Surveiller les types de ports: historique et évolution

Les ordinateurs se sont remarquablement transformés, passant de systèmes CRT (Cathode Ray Tube) volumineux à des appareils LED (Light Emitting Diode) élégants et puissants. Cette transformation s'est étendue à la transmission vidéo, passant d'interfaces analogiques encombrantes à des ports numériques polyvalents et standardisés. Des organisations telles que l'administrateur des licences HDMI (HDMI LA), le groupe de travail sur l'affichage numérique (DDWG) et la Video Electronics Standards Association (VESA) ont joué un rôle central dans la garantie de la compatibilité et de l'interopérabilité entre ces interfaces de transmission vidéo.

La poursuite continue d'un protocole à large bande passante et à faible latence a conduit au développement de normes de transmission vidéo successivement plus avancées, chacune rétrocompatible avec ses prédécesseurs et regorgeant de nouvelles fonctionnalités. Cet article se penche sur l'évolution fascinante des ports de transmission vidéo, retraçant leur parcours des premières normes analogiques aux interfaces numériques sophistiquées qui alimentent les écrans modernes. En cours de route, nous explorerons les contributions d'organisations comme HDMI LA, DDWG et VESA pour façonner le paysage de la connectivité vidéo.

Une brève histoire des câbles vidéo

L'histoire de Câbles vidéo Remonte aux années 1950, lorsque NTSC et PAL étaient la norme pour la transmission vidéo. La transmission micro-ondes par voie terrestre était le mode courant pour les signaux TV, et le câble coaxial en cuivre solide était le sommet de l'avancement technologique. Continuons dans la mémoire des développements du câble vidéo s'étalant sur des années et des décennies:

1954-Câbles coaxiaux: Ce fut une grande année pour l'industrie de la télévision. La télévision colorée CT-100 de RCA est devenue disponible dans le commerce pour les consommateurs. Ils ont utilisé des câbles co-axiaux comme mode pratique disponible pour la transmission vidéo.

1956-RCA Composite: Une forme avancée de câbles coaxiaux avec des connecteurs RCA standardisés est devenue disponible pour les consommateurs. Le connecteur RCA a été un pas de géant dans la technologie car il a duré des décennies et reste une partie intégrante des téléviseurs modernes.

1979-S-Vidéo: C'était un autre système de transmission analogique qui utilisait un connecteur DIN à 180 degrés à 5 broches. L'Atari 800 a été le premier à utiliser ce type de câble. Il a ensuite évolué pour devenir un connecteur mini-DIN à quatre broches.

1981 - D-Subminiature: Les PC et cartes graphiques IBM ont adopté le DE-9 (port D-Subminiature). Il ressemble aux ports VGA mais a une bande passante inférieure et une disposition de 5 à 9 broches.

1987 - VGA: C'est l'interface la plus populaire qui a duré des décennies et qui est encore largement utilisée par les cartes graphiques et les puces graphiques intégrées à la carte mère. Il s'agit d'une itération améliorée du connecteur D-Sub pour les machines IBM x86. Le connecteur a ensuite évolué pour devenir SVGA (Super Video Graphics Array).

Plus tard, la formation de VESA (Video Electronics Standards Association) en juillet 1989 a conduit au développement et à la normalisation des interfaces d'affichage vidéo. VESA a promu et amélioré les capacités du connecteur VGA.

1990-Vidéo composante: Au lieu de combiner les signaux audio et vidéo transmettant via un connecteur RCA solo, la vidéo composante les divise. Les signaux audio et vidéo passent par des connecteurs RCA individuels pour une interférence plus faible et une meilleure qualité d'image.

1999 - DVI: L'interface visuelle numérique, comme son nom l'indique, a été la première technologie de transmission vidéo numérique. Le groupe de travail sur l'affichage numérique (DDWG), un sous-groupe de VESA, a été formé en 1998 et son seul objectif était de maintenir une norme pour toutes les parties prenantes potentielles. Les sociétés qui ont formé le groupe étaient Intel, Silicon Image, Compaq, Fujitsu, HP, IBM et NEC. Il s'agissait de la toute première mise en œuvre réussie d'un port de transmission vidéo standardisé. Le port DVI 2.0, sorti en juillet 2012, assure une place dans les interfaces de cartes graphiques modernes dans les années 2020.

