Chất lượng hình ảnh do màn hình hiển thị không chỉ liên quan đến các công nghệ màn hình mà còn liên quan trực tiếp đến các loại cổng kết nối màn hình. Với sự phát triển của công nghệ video, con người cũng đặt ra những yêu cầu cao hơn đối với việc hiển thị chất lượng hình ảnh video và điều này cũng đã thúc đẩy sự phát triển của các loại cổng kết nối màn hình.
Mục lục
Cổng kết nối màn hình trước thời VGA
Cổng kết nối màn hình trước thời VGA nói tới các loại cổng kết nối truyền tải tín hiệu hình ảnh và âm thanh bằng cách sử dụng tín hiệu analog
Apple I và Sol-20 năm 1976 là những chiếc máy tính đầu tiên có cổng xuất video tích hợp. Chúng cần được kết nối với TV bên ngoài như một màn hình. Chúng trông giống như một chiếc máy đánh chữ và có ý nghĩa kỷ niệm và sưu tầm. Chúng gắn liền với nhau Máy tính Apple I có chữ ký của người sáng lập Steve Wozniak đã được bán đấu giá với giá 340.000 USD.
Cổng kết nối màn hình trước thời VGA gồm có các loại:
CVBS
Giao diện CVBS là giao diện video phân tách âm thanh và video. Nó thường bao gồm ba màu. Chữ “V” màu vàng tượng trưng cho kết nối của tín hiệu video hỗn hợp, chữ “L” màu trắng tượng trưng cho tín hiệu âm thanh kênh bên trái và màu đỏ ” R” tượng trưng cho tín hiệu âm thanh Channel bên phải, giao diện này thường xuất hiện ở mặt sau của các TV cũ.
S-Video
Tên đầy đủ của S-Video là Video riêng biệt hay còn gọi là Super Video, nó phân tách các tín hiệu video về sắc độ và độ sáng của video, giảm hiện tượng méo hình do nhiễu xuyên âm tín hiệu bên trong video và cải thiện độ rõ của hình ảnh. Nó là cổng kết nối có 5 chân , trong đó có hai tín hiệu sắc độ của video, hai tín hiệu là tín hiệu độ sáng của video và còn có một dây nối đất được che chắn chung.
- Chân 1: GND – Nối đất cho tín hiệu luma, giúp giảm nhiễu và tăng ổn định cho tín hiệu.
- Chân 2: GND – Nối đất cho tín hiệu chroma, giúp giảm nhiễu và tăng ổn định cho tín hiệu.
- Chân 3: Y – Tín hiệu luma, giúp truyền độ sáng của hình ảnh.
- Chân 4: C – Tín hiệu chroma, giúp truyền màu sắc của hình ảnh.
- Chân 5: Không sử dụng
YPbPr/YCbC
YPbPr /YCbCr là một loại giao diện video analog, có thể truyền tải hình ảnh với độ phân giải cao hơn so với cổng AV (hay còn gọi là Composite). Nó được sử dụng để kết nối các thiết bị như TV, DVD, máy chiếu, v.v với các nguồn hình ảnh như máy tính, đầu ghi hình, console game, v.
YPbPr/YCbCr dựa trên giao diện S-Video và gửi riêng màu xanh lam và đỏ của tín hiệu sắc độ được truyền bởi S-Video. YPbPr đại diện cho đầu ra chênh lệch màu quét lũy tiến. Điểm khác biệt là nó duy trì băng thông tối đa của kênh sắc độ, tránh biến dạng hình ảnh do giải mã hỗn hợp chênh lệch màu sắc và màu sắc tương đối chính xác hơn.
Ưu điểm: YPbPr /YCbCr có thể truyền tải hình ảnh với độ phân giải cao hơn S-video, lên đến 1080i hoặc 720. Nó cũng có thể truyền tải màu sắc chính xác hơn S-video, vì nó phân tách màu sắc thành hai thành phần riêng biệt là Pb và Pr, trong khi S-video chỉ phân tách màu sắc thành một thành phần duy nhất là C.
