「拯点科普」关于HDMI与DP的那点事儿

Question

如题所述

Answer 1

大家对HDMI和DP这两个接口一定不陌生，无论是台式机还是手机，都能找到它们。那么，这两个接口究竟有何区别？它们与我们的显示设备有何联系？众多“连接线”中，它们又有哪些不同？今天，我们就来详细解析一下，既可以作为图文版，也可以作为科普视频的补充。

本期内容较为“干”，图示较少，但信息实用易懂。让我们慢慢阅读，享受知识带来的快乐。

目前，HDMI和DP这两个接口的地位相当，我们平时在使用时也没有特别在意是选择DP还是HDMI。实际上，HDMI比DP更早出现。2002年，日立、松下、飞利浦、硅图像、索尼、汤姆森和东芝共同创立了HDMI标准。由于带有Intel开发的HDCP（高清数字内容保护）技术，得到了众多厂商和运营商的支持，顺理成章地成为了主流接口标准。消费类产品于2003年开始生产，2004年出现在高清电视上。

HDMI接口共有19个针脚，排列复杂，但实际作用如下：1-9针为视频数据传输（包含音频），分三组；10-12针为时钟数据传输，13针为CEC，用于遥控设备，14针为保留引脚，15、16针为DDC引脚，用于传输显示数据（例如显示器的参数、性能、制造商等）以及HDCP密钥等内容。

HDMI的出现是为了替代DVI、VGA和端子接口，让电视上的显示输入统一。相比DVI、VGA，HDMI的针脚设计更可靠，取消了锁止系统，体积更小。它还衍生出A、B、C、D、D五种形态的接口，常用的有A、C和D。

虽然HDMI是为了代替DVI接口而生的，但本质上还是通过DVI接口修改而来，保留了向下兼容性，并且双向兼容。不过，在涉及HDCP内容或采用Y′CBCR色彩空间时，兼容性会受到影响。此外，由于DVI口不具备DDC引脚，控制功能也会失效。总之，在大多数情况下，两者的转换至少不会影响画面显示。

HDMI协议的使用是有授权费用的，但随着时间发展，这个费用已经变得很低。根据公开资料，收费标准如下：

· 高价值协议（超过10000台设备）——每年10000美元

· 低价值协议（小于等于10000台）——每年5000美元，另每个设备收费1美元

按照单台设备收费，则变为：

· 每个设备——0.15美元

· 在产品和宣传物料上加印“HDMI”标识后——0.05美元

· 使用HDCP协议并且加印标识——0.04美元

在HDMI统治三年后，DisplayPort接口于2006年由美国VESA（视频电子标准协会）推出，旨在替代DVI。与HDMI相比，DP更偏向于为显示器打造连接标准，传输方式也有所不同。HDMI采用原始数据+时间码，通过9个TMDS端口传输；DP则将原始数据和时间码打包成数据包，再传输到接收端。

DP接口在初版就拥有10.8Gbps的最大带宽，同时音频传输也单独使用了两个针脚。相比HDMI，DP可以灵活调整音视频的带宽占用，支持多通道音频封装。DP作为HDMI的补充接口，具备检测机制，支持TMDS制式的传输，使用转接头即可转换为HDMI或DVI口。

DP接口没有像HDMI那样“花里胡哨”，最初只有一个标准口，后来在2008年Apple主导推出了miniDP接口和microDP接口。但直到DP 1.4开始整合进Type-C接口之前，市面上基本上都是支持标准接口的设备。

接下来，我们聊聊HDMI与DP接口的历史和发展。虽然HDMI在2004年就已经开始应用，但出现在PC上已经到了2006年。首款宣布支持HDMI接口的显卡是微星的7600GT Diamond Plus。首款整合HDMI的主板是升技的Abit IL-80MV。

DP接口则在2008年搭载在戴尔UltraSharp 3008WFP显示器上，AMD的Radeon HD 3000以及NVIDIA的GeForce 9600 GT上也搭载了这个接口。相比HDMI晚了将近两年，但并不代表我们需要纠结是选择DP还是HDMI，HDMI在显示设备上的泛用性更高。

关于两个接口的迭代和功能区别，我们了解到，HDMI与DP从1.0到现在的2.1，本质上都是一根“数据线”，其数据吞吐量是我们感知最强的地方。例如，4K（3840x2160）144Hz 8bit的显示器，需要的带宽约为28.6Gbps。

为什么是“简单粗暴计算”呢？这是因为HDMI除了传输数据（包括音频、视频、控制信号等）还需要对传输的数据进行校正，也就是前面所说的Clock（时钟数据）。在HDMI 2.1之前，每10bit的数据中，有2bit用于验证，真正传输画面数据的只有8bit。如果想要完整契合显示器的显示输出，就需要再乘以1.25。而DP本身则不需要单独计算。

随着版本的迭代，HDMI与DP所能支持规格一再提高，可以说遥遥领先于绝大多数硬件的需求。其实，只要一张表格就可以回答“能不能用”的问题。但作为一个科普内容，我们还是想分享更多的知识点和信息。同时，我们也需要梳理一下两个接口的发展脉络。

看完这两张图，相信大家对HDMI与DP的本质有了更深入的了解。无论列举出多少技术名词，HDMI和DP本质上都是“数据线”，带宽大就是能大力出奇迹。无论是分辨率、刷新率、HDR、杜比视界等影响视觉体验的参数，本质上都是数据传输量的问题。尤其在大家已经度过了那段发展期，已经在使用主流协议的情况下。