高速影像傳輸 USB4 Type-C Dongle 連接器 HDMI

高畫質影像互連互通需求高 威鋒衝刺USB訊號轉接商機

2022-05-26
隨著智慧型手機、PC等影視可串流至家電產品,且4K/8K顯示器、高動態範圍(HDR)、高更新率(VRR)顯示器等技術持續獲得市場接受,現今DisplayPort與HDMI影像傳輸介面扮演重要關鍵,高速、高畫質影像傳輸已成為大勢所趨,藉由規格更新推動市場發展。

在追求高品質傳輸之外,不同智慧裝置影像串流傳輸也是重點。目前裝置主要連接埠為HDMI以及USB Type-C,尤其是DisplayPort近年搭上USB Type-C規格,逐步推出USB Type-C Alt Mode,透過規格、技術相互融合,達到40Gbps高速傳輸。但為了解決不同連接埠的情況,如何有效串接,也是相當重要的應用關鍵。

多傳輸介面應用衍生轉接需求

針對影音技術已經推升到4K,甚至8K以上的解析度,過往傳輸技術規格,主要以HDMI在消費性影音市場占有優勢;而DisplayPort擁有更多靈活性,受資通訊和嵌入式領域採用,兩者可說各有市場所需。但隨著DisplayPort連接埠逐步轉為USB Type-C,最新DisplayPort 2.0選擇的是相容最新介面USB 4,在單位時間內傳輸或處理的位元率(Bit Rate)較高,因此可望搶先攻占用戶端影像顯示等市場。

USB 4以傳輸速度20Gbps,雙通道最高速率可達40Gbps,使USB介面頓時成為最有可能的大量資料傳輸主要有線介面,雖然USB 4本身相容於DisplayPort 1.4a的影像傳輸標準,已可支援8K 60FPS或者4K 120FPS的影像傳輸,但是透過相容DisplayPort 2.1,最大可以推動一個60Hz 10bit色彩深度的可壓縮16K HDR顯示器,或是一個60Hz 10bit色彩深度的無壓縮10K SDR顯示器。威鋒電子產品管理處副處長張慧能(圖1)表示,目前主控端(Host)尚未支援DisplayPort 2.1規範,因此現階段仍以DisplayPort 2.0為應用市場。

圖1 威鋒電子產品管理處副處長張慧能提出各家終端產品導入功能不盡相同,對於高速介面市場,USB轉HDMI晶片和轉換器是重要機會。

另外,專攻影像的HDMI,推出最新主要標準版本HDMI 2.1,能夠提升達300%的視訊傳輸速度,並透過壓縮功能進一步再提升300%,視訊頻寬較HDMI 2.0的18Gbps高9倍。張慧能表示,HDMI 2.1標準增加一系列新特性,包括HDR、更新率、以及快速媒體切換(Quick Media Switching)。因此,在影像顯示上,各家終端產品製造商所導入的功能也不盡相同,因為目前HDMI尚未發布支援Type-C規範的標準,對於高速介面市場來說,USB轉HDMI的晶片和轉換器(Adapter)是重要機會。

高速訊號轉接技術備受挑戰

各家終端產品製造商所導入的介面也不盡相同,突顯連接器重要性。其中,HDMI與DisplayPort訊號之間的轉換屬於跨協定轉換,解決用戶在實際運用中遇到的瓶頸。但對於製造商來說,規格提升、頻寬大幅提高10Gbps移轉40Gbps,製程上也面臨許多挑戰。

連接器當中的纜線分為母線,以及其他設備廠商製造的線纜,廠商各有不同的中斷設計與系統組態(Configuration)情形如支援電流、傳輸速率等。威鋒電子大中華區技術支持部門主管翁繼民(圖2)表示,當集線器由背部面板上主要以交流電源插座、電源開關與同軸電纜焊接組成時,但因為規範纜線距離須為短距離,因此,焊接上需精準拿捏距離,製程上就可能面臨短路、開路,或者焊接問題。

圖2 威鋒電子大中華區技術支持部門主管翁繼民認為威鋒電子轉接器透過演算法主動偵測,是否須進入自動休眠模式,功耗可低至約1mA。

現今的轉接器順應傳輸規格提升,製造商已積極尋求相關解決方案,在新一代產品中引進新技術。例如,翁繼民表示,威鋒電子的轉接器支援獨家的「自動休眠模式」,透過演算法判斷設計出會主動偵測使用,隨即進入自動休眠模式,只留下最少的功能區塊以最低的頻率運作,此時功耗可低至約1mA。

轉接器助力多顯示發展

張惠能表示,市場主流皆以多以DisplayPort轉HDMI為主,尤其是電腦以Type-C為連接埠。過往的Docking皆以單轉為主,源頭搭載一個DisplayPort訊號,但為因應高解析影像,現在市售的高階Docking已配有一個DisplayPort以及兩個HDMI連接埠,繼多源頭設計之後,即可支援多螢幕顯示。

張慧能進一步指出,DisplayPort 2.0正在開始普及,消費者對於高頻寬應用暫時已足夠,並且市場目前仍未普及於8K顯示。對此,其他的連接埠的功能得以擴充應用。舉例來說,DisplayPort 2.0傳輸雙通道後,即有80Gbps,再加上目前在前端已將影像壓縮許多,則可以多出三倍的效能,而為了加以充分利用,許多製造商也推出轉接器可協助提供多重螢幕應用,未來螢幕顯示器不單有高畫質,也將有機會從單顯示器迎向多重顯示應用功能。

本站使用cookie及相關技術分析來改善使用者體驗。瞭解更多

我知道了!