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DVI

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发表于 2011-3-19 11:09:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 n805 于 2015-12-19 19:43 编辑 8 h3 V! k  m/ Q: P9 k

8 s$ y; l/ @9 c" Y+ n) NDVI  
/ s. n6 M/ P2 l( U; {! I3 B( n 概述  
- ?% i( p6 S7 C3 Y% S0 f0 m    DVI(Digital Visual Interface)即数字视频接口。它是 1999年由Silicon Image、 5 l! Z# C4 e+ o/ W1 e8 N  ^
Intel(英特尔)、Compaq(康柏)、IBM、HP(惠普)、NEC、Fujitsu(富士通)等公司共同组 ( D# w! X" E3 b  v' T
成DDWG(Digital Display Working Group,数字显示工作组)推出的接口标准,它是以Silicon  
2 b0 }' P/ w& BImage 公司的 PanalLink 接口技术为基础,基于 TMDS(Transition Minimized Differential  
. c. R$ C9 t7 y$ l0 R9 lSignaling,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, ' B% c: e, J: n! J
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
* P, P2 X/ R/ l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。  
, j! ], [  i, a) G* F6 @2 }7 S  `    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 4 q' v0 M, Q0 Y
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, . o0 Z4 R/ O2 s* E, g6 l
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 - c+ D; ?3 ~0 x3 G. i" l
为显示器上的图象。
/ v3 a9 L+ }; r* d3 V    接口  / M* i7 N6 u6 M4 A- ^' k
    DVI 接口和 VGA 接口不同,DVI 接口存在 5 种标准,如下图所示。其中 DVI-D 和 DVI-I " O7 }2 F5 s& _9 Q# }
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
+ r6 e% g! i" m( d* \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。  
: O- a3 \: j# P) U7 m  A    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 * R$ E' V( A9 y# H" x. H: o
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 1 t8 K4 T  K7 z+ Q9 [
般采用这种接口的显卡都会带有相关的转换接头。  & d- X5 `% q8 G& r5 ^  {
    DVI-D 接口只能接收数字信号,接口上只 ( A# j; ~6 d! f7 E3 c
有 3 排 8 列共 24 个针脚,其中右上角的一个 * S/ y8 k% x7 S$ d. B; Z: t
针脚为空,不兼容模拟信号。  ) H5 c1 O! \/ I
    DVI-A 是一种模拟传输标准,晚期的大屏
# F/ d2 R3 x# ^8 F  j  E幕专业 CRT中能看见。不过由于和 VGA 没有本
" [9 z- K* J" Y& Q0 R! ~, I质区别,性能也不高,因此 DVI-A事实上已经
0 O9 N) ]: M7 x( ?4 m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。  
, C1 J, d7 n. I8 w4 g$ f    关于 DVI 信号的各种特性,可以参考下表:  % e% o2 p; X- x' M3 H
          规格                         信号                        备注  
$ U2 P  q, V6 \. X! b       DVI-I 双通道                  数字/模拟                     可转换 VGA  8 @# B" w' L7 |# A2 v4 z4 Q6 p( s
       DVI-I 单通道                  数字/模拟                     可转换 VGA  
* K. l! z2 G. V% k$ v$ }       DVI-D 双通道                     数字                    不可转换 VGA  
8 l8 V4 z: J5 |' n. N! N       DVI-D 单通道                     数字                    不可转换 VGA  
5 D- L1 u6 s: @, g. o          DVI-A                      模拟                       已废弃  ! x# G" f7 Y) {( F& i
7 J& Q& P; T! R0 X' q( S
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 楼主| 发表于 2011-3-19 11:10:36 | 显示全部楼层
细节  " P8 w! c' d2 ]/ |) r
. x  x6 i1 q, \3 E7 m
    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
8 E- E) ~$ K/ y5 ]
% \7 S) q+ u1 M道本质是一致的,都是 DVI 信号。因此先介绍 DVI 信号的特点。  
5 I8 e  I( t: \" g" a/ k- h- F) f& ]  _+ X: {: |5 e' g
    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 3 {) N4 E' m- A8 }8 w; Q

4 k% ~+ L( B0 ?+ M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
+ g: `1 n# ]- t. c) U! K6 i0 h, r9 i" V; v
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,
- A; v2 T8 N9 w) W/ ~2 Y+ N2 C: G6 m
PDP 等)经过 A/D 处理,转换为数字信号,随后由数字信号在 TFT LCD source driver 中通 ! }6 \9 E2 G/ ~' z- \" A3 @/ k

+ c- H1 d" q* ~' X/ L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
+ m+ m, L; u& |2 p
+ u3 K6 Q1 u# Y; R4 p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), ( t- `/ V* v1 a; ?/ o' \

