DisplayPort単語

ディスプレイポート

DisplayPort(ディスプレイポート)とは、パソコンなどの機器をディスプレイに接続するための規格。パソコンなどのディスプレイまわりの業界標準化団体VESAが策定した。

概要

従来パソコンディスプレイの接続規格として利用されてきたDVIや、DVIでは全に置き換えられなかったアナログ接続のVGA端子を置き換える規格として策定された。DVIよりもディスプレイの高解像度化、広色域化、高いリフレッシュレートに対応し、映像に加えて音などの同時転送への対応、従来複数のディスプレイを接続する際はディスプレイの数だけ出元に端子が必要だったものをデイジーチェーン接続に対応し、DVIVGA端子の置き換えにならなかった理由の一つでもあるノートPCなどにはいささか大柄だった端子の小化などもなされている。

似たような規格としてHDMIなどとべられることも多いが、HDMIがAV機器などでの用途を前提に策定されているのに対して、こちらはより用途の広いパソコンワークステーション、モノクロや低リフレッシュレートでの解像度や多アスペクト比が混在し、複数接続の需要も多い業務用のディスプレイなどでの利用のため、流せる映像や音の規格をHDMIほどカッチリと定めずデータを流すための土管に近いような規格になっている。

また、HDMIと違い標準の実装ならばロイリティなどは発生しない。コンテンツ保護のためのHDCPなどによる暗号化や、音規格のドルビーHDのようなロイリティが必要なものはオプションにされていて、それぞれ実装してロイリティを別途支払うかはメーカーの判断と選択に委ねている。

規格の詳細

コネクタ

DisplayPortには現在のところ大小2種類のコネクタが策定されている。ひとつは標準のコネクタで、DVIなどで使われていたネジ式とは違うプッシュボタン式のワンタッチ着脱の抜け止めが付いている。もうひとつはノートPCモバイル機器などの限られた間に実装するためのMini DisplayPortコネクタ。小なため抜け止めなどはないものの、ピン数は同じであり変換コネクタなどで簡単に相互接続できる。

データ転送

4つのレーンとAUXチャンネルがあり、レーンひとつあたりで1.6Gbps、2.7Gbps、5.4Gbps(Ver.1.2以降)のいずれかのモード映像と音をパケット化したデータを流すことが可で、4つのレーンを束ねた場合で最大10.8Gbps(Ver.1.2以降で21.6Gbps)の転送に対応している。

映像解像度リフレッシュレート、色数などは転送速度が追いつく範囲内で、ある程度は自由に割り振れるため、どのくらいの解像度に、何台の接続に対応しているなどといったことは一概に言えないところが面倒くさいことでもある。例えばDisplayPort1.1ならば4レーン10.8Gbpsを使用してWQXGA(2561600)解像度30ビットカラー(RGB各色10bit)でリフレッシュレート60Hzディスプレイをひとつ接続できる、DisplayPort1.2ならば4レーン21.6GbpsでQFHD(3842160)解像度30ビットカラーでリフレッシュレート60Hzディスプレイならばひとつだけ、WXGA(1280×768)解像度で24ビットカラー(各色8bit)でリフレッシュレート60Hzディスプレイならば10台を数珠つなぎにすることもできるといった具合である。

AUXチャンネルは双方向通信が可で、DisplayPort1.1aまでは最大速度1Mbps程度と機器制御が用途とされていたが、DisplayPort1.2からはUSB2.0を上回る720Mbpsに高速化され、例えばディスプレイに内蔵されることも多いUSBハブや、ディスプレイに装着することの多いWEBカメラマイクなどをディスプレイに一体化した場合など、それらとPCの接続も重畳してケーブル一本にまとめることができるようになっている。

デュアルモードDisplayPortとシングルモードDisplayPort

DisplayPortには「デュアルモード」と「シングルモード」があり、それぞれロゴが違う。+がふたつ付いているロゴのものがデュアルモードと呼ばれるものである。デュアルモードではHDMIDVIに利用されるTMDS転送の出に対応しているため、パッシブ方式の変換アダプタでそれら端子に変換することができる。シングルモードでもクロックジェネレータなどを内蔵して信号変換できるアクティブ方式の変換アダプタを使えば変換は可であるが、変換コネクタやケーブルなどは高価になる。なぜデュアルモードに一本化されていないのかというと、TMDSの採用にはロイリティが必要になるためであり、どうせロイリティを支払うならば、スペースが許す限りDisplayPortとは別にHDMI端子も設けた方が変換不要で利用者には便利などといった実情もある。