2002 - HDMI: Le nombre écrasant de connecteurs a dérouté les consommateurs et il y avait un besoin d'un nouveau port standard qui fonctionnait sur les appareils et les plates-formes. Hitachi, Matsushita Electric (Panasonic), Royal Philips Electronics, Silicon Image, Sony Corporation, Thomson et Toshiba Corporation ont collaboré pour former un nouveau groupe, «HDMI LA». Le groupe a sorti son premier port HDMI 1.0 en 2003. Depuis lors, c'est l'interface la plus populaire pour les téléviseurs, les ordinateurs et les consoles de jeux. Voici la chronologie des différentes versions de HDMI et leur date d'introduction:

• HDMI 1.0-décembre 2002
• HDMI 1.1-mai 2004
• HDMI 1.2-août 2005
• HDMI 1.3 - June 2006
• HDMI 1.4-mars 2009
• HDMI 1.4b-Mars 2011
• HDMI 2.0-Septembre 2013
• HDMI 2.0b - June 2015
• HDMI 2.1-Septembre 2017

La meilleure chose à propos des connecteurs HDMI est que leur forme reste inchangée. Ils sont toujours rétrocompatibles, permettant à un vieux câble HDMI de fonctionner avec un appareil moderne. Il peut limiter les fonctions de votre appareil, mais il fonctionne toujours pour fournir de la vidéo et de l'audio. Les dernières versions HDMI 2.1 autorisent eARC, ARRC, VRR, Dolby Vision et de nombreuses autres fonctionnalités en raison de sa bande passante de 48Gbps.

2008 - USB: Universal Serial Bus était l'interface la plus largement disponible pour la connectivité des données. En 2008, USB Implementers Forum (USB-IF) a introduit USB 3.0 avec une capacité de transmission vidéo. Les efforts continus de USB-IF ont abouti à USB4 V2 tunneling des protocoles DisplayPort et USB Video Class.

• USB 3.0-Novembre 2008
• USB 3.1-Juillet 2013
• USB Type-C-Août 2013
• USB 3.1 Gen 2-Juillet 2013
• USB Power Delivery (PD) -juillet 2013
• USB 3.2 Gen 2x2-septembre 2017
• USB4-août 2019
• USB4 Version 2.0-Septembre 2022

2009 - DisplayPort: VESA a pris les devants en développant l'une des interfaces les plus réussies pour les joueurs et les éditeurs vidéo professionnels, le DisplayPort. Les premières versions et les versions ultérieures utilisaient le même connecteur pleine grandeur ou un mini. En outre, après la sortie de DisplayPort 2.0, le protocole est devenu disponible dans les ports USB Type-C. Actuellement, Type-C DisplayPort est le plus rapide avec la diversité et la compatibilité.

• DisplayPort 1.1-Mars 2009
• DisplayPort 1.2-août 2010
• DisplayPort 1.2a-janvier 2012
• DisplayPort 1.3-Février 2014
• DisplayPort 1.4-juillet 2015
• DisplayPort 1.4a-Mars 2018
• DisplayPort 2.0 - June 2020
• DisplayPort 2.1-janvier 2023

2010 - Thunderbolt: S'il y a une interface matérielle qui les régit tous, alors c'est le Thunderbolt. Apple et Intel ont développé l'interface pour connecter des périphériques externes à l'ordinateur. Thunderbolt 1 peut transférer des signaux de données à partir de PCIe, DisplayPort, DC Power, Audio, USB, Ethernet et Vidéo. C'est la connexion de données la plus complète à ce jour. Voici les dates de sortie des différentes versions:

• Thunderbolt 1-Février 2010
• Thunderbolt 2-Février 2011
• Thunderbolt 3-Juin 2015
• Thunderbolt 4-Juillet 2020
• Thunderbolt 5-janvier 2023

Comparaison des paramètres des câbles vidéo

Dans un aperçu, tous les câbles vidéo significatifs qui faisaient partie de la télévision, de l'ordinateur ou de tout autre système d'affichage sont visibles dans le tableau ci-dessous. Il commence à partir de l'ère des faisceaux d'électrons formant des images aux temps modernes d'affichage à LED.