, ~8 S& e& h* |0 c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 5 }# W% R- O% B" n

, d) D5 Z1 Z! W3 U& S% |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 # I1 N" H; L8 H  P; ^
6 \% k. H0 I% i0 a0 E0 [( \
口,因此数字→数字方式的应用环境已经成熟。    q0 e6 Z- D% E) A

0 O# a/ F$ p% \0 x$ J/ _- x9 V$ C    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 : j8 |7 o6 t- i: X9 l- n1 t5 P- }
! ^" I" O6 A' c4 H9 [
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
/ q. r& x! v4 h: s% ^# U" \/ a1 b
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
& K: Y/ ^0 h7 V4 F' v! u3 m* |9 R5 n2 H% a# M# a
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
/ M9 E& M+ U" w& l5 Y
6 Q" R( c6 n* c0 s; x) @7 l( p流在 0.24GHZ 到1.65GHZ之间。  % a1 U# t) g+ `. B) s/ W1 }" I  t

( b, Q& H8 q' N& V! x+ }    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
2 W& v6 }7 T' i- P4 V
5 f2 j4 l0 E9 v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
( }: i4 k5 d; m1 Z5 o( y: R+ s  f
7 @6 o, x! }' k. {! T' m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, 4 \' z6 V6 I9 P) m
- |$ n  _5 @0 Y, l" c
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,
3 {" }3 X' B3 B" }6 N* U
% z$ h! h& i! ^; Q因此本文所讨论的 DVI都是指 DVI1.0 标准。  : R/ L" ]- J4 T+ i- E

; Z3 L5 r# g! m# \9 p2.7.4 优点  
  b0 y  |( x/ O. b7 C! {7 I) ]
0 L# n/ P: V/ |" h8 r    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 ; B: p# W/ N  T" g4 k
9 D- Q+ p5 i) o: L
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
8 k( P% R- Z* u5 Z1 H6 W# P" \/ A$ I7 a6 J
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 / @7 @* Y8 y3 z( `- x% h
( k1 _: \+ v% v. G  _" c' Y
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:    m+ A/ W9 a5 y) [5 S
6 M7 \! l  p! Y( q  @* A$ P
    ◇ 速度快  ! A: I) v8 b9 }3 Z1 `

( t" a" c; R' \# \+ K/ O    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 + V: l4 u# r+ b
2 `* e1 d4 F$ J
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,
' B& Q2 M1 u2 y# f" T* ?* i5 c' }- }% T+ [$ ]; Q$ W
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。  " W7 o* k) H# V7 l  M4 T
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 楼主| 发表于 2011-3-19 11:13:32 | 显示全部楼层
◇ 画面清晰  
6 p  x0 ]; K* J: X+ m; w$ _/ n* z' i5 \
    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
" K" y* j' _1 n; `3 C$ A, \) n# s8 T; r3 c
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,
( C, z" k- e6 q( w/ a5 V# Q0 ~' ]5 ^  f) |* F6 X, s4 s- G
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
( `$ n0 d4 o, i- j% z/ k! L( i+ y" M' R8 F9 ]$ C) D+ p
号再一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
) I- f0 ~7 s* r+ W. o
4 Z% H+ g. G# U) |7 f" O) v# F' I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。" ^4 V, l9 W- `! s6 M) w6 C& a
◇ 支持 HDCP 协议  
3 m" V& e" c2 a% q% I) t' Y9 @9 J8 y1 [: }4 ]  y
    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
0 H) l8 G- J& u6 b
, r& Z" o- w" }! U5 R  I支持 HDCP,光有 DVI 接口是不行的,需要加装专用的芯片,还要交纳不斐的 HDCP认证费,
( e# P  Z3 ]1 t
4 s( i3 X$ N3 @# M- K8 t因此目前真正支持 HDCP协议的显卡还不多。  ; i; O  h* x6 [. `6 l
! n; c' n$ V1 q( s
    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, 1 h# v4 i& w" n" B8 M

  x' C- @) N, V" G# B3 J4 K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 , W/ l3 j2 \% w& t
1 W2 i+ q2 ~$ i1 V8 C( x% T
两者等同考虑。  ( |- r# H. P# c  Y+ R6 s" v

8 v) Q* U( P- G' Q2.7.5 现状  ! y5 F9 N+ A& L3 j$ v$ `1 @
# N4 f6 [: l  S3 ]0 w3 a
    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。  
4 R% J& ~: _2 q$ q/ j8 M4 z; N. R  k
    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
* P! h) `+ @! E. N0 ~: V1 G9 Z
8 b2 _5 A( J8 a) f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 5 n& L, o! ~  j* w9 w. m! \

