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10.数字地
11.地址码(ID0显示器标示位0)
12.地址码(ID1显示器标示位1)
13.行同步
14.场同步
15.地址码(ID3或显示器标示位3)
2、工作原理
计算机内部以数字方式生成的显示图像信息,被显卡中的数字/模拟转换器转变为R、G、B三原色信号和行、场同步信号,信号通过电缆传输到显示设备中。
对于模拟显示设备,如模拟CRT显示器,信号被直接送到相应的处理电路,驱动控制显像管生成图像。
而对于LCD、DLP等数字显示设备,显示设备中需配置相应的A/D(模拟/数字)转换器,将模拟信号转变为数字信号,在经过D/A和A/D2次转换后,不可避免地造成了一些图像细节的损失。
使用VGA连接设备,线缆长度最好不要超过10米,而且要注意接头是否安装牢固,否则可能引起图像中出现虚影。
VGA数据线
VGA数据线是用来连接VGA接口设备的线缆,成品线长度有1.5米,2米、3米、5米、10米、15米等几种规格,一般没有超过15米的成品线,因为信号传输距离超过15米时,VGA信号质量会严重下降。
3、VGA分辨率
VGA(VideoGraphicsArray,视频图形阵列):
是IBM于1987年提出的一个使用类比讯号的电脑显示标准。
这个标准已对于现今的个人电脑市场已经十分过时。
即使如此,VGA仍然是最多制造商所共同支援的一个低标准,个人电脑在加载自己的独特驱动程式之前,都必须支援VGA的标准。
例如,微软Windows系列产品的开机画面仍然使用VGA显示模式。
VGA这个术语常常不论其图形装置,而直接用于指称640×
480的分辨率。
2、DVI
1、DVI的概念
DVI(DigitalVideoInterface),即数字视频接口。
它是1999年由SiliconImage、Intel(英特尔)、Compaq(康柏)、IBM、HP(惠普)、NEC、Fujitsu(富士通)等公司共同组成DDWG(DigitalDisplayWorkingGroup,数字显示工作组)推出的接口标准。
DVI是基于TMDS(TransitionMinimizedDifferentialSignaling),转换最小差分信号)技术来传输数字信号,TMDS运用先进的编码算法把8bit数据(R、G、B中的每路基色信号)通过最小转换编码为10bit数据(包含行场同步信息、时钟信息、数据DE、纠错等),经过DC平衡后,采用差分信号传输数据,有较好的电磁兼容性能,可以用低成本的专用电缆实现长距离、高质量的数字信号传输。
TMDS技术的连接传输结构如图1所示。
2、规格
DVI接口有3种类型5种规格。
3大类包括:
DVI-Analog(DVI-A)接口,DVI-Digital(DVI-D)接口,DVI-Integrated(DVI-I)接口。
5种规格包括DVI-A(12+5)、单连接DVI-D(18+1)、双连接DVI-D(24+1)、单连接DVI-I(18+5)、双连接DVI-I(24+5)。
DVI-Analog(DVI-A)接口(12+5)只传输模拟信号,实质就是VGA模拟传输接口规格。
当要将模拟信号VGA接头连接在显卡的DVI插座时,必须使用转换接头。
转换接头连接显卡的插头,就是DVI-A接口。
DVI-Digital(DVI-D)接口(18+1和24+1)是纯数字的接口,只能传输数字信号,不兼容模拟信号。
DVI-D的插座有18个或24个数字插针的插孔+1个扁形插孔。
DVI-Integrated(DVI-I)接口(18+5和24+5)是兼容数字和模拟接口的,所以,DVI-I的插座就有18个或24个数字插针的插孔+5个模拟插针的插孔(就是旁边那个四针孔和一个十字花)。
比DVI-D多出来的4根线用于兼容传统VGA模拟信号。
基于这样的结构,DVI-I插座可以插DVI-I和DVI-D的插头,而DVI-D插座只能插DVI-D的插头。
DVI-I兼容模拟接口并不意味着模拟信号的接口D-Sub插头可以直接连接在DVI-I插座上,它必须通过一个转换接头才能连接使用。
一般采用这种接口的显卡都会带有相关的转换接头。
考虑到兼容性问题,目前显卡一般会采用DVI-I接口,这样可以通过转换接头连接到普通的VGA接口。
而带有两个DVI接口的显示器一般使用DVI-D类型。
而带有一个DVI接口和一个VGA接口的显示器,DVI接口一般使用带有模拟信号的DVI-I接口。
最大分辨率
接口种类
VGA
2048x1536,60Hz
DVI-I单通道
1920x1200,60Hz
DVI-I双通道
2560x1600,60Hz/1920x1200,120Hz
DVI-D单通道
DVI-D双通道
2560x1600,60Hz/1920x1080,120Hz
DVI接口在传输数字信号时又分为单连接(SingleLink)和双连接(DualLink)两种方式。
