DisplayPort 在電視中的應用

DisplayPort是視頻電子標準協會（Video Electronic Standards Association-VESA）新的接口標準，簡化了顯示設計及其相關的連接。它還以強大的電氣特性支持更高的分辨率。雖然從目前的應用來看，DisplayPort接口主要應用于筆記本和顯示器，但其也適用于數字電視等很多嵌入式和內部應用。

DisplayPort是一個高帶寬、雙向顯示互連，可以實現內置和外置顯示連接的通用新一代接口標準。憑借可擴展SerDes技術及改變通道數和速度，顯示系統可采用DisplayPort接口標準來支持各種分辨率，使其成為數字電視的理想選擇。表1顯示了一些由不同速度和通道數支持的DisplayPort的分辨率實例。

當今的數字電視應用中有多種接口，如HDMI、VGA、RS-232、RGB等。多個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，使電視很難被掛在墻上。解決這個問題的一個新辦法就是將所有的接口置于一個機頂盒內，在機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。

圖1 電視到機頂盒的配置

系統電纜是一個外部音視頻接口，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據傳送和120Hz刷新率的數據帶寬。該接口的數據需要得到協議的保護，如高清內容保護（high-definition content protection-HDCP）。

對于外部接口，大多數字電視還在使用系統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，已經存在了很多年，而且不斷進行擴展，在速度和距離方面遠遠超過了最初預期。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用技術的發(fā)展。高達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，那么連接電纜數將變得很多，以至于電路板布局都成了問題。每個LVDS鏈路以指定頻率的7倍運行，也就是說，135MHz頻率對應的是945MHz的鏈路速度。此外，增加的鏈路數、高共模電壓（3.3V）和擺幅，以及LVDS鏈路上的解密數據，會導致嚴重的電磁干擾（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可行和強大的替代品。嵌入式時鐘和8B10B代碼的采用可實現比LVDS更低的電磁干擾。DisplayPort還是一個理想的外部接口，因為它可以高達15～30m，還可以支持HDCP。圖2為采用DisplayPort 接口的一個電視面板的框圖。

圖2 采用DisplayPort接口的電視面板

如圖2所示，DisplayPort還可以實現電視面板的直驅，使得定標器或視頻處理器集成到計時控制器（timing controller-TCON）中或者直接放入機頂盒中。

DisplayPort還是一個具有專用雙向命令通道（AUX）的智能顯示器接口。AUX的優(yōu)勢遠不止這些，因為它可實現電視設計范例的變換，可以取代現有的速度較慢的命令接口，如I2C，并實現系統軟件和顯示信號間更好的一致性，這將有助于這些設備的大數據量的圖像處理。AUX 通道還便于電視系統設計階段的調試。該機頂盒上的處理器可以編程，以運行預設調試或測試軟件，實現運行時間檢查或錯誤狀態(tài)恢復。

在運行過程中，AUX通道可傳達面板和機頂盒間的控制信息。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整。

相比HDMI，DisplayPort是新一代接口的更好選擇，因為DisplayPort是一個由從原始設備制造商（OEM）到電纜制造商等許多公司支持的開放的接口標準。它適用于內部和外部接口，具有更好的抗電磁干擾特性，因為其鏈路速度來自于像素時鐘，能夠實現更低的電磁干擾。

結論
DisplayPort 是一個技術強大的接口標準，能夠滿足新一代電視平臺內部和外部接口需求。可實現內容保護、適合SerDes的速度或增加鏈路數等功能的靈活性，都使其適用于各種屏幕尺寸、分辨率和刷新率的電視應用。