디스플레이 데이터 채널

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1. 개요
2. 역사
3. 물리적 연결
4. DDC/CI
- 4.1. 운영체제 지원
5. E-DDC (향상된 DDC)
6. DDC 비활성화
참조

1. 개요

디스플레이 데이터 채널(DDC)은 컴퓨터와 디스플레이 장치 간의 통신 표준으로, 디스플레이 식별 및 제어를 위해 사용된다. 1994년 처음 도입된 DDC는 여러 차례 개정을 거쳐 E-DDC(향상된 DDC)로 발전했다. DDC는 VGA 커넥터의 ID 핀을 통해 모니터 유형을 식별하는 데 사용되었으며, I²C 직렬 통신을 기반으로 하는 DDC2B를 포함한 다양한 프로토콜을 사용한다. DDC/CI는 컴퓨터가 모니터를 제어하고 모니터에서 센서 데이터를 수신하는 양방향 링크를 제공하며, MCCS 표준을 통해 모니터 제어를 위한 명령을 정의한다. DDC는 KVM 스위치와 비디오 연장기에서 문제를 일으킬 수 있으며, 운영 체제 및 비디오 카드 드라이버를 통해 제어할 수 있다.

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디스플레이 데이터 채널

2. 역사

1994년 8월, DDC 표준의 첫 번째 버전이 채택되었다.^[1] 1996년 4월에 도입된 DDC 버전 2에서는 EDID를 별도의 표준으로 분리하고, DDC2B+ 프로토콜을 도입했다.^[1] 1997년 12월에 발표된 DDC 버전 3에서는 DDC2Bi 프로토콜을 도입하고, VESA 플러그 앤 디스플레이 및 플랫 패널 디스플레이 인터페이스에 대한 지원을 추가했으며, EDID 2.0을 준수하도록 요구했다.

'''향상된 디스플레이 데이터 채널'''('''E-DDC''')은 DDC 표준의 최신 버전군이다. 1999년 9월에 발표된 E-DDC 버전 1은 E-EDID 표준에서 사용할 수 있도록 최대 32KB의 디스플레이 정보 저장을 허용하는 세그먼트 포인터를 추가했다. E-DDC에서는 DDC1 및 DDC2Ab 프로토콜이 제거되고, 별도의 VESA P&D 및 FPDI 장치 주소가 사용 중단되었으며, DDC 전원 요구 사항이 명확해졌다.

2004년 3월에 승인된 ''E-DDC 버전 1.1''은 HDMI 및 소비자 전자 제품에 대한 지원을 추가했다. 2007년 12월에 승인된 ''E-DDC 버전 1.2''는 DisplayPort (전용 DDC2B 링크가 없고 EDID 및 MCCS 통신에 양방향 보조 채널을 사용) 및 DisplayID 표준에 대한 지원을 도입했다. 2017년 9월의 ''E-DDC 버전 1.3''은 오류 수정과 사소한 설명을 포함하고 있다.

2. 1. 초기 DDC 표준 (1994)

1994년 8월, DDC 표준의 첫 번째 버전이 채택되었다.^[1] 이 표준은 EDID 1.0 형식과 DDC1, DDC2B, DDC2Ab 물리적 링크를 포함한다.^[1]

2. 2. DDC 버전 2 (1996)

1996년 4월에 도입된 DDC 버전 2는 EDID를 별도의 표준으로 분리하고, DDC2B+ 프로토콜을 도입했다.^[1]

2. 3. DDC 버전 3 (1997)

1997년 12월에 도입되었다. DDC2Bi 프로토콜을 도입하고, 별도의 장치 주소에서 VESA 플러그 앤 디스플레이 및 플랫 패널 디스플레이 인터페이스에 대한 지원을 추가했다. EDID 2.0을 준수하도록 요구했다.

