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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
4 u5 G: T3 ~6 d
1 Q* N5 O3 F. ^+ x$ N- }; Q6 e4 QDVI  . w8 F1 c  v9 d8 d4 p& X3 r
概述  
1 j1 |5 _5 S. ^5 ?1 n  g; f    DVI(Digital Visual Interface)即数字视频接口。它是 1999年由Silicon Image、
' P  Y; j6 P3 UIntel(英特尔)、Compaq(康柏)、IBM、HP(惠普)、NEC、Fujitsu(富士通)等公司共同组 % V, G; B0 i2 B% h' S+ B
成DDWG(Digital Display Working Group,数字显示工作组)推出的接口标准,它是以Silicon  # Y8 l' X4 m3 x) |' ?0 g# F1 [
Image 公司的 PanalLink 接口技术为基础,基于 TMDS(Transition Minimized Differential  ! b& Z' s% |. V
Signaling,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, $ P4 |# w- m2 q$ F1 y9 h
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 " L5 ]# L& U* M$ w6 y* 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。  7 R% @4 u* @/ n; o; g: \# D
    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
% G( p3 M7 `! O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, 3 S, Y/ T; R- L4 `( c
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
; ]0 d: I/ O4 c5 z8 Q  `为显示器上的图象。( l) a9 g- s7 H. w" P
    接口  6 h+ n( ]% Q. s. G# y. r- v
    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 9 `  {0 g8 w* z2 l/ [) R
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
. R! ~1 i  p) q# I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。  
+ B3 p3 x, K+ x" I% @% R    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
6 T$ @* P3 N1 i8 J3 J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 , N( I, l' O9 T
般采用这种接口的显卡都会带有相关的转换接头。  : g6 C- ?8 X  ?6 ?+ `. T
    DVI-D 接口只能接收数字信号,接口上只
* R. S% p9 @8 G- u有 3 排 8 列共 24 个针脚,其中右上角的一个
, @3 o1 @2 R6 [( i& s# I- ^" @( {) b5 f针脚为空,不兼容模拟信号。  4 D# [* g! H/ r& B4 c1 Z7 n* E3 m
    DVI-A 是一种模拟传输标准,晚期的大屏
; ~8 G" U; v  Z- [* Z4 ~- n# [幕专业 CRT中能看见。不过由于和 VGA 没有本 + `- o7 C: C: L! {, b
质区别,性能也不高,因此 DVI-A事实上已经 + q% a# v9 z  o/ J
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。  
, N$ b- u8 J" O" J& ~0 l9 V    关于 DVI 信号的各种特性,可以参考下表:  
4 C' P  U! {! y0 r/ o          规格                         信号                        备注  
  m  N4 f% h5 k1 J5 d- }) x       DVI-I 双通道                  数字/模拟                     可转换 VGA  3 \: I' Z3 c0 b
       DVI-I 单通道                  数字/模拟                     可转换 VGA  
! [! M- o$ l! B6 `4 [% p       DVI-D 双通道                     数字                    不可转换 VGA  
9 z; l0 B( T2 K       DVI-D 单通道                     数字                    不可转换 VGA  
) W. u9 e  K/ Z- D6 N4 _          DVI-A                      模拟                       已废弃  # i  g) A0 E5 }( w( M. C
. p/ t0 s- r, L% g9 y/ B
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 楼主| 发表于 2011-3-19 11:10:36 | 显示全部楼层
细节  
) o% [6 p# O. }; \( x' B" {( b
/ S8 i# a" V3 w    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
4 a/ T/ D0 t4 u( A& {% w; _
' D/ E! S- l& W/ r' H道本质是一致的,都是 DVI 信号。因此先介绍 DVI 信号的特点。  . @2 N1 B% I  N& q- k0 z! O7 L# A

! j" Y9 B- V0 [    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
  Y/ u1 m& _0 L6 R8 j
* }/ _' D! g% M! x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 ; y8 b4 l1 c9 W5 i# f; i1 A. h+ r

