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VESA推DisplayPort Alt Mode USB-C/HBR3認證,加速產業推USB-C合規標準,邁向8K視訊輸出現場直擊

文.圖/陳兆宏 2017-06-22 17:05:41
4K規範出來很久了,相關產品也在市面上推出,但8K的規範其實也已制定好,準備讓廠商們在推出8K相關視訊產品時,能提供更方便的連接埠連接標準,同時提供更好的畫質。因此,VESA(美國視訊電子標準協會)最近推出DisplayPort 1.4規範,其中包含最新的Alt Mode USB-C與HBR3的規範,可符合各種新一代專業視訊或電競應用。搭配VESA協會也展開產品認證計畫,將加速產業推出以相關的產品。

VESA協會推出DisplayPort 1.4,單纜線可輸出8K視訊的標準


VESA協會推出的DisplayPort Alt. Mode合規標準,可直接使用USB Type C連接線來傳輸視訊/音訊資料、同時又能進行USB 3.1資料傳輸與供應電源,視、聽、傳、電四種需求,一線搞定


以下就是這次VESA發表的三篇相關新聞(A)、(B)、(C)!以及發表會的現場直擊(D)!

(A) VESA針對採用HBR3高頻寬鏈接率的影像來源與顯示器,推出早期認證計畫,加速廠商採用DisplayPort納入HBR3鏈接率,建構高效能顯示產業生態系

美國視訊電子標準協會(VESA)宣布針對採用DisplayPort High Bit Rate 3 (HBR3)的影像訊號來源與顯示器產品推出早期認證計畫,HBR3是2016年3月釋出的DisplayPort 1.4版標準所支援的最高資料鏈接率。採用HBR3的DisplayPort介面現已搭載於許多消費產品,僅需一條接線就能驅動8K視訊解析度,或同時連結多部4K解析度的螢幕。HBR3支援包括高效能遊戲、擴增實境與虛擬實境(AR/VR)、以及電視廣播等關鍵應用。

新推出的DisplayPort HBR3 早期產品認證計畫包含一個涵蓋各項支援特色與功能的全方位測試計畫。現在各大DisplayPort相容測試實驗室包括百佳泰與 Granite River Labs (GRL)在內,都開始為VESA會員公司提供早期產品認證服務,並針對研發中的產品提供各項測試服務。VESA 230多家會員中的廠商,許多都有參與12月初在台灣舉行的測試活動來驗證產品的互通性,藉以確保它們能提供優越的使用者經驗。

資料頻寬代表數位資訊的最大傳輸率,通常以每秒gigabits(Gbps)的數據來表示介面傳送資料的速度。DisplayPort新規劃的HBR3資料率在使用DisplayPort或USB Type-C接頭內所有4個管線時,支援的總頻寬達到32.4 Gbps,每條管線為8.1 Gbps。這可提供影像訊號源到顯示裝置之間高達25.92 Gbps的音效/影片負載資料傳輸率,和現今DisplayPort 1.2版規範中採用HBR2資料鏈路傳輸率的系統相比,頻寬提高了50%。藉由運用 DisplayPort Multi-Stream功能,該頻寬還能由連結到同一個擴充塢的多部螢幕共享。此外,HBR3僅須用兩條管線就能支援4K解析度/60Hz更新率的影片傳送,這對透過USB Type-C介面支援DisplayPort Alt Mode應用的系統非常重要,因為USB Type-C的其他兩條高速管線可以騰出來用於SuperSpeed USB作業。

VESA 合規計畫經理 Jim Choate先生


VESA合規計畫經理Jim Choate表示:「VESA透過2014年9月釋出的DisplayPort 1.3版規格,讓開發者能使用HBR3技術,並於去年3月整合推出DisplayPort 1.4版規格。現今隨著8K與VR內容開始問市,我們研判這項類似我們過去成功推動DisplayPort Alt Mode認證的計畫,將成為鼓勵業界參與HBR3相容認證,並帶動先進視訊技術的產業體系進一步成長的關鍵力量。」

