Отобразить канал данных

Канал данных дисплея ( DDC ) — это набор протоколов цифровой связи между дисплеем компьютера и графическим адаптером , которые позволяют дисплею передавать адаптеру поддерживаемые режимы отображения и позволяют хосту компьютера настраивать параметры монитора, такие как яркость и яркость. контраст.

Как и современные аналоговые разъемы VGA, разъемы DVI и DisplayPort включают контакты для DDC, но DisplayPort поддерживает только DDC в рамках своей дополнительной функции Dual-Mode DP ( DP++ ) в режиме DVI/HDMI.

Стандарт был создан Ассоциацией стандартов видеоэлектроники (VESA).

Обзор

Набор стандартов DDC направлен на обеспечение возможностей Plug and Play и управления питанием DPMS для компьютерных дисплеев.

Протоколы DDC1 и DDC2B/Ab/B+/Bi представляют собой физическое соединение между монитором и видеокартой, которое изначально осуществлялось через два или три контакта в 15-контактном аналоговом разъеме VGA .

Расширенные идентификационные данные дисплея (EDID) являются сопутствующим стандартом; он определяет компактный формат двоичного файла, описывающий возможности монитора и поддерживаемые графические режимы, хранящийся в микросхеме постоянной памяти ( EEPROM ), запрограммированной производителем монитора. В формате используется блок описания, содержащий 128 байт данных, с дополнительными блоками расширения для предоставления дополнительной информации. Самая последняя версия — Enhanced EDID (E-EDID) Release A, v2.0 .

Первая версия стандарта DDC была принята в августе 1994 года. Она включала формат EDID 1.0 и определяла физические каналы DDC1, DDC2B и DDC2Ab.

Версия 2 DDC , представленная в апреле 1996 года, разделила EDID на отдельный стандарт и представила протокол DDC2B+.

В версии 3 DDC , декабрь 1997 года, был представлен протокол DDC2Bi и поддержка интерфейса VESA Plug and Display и Flat Panel Display Interface на отдельных адресах устройств, что требует от них соответствия EDID 2.0.

Стандарт DDC был заменен E-DDC в 1999 году.

DDC также используется в качестве канала связи для реализации защиты широкополосного цифрового контента (HDCP).

Физическая ссылка

До DDC стандарт VGA зарезервировал четыре контакта в аналоговом разъеме VGA , известные как ID0, ID1, ID2 и ID3 (контакты 11, 12, 4 и 15), для идентификации типа монитора. Эти идентификационные контакты, прикрепленные к резисторам для заземления одного или нескольких из них (GND), позволяют определить тип монитора, при этом все разомкнутые (Н/З, не подключены) означают «нет монитора».

В наиболее часто документированной схеме контакт ID3 не использовался, и были определены только 3 оставшихся контакта. Цветные мониторы подключали ID0 к GND, а монохромные мониторы подтягивали ID1 к GND. Наконец, подключение ID2 к GND сигнализировало о наличии монитора с разрешением 1024×768, такого как IBM 8514 . В этой схеме входные состояния ID-контактов будут кодировать тип монитора следующим образом:

ID2 (контакт 4)	ID0 (контакт 11)	ID1 (контакт 12)	тип монитора
н/к	н/к	н/к	монитор не подключен
н/к	н/к	Земля	< 1024×768, монохромный
н/к	Земля	н/к	< 1024×768, цветной
Земля	Земля	н/к	≥ 1024×768, цветной

Также существовали более сложные схемы, в которых использовались все 4 контакта ID при манипулировании сигналами HSync и VSync для извлечения 16 бит (4 значения ID-контакта для каждой из 4 комбинаций состояний HSync и VSync) идентификации монитора.

DDC изменила назначение идентификационных контактов, чтобы включить в них интерфейс последовательного канала . Однако во время перехода изменение не было обратно совместимым, и у видеокарт, использующих старую схему, могли возникнуть проблемы, если был подключен монитор с поддержкой DDC. Сигнал DDC может передаваться на или с монитора видеографической матрицы (VGA) с помощью I ² Протокол C с использованием последовательных тактовых импульсов ведущего устройства и выводов последовательных данных.

ДДК1

DDC1 — это простой, низкоскоростной, однонаправленный протокол последовательного канала . Вывод 12, ID1, функционирует как линия данных, которая непрерывно передает 128-байтовый блок EDID, а тактовая частота данных синхронизируется с помощью вертикальной синхронизации , обеспечивая типичную тактовую частоту от 60 до 100 Гц.

Очень немногие устройства отображения реализовали этот протокол.