" b5 X4 J6 ?4 h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, / @4 s) d; M9 ?: P" Z5 W; v
, T' e$ N9 S, p. ]: f
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
+ \: d1 E# w; T8 x4 Y
( w7 _' z. G& I4 T* z. O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 1 L$ v' i, R* t/ x
& C1 Q8 a$ I! O3 F# @7 v
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), 7 r1 }2 U  e2 x! {0 `

) }# ]# d5 S1 ~$ S! A0 j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 ; z0 F4 Z; S7 H. X. y8 T* w! K% H# Z

" u, w8 R2 k  J4 N9 U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 8 a- _+ ^6 i1 B) \) U6 ^
- f" B: k) N# O) R7 r0 G0 r
口,因此数字→数字方式的应用环境已经成熟。  
4 p" a6 a/ M% S! E
& b7 x3 w! k2 `, L3 W% t5 q4 ~    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
; T; H' x' X. \4 Z) D5 [  Q3 R/ o# r7 S/ _, w& G
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
! o: W" J! z! g6 W  G$ h8 }) f
, Q/ ]% _; n4 C0 z; T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
$ U* \" G( C/ _( e
4 F0 n. S7 q" u# _* f! M0 d( q: k1024×768×70 的分辨率为例,码流时钟为 70MHz×10,折合为 0.7GHZ。一般 DVI1.0 的码
6 n, P. Z& v) S! W3 t5 D. U1 @3 a
流在 0.24GHZ 到1.65GHZ之间。  0 b2 {  A9 E5 t( [/ J) ?3 D

1 {# y" V9 Z8 A* j" d* c! N, ?    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
% H6 p) v6 x! Q+ E
9 f- n  j5 X' u& [) d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
0 {5 M% a9 \, k9 Q9 \& g  ]( N  ~" Y4 o
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, 5 G2 j0 o" I, k& ]/ G& ?9 b

- F% v. S3 p: i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,
) p8 a3 z' a. }/ A/ v  H$ m0 N! C. s5 e3 ~
因此本文所讨论的 DVI都是指 DVI1.0 标准。  ! e  v# x1 ~6 U
7 a2 _7 x) ]. U. y
2.7.4 优点  
  N0 p# B$ \/ Q, u! |) m
" l$ k# J  r0 t2 {* z0 p3 J    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 8 r2 q0 |' s; K0 p& L
  O: l! z* B$ Q8 _& y: k  i
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 4 I7 l+ z! Z  R5 C7 t

* B+ ?  W% C2 T& K* S* h  {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 % [% p9 a6 x1 O9 f  Q

: m) f5 O, a. U6 @2 U' fDVI-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:  8 s0 L2 J7 J& p8 z6 S9 [' z
8 b2 M$ g; b2 Z+ X
    ◇ 速度快  4 I' R$ }) o3 N2 e' V$ S- i
4 |2 p* z+ o8 t& U( D
    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 4 G$ i  F6 S+ Y: A+ E' B$ G" i

; N9 _3 n" Q3 r# ?- s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, 4 D& O8 n7 D# g. Y% t  m5 W
2 @6 \9 U' }& O' H" |1 F# s
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。  
8 `- z( e( ~( u5 b* v* s" \1 D
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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  
' K3 P  H) Z( M9 U, ]$ j% I7 k5 O/ {$ w2 P5 l+ I
    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
9 w+ m: ]2 f! L& C( N( R: k: a& n$ G$ F. o
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,
8 c$ f2 f5 k6 c# w, j( O; Y" X% d  Q' s8 y( p" A$ {& t3 O; i
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
2 F7 k1 c4 }3 Z" q) B
4 i9 e3 B3 s; {  U. Q) R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   G6 n: c/ B1 x/ l9 m! s

5 v) p3 C& M7 q( w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。
5 U$ ?* h( W3 L9 s# w4 R◇ 支持 HDCP 协议  $ O8 [4 [; u9 f( N9 i  \
8 S8 ~. P/ ^3 a4 B  b
    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 " {5 \: s* I8 ^: y
# l3 ^- v5 g& k  a0 m, _
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,
+ j7 |- _0 `3 E( \& K; K( E7 X( H9 z5 ~
因此目前真正支持 HDCP协议的显卡还不多。  5 w' Y; X( F( @0 y' h% w

