相信HDMI跟DP這兩個接口，大傢都不陌生，從碩大的臺式機到每天高強度使用的手機，都能找到它們。但這兩個接口，它們有什麼區別？它們跟我的顯示設備到底有什麼聯系？不同的「連接線」這麼多，它們又有什麼區別呢 ？今天我們就來好好給大傢理一下，既可以當成圖文版，也可以算給這期科普視頻的一點點補充。
同樣，本期內容相當「幹」，應該是咱們這麼多期文章中間圖最少的一期，但包含的信息還是挺實用並且易懂的，所以不要著急，開個快樂水慢慢看啦~
現在來看，這兩個接口的江湖地位好像是平起平坐，我們平常也沒有特別在意到底是選DP還是選HDMI，實際上HDMI要比DP出現的更。HDMI標準最早由日立、松下、飛利浦、矽圖像、索尼、湯姆森和東芝在2002年共同創立。與此同時，由於帶有Intel開發的HDCP（高清數字內容保護）技術，也就因此得到瞭例如Fox、Universal、Warner Bros和Disney以及系統運營商DirecTV、EchoStar（Dish Network）和CableLabs的支持，順理成章地成為瞭主流的接口標準。而真正的消費類產品則在2003年開始生產，於2004年出現在消費級的高清電視上。
HDMI擁有19個針，具體排列如下，看著很復雜，實際上1-9都是視頻數據傳輸（包含音頻），分三組；10-12是時鐘數據傳輸，13是CEC，用於遙控設備，14是保留引腳，15,16是DDC的引腳，用於傳輸顯示數據（例如顯示器的參數、性能、制造商之類）以及HDCP秘鑰等內容。剩下的就看圖吧。
HDMI的出現是為瞭替代DVI、VGA和端子接口，本質上是為瞭讓電視上的顯示輸入統一。它相比DVI、VGA的針腳設計可靠性更高，所以也就取消瞭兩邊的鎖止系統，也因為這樣體積變得更小瞭。不僅如此，它還衍生出瞭ABCDD五種形態的接口。不過對於我們來說，常用的隻有A、C和D。
雖然是為瞭代替DVI接口，但HDMI接口本質上還是通過DVI接口修改而來，所以依舊保留瞭向下的兼容性，並且雙向兼容，除非涉及到HDCP內容或者采用瞭Y′CBCR色彩空間。另外，由於DVI口並不具備DDC引腳，所以控制功能也會失效。總而言之在大部分的情況下，兩者的轉換至少不會影響畫面顯示。不過，相信大傢現在應該都不再使用DVI接口瞭，所以瞭解就行瞭~
當然，推行這樣一個意義重大的標準不可能是毫無代價的，何況還是由商業公司共同提出，所以HDMI協議的使用是有授權費用的，隻不過隨著時間發展，這個收費四舍五入等同於免費。根據公開資料收費標準大概如下：
· 高價值協議（超過10000臺設備）——每年10000美元
· 低價值協議（小於等於10000臺）——每年5000美元，另每個設備收費1美元
如果按照單臺設備收費，則變成瞭：
· 每個設備——0.15美元
· 在產品和宣傳物料上加印「HDMI」標識後——0.05美元
· 使用HDCP協議並且加印標識——0.04美元
在HDMI持續統治瞭三年以後，另一個我們熟悉的接口：DisplayPort接口橫空出世瞭，它由美國的VESA（視頻電子標準協會）於2006年推出，目的也是為瞭替代DVI，但於HDMI略微不同的一點是，它更加偏向於為顯示器打造連接標準，最本質的不同還在於傳輸方式。HDMI是原始數據+時間碼，通過9個TMDS端口傳輸，然後被接收端識別、修正、解碼並播放畫面，而DP的傳輸是將原始數據和時間碼打包成一個個數據包，再傳輸到接收端，同樣識別、修正、解碼並播放畫面。更多的差別我們下面再展開講，先來看看DP接口又是什麼結構。
前四組共計12個引腳都是負責畫面數據傳輸，並且每組都配備瞭接地引腳，甚至13和14接口也預留為接地引腳。DP接口在初版就擁有10.8Gbps的最大帶寬，與此同時音頻傳輸也單獨使用瞭兩個針腳；供電與Return（暫且叫電流回路）也為驅動線路上一些小的設備提供瞭供電。相比於HDMI，他可以靈活調整音視頻的帶寬占用，並且支持多通道音頻封裝。另外，DP作為HDMI的補充接口，具備瞭檢測機制，支持TMDS制式的傳輸，使用一個簡單的轉接頭就能轉換為HDMI或者DVI口。