2. 4. E-DDC (1999~)

'''향상된 디스플레이 데이터 채널'''('''E-DDC''')은 DDC 표준의 최신 버전이다. 1999년 9월에 발표된 버전 1은 향상된 EDID (E-EDID) 표준에서 사용할 수 있도록 최대 32KB의 디스플레이 정보 저장을 허용하는 세그먼트 포인터를 추가했다.

이전의 DDC 구현에서는 모니터의 EDID 메모리와 통신할 때 단순한 8비트 데이터 오프셋을 사용했기 때문에 저장 크기가 2⁸ 바이트, 즉 256바이트로 제한되었다. 하지만 E-DDC에서는 여러 개의 256바이트 세그먼트를 선택할 수 있는 특별한 I²C 어드레싱 방식을 도입했다. 이를 위해 단일 8비트 세그먼트 인덱스가 I²C 주소 30h를 통해 디스플레이로 전달된다. (이때 첫 I²C 옥텟은 항상 60h이다.) 그런 다음 선택된 세그먼트의 데이터는 반복된 I²C 'START' 신호를 사용하여 일반 DDC2 주소를 통해 즉시 읽는다. 그러나 VESA 사양은 세그먼트 인덱스 값 범위를 00h에서 7Fh로 정의하므로, 128개 세그먼트 × 256 바이트 = 만 어드레싱할 수 있다. 세그먼트 인덱스 레지스터는 휘발성이며 기본값은 0이고, 각 NACK 또는 STOP 후 자동으로 0으로 재설정된다. 따라서 첫 번째 256바이트 세그먼트 이상의 데이터에 접근할 때마다 설정해야 한다. 자동 재설정 메커니즘은 DDC2B 호스트에 대한 하위 호환성을 제공하기 위한 것이다.

E-DDC에서는 DDC1 및 DDC2Ab 프로토콜이 제거되고, 별도의 VESA P&D 및 FPDI 장치 주소가 사용 중단되었으며, DDC 전원 요구 사항이 명확해졌다.

2004년 3월에 승인된 ''E-DDC 버전 1.1''은 HDMI 및 소비자 전자 제품에 대한 지원을 제공했다.

2007년 12월에 승인된 ''E-DDC 버전 1.2''는 DisplayPort (전용 DDC2B 링크가 없고 EDID 및 MCCS 통신에 양방향 보조 채널을 사용) 및 DisplayID 표준에 대한 지원을 도입했다.

2017년 9월의 ''E-DDC 버전 1.3''은 오류 수정과 사소한 설명을 포함하고 있다.

3. 물리적 연결

DDC 이전 VGA 표준에서는 모니터 유형을 식별하기 위해 아날로그 VGA 커넥터에 ID0, ID1, ID2, ID3 (각각 핀 11, 12, 4, 15) 4개의 핀을 사용했다. 이 핀들은 하나 이상을 접지(GND)에 연결하여 모니터 유형을 정의했으며, 모두 연결되지 않은(n/c) 경우는 "모니터 없음"을 의미했다.^[1]^[2]^[3]

일반적으로 ID3 핀은 사용되지 않았고, ID0, ID1, ID2 핀만 사용되었다. ID0은 컬러 모니터, ID1은 흑백 모니터, ID2는 IBM 8514 같은 1024×768 해상도 지원 모니터를 나타냈다. 각 핀의 입력 상태에 따른 모니터 유형은 다음과 같다.^[1]^[2]^[3]

ID2 (핀 4)	ID0 (핀 11)	ID1 (핀 12)	모니터 유형
n/c	n/c	n/c	모니터 연결 안됨
n/c	n/c	GND	< 1024×768, 흑백
n/c	GND	n/c	< 1024×768, 컬러
GND	GND	n/c	≥ 1024×768, 컬러

HSync 및 VSync 신호를 조작하여 16비트(4개의 ID 핀 값과 HSync 및 VSync 상태의 4가지 조합)의 모니터 식별을 추출하는, 4개의 ID 핀을 모두 사용하는 방식도 있었다.^[4]

DDC는 직렬 통신 인터페이스를 위해 ID 핀의 용도를 변경했다. 이 때문에 이전 방식의 비디오 카드를 DDC 지원 모니터에 연결하면 문제가 발생할 수 있었다.^[5]^[6] DDC 신호는 I²C 프로토콜을 통해 VGA 모니터로 송수신된다.

