V-by-One_HS
「V-by-OneHS」
V-by-One HSは、低電圧差動信号（LVDS）よりも安価なツイストペア銅線ケーブル上で高速で実行できる電気デジタル信号規格です。もともとはザインエレクトロニクスが2007年に高精細テレビ向けに開発したものですが、2010年以降、ドキュメント処理、自動車インフォテインメントシステム、産業用カメラ、マシンビジョン、ロボット工学など、さまざまな市場で広く採用されています。アミューズメント機器。
高解像度テレビは一般にLVDSを使用してピクセルデータを送信していましたが、導体間のタイミングスキューの問題は、より高い解像度とより多くの色深度の要件に基づいてデータレートを上げることによって発生しました。V-by-One HSは、SerDesおよびCDR（クロックリカバリ）テクノロジーにより、導体の各ペアで3.75 Gbit / sの高速を実現し、導体の数を減らして、ケーブルとコネクタを含む総コストを削減します。これにより、スキューの問題が解決され、電磁干渉（またはEMI）と消費電力が削減されます。
V-by-One HSは、レーンあたり4倍のデータ信号速度（16 Gb / s）を提供するV-by- OneUSに引き継がれています。
コンテンツ
1 V-by-OneHSの概要
2 イコライザーとCDRテクノロジー
3 V-by-OneHSテクノロジーの開発4 応用 5 基準
6 も参照してください
V-by-OneHSの概要
V-by-One HSは、ザインエレクトロニクスが開発したオープンスタンダードです。歴史的にフラットパネルテレビは、ピクセルデータをディスプレイパネルに送信するためにLVDSを使用していましたが、解像度が高く、色深度が拡大したため、テレビはツイストペアケーブルの数の増加やタイミングスキューの問題などの問題に直面していました。V-by-One HSは、CDRとイコライゼーションを導入した高速SerDes標準であり、3.75 Gbit / s（ギガビット/秒）を実現し、スキューの問題を解決し、消費電力とEMIを削減します。これらの機能により、V-by-One HSは、ケーブルやコネクタのコストを含む、インターフェイスシステムの総コストを削減します。
イコライザーとCDRテクノロジー
V-by-One HSのイコライザーは、LVDSインターフェイスと比較してデータ送信品質を向上させます。この仕様により、長距離間のデータ伝送を拡張できます。
さらに、クロックデータリカバリまたはCDRは、LVDSインターフェイスでこれまで以上に具体的なスキューの問題を解決します。CDRテクノロジーは、特定の固定周波数クロックでLVDSが必要とするクロックケーブルを排除し、EMIノイズを低減します。V-by-One HSは、600 Mbit / sから3.75Gbit / sまでの広い範囲の速度をサポートし、固定レートのインターフェイスよりも低いエネルギー消費を可能にします。
LVDSの採用者は、設計された製品に大きな変更を加えることなく、LVDSからV-by-OneHSにスムーズに切り替えることができます。
V-by-OneHSテクノロジーの開発
V-by-One HSは元々、デジタルピクセルディスプレイの内部インターフェイスを置き換えるために開発されました。
LCDは、ブラウン管（CRT）ディスプレイとは異なり、デジタル信号を使用して各ピクセルを表示する必要がノートブックPCがCRTディスプレイをLCDに置き換え始めた一方で、ピクセルデータはパラレルデータとして送信されましたが、インターフェイスシステムでは、6ビットRGBカラーごとに18ビットの色深度でデータを送信するために20本以上のケーブルが必要であるという問題がありました。ケーブル用のスペースとスキューの調整の難しさ。
これらの問題を解決するために、低電圧差動信号（LVDS）を使用するFPD-LinkがLCDに採用されました。ANSI / TIA / EIA-644-A規格で定義されているLVDSは、高速で実行できる差動信号システムです。LVDSはシリアルデータ伝送で機能します。FPD-Linkの初期の採用では、主要なアプリケーションの色深度が18ビットであったため、3つのチャネルのそれぞれに7ビット幅の差動ケーブルペアが使用され、クロック用に別のチャネルが使用されるようになりました。このFPD-Linkの採用により、LCDの内部インターフェースシステムは、22ペアのケーブルを高速シリアル伝送で8ペアに減らすことができます。ビデオエレクトロニクス規格協会（VESA）はこれをビデオ規格仕様として採用し、FPD-LinkはLCDインターフェースとして広く浸透しています。
しかし、LCDにはより高い解像度、より多くの色深度、およびより多くのフレームレートが必要であるという事実に応じて、FPD-Linkは、LCDの入力ピクセルデータが指数関数的に増加し、LVDSケーブルの数も急増するという問題に直面しました。たとえば、10ビットの色深度と2倍のフレームレートを備えたフルHDテレビ（1920 x 1080ピクセル）には、24のFPD-Link差動ペアが必要です。このような場合は、クロックとデータレートがはるかに高速であるため、数百ピコ秒のレベルでスキューを調整する必要がさらに、LVDSはスペクトルを集中させる固定クロック周波数を必要とするため、インターフェースシステムは電磁干渉を最小限に抑える必要が