而在接口表現形式上，DP就沒有那麼「花裡胡哨」瞭，剛開始的時候就隻有一個標準口，後面在2008年Apple主導推出瞭miniDP接口，甚至還有microDP接口，但直到DP 1.4開始整合進Type-C接口之前，市面上基本上都是支持標準接口的設備，你甚至都不能第一時間搜索到相關接口的信息。
簡單聊完HDMI與DP接口的發源與特征，接下來我們聊聊它的歷史和發展。雖然HDMI在04年就已經開始應用，但出現在PC上已經到瞭06年。首款宣佈支持HDMI接口的顯卡是微星的7600GT Diamond Plus。在當時那個還有「集顯」的年代，主板上的視頻接口也是相當重要的配備，首款整合HDMI的主板則是升技的Abit IL-80MV。
而DP接口則在2008年搭載在戴爾UltraSharp 3008WFP顯示器上，AMD的Radeon HD 3000以及NVIDIA的GeForce 9600 GT上也搭載瞭這個接口。相比HDMI晚瞭將近兩年。但這並不代表我們已經需要糾結實用DP還是HDMI瞭，HDMI由於其在顯示設備上的泛用性會更常見一點。
相比於這些「野史」，相信大傢更想知道的還是兩個接口本身的迭代以及功能區別。HDMI與DP從1.0到現在的2.1，本質上還是一根「數據線」，所以其本身的數據吞吐量對我們來說可能才是感知最強的地方。相信大傢問的最多的無非就是「這個接口能接什麼分辨率/刷新率的顯示器？」，它是可以直接算出來的。最簡單粗暴地方法是用分辨率x刷新率x色深x3（RGB三原色），例如4K（3840×2160）144Hz 8bit，那麼需要的帶寬就是——3840x2160x144x8x3≈28.6Gbps。
為什麼是「簡單粗暴計算」呢？這就涉及到HDMI與DP的傳輸方式瞭。HDMI除瞭傳輸數據（包括音頻、視頻、控制信號等）還需要對傳輸的數據進行校正，也就前面說的Clock（時鐘數據）。比較常見的情況——HDMI2.1之前，每10bit的數據，其中2bit的數據就是用來驗證，真正傳輸畫面數據（也就是對應你顯示器各種參數）的隻有8bit，如果想要完整契合你顯示器的顯示輸出，也就是需要再x1.25，而DP本身則不需要單獨摘出來算。另外，HDMI 2.1開始，由於采用瞭FRL (Fixed Rate Link)的傳輸模式——將Clock嵌入在Data的信號中，再透過後續的Clock Recovery處理方式來解析出Clock的信號，帶寬開銷比TMDS要小得多，原本的8bit配2bit校驗，變成瞭每16bit配2bit，所以變成瞭x1.125，並且隨著時間碼（CVT、CVT-RB等）更新，校驗數據占用的帶寬會更少，這個加權數也會更小。而DP的宣稱速率就考慮到瞭校驗消耗，所以並不需要這個加權。另外從下圖中可以看出來，不同版本之間的帶寬差距太大瞭，僅為瞭判斷可以不計入加權數。
隨著版本的迭代，HDMI與DP所能支持規格一再提高，可以說是遙遙領先於絕大多數硬件的需求。其實如果隻是聊「能不能用」，一張表格就已經回答瞭這個問題。但作為一個小小的科普內容，還是想給大傢分享更多的知識點和信息，而且這張表上除瞭yes&no還是有一些別的參數。而聊技術與參數，就需要梳理一下兩個接口的發展脈絡瞭。
看完這兩張圖，即使上文中已經有一些解釋，我相信大傢應該能看出一個關鍵信息，那就是無論列舉出來的技術名詞有多少，HDMI跟DP本質上就是「數據線」，帶寬大就是能大力出奇跡。無論是分辨率、刷新率、HDR、杜比視界等等各種影響我們視覺體驗的參數，本質上都是數據傳輸量的問題。尤其在大傢已經度過瞭那段發展期，已經在使用主流協議的情況下。當然，這些參數涉及到不少的專有名詞，可能看完你仍然會有一些問題，例如：
- DP接口的HBR/UHBR代表什麼？