Pour comprendre la différence fondamentale entre le câble vidéo, le port, le connecteur, l'interface et le protocole, consultez ces explications:

• Câble vidéo: Il transporte des signaux d'un port à un autre en tant que conducteur d'électricité ou de lumière. Les fabricants l'appellent généralement d'après le port ou le protocole qu'il prend en charge.
• Port: Le réceptacle physique sur le dispositif de connexion est appelé un port. C'est la partie femelle de toute connexion physique pour un câble.
• Connecteur: C'est l'extrémité d'un câble vidéo qui s'insère dans le port pour sécuriser une connexion.
• Protocole: Un protocole régit la façon dont deux appareils échangent des données en suivant des règles spécifiques-par exemple, HDMI, DP, USB, Ethernet, etc.
• Interface: Les caractéristiques électriques du signal transmis sur le câble et les protocoles disponibles sont appelées une interface. Une interface peut prendre en charge plusieurs protocoles, permettant aux utilisateurs d'utiliser des câbles avec différentes formes de connecteurs à chaque extrémité. Par exemple, si un utilisateur a un port Thunderbolt sur son ordinateur portable et souhaite connecter un écran HDMI. Ils peuvent utiliser un câble avec un connecteur Thunderbolt à une extrémité et HDMI à l'autre. L'écran fonctionnera correctement car l'interface Thunderbolt reconnaît automatiquement le protocole HDMI de l'écran.

Caractéristiques des câbles vidéo dans chaque période de temps

Avant 1956-1990

Ce sont les années où les téléviseurs sont devenus abordables, et les masses ont rapidement adopté la technologie en raison de sa grande commodité. Il n'y avait plus besoin de visiter physiquement un théâtre pour un drame ou de se rendre dans un stade pour regarder des sports. Voici les caractéristiques du câble vidéo de l'époque:

• Signaux analogiques: Jusqu'en 1990, les signaux vidéo étaient principalement transmis entre appareils utilisant des signaux analogiques. L'inconvénient le plus important de l'utilisation de signaux analogiques était leur sensibilité aux interférences. L'affichage avait du bruit, du flou et parfois de la distorsion pour diverses raisons comme la résistance des fils, les ports non sécurisés, etc.
• Normalisation limitée: À mesure que l'ère des inventions et des progrès technologiques se développait, les fabricants accordaient peu d'attention à la normalisation. Une seule organisation, RCA (Radio Corporation of America), a développé la norme NTSC en 1941, qui est restée pendant plus de 50 ans. Il est également responsable du développement et de la normalisation des connecteurs RCA.
• Câbles coaxiaux: En 1880, Oliver Heaviside a inventé le câble coaxial, mais il a été largement adopté après que les gens ont commencé à l'utiliser pour transmettre des signaux vidéo pour les téléviseurs disponibles dans le commerce dans les années 1950. Ils étaient volumineux et coûteux, mais avaient une faible résistance.
• Introduction de la télévision couleur: CT-100 RCA a été le premier téléviseur couleur disponible dans le commerce pour les masses. Il a ouvert la voie aux progrès technologiques dans les câbles vidéo.
• Nouveaux connecteurs: En utilisant la même norme NTSC et les mêmes bits de couleur, plusieurs connecteurs ont rapidement conquis le marché. La vidéo composite, la S-vidéo et la vidéo composante étaient les choix populaires pour les utilisateurs qui offraient de meilleures performances que le câble coaxial précédent.

1990-2002

Les ordinateurs devenaient l'élément essentiel du ménage de tout le monde. C'était un moyen facile et abordable de rester à jour avec le monde et d'avoir du divertissement. Les ordinateurs ont stimulé le développement des câbles vidéo entre les années 1990 et 2002. Ces changements ont été massifs en raison des décennies de domination du signal analogique:

• Signaux numériques: Les signaux numériques sont devenus de plus en plus populaires au cours de cette période, car ils étaient moins sensibles au bruit et aux interférences que les signaux analogiques.
• Formation de VESA: Le rôle central de la Video Electronics Standards Association dans l'avancement des technologies et de la normalisation des câbles vidéo numériques est encore important. En 1988, NEC a pris l'initiative de former une organisation pour gérer la numérisation des connecteurs vidéo. Elle a conduit à la création de VESA en 1989. VESA a ensuite été le pionnier du développement des protocoles VGA et HDMI.
• D-sub (VGA): D-sub (Video Graphics Array) était une connexion vidéo standard pour relier les ordinateurs aux écrans. En raison de son long règne, c'est toujours un mode populaire de connexion vidéo.
• HDMI: L'interface multimédia haute définition a fait surface en 2002. Le connecteur était facile à utiliser et ne nécessitait pas de fixation comme le port VGA. La conception était moins sensible aux dommages ou à la flexion des broches.