6 A- C1 ]1 e1 @- V, E8 Z3 W; R. T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
/ _% K/ U( v  y7 Z! g" r5 w9 M7 V
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
5 g+ \# m5 v* ?3 M
" j( M- U9 F1 I, V- L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 ! W6 A5 C0 v6 A" \- p0 B4 D7 K
$ `2 n# v  h+ F1 K( l
件。  : w: s/ W& f/ E
5 ~2 g3 m1 D8 b9 q0 D+ h6 Y
    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。 2 c2 U$ y1 p, R% |* j  p6 m
$ [0 m; n) x, m( }  g( c
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 0 A, G# s# w2 i" X

! ?6 Y$ O! g9 u7 k! S' T采用。  ; e+ ]; K. a; T* I! g4 O

* T# O" F4 R  w7 n/ z: @    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
% q4 {# [2 Z3 j3 i2 z5 ~/ K' \7 \$ H  U2 K: S) v9 c
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
4 P  ?; M, l" S% \2 L
& i# \" V6 }! L; ?6 X6 o卡也非常重要。因此现在多数显示卡的 DVI 接口都是单通道的,性能达不到要求。实际上现 5 A, h. n9 f$ T6 o

, [3 T8 |& W5 O在显示卡在很多情况下,DVI 不能达到应有的性能指标。  
( P, N/ Y4 G7 _6 S# H7 H; J5 R% F% Q5 z3 U% b
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
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 楼主| 发表于 2011-3-19 11:16:20 | 显示全部楼层
DVI 接口,传输速度高达约 8GBPS(165MHZ x 24bit x 2),适合传输无压缩、高清晰度
5 v/ D  L2 ?; _3 Q( m% E* a$ |' R
  ^6 c" G& y# m0 E/ U5 d, s视频信号。最高支持 QXGA(2048x1536)格式。现在有不少显卡都具有 DVI输出,比如华硕的
3 h2 W7 R$ C* Y* j
! X# k* v1 v" {( D, f+ y4 |AGP-V7100(一年前的产品了)。DVI 是现在等离子显示器的标准输入接口。部分在美国销售
+ m; D5 z& r/ h" W2 M7 G
/ }  h) |9 U8 }6 {的高清晰模拟电视机也具有 DVI 接口,只不过名称成了 DVI-HDTV,实际上就是标准的 DVI
4 w/ g2 n& z- z; a8 @0 B
! _7 X; ]1 n* z$ d$ F2 o接口。在模拟电视机上采用 DVI 接口的目的是利用数字传输不容易受干扰的特性,但对图像
; Q* r3 o: P% _5 {: r. D& W* C* X/ I- ~) l# P$ N
质量的提高并不显著。市面上也有极少的高档逐行 DVD 播放机具有 DVI 输出。
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 楼主| 发表于 2011-3-19 11:17:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 mingstarlu 于 2011-3-19 11:20 编辑 7 C7 v! l( e5 T, T7 G

+ p% T# K( e9 \! A" E, h1 x! N2 G由于 DVI 是面向电脑开发的,因此一共具有 29 只脚,体积也比较大,并且不支持声音
( ?; X2 P/ u+ b1 p* @' E! g8 {- f! o7 `+ k4 o  `
的传输,因此并不太适合用在普通的家用电器设备上。于是业界又联合推出了 HDMI(DVI-CE)
4 G, ^/ r: x; Z- v5 i4 E  W
  h4 Z( P# b0 r+ m- B接口。HDMI的最高传输速度是 3.95GBPS,支持HDTV 信号的无压缩传输,并支持 8 声道96KHZ
) J; e' ?& H) {- a+ n% H' }, V( j2 @' X1 s, r$ {8 k. J$ I. x
或 1 个声道的 192KHZ 数字伴音。这样就可以使用一根线完成高清晰度图像和数字伴音的传 5 z: l' ~! G# G  A8 C
5 v$ l3 t! f3 U6 {, }
播。HDMI 接口宽 2.1 厘米,高 1.5 厘米。HDMI 是 Hi-Definition Multimedia Interface 2 G7 Z, D3 f5 c8 C6 g6 @
% I+ ?% D# H1 {+ o6 [2 J: c2 m" s
的简称,在正式推出前也叫 DVI-CE(Digital Visual Interface-Consumer Electornics)。
: V; T; w+ Q3 H/ W: E8 P$ U+ X
' H* q5 Y/ t0 H4 o2 P推出 HDMI 标准的日立、松下、飞利浦、Silicon Image、索尼、汤姆逊(RCA)、东芝希望 HDMI
* R9 j' @4 x" J0 ~# C8 [5 d' A( i3 G6 A2 G% M
会成为将来高清晰度电视信号、蓝光 DVD 播放机的标准数字信号输入/输出接口。

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