TFT Rehberi 3. Bölüm – Dijital Arabirimler

TFT bir ekran ile standart VGA bağlantı kullanmak işe yarar bir çözüm değil. Ekran kartında üretilen dijital (sayısal) sinyal analog biçime dönüştürülüyor sonra da ekran içinde tekrar dijitale geri dönüyor. Doğal olarak bu çifte çevrim işlemi de görüntü kalitesinde kayıplara yol açıyor ve maliyeti de yükseltiyor. Bu sebepten düz panel ekranlarda dijital bir arabirim kullanmak daha mantıklı. Ancak bugünkü durum bir tür ikilem yaratıyor. Alıcılara kabul ettirilmeye çalışılan birden fazla standart söz konusu.

Bu yazıda dijital arabirimlerin gelişimini tartışacak ve en önemlilerini size aktararak kendi adayımızı sunacağız.

Analog ya da Dijital: Arabirimlerin En Önemli Farkı

Analog VGA arabirimli düz panel ekranların pazarda kesin bir hakimiyeti söz konusu. Dijital arabirimlerin pazar nüfuzunun düşük olma sebebi ise alıcıların kafasındaki belirsizlikler. LVDS, TDMS, GVIF, P&D, DVI ve DFP gibi bir sürü standardın gezindiği bir ortamda bu da pek şaşırtıcı değil elbette. Benzer bir durumda 80’lerde pazar hakimiyeti kurmaya çalışan VHS, Beta ve Video2000 standartlarında yaşanmıştı. Beta teknik olarak daha üstün olmasına karşın sonuçta savaşı kazanan VHS olmuştu.

Dijital TFT arabirimlerinde de kazanan belli olmuş değil ancak biz önce bazı olgulara bir göz atalım;

Analog düz panel ekranlar çok uzun süredir varlıklarını sürdürebiliyorlar çünkü yakın zamana kadar dijital eşdeğerini kullanacak bir donanım ortada yoktu. Standart eksikliği ve ekran kartı üreticilerinin adetli satış isteği de bu yaygınlıkta etkili oldu. Bugün bakıldığında analog TFT’lerin tamamen gereksiz olduğu görülüyor ancak pazarda halen başarılı olmaya devam ediyorlar. Bunun altında yatan neden ise genel olarak özgül projeler için çok miktarda üretilmeleri. Alıcılar genelde çoklu alım yapan şirketler ve devlet daireleri; mevcut bir alt yapıları var ve bunu değiştirmek istemiyorlar. Bunların büyük çoğunluğu var olan ekran kartlarını kullanarak eski tüplü monitörlerini düz paneller ile değiştirmek isteyen alıcılardan oluşuyor. Pek ileri görüşlü bir yaklaşım değil, çünkü gelecekte dijital arabirime geçişi imkansız kılıyor.

Bu aşamada analog TFT’lerin en istenmeyen yan etkilerinden biri olan pixel jitter (piksel titreşimi) konusuna biraz değinelim. Bu titreşim olayı (ekranı oluşturan noktaların, beklenen şekilde sıralanmaması sonucu yanlış görüntüleme, örneğin aynı satırda olması gereken karakterlerin başka satırda gözükmesi gibi) analog sinyalde saat ve fazın yüzde yüz senkronize olamamasından kaynaklanır. Pikseller yüzmeye başlarlar; metin karakterleri ve satırlarda bu etki net olarak belli olur. Dijital TFT’ler saat ve faz ayarları ile uğraşmadığından bu problemi çıkarmazlar. Eğer bu tip bir dijital ekranınız varsa yapmanız gereken tek şey ihtiyacınıza göre parlaklık ya da kontrastı değiştirmektir. Teknik kalabalık tamamen azalmış olduğundan işler sizin için daha kolaylaşır.

Bugünkü durum biraz daha iyimser olmamıza izin veriyor. Standartlar üzerindeki soru işaretleri pratikte çözülmüş durumda ve ekran kartları da uygun çıkışlar ile üretilmeye başlandı. Aşağıdaki tablo size en önemli noktalar hakkında genel bilgi veriyor.