2002-2009

Après l'invention de HDMI, les fabricants se sont concentrés sur l'utilisation du port HDMI en raison de sa rétrocompatibilité exceptionnelle et de l'amélioration continue des performances. Cependant, la domination du HDMI a pris fin juste avant la fin d'une décennie. VESA est arrivé avec une nouvelle interface. Voici ce qui a été significatif entre 2002-2009:

• L'adoption généralisée de HDMI: En raison de sa conception et de ses capacités exceptionnelles, HDMI est devenu le port de départ pour tous les fabricants associés à l'affichage. Cartes graphiques, moniteurs, téléviseurs, systèmes de cinéma maison et projecteurs immédiatement adopté HDMI. VESA a poursuivi son développement technologique des câbles vidéo et a publié la version améliorée de HDMI, V1.4.
• Présentation de DisplayPort: VESA a développé DisplayPort en 2009 dans le cadre de ses efforts continus pour introduire de nouvelles technologies. Il a fourni une amélioration massive de la bande passante, doublant presque la capacité HDMI 1.4.

2010-présent

DisplayPort et HDMI sont devenus l'interface et les ports de tout le matériel le plus récent. Puis vint une autre limitation. Le DisplayPort et le HDMI étaient de gros connecteurs. Les masses ont commencé à utiliser les smartphones comme conducteur quotidien et avaient des options de connectivité limitées. Voici comment l'histoire a encore changé à partir de 2010:

• Thunderbolt: Intel et Apple sont venus avec une interface qui a soutenu tous les protocoles standard de VESA. En outre, il assure la livraison de puissance et le soutien de transfert de données. Le port Thunderbolt a changé sa forme pour le port de type C standard à partir de la version 3. Maintenant, c'est le meilleur mode de transmission vidéo avec une bande passante de 80-120Gbps, 540Hz pour les joueurs, USB4 V2, DP 2.1, PCIe Gen4, HDMI 2.1, et toute autre technologie de couleur ou de synchronisation disponible.
• Caractéristiques croissantes: À partir de 2010, les progrès technologiques se sont concentrés sur le développement de meilleures technologies d'amélioration des couleurs, de synchronisation, audio et de latence. Cela n'a été possible que grâce aux bandes passantes massives des ports de transmission vidéo modernes. En voici quelques-uns dans l'ordre chronologique:
  • Taux de rafraîchissement variable (VRR): 2010
  • G-Sync: 2013
  • FreeSync: 2014
  • Dolby Vision: 2015
  • HLG (Hybrid Log-Gamma): 2016
  • ALLM (mode Auto faible latence): 2017
  • EARC (canal de retour audio amélioré): 2017
  • HDR dynamique: 2020
  • QFT (Quick Frame Transport): 2020

Parlez-nous des tendances du développement futur

Compte tenu de la tendance du passé et des nouvelles solides sur les derniers développements, nous pouvons être sûrs à 100% que le monde verra certains de ces développements futurs dans les ports de surveillance:

1. Adoption complète Thunderbolt et Type-C

Actuellement, Thunderbolt occupe une position plus forte dans les ordinateurs portables et les smartphones. L'interface Thunderbolt Type-C a reçu une accréditation massive pour son design élégant et ses fonctionnalités complètes. Il a également récemment poussé Apple à passer l'iPhone des ports Lightning à un port Type-C standard. Comme Mac, iPad et AirPods Pro prennent en charge Thunderbolt, l'iPhone pourrait l'adopter à l'avenir.

