Video-uitgangen op GPU en moederborden: VGA, DVI, HDMI, DP en USB-C

De monitor of het scherm van een computer is de output-randapparatuur bij uitstek, hierdoor communiceert onze pc met ons en laat ons in een beeldtaal zien dat we informatie kunnen krijgen over wat er op dat moment gebeurt. Om beide elementen met elkaar te verbinden, zijn er altijd verschillende video-uitgangen gebruikt, die we zullen bespreken.

Video-uitgangen op GPU en moederborden

Als je je ooit hebt afgevraagd waarom we pc-schermen monitoren noemen in plaats van televisies, gaan we het je uitleggen en als je net een ongelovig gezicht hebt gekregen over de relatie tussen dit en de pc-ingangen en -uitgangen, laat het dan met rust. Laten we het uitleggen, want het is essentieel om de geschiedenis van video-ingangen en -uitgangen op pc en dus de evoluties ervan te begrijpen.

Via de videopoort wordt het frame gegenereerd door de GPU wordt naar het beeldscherm gestuurd zodat we het kunnen zien.

Video-uitgangen voor monitor en TV

Monitor tv

De eerste computers maakten gebruik van aangepaste televisieschermen, dit komt doordat er midden in de Koude Oorlog gevreesd werd dat het radiofrequentiesysteem hiervan zou kunnen worden aangepast met computers voor spionagekwesties of toegang tot radiocommunicatie die door back dan. Dit leidde ertoe dat beeldschermen van computerterminals werden verkocht zonder de mogelijkheid om af te stemmen, maar maakte tegelijkertijd de implementatie van eigen video-ingangs- en uitgangsconnectoren mogelijk.

Tot de komst van de PC AT in 1984 die de EGA-standaard bracht, waren pc-monitoren gewijzigde NTSC-televisieschermen, maar de beperkingen van dit formaat bij het weergeven van beelden met een hogere definitie maakten de noodzaak om nieuwe formaten aan te nemen pc-monitor met een horizontale frequentie hoger dan NTSC 15.7KHz. Op dat moment was het pad van televisies en monitoren 20 jaar gescheiden tot de komst van monitoren en lcd-televisies, maar het verschil blijft hetzelfde, het ontbreken van een televisietuner in de monitor.

In dit artikel zullen we het hebben over de evolutie van input- en outputconnectoren voor monitoren en daarom zullen we ons concentreren op die op pc's. We gaan het dus niet hebben over video-uitgangen zoals S-Video, Component, Composite, SCART en vele andere die we op het achterpaneel van veel televisies kunnen zien.

Verouderde video-uitgangen

Connectoren Video desuso

De connectoren in dit gedeelte zijn de connectoren die u nog steeds op veel computers kunt zien, maar door de opkomst van meer geavanceerde technologieën zijn ze in onbruik geraakt. Met andere woorden, ze zijn vervangen en ze zullen niet evolueren, dus als je een monitor of een grafische kaart met dit type connectoren vindt, geloof ons dan dat deze erg oud is en vandaag geen acceptabele prestaties zal leveren.

VGA-poort

VGA-pinout

Elke pc uit de jaren 90 en de eerste helft van de jaren 2000 gebruikte de VGA, een videoconnector van het RGB-type, aangezien deze de informatie van de kleurcomponenten in drie verschillende kanalen stuurde, de connector heeft ook de pinnen om de synchronisatie horizontaal en verticale monitor, die op dat moment werd bestuurd door de grafische kaart zelf. De synchronisatiepinnen geven aan dat het een poort is die is ontworpen voor monitoren die een kathodestraalbuis gebruiken om het beeld te genereren.

Omdat het een poort is voor een pc-monitor, draagt ​​deze geen audio en dat komt omdat toen de VGA voor het eerst op de pc verscheen, de interne luidspreker werd gebruikt of, als dat niet lukte, de toen nieuwe geluidskaarten om de audio te reproduceren en niet de monitoren. , die, zoals je misschien hebt afgeleid, geen geluid kon reproduceren.

Vanwege het analoge karakter kan niemand overweg met LCD-panelen, wat leidde tot de noodzaak om een ​​digitale interface te creëren om een ​​goede beeldkwaliteit te bereiken. De reden waarom dit gebeurt, heeft te maken met de analoog-naar-digitaal signaalconverter die ervoor zorgt dat de conversie informatie verliest bij gebruik van een VGA-poort.

DVI-poort (Digital Video Interface)

Met het verstrijken van de tijd werden LCD-panelen goedkoper en gebruikers begonnen ze te kopen vanwege het feit dat ze ruimte op hun bureau konden besparen in vergelijking met de klassieke buismonitoren. Hoewel de verschillende aard van de weergave van het beeld op het scherm vereiste dat er wijzigingen moesten worden aangebracht aan de video-uitgangen op pc's, vandaar de geboorte van DVI.