Dijital ve Analog Arabirimlerin Avantaj ve Dezavantajları


  Dijital Kontrol Analog Kontrol
Avantajlar
  • Dijital-Analog yada Analog-Dijital çevriminden dolayı sinyal kaybı olmaz
  • Geometri, saat ve faz ayarları gereksiz olduğundan kullanımı kolaydır
  • Daha az elektronik bileşen gerektirdiğinden daha düşük maliyetlidir.
  • Standart VGA kartlar ile uyumludur
  • Yeni bir ekran kartı almayı gerektirmez
  • Dezavantajları
    • 3 adet farklı standardı var (P&D, DFP ve DVI)
    • Dijital arabirimli ürünlerin sayıca azlığı
    • Dijital çıkışlı bir ekran kartı gerektirir.
    • Pixel Jitter hatasını önleyebilmek için saat ve faz ayarlarının analog sinyaller ile senkronize edilmesi gerekir. Bu da karmaşık bir işlemdir.
    • Kablolar harici etkileşimlere açıktır.
    • Ekran içerisindeki sinyal çevriminin yüksek maliyetli olması
    • Dijital arabirime upgrade mümkün değil.

    Tablo 1: Alanog ve dijital arabirimlerin avantaj ve dezavantajları

    Aşağıdaki bölümlerde yaygın olan 3 dijital arabirimi tanıtıyoruz.

    Kısa Bir Tarihçe: P&D’den Kalanlar…

    Bu denli çok teknolojinin ortaya çıkmasının sebebi olarak Video Electronics Standards Association (VESA) suçlu gösteriliyor. Endüstrinin gereksinimlerini karşılamakta yetersiz kalmakla itham edilen kurum kendi standartlarını kabul ettirmek isteyen firmalar tarafından bir hayli yıpratıldı. VESA ilk P&D (Plug and Display – Tak ve Görüntüle) standardını 1997 yılında duyurmasına karşın, şartnamesi o günkü durumun gerçeğini epey bir ıskalamıştı. Örneğin dijital konnektör, çok işlevli bir arabirimin parçası olarak düşünülmüş fakat kimse bu hantal bileşenle ilgilenmemişti. Dijital ve analog sinyallerin P&D aracılığıyla transferi mümkündü ancak ek olarak USB ve IEEE1394/Firewire entegrasyonu bu çözümü pratikte işe yaramaz hale getirdi. Ekran kartı üreticilerinin hiç biri böylesine pahalı bir arabirime yatırım yapmak istemedi.

    Aktarma protokolünün arkasındaki yöntemde anahtar kelime, PanelLink olarak da anılan “Transition Minimized Differential Signaling” (TDMS – Geçiş Azaltımlı Ayrımsal Sinyalleşme). Buradaki yöntem şu: Elektronik parazitler “twisted-pair” kablonun her iki telini de etkilediğinden etkin olarak filtreleniyorlar. Bu teknoloji harici etkileşim kaynaklarına karşı duyarsızlık sağlıyor.

    Şekil 1: Hantal ve pahalı P&D arabirimi 30 pinli. Sağdaki 4 pin işlevi belirlemek için kullanılmış.

    DFP – Digital Flat Panel Group

    Şekil 2: 20 pin DFP bağlantı (MDR20). Maksimum çözünürlük 1280×1024 piksel ile sınırlıdır.

    Digital Flat Panel Group, Compaq liderliğinde ortaya çıkan bir oluşum. DFP’nin en tanınmış üyesi hiç şüphesiz bu arabirim ile ekran kartı üreten ilk firmalardan olan ATI. VESA, DFP’yi geçici bir ara standart olarak kabul etti. Nitekim DFP ve P&D’nin özelliklerini karşılaştırırsanız DFP’nin ince ayar çekilmiş bir P&D arabirimi olduğunu göreceksiniz. Elektriksel özellikler aynı, sadece analog sinyal, USB ve IEEE1394 gibi fiyat yükselten etkenler çıkartılmış. Tek dezavantajı maksimum çözünürlüğün SXGA (1280×1024 piksel) ile sınırlı olması. ATI Rage Pro LT, Voodoo 3 3500 ve Number Nine SR9 gibi ürünlerde bulunmasına karşın DFP arabirimlerin maksimum SXGA çözünürlük ile sınırlı olması bu tip konnektörlerin kısıtlı bir ömrü olduğunu gösteriyor.

    DVI – Digital Visual Interface

    Şekil 3: 24 pinli DVI arabirim dijital ve analog sinyalleri iletebilir. Çözünürlük de SXGA ile sınırlı değildir.

