DisplayPort ist ein durch dieVideo Electronics Standards Association (VESA)genormter, universeller und lizenzfreier Verbindungsstandard für die Übertragung vondigitalen Bild- und Tonsignalen. Anwendungsbereich ist im Wesentlichen der Anschluss vonComputermonitoren anPCs oderNotebooks.
DisplayPort wurde ursprünglich entworfen, um den Umstieg auf digitale Schnittstellen zu beschleunigen, die Voraussetzung für eine höhere Anzeigequalität sind. Auch benötigt der Anschluss weniger Platz alsVGA undDVI und ist daher besser für tragbare Geräte wieNotebooks geeignet. Gegenüber dem konkurrierendenHDMI-Stecker bietet er den Vorteil einer mechanischen Steckerverriegelung über zwei federnde Widerhaken, die per Drucktaste am Steckergehäuse gelöst werden. Die Verriegelung ist optional, Stecker gibt es in beiden Varianten.
Technisch setzt DisplayPort auf eine Hauptverbindung (englischMain Link) bestehend aus einer, zwei oder vierLanes (Lane 0 bis Lane 3) mit hoher Bandbreite und geringerLatenz, die einen Datenfluss nur in einer Richtung erlaubt. Die Version 1.0 unterstützt einenVideostream samt Audio.
DisplayPort 1.0 umfasst einen Zusatzkanal (AUX-Channel,englischauxiliary), der bei geringen Latenzen und konstanter Bandbreite einebidirektionale Verbindung erlaubt, um unter anderem eine Gerätesteuerung nach den VESA-Standards E-DDC, E-EDID, DDC/CI und MCCS zu ermöglichen. Dadurch wird echtesPlug and Play möglich. Der AUX-Channel kann für verschiedene Zwecke eingesetzt werden, darunterConsumer-Electronics-Control oderUSB.
Die erste DisplayPort-Spezifikation wurde am 1. Mai 2006 veröffentlicht.
Am 11. Januar 2007 wurde die Revision 1.1a veröffentlicht, die zunächst hauptsächlich Korrekturen enthielt. Im April 2007 verabschiedete die VESA die finale Version 1.1, die unter anderem die Unterstützung derVerschlüsselung mittelsHDCP 1.3 beinhaltet. DieserKopierschutz (DRM) wird bereits beiDVI undHDMI verwendet. Neben HDCP wird auch DPCP (DisplayPort Content Protection) unterstützt.
Version 1.2 wurde am 22. Dezember 2010 veröffentlicht,[1] Neuerungen sind unter anderem die Unterstützung für Multi Stream Transport (MST),Stereoskopie („3D“), die FarbräumexvYCC,scRGB sowieAdobe RGB 1998. Daneben wurde auch die Datenrate des AUX-Channels von 1 Mbit/s auf 720 Mbit/s erhöht, was Einsatzzwecke mit höherem Bandbreitenbedarf erlaubt. Darüber hinaus ist die DisplayPort-Spezifikation ab Version 1.2 nicht mehr frei verfügbar, sondern nur noch gegen Bezahlung oder (ebenfalls kostenpflichtige) Mitgliedschaft in der VESA-Group einsehbar.
Version 2.0 wurde am 26. Juni 2019 veröffentlicht.
Die Tabelle zeigt die Steckerbelegung einer DisplayPort-Videoquelle (PC, Laptop).[2] Auf Monitorseite sind die Lanes 0 bis 3 gekreuzt, d. h. Lane 0 ist mit Lane 3, Lane 1 mit Lane 2 der Gegenseite verbunden.[3]
| Pin | Funktion | Pin | Funktion | |
|---|---|---|---|---|
| 01 | LVDS – Leitung 0+ | |||
| 02 | Masse | |||
| 03 | LVDS – Leitung 0− | |||
| 04 | LVDS – Leitung 1+ | |||
| 05 | Masse | |||
| 06 | LVDS – Leitung 1− | |||
| 07 | LVDS – Leitung 2+ | |||
| 08 | Masse | |||
| 09 | LVDS – Leitung 2− | |||
| 10 | LVDS – Leitung 3+ | |||
| 11 | Masse | |||
| 12 | LVDS – Leitung 3− | |||
| 13 | Config 1 | |||
| 14 | Config 2 | |||
| 15 | AUX-Kanal+ | |||
| 16 | Masse | |||
| 17 | AUX-Kanal− | |||
| 18 | Hot-Plug-Erkennung | |||
| 19 | Stromversorgung: Masse | |||
| 20 | Stromversorgung: +3,3 V/0,5 A | |||