Nhược điểm: YPbPr /YCbCr chỉ có thể truyền tải hình ảnh, không có âm thanh, nên cần có một cáp âm thanh riêng để kết nối thiết bị với TV hoặc màn hình. Nó cũng không tương thích với các thiết bị mới hơn, như HDMI, nên bạn cần một bộ chuyển đổi để kết nối với các thiết bị đó.
Cổng kết nối màn hình VGA
Năm 1987, IBM cho ra mắt màn hình đầu tiên có giao diện VGA, đây là giao diện tín hiệu tương tự có thể cung cấp màn hình màu với độ phân giải 640 x 480, có thể hiển thị 16 màu cùng một lúc. 320 x 200, hiển thị 256 màu.
Cổng kết nối VGA được phát triển từ các chuẩn kết nối trước đó như MDA (Monochrome Display Adapter), CGA (Color Graphics Adapter) và EGA (Enhanced Graphics Adapter), nhằm cải thiện chất lượng hình ảnh và màu sắc.
Nó không chỉ là giao diện cho các thiết bị hiển thị CRT mà còn là giao diện cho màn hình LCD. Đây là giao diện video dài nhất và được sử dụng rộng rãi nhất, nhanh chóng trở thành chuẩn kết nối phổ biến cho các máy tính cá nhân, laptop, màn hình, máy chiếu, v.v. Nó đã trở thành một trong những loại cổng kết nối phổ biến nhất trong thập kỷ 1990 . Ngay cả bây giờ, tuy không còn quá phổ biến nhưng nhiều loại màn hình vẫn còn sử dụng cổng kết nối VGA.
Ưu điểm của cổng kết nối VGA
- Chất lượng hình ảnh cao: So với các chuẩn trước đó như CGA và EGA, VGA mang lại chất lượng hình ảnh tốt hơn với độ phân giải cao và khả năng hiển thị màu sắc đa dạng.
- Độ phân giải linh hoạt: VGA có khả năng hỗ trợ nhiều độ phân giải khác nhau, linh hoạt và phù hợp với nhiều màn hình khác nhau.
- Tương thích với nhiều thiết bị: Do VGA trở thành một tiêu chuẩn phổ biến, nhiều thiết bị và màn hình hỗ trợ cổng kết nối này, làm cho việc sử dụng và kết nối giữa các thiết bị trở nên dễ dàng, không cần phải cài đặt hay cấu hình phức tạp.
Cổng kết nối DVI
DVI (Digital Visual Interface) được giới thiệu vào cuối những năm 1990 và đầu những năm 2000 bởi Digital Display Working Group. Nó là một cải tiến so với các chuẩn kết nối trước đó như VGA, mang lại chất lượng hình ảnh cao hơn, hỡ trợ ứng dụng độ phân giải cao và tương thích ngược với VGA.
Vì VGA sử dụng truyền tín hiệu analog nên nó có thể trực tiếp tạo ra hình ảnh khi mô phỏng màn hình CRT. Khi truyền các thiết bị hiển thị kỹ thuật số như LCD, cần phải cấu hình bộ chuyển đổi A/D (analog/digital) để chuyển đổi tín hiệu analog thành tín hiệu số. … Trong quá trình chuyển đổi qua lại này, một số chi tiết hình ảnh không tránh khỏi bị mất đi. Vì vậy, giao diện DVI xuất hiện trên thị trường. Giao diện DVI là giao diện tín hiệu số truyền dẫn tốc độ cao được phát minh bởi Nhóm làm việc về màn hình kỹ thuật số của Diễn đàn nhà phát triển Intel vào năm 1999. Mục đích ban đầu của thiết kế là truyền video kỹ thuật số không nén. với VGA, truyền tải Video có độ phân giải cao hơn.
Cổng DVI là cổng kết nối vật lý có nhiều loại khác nhau, như DVI-A, DVI-D và DVI-I, tùy thuộc vào việc truyền tín hiệu analog hay số, hoặc cả hai.
DVI-A: là cổng kết nối truyền tín hiệu analog, tương thích với VGA. Cổng DVI-A có 17 chân, trong đó 12 chân dùng để truyền tín hiệu analog, 4 chân dùng để truyền tín hiệu đồng bộ, và 1 chân dùng để truyền điện áp.