    Digital Visual Interface (Dijital Görsel Arabirim – DVI), Digital Display Working Group (DDWG) tarafından geliştirildi. DVI’ın arkasındaki lobi faaliyetini yürüten firmaların çoğu aslında DFP teknolojisini destekleyenler arasında. VESA tarafından bir standart olarak kabul edilmemekle birlikte DVI gelecek için çok ümit vaat ediyor, çünkü önceki sayfalarda kısaca anlattığımız dijital aktarma protokolü olarak TMDS (PanelLink) kullanıyor. Tek bağlantısı (link) bulunan P&D ve DFP’ye nazaran DVI maksimum piksel oranının ikiye katlayan ikinci bir bağlantıya daha sahip. Bu sayede 1280×1024 piksel üzeri çözünürlükler mümkün olabiliyor. Bir diğer avantajı analog sinyallerin de aktarılmasına izin vermesi. Bu yüzden istenildiği takdirde katot ışın tüplü bildiğimiz monitörler de bağlanabiliyor.

    Karşılaştırma Ve Özet


    Standart P&D
    Plug&Display
    DFP
    Digital Flat Panel
    DVI
    Digital Visual Interface
    Yaratıcısı VESA (Video Electronics Standards Organization) DFP Group (Digital Flat Panel Group) ve sonradan VESA DDWG (Digital Display Working Group)
    Revizyon / Tarihi 1.0 / 6 Haziran 1997 1.0 / 14 Şubat 1999 1.0 / 2 Nisan 1999
    Web Sitesi www.vesa.org www.dfp-group.org www.ddwg.org
    Çalışma Grubu Lideri VESA Compaq Intel
    Uyumluluk Kendi standardı P&D uyumlu (çevirici gerekebilir) P&D ve DFP uyumlu (çevirici gerekebilir)
    Aktarma Prokolü TMDS (PanelLink) TMDS (PanelLink) TMDS (PanelLink)
    Maks. Piksel Oranı (Nokta Saati) 165 MHz x 1 165 MHz x 1 165 MHz x 2
    Maks. kanal sayısı 3 kanal (tek link) 3 kanal (tek link) 6 kanal (çift link)
    Renk derinliği 12 veya 24 bit 12 veya 24 bit 12 veya 24 bit
    Maks. Çözünürlük SXGA (1280 x 1024) SXGA (1280 x 1024) HDTV (1920 x 1080)
    Aynı konnektör ile diğer sinyallere aktarım seçeneği Analog VESA video, USB, IEEE 1394-1995 Yok, sadece dijital görüntü Analog VESA görüntü
    Dijital Arabirim P&D-D (30 pin) MDR20 (20 pin) DVI-V (24 pin)
    Analog/Dijital karışım bağlantı P&D-A/D (30 + 4 pin) Yok DVI-I (24 + 4 pin)
    Konnektör genişliği 40.6 mm 33.4 mm 37.0 mm

    Tablo 2: En önemli 3 dijital arabirimin karşılaştırması

    P&D, DFP ve DVI’ı dikkatlice karşılaştırırsanız ortaya çıkan sonuç oldukça net. Pahalı P&D standardı pratikte eski kalıyor, DFP’nin ise maksimum çözünürlüğü 1280×1024 ile sınırlı ve sadece dijital TFT’ler ile kullanılabiliyor. Bu da analog VGA bağlantılı monitörler ile kullanılamaz anlamına geliyor. Matrox, ATI ve Number 9 şimdiden DVI bağlantılı ürünlerini duyurdular. DVI sadece P&D ve DFP ile aynı protokolü kullanmakla kalmıyor aynı zamanda tüm standartlar ile uyumlu da. Böylelikle her 3 standardı da kullanmayı sağlayacak çeviriciler mümkün oluyor. Bu da 1280×1204 piksel çözünürlüğü aşmak için gerekli olan ikinci bir bağ (dual link) gerektiriyor, ki bu özellik de sadece DVI’da mevcut. Ekran kartı üreticisi Number Nine, S3 Savage4 yongalı ürünü SR9 ile bu bağlantı kapasitesini anlatan bir sunum yaptı. Kullanıcı P&D, DFP veya DVI arasında seçim yapabiliyor. Bizim düşüncemize göre gelecek Digital Visual Interface (DVI) arabirimine ait.

    DVI sadece daha üst çözünürlükleri desteklemekle kalmıyor, aynı zamanda analog aygıtların (gerekli ise bir çevirici kullanarak) da kullanılmasına imkan tanıyor. Bunun da ötesinde DVI uzun dönemde geçerli olmasını sağlayabilecek endüstri desteğine sahip.

    Bir cevap yazın