デュアルモードにはTMDSのクロック周波数が165MhzまででシングルリンクDVI相当、あるいはHDMIならばフルHDまでの「Type 1」、新たに300Mhzまで引き上げてHDMI1.3や1.4のサポートする解像度まで対応できる「Type 2」が規定されており、「Type 2」対応製品は「Type 1」と当然ながら後方互換性を持つ。なお、「Type 2」で利用する場合はパッシブ変換アダプタ自体も対応製品が必要となる。

現状の普及度

グラフィックカードマザーボードなどの出側が先行して広まっており、それを受けるディスプレイ側の対応は遅れているのが現状である。普及しているフルHDやWUXGA(1921200)程度までの解像度ディスプレイならばシングルリンクDVIHDMIで十分であり、ハイエンドを中心に増えてきた大解像度ディスプレイであってもWQHD(2561440)やWQXGA(2561600)までならばデュアルリンクDVIでも接続可であり、わざわざDisplayPortでなければならない理由が薄かったためである(それでもWQHDやWQXGAディスプレイならばDisplayPortもデュアルリンクDVIといっしょに搭載されていることが多いのだが)。

しかし、DisplayPort1.2からは全にデュアルリンクDVI規格の限界えており、WQXGAを越える4K2KディスプレイがAV機器用途と同様にPCにも波及する流れであったり、スマートフォンタブレットPCからRetinaディスプレイに代表されるような高精細ディスプレイPCにも波及する流れであったり、ゲームをなめらかに表示するため、あるいは3Dなどに利用するため120Hzなどの高リフレッシュレートで高速駆動する液晶ディスプレイなども広まる兆しがあるなど、遠からずDVIでは対応できないディスプレイPCで広く利用されることになる可性があるため、HDMIよりも高解像度などへ対応した規格化で先行しているDisplayPortの普及が期待される。

また、DisplayPortでもう一つの玉とされるデイジーチェーン接続(数珠つなぎ)でのマルチディスプレイであるが、ディスプレイ側が入側のDisplayPortを実装していても、出側を持っていないことが多かったこと、ハブ分割して複数のディスプレイへの接続にも対応するとされていたが、肝心のハブが発売されないことなどで、しばらくは絵に描いた餅となっていたのだが、DisplayPortの本来の信号の上に更に10Gbpsの双方向通信を重畳するThunderboltに対応したThunderbolt DisplayAppleが発売し、それにはThunderboltやDisplayPortをデイジーチェーン接続する出端子が備えられたため、これがDisplayPortのデイジーチェーン接続対応コンシューマ製品の一番乗りとなった。その後、DELLからもDisplayPort出付きのモニタが発売されるなどしている。また、先述のDisplayPortの分割ハブも出回り始めたようだ。

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DisplayPort

14 ななしのよっしん
2017/10/25(水) 12:27:45 ID: NewTAECa2E
USB ALT Mode実装な「DisplayPortの最新」と製品化における留意点
http://techfactory.itmedia.co.jp/tf/spv/1709/26/news001_5.htmlexit
USB Type-Cコネクターを使用する場合のテスト仕様DP Alt mode on USB Type-C 1.0a CTS Rev1.0)は、2017年1月に発表されている。前提としてUSB 規格のインタフェース・リソースを使うため、
USB規格を満たす必要がある。ALT Modeを使用する際は、CCラインによる通信を行うため、USBの基本仕様に加えUSB Power Delivery 規格も満足する必要がある。

したがってDP ALT Modeに対応しているUSB Type-Cコネクタは必然的にUSB-PDに対応している。Q.E.D.
15 ななしのよっしん
2017/10/25(水) 13:20:02 ID: NewTAECa2E
USB Type-Cの挙動を探る(ディスプレイ編)
https://pc.watch.impress.co.jp/docs/topic/feature/1086809.htmlexit
映像については、ケーブルUSB 2.0ではなく、USB 3.1対応であること
>そもそも映像信号の伝送は、USB 3.1の信号線の一部を使うことが前提になっているため、ケーブルUSB 2.0であれば、出のしようがない
http://hanpenblog.com/3589/exit
USB Type-Cの規格でUSB 3.1なC to Cケーブルには必ずICチップを搭載するように定められているため、規格に沿って設計・製造された全てのUSB 3.1なC to CケーブルICチップが搭載されています。

したがってUSB 3.1に対応しているUSB Type-CtoCケーブルは必然的にDP ALT Modeに対応している。Q.E.D.
16 ななしのよっしん
2017/10/26(木) 15:59:03 ID: NewTAECa2E
何度も連投して悪いが、>>4の記事にあるベン図を見て漸く理解できた
つまりDisplayPort1.4とは、DP1.2とUSB3.1とUSB-PDHBR3を包括した規格で
すなわち専用ケーブルを必要とするThunderbolt3を整理整頓したものがDP1.4

