GPUおよびマザーボード上のビデオ出力：VGA、DVI、HDMI、DP、およびUSB-C

コンピューターのモニターまたは画面は、卓越した出力周辺機器であり、それを介してPCが私たちと通信し、その瞬間に何が起こっているかについての情報を視覚言語で示します。両方の要素を接続するために、常に異なるビデオ出力が使用されてきました。

なぜテレビではなくPCスクリーンモニターと呼ぶのか疑問に思ったことがあるなら、それを説明します。これとPCの入力および出力との関係について信じられないほどの顔をしたばかりの場合は、そのままにしておきます。 PCでのビデオ入力と出力の履歴、したがってその進化を理解するための鍵となるため、説明しましょう。

ビデオポートを介して、によって生成されたフレーム GPU モニター画面に送信され、表示されます。

モニターとテレビ用のビデオ出力

最初のコンピューターは変更されたテレビ画面を使用していましたが、これは冷戦の真っ只中に、スパイの問題やバックが使用する無線通信へのアクセスのために、これらの無線周波数システムがコンピューターで変更される恐れがあったためです。それから。これにより、コンピュータ端末のディスプレイは調整機能なしで販売されましたが、同時に独自のビデオ入力および出力コネクタの実装が可能になりました。

EGA規格を導入した1984年のPCATの登場まで、PCモニターはNTSCテレビ画面に変更されていましたが、より高解像度の画像を表示する場合のこの形式の制限により、水平周波数がより高い新しい形式のPCモニターを採用する必要がありました。 NTSC15.7KHzより。その時点で、テレビとモニターの経路は、モニターとLCDテレビが到着するまで、20年離れていましたが、違いは同じであり、モニターにテレビチューナーが含まれていませんでした。

この記事では、モニターの入力コネクタと出力コネクタの進化について説明するため、PCに見られるものに焦点を当てます。したがって、S-などのビデオ出力については説明しません。ビデオ、コンポーネント、コンポジット、SCART、および多くのテレビの背面パネルに表示されるその他の多くの機能。

非推奨のビデオ出力

このセクションのコネクタは、多くのコンピュータでまだ見られるものですが、より高度なテクノロジの出現により、使用されなくなりました。言い換えれば、それらは交換されており、進化しないので、このタイプのコネクタを備えたモニターまたはグラフィックカードを見つけた場合、それは非常に古く、今日では許容できるパフォーマンスを提供しないと考えてください。

VGAポート

90年代から2000年代前半のPCは、RGBタイプのビデオコネクタであるVGAを使用していました。これは、XNUMXつの異なるチャネルでカラーコンポーネントの情報を送信するため、コネクタには、同期を水平方向に制御するためのピンもあります。当時はグラフィックカード自体によって制御されていた垂直モニター。同期ピンは、ブラウン管を使用して画像を生成するモニター用に設計されたポートであることを示しています。

PCモニター用のポートであるため、オーディオは伝送されません。これは、VGAが最初にPCに登場したときに内蔵スピーカーが使用されたか、それができなかった場合は、モニターではなくオーディオを再生するための新しいサウンドカードが使用されたためです。、あなたが推測したように、それは音を再生する能力がありませんでした。

そのアナログの性質のために、誰もLCDパネルと仲良くしません、そしてそれは良い画質を達成するためにデジタルインターフェースを作成する必要につながりました。これが発生する理由は、VGAポートを使用しているときに変換で情報が失われる原因となるアナログ-デジタル信号コンバーターに関係しています。

DVI（デジタルビデオインターフェイス）ポート

時間の経過とともに、液晶パネルは安価になり、従来のチューブモニターに比べて机のスペースを節約できるため、ユーザーは液晶パネルを購入し始めました。画面に画像を表示する性質が異なるため、PCのビデオ出力に変更を加える必要がありましたが、DVIが誕生しました。

