Dit is een vertaling uit het Japans van een artikel in ITmedia d.d. 26 oktober 2016. Copyright 2016 ITmedia Inc. Alle rechten voorbehouden.
Huidige gangbare videosignalen (input)
Sinds de introductie van Full HD zijn de oude analoge videosignalen (output) van PC's (D-Sub en DVI-A/I) grotendeels vervangen door interfaces op basis van digitale signalen. De meeste analoge standaarden voor AV (audiovisuele) -apparaten zijn in principe in staat hogere resoluties te ondersteunen, maar in de praktijk is output met een hoge resolutie bij analoog beperkt, omdat de contentbescherming onvoldoende is. Om uiteenlopende redenen nemen hoge resolutie en digitalisering toe voor diverse AV-apparaten, TV-uitzendingen en PC's.
Tegelijkertijd zijn Full HD en 4K-resoluties, tot nu toe exclusief voorbehouden aan PC's, inmiddels ook mogelijk geworden voor tablets en smartphones kleiner dan 6 inch. In plaats van video's zo groot en mooi mogelijk weer te willen geven, lijkt er een sterkere behoefte te bestaan aan het kunnen koppelen van externe verbindingsinterfaces aan deze kleinere apparaten.
Hierdoor zijn niet alleen PC's, maar ook vele andere apparaten, variërend van AV-apparatuur tot smartphones, gebonden aan digitale signalering. Omdat contentbescherming telkens verschilt afhankelijk van de oorsprong en de benodigde functies, bestaan er voor digitale interfaces inmiddels talloze standaarden. Daar komt nog bij dat veel van die standaarden allerlei eisen stellen zoals overklokken en extra functies om het transmissiesysteem op te waarderen.
Het is dus belangrijk eerst na te gaan welke interfaces door een monitor ondersteund worden alvorens tot de aankoop over te gaan. Hieronder vatten we de meest gangbare video-interfaces samen.
De 27-inch FlexScan EV2780 monitor is voorzien van een USB Type-C-signaalingang. USB Type-C kan video, geluid en USB-signalen over één enkele kabel versturen. Bovendien is het in staat stroom te leveren. USB Type-C is compatibel met de MacBook en andere recente draagbare computers.
Meer informatie over de EV2780
HDMI (Type A) - de meest gangbare video-interface
De momenteel meest gebruikelijke video-interface is HDMI (High-Definition Multimedia Interface). Hoewel er diverse variaties bestaan in de vorm van de stekker, is Type A standaard, een D-uitgang met een 14 mm brede, 19-aderige rechthoekige stekker met twee uitgespaarde hoeken.
Het belangrijkste kenmerk is de relatief compacte vorm die zowel video als audio kan overbrengen. Tegenwoordig bieden de meeste interfaces voor digitale videosignalen (input) echter vergelijkbare mogelijkheden.
Vanwege de digitale terrestrische omroepen met hun verplichte uitzendingen en content beschermingstechnologieën, is HDMI binnen de industrie inmiddels zo wijdverspreid dat de meerderheid van de TV's externe signaalingangen HDMI Type A heeft. Hierdoor kunnen de meeste TV's nu eenvoudig met PC's verbonden worden en daarvan afkomstige data weergeven. De brede beschikbaarheid van zulke ‘HDMI-compatibele displays’ is wellicht één van de redenen dat PC-sticks (kleine PC's die via de HDMI-poort met de monitor verbonden worden) zo populair konden worden.
HDMI maakt gebruik van TMDS (Transition-Minimized Differential Signaling) met in totaal vier communicatieprotocollen voor de kanalen; één kanaal voor iedere RGB-kleur (rood, groen en blauw) en één kanaal voor de kloksynchronisatie. De oorspronkelijke ‘versie 1.0’ is compatibel met transmissiesnelheden t/m 4,95 Gbps en t/m 1080 pixels. De daaropvolgende ‘versie 1.2’ is gericht op PC's en die daarna, ‘versie 1.3’, kan Full HD aan. De volgende ‘versie 1.4’ is compatibel met 4K (30 Hz / 24 Hz), en uiteindelijk is dan ‘versie 2.0’ bereikt, met verbeterde transmissiesnelheden en functies die de compatibiliteit met 4K (60 Hz) waarborgen en ook de bij smartphones vaak toegepaste 21:9 beeldverhouding ondersteunen. Ook de bekabeling wordt bepaald door de hardware-eisen; ‘standaard’ kabels voor 1080i, ‘hoge snelheid’ kabels voor 1080p, en ‘premium’ kabels die tot 4K (60Hz) aankunnen.
