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DVI接口的标准
DVI引脚定义
DVI接口的现状
HDMI对DVI的影响
附文
展开
技术简介
DVI接口是以SiliconImage公司的PanalLink接口技术为
DVI转VGA转接头
基础,基于TMDS(TransitionMinimizedDifferentialSignaling,最小化传输差分信号)电子协议作为基本电气连接。
TMDS是一种微分信号机制,可以将象素数据编码,并通过串行连接传递。
显卡产生的数字信号由发送器按照TMDS协议编码后通过TMDS通道发送给接收器,经过解码送给数字显示设备。
一个DVI显示系统包括一个传送器和一个接收器。
传送器是信号的来源,可以内建在显卡芯片中,也可以以附加芯片的形式出现在显卡PCB上;
而接收器则是显示器上的一块电路,它可以接受数字信号,将其解码并传递到数字显示电路中,通过这两者,显卡发出的信号成为显示器上的图象。
DVI接口分类
一个是DVI-D接口,只能接收数字信号,接口上只有3排8列共24个针脚
各种接口示意图
,其中右上角的一个针脚为空。
不兼容模拟信号。
另外一种则是DVI-I接口,可同时兼容模拟和数字信号。
兼容模拟信号并不意味着模拟信号的接口D-Sub接口可以连接在DVI-I接口上,而是必须通过一个转换接头才能使用,一般采用这种接口的显卡都会带有相关的转换接头。
DVI信号,HDCP信号和HDMI信号针对VGA信号而言,如果排除各种协议的话,信号通道本质是一致的,都是DVI信号。
因此先介绍DVI信号的特点。
在模拟显示方式中,将待显示的数字R.G..B信号(8bit并行信号)在显卡中经过D/A转换成模拟信号,传输后进入显示器,经处理后驱动R.G..B电子枪,显示到荧光屏上,整个过程是模拟的。
而数字显示方式不同,模拟的R.G.B信号到达显示设备后(LCD或DLP,PDP等)经过A/D处理,转换为数字信号,随后由数字信号在TFTLCDsourcedriver中通过DAC转换变成模拟信号控制液晶板透射或反射光线或DMD晶片反射光线或由等离子体发光,达到显示的效果。
在这个过程中明显地存在一个由数字→模拟→数字→模拟的转换过程,信号损失较大(一次A/D,D/A过程将在频谱上损失6dB,带宽最大保留为像素时钟的1/2),并且会存在诸如拖尾,模糊,重影等传输问题。
当前带有数字接口的计算机显卡已经相当普遍,甚至笔记本电脑也配备了DVI接口,显示设备中也是越来越多的设备带有数字信号接口,因此数字→数字方式的应用环境已经成熟。
DVI原理上是将待显示的R.G.B数字信号与H.V信号进行组合编码,每个像素点按10bit的数字信号按最小非归零编码方式进行并→串转换,把编码后的R.G..B数字串行码流与像素时钟等4个信号按照平衡方式进行传输,其每路码流速率为原像素点时钟的10倍,以1024×
768×
70的分辨率为例,码流时钟为70MHz×
10,折合为0.7GHZ。
一般DVI1.0的码流在0.24GHZ到1.65GHZ之间。
DVI有DVI1.0和DVI2.0两种标准,其中DVI1.0仅用了其中的一组信号传输信道,传输图像的最高像素时钟为165M(1600RGB*1200@60Hz,UXGA),信道中的最高信号传输码流为1.65GHz。
DVI2.0则用了全部的两组信号传输信道,传输图像的最高像素时钟为330M,每组信道中的最高信号传输码流也为1.65GHz。
在显示设备中,目前还没有DVI2.0的应用,因此本文所讨论的DVI都是指DVI1.0标准。
DVI接口的优点
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DVI接口的显示器一般使用DVI-D接口,因为这样的显示器一般也带有VGA接口,因此不需要带有模拟信号的DVI-I接口。
当然也有少数例外,有些显示器只有DVI-I接口而没有VGA接口。
显示设备采用DVI接口具有主要有以下几大优点:
一速度快
DVI传输的是数字信号,数字图像信息不需经过任何转换,就会直接被传送到显示设备上,因此减少了数字→模拟→数字繁琐的转换过程,大大节省了时间,因此它的速度更快,有效消除拖影现象,而且使用DVI进行数据传输,信号没有衰减,色彩更纯净,更逼真。
二画面清晰
计算机内部传输的是二进制的数字信号,使用VGA接口连接液晶显示器的话就需要先把信号通过显卡中的D/A(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,这些信号通过模拟信号线传输到液晶内部还需要相应的A/D(模拟/数字)转换器将模拟信号再一
