DisplayPort界面对于兼容性测试问题的研究

前言

在模拟的时代，由于多年不变的规格和较为单纯的设备连结，以及使用者对影像质量要求不高等因素，较单纯的环境使得传统家电的厂商在兼容性的要求上远不如IT的业者。然而，当消费性影音随着整个大环境的演变进入了数字时代后，对于家电产品的兼容性需求便需随着产品的多样化而增加。

HDMI 是第一个统一整个影音市场的数字界面，过去几年来攻城略地的几乎广被所有的厂商所采用，但由于在兼容性的配套上并没有完善的处理，造成了在市场上采用HDMI的产品在兼容性上有着质量不一的情形，而此兼容性的问题便为我们所要讨论主题的开端。

图一 HDMI 曾经发生过的兼容性问题
由左至右:屏幕雪花、错误讯息、讯号侦测错误…

不兼容的兼容性

DisplayPort！这个相信大家都耳熟能详的一个全新的界面。是在2005年8月16日由VESA（Video Electronics Standards Association）协会提出的一套全新的数字视讯接口，虽说其主要目的是用来取代DVI而成为PC的共通界面，不管是在内部Chips to Chipsor外部Box to Box 用内外通吃的方法整合在其规格书内。但是另一个可能的背后的目的，应该也是一些不堪HDMI权利金的厂商们想出来的解决方案，用来取代HDMI以节省成本。

要取代一个已经普及的界面，不是一件容易的事，VESA很清楚的了解到目前市场上没有太多的DisplayPort产品这一点，所以首重的工作是要能兼容于HDMI / DVI。并针对了这一点提出了“DisplayPort Interoperability Guideline”的规范书来协助厂商设计出相关的产品。在这一份Guideline中，将DisplayPort转换至其它界面的重要工作分由二个重要的部份来介绍，第一个是Dual Mode Device，另一个则是Adapter。

Dual Mode Device不代表它是一个内建多界面的产品，它是一台能够侦测不同讯号而转换模式的产品，可能是一个支持二种规格的电视，Monitor或者是一台播放器或是显示卡。当一个Dual Mode Device 被接上另一台Device，它必须能够正确对应进来的讯号规格而切换他的模式，如下所示切换成DisplayPort mode 或是 DVI / HDMI mode。

图二 Dual Mode Device的切换模式

为了使用者便于识别，协会制定了DisplayPort Dual Mode 的Logo，拥有此Logo的产品代表了俱备了双模式的功能。

图三 DisplayPort Dual Mode Logo

而除了讯号的兼容之外，也需要转换器来转换不同的针脚和电气规格，这就是转换器的主要功能。为了对应所有的可能上的连接方式，制定了如下图的几种产品形态，不脱公对公，公对母，母对母，再加上一边是DisplayPort，另一边是HDMI / DVI等不同变化组合起来的产品。

图四 DVI to DisplayPort adapter

说到这里，大家可以发现，Display Port其实不是一个可以用被动式的组件就可以达到兼容于HDMI / DVI的规格，原则上他和HDMI / DVI 是不兼容的，只是当初在设计时有考虑到这一块市场，所以有设计出相关的规范，下图是一个典型的DisplayPort to HDMI / DVI的Adapter内部示意图，从中可以发现它所需要做的事还真不少，如电压位准的转换，不同规格讯号的侦测，以及数据的共通互换等等。

图五 Source端的Cable Adapter 插入Dual Mode 的Source 示意图

生活中的变数

纵观以上VESA规范文件中所提供的信息，大概可以想象出未来使用者实际使用上的情境，在讨论像这样产品的兼容性之前，必须先了解使用者可能会产生的产品使用组合。

第一个变数是Sink+Source

可以是DVI /HDMI Monitor + Display Port Source，这种情形应该也会是消费数量最大的一种组合。消费者买一片DisplayPort显示卡来配上原本家中已有的DVIorHDMI Sink，或者是DisplayPort Monitor + HDMI / DVI Source，也就是买一台新的显示器来搭配家中原有的计算机或是播放器。

第二个变数则是Cable+Adapter

在上述情形之下，使用者还会需要一条讯号线和一个转换器。而在这里又会有几种不同的组合，使用者面临的第一个抉择的是使用DisplayPort Cable + HDMI / DVI to DisplayPort adapter 或者 使用HDMI Cable + DisplayPort to HDMI / DVI adapter，这里又会产生二种不同的组合。

第三个变数则是Repeater

在考虑客户可能使用超过一个以上的Source，例如PC系统或是播放器，一个Switcher是有被使用的必要，在此时一个Switcher是很有可能同时接上DisplayPort source and HDMI / DVI source.

综合以上种种数据和变量，其实我们可以很清楚的了解，一个DisplayPort的产品在兼容性上面临的考验比起以往任何一个界面都更为严峻，在测试上的组合也更为复杂，更何况它