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DisplayPort 1.1, auch bekannt unter den BezeichnungenDual-mode DisplayPort undDisplayPort++,[4] erlaubt Kompatibilität zu DVI und HDMI, so dass ein Anschluss über preisgünstige Adapter möglich ist, die nur noch eine Anpassung der elektrischen Signalisierungsebene vonLVDS aufTMDS vornehmen müssen.[5] Dies erreichen die GrafikchipherstellerIntel,AMD undNvidia mit einem Trick, der bereits auf der Grafikkarte ansetzt und nicht erst hinter dem eigentlichen Ausgang: Erkennt die Grafikkarte, dass es sich bei dem angeschlossenen Gerät um ein Modell mit DisplayPort handelt, werden die Signale auch in diesem Format ausgegeben. Wird hingegen z. B. ein Adapter aufHDMI verwendet, so signalisiert dies der Karte, intern auf das HDMI-Protokoll umzuschalten. Die Anpassung der unterschiedlichen Signalpegel und Impedanzen der Signalisierungsverfahren LVDS (DisplayPort) und TMDS (DVI/HDMI) auf elektrischer Ebene erfolgt dann im nachgeschalteten Impedanzwandler/Level-Shifter, der die Signalflanken unverändert durchleitet, jedoch Signalpegel und Impedanz an die Zielschnittstelle anpasst. Diese Unterstützung ist jedoch optional, so dass die Unterstützung der einzelnen Anschlüsse vom Hersteller abhängig ist. Auch Dual-Link DVI und analogesVGA kann man anschließen, technisch funktioniert das genau so wie beim Anschluss eines HDMI-Gerätes. DVI nutzt dabei das gleiche Signal wie HDMI, während die Grafikkarte für VGA ein Analogsignal erzeugen muss. Falls die Grafikkarte dieses Verfahren nicht oder nur für eine begrenzte Anzahl an Anschlüssen unterstützt, ist ein sogenannter aktiver DisplayPort-Adapter nötig (auch als Adapter mit Eyefinity-Unterstützung bezeichnet).
In folgender Tabelle ist die Umschaltung der Kontakte am DisplayPort im Dual-Mode DisplayPort zusammengefasst:
| DisplayPort-Kontakt | DVI 1.0/HDMI-Kontakt |
|---|---|
| LVDS-Leitung 0 | TMDS-Kanal 2 |
| LVDS-Leitung 1 | TMDS-Kanal 1 |
| LVDS-Leitung 2 | TMDS-Kanal 0 |
| LVDS-Leitung 3 | TMDS-Takt |
| AUX-Kanal+ | DDC-Takt |
| AUX-Kanal− | DDC-Daten |
| Hot Plug-Erkennung | Hot Plug-Erkennung |
| Config 1 | DVI/HDMI-Kabeladapter-Erkennung |
| Config 2 | Consumer Electronics Control (CEC), nur bei HDMI |
DisplayPort 1.2 wurde am 22. Dezember 2009 vorgestellt. Die wesentliche Verbesserung war HBR2 (High Bit Rate 2), eine Verdopplung der Datenrate von 2,7 Gbit/s auf 5,4 Gbit/s pro Lane für die Darstellung höherer Auflösungen. Neu ist auch die Möglichkeit, mehrere Monitore nach dem Prinzip derDaisy Chain zu verbinden, die unabhängig voneinander ansteuerbar sind. Für diese als Multi-Stream-Transport (MST) bezeichnete Funktion bzgl. der Reihenschaltung von Monitoren benötigt jeder weiterleitende Monitor eineDisplayPort-Out-Buchse. Näher wird auf diese Funktion im AbschnittMulti-Stream-Transport eingegangen.
Gegenüber DisplayPort 1.2 erhöht DisplayPort 1.3, welche am 15. September 2014 freigegeben wurde, die maximale Datenrate mit HBR3 um 50 Prozent auf 8,1 Gbit/s pro Lane. Damit können über die verfügbaren vier Lanes nominell bis zu 32,4 Gbit/s übertragen werden (effektiv 25,92 Gbit/s), was ohne Kompression eine maximale Auflösung von 5K (5120×2880) bei 60 fps und 8 bit Farbtiefe erlaubt. Daneben beinhaltet der DisplayPort-Standard in Version 1.3 erstmals eine Kompression durch4:2:0-Farbunterabtastung, so dass zukünftigeUHD-2-Displays mit einer Auflösung von8K (7680×4320) bei 60 fps und 8 bit Farbtiefe unterstützt werden.[6]
DisplayPort 1.4 wurde am 1. März 2016 veröffentlicht.[7] HBR3 mit nominell 32,4 Gbit/s bleibt unverändert die schnellstmögliche Übertragungsrate. Allerdings wurde mit der Unterstützung fürDisplay Stream Compression 1.2 (DSC),Vorwärtsfehlerkorrektur,HDR10, demRec. 2020 Farbraum und die Erweiterung der Audiokanäle auf 32 ein Feature-Update durchgeführt.[8]
DisplayPort 2.0 wurde am 26. Juni 2019 veröffentlicht.[9] Es wurden drei neue Übertragungs-Modi definiert, die Übertragungsraten bis nominell 80 Gbit/s (effektiv 77,37 Gbit/s) unterstützen, was eine Übertragung von8192 × 4320 mit 60 Hz und 12 bit pro Farbkanal ohne Kompression erlaubt. Es wurde von der 8b10b-Kodierung auf eine ca. 20 % effizientere128b/132b-Kodierung gewechselt.
