VGA、HDMI、DP你都懂嗎?顯示接口大盤點

電腦顯示器,就像我們人類的眼睛一樣,是我們和電腦之間進行信息交流的重要窗口。電腦顯示器接口,則好比是我們人類的視神經,承載著傳遞信息的重要任務。

隨著科技與硬體的不斷發展,這個“視神經”也在不斷地更新,從最初的EGA接口,到現在的HDMI、DisplayPort等多種接口,每一種接口都在屬於他們的時代中讓我們看到豐富多彩的信息世界。

VGA、HDMI、DP你都懂嗎?顯示接口大盤點 圖片來源-Ai繪畫

接下來,我們將對曾經與當下市面上常見的顯示接口進行梳理盤點,首先就穿越回電腦發明之初,讓我們看看那時候的電腦是怎麼顯示內容的吧。

模擬信號時代

最早的電腦並沒有像現代電腦一樣配備顯示器,因為它們主要用於執行數學計算和科學研究等任務。然而,在20世紀50年代,出現了一批早期的計算機,例如IBM1620和DECPDP-1等,它們採用了一種叫做"CathodeRayTube"(陰極射線管)的技術來顯示內容。

VGA、HDMI、DP你都懂嗎?顯示接口大盤點 圖片來源-網絡

PDP-1是數字設備公司PDP系列的第一台計算機,於1959年首次生產。其開辟了電腦遊戲的世界,運行了第一款電腦遊戲《空間大戰!》

陰極射線管是一種通過電子束在螢光屏上形成圖像的裝置。當電子束擊中螢光屏時,就會產生一個點或一組點,從而形成一個像素。通過控制電子束的位置和強度,計算機可以在螢光屏上顯示各種不同的字符、圖形和圖像。

VGA、HDMI、DP你都懂嗎?顯示接口大盤點 圖片來源-網絡DECPDP-1運行電腦遊戲《空間大戰!》的效果,拍攝於1962年。

1984年 — EGA

在經過20多年的專業領域使用後,個人電腦時代開始到來,隨之而來的還是更加高清、色彩更加豐富的顯示設備。其中一個具有里程碑意義的視頻接口便是EGA(EnhancedGraphicsAdapter),其是由IBM於1984年推出的視頻接口標準,EGA支持640×350解析度和16位的色彩顯示,或者320×200解析度和256位色彩的顯示。

VGA、HDMI、DP你都懂嗎?顯示接口大盤點 圖片來源-網絡

EGA採用的信號傳輸協議是模擬信號,接口使用的是D-sub9針接口,它包含了五個模擬信號線和四個數位訊號線,分別用於傳輸圖像數據、同步信號、控制信號和其他信號。這些信號被發送到顯示器中,經過處理和放大後被顯示出來。

VGA、HDMI、DP你都懂嗎?顯示接口大盤點 圖片來源-網絡

EGA標準在推出後得到了廣泛應用和認可,成為了早期計算機顯示器領域的主流標準之一。許多軟體開發商開始開發適用於EGA的應用程式。其中就包括了windows3.0

VGA、HDMI、DP你都懂嗎?顯示接口大盤點 Windows3.1在EGA顯示接口協議下顯示效果

1987年 — VGA

在IBM推出EGA顯示接口的3年後,1987年,VGA橫空出世,其作為CGA、EGA接口的改良升級款推出,其擁有更高解析度、真彩顯示(256位)、在當時較高的刷新率(60Hz)、與更加自由的解析度調整、螢幕位置平移等功能。

VGA、HDMI、DP你都懂嗎?顯示接口大盤點 VGA接口經典接口形態

VGA、HDMI、DP你都懂嗎?顯示接口大盤點 通常搭配CRT顯示器使用

VGA的推出同時也標志著電腦顯示器標準的成熟,也標志著計算機圖形和文本顯示技術的進一步發展。VGA接口在當時的計算機界占據著重要的地位,成為了計算機顯示器的主流標準之一,是曾經最流行的顯示器接口,如今也能在一些低端顯示器、顯卡、投影儀、監控設備上見到它的身影。

VGA、HDMI、DP你都懂嗎?顯示接口大盤點 圖片來源-網絡

VGA接口採用的是模擬信號傳輸協議,信號線數量為15條。這些信號包括紅、綠、藍三色的模擬信號、垂直同步信號、水平同步信號和其他控制信號。其實現原理如下:

電腦將圖片數據按照像素點的順序發送到VGA接口中。VGA接口通過紅、綠、藍三種顏色的模擬信號,將每個像素點的顏色值傳輸到顯示器。同時,VGA接口還發送垂直同步信號和水平同步信號,告訴顯示器何時需要開始新的一行或新的一幀。

顯示器接收到這些信號後,將其轉化為電子束信號,然後通過陰極射線掃描螢幕,將每個像素點的顏色值顯示在螢幕上。

在數位訊號時代出來之前,VGA接口曾是家用電腦、顯示器的主宰,但由於其插拔需要擰上螺絲,支持的解析度低、刷新率低(最高支持2048 x 1536解析度,但容易受干擾而花屏,主流的VGA接口僅支持1080P60Hz),隨著顯示設備的不斷更新,VGA最終也沒落在時代的海洋里。