3. 1. VGA 커넥터

DDC 이전에는 VGA 표준에서 모니터 유형을 식별하기 위해 아날로그 VGA 커넥터의 ID0, ID1, ID2, ID3 (각각 핀 11, 12, 4, 15) 4개의 핀을 사용했다. 이 핀들은 하나 이상을 접지(GND)에 연결하여 모니터 유형을 정의했으며, 모두 연결되지 않은(n/c) 경우는 "모니터 없음"을 의미했다.^[1]^[2]^[3]

가장 일반적인 방식에서는 ID3 핀은 사용되지 않았고 나머지 3개의 핀만 사용되었다. ID0은 컬러 모니터에서 GND로, 흑백 모니터는 ID1을 GND로 연결했다. ID2가 GND로 연결되면 IBM 8514와 같은 1024×768 해상도를 지원하는 모니터를 나타냈다. ID 핀의 입력 상태에 따른 모니터 유형은 다음과 같았다.^[1]^[2]^[3]

ID2 (핀 4)	ID0 (핀 11)	ID1 (핀 12)	모니터 유형
n/c	n/c	n/c	모니터 연결 안됨
n/c	n/c	GND	< 1024×768, 흑백
n/c	GND	n/c	< 1024×768, 컬러
GND	GND	n/c	≥ 1024×768, 컬러

HSync 및 VSync 신호를 조작하여 16비트(HSync 및 VSync 상태의 각 4가지 조합에 대한 4개의 ID 핀 값)의 모니터 식별 정보를 추출하는, 4개의 ID 핀을 모두 사용하는 더 정교한 방식도 있었다.^[4]

DDC는 직렬 통신 인터페이스를 위해 ID 핀의 용도를 변경했다. 그러나 이 변경으로 인해 이전 방식을 사용하는 비디오 카드가 DDC 지원 모니터에 연결될 때 문제가 발생할 수 있었다.^[5]^[6] DDC 신호는 마스터의 직렬 클럭 및 직렬 데이터 핀을 사용하여 I²C 프로토콜을 통해 비디오 그래픽 어레이(VGA) 모니터로 데이터를 주고받을 수 있다.

3. 2. DDC1

DDC1은 간단하고 저속의 단방향 시리얼 통신 프로토콜이다. 핀 12(ID1)는 128바이트 EDID 블록을 지속적으로 전송하는 데이터 라인으로 기능하며, 데이터 클럭은 수직 동기화와 동기화되어 60~100 Hz의 일반적인 클럭 속도를 제공한다.^[1]

이 프로토콜을 구현한 디스플레이 장치는 매우 적다.^[1]

3. 3. DDC2B

'''DDC2B'''는 I²C(직렬 버스)를 기반으로 하는 가장 흔한 버전이다. VGA 커넥터의 12번 핀(ID1)은 I²C 버스의 데이터 핀으로 사용되며, 이전에는 사용되지 않던 15번 핀은 I²C 클럭으로 사용된다. 이전에 기계적 키로 사용되던 9번 핀은 EEPROM에 전원을 공급하기 위해 +5V DC 전원(최대 50mA)을 제공한다. 이를 통해 호스트는 모니터가 꺼져 있어도 EDID를 읽을 수 있다. I²C는 완벽한 양방향 통신을 지원하고 여러 버스 마스터를 지원하지만, DDC2B는 단방향 통신만 지원하며 하나의 버스 마스터(그래픽 어댑터)만 허용한다. 모니터는 7비트 I²C 주소 50h|50h^영어에서 슬레이브 장치로 작동하며, 128~256 바이트의 읽기 전용 EDID를 제공한다. 이 접근은 항상 읽기이므로 첫 번째 I²C 옥텟은 항상 A1h|A1h^영어가 된다.

