DisplayPort 1.4 vs HDMI 2.1

DisplayPort 1.4 vs HDMI 2.1

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Un examen plus attentif des spécifications DisplayPort 1.4 et de la nouvelle spécification HDMI 2.1 pour voir la différence entre les deux.

HDMI et DisplayPort peuvent envoyer de la vidéo et de l'audio numériques haute définition d'un appareil source vers un écran. Chaque format a fait l'objet de diverses mises à jour et versions au fil du temps, mais avec l'introduction de HDMI 2.1, c'est le bon moment pour fournir une mise à jour sur les normes actuelles impliquées dans les deux.   Nous allons examiner de plus près la spécification DisplayPort 1.4 et la nouvelle spécification HDMI 2.1 pour voir la différence entre elles.

Historique :

La spécification HDMI (High Definition Multimedia Interface) a été conçue il y a plus de 10 ans par un consortium de Hitachi, Panasonic, Philips, Silicon Image, Sony et Toshiba. Tous les fabricants d'appareils qui incluent des ports HDMI sur leurs produits doivent payer une redevance pour chacun d'eux à HDMI Licensing, LLC.

La spécification DisplayPort a été développée en 2006 par la Video Electronics Standards Association (VESA), un important consortium de fabricants pour remplacer les normes VGA et DVI beaucoup plus anciennes utilisées principalement pour les écrans d'ordinateur. DisplayPort est un produit libre de droits.

 

Caractéristiques :

Les connecteurs HDMI ont 19 broches et sont le plus souvent disponibles en trois tailles : Type A (HDMI standard), Type C (mini HDMI) et Type D (micro HDMI). De ce nombre, le type A est de loin le plus courant. La plupart des connecteurs HDMI utilisent le frottement pour maintenir la fiche insérée dans la prise, mais certains fournisseurs ont développé des mécanismes de verrouillage exclusifs conçus pour empêcher le câble de se détacher.

Les connecteurs DisplayPort ont 20 broches et sont disponibles en deux tailles : DisplayPort et Mini DisplayPort. Bien que la plupart des connecteurs DisplayPort pleine grandeur soient dotés d'un mécanisme de verrouillage qui les empêche d'être déconnectés accidentellement, la spécification officielle n'exige pas cette fonction.

 

Câbles :

En ce qui concerne les câbles, nous constatons une nette différence entre HDMI et DisplayPort.

HDMI a eu 5 normes différentes pour les câbles au cours des années, il a été disponible. Aujourd'hui, le câble HDMI typique est fabriqué sous la certification "High Speed" HDMI, puis étiqueté avec les spécifications HDMI dont le câble est capable. Malheureusement, il y a de nombreux problèmes liés aux erreurs d'étiquetage, au respect des normes et à la mauvaise qualité de fabrication. Cela peut entraîner des problèmes, y compris des problèmes visuels et audio, des artefacts et des problèmes de synchronisation audio/vidéo. HDMI ne définit pas une longueur de câble maximale, mais plutôt une spécification de performance qui définit de facto une longueur de câble à respecter. Les signaux HDMI peuvent également être transmis par câble CAT 5 ou CAT 6 (pour des distances allant jusqu'à 164 pieds), par câble coaxial (jusqu'à 300 pieds) ou par fibre optique (pour plus de 328 pieds), selon HDMI Licensing LLC. L'utilisation de technologies telles que HDBase-T peut permettre l'extension de HDMI jusqu'à 100m en utilisant un câble de catégorie.

DisplayPort le simplifie en n'ayant que deux types de câbles, standard et mini. Tout comme le HDMI, DisplayPort peut également transporter de l'audio numérique multicanal. Contrairement à la norme HDMI, DisplayPort ne peut pas transporter Ethernet (pour la mise en réseau de données), et la norme n'a pas de canal de retour audio (souvent abrégé en ARC). Avec DisplayPort, les adaptateurs sont vos amis ! Vous pouvez connecter une source DisplayPort à un écran VGA avec un simple adaptateur. Vous pouvez également connecter une source DisplayPort à un écran DVI ou HDMI simple liaison avec des adaptateurs. Un câble DisplayPort passif en cuivre peut supporter des débits de données extrêmement élevés (résolution vidéo jusqu'à 3840x2160) sur une longueur de 6,5 pieds. Si vous devez faire passer le câble jusqu'à 50 pieds, la norme dit que vous serez limité à une résolution de 1080p, mais la spécification est conservatrice, et dans la pratique, ce câble de 50 pieds peut transporter suffisamment de données pour supporter des résolutions aussi élevées que 2560x1600. En utilisant un câble DisplayPort en cuivre actif, alimenté par le connecteur DisplayPort pour faire fonctionner un amplificateur de signal intégré dans le connecteur, il peut transporter de la vidéo avec une résolution de 2560x1600 sur un câble de 65 pieds. Bien sûr, les câbles DisplayPort en fibre optique peuvent mesurer des centaines de pieds de long.