Es werden folgende drei Übertragungsraten definiert, die unterschiedliche Anforderungen an Grafikkarte, Monitor und insbesondere an die verwendeten Kabel stellen:
DisplayPort 2.1 wurde am 18. Oktober 2022 veröffentlicht. Als Neuerungen werden angegeben:[10]
Letzteres gab es schon bei DisplayPort 2.0, Neuerungen werden zunehmend mehrfach als Neuerungen verkauft (so auch bei HDMI 2.1a).
Bei DSC handelt es sich um eine verlustbehaftete Kodierung mit einer maximalen Kompressionsrate von 1:3. Die Kompression soll visuell nicht sichtbar sein.[7] Durch DSC ist DisplayPort 1.4 in der Lage, 8K UHD (7680 × 4320 Pixel) mit 60 Hz und mit 10 BitHDR Video[11] bzw. 12 bit wiederzugeben. Für 4K UHD (3840 × 2160 Pixel) und 12-Bit-HDR sind Bildwiederholungsraten bis 240 Hz möglich.
Multi-Stream-Transport (MST) wurde mit dem DisplayPort 1.2-Standard eingeführt. Er ermöglicht mit einem DP-Port-Ausgang mehrere unabhängige Displays anzusteuern. Im ausgegebenen Datenstrom sind mehrere Videoströme multiplext. MST-Hubs können diesen Datenstrom auf mehrere Displays aufteilen. Häufig sind diese in Monitoren selbst enthalten – zu erkennen an einem DP-Out-Anschluss, an dem ein weiterer DP-Monitor angeschlossen werden kann. Das Protokoll unterstützt bis zu 63 Displays, allerdings steht als kumulative Übertragungsrate max. die des verwendeten Standards (DP 1.2: 17,28 Gbit/s, DP 1.3/1.4: 25,92 Gbit/s) zur Verfügung. Darüber hinaus beträgt die maximale Anzahl von Verbindungen zwischen der Quelle und einem Gerät (d. h. die maximale Länge einer Verkettung) 7. Rückwirkend wurde mit der Veröffentlichung des neuen MST der Standard-Single-Display-Betrieb als „SST“-Modus (Single-Stream-Transport) bezeichnet.
Daisy-Chaining ist eine Funktion, die von jeder Zwischenanzeige speziell unterstützt werden muss. Nicht alle DisplayPort 1.2-Geräte unterstützen dies. Daisy-Chaining erfordert einen dedizierten DisplayPort-Ausgangsanschluss auf dem Display. Standard-DisplayPort-Eingangsanschlüsse der meisten Displays können nicht als Daisy-Chain-Ausgang verwendet werden. Nur die letzte Anzeige in der Daisy Chain muss die Funktion nicht speziell unterstützen oder über einen DP-Ausgangsanschluss verfügen. DisplayPort 1.1-Anzeigen können auch an MST-Hubs angeschlossen werden und Teil einer DisplayPort-Verkettung sein, wenn es sich um die letzte Anzeige in der Kette handelt.
Die Software des Hostsystems muss auch MST unterstützen, damit Hubs oder Daisy Chains funktionieren. Während Microsoft-Windows-Umgebungen dies vollständig unterstützen, unterstützen Apple-Betriebssysteme keine MST-Hubs oder DisplayPort-Verkettung (StandmacOS 10.15 („Catalina“)).[12]
DisplayPort-zu-DVI- und DisplayPort-zu-HDMI-Adapter/-Kabel funktionieren möglicherweise über einen MST-Ausgangsport. Die Unterstützung hierfür hängt vom jeweiligen Gerät ab.
MST wird vom alternativen USB-DisplayPort-Typ-C-Modus unterstützt, sodass Standard-DisplayPort-Daisy-Chains und MST-Hubs von Typ-C-Quellen mit einem einfachen Typ-C-zu-DisplayPort-Adapter funktionieren.
Im Oktober 2008 führteApple eine kleinere,proprietäre Variante ein, denMini DisplayPort, dessen Spezifikationen der Hersteller im November 2008 unter kostenloser Lizenz veröffentlichte, um seine Verbreitung zu fördern.[13] Dieser Mini DisplayPort wurde im November 2009 in die VESA-Spezifikation 1.1a übernommen.[14]
Im Februar 2011 stellten Intel und Apple eine mechanisch und elektrisch mit Mini DisplayPort abwärtskompatible Anschlussbauform namensThunderbolt vor. Dies ist kein reiner Monitoranschluss mehr, sondern eine universelle Datenschnittstelle in der Art vonUSB oderFireWire.
