Les format Open Video LVDS ou OpenLDI est un bus d’affichage vidéo pour les écrans. Il est parfois abusivement appelé LVDS tout simplement.
L’interface d’affichage Open LVDS offre une solution technique sophistiquée pour la transmission de données haute définition vers les écrans LCD et OLED. Dans cet article, nous explorerons en détail le fonctionnement de cette technologie, en examinant ses composants clés, son protocole de communication et ses avantages techniques.
OpenLDI est basé sur les spécifications FPD-Link. FPD-Link dans les faits est le standard des écrans numérique depuis la fin des années 1990. Les deux formats utilisent le LVDS comme couche physique. Les deux formats sont largement compatibles électriquement mais aussi au niveau du format de donnée.
Comprendre les Signaux LVDS
LVDS, ou Low Voltage Differential Signaling, est une technique de transmission de données qui utilise une paire de signaux différentiels pour réduire le bruit et améliorer la fiabilité de la communication. Dans l’Open LVDS, ces signaux sont utilisés pour transporter les données vidéo depuis la source vers l’écran. LVDS n’est que la couche physique.
Paires de Signaux LVDS :
Chaque paire de signaux LVDS se compose de deux fils : un pour le signal positif (LVDS+), et un pour le signal négatif (LVDS-). L’information est transmise sous forme de différence de tension entre ces deux fils, ce qui permet de réduire les interférences électromagnétiques et d’assurer une transmission fiable des données.
Fonctionnement de l’Interface Open LVDS
L’interface Open LVDS utilise une architecture en série pour transférer les données vidéo depuis la source vers l’écran. Cette architecture utilise des paires de fils pour transmettre des signaux différentiels, ce qui réduit les interférences électromagnétiques et assure une transmission fiable des données.
Protocole de Communication :
Le protocole de communication de l’Open LVDS repose sur l’encodage numérique des données vidéo. Les données sont envoyées sous forme de signaux LVDS différentiels, qui sont décodés par le récepteur (écran) pour reconstruire l’image à afficher. Ce protocole permet une transmission efficace et sécurisée des données sur de longues distances. L’encodage va dépendre du format utilisé. Plusieurs normes existent (JEIDA ou VESA). Cela dépends aussi du nombre de paires différentielles utilisées, et de la profondeur de couleur.
DDC & EDID :
L’EDID permet de récupérer toutes les informations concernant les fonctionnalités de l’écran. Le DDC étant le bus associé à ce format de donnée de type lien série. Il est très souvent un bus I2C. L’EDID est simplement stocké dans l’écran via une mémoire EEPROM.
Pour respecter le format OpenLDI en théorie, le contrôleur doit être compatible avec le DDC et l’EDID en 1.3 ou 2.0. Cependant, beaucoup d’écrans ou de de système ne supportent pas ces fonctions. Les informations sont rentrées directement dans le système d’affichage manuellement.
Mode commun DC :
Le format physique LVDS permet de travailler en couplage AC et en couplage DC. Cependant le FPD-Link et l’OpenLDI ne supportent pas ce format. Le mode AC coupling permet de réduire les problèmes de transmission lorsque les câbles sont un peu longs et des interférences sont produites dans la boucle de masse.
Les câbles vidéo étant des éléments sensibles, il est donc remarqué qu’au-delà de 1M ou 2M de câble des éléments de perturbation arrivent. Il est recommandé d’utiliser des bridges pour éviter ces problématiques. Pour des raisons de compatibilité électromagnétique, il est recommandé d’étudier le produit et son environnement avant de choisir un type d’interface.
Connecteur :
Le format OpenLDI n’a pas de connecteur dédié. Il se trouve parfois sur des connecteurs ZIF ou autres.
Avantages Techniques de l’Interface Open LVDS
- Haute Définition : L’interface Open LVDS prend en charge des résolutions élevées, offrant une qualité d’image exceptionnelle pour les écrans haute définition.