单连接DVI接口的传输速率只有双连接的一半,为165MHz/s,最大的分辨率和刷新率只能支持到1920x1200,60hz。
至于双连接的DVI接口,支持到2560x1600,60Hz模式,也可以支持1920x1080,120Hz的模式。
液晶显示器要达到3D效果必须拥有120Hz的刷新率,所以3D方案中,使用DVI的话,必须要使用双连接的DVI接口的DVI线。
总的来说,如果是1920x1200内的分辨率,单双连接两者输出的画质是一样的。
类型
信号类型
针数
备注
数字/模拟
18+5
可转换VGA
24+5
数字
18+1
不可转换VGA
24+1
DVI-A
模拟
12+5
已废弃
4、分类
1 DVI-A(12+5)
DVI-A(12+5)图.jpg
2 单连接DVI-D(18+1)
DVI-D(18+1)图.jpg
18+1针DVI线,是目前市面上最常见的DVI线材,在小于或等于1920x1200分辨率的显示器中,搭配的都是这种DVI线。
因为在这分辨率内,单双通道输出的画质是一样的,厂商没有必要花更高的成本附带双通线。
3 双连接DVI-D(24+1)
DVI-D(24+1)图.jpg
4 单连接DVI-I(18+5)
DVI-I(18+5)图
5 双连接DVI-I(24+5)
24+1针DVI线:
这种线价格高,所以只有高分辨率显示器或者3D显示器才搭配。
DVI-I(24+5)图
6 5+5针转VGA线
这种线一般在没有提供VGA接口的显示器附件中搭配,“+5”针是代表可以支持数字和模拟信号。
为什么不使用24+5针,同样是为了节省成本。
DVI接口的针脚定义
对于单连接,仅用下图所示的1、2、9、10、17、18脚传输。
5、应用
为达到高清晰度显示要求,扫描一般采用1080i@60Hz格式(即隔行扫描,行频33.75kHz,场频60Hz,像素频率74.25MHz),实际应用中为减少行频变换,所有的视频输入格式(如480P、576P、720P等)通过格式变换(Scale和De-interlace等)都统一转换为1080i@60Hz格式输出,即多频归一。
数字电视增加DVI接口比较简单,从硬件电路考虑,一是在接口处增加DVI解码部分,二是在后端提供一个数据通道,如果电视原有方案中具有A/D转换和相应的后级数据处理通道,那么DVI接口解码输出的数据可以与它共用,因为在数字信号格式一定的情况下,其码率、行频、场频、时钟是一致的。
在实际研究开发中,需要特别注意DVI解码输出数据信号、A/D转换输出数据信号的隔离和避免前端通道相互干扰。
由于两组通道的共用,相当于延长了数字输出引脚的信号线长度,因此对于长距离的数字信号印制线,有必要在其特征阻抗处将其中断,以避免数字信号的过冲、欠冲和振铃,通常情况下在数据线上串联几十欧姆的电阻。
同时对于输出驱动来说,需要最大限度地减小数字输出引脚的容性载荷,但是在信号布线阶段,一般不能精确计算容性负载,为方便系统调试,应考虑在数据信号线、行场同步信号线、时钟信号线到地并联电容,根据PCB材料、信号长度不同,电容值一般在几十pF即可,这样就可达到通道负载平衡、数据上升沿、下降沿和相位的一致,减少数字噪声干扰和抖动。
数字电视DVI接口性能测试时,误码率指标应达到10-9,即10亿bit允许出现一个误码,因此在性能测试时必须保证一定的测试时间,如VGA@60Hz,25MHz时钟频率,测试时间应大于40s,那么1080i@60Hz、74.25MHz像素频率,测试时间应大于14s,同时可通过主观观察图像1分钟以上,无明显的像素噪声以判断接口性能的优劣。
6、DVI、VGA优缺点
优点
缺点
建议
支持高达2048x1536分辨率,支持热插拔
容易受其他信号干扰,高分辨率下字体有点虚
避免画面容易受干扰,20英寸以内才使用VGA。
DVI
高分辨率下画面更加细腻,不容易受信号干扰
种类多,大部分DVI线不支持1920x1200以上分辨率。
热插拔有可能烧坏电路
建议全高清显示器使用DVI,超过1920x1200分辨率或使用3D的话,需使用双通道线材。
三、HDMI
高清晰度多媒体接口(英文:
HighDefinitionMultimediaInterface,HDMI)是一种数字化视频/音频接口技术,是适合影像传输的专用型数字化接口,其可同时传送音频和影音信号,最高数据传输速度为5Gbps。
同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换。
HDMI可搭配宽带数字内容保护(HDCP),以防止具有著作权的影音内容遭到XX的复制。
HDMI所具备的额外空间可应用在日后升级的音视频格式中。
而因为一个1080p的视频和一个8声道的音频信号需求少于4Gbps,因此HDMI还有很大余量。
这允许它可以用一个电缆分别连接DVD播放器,接收器和PRR。
1、产生背景