參與DisplayPort HBR3早期產品認證計畫的早期產品開發廠商,將能在其產品上使用DP Certified認證標章。雖然此認證仍在初期階段,VESA已展現和各種8K訊號源與接收端設備的相容性。目前包括超微(AMD)、輝達(NVIDIA)、瑞昱(RealTek)、晨星(MSTAR)等公司的產品都已通過之外,還有許多VESA會員廠商的產品正在進行認證。由於日本宣布將在2020年夏季奧運播送8K電視訊號,因此健全的HBR3產業體系成為不可或缺的要件,這也激勵眾多VESA會員廠商著手開發HBR3功能。

(左起)百佳泰業務部經理 周成怡小姐、VESA合規計畫經理 Jim Choate先生、瑞昱半導體多媒體事業處技術經理 林孝蒲先生


除了納入對HBR3的支援, DisplayPort 1.4版還加入許多新功能,促使未來新推出的產品採用USB Type-C接頭,其為第一個採用VESA 顯示串流壓縮 (DSC) 技術的DisplayPort標準,來幫助產品能透過USB-C接頭傳送高動態範圍(HDR)與8K解析度的影像訊號。採用DP 1.4規範提高支援顯示器解析度的例子包括8K@60Hz HDR 深彩 (deep color)以及4K@120Hz HDR 深彩。

VESA於2017年CES展出支援HBR3技術的產品,展出內容包括一部遊戲主機使用一個DisplayPort輸出介面,就能連結一部更新率達120Hz的4K螢幕,還能連結兩部更新率為60Hz的4K螢幕。

(B) VESA 發布DisplayPort Alt Mode在USB Type-C 裝置上的相容性測試規範,全球各地授權測試中心可依據DisplayPort Alt Mode CTS展開相容性測試

美國視訊電子標準協會(VESA)宣布針對採用USB Type-C接頭與DisplayPort Alt Mode標準的產品完成相容測試規範(CTS),新釋出的CTS規範文件讓VESA會員能透過全球各地VESA的授權測試中心(ATC)為其產品進行相容測試,或是自行測試然後將通過認證的產品資訊提交到VESA的資料庫。CTS目前正在最後審核階段,將在2017年1月正式公布。

DisplayPort Alt Mode 標準透過USB-C接頭搭配一條纜線即可傳輸完整的DisplayPort影音訊號、SuperSpeed USB 資料、以及高達100瓦的電力。標準USB-C接頭與纜線都有原生支援DisplayPort Alt Mode,藉由新CTS的釋出,DisplayPort已遙遙領先其他USB-C Alt Mode規格的發展。

VESA合規計畫經理Jim Choate表示:「此完整規範是在VESA會員公司和OEM廠商的協助下,投入無數時間與人力,加上與會者眾多的VESA PlugTest相容測試,並進行許多由VESA主辦的平台互通與測試活動才完成。隨著CTS認證產品的產業體系持續成長,日後省下的生產力資源其效益將遠遠超過現在所花費在將此規法臻於完善的工程開發時間。」

完整的DisplayPort Alt Mode規格帶來許多好處,包括可靠性與可預測性,不僅讓OEM廠商有信心將DisplayPort Alt Mode設計在終端產品,消費者也能放心購買有認證的產品,並相信產品能正常運作,不必擔心互通性或相容性的問題。缺乏認證會讓產品的功能性以及安全性都產生風險。

VESA 於2014年9月所發表的DisplayPort Alt Mode是由VESA與USB 3.0 推廣小組會員公司著手開發,能支援最高顯示效能,結合USB Type-C接頭的高速資料傳輸以及供電。VESA在2016年發表最新DisplayPort 1.4版標準,納入包括傳輸影片壓縮等新功能,讓高動態範圍(HDR)與8K影片能透過USB Type-C接頭進行傳輸。

DisplayPort Alt Mode的主要優點還包括:
• 能驅動原生型DisplayPort與DisplayPort Alt Mode螢幕,以及包括HDMI、VGA、DVI等介面的顯示器

• 能透過擴充塢座或菊鏈串接螢幕,來使用DisplayPort Multi-Stream協定驅動多個螢幕,或是連結虛擬實境(VR)顯示應用

• 支援自適應同步(Adaptive Sync),可提供電競遊戲更加流暢且無撕裂的畫面,無停頓的播放影片,以及在顯示靜態桌面內容和低畫面更新率的影片時能大幅降低耗電