ДДК2

Самая распространенная версия, называемая DDC2B , основана на I²C , последовательной шине . Контакт 12, ID1, разъема VGA используется как контакт данных шины I²C, а ранее неиспользуемый контакт 15 — это тактовый сигнал I²C. Контакт 9, ранее использовавшийся в качестве механического ключа, подает питание +5 В постоянного тока (до 50 мА) для питания EEPROM. Благодаря этому хост может прочитать EDID, даже если монитор выключен. Хотя I²C является полностью двунаправленным и поддерживает несколько мастеров шины , DDC2B является однонаправленным и допускает только один мастер шины — графический адаптер. Монитор действует как ведомое устройство по 7-битному адресу I²C 50h и предоставляет 128–256 байт EDID только для чтения. Поскольку этот доступ всегда осуществляется на чтение, первый октет I²C всегда будет A1h.

DDC2Ab — это реализация интерфейса ACCESS.bus со скоростью 100 кбит/с на базе I²C , которая позволяет производителям мониторов поддерживать внешние периферийные устройства ACCESS.bus, такие как мышь или клавиатура, практически без дополнительных усилий. Такие устройства и мониторы некоторое время были доступны в середине 1990-х годов, но исчезли с появлением USB .

DDC2B+ и DDC2Bi — это уменьшенные версии DDC2Ab, которые поддерживают только устройства монитора и видеокарты, но при этом обеспечивают двустороннюю связь между ними.

DDC2 не является эксклюзивным для интерфейса VGA. И DVI , и HDMI оснащены выделенными проводами DDC2B.

ДЦД/КИ

Стандарт DDC/CI ( командный интерфейс ) был представлен в августе 1998 года. Он определяет средства, позволяющие компьютеру отправлять команды на монитор, а также получать данные датчиков от монитора по двунаправленному каналу связи. Конкретные команды для управления мониторами определены в отдельном стандарте набора команд управления монитором (MCCS) версии 1.0, выпущенном в сентябре 1998 года.

Мониторы DDC/CI иногда поставляются с внешним датчиком цвета, позволяющим автоматически калибровать цветовой баланс монитора. Некоторые наклонные мониторы DDC/CI поддерживают функцию автоматического поворота, при которой датчик поворота в мониторе позволяет операционной системе удерживать дисплей в вертикальном положении, когда монитор перемещается между портретным и альбомным положениями.

Большинство мониторов DDC/CI поддерживают лишь небольшой набор команд MCCS, а некоторые имеют недокументированные команды. Раньше многие производители не обращали внимания на DDC/CI, но сейчас почти все мониторы поддерживают такие общие команды MCCS, как управление яркостью и контрастностью.

Стандарт DDC/CI описывает полный набор протоколов двунаправленного управления — DDC2Ab, DDC2Bi и DDC2B+ — в едином стандарте и предоставляет средства для упаковки команд набора команд управления монитором.

Версия DDC/CI 1.1 была принята в октябре 2004 года.

Набор команд управления монитором версии 2.0 был принят в октябре 2003 года. Новый MCCS V3 был представлен в июле 2006 года, но еще не привлек достаточного внимания отрасли. Последней версией стандарта V2 является версия 2.2a, принятая в январе 2011 года.

Поддержка ОС для DDC/CI

Несмотря на повсеместное распространение на дисплеях после 2016 года, DDC/CI обычно не используется операционной системой по умолчанию для управления яркостью на внешних дисплеях. Для отправки команд на дисплей можно использовать дополнительное программное обеспечение, однако степень интеграции системы различается.

Windows предоставляет DDC/CI как серию Win32 API конфигурации монитора .

Э-ДДК

Канал расширенного отображения данных ( E-DDC ) — это самая последняя версия стандарта DDC. Версия 1 была представлена ​​в сентябре 1999 года и включала добавление указателя сегмента, который позволял хранить до 32 Кбайт информации дисплея для использования стандартом Enhanced EDID (E-EDID).

Более ранние реализации DDC использовали простое 8-битное смещение данных при обмене данными с памятью EDID в мониторе, ограничивая размер хранилища до 2. ⁸ байт = 256 байт, но позволяет использовать дешевые 2-кбитные EEPROM. В E-DDC была введена специальная схема адресации I²C, в которой можно было выбрать несколько сегментов по 256 байт. Для этого на дисплей передается один 8-битный индекс сегмента через адрес I²C 30h. (Поскольку этот доступ всегда является записью, первый октет I²C всегда будет равен 60h.) Данные из выбранного сегмента затем немедленно считываются через обычный адрес DDC2 с использованием повторяющегося сигнала I²C «START». Однако спецификация VESA определяет диапазон значений индекса сегмента от 00h до 7Fh, поэтому это позволяет адресовать только 128 сегментов × 256 байт = 32 КиБ . Регистр индекса сегмента является энергозависимым, по умолчанию он равен нулю и автоматически сбрасывается в ноль после каждого NACK или STOP. Следовательно, его необходимо устанавливать каждый раз, когда осуществляется доступ к данным выше первого 256-байтового сегмента. Механизм автоматического сброса предназначен для обеспечения обратной совместимости, например, с хостами DDC2B, иначе в некоторых редких случаях они могут застрять в сегменте, отличном от 00h.

