SlimPort支援行動裝置和任何外部顯示器間的數據同步和連接,可為用戶提供安全、無縫和逼真的影像體驗。SlimPort採用DisplayPort和通用序列匯流排(USB)標準,這是由視訊電子標準協會(VESA)和USB開發者論壇(USB-IF)所發布的開放、免費標準。SlimPort產品使用Micro USB接口或其他五支接腳(Pin)的接口,完全兼容MyDP(Mobility DisplayPort)標準(圖1)。MyDP標準是VESA基於DisplayPort的行動影音裝置提出的影音連接數位技術。
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| 圖1 SlimPort完全兼容MyDP標準。 |
SlimPort支援包括三維(3D)高畫質(HD)訊號在內的聲音和影音訊號。聲音訊號方面,支援包括杜比數位(Dolby Digital)和數位劇院系統高畫質(DTS-HD)等,最多八通道聲音;影音方面,SlimPort裝置在採用DisplayPort、高解析度多媒體介面(HDMI)、數位影像介面(DVI)或影像圖形陣列(VGA)接口(圖2)時,最高支援4K超高畫質(UHD)解析度,包括VESA數位顯示器標準(Digital Monitor Standard)(最高解析度4,160×2,160)、消費性電子協會(Consumer Electronics Association, CEA)-861顯示標準(最高解析度3,980×2,160)以及下述各種功能。
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| 圖2 SlimPort系統圖解與應用實例 |
傳輸/充電一次到位
傳輸/充電一次到位
行動裝置須能夠充電、同步數據,並且能夠驅動與之相連的外部顯示裝置。SlimPort滿足上述需求只需要一個連接器,其插頭只需五支接腳。SlimPort使用通用五支接腳的接口在行動裝置和顯示裝置間進行雙向高速(最高6.75Gbit/s)訊號傳輸同時,還能按需求提供雙向電力,藉此減少所需接口數量,從而降低行動裝置成本。
整合於SlimPort晶片組的發送器可處理行動裝置應用處理器(AP)傳送的MIPI-DSI、RGB或HDMI訊號。SlimPort還計畫支援DisplayPort訊號。簡言之,SlimPort能夠處理應用處理器的任何音影音輸入,並將這些訊號在與USB訊號混合後通過行動裝置的Micro USB連接器傳送給外部裝置,未來升級版SlimPort產品將進一步支援有線鍵盤、滑鼠等周邊裝置。
若希望行動裝置能夠與SlimPort配件(Accessory)共同工作,該行動裝置必須具備SlimPort功能,即該裝置須要整合訊號發送晶片,並且與系統的USB元件共同工作,使用同一個Micro USB接口。
具備SlimPort功能的裝置能夠在使用高畫質聲音/影像傳輸功能同時,提供行動數據同步功能。儘管SlimPort解決方案對接口沒有特定要求,其配件通常使用常見的Micro USB接口,實現基本的行動通訊裝置連接功能,即充電、顯示和數據同步。
SlimPort元件不工作時,USB接口可用於正常的數據同步和充電;當連接SlimPort配件後,USB接口即可支援外接顯示器連接,解析度最高可達4K超高畫質,同時支援3D影像。使用者還可以將SlimPort配件連接到行動電源,藉此保障行動裝置電池續航力。
行動裝置播放(Playback)時間取決於電池容量。SlimPort具備低耗電優勢,其配件在播放時從行動裝置汲取的電量也非常低,所以SlimPort元件對行動裝置的播放時間長短影響並不明顯。
舉例而言,全高畫質(1,080p60)SlimPort-HDMI轉換器從行動裝置獲取的電量幾乎為零,因其使用CoolHD技術,這是由晶片商研發的電源採集(Power-harvesting)和再利用技術;同理,SlimPort-VGA、HDMI-4K和DisplayPort連接配件在驅動外部顯示裝置時,從行動裝置獲取的電量也非常低。
Google/LG大廠力挺 SlimPort漸成氣候
各式行動裝置已導入SlimPort元件,包括智慧手機、平板電腦和超輕薄筆電,採用的品牌廠如Google、樂金(LG)、富士通(Fujitsu)、華碩、中興、惠普(HP)等,2014年採用SlimPort的品牌廠還會進一步增加。此外,SlimPort解決方案適用基於高通(Qualcomm)、英特爾(Intel)和許多其他處理器平台的Android、Windows和Chrome作業系統。通用SlimPort配件(基於Micro-USB接口)能夠與任何相同接口的行動裝置實現無縫連接,與行動裝置的作業系統和底層平台無關。