至今完全通過DisplayPort USB-C Alt Mode相容認證的產品包括各領先大廠的晶片組、筆電與螢幕。隨著產業體系規模持續成長,預料在2017上半年將有更多產品完成認證程序。


(C) VESA在MWC大會揭露DisplayPort Alt Mode熱潮與DisplayPort新進程

美國視訊電子標準協會(VESA)表示,拜OEM廠與晶片製造商熱烈採納所賜,DisplayPort數位視訊介面標準在行動消費電子領域的發展持續升溫。這波成長的動力主要來自至今已有數十款上市產品採用新型USB Type-C™接頭,支援DisplayPort Alternate Mode (替代模式) 標準,促成這波熱潮的因素包括DisplayPort領先業界的顯示效能、強固性、多用途、系統整合、以及互通性。此外,近期針對視訊來源與顯示器產品的多項進展,包括完成制定與釋出DisplayPort Alt Mode 相容測試規格 (CTS) 以及建立
DisplayPort High Bit Rate 3 (HBR3) 早期產品認證計畫,預期將進一步推動產業體系的成長,以及促進各界採納這些先進技術。

根據市調機構Strategy Analytics 的研究指出,2016年第4季全球共售出超過1.1億組包括DisplayPort、DisplayPort Alt Mode、以及MyDP等數位視訊介面的耳麥與平板裝置。Strategy Analytics的平板與觸控螢幕策略部門資深分析師Eric Smith表示:「這波完美風暴將引爆消費者在從現在到2020年這段期間對4K/HDR視訊以及VR/AR應用的需求。新型螢幕具備更高解析度、速度更快且延遲更低的無線連網功能、體積更小並提供更高頻寬的接頭、且能顯示高畫質影片內容,這類新產品的比重將會持續攀升。隨著這些技術的發展,消費者在行動裝置上使用視訊功能也會越來越頻繁。在2017年售出的智慧型手機中有超過三分之一具有拍攝4K解析度的影片的功能。Strategy Analytics預測在未來十年這個比例將提高到一半以上。消費者會毫不遲疑地使用這類持續改進的功能,拍攝與觀賞高解析度內容的人會越來越多。」

高通Snapdragon 835平台支援DisplayPort Alt Mode
在DisplayPort的各項進展中,高通集團旗下的高通科技證實在1月份CES展上發表的最新行動晶片組Snapdragon 835平台,已採用DisplayPort Alt Mode視訊傳輸功能。Snapdragon 835是設計來實現更薄且更省電的旗艦款消費裝置,像是智慧手機、虛擬實境/擴增實境(VR/AR)的頭戴式顯示器、網路攝影機、平板、以及行動PC。DisplayPort被納入到高通最新且最先進的行動系統單晶片(SoC)裡,將進一步促成手機與無線裝置產業廣泛使用這項介面標準。

高通產品協理Salman Saeed表示:「DisplayPort Alt Mode能透過USB Type-C接頭,僅用一條纜線與正反接頭就能傳輸4K60規格的有聲影像、USB資料、以及USB充電電力。我們選擇將這項技術整合到高通的Snapdragon 835,藉以支援各種新興的行動應用與虛擬實境等的應用,同時協助客戶降低物料成本、縮短設計時程、以及加快量產的進程。」

VESA在2月27日到3月2日於西班牙巴塞隆納登場的世界行動通訊大會上,展出多款整合DisplayPort Alt Mode標準的全新行動裝置,以及首波採用DisplayPort v1.4版的產品。在VESA攤位上展出的產品包括:

(1) USB Type-C接頭與DisplayPort Alt Mode 產業體系–
VESA展示許多最近上市且採用USB Type-C接頭支援DisplayPort Alt Mode傳輸功能的行動裝置。DisplayPort Alt Mode是現今市場唯一採納的Alt Mode視訊傳輸標準,而搭載USB Type-C介面的訊源設備已經被廣泛採用。它不僅能支援最高的顯示效能,還結合USB Type-C的高速資料傳輸以及電力輸送功能。