Tussen de oorspronkelijke uitvoering en ‘versie 2.0a’ zijn de standaard overbrengingssnelheden met 360% verbeterd. Maar hoewel de meest recente ‘versie 2.0 / 2.0a’ tot 4096 x 2160 pixels (60 Hz) aankan, lijkt 8K nog lastig.
USB Type-C – de nieuwste standaard voor het verzenden van video, audio en USB over één kabel
USB Type-C is een nieuw type stekker, ingevoerd voor USB 3.1, met afmetingen gelijk aan de micro-USB, maar met een identieke boven- en onderkant, zodat hij omkeerbaar is. Hoewel het makkelijk in de war raken is, is USB Type-C weliswaar de nieuwste stekker- en kabelvormgeving voor USB 3.1, maar niet noodzakelijkerwijs voorzien van de USB 3.1 standaard. USB 3.1 is bovendien ook beschikbaar in de traditionele rechthoekige USB vorm, standaard A, en een mini-uitvoering, standaard B. USB Type-C is compatibel met alle USB 3.1 stekkers m.b.v. een adapter, maar niet alle USB Type-C stekkers zijn voorzien van USB 3.1.
USB Type-C biedt een alternatieve modus, de ‘Alt Mode’. Hiermee is het mogelijk de USB Type-C frequentieband te gebruiken met een andere signaalstandaard. Hier volgen de standaarden die momenteel vastgelegd zijn.
- DisplayPort Alt Mode: In 2014 geïntroduceerd, ondersteunde in eerste instantie t/m DisplayPort 1.3, nu t/m DisplayPort 1.4.
- MHL Alt Mode: Ook geïntroduceerd in 2014, ondersteunde oorspronkelijk MHL 3.0, en nu ook superMHL uit 2015.
- Thunderbolt: De Thunderbolt 3 standaard gebruikt tegenwoordig een USB Type-C stekkervorm. De conventionele Thunderbolt gebruikte de Mini DisplayPort vorm (toelichting volgt), maar de Thunderbolt 3 gebruikt USB Type-C. Op zichzelf is een USB Type-C stekker soms wel en soms niet in staat videosignalen (output) te versturen, maar als de PC ‘Thunderbolt 3 ondersteuning’ belooft, dan zal die PC ook daadwerkelijk video-output via zijn USB Type-C poort kunnen versturen.
- HDMI Alt Mode: In september 2016 geïntroduceerd, komt overeen met HDMI 1.4b. Het is echter onduidelijk of toekomstige displays HDMI Alt Mode zullen gebruiken.
USB Type-C is de nieuwste interface voor zowel video-input als -output, en is snel aan het uitbreiden. Vanwege de enorme veelzijdigheid die USB Type-C biedt, zou het best eens kunnen gebeuren dat in de toekomst alle apparaten ermee zullen werken. Bij de aanschaf van een nieuwe monitor – denkend aan de toekomst – is de aan- of afwezigheid van USB Type-C dus een belangrijke afweging.
DisplayPort – tot 8K kunnen ondersteunen
DisplayPort is ontwikkeld als opvolger van de DVI-standaard, en werd door VESA in 2006 geïntroduceerd als ‘versie 1.0’. Dit is een 16 mm brede, 20-aderige rechthoekige stekker met één afgeschuinde hoek.
De oorspronkelijke ‘versie 1.0’ uit 2006 was in staat tot transmissiesnelheden van 2,7 Gbps over vier aders (resulterend in een effectieve maximumsnelheid van 8,64 Gbps). In 2009 kwam ‘versie 1.2’ uit, die 5,4 Gbps over vier aders aankon (effectief 17,28 Gbps). En in 2014 is dan uiteindelijk ‘versie 1.3’ geïntroduceerd, die 8,1 Gbps over 4 aders mogelijk maakte (effectief 25,92 Gbps). Dit betekent dat DisplayPort ongecomprimeerd tot 8K/30 Hz ondersteunt, maar afhankelijk van de comprimering van de afbeeldingsstroom, ook 8K UHD (7680 x 4320 pixels)/60 Hz aankan.
DisplayPort versies ‘1.2’ en nieuwer hebben zowel een enkele als een dubbele modus. De dubbele modus komt overeen met een DVI/HDMI-outputsignaal, zodat een videosignaal naar een apparaat met een DVI/HDMI-signaalingang te versturen is m.b.v. een goedkope conversiekabel/adapter die het signaal verder niet bewerkt. De enkelvoudige modus daarentegen is niet verenigbaar met DVI/HDMI-outputsignalen en vraagt dus een actieve omzetting van het signaal naar DVI/HDMI.