さらに、FPD-Linkは、主にゼロボルト（グランドレベル）から標準に基づく1.2ボルトまでの電気デジタル信号を使用するため、高密度LSIを設計する上で大きな制約となりました。このような状況では、DVI、HDMI、DisplayPort、V-by-One HSなどの多くの代替可能なインターフェイスが提供され、広く採用されています。
DVIとHDMIはスキューを調整できるため、DVIとHDMIは機器間の外部インターフェイスとして広く普及しています。HDMIには、コンテンツ保護スキームであるHDCPのハードウェア実装も必要です。一方、FPD-Linkに代わる内部インターフェースとして採用されていなかったのは、ライセンス料が必要であり、内部データ伝送に必要のない機能を持ち、高電圧差動信号によりチップの設計や製造が困難になるためです。FPD-Linkに代わるものとしてVESAによって標準化されたDisplayPortは、広く普及することが期待されています。DisplayPortは、PCI Expressと同様のバイアス仕様を備えており、設計上の小さな障壁があると予想されます。ただし、DisplayPortは、1つのソースデバイスが複数のモニターを駆動できるように設計されているため、さらに複雑になり、標準化されたリンク速度とパケット化されたデータ転送を使用します。これには、DisplayPortシンクデバイスに、他のシンクデバイスを対象とするパケットを破棄し、それ自体を対象とするパケットからデータを抽出するために必要な回路と、標準化されたリンク速度とディスプレイの速度との間の速度の不一致に対処するためのメモリバッファが必要です。必要。複数のモニターが同時にデータを必要とする場合がありますが、DisplayPortは一度に1つの差動ペアの1つのモニターに1つのマイクロパケットしか送信できません。これは、いくつかのマイクロパケットを必要になる前にモニターに送信し、各モニターのディスプレイコントローラーがデータを必要とするまでターゲットモニターでデータをバッファリングすることで解決されます。
このような状況下で、V-by-OneHSが開発されました。V-by-One HSと他のインターフェイスとの最大の違いは、イコライザーとクロック/データリカバリ（CDR）テクノロジーに見られます。V-by-One HSは、レシーバーでイコライザーを使用して、レシーバーが着信信号をクリーンアップするのを支援し、したがってシグナルインテグリティを高めるのに役立ちます。このシグナルインテグリティの向上により、V-by-OneHSはFPD-Linkが許可する速度よりも高い3.75Gbit / sの速度を達成できます。さらに、そのCDRテクノロジーは、FPD-Linkのスキューの問題を解決し、より多くの電磁干渉を生成する別個のクロック信号の必要性を排除します。
V-by-One HSは、その高速データ送信機能により、ケーブル、コネクタ、機器内の関連スペースの数、そして最終的には総コストを削減することが期待されています。たとえば、超高精細パネル（UHDパネル、3840×2160ピクセル）には、V-by-One HSテクノロジーを備えた16ペアのケーブルのみが必要ですが、96ペアの一般的なLVDSケーブルが必要です。V-by-One HSは、幅広い伝送速度をサポートします。セットメーカーのエンジニアは、既存のLVDSインターフェースから大幅な変更を加えることなくスムーズに採用できます。
応用
タブレットやテレビなどのフラットパネルディスプレイ
文書処理と多機能プリンター
自動車用インフォテインメントシステム
産業用カメラとマシンビジョン
ロボット工学
アミューズメント機器
基準
V-by-One HS Standardはオープンで、THineElectronicsによって提供されています。2018年9月現在、最新バージョンは「V-by-OneHSスタンダードバージョン1.52」です。
も参照してください
FPD-Link-しばしば誤ってLVDSと呼ばれます。これは、V-by-OneHSが置き換えようとしている標準です。
DisplayPort -Internal DisplayPort（iDP）は、フラットスクリーンテレビの内部使用のためにDisplayPortを改造したものです。これは、Video Electronics StandardsAssociationによって推進されているV-by-OneHSの現代的な競合製品です。補助データチャネルであるすべてのDRMを削除し、設計者が通常のDisplayPortよりも多くのレーンを使用して、より高い帯域幅のニーズに対応できるようにします。また、着信ピクセルレートに関連付けられたクロック速度ではなく、1つの信号速度3.24GHzが必要です。このインターフェイスにより、設計者は、最大4レーンに制限されている通常のDisplayPortとは異なり、1つから無制限の数のレーンを使用できます。各iDPレーンは3.24GHzで動作します。個別のクロック信号レーンなしでクロックリカバリを可能にする8b / 10bオーバーヘッドにより、オーバーヘッドが除去された後、各レーンは毎秒2.592ギガビットを伝送します。パディングは、iDPによって提供されるスループットと生のビデオスループットの違いを処理するために使用されます。
ザインエレクトロニクス-V-by- OneHSの設計者およびメンテナー。