Информация о стандарте EDID и эмуляторах EDID
Что такое EDID?
EDID записывает информацию о дисплее, такую как размеры/размер экрана, исходное разрешение, цветовые свойства, пределы диапазона частот и т. д. Рукопожатия EDID обеспечивают обмен информацией, и когда компьютер получает ее, он выдает изображение, соответствующее дисплею. Обмен данными EDID — это стандартизированное средство, позволяющее дисплею передавать свои возможности устройству-источнику. Предпосылка этой связи заключается в том, что дисплей должен передавать свои рабочие характеристики, такие как собственное разрешение, подключенному источнику, а затем позволять источнику генерировать необходимые характеристики видео в соответствии с потребностями дисплея. Это обеспечивает максимальную функциональную совместимость между устройствами, не требуя от пользователя их ручной настройки, тем самым снижая вероятность неправильных настроек и регулировок, которые могут поставить под угрозу качество отображаемых изображений и общую надежность системы.
Где используется EDID?
Как правило, исходным устройством является компьютерная видеокарта на настольном или портативном ПК, но существуют условия для многих других устройств, включая HDTV-ресиверы и DVR, проигрыватели DVD и Blu-ray Disc и даже игровые консоли, для чтения EDID и вывода видео соответствующим образом. Первоначально разработанная для использования между аналоговыми компьютерно-видеоустройствами с портами VGA, EDID теперь также реализована для DVI, HDMI и DisplayPort.
История
EDID был разработан VESA - Ассоциацией стандартов видеоэлектроники, версия 1.0 была представлена в 1994 году в рамках версии 1.0 стандарта DDC. Смотрите таблицу 1.
Таблица 1: История развития EDID
До разработки EDID контакты 4, 11, 12 и 15 на разъеме VGA иногда использовались для определения возможностей монитора. Эти битовые контакты идентификатора имели либо высокие, либо низкие значения для определения различных разрешений экрана. Стандарт VESA расширил эту схему, переопределив контакты 9, 12 и 15 разъема VGA в качестве последовательной шины в виде DDC - Display Data Channel. Это позволило обмениваться гораздо большим количеством информации, так что EDID и другие формы связи между источником и дисплеем были возможны. Первоначальный протокол DDC определял 128 байт для отправки с дисплея к источнику видео, а форматирование данных определялось спецификацией EDID.
Назначение контактов VGA-VESA
По мере увеличения типов и возможностей дисплеев 128 байт стало недостаточно, и EDID и DDC были расширены таким образом, чтобы можно было обмениваться несколькими 128-байтовыми блоками данных. Это известно как E-EDID и было реализовано во многих потребительских устройствах. На самом деле, CEA - Ассоциация потребительской электроники (Consumer Electronics Association) определила свои собственные расширения EDID для охвата дополнительных видеоформатов и поддержки расширенных возможностей многоканального звука. В декабре 2007 года VESA выпустила DisplayID, второе поколение EDID. Он предназначен для замены всех предыдущих версий. DisplayID — это структура данных переменной длины (до 256 байт), которая передает информацию, связанную с дисплеем, на подключенные исходные устройства. Он предназначен для использования в устройствах отображения ПК, потребительских телевизорах и встраиваемых дисплеях, таких как ЖК-экраны в ноутбуках, без необходимости использования нескольких блоков расширения. DisplayID не имеет прямой обратной совместимости с предыдущими версиями EDID/E-EDID, но пока не получил широкого распространения в AV-продуктах.
Какой информацией EDID обмениваются дисплей и источник?
Базовая информация EDID дисплея передается в 128-байтовой структуре данных, содержащей соответствующие данные производителя и эксплуатации. Смотрите таблицу 2. Текущая версия EDID определяет структуру следующим образом:
Таблица 2: Файловая структура EDID
Блок идентификации поставщика/продукта — первые 18 байт идентифицируют производителя дисплея и продукт, включая серийный номер и дату изготовления.
EDID Structure Version & Revision (Версия и редакция структуры EDID) — следующие два байта идентифицируют версию и редакцию данных EDID в структуре.