DVI-D: là cổng kết nối truyền tín hiệu số, tương thích với HDMI và DisplayPort. Cổng DVI-D có hai loại là Single Link và Dual Link, tùy thuộc vào số lượng kênh truyền dữ liệu. Cổng DVI-D Single Link có 19 chân, trong đó 18 chân dùng để truyền tín hiệu số, và 1 chân dùng để truyền điện áp. Cổng DVI-D Dual Link có 25 chân, trong đó 24 chân dùng để truyền tín hiệu số, và 1 chân dùng để truyền điện áp.
DVI-I: là cổng kết nối truyền cả tín hiệu analog và số, linh hoạt và tương thích với nhiều thiết bị. Cổng DVI-I cũng có hai loại là Single Link và Dual Link, tùy thuộc vào số lượng kênh truyền dữ liệu. Cổng DVI-I Single Link có 23 chân, trong đó 18 chân dùng để truyền tín hiệu số, 4 chân dùng để truyền tín hiệu analog, và 1 chân dùng để truyền điện áp. Cổng DVI-I Dual Link có 29 chân, trong đó 24 chân dùng để truyền tín hiệu số, 4 chân dùng để truyền tín hiệu analog, và 1 chân dùng để truyền điện áp.
Tìm hiểu thêm: Sự khác nhau giữa màn hình LED và màn hình LCD
Cổng kết nối HDMI
Giao diện HDMI là giao diện đa phương tiện có độ phân giải cao và hiện là giao diện hiển thị chủ đạo. Nó được các nhà sản xuất TV khởi xướng và lần đầu tiên được phổ biến trong lĩnh vực phim ảnh và truyền hình. Nó có thể gửi tín hiệu âm thanh và video không nén. Vì nó có thể truyền video và tín hiệu âm thanh cùng một lúc, đơn giản và thuận tiện hơn, tiết kiệm dây và tối ưu hóa trải nghiệm cài đặt. Nó được sử dụng rộng rãi trong màn hình, hộp giải mã tín hiệu, TV, máy chơi game, máy tính, v.v.
Giao diện HDMI xuất hiện lần đầu tiên vào năm 2002 và được khởi xướng bởi bảy công ty bao gồm Sony, Hitachi, Panasonic, Philips, Toshiba, Siliconimage và Thomson. Khi bắt đầu ra đời, nó chủ yếu nhằm thay thế giao diện của các thiết bị đầu ra video, DVD truyền thống và các thiết bị đầu ra video khác, chủ yếu để phát triển TV, cung cấp khả năng truyền tín hiệu âm thanh và video tốc độ cao, không bị mất chất lượng. HDMI1 có thể truyền 1080 @ 60Hz Đầu ra hình ảnh độ phân giải cao đầy đủ với băng thông 4,85Gbps.
Năm 2013, phiên bản HDMI 2.0 được ra mắt với băng thông 18Gbps, có thể hỗ trợ đầu ra hình ảnh 4K@60FPS, bước vào kỷ nguyên 4K thực sự. Hiện HDMI đã chuyển sang giao diện 2.1, có thể cung cấp băng thông 48Gbps và hỗ trợ truyền video 8K@60Hz và 4K@120Hz. Hiện tại, nó chủ yếu được sử dụng cho các màn hình thể thao điện tử để đáp ứng trải nghiệm chơi game 4K 120FPS. Đối với hầu hết các màn hình, HDMI2.
HDMI 1.0 (2002): Phiên bản ban đầu hỗ trợ video độ phân giải lên đến 1080p và âm thanh 5.1 kênh.
HDMI 1.4 (2009): Đưa vào sử dụng hỗ trợ 3D, Ethernet qua HDMI (HEC), và kênh âm thanh return (ARC) để truyền âm thanh từ TV đến ampli.
HDMI 2.0 (2013): Nâng cấp độ phân giải lên 4K (Ultra HD) và hỗ trợ tần số làm tươi cập nhật lên đến 60Hz.
HDMI 2.1 (2017): Phiên bản mạnh mẽ nhất, hỗ trợ độ phân giải lên đến 10K, tần số làm tươi lên đến 120Hz, và nhiều tính năng tiện ích như Variable Refresh Rate (VRR) cho gaming và Enhanced Audio Return Channel (eARC).