VGAとの違いは？まず、XNUMXつのRGBチャネルのそれぞれにXNUMXつのピンを割り当てますが、デジタルポートであるにもかかわらず、HSyncピンとVSyncピンを維持しますが、ほとんど使用されていません。実際には、モニターが解像度とリフレッシュレートに関する情報を送信する一連のピンを使用してこれを行います。このように、信号の送信は自己構成され、同期ピンを使用する必要はありません。最初に登場したポートは、アナログモニターで使用するためのピンがあるため、DVI-Iでしたが、時間の経過とともにDVI-Dが標準化されました。これは、LCD画面用のピンがないため、純粋にLCD画面用です。 CRT画面。

DVIビデオコネクタには1920つの異なる世代がありました。1200つは最大解像度2560x 1600ピクセルのSLで、もう60つは同じくXNUMXHzで解像度XNUMXxXNUMXピクセルのDLです。ちなみに、DVIは可変周波数レートをサポートすることはなく、時間の経過とともにすぐにHDMIとDisplayPortに置き換えられました。

現在使用されているビデオ出力

次に説明するビデオ出力は、今日のグラフィックカードやPCモニターに見られるものです。パネルがフラットスクリーンテレビとモニターの両方で同じであるという事実は、ビデオインターフェース、したがって異なるコネクタを完全に普遍化しました。

HDMIポート

今日最も広く使用されており、ほぼXNUMX年の進化を遂げており、 720バージョンの1.0p 〜へ 8で2.1K解像度 、これは、原点の50倍のピクセルの増加を表します。その進化の中で、サポートなどの追加が見られました さまざまなアスペクト比 , 可変周波数レート , HDR 、などなど。

HDMIポートはDVIの変形として生まれましたが、そのデザインと形状、およびピンの配置が一致していません。 DVIとの違いは？オーディオビジュアルコンテンツのビデオ出力として作成されたため、オーディオを伝送でき、オーディオビジュアル業界で現在も使用されているコンテンツ保護システムであるHDCPのビデオも含まれています。

HDMIケーブルは、最大5メートルの距離で損失なしに信号を提供するように設計されており、出力信号と入力信号の間の距離がはるかに長くなると、信号の品質が低下するため、PCを維持することが重要です。このようなビデオコネクタを使用する場合は、できるだけモニターに近づけてください。

DisplayPortまたはDP

モニターやPCグラフィックカードで最も使用されているもうXNUMXつのビデオコネクタはDisplayPortと呼ばれ、HDMIと同様に、今日までその進化においていくつかの異なる世代がありました。大きな違いは、それらがXNUMXつの異なる標準化委員会から生まれたということです。そのため、DisplayPortはテレビよりもモニターで多く見られます。さらに、多くの場合、画面がテレビなのかモニターなのかを知る良い方法は、このポートを含めることです。

HDMIとDisplayPortの形状とピン配置以外の大きな違いは、特定のコンテンツに対するHDCPサポートがDPインターフェイスで必須ではないことです。つまり、ビデオゲームコンソールとビデオプレーヤーでは、このタイプのコネクタは使用されません。メディアは、商用オーディオビジュアルコンテンツの再生に不可欠です。そのため、DisplayPortは今日PCに関連付けられたポートになっています。ただし、DVIやVGAやHDMIとは異なり、DisplayPortにはオーディオも送信する機能があります。

USB経由のDisplayPort

最新のビデオ出力はUSB-Cのバリエーションであり、その広大な帯域幅を使用してビデオ信号を送信すると同時に、USB 2.0ピンを介してデータを送信し、モニターに電力を供給します。画面に電源アダプターを不要にして完全にポータブルにすることで、将来的に最も使用されるポートになる可能性があります。もちろん、これには、ThunderboltベースのUSB2.1ですでに利用可能なHDMI4.0を超える帯域幅が必要になります。

現時点では、それは少数派の使用のポートですが、いずれにせよ、ビデオを送信する機能を備えたUSB-Cポートに置き換えられるすべての番号があるため、DisplayPortはHDMIよりも消滅に近いことを示しています。