4. DDC/CI

'''DDC/CI''' (명령 인터페이스)는 1998년 8월에 도입된 표준이다. 이 표준은 컴퓨터가 모니터에 명령을 보내고, 모니터에서 센서 데이터를 수신하는 양방향 링크를 지정한다. 모니터 제어를 위한 특정 명령은 1998년 9월에 출시된 별도의 모니터 제어 명령 세트 (MCCS) 표준 버전 1.0에 정의되어 있다.

DDC/CI 모니터는 때때로 모니터의 색상 균형을 자동 보정할 수 있도록 외부 색상 센서와 함께 제공된다. 일부 DDC/CI 모니터는 자동 피벗 기능을 지원하는데, 모니터의 회전 센서가 세로 및 가로 위치 사이를 이동할 때 운영 체제가 디스플레이를 똑바로 유지할 수 있도록 한다.

대부분의 DDC/CI 모니터는 MCCS 명령의 작은 하위 집합만 지원하며, 일부는 문서화되지 않은 명령을 가지고 있다. 과거에는 많은 제조업체들이 DDC/CI에 관심을 기울이지 않았지만, 현재는 거의 모든 모니터가 밝기 및 대비 관리와 같은 일반적인 MCCS 명령을 지원한다.MCCS는 CRT 및 LCD 또는 최신 디스플레이가 밝기 및 대비 설정을 해석하는 방식의 차이점을 간과한다는 점에 유의하십시오. LCD 밝기 조절은 전체 휘도에 영향을 미치며, 이는 CRT의 "대비"와 동일합니다. LCD "대비"는 대신 흰색 레벨을 조정합니다.^영어

DDC/CI 표준은 DDC2Ab, DDC2Bi 및 DDC2B+의 완전한 양방향 제어 프로토콜 세트를 설명하고, 모니터 제어 명령 세트 명령을 패키징하는 수단을 제공한다.

DDC/CI 버전 1.1은 2004년 10월에 채택되었다.^[9] 모니터 제어 명령 세트 버전 2.0은 2003년 10월에 채택되었다. 새로운 MCCS V3는 2006년 7월에 도입되었지만, 아직 충분한 업계의 관심을 얻지 못했다. V2 표준의 최신 릴리스는 2011년 1월에 채택된 버전 2.2a이다.

4. 1. 운영체제 지원

윈도우는 DDC/CI를 '모니터 구성' Win32 API 시리즈로 노출한다.^[11] 디스플레이에 명령을 보내기 위해 추가 소프트웨어를 사용할 수 있지만, 시스템 통합 정도는 다양하다.

5. E-DDC (향상된 DDC)

'''향상된 디스플레이 데이터 채널'''('''E-DDC''')은 DDC 표준의 최신 개정판이다. 1999년 9월에 도입된 버전 1은 향상된 EDID(E-EDID) 표준에서 사용할 수 있도록 최대 32KB의 디스플레이 정보 저장을 허용하는 세그먼트 포인터를 추가했다.

이전의 DDC 구현은 모니터의 EDID 메모리와 통신할 때 단순한 8비트 데이터 오프셋을 사용하여 저장 크기를 2⁸ 바이트 = 256 바이트로 제한했지만, 저렴한 2-Kbit EEPROM의 사용을 허용했다. E-DDC에서는 여러 개의 256바이트 세그먼트를 선택할 수 있는 특수한 I²C 어드레싱 방식이 도입되었다. 이를 위해 단일 8비트 세그먼트 인덱스가 I²C 주소 30h를 통해 디스플레이로 전달된다. (이 액세스는 항상 쓰기이므로 첫 번째 I²C 옥텟은 항상 60h가 된다.) 그런 다음 선택된 세그먼트의 데이터는 반복된 I²C 'START' 신호를 사용하여 일반 DDC2 주소를 통해 즉시 읽는다. 그러나 VESA 사양은 세그먼트 인덱스 값 범위를 00h에서 7Fh로 정의하므로 이는 128개 세그먼트 × 256 바이트 = 32KB만 어드레싱할 수 있다. 세그먼트 인덱스 레지스터는 휘발성이며 기본값은 0이고, 각 NACK 또는 STOP 후 자동으로 0으로 재설정된다. 따라서 첫 번째 256바이트 세그먼트 이상의 데이터에 액세스할 때마다 설정해야 한다. 자동 재설정 메커니즘은 예를 들어 DDC2B 호스트에 대한 하위 호환성을 제공하기 위한 것이다. 그렇지 않으면 드문 경우에 00h 이외의 세그먼트에 갇힐 수 있다.

