DP协议：概括

来了来了！！！

开始之前扯点概念，知道DP好在哪里，以及看到它的发展趋势，才知道我们为什么有学习的必要。

DP的优势

DisplayPort（DP）协议作为一种专为数字音频和视频传输设计的高速串行接口标准，在现代显示技术和多媒体应用中扮演着至关重要的角色。它由视频电子标准协会（VESA）这一权威机构制定，旨在提供一个高效、灵活且成本效益高的解决方案，以满足日益增长的数字显示需求。简单用下面五个方面说说它的优势：

一、免费、免授权、免认证的特点

DP协议的一大优势在于其免费、免授权和免认证的特性。这意味着任何制造商都可以无需支付额外的费用或经过繁琐的认证过程，即可在其产品中集成DP接口。这不仅降低了生产成本，还促进了DP技术的广泛应用和快速发展。

二、支持多种分辨率和高级显示功能

DP协议支持从高清到超高清的多种分辨率，包括4K、5K甚至8K。这意味着用户可以享受到更加细腻、逼真的画面效果。同时，DP还支持高达144Hz的刷新率，使得动态画面更加流畅，减少了拖影和模糊现象。此外，DP还支持HDR（高动态范围）和色域拓展等高级显示功能，进一步提升了画面的色彩表现和对比度，为用户带来更加震撼的视觉体验。

三、多流传输技术

DP协议的一个独特之处在于其支持多流传输技术。这意味着一个DP接口可以同时传输多个视频流和一个音频流。这一特性使得用户能够轻松连接多个显示器设备，实现多任务处理和扩展显示等功能。无论是在办公、学习还是娱乐方面，多流传输技术都为用户提供了更加便捷和高效的解决方案。

四、加密传输和版权保护

随着高清视频和音频内容的普及，版权保护问题日益受到关注。DP协议通过引入DP的输入保护（DPCP）和数字版权管理（HDCP）技术，为用户提供了出色的内容保护机制。这些技术能够确保高清视频和音频内容在传输过程中的机密性和完整性，有效防止了非法复制和盗版行为的发生。

五、常见类型及应用场景

DP协议有多种常见类型，以满足不同设备和场景的需求。标准DisplayPort（DP）是最基本的类型，广泛应用于各种电脑显示器、投影仪等设备。小型DisplayPort（MiniDP）和超小型DisplayPort（MicroDP）则更加小巧便携，适合用于笔记本电脑、平板电脑等移动设备。DisplayPort++（DP++）则是一种增强型DP接口，支持通过适配器转换为其他类型的视频接口，如HDMI或DVI等。此外，随着Thunderbolt和USB Type-C技术的兴起，DP协议也被集成到了这些接口中，进一步拓宽了其应用范围。

下面开始深入协议了解一下！

DP协议概括

DisplayPort链路由主链路、辅助通道（AUX CH）和热插拔检测（HPD）信号线组成。

如上图1DisplayPort数据传输通道所示，主链路是用于传输未压缩视频和音频等同步数据流的单向、高带宽、低延迟通道。

辅助通道是用于链路管理和设备控制的半双工双向通道。HPD信号还作为接收设备向源设备发出的中断请求。

此外，用于盒对盒连接的DisplayPort连接器还具有一个电源引脚，用于为DisplayPort中继器或DisplayPort至传统转换器供电。

Main Link：主链路的组成

主链路由一个、两个或四个交流耦合、双向终止的差分对（称为通道）组成。交流耦合有助于硅工艺迁移，因为DisplayPort发射器和接收器可能具有不同的共模电压。

在半导体制造中，不同的工艺往往对应着不同的电压和信号特性。交流耦合通过使用电容器或其他耦合元件，允许两个具有不同共模电压的电路之间进行信号传输。这种特性使得DisplayPort的发射器和接收器可以采用不同的硅工艺制造，而不必担心共模电压不匹配的问题。

链路支持三种链路速率：每通道5.4Gbps、2.7Gbps和1.62Gbps。所有启用的通道必须以相同的链路速率运行。链路速率与像素速率解耦。像素速率是通过链路符号时钟使用时间戳值M和N再生的。DisplayPort发射器和接收器的能力以及通道（或电缆）的质量将决定链路速率是设置为每通道5.4Gbps、2.7Gbps还是1.62Gbps。

主链路的通道数为1、2或4。通道数与像素位深（每像素的比特数，或bpp）和分量位深（每分量的比特数，或bpc）解耦。无论主链路的通道数是多少，都支持6、8、10、12和16位的分量位深，以及RGB、YCbCr 4:4:4/4:2:2的色彩度量格式。

所有通道都传输数据。没有专门的时钟通道。时钟是从本身编码的数据流中提取的，该数据流使用ANSI 8B/10B编码规则（ANSI X3.230-1994标准第11章规定的通道编码）。

源和Sink device可以支持其需求的最少通道数。支持两个通道的设备必须同时支持一个和两个通道，而支持四个通道的设备必须支持一个、两个和四个通道。由最终用户可拆卸的外部电缆必须支持四个通道，以最大化源和Sink device之间的互操作性。

除去20%的通道编码开销，DisplayPort主链路提供的应用程序带宽（也称为链路符号速率）为：

链路速率=5.4Gbps
- 1通道=540M字节每秒
- 2通道=1080M字节每秒
- 4通道=2160M字节每秒
链路速率=2.7Gbps
- 1通道=270M字节每秒
- 2通道=540M字节每秒
- 4通道=1080M字节每秒
链路速率=1.62Gbps
- 1通道=162M字节每秒
- 2通道=324M字节每秒
- 4通道=648M字节每秒

DisplayPort设备可以自由地在可用带宽内交换像素位深与像素格式和流的帧率。

将流映射到主链路的数据映射方式便于支持各种通道数。例如，像素数据在四通道主链路上的打包和映射如下，无论像素位深和色彩度量格式如何：

四通道主链路上的像素数据映射
- 像素0、4：通道0
- 像素1、5：通道1
- 像素2、6：通道2
- 像素3、7：通道3

流数据被打包成“微包”，在SST（单流传输）模式中称为“传输单元”（TU），在MST（多流传输）模式中称为MTP（多流传输包）。在将流数据打包并映射到主链路后，打包的流数据速率将等于或小于主链路的链路符号速率。如果小于，将插入填充符号。

简单来说，DisplayPort主链路由不同数量的交流耦合差分对（通道）组成，这些通道支持不同的链路速率（5.4Gbps、2.7Gbps、1.62Gbps），并且不受像素速率限制。通道数与像素位深和色彩格式无关，所有通道都传输数据，时钟从数据流中提取。设备可根据需求支持不同数量的通道，外部电缆必须支持四个通道以确保互操作性。不同链路速率下，主链路提供的应用程序带宽有所不同。DisplayPort设备可以自由交换像素位深、像素格式和帧率，数据被打包成微包或传输单元进行传输。在四通道主链路上，像素数据按特定方式映射到各通道。