 

Flux vidéo :

En ce qui concerne les flux vidéo, HDMI peut gérer un seul flux vidéo et audio, de sorte qu'il ne peut piloter qu'un seul écran à la fois. Pour l'utilisation d'un seul écran, c'est bien, mais beaucoup de gens utilisent plus d'un écran, par exemple un mur vidéo. D'autre part, une seule interface DisplayPort peut prendre en charge jusqu'à quatre moniteurs de résolution 1920x1200 pixels chacun, ou deux moniteurs de résolution 2560x1600 pixels, chaque écran recevant des flux audio et vidéo indépendants. Et comme certains GPU peuvent prendre en charge plusieurs interfaces DisplayPort, vous pouvez connecter jusqu'à six écrans à une source via des moniteurs compatibles en guirlande.

HDMI a été conçu principalement pour les applications électroniques grand public : Malgré les spécifications confuses du câble, il fait des choses que DisplayPort ne peut pas faire. Entre-temps, VESA a conçu DisplayPort comme l'interface d'affichage ultime pour les ordinateurs, de sorte qu'il complète plutôt que remplace HDMI.

 

DisplayPort 1.4 :

La version la plus récente de la norme DisplayPort publiée par VESA est la 1.4. Il s'agit de la première mise à jour majeure depuis la sortie de la version 1.3 en 2014. Il s'agit de la première version à tirer parti de la technologie DSC (Display Stream Compression) de VESA. Le transport DSC version 1.2 permet un taux de compression allant jusqu'à 3:1 et s'est avéré visuellement sans perte.

En tant que protocole extensible par paquets pour le transport de données vidéo et audio, la flexibilité de DisplayPort a permis son adaptation aux écrans embarqués et son intégration dans d'autres connecteurs comme la nouvelle interface réversible USB Type-C et Thunderbolt. Sa capacité MST (Multi-Stream Transport) permet la prise en charge haute résolution de plusieurs moniteurs sur une seule interface d'affichage.

DP 1.3 a augmenté la largeur de bande maximale de la liaison à 32,4 Gbps, soit une augmentation de 50 % par rapport à la spécification DP 1.2a précédente. Le nouveau débit de liaison a augmenté la prise en charge de la résolution d'affichage non compressée jusqu'à 5K x 3K (5120×2880) et a augmenté la résolution MST, permettant l'utilisation simultanée de deux moniteurs 4K UHD, chacun avec une résolution en pixels de 3840×2160, en utilisant la synchronisation vidéo coordonnée VESA.

Dans DP 1.4, l'utilisation de la compression de transport vidéo améliore la capacité à tirer parti du connecteur USB de type C, permettant à la fois la vidéo haute définition et le SuperSpeed USB, tout en facilitant la haute plage dynamique (HDR) et la vidéo 8K sur le connecteur DisplayPort ou USB-C. Parmi les exemples d'augmentation de la résolution d'affichage avec la nouvelle norme, citons les couleurs profondes 8Kp60Hz HDR et 4Kp120Hz HDR deep color.

D'autres nouvelles fonctionnalités clés incluent :

Correction d'erreur de transfert - Le FEC traite de la résilience aux erreurs de transport nécessaire pour le transport de la vidéo compressée vers des écrans externes.

Le transport des métadonnées HDR, inhérent à la norme DisplayPort, fournit un support utile pour la conversion du protocole DP vers HDMI 2.0a. Il fournit également un transport flexible de paquets de métadonnées pour les futures normes dynamiques HDR.

Transport audio étendu - Cette extension de spécification couvre des capacités telles que 32 canaux audio, une fréquence d'échantillonnage de 1536 kHz et l'inclusion de tous les formats audio connus.

Selon Alan Kobayashi, président du conseil d'administration de VESA : "Les nouvelles applications exigent des écrans avec une meilleure résolution, une gamme de couleurs plus étendue et une plage dynamique accrue. Les consommateurs et autres reconnaissent également la valeur et la facilité d'utilisation associées à l'utilisation de plusieurs écrans sur une interface, un autre domaine que nous avons abordé dans cette nouvelle version avec des améliorations MST. Nous pensons que les outils fournis dans cette nouvelle version standard DP permettront de faire un bond en avant dans la qualité d'affichage, grâce à la compression DSC et au transport de contenus audio et vidéo de haute qualité.

Adaptateur DP

HDMI 2.1 :

La mise à jour la plus récente de la spécification HDMI est la version 2.1, et elle a des implications avant-gardistes au-delà de nos exigences communes actuelles.   Il prend en charge une gamme de résolutions vidéo et de taux de rafraîchissement plus élevés, y compris 8K60 et 4K120, et des résolutions allant jusqu'à 10K.  De manière significative, les formats HDR dynamiques sont également pris en charge et la capacité de bande passante est augmentée jusqu'à 48 Gbps.

Pour faciliter la bande passante de 48 Gbps, le nouveau câble HDMI ultra-rapide est disponible.  Cela garantit une capacité de bande passante élevée, y compris une vidéo 8K non compressée avec HDR.  Le câble est caractérisé par une faible interférence électromagnétique (EMI) et réduit les interférences avec les appareils sans fil à proximité.  Le câble est rétrocompatible et peut être utilisé avec la base installée existante d'appareils HDMI.