1999年4月份,为了满足数字化时代高质量图形影像的要求,DDWG(DigitalDisplayWorkingGroup)数字显示工作组以美国SiliconImage公司的专利技术为蓝本,推出了一种名为DVI(DigitalVisualInterface)的接口,旨在统一新时代数字显示接口标准。
这一技术并且得到了IT业内以Intel、DELL、HP、IBM、微软等多个大企业的广泛支持。
经过3年多的推广,DVI技术在计算机显示输出领域得到了迅速运用,但是伴随着数字高清影音技术的发展,DVI接口也开始逐渐暴露出种种问题,甚至在一定程度上成为数字影像技术进步的瓶颈。
DVI接口存在的主要问题有:
*DVI接口考虑的对象是PC,对于平板电视的兼容能力一般。
*DVI接口对影像版权保护缺乏支持。
*DVI接口只支持8bit的RGB信号传输,不能让广色域的显示终端发挥最佳性能。
*DVI接口出于兼容性考虑,预留了不少引脚以支持模拟设备,造成接口体积较大,效率很低。
*DVI接口只能传输图像信号,对于数字音频信号的支持完全没有考虑。
由于以上种种缺陷,DVI接口已经不能更好的满足整个行业的发展需要。
因此,无论是IT厂商,平板电视制造商,还是好莱坞的众多出版商,都迫切需要一种更好的能满足未来高清视频行业发展的接口技术,也正是基于这些原因,才促使了HDMI标准的诞生。
技术优势
HDMI不仅可以满足1080P的分辨率,还能支持DVDAudio等数字音频格式,支持八声道96kHz或立体声192kHz数码音频传送。
HDMI的设备具有“即插即用”的特点,信号源和显示设备之间会自动进行“协商”,自动选择最合适的视频/音频格式。
与DVI相比HDMI接口的体积更小,DVI的线缆长度不能超过8米,否则将影响画面质量,而HDMI最远可传输15米。
只要一条HDMI缆线,就可以取代最多13条模拟传输线,能有效解决家庭娱乐系统背后连线杂乱纠结的问题。
接头分类
HDMITypeAsocket.
HDMI的规格书中规定了三种HDMI接头,分别是:
2、HDMI脚位配置
HDMIAType
Pin定义
1
TMDSData2+
2
TMDSData2Shield
3
TMDSData2–
4
TMDSData1+
5
TMDSData1Shield
6
TMDSData1–
7
TMDSData0+
8
TMDSData0Shield
9
TMDSData0–
10
TMDSClock+
11
TMDSClockShield
12
TMDSClock–
13
CEC
14
Reserved(N.C.ondevice)
15
SCL
16
SDA
17
DDC/CECGround
18
+5VPower
19
HotPlugDetect
HDMIBType总共有29pin,可传输HDMIAtype两倍的TMDS资料量,相对等于DVIDual-Link传输,用于传输高分辨率(WQXGA2560x1600以上)。
(因为HDMIAtype只有Single-Link的TMDS传输,如果要传输成HDMIBtype的讯号,则必须要两倍的传输效率,会造成TMDS的Tx、Rx的工作频率必须提高至270MHz以上。
而在HDMI1.3IC出现之前,市面上大部分的TMDSTx、Rx只能稳定在165MHz以下工作。
)
Pin
TMDSData5+
TMDSData5Shield
TMDSData5-
TMDSData4+
TMDSData4Shield
TMDSData4-
TMDSData3+
20
TMDSData3Shield
21
TMDSData3-
22
23
24
25
26
27
28
29
HDMICType总共有19pin,可以说是缩小版的HDMIAtype,但脚位定义有所改变。
主要是用在便携式装置上,例如DV、数码相机、便携式多媒体播放机等。
现在已有SONYHDR-DR5EDV利用此规格接头作为影像输出接口。
(常常有人称为该规格为mini-HDMI,这可算是自行胡乱创造的名称,实际上HDMI官方并没此名称。
3、DVI、HDMI接口的区别
误区:
DVI与HDMI两个接口的画质相差很大
现有情况下,相同分辨率,DVI与HDMI两个接口的画质无明显区别,但是随着HDMI接口的发展,比DVI接口能提供更多的功能。
HDMI接口可以传输音频信号,DVI不能传输音频信号
从上面DVI针脚定义可以发现,里面有没有用到的空的数据针脚。
如4、5、12、13、20、21这些针脚,显卡厂商可以利用这些空针传输音频信号。
但由于DVI标准中并没有定义专门的针脚来传输音频信号,所以这都是厂商自己搞得一套东西,不同厂商之间标准不同而互不通用。
同时,由于多数厂商更倾向于使用先进的HDMI接口来传输音频,DVI可以传输音频的功能基本被遗弃。
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