隨著電競市場的蓬勃發展,對高性能顯示技術的需求日益增強。DisplayPort(DP)以其卓越的通道傳輸能力、多顯示器連接能力及多樣性的周邊擴展,成為市場上關鍵的視訊接口。
電競產業持續成長,根據德國Statista調研機構統計,2023年,當全球最受歡迎電競遊戲《英雄聯盟》世界總決賽時,吸引了超過640萬人次觀看,遠超過當年NBA賽季的電視觀眾人數156萬人。此外,根據NewZoo報告預測,2025年,全球電競觀眾將高達6.4億人,相當於全球每8人中就有1人觀看電競賽事。2024年國際奧林匹克委員會也正式投票通過,宣布2025年將於沙烏地阿拉伯舉辦首屆奧林匹克電競運動會。此成長趨勢無疑為電競產業帶來更多商機,也使顯示技術在高解析度、多頻道傳輸及多設備連接上的需求更加重要。
在全球多媒體技術高速發展的環境中,高畫質多媒體介面(High Definition Multimedia Interface, HDMI)和DisplayPort(DP)為兩大主流的視訊連接埠。自2000年代起,兩者在技術上各有其發展,分別以不同的產品類別在各自的領域中發光發熱。
HDMI特點是可支援高畫質影音傳輸,支援4K、8K解析度及HDR技術,並且可以同時傳輸音訊和影像,大部分應用在多媒體系統,例如電視、AV擴大機、機上盒和遊戲主機等領域,偏向於家電類產品的應用,普及率較高。
而DisplayPort特點是高刷新率、超高解析度(理論值高達16K,但目前尚未有產品實際應用),並可同時連接多個顯示器(需支援MST),適合需要高性能和高頻寬的應用,常見於電腦顯示器、專業工作站。近年來DP亦與USB Type-C整合,在電競產業市場以及相容於USB Type-C的裝置有強大的優勢,亦可和通用序列匯流排(Universal Serial Bus, USB)與Thunderbolt等標準相結合。
本篇將針對DisplayPort(DP)近期測試上最常遇到的客戶難題,分享廠商如宜特訊號測試實驗室的實際案例,為客戶的產品前進電競市場、超高規專業影像處理等產業,提供第一手實用測試資訊。
為高效影音傳輸設計的連接標準
DisplayPort(DP)是由視訊電子標準協會(Video Electronics Standards Association, VESA)管理的視訊連接埠標準。DisplayPort是顯示晶片/顯示器產業開發的新一代影音傳輸介面,可以實現高顯示性能、高穩定性和多功能性,在各裝置間提供更好的使用者體驗及操作。
從2006年第一個版本DP1.0開始,到2023年底最新推出的DP2.1a,DP已歷經超過十次的修訂(圖1)。現行最普及的版本為DP1.4,在2016年推出後將Data Rate從原本DP1.2最高支援5.4Gbps推高到了8.1Gbps,使其可以傳輸7680×4320p(8K)@30Hz的解析度,再搭配DP1.4的新功能影像壓縮傳輸(Display Stream Compression, DSC)後可以輕鬆地透過單條cable傳輸7680×4320p@60Hz的解析度。同時也導入了高動態範圍(High Dynamic Range, HDR)以及同步自動適應(Adaptive Sync),讓整體的視覺體驗更上了一層樓。
圖1 DP2.X經歷過了2.0, 2.1, 2.1a,由於2.0與2.1發布至今已經過了較久的時間,目前大家所討論的以DP2.1a標準為主。圖表灰色部分表示是版本過渡期;綠色部分為現行還有在執行認證使用的標準;橘色表示發展中(資料來源:Displayport官網;iST製圖)
近期推出的DP2.1可說是DP里程碑上的大躍進,先從Link Rate來看,從原本的8.1Gbps直接躍進到了最高可支援20Gbps;編碼也從原本的8b/10b新增支援128b/132b,使其能更有效率的使用通道;當然在DP2.1也支援DSC的功能(表1),讓解析度也可以輕鬆地上到3840×2160p(4K)@240Hz或者是10240×4320(10K)@60Hz(未來規畫可支援到16K的解析度,目前暫時還沒有看到產品實現)(圖2)。
資料來源:Displayport官網;iST製表
圖2 各解析度尺寸比較示意圖。解析度與頻寬的關係,概念上有如灌溉耕地時渠道的大小以及灌溉的面積;當需要灌溉更大面積的耕地時,就需要更大、更寬的渠道來進行水的供給(資料來源:iST)
為因應更高速率的傳輸,VESA也已推出新的傳輸線(Cable)以及Enhanced DP Connector規範,不過現行某些新規格的傳輸線長度仍較短,較不方便使用,為了解決這個問題,VESA正積極解決Cable長度的問題,相信不久後就可以看到相關的產品在市面上流通,讓整體的體驗更為順暢與方便(圖3)。不過測試者認為雖然目前有些規格的傳輸線較短,但實際應該可以應用在迷你電腦主機(例如Intel的NUC迷你電腦)掛在螢幕後面時使用,如此理線就會更為方便。
圖3 VESA推出的新傳輸線DP80 Type-C tovEnhanced DP Cable(最高支援到UHBR20),因傳輸線長度較短,使用上較不方便。另外,也因為傳輸線一端是DP接頭,另一端為Type-C接頭,在使用時只有單純的DP功能使用,無法像兩端都是Type-C接口的線材,可同時具備傳輸USB資料以及提供電力的能力,使用時要稍加留意(資料來源:iST)
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