Met DisplayPort ‘versie 1.2’ of hoger kunnen gebruikers monitors verbinden in een meervoudige, seriële opstelling die de PC verbindt met de eerste monitor, de eerste monitor met de tweede monitor, de tweede monitor met de derde, enzovoorts, zodat er slechts één DisplayPort nodig is om een computer met meerdere monitors te kunnen verbinden.
Mini DisplayPort
De Mini DisplayPort is de verkleinde uitvoering van de DisplayPort, met een breedte van slechts 7,55 mm. Vanwege de geringe afmetingen kunnen veel producten wel 6 Mini DisplayPort ingangen kwijt op een normale grafische kaart, of 4 op een grafische kaart met laag profiel.
De Mini DisplayPort is bedacht en ontwikkeld door Apple. In 2015 besloot Apple echter in samenwerking met Intel de Thunderbolt te ontwikkelen, die nu de Mini DisplayPort vervangen heeft. Thunderbolt (en Thunderbolt 2) zijn te gebruiken met Mini DisplayPort stekkers, waarbij de kabel niet alleen DisplayPort-signalen kan doorgeven, maar ook PCI Express. Thunderbolt 3 heeft echter een stekker met de USB Type-C vorm gekregen, wat enige verwarring kan opwekken.
DVI – pionier van de digitale output
Laten we het ook nog even kort hebben over DVI, pionier van het digitale PC-video-outputsignaal.
DVI is een analoge videosignaaluitgang voor de PC die uitkwam na de D-Sub. Het heeft een matrix van 8 x 3 digitale signaalpinnen, met aan één kant nog een enkele analoge signaalpin.
DVI heeft 3 types stekker – DVI-D (Digitaal) voor zuiver digitale signalen, DVI-A (Analoog) voor zuiver analoge signalen, en DVI-I (geïntegreerd) voor tweeledige digitale en analoge signalen. Hoewel de stekkers gelijk zijn, kunnen de verbindingspinnen verschillen. Bij DVI-D is de enige analoge signaalpin de platte pin aan de zijkant, terwijl bij DVI-A/I alle analoge signaalpinnen aangesloten zijn.
Er wordt gebruikgemaakt van het TMDS transmissiesysteem, vergelijkbaar met HDMI. Hierdoor is DVI-D/I ook te converteren naar HDMI m.b.v. een passieve conversiekabel/adapter. De TMDS link (transmissielijn) kan één of twee signalen ondersteunen – respectievelijk Single Link en Dual Link genaamd.
De DVI transmissieklok kan tot 165 MHz ondersteunen; de Single Link ondersteunt tot WUXGA (1920 x 1200 pixels) bij 60 Hz, maar bij Dual Link kan de klok verhoogd worden om 2560 x 1600 pixels bij 60 Hz te ondersteunen, of zelfs tot 4K 3840 x 2400 pixels bij 33 Hz. Bij Single Link zijn de twee middelste rijen digitale signaalpinnen niet aangesloten, zodat er twee 3 x 3 matrices met pinnen ontstaan. Bij Dual Link daarentegen is de volledige 8 x 3 matrix aan pinnen aangesloten.
These days, many monitors have replaced DVI inputs with HDMI input terminals, but even if a PC’s graphics card is DVI-D/I output, it’s possible to use an adapter to connect a DVI-D/I output with HDMI input.
Interfaces voor mobiele apparaten
Mini-HDMI – kleinere HDMI voor videocamera's en digitale camera's
De mini-HDMI interface oftewel ‘HDMI Type-C’ is slechts 10 mm breed. Mini-HDMI is gedefinieerd als HDMI versie 1.3, en wordt op grote schaal gebruikt voor videocamera's. HDMI Type A en Type C verschillen uitsluitend in de stekkervorm, vandaar dat een passieve conversiekabel of adapter, zonder signaalomzetting, gebruikt kan worden om de mini-HDMI met HDMI Type A te verbinden. Over het algemeen hebben mini-HDMI-kabels één uiteinde met mini-HDMI en één uiteinde HDMI Type A.