SlimPort配件針對特定類型的顯示裝置有不同要求,其與VGA、DVI、HDMI和DisplayPort連接口連結所採用的纜線及轉接器各不相同。每種顯示裝置要求使用特定纜線,長度在10公尺內。至於連接DVI顯示器則須要使用HDMI-DVI被動轉接器。
承襲DP優勢 SlimPort支援4K影音傳輸
DisplayPort標準因為採用嵌入式設計和固定頻率的時脈(Clock),任何一代DisplayPort裝置提供的影音頻寬都是其他解決方案的兩倍左右,多出來的頻寬可用於提高畫面解析度、畫面更新率(Frame Rate)或顏色深度等關鍵的應用處理器影音處理性能指標。
另一方面,與無線顯示連接解決方案相比,SlimPort等有線連接方案具備以下優勢。
通過有線連接方案傳送的內容更加安全,不易受到未授權用戶的干擾和擷取,對無線顯示裝置來說,無論家庭用戶還是企業用戶,安全風險始終存在。
一般來說,有線連接方案的數據傳輸速度更高,因而能夠提供更好的影音品質。SlimPort目前可達到的最大吞吐量為6.75Gbit/s,並且還將繼續提升。業界傳送無壓縮的超高畫質影音內容所要求的頻寬約為6.0Gbit/s,同時傳輸聲音、影音和USB 2.0數據(傳輸速度:480Mbit/s)所要求的頻寬約為6.75Gbit/s。顯示裝置採用有線方案可以更高的吞吐量接收未經壓縮的影音訊號。而目前無線顯示裝置連接方案總頻寬僅為數百MB,除去傳輸要求的開銷數據,這種情況下的影音和數據同步頻寬僅為數十MB,無線裝置在頻寬有限的情況下要傳輸高畫質內容,就必須壓縮數據。
以有線方式連接的顯示器具備高吞吐量優勢,傳輸影音時毋須壓縮數據,且不會因處理和匯出(Render)顯示內容而導致延遲,所以對使用者而言並沒有任何明顯影響,且不會降低使用者滿意度。反觀無線顯示解決方案因頻寬有限,在傳輸音影音數據前須要壓縮,即在影片來源端壓縮數據,並在顯示端解壓縮,此將導致延遲產生,且破壞使用者經驗。
當有線顯示器連接、傳輸經過處理的影音數據時,毋須使用額外的處理週期(Processing Cycle)匯出顯示內容;無線顯示方案須要對影像數據進行後期處理。數據在被交付後,須要進一步的匯出處理,所以無線顯示方案須要額外的處理週期進行內容交付,將再度導致延遲和顯示修正。
有線顯示方案消耗的功率遠低於無線顯示方案,因為傳輸和匯出的影音數據毋須額外處理。
有線方案易於使用,只須進行連線插拔;無線方案則要求用戶在可見範圍內對裝置進行配對,以建立連接,配對過程常帶給用戶不便。
新發布的顯示連接標準允許用戶選擇是否在顯示內容時對行動裝置充電。無線顯示方案因為耗電量高,要求用戶在連接顯示裝置的同時,使用外接充電器對行動裝置充電,即背離無線連接需求的初衷。
目前難以計數的顯示裝置可以透過簡單的SlimPort有線連接配件連接用戶的行動裝置,但只有很少的顯示裝置支援無線連接。在絕大多數情況下,老式顯示裝置需借助連結裝置(Dongle)才能實現無線連接。
支援HDCP 2.2 SlimPort功能大躍進
Analogix已發布SlimPort-4K產品線,包括發送器和接收器,新一代的SlimPort元件將支援高頻寬數位內容保護(HDCP)2.2功能,將於2015年亮相。此外,新產品支援每秒六十個畫面更新率,能夠提供流暢的超高畫質影音播放效果。
目前市場對SlimPort需求包括更高的充電功率和對DP 1.3標準的支援。提供更高充電功率的研發工作正在進行中,並將隨Analogix的SlimPort-4K Dongle一同登場。新一代的SlimPort將提供DP 1.3規定的頻寬(8.1Gbit/s),通過五接腳接口實現超高畫質影音串流。而未來,USB開發者論壇(USB-IF)將發布新的Type-C連接器,能夠傳輸雙通道路或四通道DisplayPort訊號,正好順應SlimPort的發展。
SlimPort生態系統擴大
開放、毋須使用許可(License Free)的標準可大大加速創新的進程,Android系統成為當前獲廣泛採用的作業系統就是個好例子。SlimPort正係基於開放的標準而誕生。任何廠商只要加入VESA後,下載MyDP規範,就可以開展下一代SlimPort的擴展應用研究。