分かりづらいThunderbolt 3とUSB Type-Cの違いについてまとめてみた
http://hanpenblog.com/3508/exit
17 ななしのよっしん
2017/12/07(木) 23:21:06 ID: eTQgsFMWaz
この規格の一にして最大の欠点はホットプラグピンの厳格運用
マルチモニタ環境ではモニタOFFするだけでウィンドウ配置が全て崩れるのでPCつけたままモニタだけON/OFFする運用に多大な支障が出る
何が悲しくて改造ケーブルを間に挟まなきゃいかんのか
18 ななしのよっしん
2018/01/06(土) 19:38:51 ID: NewTAECa2E
VESA8K/60p転送を保するDisplayPortケーブル規格を策定
https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1099/762/amp.index.htmlexit

結局、DP1.4も専用ケーブルつくるんかーい
USB3.1 Gen2ケーブル(CtoC)と共通化するとかでけへんのかいな
19 ななしのよっしん
2018/04/27(金) 18:33:54 ID: NewTAECa2E
HDMI2.1登場。DP1.4にかなり寄せてきた?
https://av.watch.impress.co.jp/docs/series/dg/1038124.htmlexit
2002年前後のHDMI最初期の当時の技術ではデータ伝送に際してはクロックを分離する方式が最良とされていたからなのだが、近年は、伝送データクロックを重畳させる伝送方式が流となったため、HDMI 2.1では大胆にも、この手法に変更し(中略)HDMI 2.1は、HDMIといいながらも、流す電気信号、データ仕様もことなるため、「もはやHDMIの皮を被った別モノ」ということができる。
HDMI 2.1では、VESAで規格化されたロッシー映像信号圧縮技術「DSC:Display Stream Compression」を活用した対応
https://av.watch.impress.co.jp/docs/series/dg/1100970.htmlexit
USB Type-CHDMI変身HDMI Alt Mode USB Type-C」がついに製品化
>「HD
(省略しています。全て読むにはこのリンクをクリック!)
20 ななしのよっしん
2018/07/03(火) 11:23:01 ID: Tyelr0Zd4O
モニタ買い換えてHDMIからDisplayPortに繋ぐようになって初めてDisplayPortに抜け止めなんてついてることに気が付いた。最初差しなおすとき思いっきり引っってぶっこ抜いちまった・・・。たぶん壊れてないが。
21 ななしのよっしん
2018/11/06(火) 16:48:45 ID: NewTAECa2E
NVIDIAら、USB Type-C 1本でつながる次世代VR規格「VirtualLink」を策定
https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1133415.htmlexit
>NVIDIA17日(米国時間)、同社のほか、Oculus、ValveAMDMicrosoftが参画する次世代VRヘッドセットのためのオープンな業界規格「VirtualLink」を発表した。
VirtualLinkは、USB Type-CによるDisplayPort Alternate Modeによる単一の接続のみを利用することで、複数のコードやコネクタを使用することなく、VRヘッドセットPCやそのほかのデバイスに接続可にするための規格。VR設定の簡素化やセットアップ時間を善し、ノートPCなどのポートが少ないデバイスであってもVR体験を行なえるようにする。
VirtualLink規格では、高解像度ディスプレイ用に4基のHBR3 DisplayPortレーン、高解像度カメラおよびセンサー用のUSB 3.1データチャネルサポ
(省略しています。全て読むにはこのリンクをクリック!)
22 ななしのよっしん
2019/01/29(火) 10:51:47 ID: 71KPsNBvaG
ここの記事ではくそ仕様のPlug and Play(プラグアンプレイ)について触れてないな
これさえなければHDMIからDPにすんなり移行できたのに
マルチディスプレイスリープ運用してると陶しくてDP使う気が失せてくる
23 ななしのよっしん
2019/03/05(火) 21:41:31 ID: NewTAECa2E
Thunderbolt 3が「USB4」として登場へ
https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1172948.htmlexit
Intelは4日(現地時間)、独自で開発してきたThunderbolt 3プロトコル仕様を、USB Promoter Group提供したと発表した。
これにより、USB Promoter Groupは次期の「USB4」標準仕様としてThunderboltプロトコルを採用することとなり、USB Promoter Groupに参加している企業償でThunderbolt互換のコントローラを作れるようになる。
USB4仕様では2レーンオペレーションにより、既存の40GbpsUSB Type-Cケーブルにて、転送速度40Gbpsにまで引き上げられる。また、複数のデータディスプレイプロトコルを1つのバスで共有し、USB 3.2やUSB 2.0、Thunderbolt 3との互換性を維持するとしている。
すでに50以上の企業ドラフト仕様の最終レビューステージに入っており、20
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