Les points forts de la spécification HDMI 2.1 sont les suivants :

Prise en charge de résolutions vidéo plus élevées et de taux de rafraîchissement plus rapides, y compris 8K60Hz et 4K120Hz pour une "visualisation immersive et des détails fluides à action rapide".  Les résolutions jusqu'à 10K sont également prises en charge pour une utilisation future dans les applications commerciales AV et spécialisées.

Résolutions et fréquences d'images prises en charge :

  • 4K50/60
  • 4K100/120
  • 5K50/60
  • 5K100/120
  • 8K50/60
  • 8K100/120
  • 10K50/60
  • 10K100/120

La prise en charge HDR dynamique assure le transfert des valeurs appropriées scène par scène ou même image par image pour la profondeur, le détail, la luminosité, le contraste et des gammes de couleurs plus larges, y compris BT.2020 avec 10, 12 et 16 bits par composante couleur.

Le câble HDMI ultra-rapide prend en charge la bande passante 48G pour la vidéo non compressée et se caractérise par un faible niveau d'interférences électromagnétiques pendant le processus.  Le câble est également rétrocompatible et peut être utilisé avec les appareils HDMI existants.  La longueur du câble dépend du fabricant du câble.  Il est probable que les longueurs maximales des câbles passifs seront d'environ 2 à 3 mètres.

Compression :  La spécification prend en charge les modes non compressés et compressés.  Les fabricants peuvent mettre en œuvre l'un ou l'autre de ces modes ou les deux.  La spécification intègre la compression de liaison VESA DSC 1.2a, qui est un schéma de compression sans perte visuelle.  VESA DSC 1.2a peut également être utilisé pour obtenir des résolutions plus élevées que 8K60/4:2:0:0/10 bits couleur, telles que 8K60 RGB, 8K120 et même 10K120.  VESA DSC 1.2a prend également en charge 4Kp50/60 avec l'avantage de permettre un fonctionnement à des débits de bras bien inférieurs.

Cable HDMI

Les désignations sont :

  • 4K120A - supporte le mode non compressé
  • 4K120B - supporte le mode compressé
  • 4K120AB - supporte à la fois
  • 8K60A - supporte le mode non compressé
  • 8K60B - supporte le mode compressé
  • 8K60AB - supporte à la fois

La prise en charge améliorée du taux de rafraîchissement offre un niveau supplémentaire de mouvements et de transitions fluides et fluides pour tous les types de vidéo.  Ils incluent :

Fréquence de rafraîchissement variable (VRR) qui réduit ou élimine le décalage, le bégaiement et les déchirures du cadre.

La commutation rapide des supports (QMS) élimine le délai qui peut se traduire par des écrans vides avant que le contenu ne soit affiché.

Quick Frame Transport (QFT) réduit la latence pour un jeu plus fluide sans décalage et une réalité virtuelle interactive en temps réel.

Le mode Auto Low Latency (ALLM) permet de régler automatiquement la latence idéale, ce qui permet une visualisation et une interactivité fluides, sans décalage et ininterrompue.

En termes d'audio, eARC assure une compatibilité totale entre les appareils audio et les produits HDMI 2.1 à venir.  Il simplifie la connectivité, la facilité d'utilisation et prend en charge les formats audio les plus avancés pour offrir la meilleure qualité audio.

La version 2.1 de la spécification HDMI est rétrocompatible avec les versions précédentes de la spécification et est disponible pour tous les utilisateurs de HDMI 2.0.

Une chose que nous devons ajouter, c'est que le respect de la spécification HDMI n'implique pas nécessairement qu'un produit donné supporte toutes les caractéristiques de cette spécification.  Les fabricants ont le choix de soutenir ou non chaque partie de la norme.  Vous pourriez avoir un produit compatible HDMI 2.1, ce qui impliquerait une prise en charge 4K... mais le périphérique réel peut ne pas prendre en charge 4K du tout.  C'est le cas de nombreuses fonctions de la spécification HDMI.  Cela signifie que vous devez être très prudent lors de la sélection de l'équipement utilisant HDMI et vérifier qu'il a le support dont vous avez besoin, de la résolution, rafraîchir, couleur, HDR, et audio.

Conclusion :

HDMI a été principalement conçu pour les applications électroniques grand public.  Pour ces applications, il fait simplement certaines choses que DisplayPort ne peut pas faire, malgré les spécifications et les options du câble qui prêtent à confusion.

D'autre part, VESA a conçu DisplayPort comme l'interface d'affichage ultime pour les ordinateurs, de sorte qu'à certains égards, il complète plutôt que remplace HDMI.  Le fait que DisplayPort supporte plusieurs écrans et sa capacité à se connecter à presque n'importe quel autre type d'écran avec un adaptateur bon marché lui confère une plus grande flexibilité que la HDMI, notamment pour les applications commerciales.  La fonction de verrouillage sur le connecteur DP complet est également un gros plus pour certains.

Commencez par comprendre DisplayPort et HDMI et leurs différences, puis recherchez de meilleurs écrans, PC de bureau et PC tout-en-un qui prennent en charge DisplayPort en plus de HDMI.  Cela vous donne la latitude et le meilleur des deux mondes.


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