高清视频
次转变成数字信号才能在液晶上显示出图像来。
在上述的D/A、A/D转换和信号传输过程中不可避免会出现信号的损失和受到干扰,导致图像出现失真甚至显示错误,而DVI接口无需进行这些转换,避免了信号的损失,使图像的清晰度和细节表现力都得到了大大提高。
第1章三支持HDCP协议
DVI接口可以支持HDCP协议,为将来看带版权的高清视频打下基础。
不过要想让显卡支持HDCP,光有DVI接口是不行的,需要加装专用的芯片,还要交纳不菲的HDCP认证费,因此目前真正支持HDCP协议的显卡还不多。
HDCP信号从接口形式,管脚定义,数据格式等都与DVI相同,只是考虑保密的原因,对数据进行了加密,要符合HDCP的协议要求。
考虑到这只是协议层面的不同,我们可将此两者等同考虑。
DVI接口的标准
DVI接口和VGA接口不同,DVI接口存在很多标准,使用显示器时一定要搞明白。
DVI一共分为5种标准。
其中DVI-D和DVI-I分为“双通道”和“单通道”两种类型,我们平时见到的都是单通道版的,双通道版的成本很高,因此只有部分专业设备才具备,普通消费者很难见到。
DVI-A是一种模拟传输标准,晚期的大屏幕专业CRT中能看见。
不过由于和VGA没有本质区别,性能也不高,因此DVI-A事实上已经被废弃了。
至于DFP接口,这是一种已经被废弃的
早期的数字规范。
关于DVI信号的各种特性,可以参考下表:
规格信号备注
DVI-I双通道数字/模拟可转换VGA
DVI-I单通道数字/模拟可转换VGA
DVI-D双通道数字不可转换VGA
DVI-D单通道数字不可转换VGA
DVI-A模拟已废弃
DVI引脚定义
dvi各种标准之间的比较如下表所示:
DVI-A(A=Analog)
DVI-D(D=Digital)
DVI-I(I=A+D=Integrated)
是模拟信号接口,只能去接DVI-A或者VGA接口的信号。
是数字信号接口,只能去接DVI-D接口的信号。
含及上述两个接口,在管脚定义上有明显的区分.
不支持数字信号
不支持模拟信号
当DVI-I接VGA时,就是起到了DVI-A的作用.
当DVI-I接DVI-D时,只起了DVI-D的作用。
其中DVI-D和DVI-I的引脚定义如下表所示:
DVI-D针脚图
DVI-I针脚图
DIV-I接口针脚含义图:
C1=AnalogRed
模拟视频信号三基色信号线中的红
C2=AnalogGreen
模拟视频信号三基色信号线中的绿
C3=AnalogBlue
模拟视频信号三基色信号线中的蓝
C4=AnalogH(Horizontal)sync
模拟视频信号(水平扫描)行同步信号
C5=AnalogGround
模拟视频信号地线
8=AnalogV(Vertical)sync
模拟视频信号(垂直扫描)场同步信号(在DVI-D中,8是NoConnect就是空脚,什么也没有连接)
从针脚上可以看出,除了地线以外,DVI-I接口比DVI-D接口原架构规范上,多了RGBHV这几个与VGA定义一样的信号线插脚。
而这些多余出来的针脚就是DVI-A,两者结合就构成了DVI-I接口。
三种接口的区别
DVI接口的现状
目前市场上的DVI线有18+1和24+1以及18+5和24+5这4种规格。
18针属于单通道DVI,传输速率只有24针的一半,为165MHz。
在画面显示上,单通道的DVI支持的分辨率和双通道的完全一样,但刷新率却只有双通道的一半左右,会造成显示质量的下降。
一般来讲,单通道的DVI接口,最大的刷新率只能支持到1920*1080*60hz或1600*1200*60hz,即现有23寸宽屏显示器和20寸普通比例显示器的正常显示,再高的话就会造成显示效果的下降。
而使用大屏液晶显示器的话,24针的双通道DVI是必须具备的条件。
至于18+5和24+5这种规格都属于DVI-I,多出来得4根线用于兼容传统VGA模拟信号。
这种接口在显示卡上用的多,显示器基本不用,除非是970P这样的单接口显示器才会考虑采用。
如果显示器低于23寸宽屏或20寸普屏的话,使用18针DVI完全没有问题,用24针的当然可以,但有些浪费了。
另外,如果想用大屏幕显示器的话,一款具备双通道输出的显示卡也非常重要。
因此现在大多数显卡采用的是DVI-I双通道接口,性能达到要求。
实际上现在显示卡在很多情况下,DVI能达到应有的性能指标。
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