- Faible Consommation d’Énergie : Grâce à l’utilisation de signaux LVDS à basse tension, l’interface Open LVDS permet une transmission efficace des données tout en minimisant la consommation d’énergie.
- Fiabilité : La transmission différentielle réduit les interférences électromagnétiques et assure une communication stable et fiable entre la source et l’écran.
- Compatibilité et Flexibilité : L’interface Open LVDS Display Interface est un protocole ouvert, ce qui signifie qu’elle peut être utilisée avec une variété de systèmes d’affichage et de périphériques source, offrant ainsi une flexibilité et une compatibilité étendues.
L’interface d’affichage Open LVDS offre une solution technique avancée pour la transmission de données haute définition vers les écrans LCD et OLED. Grâce à son protocole de communication efficace, ses composants clés sophistiqués et ses avantages techniques remarquables, l’Open LVDS est devenu un choix privilégié pour une variété d’applications exigeantes où la qualité de l’image et la fiabilité de la transmission sont primordiales. Sa technologie répandue en fait un choix intéressant pour des applications à cout maitrisé.
AESTECHNO développe des systèmes utilisant des interfaces vidéos LVDS.
FAQ : Interface LVDS/OpenLDI pour Affichages
Qu’est-ce que LVDS et pourquoi est-il utilisé pour les écrans ?
LVDS (Low-Voltage Differential Signaling) transmet des données via paires différentielles à basse tension (~350 mV), réduisant consommation énergétique et interférences EMI. OpenLDI (Open LVDS Display Interface) est une implémentation standardisée pour écrans LCD/OLED. Avantages : haute vitesse (jusqu’à 1,5 Gbps/paire), faible bruit, câbles longs possibles (>5m), immunité EMI élevée. Standard dominant pour écrans HD (1080p, 4K) en automobile, médical, industriel.
LVDS vs HDMI/DisplayPort : quelle différence ?
LVDS : protocole bas niveau point-à-point, optimisé écrans embarqués, pas de gestion HDCP/EDID, timing strict, coût réduit. HDMI/DisplayPort : protocoles grand public, gestion DRM (HDCP), plug-and-play, audio intégré, hot-plug, coût licences. Utilisez LVDS pour : systèmes embarqués dédiés (un SoC → un écran fixe), coût optimisé, environnements industriels. Utilisez HDMI/DP pour : connectivité universelle, compatibilité multimédia.
Combien de paires LVDS faut-il pour un écran Full HD ?
Dépend du format : Single-link LVDS (3-4 paires data + 1 clock) : jusqu’à 1366×768@60Hz. Dual-link LVDS (6-8 paires data + 2 clocks) : jusqu’à 1920×1080@60Hz (Full HD). Quad-link pour 4K. Calcul bande passante : résolution × bits/pixel × fréquence rafraîchissement. Exemple Full HD : 1920×1080×24 bits×60 Hz = 3 Gbps nécessite dual-link LVDS.
Quelles sont les contraintes de routage PCB pour LVDS ?
Impédance différentielle 100 ohms stricte (±10%), length matching intra-paire ±5 mils (0,13 mm), séparation entre paires LVDS minimale, référence de masse continue, pas de stubs, vias minimisés. Routage sur couches adjacentes avec plan référence solide. Terminaisons 100 ohms côté récepteur obligatoires. Respecter datasheets SoC/écran pour timing AC/DC. Erreurs typiques : impédances non contrôlées causent réflexions → image floue/artéfacts.
LVDS est-il adapté aux environnements industriels sévères ?
Oui, excellente immunité EMI grâce à la signalisation différentielle. Câbles blindés (STP) prolongent portée jusqu’à 10m sans dégradation. Connecteurs robustes (Hirose DF19, JAE) supportent vibrations automobiles/industrielles. Pour environnements extrêmes : isolation galvanique optionnelle, filtrage ESD renforcé, câbles durcis -40°C à +105°C. LVDS largement utilisé en automobile (dashboards), médical (imagerie), militaire (affichages durcis).