HDMI cung cấp một cách tiện lợi để kết nối các thiết bị như máy tính, đầu đĩa Blu-ray, máy chơi game, máy tính bảng, và TV.
Nó hỗ trợ chất lượng hình ảnh và âm thanh cao cấp, đồng thời giảm sự rối bời của nhiều dây cáp.
Với sự tiện lợi và khả năng truyền tải dữ liệu đa phương tiện, HDMI trở thành một chuẩn kết nối phổ biến trong ngành giải trí gia đình và công nghiệp điện tử tiêu dùng.
Cổng kết nối DP
DP là viết tắt của DisplayPort, là một chuẩn kết nối hình ảnh số được phát triển bởi liên minh các nhà sản xuất PC và chip, và được chuẩn hóa bởi Hiệp hội Tiêu chuẩn Điện tử Video (VESA). Chuẩn kết nối này không cần chứng nhận, không cần phí cấp phép, chủ yếu được sử dụng để kết nối nguồn hình ảnh với các thiết bị hiển thị, và cũng hỗ trợ kết nối dữ liệu như video, âm thanh, USB, v.v. Chuẩn kết nối này được thiết kế để thay thế các chuẩn kết nối truyền thống như VGA, DVI và FPD-Link (LVDS). Chuẩn kết nối này có thể tương thích ngược với các chuẩn kết nối khác như HDMI và DVI thông qua các bộ chuyển đổi chủ động hoặc bị động. DP 1.0 được phát hành vào năm 2006, có băng thông là 10.8 Gbps.
So với giao diện HDMI, giao diện DP có băng thông lớn hơn, băng thông của giao diện DP1.2 năm 2009 đạt 21,6bps, băng thông của giao diện DP1.4 ra mắt năm 2016 đã đạt 32,4Gbps, gần gấp đôi băng thông của giao diện HDMI2.0. , có thể hỗ trợ đầu ra 8K@60Hz và 4K@120Hz. Giờ đây, giao diện DP1.4 đã trở thành giao diện tiêu chuẩn của hầu hết các màn hình. Đến năm 2019, DP2.0 được ra mắt, với băng thông 80Gbps và tốc độ gấp khoảng 1,6 lần so với HDMI2.1.
Mặc dù giao diện HDMI2.1 đã ra mắt nhưng một số card đồ họa máy tính không hỗ trợ hoặc màn hình không được trang bị giao diện này, do đó, khi giao diện HDMI2.0 và giao diện DP1.4 xuất hiện cùng lúc, nếu có yêu cầu cao hơn về chất lượng hiển thị, rõ ràng giao diện DP Đây là lựa chọn hàng đầu. Ví dụ: giao diện DP1.4 có thể hỗ trợ 4K@120Hz, nhưng giao diện HDMI2.0 hỗ trợ đầu ra 4K, nhưng tốc độ làm mới cao 120Hz không được hỗ trợ . Đồng thời, cổng DP bị khóa giúp kết nối ổn định hơn HDMI.
Có thể bạn quan tâm: Màn hình led 7 đoạn là gì? Cấu tạo, cách thức hoạt động
Cổng kết nối Thunderbolt
Giao diện Thunderbolt được Intel chủ trương ra đời từ năm 2009 và xuất hiện trên các thiết bị Apple Mac dưới dạng giao diện mini DP vào năm 2011.
Giao diện USB Type-C xuất hiện vào năm 2015 và giao diện Thunderbolt 3 ra đời cùng năm, nó không chỉ tương thích với các giao diện/giao thức USB, DisplayPort và PCI-E mà còn có tốc độ nhanh và nguồn điện mạnh. Nó có tốc độ truyền 40Gbps, có thể truyền dữ liệu và cung cấp năng lượng. , bạn cũng có thể kết nối card đồ họa và màn hình bên ngoài, với các chức năng hoàn chỉnh.
Vào năm 2019, Intel đã cung cấp thông số kỹ thuật giao thức Thunderbolt cho USB Promoter Group và sau đó phát hành thông số kỹ thuật USB4, tương thích với các máy chủ và thiết bị USB 3.2, USB 2.0 và Thunderbolt 3, đồng thời hỗ trợ truyền dữ liệu lên tới 40 Gbps.
