DisplayPort 在电视中的应用

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DisplayPort是视频电子标准协会（Video Electronic Standards Association-VESA）新的接口标准，简化了显示设计及其相关的连接。它还以强大的电气特性支持更高的分辨率。虽然从目前的应用来看，DisplayPort接口主要应用于笔记本和显示器，但其也适用于数字电视等很多嵌入式和内部应用。DisplayPort是一个高带宽、双向显示互连，可以实现内置和外置显示连接的通用新一代接口标准。凭借可扩展SerDes技术及改变通道数和速度，显示系统可采用DisplayPort接口标准来支持各种分辨率，使其成为数字电视的理想选择。表1显示了一些由不同速度和通道数支持的DisplayPort的分辨率实例。

当今的数字电视应用中有多种接口，如HDMI、VGA、RS-232、RGB等。多个接口增加了面板的重量和厚度，还增加了连接电视的电缆数，使电视很难被挂在墙上。解决这个问题的一个新办法就是将所有的接口置于一个机顶盒内，在机顶盒和面板中只有一根电缆（见图1），确保面板轻薄，使其很容易挂在墙上。

图1 电视到机顶盒的配置系统电缆是一个外部音视频接口，它为电视显示器接口带来了新的要求。它需要支持长距离的数据传送和120Hz刷新率的数据带宽。该接口的数据需要得到协议的保护，如高清内容保护（high-definition content protection-HDCP）。对于外部接口，大多数字电视还在使用系统芯片间或电路板间的低压差分信号（Low-Voltage Differential Signaling-LVDS）接口。因其简单易用，已经存在了很多年，而且不断进行扩展，在速度和距离方面远远超过了最初预期。尽管如此，LVDS因其高电压和摆幅限制了其支持更高的分辨率、更快的刷新率和长距离应用技术的发展。高达135MHz的双通道LVDS可支持120Hz 1080p的分辨率，但是误码率过高，所以无法支持更高的分辨率。如果使用一半速度的四通道LVDS，那么连接电缆数将变得很多，以至于电路板布局都成了问题。每个LVDS链路以指定频率的7倍运行，也就是说，135MHz频率对应的是945MHz的链路速度。此外，增加的链路数、高共模电压（3.3V）和摆幅，以及LVDS链路上的解密数据，会导致严重的电磁干扰（EMI）问题。
                          
                       
                          
                                新一代电视显示器接口不仅要面对代替内部接口的挑战，而且还要满足外部接口的需求。由于其更高的分辨率和更低的电磁干扰特性，DisplayPort成为了LVDS可行和强大的替代品。嵌入式时钟和8B10B代码的采用可实现比LVDS更低的电磁干扰。DisplayPort还是一个理想的外部接口，因为它可以高达15～30m，还可以支持HDCP。图2为采用DisplayPort 接口的一个电视面板的框图。

图2 采用DisplayPort接口的电视面板如图2所示，DisplayPort还可以实现电视面板的直驱，使得定标器或视频处理器集成到计时控制器（timing controller-TCON）中或者直接放入机顶盒中。DisplayPort还是一个具有专用双向命令通道（AUX）的智能显示器接口。AUX的优势远不止这些，因为它可实现电视设计范例的变换，可以取代现有的速度较慢的命令接口，如I2C，并实现系统软件和显示信号间更好的一致性，这将有助于这些设备的大数据量的图像处理。AUX 通道还便于电视系统设计阶段的调试。该机顶盒上的处理器可以编程，以运行预设调试或测试软件，实现运行时间检查或错误状态恢复。在运行过程中，AUX通道可传达面板和机顶盒间的控制信息。该控制信息可用于管理新的算法，如LED背光控制、伽马表或其他基于图像的显示调整。相比HDMI，DisplayPort是新一代接口的更好选择，因为DisplayPort是一个由从原始设备制造商（OEM）到电缆制造商等许多公司支持的开放的接口标准。它适用于内部和外部接口，具有更好的抗电磁干扰特性，因为其链路速度来自于像素时钟，能够实现更低的电磁干扰。结论DisplayPort 是一个技术强大的接口标准，能够满足新一代电视平台内部和外部接口需求。可实现内容保护、适合SerDes的速度或增加链路数等功能的灵活性，都使其适用于各种屏幕尺寸、分辨率和刷新率的电视应用。