Les moniteurs passent de Ports du moniteur DP et HDMI Qui dominent actuellement le marché de la transmission vidéo. Les principaux fabricants de cartes graphiques et moniteurs haut de gamme disposent désormais d'une interface Thunderbolt de type C. Intel et Apple travaillent actuellement sur le Barlow Ridge, le nom de code d'Intel pour leur contrôleur Thunderbolt 5, qui devrait arriver sur les tablettes en 2024. L'interface comportera:

En fin de compte, nous prévoyons une amélioration des fonctionnalités de Thunderbolt et une réduction de son prix en raison de son adoption massive par les périphériques.

2. Améliorations basées sur l'IA

L'intelligence artificielle joue déjà un rôle essentiel dans les technologies d'affichage. Les cartes graphiques utilisent l'IA pour améliorer le gameplay à faible pixel aux plus hautes résolutions disponibles sans compromettre la qualité, à savoir la technologie DLSS et FSR. L'IA peut prédire les trames entre les trames suivantes pour améliorer les trames par seconde.

Ce que nous attendons, c'est l'intégration de l'IA dans les moniteurs et les interfaces vidéo pour améliorer la profondeur des couleurs, la qualité d'affichage et l'expérience utilisateur globale. Nous prévoyons une amélioration de la mise à l'échelle optimisée par l'IA, de la correction des couleurs, de la réduction du flou de mouvement, du taux de rafraîchissement adaptatif et de la réduction du bruit. L'IA pourrait devenir une partie intégrante des moniteurs et des écrans.

3. Transmission vidéo sans fil

Le sans fil est une commodité que chaque utilisateur désire. La dernière technologie en matière de transmission vidéo sans fil est WiGig. Il utilise la norme IEEE 802.11ay, fonctionne dans la bande des 60 GHz et offre des débits de données multi-gigabit pour les connexions à courte portée. Sa bande passante élevée et sa faible latence le rendent excellent pour la transmission vidéo sans fil, et le marché devrait croître. La technologie dispose également de DP sur WiGig et HDMI sur WiGig.

Compatibilité et adéquation

Après avoir connu l'historique des câbles vidéo et des ports de surveillance, il est crucial de prendre des décisions éclairées lors du choix des connexions appropriées pour vos appareils et vos scénarios d'utilisation. Il existe deux approches pour trouver un câble vidéo approprié: la sélection basée sur un scénario et la méthode étape par étape.

• Accueil Divertissement-HDMI: Une configuration typique de divertissement à domicile comprend un téléviseur, un projecteur, un système de son, un HTPC et des consoles de jeux. Le but est de profiter des films, regarder des émissions de télévision ou jouer à des jeux. Il existe généralement de grandes tailles d'écran avec des capacités de résolution massives. Dans de tels cas, il est préférable d'choisir un câble HDMI 2.1b complet qui fonctionne avec tout le matériel le plus récent. Il est également rétrocompatible et un port standard dans divers appareils de divertissement à domicile.
• Éditeurs vidéo et graphiques professionnels-DP: Les concepteurs et les éditeurs vidéo ont besoin de précision dans les couleurs avec une haute résolution. L'objectif est de faire en sorte que la vidéo ou les graphiques soient aussi proches que possible de la réalité afin que la vidéo et les graphiques deviennent intemporels. DP 2.1 peut prendre en charge 16K et 30 bpp 4:4:4 HDR (avec DSC). Il fonctionne avec un port natif et USB-C.
• Jeu-Thunderbolt: En ce qui concerne le jeu, un faible temps de réponse et des taux de rafraîchissement élevés sont essentiels. En raison des fonctionnalités complètes de l'interface Thunderbolt de type C, c'est la meilleure option pour les joueurs. Il peut fournir des taux de rafraîchissement de l'écran allant jusqu'à 540Hz, au-delà de la capacité actuelle de tout moniteur. Il assure la pérénité de votre plate-forme de jeu. Vous n'avez besoin que d'une carte graphique et d'un moniteur avec support Thunderbolt 5 ou supérieur.

Étapes pour trouver le câble vidéo parfait pour votre appareil

1. Identifier le port vidéo de l'appareil

Examinez l'interface de connexion de tous les périphériques de votre configuration. L'unité d'affichage de réception vidéo doit avoir un port similaire à celui du dispositif de transmission vidéo. Il peut être HDMI, DP, Thunderbolt, USB, VGA ou DVI-D. Parcourez les spécifications de l'appareil pour voir quelle version d'interface il prend en charge. Cela aidera à décider des types de câbles que les utilisateurs peuvent utiliser.

