好處
DVI數字接口比标準VGA(即D-SUB)接口要好,數字界面保證了全部内容采用數字格式傳輸,保證了主機到顯示器的傳輸過程中資料的完整性(無幹擾信号引入),可以得到更清晰的影像。而傳統的VGA接口(即D-SUB)是先将數字信号轉為模拟信号,再将模拟信号傳入數字顯示器,最後通過數字顯示器内部再次轉為數字信号。
DVI數字接口的主要目的是讓顯示卡的畫面訊号透過數字的方式傳送到電腦屏幕。因為以前的CRT屏幕所使用的是模拟訊号,所以傳統的D-sub 15pin的電腦屏幕接頭走的是模拟訊号(複合信号), 将顯示卡内的數字畫面訊号轉換成模拟訊号送到電腦屏幕去。對于沒有配備DVI接口的液晶顯示器來說,它的原理是和之前的CRT顯示器是一樣的。
由于數字顯示器 (液晶投影機、等離子電視、LCD TV等數字顯示産品) 采用的是純數字的設備,那麼直接通過數字界面輸入數字信号當然會更好,而通過D-sub 15pin就顯得有些不明智了( 先将數字信号轉為模拟信号,再将模拟信号傳入數字顯示器,最後通過數字顯示器内部再次轉為數字信号)。
對于我們普通用戶來說,可以簡單認為數字信号帶來的畫面質量要比模拟信号的畫面質量要高。購買液晶顯示器時能配備DVI則最好。
DVI接頭有三種,分别是DVI-Digital(DVI-D)、DVI-Analog(DVI-A)跟DVI-Integrated (DVI-I),DVI-Digital(DVI-D)隻有支持數字顯示的設備 、DVI-Analog(DVI-A)隻有支持模拟顯示的設備,DVI-Integrated (DVI-I)則是支持數字顯示跟模拟顯示。之所有會有這樣的搭配,因為DVI雖然是為了數字顯示設備所訂定的标準,但是因為透過數字的傳送不會降低畫面的效果
再加上為了考慮能夠轉換成模拟訊号,所以才會有DVI-D、DVI-A跟DVI-I這三種接頭,其中DVI-I可以相容DVI-D裝置(包括連接線),但是DVI-D接頭卻不能夠使用DVI-I連接線,所以大家會看到數字顯示設備是DVI-D的接頭,連接線是DVI-I的接頭,顯示卡是DVI-I的接頭。且DVI-I也可轉接成為D-sub 15pin。
由于DVI-A隻能隻有模拟信号的設備,所以對于我們電腦用戶來說一般都很少見到,我們一般接觸的DVI接口都為DVI-I或者DVI-D接口。
我們生活當中大部分雙DVI接口的顯卡的DVI接口都是DVI-I接口,因為它能兼容模拟信号,在使用DVI轉VGA接頭之後亦能在CRT顯示器上傳輸信号。
背景介紹
DVI(DigitalVisualInterface),即數字視頻接口。它是1999年由SiliconImage、Intel(英特爾)、Compaq(康柏)、IBM、HP(惠普)、NEC、Fujitsu(富士通)等公司共同組成DDWG(DigitalDisplayWorkingGroup,數字顯示工作組)推出的接口标準。
DVI是基于TMDS(TransitionMinimizedDifferentialSignaling),轉換最小差分信号)技術來傳輸數字信号,TMDS運用先進的編碼算法把8bit數據(R、G、B中的每路基色信号)通過最小轉換編碼為10bit數據(包含行場同步信息、時鐘信息、數據DE、糾錯等),經過DC平衡後,采用差分信号傳輸數據,它和LVDS、TTL相比有較好的電磁兼容性能,可以用低成本的專用電纜實現長距離、高質量的數字信号傳輸。TMDS技術的連接傳輸結構如圖1所示。數字視頻接口(DVI)是一種國際開放的接口标準,在PC、DVD、高清晰電視(HDTV)、高清晰投影儀等設備上有廣泛的應用。
分類
DVI-A(18+1)
18+1針DVI線,是目前市面上最常見的DVI線材,在小于或等于1920
x1200分辨率的顯示器中,搭配的都是這種DVI線。因為在這分辨率内,單雙通道輸出的畫質是一樣的,廠商沒有必要花更高的成本附帶雙通線。購買的話,20元左右拿下。
DVI-D(24+1)
24+1針轉VGA轉換頭和上面介紹的轉換線作用是完全一樣的,隻是線變成了頭而已。這種轉換頭一般是沒有VGA接口的顯卡中搭配,購買的話,10元左右能拿下。
DVI-I(24+5)
24+5針DVI線價格高,所以隻有高分辨率顯示器或者3D
顯示器才搭配。購買的話,質量好點要50元左右。
5+5針轉VGA線
這種線一般在沒有提供VGA接口的顯示器附件中搭配,“+5”針是代表可以支持數字和模拟信号。為什麼不使用24+5針,同樣是為了節省成本。購買的話,20元左右拿下。
針腳定義
對于單連接,僅用下圖所示的1、2、9、10、17、18腳傳輸。
應用
為達到高清晰度顯示要求,掃描一般采用1080i@60Hz格式(即隔行掃描,行頻33.75kHz,場頻60Hz,像素頻率74.25MHz),實際應用中為減少行頻變換,所有的視頻輸入格式(如480P、576P、720P等)通過格式變換(Scale和De-interlace等)都統一轉換為1080i@60Hz格式輸出,即多頻歸一。本文讨論的DVI接口以上述數字電視标準為基礎考慮應用。