다른 중요한 변경 사항은 DDC1 및 DDC2Ab 프로토콜의 제거, 별도의 VESA P&D 및 FPDI 장치 주소의 사용 중단, DDC 전원 요구 사항에 대한 명확화였다.

''E-DDC 버전 1.1''은 2004년 3월에 승인되었으며, HDMI 및 소비자 전자 제품에 대한 지원을 제공했다.

''E-DDC 버전 1.2''는 2007년 12월에 승인되었으며, DisplayPort (전용 DDC2B 링크가 없고 EDID 및 MCCS 통신에 양방향 보조 채널을 사용) 및 DisplayID 표준에 대한 지원을 도입했다.

2017년 9월의 ''E-DDC 버전 1.3''은 오류 수정과 사소한 설명을 포함하고 있다.

6. DDC 비활성화

일부 KVM 스위치와 비디오 연장기는 DDC 트래픽을 잘못 처리하여 운영 체제에서 모니터 플러그 앤 플레이 기능을 비활성화해야 할 수 있으며, 여러 PC에 이러한 장치를 연결하는 아날로그 VGA 케이블에서 12번 핀(직렬 데이터 핀)을 물리적으로 제거해야 할 수도 있다.^[12]

마이크로소프트 윈도우는 디스플레이의 EDID 정보를 사용하여 지원되는 모니터 모드 목록을 구성하는 표준 "플러그 앤 플레이 모니터" 드라이버를 제공한다. 디스플레이 해상도 제어판 애플릿을 사용하여 이 드라이버의 플러그 앤 플레이 기능을 비활성화하고 비디오 카드에서 지원하는 모든 해상도 또는 재생 빈도를 수동으로 선택할 수 있다.^[13]

참조

_[1] 웹사이트 Method and apparatus for automatic selection of scan rates for enhanced VGA-compatible monitors https://patents.goog[...]
_[2] 문서 Monitor Pinouts http://www.cs.nyu.ed[...]
_[3] 웹사이트 VGA pinout diagram @ pinoutguide.com https://pinoutguide.[...]
_[4] 웹사이트 ibm :: pc :: cards :: IBM VGA XGA Technical Reference Manual May92 http://archive.org/d[...] 1992-05-25
_[5] 간행물 Enhanced Display Data Channel Standard, Version 1.1 ftp://ftp.cis.nctu.e[...]
_[6] 웹사이트 Enhanced Display Data Channel Standard, Version 1.1 https://www.eevblog.[...] 2023-05-04
_[7] 웹사이트 '"Brightness" and "Contrast" controls' https://www.poynton.[...] 2020-11-17
_[8] 웹사이트 LCD Displays - liquid crystals - gamut - phosphors - polarization http://www.marcelpat[...]
_[9] 문서 Display Data Channel Command Interface (DDC/CI) Standard, Version 1.1 https://web.archive.[...] VESA document VESA-2004-10
_[10] 웹사이트 What is DDC/CI and How to Use It https://appuals.com/[...] 2019-02-21
_[11] 웹사이트 Monitor Configuration - Win32 apps https://docs.microso[...] 2023-01-24
_[12] 웹사이트 Allowing any screen resolution on Vista http://nookkin.com/c[...]
_[13] 웹사이트 You Cannot Select the Highest Monitor Graphics Modes https://web.archive.[...] 2009-10-12

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