Другими важными изменениями стали удаление протоколов DDC1 и DDC2Ab, прекращение поддержки отдельных адресов устройств VESA P&D и FPDI, а также разъяснения требований к питанию DDC.

Версия E-DDC 1.1 , одобренная в марте 2004 г., включала поддержку HDMI и бытовой электроники.

Версия E-DDC 1.2 , утвержденная в декабре 2007 года, представила поддержку стандартов DisplayPort (который не имеет выделенных каналов DDC2B и использует свой двунаправленный вспомогательный канал для связи EDID и MCCS) и DisplayID стандартов .

Версия E-DDC 1.3 от сентября 2017 г. содержит исправления опечаток и незначительные пояснения.

Отключение DDC

Некоторые KVM-переключатели (клавиатура-видео-мышь) и видеоудлинители неправильно обрабатывают трафик DDC, что приводит к необходимости отключения функции Plug and Play монитора в операционной системе и, возможно, даже физического удаления контакта 12 (контакт последовательной передачи данных) из аналоговых кабелей VGA. которые подключают такое устройство к нескольким ПК.

Microsoft Windows имеет стандартный драйвер Plug and Play Monitor, который использует информацию EDID дисплея для создания списка поддерживаемых режимов монитора. Апплет панели управления «Разрешение экрана» можно использовать для отключения функций Plug and Play этого драйвера и вручную выбирать любое разрешение или частоту обновления, поддерживаемую видеокартой. Многие производители видеокарт и сторонние компании предоставляют управляющие приложения, которые можно использовать для выбора пользовательского режима отображения, который не соответствует информации EDID или файлу .INF монитора.

См. также

• Канал управления дисплеем
• Расширенные идентификационные данные дисплея

Ссылки

• Стандарт расширенных идентификационных данных дисплея (EDID) , версия 3, 1997 г., VESA
• Часто задаваемые вопросы по стандартам VESA. Архивировано 8 ноября 2011 г. на Wayback Machine.
• Интерфейсы дисплея: основы . Боб Майерс, Роберт Л. Майерс, Общество отображения информации

Внешние ссылки

• Линукс
  • ddcci-driver-linux : драйвер ядра Linux, поддерживающий управление подсветкой для мониторов, поддерживающих DDC/CI.
  • ddccontrol : программное обеспечение Linux, которое использует DDC/CI для управления мониторами, поддерживающими этот протокол (похоже, поддерживается на github ).
  • ddcutil : (ранее ddctool) программное обеспечение Linux для запроса и изменения настроек монитора через DDC/CI.
  • MonitorDarkly : доказательство концепции использования мониторов через расширения DDC/CI от конкретного поставщика.
• Окна
  • Monitorian : приложение с открытым исходным кодом, которое использует DDC/CI для изменения яркости значка на панели задач.
  • Nicomsoft WinI2C/DDC : комплект разработки программного обеспечения Windows (SDK), который использует протоколы I2C и DDC/CI для управления мониторами (удален из поддержки, загружаемые ZIP-файлы не содержат приложений)
  • Twinkle Tray : похож на Monitorian.
  • Win10_BrightnessSlider : аналогично Monitorian
  • Winddcutil : реализация Windows с открытым исходным кодом программы ddcutil Linux для запроса и изменения настроек монитора, таких как уровни яркости и цвета.
  • softMCCS : программное обеспечение Windows, которое использует DDC/CI для управления мониторами, поддерживающими этот протокол.
• Мак
  • BetterDisplay : приложение для панели меню macOS с различными функциями, связанными с отображением, включая управление DDC/CI.
  • ddcctl : инструмент командной строки с открытым исходным кодом для запроса и изменения настроек монитора через DDC/CI для компьютеров Intel Mac.
  • DisplayBuddy : приложение Mac для управления функциями дисплея.
  • Lunar : приложение с открытым исходным кодом для управления и синхронизации яркости и контрастности внутренних и внешних дисплеев с использованием DDC/CI и различных других методов управления.
  • m1ddc : инструмент командной строки с открытым исходным кодом для запроса и изменения настроек монитора через DDC/CI для компьютеров Apple Silicon Mac.
  • MonitorControl : инструмент с открытым исходным кодом для Mac, который использует DDC/CI для управления мониторами, поддерживающими этот протокол.
  • NativeDisplayBrightness : приложение минимальной яркости DDC для Mac OS X.