Основные параметры и функции дисплея — следующие пять байтов определяют такие характеристики, как то, принимает ли дисплей аналоговые или цифровые входы, типы синхронизации, максимальный размер дисплея по горизонтали и вертикали, характеристики передачи гамма-сигнала, возможности управления питанием, цветовое пространство и синхронизацию видео по умолчанию.
Цветовые характеристики — следующие 10 байт определяют технику преобразования цветового пространства RGB, используемую дисплеем.
Установленные тайминги — следующие три байта определяют установленные VESA разрешения/тайминги видео, которые поддерживаются дисплеем. Каждый бит представляет установленное время, например 640x480/60. Последний из трех байтов определяет зарезервированное производителем время, если таковое имеется.
Стандартная идентификация времени — следующие 16 байт определяют восемь дополнительных разрешений видео, поддерживаемых дисплеем. Эти разрешения должны соответствовать стандартным временным рамкам, определенным VESA.
Подробные описания времени — следующие 72 байта организованы в четыре 18-байтовых блока, которые подробно описывают дополнительные разрешения видео, чтобы можно было поддерживать пользовательские тайминги/разрешения видео. Первый из четырех блоков предназначен для описания предпочтительного времени видео на дисплее. Временные данные могут быть структурированы в соответствии со стандартами VESA GTF (Generalized Timing Formula) или CVT (Coordinated Video Timings).
Флаг расширения — EDID версии 1.3 и выше позволяют использовать дополнительные 128-байтные блоки данных для описания расширенных возможностей.
Этот байт указывает количество доступных дополнительных блоков расширения. Были определены различные структуры для этих блоков расширения, в том числе DI-EXT - Display Information Extension, VTB-EXT - Video Timing Block Extension и LS-EXT - Localized String Extension.
Расширение CEA-861 – Наиболее распространенным расширением EDID является CEA-861, предназначенное для поддержки расширенных возможностей потребительских устройств, включающих HDMI.
Таблица 3: Расширение EDID CEA-861-E
Общая структура данных расширения CEA-861 приведена в таблице 3. CEA-861 позволяет включать переменное количество 18-байтовых подробных описаний синхронизации. Например, можно передавать сведения о времени видео для 1080i, который популярен для потребительских дисплеев, но не для ПК. CEA-861 также определяет переменную длину «CEA Data Block Collection» для описания таких параметров, как колориметрия дисплея и расширенные возможности звука, включая формат объемного звука, частоту дискретизации звука и даже конфигурацию и расположение динамиков. Важность расширения CEA-861 заключается в том, что оно направлено на устранение предыдущих эксплуатационных различий, возникших при интеграции потребительских устройств отображения в компьютерные коммерческие AV-системы, что позволяет надлежащим образом передавать информацию EDID между устройствами.
Протоколы EDID/DDC
DDC использует стандартную схему последовательной сигнализации, известную как шина I2C. I2C широко используется там, где электронные устройства и компоненты должны обмениваться информацией, благодаря своей простоте, малому количеству контактов и двунаправленной возможности. Шина I2C состоит из трех проводов: SDA - данные, SCL - тактовая частота и логическое "высокое" напряжение подтягивания постоянного тока. Для DDC логическое «высокое» напряжение задано равным +5 В. Обмен информацией EDID обычно происходит при запуске источника видео. Спецификации DDC определяют разъем питания +5 В для источника, обеспечивающего питание схемы EDID дисплея, чтобы можно было включить связь, даже если дисплей выключен. При запуске источник видео отправит запрос на EDID через DDC. Спецификации EDID/DDC поддерживают обнаружение горячей замены, так что информация EDID также может передаваться при повторном подключении дисплея к источнику видеосигнала. Обнаружение «горячего» подключения не поддерживается для VGA, но поддерживается в цифровых интерфейсах, включая DVI, HDMI и DisplayPort. Для этих интерфейсов устройство отображения будет подавать напряжение на контакт HPD - Hot Plug Detect, чтобы сигнализировать устройству-источнику видео о том, что оно подключено. Отсутствие напряжения на выводе HPD свидетельствует об отключении. Устройство-источник видео отслеживает напряжение на выводе HPD и инициирует запросы EDID при обнаружении входящего напряжения.