- 這是VESA自己規定的一種標準，他們分別代表High Bit Rate和Ultra High Bit Rat，在DP2.0之前，它隻代表迭代，並沒有什麼特殊的意義，從2.0開始不僅加瞭個「Ultra」表示超大帶寬，後面的數字也代表每通道（per lane）的帶寬。DP采用瞭4 lanes，因此在計算總帶寬時需要x4。
- 在HBR標準時，每通道帶寬分別為2.7Gbps、5.4Gbps和7.1Gbps，所以對應總帶寬就是10.8Gbps、21.6Gbps和28.4Gbps，但為什麼跟表中對應的帶寬數量不一樣，同樣10bit數據采用2bit數據進行校驗，而在UHB標準下，變成瞭每132bit數據僅占用4bit。詳細的區別如下圖：
- 4:4:4、4:2:2與4:2:0是什麼意思？
- 它代表色度采樣方式，所有的畫面都是由明度（Luma）與色度（Chroma）所構成。第一個數字指以橫向4個像素作為一組進行采樣。第二個數字代表奇數行像素的4個色度取2個，其餘2個像素共用相鄰像素色度。第三個數字則為偶數行色度采樣，方式與前面一致，2就是同樣的4個色度取兩個，0則是不取樣。這樣勢必會帶來顏色損失。但是大部分情況下的畫面是人眼比較難分辨的，反而是明度會比較敏感。但好處就是可以明顯壓縮畫面體積，因為畫面的信息在采樣過程中本身就被「丟棄」瞭一部分，進而極大地減少帶寬需求。
（圖源：https://www.rtings.com/tv/learn/chroma-subsampling）
- DSC是什麼，有什麼用？
- 它的全程是「Display Stream Compression」，即影像壓縮，它有一個編解碼的過程，原理是傳送端先用周邊像素信息預測目標像素信息，再與原本像素信息計算出誤差值，將改誤差值傳送給接收端後接收端再進行反向預測以接近原本像素的信息。同樣它的出現也是為瞭減少帶寬，讓較低版本的協議支持更高的分辨率、刷新率與色深。其實有點類似於色度采樣，同樣都是「模擬與計算」。所以在表中能看到DSC能讓僅僅擁有26Gbps帶寬的DP1.4最高支持到8K144Hz——當然這也是跟更低的色度采樣一起使用才能達到的效果。
- 所以我應該選擇HDMI還是DP呢？
- DP原本就是為瞭顯示器而設置的協議，並且由於線路設計可以直接采用現在「極為先進」的C口進行畫面傳輸，這也解釋瞭為啥筆記本的C口支持DP協議，而單獨設計瞭一個HDMI接口。另外，無論是HDR，VRR，還有菊花鏈這些技術，DP的支持都明顯更早，可以說基本上滿足瞭電腦顯示器這個品類的絕大部分需求——無論你是玩遊戲還是看電影，並且大部分設備配備的DP1.4接口就能滿足絕大部分用戶的需求。而HDMI則需要等到HDMI 2.1才算是「火力全開」。——當然，拯救者的筆記本電腦本身就配備瞭48Gbps速率的HDMI 2.1，所以無論你用什麼，至少發射端不會產生瓶頸。但有一點不得不提到的就是，HDMI接口目前已經在弱化2.0和2.1的區別，甚至已經出現瞭混用的情況，比如我就遇到瞭顯示器標註HDMI 2.1，在線材符合以及輸出端口帶寬都符合帶寬要求的情況下，卻不能輸出完整的4K 144畫面。而DP這邊，雖然VESA有針對不同速率的線纜做出區別提示，但並沒有對認證DP2.1的UHBR的標準做出限制，也就是你即使不達到某些速度標準也能夠標註為DP2.1，上面的表中就可以看到絕大部分情況下UHBR10可以跟13.5甚至20輸出同樣分辨率與刷新率的畫面，隻不過色度采樣以及色深會有區別，但人的肉眼是幾乎無法看出來的，因此很有可能未來也會有「掛羊頭賣狗肉」的情況發生。
- 所以總結來說，如果隻是2K高刷玩遊戲（指2K 240Hz標準），DP1.4和HDMI 2.0/2.1是沒什麼區別的。上到超高分、高刷、高色深，如果顯示器存在標註混用的情況，可能DP是當前更穩妥一點的選擇。
好瞭，關於HDMI與DP的圖文版小科普就到這瞭，收集和消化知識不易，希望能得到大傢的點贊評論與轉發。如果有什麼不準確的地方，也歡迎指正。當然，如果大傢還有感興趣的話題或者知識想得到解答，也可以在評論區踴躍留言，我們下期見~