DisplayPort 在電視中的應(yīng)用

DisplayPort是視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（Video Electronic Standards 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。解決這個問題的一個新辦法就是將所有的接口置于一個機(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。

圖1 電視到機(jī)頂盒的配置

系統(tǒng)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(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)，會導(dǎo)致嚴(yán)重的電磁干擾（EMI）問題。[!--empirenews.page--]

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(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)時控制器（timing controller-TCON）中或者直接放入機(jī)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(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)行時間檢查或錯誤狀態(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鐘，能夠?qū)崿F(xiàn)更低的電磁干擾。

結(jié)論
DisplayPort 是一個技術(shù)強(qiáng)大的接口標(biāo)準(zhǔn)，能夠滿足新一代電視平臺內(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。