Проблемы EDID
Устройства отображения могут иметь различные уровни реализации EDID, а в некоторых случаях в них может вообще отсутствовать информация EDID. Такие несоответствия могут привести к эксплуатационным проблемам, начиная от переразвертки и проблем с разрешением и заканчивая тем, что устройство отображения вообще не отображает исходное содержимое.
Рисунок 1: Проблемы EDID могут привести к потере изображения при выборе нового источника.
Ниже приведены примеры некоторых потенциальных проблем с коммуникациями EDID, а также возможные причины:
Проблема
: На дисплее не отображается изображение.
Возможная причина
• Исходное устройство, например ПК, видеокарта или ноутбук, не может считывать информацию EDID с дисплея. В результате в некоторых случаях ПК не будет выводить видеосигнал.
Проблема
: Дисплей теряет изображение при выборе нового источника.
Возможная причина
• Это обычное явление для источников VGA из-за отсутствия обнаружения горячей замены.
• Несмотря на то, что обнаружение горячей замены поддерживается для DVI, HDMI и DisplayPort, проблемы со связью EDID могут возникать из-за несогласованности в реализации сигнализации HPD между устройствами разных производителей. Это часто становится проблемой для профессиональной интеграции, поскольку возможность переключения цифровых видеосигналов является необходимостью.
Рисунок 2: Разрешение источника не соответствует разрешению дисплея, что приводит к нечеткому, искаженному изображению.
Проблема
Отображается изображение, но разрешение источника не соответствует разрешению дисплея.
Возможная причина
• ПК не может считывать информацию EDID, поэтому по умолчанию используется стандартное разрешение, например 640x480. Если пользователь впоследствии попытается вручную установить разрешение в соответствии с дисплеем, некоторые драйверы видеокарты могут принудительно установить более низкое разрешение по умолчанию и создать рабочий стол с прокруткой/панорамированием без фактического изменения разрешения видео.
• ПК может считывать информацию EDID, но видеокарта ограничивает выходное разрешение XGA 1024x768, которое может вместить большинство дисплеев, обеспечивая пригодность изображения к использованию и снижая вероятность того, что изображение не будет отображаться. Если оно не соответствует исходному разрешению дисплея, шрифты, скорее всего, будут выглядеть аномально большими, мелкими или нечеткими.
• К ПК подключено несколько дисплеев с разным собственным разрешением. Поскольку он может считывать EDID только с одного дисплея, выходной сигнал будет отличаться по разрешению от всех других дисплеев, что приведет к неоптимальному качеству изображения или вообще не будет отображаться. Эта проблема часто возникает в профессиональных системах, когда видеосигналы должны быть распределены или направлены на несколько дисплеев.
Зсмш6
Программное обеспечение Extron EDID Manager позволяет считывать EDID дисплея в качестве вспомогательного средства для устранения неполадок при обмене данными EDID с источником.
Инструменты EDID
Программное обеспечение, такое как Extron EDID Manager, может быть использовано для устранения возможных проблем совместимости между устройством отображения и источником. EDID Manager доступен для бесплатной загрузки с веб-сайта Extron www.extron.com. Это полезный программный инструмент, который позволяет считывать EDID дисплея и определять, могут ли видеокарта и устройство отображения испытывать проблемы с рукопожатием EDID.
Что такое эмулятор EDID?