(2) 支援4K 60 Hz 高動態範圍 (HDR) –
VESA展示DisplayPort所支援的HDR如何利用DisplayPort-to-HDMI的轉接頭,來完全支援HDMI 2.0b功能,包括在4K解析度/ 60 Hz 更新率下支援HBR3。

(3) 單個DisplayPort輸出介面可連接兩部4K 60 Hz 螢幕–
VESA展示透過DisplayPort Multi-Stream Transport (MST)功能,可僅用單個DisplayPort輸出介面就能驅動兩部4K 60Hz螢幕,其原理是利用DisplayPort的HBR3功能提高資料傳輸率(高達4條8.1 Gbits/秒的管線或總共32.4 Gbits/秒的傳輸率)。HBR3也實現僅用兩條管線來支援60Hz更新率的4K螢幕,當透過USB Type-C接頭使用DisplayPort Alt Mode時,這種模式能空出另外兩條管線來同時作為USB 3.1的介面,提供10 Gbits/sec的資料傳輸功能。

(4) 8K解析度螢幕–
VESA 將展示新款Dell UltraSharp 32 Ultra HD 8K 60Hz 螢幕 (UP3218K),其能以7680×4320解析度呈現3,320萬像素,並透過DisplayPort 1.3規格的接線連到PC。最新版DisplayPort (1.4版)僅用一條纜線及採用VESA顯示串流壓縮(DSC)標準,就實現8K 60 Hz HDR 色深(Deep Color)顯像功能。

(5) 4K解析度的螢幕資料流壓縮 –
由VESA開發的最新版DSC (v1.2)標準,其中一項目標就是催生消費型8K顯示器,會場上並排展示壓縮與未壓縮的4K影片,展現這項標準幾近無耗損畫質的表現。DSC具備傳輸彈性、省電、以及超越現今解析度極限等特點。

(6) DisplayPort Alt Mode打造多媒體耳麥與虛擬實境裝置–
VESA將展示Avegant Glyph個人劇院耳麥,透過DisplayPort Alt Mode轉HDMI協定的轉接頭,連接到有USB Type-C接頭連結的智慧型手機。最近興起的耳麥市場採用DisplayPort Alt Mode標準,是因為它的高效能、多螢幕視訊功能、以及和行動設備產業的相容性。

Avegant的執行長Joerg Tewes表示:「在發展Glyph時,其中一項主要設計目標就是這款個人劇院能和所有主要內容訊源及標準無縫接軌,透過採用DisplayPort Alt Mode標準,我們的HDMI介面能接收來自家庭娛樂系統到可攜式裝置的各種訊號。」

VESA協會執行經理Bill Lempesis表示:「每次新版的DisplayPort標準釋出時,我們看到各界的興趣持續攀升且迫不及待要導入新標準,發揮最高的視訊效能、多元化用途,並整合到電腦、智慧裝置、以及顯示器等產品。我們期盼讓MWC與會來賓透過攤位上的互動展示,親自嘗試DisplayPort針對高效能遊戲、VR/AR、以及數位電視等各種類型應用設計的突破性功能。 」

想瞭解更多DisplayPort的詳細資訊,敬請參閱http://www.displayport.org/

(D) VESA記者會現場直擊

這次由VESA協會的認證計畫經理Jim Choate先生,來針對DisplayPort的技術做了哪些更新,來進一步做說明


VESA協會的會員成長數,逐年提升


市調單位Strategy Analytics,預估在行動運算產品,自2016年至2021年起,每年都有2%的CAGR(年複合成長率),其中配備DisplayPort的裝置,將有36%的CAGR,而採用USB Type-C裝置的成長率更高達52%


若只看手機市場的話,自2016年至2021年起,配置DisplayPort的手機,每年都有80%的CAGR(年複合成長率),而改用USB Type-C的手機,將有57%的CAGR。您的Android手機還是使用microUSB吧?以後USB Type-C將會成為主流囉!