2. Avez-vous besoin d'un convertisseur ou d'un câble adaptateur?

Un convertisseur ou un câble adaptateur peut connecter des appareils avec différents ports. Si vous n'avez pas de ports correspondants sur les périphériques de réception vidéo et de transmission vidéo, vous pouvez utiliser un convertisseur ou un câble adaptateur pour faire le travail. Cependant, vous devrez vous assurer que les versions des interfaces sont compatibles entre elles. Voici la liste des interfaces qui prennent en charge les câbles de convertisseur ou d'adaptateur:

• DVI 2.0: DVI -> DVI ou HDMI
• HDMI 2.1b: HDMI -> HDMI, DisplayPort, DVI
• DisplayPort 2.1: DP -> DisplayPort, HDMI, DVI
• Thunderbolt 4 ou 5: Thunderbolt de type C-> Thunderbolt natif, DisplayPort, HDMI, USB, PCI Express, Ethernet, Alimentation

3. Vérifier la résolution de l'affichage et le taux de rafraîchissement

Vous avez besoin d'un câble compatible pour vous assurer que toutes les fonctionnalités fonctionnent sur votre écran (moniteur ou téléviseur). Il devrait être capable de fournir la résolution et le taux de rafraîchissement requis. Par exemple, si vous avez un Affichage 4K avec 120Hz Fréquence de rafraîchissement, vous aurez besoin d'un câble HDMI 2.1 ou DisplayPort 1.4 pour prendre en charge ces spécifications.

Les technologies d'affichage modernes nécessitent de la bande passante pour devenir opérationnelles. Un affichage à taux de rafraîchissement élevé avec synchronisation adaptative, HDR, eARC, ARRC, VRR et d'autres fonctionnalités de qualité supérieure nécessitera une bande passante plus élevée. Assurez-vous donc que les versions de l'interface d'affichage et du câble correspondent aux spécifications.

4. Longueur de câble et facteurs de durabilité

Considérez la longueur des câbles qui seront nécessaires. Calculer la distance potentielle maximale entre deux appareils. Envisagez d'utiliser un câble AOC avec un circuit activement intégré qui convertit l'électricité en optique pour un routage plus étendu et des signaux plus forts.

5. Matériel de câble

Si vous avez besoin de cheminement à travers les murs ou si vous êtes exposé à un environnement humide, considérez les classements CL3, le blindage, le matériau du connecteur, la gaine du câble et le matériau du connecteur avant d'acheter.

Les gens demandent aussi

Les moniteurs LED, LCD, OLED et Plasma sont actuellement disponibles sur le marché. Ils varient également en fonction du panel qu'ils utilisent. Il peut s'agir d'un moniteur TN, VA ou IPS basé sur un panneau. Quel que soit leur type, ils peuvent avoir un nombre variable de ports, d'interfaces, de tailles, de fonctionnalités et de conceptions. Les fabricants mentionnent l'interface dans les publicités, qui peuvent être HDMI 2.1b, DP 2.1 ou Thunderbolt 4/5.

Les moniteurs modernes peuvent avoir plusieurs sources comme entrée. Un utilisateur typique peut connecter son ordinateur, son ordinateur portable et sa console de jeu au même moniteur. La commutation entre eux devient facile, et il n'y a pas de brancher ou de débrancher les câbles, ce qui ajoute à la longévité de l'appareil. En outre, un système multiport diversifié assure la connectivité avec des types d'appareils plus larges.

HDMI, DP et VGA sont les ports de moniteur standard. Cependant, le Type-C Thunderbolt prend rapidement de la vitesse. Le dernier moniteur de jeu peut comporter un DP et un port HDMI, assurant la connexion avec n'importe quel ordinateur ou appareil.

4. Quelle est l'histoire de mini DisplayPort?

Apple l'a introduit en 2008 et l'a largement utilisé dans les appareils Apple. Le port est 100% compatible avec le protocole VESA standard DisplayPort. Le Mini DisplayPort est toujours utilisé dans certains appareils et est compatible avec DisplayPort 1.2 et les versions antérieures. Il peut prendre en charge des résolutions allant jusqu'à 4096x2160 (4K) à 60Hz et transmettre de l'audio.