Micro-HDMI – nog kleinere HDMI voor compacte camera's en tablets
Micro-HDMI (HDMI Type D) is nog weer kleiner dan de mini-HDMI; slechts 6 mm breed. Deze is gedefinieerd als HDMI versie 1.4. Net als met de mini-HDMI is hij m.b.v. een passieve conversiekabel of adapter aan te sluiten op HDMI Type A. In dit geval worden de meeste kabels echter verkocht met een micro-HDMI en een uiteinde HDMI Type A.
MHL – de meest toegepaste micro-USB voor smartphones
Vanaf 2013 is het aantal smartphones met micro-HDMI aan het afnemen. Daarvoor in de plaats is MHL (Mobile High-definition Link) gekomen. Deze standaard, ontwikkeld door Silicon Image, wordt via micro-USB-stekkers overgebracht.
MHL verzendt video- en audiosignalen met 2,25 Gbps over een enkel stel aders, en aangezien het controlesignaal maar één ader nodig heeft, kunnen de 2 overgebleven aders van de 5-pins micro-USB-stekker gebruikt worden voor stroom. Dit betekent dat een gebruiker bv. video-on-demand kan afspelen op TV vanaf een smartphone zonder zorgen om de batterij, ondanks de flinke hoeveelheid benodigde energie, aangezien het apparaat gelijk van stroom wordt voorzien.
Een micro-USB-stekker kan even goed opladen en data overbrengen als de oorspronkelijke USB, en kan daarnaast nog gebruikt worden voor externe video-/audio-output. Bovendien is het kleine formaat een enorm voordeel gezien de beperkte montageruimte bij smartphones. De meest recente versie, 3.0, ondersteunt tot 4K/30 fps. En in 2015 is de nieuwste standaard aangekondigd, de superMHL. Toevalligerwijs maakt de concurrent voor de MHL, genaamd SlimPort, ook gebruik van de micro-USB poort, maar er zijn maar weinig voorbeelden van te vinden, de Nexus-serie smartphones daargelaten.
USB Type-C kan alles aan
In eerste instantie was video met hoge resolutie uitsluitend voorbehouden aan de PC, maar die barrière begint langzaam te verdwijnen naarmate apparaten die in staat zijn tot Full HD en 4K-output steeds normaler worden. Tegelijkertijd hebben smartphones en tablets meer behoefte aan ruimtebesparende video-interfaces vanwege hun geringe beschikbare montageruimte, en zijn er dus afhankelijk van de eisen verschillen in beleid en richting ontstaan voor de specificaties voor verschillende markten.
Dit is waar USB Type-C baanbrekend is. Het biedt communicatie op hoge snelheid tot 10 Gbps*; kan in stroom voorzien tot 100 W vermogen; het onderscheid tussen ‘volledige grootte’, ‘mini,’ en ‘micro’ miniaturisatie is overbodig gezien het van meet af aan kleine formaat; en de omkeerbare stekker heft de nadelen van eerdere stekkertypes op. Type-C lijkt alles te bieden wat men verlangen kan, en heeft daarmee dus de potentie om alle overige video-interfaces te verslaan.
*Alleen USB 3.1, 2e generatie. De 1e generatie is 5 Gbps.
Daar komt nog bij dat zolang er in een Alt Mode voor algemeen gebruik voorzien wordt, zoals hierboven beschreven, alle modern digitale interfaces m.b.v. een adapter of conversiekabel om te zetten zijn naar USB Type-C. Echter, hoewel een niet-USB Type-C stekker wel te verbinden is met USB Type-C m.b.v. een adapter of conversiekabel, is het bij de aanschaf van een monitor zeker de moeite waard om er één te overwegen die zelf al USB Type-C heeft.
De FlexScan EV2780 van EIZO, uitgebracht op 18 november 2016, is het nieuwste model EIZO FlexScan. Het is een 27-inch monitor voorzien van USB Type-C (compatibel met DisplayPort Alt Mode) met een ondiepe behuizing met ingebouwde voeding die tot 30 W aan stroom kan leveren via de USB Type-C.
Het biedt dezelfde volledig platte, randloze vormgeving als de eerder populaire FlexScan EV2750, en is voorzien van zowel de veelbelovende USB Type-C-interface als de nu gangbare HDMI- en DisplayPort-ingangen. Met van een geavanceerde draagbare PC met USB Type-C zoals bv. de MacBook, is het nu mogelijk met één enkele kabel het display op deze grote monitor weer te geven terwijl de computer tegelijkertijd wordt opgeladen. De FlexScan EV2780 is dus, ook als investering in de snel in populariteit toenemende USB Type-C, een zeer aantrekkelijke kandidaat.
