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DisplayPort在電視中的應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2009-03-30 來源:今日電子

中心議題:
  • DisplayPort接口介紹
解決方案:
  • DisplayPort可以支持各種分辨率
  • 由于其更高的分辨率和更低的電磁干擾特性,DisplayPort 成為了LVDS可行和強(qiáng)大的替代品
  • DisplayPort還可以實(shí)現(xiàn)電視面板的直驅(qū)
  • DisplayPort鏈路速度來自于像素時(shí)鐘,能夠?qū)崿F(xiàn)更低的電磁干擾
  • DisplayPort可實(shí)現(xiàn)內(nèi)容保護(hù)、適合SerDes的速度或增加鏈路數(shù)等功能的靈活性

DisplayPort 是視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(Video Electronics Standard Association-VESA)新的接口標(biāo)準(zhǔn),簡化了顯示設(shè)計(jì)及其相關(guān)的連接。它還以強(qiáng)大的電氣特性支持更高的分辨率。雖然從目前的應(yīng)用來看,DisplayPort 接口主要應(yīng)用于筆記本和顯示器,但其也適用于數(shù)字電視等很多嵌入式和內(nèi)部應(yīng)用。

DisplayPort是一個(gè)高帶寬、雙向顯示互連,可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)置和外置顯示連接的通用新一代接口標(biāo)準(zhǔn)。憑借可擴(kuò)展SerDes技術(shù)及改變通道數(shù)和速度,顯示系統(tǒng)可采用DisplayPort接口標(biāo)準(zhǔn)來支持各種分辨率,使其成為數(shù)字電視的理想選擇。表1顯示了一些由不同速度和通道數(shù)支持的DisplayPort的分辨率實(shí)例。


當(dāng)今的數(shù)字電視應(yīng)用中有多種接口,如HDMI、VGA、RS-232、RGB等。多個(gè)接口增加了面板的重量和厚度,還增加了連接電視的電纜數(shù),使電視很難被掛在墻上。解決這個(gè)問題的一個(gè)新辦法就是將所有的接口置于一個(gè)機(jī)頂盒內(nèi),在機(jī)頂盒和面板中只有一根電纜(見圖1),確保面板輕薄,使其很容易掛在墻上。

系統(tǒng)電纜是一個(gè)外部音視頻接口,它為電視顯示器接口帶來了新的要求。它需要支持長距離的數(shù)據(jù)傳送和120Hz刷新率的數(shù)據(jù)帶寬。該接口的數(shù)據(jù)需要得到協(xié)議的保護(hù),如高清內(nèi)容保護(hù)(high-definition content protection HDCP)

對于外部接口,大多數(shù)字電視還在使用系統(tǒng)芯片間或電路板間的低壓差分信號(Low-Voltage Differential Signaling-LVDS)接口。因其簡單易用,已經(jīng)存在了很多年,而且不斷進(jìn)行擴(kuò)展,在速度和距離方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了最初預(yù)期。盡管如此,LVDS因其高電壓和擺幅限制了其支持更高的分辨率、更快的刷新率和長距離應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展。高達(dá)135MHz 的雙通道LVDS 可支持120Hz 1080p的分辨率,但是誤碼率過高,所以無法支持更高的分辨率。如果使用一半速度的四通道LVDS,那么連接電纜數(shù)將變得很多,以至于電路板布局都成了問題。每個(gè)LVDS鏈路以指定頻率的7倍運(yùn)行,也就是說,135MHz頻率對應(yīng)的是945MHz的鏈路速度。此外,增加的鏈路數(shù)、高共模電壓(3.3V)和擺幅,以及LVDS鏈路上的解密數(shù)據(jù),會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的電磁干擾(EMI)問題。新一代電視顯示器接口不僅要面對代替內(nèi)部接口的挑戰(zhàn),而且還要滿足外部接口的需求。由于其更高的分辨率和更低的電磁干擾特性,DisplayPort 成為了LVDS可行和強(qiáng)大的替代品。嵌入式時(shí)鐘和8B10B 代碼的采用可實(shí)現(xiàn)比LVDS更低的電磁干擾。DisplayPort還是一個(gè)理想的外部接口,因?yàn)樗梢愿哌_(dá)15~30m,還可以支持HDCP。圖2
為采用DisplayPort 接口的一個(gè)電視面板的框圖。



如圖2所示,DisplayPort還可以實(shí)現(xiàn)電視面板的直驅(qū),使得定標(biāo)器或視頻處理器集成到計(jì)時(shí)控制器(timing controller-TCON)中或者直接放入機(jī)頂盒中。DisplayPort 還是一個(gè)具有專用雙向命令通道(AUX)的智能顯示器接口。AUX的優(yōu)勢遠(yuǎn)不止這些,因?yàn)樗蓪?shí)現(xiàn)電視設(shè)計(jì)范例的變換,可以取代現(xiàn)有的速度較慢的命令接口,如I2C,并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)軟件和顯示信號間更好的一致性,這將有助于這些設(shè)備的大數(shù)據(jù)量的圖像處理。AUX 通道還便于電視系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段的調(diào)試。該機(jī)頂盒上的處理器可以編程,以運(yùn)行預(yù)設(shè)調(diào)試或測試軟件,實(shí)現(xiàn)運(yùn)行時(shí)間檢查或錯(cuò)誤狀態(tài)恢復(fù)。

在運(yùn)行過程中,AUX 通道可傳達(dá)面板和機(jī)頂盒間的控制信息。該控制信息可用于管理新的算法,如LED背光控制、伽馬表或其他基于圖像的顯示調(diào)整。相比HDMI,DisplayPort 是新一代接口的更好選擇,因?yàn)镈isplayPort是一個(gè)由從原始設(shè)備制造商(OEM)到電纜制造商等許多公司支持的開放的接口標(biāo)準(zhǔn)。它適用于內(nèi)部和外部接口,具有更好的抗電磁干擾特性,因?yàn)槠滏溌匪俣葋碜杂谙袼貢r(shí)鐘,能夠?qū)崿F(xiàn)更低的電磁干擾。

結(jié)論

DisplayPort 是一個(gè)技術(shù)強(qiáng)大的接口標(biāo)準(zhǔn),能夠滿足新一代電視平臺(tái)內(nèi)部和外部接口需求??蓪?shí)現(xiàn)內(nèi)容保護(hù)、適合SerDes 的速度或增加鏈路數(shù)等功能的靈活性,都使其適用于各種屏幕尺寸、分辨率和刷新率的電視應(yīng)用。
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