數字電視增加DVI接口比較簡單,從硬件電路考慮,一是在接口處增加DVI解碼部分,二是在後端提供一個數據通道,如果電視原有方案中具有A/D轉換和相應的後級數據處理通道,那麼DVI接口解碼輸出的數據可以與它共用,因為在數字信号格式一定的情況下,其碼率、行頻、場頻、時鐘是一緻的。
在實際研究開發中,需要特别注意DVI解碼輸出數據信号、A/D轉換輸出數據信号的隔離和避免前端通道相互幹擾。由于兩組通道的共用,相當于延長了數字輸出引腳的信号線長度,因此對于長距離的數字信号印制線,有必要在其特征阻抗處将其中斷,以避免數字信号的過沖、欠沖和振鈴,通常情況下在數據線上串聯幾十歐姆的電阻。
同時對于輸出驅動來說,需要最大限度地減小數字輸出引腳的容性載荷,但是在信号布線階段,一般不能精确計算容性負載,為方便系統調試,應考慮在數據信号線、行場同步信号線、時鐘信号線到地并聯電容,根據PCB材料、信号長度不同,電容值一般在幾十pF即可,這樣就可達到通道負載平衡、數據上升沿、下降沿和相位的一緻,減少數字噪聲幹擾和抖動。
數字電視DVI接口性能測試時,誤碼率指标應達到10-9,即10億bit允許出現一個誤碼,因此在性能測試時必須保證一定的測試時間,如VGA@60Hz,25MHz時鐘頻率,測試時間應大于40s,那麼1080i@60Hz、74.25MHz像素頻率,測試時間應大于14s,同時可通過主觀觀察圖像1分鐘以上,無明顯的像素噪聲以判斷接口性能的優劣。
DVI接口中有+5V電壓,熱插拔檢測(HPD)電壓要求從此電壓獲取,HPD有效電平應大于2.4V,因此接收設備的HPD串聯電阻一般應小于10kΩ。應用中接收設備也可使用此電壓,用于系統供電,但負載電流不應大于50mA,最好小于10mA,以保證HPD電平需要。為保證接口的正常啟動,EDID存儲器供電最好也由發送端+5V産生。
為保證硬件電路設計的可行,還必須有軟件的支撐。優化的軟件流程是保證DVI接口系統正常工作的關鍵。
對于DVI接口在數字電視、平闆電視上的應用研究,更為關鍵的是EDID(ExtendedDisplayIdentificationDATA,即擴展顯示識别數據)編程,HDCP(High-bandwidthDigitalContentProtection)功能的實現。這些對于數字電視來說都是全新應用,隻有EDID和HDCP在數字電視上實現後,DVI接口才是真正的數字電視接口。号播出還有分别,如何利用正确的方法将DVI接口輸出的視頻信号進行準确的廣播級指标的測試,目前還沒有一個很完善的方法。
規格
DVI接口有3種類型5種規格,端子接口尺寸為39.5mm×15.13mm。
3大類包括:DVI-Analog(DVI-A)接口,DVI-Digital(DVI-D)接口,DVI-Integrated(DVI-I)接口。
5種規格包括DVI-A(12+5)、單連接DVI-D(18+1)、雙連接DVI-D(24+1)、單連接DVI-I(18+5)、雙連接DVI-I(24+5)。
DVI-Analog(DVI-A)接口(12+5)隻傳輸模拟信号,實質就是VGA模拟傳輸接口規格。當要将模拟信号D-Sub接頭連接在顯卡的DVI-I插座時,必須使用轉換接頭。轉換接頭連接顯卡的插頭,就是DVI-A接口。早期的大屏幕專業CRT中也能看見這種插頭。
DVI-Digital(DVI-D)接口(18+1和24+1)是純數字的接口,隻能傳輸數字信号,不兼容模拟信号。所以,DVI-D的插座有18個或24個數字插針的插孔+1個扁形插孔。
DVI-Integrated(DVI-I)接口(18+5和24+5)是兼容數字和模拟接口的,所以,DVI-I的插座就有18個或24個數字插針的插孔+5個模拟插針的插孔(就是旁邊那個四針孔和一個十字花)。比DVI-D多出來的4根線用于兼容傳統VGA模拟信号。基于這樣的結構,DVI-I插座可以插DVI-I和DVI-D的插頭,而DVI-D插座隻能插DVI-D的插頭。
DVI-I兼容模拟接口并不意味着模拟信号的接口D-Sub插頭可以直接連接在DVI-I插座上,它必須通過一個轉換接頭才能連接使用。一般采用這種接口的顯卡都會帶有相關的轉換接頭。考慮到兼容性問題,目前顯卡一般會采用DVI-I接口,這樣可以通過轉換接頭連接到普通的VGA接口。而帶有兩個DVI接口的顯示器一般使用DVI-D類型。而帶有一個DVI接口和一個VGA接口的顯示器,DVI接口一般使用帶有模拟信号的DVI-I接口。
DVI接口在傳輸數字信号時又分為單連接(SingleLink)和雙連接(DualLink)兩種方式。單連接DVI接口的傳輸速率隻有雙連接的一半,為165MHz/s,最大的分辨率和刷新率隻能支持到1920x1200,60hz。至于雙連接的DVI接口,支持到2560x1600,60Hz模式,也可以支持1920x1080,120Hz的模式。液晶顯示器要達到3D效果必須擁有120Hz的刷新率,所以3D方案中,使用DVI的話,必須要使用雙連接的DVI接口的DVI線。總的來說,如果是1920x1200内的分辨率,單雙連接兩者輸出的畫質是一樣的。
DVI-I支持數字/模拟轉換的接口類型,倘若顯示器隻有一種DVI接口,那就會搭配支持數字/模拟兩種模式的DVI-I。假如顯示器有DVI和VGA兩種接口,則搭配DVI-D。



