De verschillen met de VGA? Om te beginnen wijst het twee pinnen toe aan elk van de drie RGB-kanalen, hoewel het, ondanks dat het een digitale poort is, de HSync- en VSync-pinnen handhaaft, maar ze worden nauwelijks gebruikt. Eigenlijk doet het dat met een reeks pinnen van waaruit de monitor de informatie over de resolutie en de verversingssnelheid verzendt, op deze manier is het verzenden van het signaal zelfgeconfigureerd en is het gebruik van synchronisatiepinnen niet nodig. De eerste poorten die verschenen waren de DVI-I, omdat ze de pinnen hebben voor gebruik in analoge monitoren, maar na verloop van tijd werd de DVI-D gestandaardiseerd, die puur bedoeld is voor LCD-schermen omdat de pinnen voor de LCD-schermen ontbreken. CRT-schermen.

Er waren twee verschillende generaties van de DVI-videoconnector, enerzijds de SL met een maximale resolutie van 1920 x 1200 pixels en anderzijds de DL met een resolutie van 2560 x 1600 pixels eveneens bij 60 Hz. Trouwens, de DVI heeft nooit een variabele frequentiesnelheid ondersteund en werd na verloop van tijd snel vervangen door HDMI en DisplayPort.

Video-uitgangen in gebruik vandaag

Conectores video-actualiteiten

De video-uitgangen waar we het hierna over zullen hebben, zijn die welke we tegenwoordig kunnen vinden in grafische kaarten en pc-monitoren. Het feit dat de panelen op zowel flatscreen-tv's als monitoren hetzelfde zijn, heeft de video-interfaces en dus de verschillende connectoren volledig universeel gemaakt.

HDMI-poort

De meest gebruikte vandaag en met bijna twintig jaar evolutie, is het verdwenen van het weergeven van afbeeldingen op 720p in zijn 1.0-versie naar 8K-resoluties met 2.1 , wat neerkomt op een toename van 50 keer meer pixels dan de oorsprong. In de evolutie hebben we toevoegingen gezien zoals ondersteuning voor verschillende beeldverhoudingen , variabele frequentie: , HDR , Enzovoort.

De HDMI-poort is geboren als een variant van DVI, maar komt niet overeen in ontwerp en vorm, evenals de verdeling van de pinnen. De verschillen met DVI? Omdat het is gemaakt als een video-uitgang voor audiovisuele inhoud, kan het audio dragen en bevat het ook video voor HDCP, het inhoudbeschermingssysteem dat tegenwoordig nog steeds door de audiovisuele industrie wordt gebruikt.

De HDMI-kabel is ontworpen om het signaal zonder verlies te geven met een afstand tot 5 meter, een veel grotere afstand tussen het uitgangssignaal en het ingangssignaal leidt uiteindelijk tot verliezen in de kwaliteit van het signaal, dus het is belangrijk om de pc te bewaren zo dicht mogelijk bij de monitor als een dergelijke videoconnector wordt gebruikt.

DisplayPort of DP

De andere videoconnector die het meest wordt gebruikt in monitoren en grafische kaarten voor pc's, wordt DisplayPort genoemd, die, net als HDMI, tot op de dag van vandaag verschillende generaties heeft ontwikkeld. Het grote verschil is dat ze geboren zijn uit twee verschillende standaardisatiecommissies en daarom zie je DisplayPort meer op monitoren dan op televisies. Bovendien is het opnemen van deze poort vaak een goede manier om te weten of een scherm een ​​televisie of een monitor is.

Het grote verschil tussen HDMI en DisplayPort, afgezien van hun vorm en pin-distributies, is dat HDCP-ondersteuning voor bepaalde inhoud niet verplicht is in een DP-interface, dit betekent dat dit type connector voor videogameconsoles en videospelers niet wordt gebruikt, omdat dit medium essentieel is voor de reproductie van commerciële audiovisuele inhoud. Dat is de reden waarom de DisplayPort tegenwoordig een poort is geworden die aan de pc is gekoppeld. In tegenstelling tot DVI en VGA en ook zoals HDMI, heeft DisplayPort echter de mogelijkheid om ook audio te verzenden.

DisplayPort via USB

USB C Alt-DP

De nieuwste van de video-uitgangen is een variant van USB-C, die zijn enorme bandbreedte gebruikt om het videosignaal te verzenden, terwijl het tegelijkertijd wordt gebruikt om gegevens via de USB 2.0-pinnen te verzenden en ook om de monitor van stroom te voorzien. Het kan in de toekomst de meest gebruikte poort worden door het scherm de stroomadapter te laten missen en deze volledig draagbaar te maken. Dit vereist natuurlijk dat de bandbreedte HDMI 2.1 overschrijdt, wat al beschikbaar is met op Thunderbolt gebaseerde USB 4.0.

Op dit moment is het een poort van minderheidsgebruik, in ieder geval wijst alles erop dat de DisplayPort dichter bij uitsterven is dan HDMI, omdat alle nummers moeten worden vervangen door USB-C-poorten met de mogelijkheid om video te verzenden.