+ ~4 a3 Q0 H! Y# W. n    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, ) H/ D# v  W: |# W* V. \

. D5 A6 |* Z: b8 p9 J% W; Q& n" t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
: Q, v# X  H' ^+ i
" ~  k- r. a6 x5 p两者等同考虑。  
1 a/ ^8 y: ]$ L# J& p( K6 x$ {' m0 J9 u& L& v! a. x2 O5 S
2.7.5 现状  & I! O7 W6 A6 r, D
2 k; n: {6 [" \$ M5 _. C9 p$ Z
    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。  
. Y% v" f6 |* w% }* n) H' P# y- G4 t4 R. t0 g2 h
    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 . F% {' i4 U0 e; A
; h1 f( H7 C8 [/ }- T6 w. O
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   J" H" E5 w& X4 {" E
$ m5 _1 L, G/ O( A9 |1 c
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/ K2 E7 ^0 Z6 D

2 e+ p* T9 l  M+ Z1600*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
0 k) S' |' S; |) z& `7 G2 d) _$ T( x9 Y" X6 {. V! Z, O0 @
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
8 M2 C! [* R; D' ^/ D; a0 w8 j$ Z1 d- c* i9 K
件。  $ _) I% H8 V, b, N& O' `

# c. U: m( T' P$ A7 B% d  a    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。
6 j: k' k. S' ]& C6 o: }) x
: |8 Y' I* S1 n* d3 z, ]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 3 q# N) |/ M/ j" d2 p2 y

; Q* b( f; Q/ _4 A1 g4 d* D6 Y+ E采用。  / W4 M# s5 \4 C+ R
  @! b2 }' g! g% g
    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 7 y' W& S1 h, a$ V7 @9 K  {0 z$ q9 W' ^
9 `1 q; {3 U; P  O1 N( o
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
$ |; k1 Z* _% g* c$ j$ b
* x. U0 \' Z+ j9 n, R) s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
9 Y- s8 c" B1 H" H. N8 I; ~- k" l, s7 X1 K" k2 R3 |2 E' Q
在显示卡在很多情况下,DVI 不能达到应有的性能指标。  
: G" @* I: x( x* z) ^: D/ k% M- F# `# j! K
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 _9 |5 y, D( d) k. X

9 j3 S) X' R! H: o# u+ Z2 P  E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 - U1 X( B* x% F0 r6 s7 s" R/ ^! U
9 ]7 d7 w/ p4 t
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
/ y; a# x" D& P; Z* i
6 \$ f& X4 k. G/ o  M+ p5 o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
$ E' Z+ _- U+ y. b3 K" K- [; u' w3 f' g% _% ^- x
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
- u1 w4 w8 [1 o0 @( f3 c, z) j0 l3 J' ^  z/ C( j
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
* B  c0 A* u9 B& J! X  L
" o. B, x+ K! M7 |2 W  B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 / m# `7 K% m7 q) x6 _- p: d9 V

+ g5 R. m3 u( j1 F! @7 m! R4 r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)
/ p0 d9 `3 l& E5 U* o7 @
+ l% N8 \- D; I9 w6 E) i  {  P# C% [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
/ B: ?, R; n6 W" w
3 Q" t  i2 x9 k/ g3 R: }. {# B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
3 H8 q& q. a' ^# l% y% [4 ^* q- v2 F8 }; c
播。HDMI 接口宽 2.1 厘米,高 1.5 厘米。HDMI 是 Hi-Definition Multimedia Interface
" G, G- n5 B$ @( s! U8 |
* g5 h0 K. \. [2 o的简称,在正式推出前也叫 DVI-CE(Digital Visual Interface-Consumer Electornics)。 # V, ?# z' ~% [
6 {; }2 _9 k' \. z8 h/ f# }/ A" J
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 $ H. \, a, z' I+ @# e
; p2 e. _. B  y* K$ `
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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