[Dossier]Les connecteurs vidéos numériques : DVI, HDMI, DisplayPort, USB-C

Les connecteurs vidéo numériques ont beaucoup évolué au fil des années. Combinés aux cordons auxquels ils sont rattachés, ils offrent toujours plus de bande passante pour s’adapter aux dernières hautes résolutions : 4K, 5K, 8K. Ils se réduisent également en taille, pour le plus grand bonheur des intégrateurs, comme l’USB-C par exemple.

DVI : le premier connecteur vidéo numérique

Le DVI est arrivé sur le marché en 1999. Son but était de supplanter le VGA analogique. Pour gérer la transition, trois modèles ont été créés.

Normes DVI

• DVI-A – connecteur dit numérique mais transmission analogique équivalente au VGA
• DVI-D – connecteur numérique, disponible en simple ou double débit (single-link = 3,7 Gbps, dual-link = 7,4 Gbps)
• DVI-I – un mix des DVI-A et DVI-D, compatible avec les signaux analogiques et numériques

©Wikipedia – les différents types de connecteurs DVI

Le connecteur DVI est assez gros et lourd, pas forcément facile à installer. Sa longueur maximale conseillée est de 5 mètres. Il est utilisé essentiellement dans le domaine informatique, mais on peut le retrouver dans d’autres environnements. 

Il tend à disparaître, mais les fabricants le conserve sur les processeurs vidéo et autres scalers ainsi que sur beaucoup de moniteurs vidéos et vidéoprojecteurs.

Le DVI-D est parfaitement compatible avec le HDMI via de simples adaptateurs. Il ne transporte pas le son. La résolution maximale est le WQUXGA, soit 3840×2400 pixels.

HDMI : le connecteur vidéo grand public

Le HDMI est arrivé en 2003 sur les premiers appareils grand public comme les lecteurs DVD (puis les lecteurs Blu-ray) et les écrans plats LCD et plasma. Il a remplacé la connexion analogique composantes YUV.

Le connecteur n’a pas changé depuis 2003, mais la norme a évolué, ainsi que les capacités des cordons utilisés.

Normes HDMI principales

• HDMI 1.0 – le tout premier, équivalent au DVI pour la partie vidéo, avec un flux audio 7.1 en plus, débit = 4,9 Gbps
• HDMI 2.0a – utilisé actuellement pour l’UHD/4K, le HDR et l’audio immersif (Dolby Atmos, DTS:X), débit = 18 Gbps

©Wikipedia – connecteur HDMI

Le HDMI possède un connecteur plus petit que le DVI, avec moins de broches (19 contre 29). La résolution maximale de la norme 2.0a est la 4K : 4096×2160 pixels à 60 Hz.

Il est un tout petit peu moins sensible que le DVI sur les grandes longueurs de câbles. La 4K passe sur des cordons HDMI de 7-8 mètres de longueur. Au-delà, on prend le risque de perdre le signal selon la qualité du cordon utilisé.

Grand public à l’origine, il est aussi largement utilisé dans les environnements professionnels en parallèle du DVI au départ, en parallèle du DisplayPort désormais.

DisplayPort : l’évolution haute définition du DVI

Le DisplayPort est entré en production en 2008. Essentiellement tourné vers l’informatique, il vise à remplacer le DVI. Il est constitué de 20 broches.

Normes DisplayPort principales

• DisplayPort 1.0 – débit = 10,8 Gbps, canal auxiliaire de 1 Mbps
• DisplayPort 1.2 – utilisé actuellement, débit = 21,6 Gbps, le canal auxiliaire passe à 720 Mbps 

©Wikipedia – DisplayPort à gauche, Mini DisplayPort (ou Thunderbolt 2) à droite

Le DisplayPort est compatible avec le DVI et le HDMI via des adaptateurs passifs. Son connecteur possède une taille équivalente à celui du HDMI.

Tout comme le DVI, le DisplayPort ne transmet pas le son, ce qui laisse plus de place à l’image. En revanche, on trouve un canal auxiliaire bidirectionnel pouvant transmettre les données d’écran tactile, de l’USB ou de l’Ethernet.

Il est de plus en plus intégré ces dernières années dans les équipements vidéo professionnels. Seul Apple l’utilise dans le grand public, sous le format mini DisplayPort renommé en Thunderbolt 2.

Attention, le Thunderbolt 2 propriétaire sait passer autre chose que la vidéo : des données pour le stockage, de l’audio pour les applications studio, etc.

USB-C : le remplaçant du DisplayPort

Le connecteur USB-C est très récent, il a été validé en 2014. Il est capable de transporter la vidéo et l’audio, mais aussi de remplacer toute les applications USB classiques.

Norme USB-C actuelle

• USB-C – nouveau connecteur de la norme DisplayPort 1.3, débit = 32,4 Gbps, compatible 4K à 120 Hz, 5K (5120 × 2880) et 8K (7680 × 4320) à 60 Hz

©Wikipedia – connecteur USB-C (ou Thunderbolt 3 chez Apple)

Le connecteur USB-C est tout petit, plus petit qu’un connecteur USB classique. Il contient pourtant 24 broches. Il sait tout transmettre : audio multicanaux comme le HDMI, USB classique, stockage, recharge… L’USB-C est compatible HDMI 2.0a via un adaptateur. 

Il est plus facile à installer que le DVI, le HDMI et le DisplayPort, mais sa longueur est limitée. Chez Apple, l’USB-C se nomme Thunderbolt 3 avec des fonctionnalités propriétaires supplémentaires.

Attention, les cordons USB-C ne sont pas tous équivalents. Essentiellement en fonction du diamètre du cordon, ils vont être capables de passer plus ou moins de puissance. Cela est important selon si l’on cherche à recharger un smartphone ou un ordinateur portable.

L’USB-C va-t-il devenir le connecteur universel ?

Les ordinateurs portables d’Apple n’ont plus que des prises USB-C. De plus en plus de smartphones sont passés en USB-C, tout comme le dernier iPad Pro. Les spécialistes des interfaces de table pour les salles de réunion commencent à mettre de l’USB-C. Dans le domaine de l’audio pro, les interfaces physiques avec les logiciels d’acquisition, de mixage et de montage passent toutes en USB-C. Les appareils photos haut de gamme ont des prises USB-C. De plus en plus de moniteurs informatiques délaissent le DisplayPort au bénéfice de l’USB-C. Neutrik vient même d’ajouter un connecteur sécurisé USB-C à son catalogue.

Le boîtier de table Lightware UMX-HDMI-140 propose du VGA, du HDMI, du DisplayPort et de l’USB-C/Tunderbolt 3

L’USB-C pourrait potentiellement remplacer tous les connecteurs vidéo, audio et informatique existants, à l’exception des câbles réseau. Il va supplanter le DisplayPort qui était lui-même une évolution du DVI. 

Le HDMI fait de la résistance. Sa prochaine version 2.1, qui devrait être disponible sur le marché en 2019, aura des capacités légèrement supérieures au USB-C avec 48 Gbps de débit contre 32,4 Gbps.

Au final, il ne va subsister en concurrence que l’USB-C et le HDMI. Si ces deux organisations pouvaient s’entendre, il ne pourrait rester plus qu’un seul connecteur pour nous simplifier la vie. L’USB-C a trois avantages indéniables sur le HDMI : la petite taille de son connecteur, il est moins fragile que le HDMI, et il n’a pas de sens d’insertion. Ce dernier point devrait à lui seul favoriser l’adhésion de tout le monde !

Tableau comparatif des connecteurs vidéo numériques

©EAVS – novembre 2018