VGA、HDMI、DP你都懂嗎?顯示接口大盤點 HDMI轉VGA接口;圖片來源-網絡

數位訊號時代

1999年 — DVI

在數位訊號技術的不斷完善下,顯示接口也終於迎來了數位訊號時代,首先登場的便是英特爾聯合IBM、惠普、富士康等老牌電腦公司於1999年推出的DVI接口,DVI接口的優勢在於可以傳輸更高質量的數字顯示信號,支持更高解析度的顯示,同時也可以支持模擬信號。

DVI接口還支持加密,以防止數字內容的盜版和傳播。此外,DVI接口的結構簡單,易於使用和安裝。

VGA、HDMI、DP你都懂嗎?顯示接口大盤點 Nvdia1000系顯卡上的DVI接口;圖片來源-網絡

VGA、HDMI、DP你都懂嗎?顯示接口大盤點 圖片來源-網絡

以下是DVI各種規格接口的具體參數,可以看出,雖然在解析度和刷新率上都較VGA等模擬信號接口有了較大的提升,但仍然存在接口規格混亂、復雜且幾乎不支持音頻傳輸的情況,進而也被後來者而取代,而這個後來者就是大家熟悉的HDMI。

VGA、HDMI、DP你都懂嗎?顯示接口大盤點 圖片來源 — 太平洋電腦網

VGA、HDMI、DP你都懂嗎?顯示接口大盤點 MiniDVI接口;圖片來源-網絡

2002年 — HDMI

HDMI接口最初是由日立、松下、飛利浦、東芝、索尼等電視廠家於2002年聯合推出,是當下普及最廣的視頻接口,廣泛應用在電視、電腦、影音設備、遊戲機等領域,HDMI相較於DVI接口的優勢在於可同時傳輸視頻和音頻信號,簡化線路結構;有較好的兼容性和易用性,僅需一根線纜即可連接設備;同時兼容DVI接口。

VGA、HDMI、DP你都懂嗎?顯示接口大盤點 MiniDVI接口;圖片來源-網絡

在經過20餘年的發展,HDMI已經經過了多次的疊代,通過以下表格可以看出,如今流行的HDMI2.0和HDMI2.1都已經完善了對2K/4K高刷顯示器的支持。

VGA、HDMI、DP你都懂嗎?顯示接口大盤點 MiniDVI接口;圖片來源-網絡

HDMI接口形態也比較豐富,除了常見的傳統HDMI接口,還有MiniHDMI和MicroHDMI來滿足不同類型設備的顯示輸出需求。

VGA、HDMI、DP你都懂嗎?顯示接口大盤點 MiniDVI接口;圖片來源-網絡

但HDMI畢竟是由電視廠家聯合推出的接口,在電腦顯示器上的應用就沒有那麼“出彩”,除了被詬病的亮度降低、色彩不飽和、N卡會出現“灰屏”的情況外,同時被收取的使用費也是許多廠家頭疼的地方。

VGA、HDMI、DP你都懂嗎?顯示接口大盤點 某電商平台上HDMI2.1高規格線纜的價格;圖片來源-網絡

2006年 — DP

於是,在2006年,幾家電腦硬體巨頭,包括intel、AMD、Nvida、蘋果、聯想、惠普、戴爾等就與美國VESA一起推出了DP(DisplayPort)接口,旨在代替傳統的VGA、DVI接口的同時,與HDMI進行市場競爭與抗衡,值得一提的是DP接口使用是完全免費的,這促使了DP接口在這些年的快速擴張,現在幾乎是在PC領域對HDMI接口壓倒性的優勢。

VGA、HDMI、DP你都懂嗎?顯示接口大盤點 圖片來源-網絡

VGA、HDMI、DP你都懂嗎?顯示接口大盤點 適用於蘋果設備的MiniDP接口;圖片來源-網絡

雖然DP接口推出時間沒有那麼長,但也經過了幾個版本的疊代,目前主流的DP接口規格為DP1.4和DP2.0,其中DP1.4可提供4K120Hz8bit輸出,若搭配DSC技術,可提供4K144Hz10bit輸出。

而DP2.0則相較於DP1.4a提升了3倍的帶寬,這也讓DP2.0可以第一個以60Hz刷新率支持8K解析度(7680×4320)的標準,全彩色4:4:4顯示,並支持HDR-10。

VGA、HDMI、DP你都懂嗎?顯示接口大盤點

戴爾UP3218K32英寸8K顯示器,其在連接方式上已經沒有對HDMI的支持;圖片來源-網絡

VGA、HDMI、DP你都懂嗎?顯示接口大盤點 圖片來源-網絡

在2022年的10月,DP2.1也成功問世,其相較於DP2.0最大的變動就是確認使用與USB4相同的物理層(PHY)規范,從而實現了與USB4接口的完全兼容。

也就是說,在未來配備USB480Gbps接口的電腦都可以直接從USB埠實現8K120Hz的DP2.1視頻信號。同時DP2.1將DSC(顯示流壓縮技術)列為必選項,降低了在高解析度、高刷新率下對於線材規格的需求,為將DP2.1廣泛推廣到市場鋪路。

VGA、HDMI、DP你都懂嗎?顯示接口大盤點 圖片來源-網絡

來源:快科技