Эмулятор EDID помогает решить проблемы со связью между источником видео HDMI и дисплеем. Копируя или фантомный EDID, эмулятор может передавать информацию с дисплея на компьютер. AV-системы обычно состоят из нескольких удаленно расположенных дисплеев и часто включают в себя несколько устройств-источников. Важно понимать, что это потенциально может способствовать возникновению проблем, связанных с EDID. Необходимость коммутации, распределения и маршрутизации сигналов от источников к дисплеям представляет собой серьезную проблему с точки зрения обеспечения надлежащей связи EDID и, следовательно, надежной работы системы. Например, системы, использующие распределение на основе RGBHV, не имеют средств передачи информации EDID от дисплея к источнику. Это может стать проблемой в системных проектах, где ноутбуки и компьютеры, ожидающие увидеть EDID, подключены к системе. Поскольку информация EDID не предоставляется этим устройствам, могут возникнуть некоторые из вышеупомянутых проблем со связью EDID. Если вы используете оборудование сторонних производителей, такое как удлинители HDMI, коммутаторы или KVM, в своей A/V-системе, или у вас есть устройство повтора HDMI (AVR), подключенное между источником и дисплеем, связь EDID может быть сложной. Вы можете получить черный экран или сигналы об ошибке и выполнить раунды устранения неполадок без результатов. Вы наверняка столкнулись с неисправностью EDID. И сложно реально локализовать проблему и устранить ее напрямую.
Использование эмулятора EDID является потенциальным выходом, и иногда люди пробуют его и обнаруживают, что настройка снова работает.
Преимущества использования эмулятора EDID
Эмулятор EDID — это адаптер, который подключается к выходному разъему компьютера или входному порту дисплея и заставляет компьютер думать, что он подключен к дисплею, поддерживающему определенные разрешения, частоту обновления и другие аудио/визуальные функции (в зависимости от того, что предлагает EDID ваш эмулятор).
Если вы столкнулись с этими проблемами, вы можете попробовать - используйте эмулятор EDID.
1. Монитор не может выводить изображения с определенными разрешениями/частотой обновления.
В мире аудио/видео существует множество стандартов, протоколов и различных функций AV, которые работают на их основе. И они продолжают эволюционировать в новое поколение для лучшей производительности и более высокой эффективности.
Если ваши устройства имеют разные стандарты/поколения, они могут не иметь возможности обмениваться данными так, как мы ожидаем. Несмотря на то, что ваш монитор поддерживает разрешение 4K 120 Гц, если рукопожатие с игровой консолью PS5 не удастся, вы не получите нужное изображение. Эмулятор EDID может помочь упростить коммуникацию и решить проблему.
Компания KS-is предлагает два вида EDID эмуляторов:
• С эмуляцией HDMI подключения с разрешением 4K@60Гц, модель:
KS-554 Адаптер цифровой эмулятор монитора HDMI EDID KS-is (KS-554)
• С эмуляцией подключения DisplayPort с разрешением 4K@17Гц, модель:
KS-743 Адаптер цифровой эмулятор монитора DP EDID KS-is (KS-743)
2. KVM-переключатель, который портит ваш рабочий стол.
Вы можете использовать KVM-переключатель для подключения нескольких систем к одному или нескольким мониторам. И может случиться одно. Когда вы переключаетесь обратно на компьютер, значки на рабочем столе испорчены.
Это связано с тем, что когда вы работаете на другом устройстве, KVM-переключатель прерывает соединение с вашим ПК. Когда вы переключитесь обратно, обмен EDID будет инициирован снова, а значки будут заменены по мере обновления данных.
Решение состоит в том, чтобы перейти на KVM-переключатель, созданный с помощью эмуляции EDID, или добавить эмулятор EDID в свою установку.
3. Другие преимущества использования эмулятора EDID.
3.1 Удаленное управление: Для удаленного управления настройками дисплея можно использовать эмулятор EDID. Это может быть особенно полезно в приложениях для цифровых вывесок, где несколько дисплеев могут быть расположены в разных областях.
3.2 Тестирование: Эмулятор EDID можно использовать для тестирования и устранения неполадок. Его можно использовать для проверки совместимости между различными устройствами или для проверки того, что устройство правильно определяет возможности дисплея.
3.3 Сокращение времени простоя: В случае сбоя или замены устройства отображения эмулятор EDID может помочь гарантировать, что новое устройство или заменяющее устройство будет работать с существующей установкой, сводя к минимуму время простоя.
Выводы
В целом, эмулятор EDID может помочь повысить производительность и совместимость устройств отображения, сократить время простоя и упростить управление дисплеями. Если вам нужно добавить промежуточные устройства в свою систему, устройство с функциями EDID может избавить вас от многих проблем.