簡單來說,2016年有5%的筆電、平板、手機支援DisplayPort規格,2021年將提升到29%。因為DisplayPort提供了4K UHD輸出能力、可支援VR/AR(不用再分什麼訊號線、供電線,一條搞定)、同時與Thunderbolt 3和USB-C共用,是行動裝置底座連接埠的最佳設計方案


DisplayPort 1.4規範總結:正式規範2015/2/23就釋出、加入了DSC(視訊串流資料壓縮)技術、FEC(前向錯誤修正)、先進MST(多串流傳輸)等特色、具向下相容能力、正在開發的新晶片將支援HBR3 (第三代高資料傳輸技術)、相容認證測試已於2016年下半年就開始


DP 1.4規範的頻寬更上一層樓:HBR3達到8.1Gbps的Bit Rate,可支援最高5K x 3K (24位元全彩、60Hz更新率、4:4:4格式),更可支援到8Kx4K解析度(24位元全彩、60Hz更新率、4:2:0格式)


合規應用方面:DP埠可以透過Alt Mode將訊號透過USB-Type C來傳送,具備DockPort標準、支援MyDP、eDP(行動裝置、嵌入式裝置DP)標準、支援Thunderbolt、當然也支援VR/AR技術


DP 1.4也繼續支援其他規範的技術,像是多串流多螢幕輸出、高傳真音效格式、可調適同步、可轉換成VGA/DVI/HDMI訊號協定、低電壓/AC耦合介面相容設計、透過數據干擾和固定速率來降低EMI和RFI,最重要的是,對VESA會員免抽授權金


DP 1.4中的HBR3 (8.1Gbps)規範,在許多新推出的晶片都已陸續支援,2016年下半年開始進行相容性認證中;DP 1.4的Alternative Mode中可直接透過USB Type-C介面來傳輸視訊/音訊資料;目前CTS(認證測試計畫)已經進行中


簡單來說,這頁主要講HBR3的測試認證中,包含AMD、NVIDIA與Realtek(瑞昱)、MSTAR(晨星)都已經通過認證了,這也代表著說,未來顯示卡都可以支援DP 1.4 HBR3,具有提供4K、5K,甚至8K解析度的輸出能力


簡單來說,這頁主要是講VESA DisplayPort Alt Mode標準,早在2014/9/22就釋出,這個標準是與USB協會共同推出的!讓DP視訊輸出,也能經由USB Type-C介面來達成


USB Type-C的介紹:新世代連接介面,將是未來20年的主流;接口小,適用於小型或大型裝置;可正反插設計,提供10Gbps最高傳輸率、100W的供電量,同時支援DP Alt Mode


這就是USB Type-C的連接腳位設計,共有24pin,上下各12pin,因此可正反插,其中A3、A11就是DP Alt Mode會用到的資料傳送或接收之用


USB Type-C的應用情境設計:(1)純充電;(2)充電、資料傳輸(USB 2.0/3.1)、視訊資料傳輸;(3)裝置供電、資料傳輸(USB 2.0/3.1)、視訊資料傳輸


手機應用方面,以Samsung S8手機為例,可:(1)單純充電;(2)充電+USB 2.0資料傳輸+視訊資料(4通道)。因此該手機搭配其DEX Dock,可讓手機成為USB 2.0的主控端,可將手機視訊輸出到螢幕,另外連接鍵盤/滑鼠,即可當成電腦使用


可支援的纜線種類:USB-C至USB-C、USB-C至DP、USB-C至訊號轉換器、USB-C至底座或嵌入式Hub解決方案


DisplayPort Alternate Mode的相容認證測試計畫,規範已於2017年1月釋出!


DP Alt Mode認證策略:USB-C轉HDMI的轉換器,要支援HDMI 2.0,2018年開始啟用認證…


總結:DP 1.4%提供50%效能提升,可支援4K@120Hz、8K@30Hz,和DP Alt Mode可使用到USB-C裡面的兩組通道來支援到4K@60Hz;DP over USB-C改變了小尺寸及可攜式裝置的遊戲規則;DP Alt Mode認證計畫已於2017年1月已釋出;測試和認證產品正緊鑼密鼓進行中(6/26起在台北進行插拔大會),相信很快就會有實際產品上市,跟大家見面。




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