DVI 接口

news/2024/11/17 6:53:59/

DVI全称为Digital Visual Interface,是1999年由Silicon Image、Intel(英特尔)、Compaq(康柏)、IBM、HP(惠普)、NEC、Fujitsu(富士通)等公司共同组成的数字显示工作组DDWG(Digital Display Working Group)推出的接口标准,其外观是一个24针的接插件。显示设备采用DVI接口具有主要有以下两大优点:

  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。

区分不同DVI标准

  DVI接口有多种规格,分为DVI-A、DVI-D和DVI-I,它是以Silicon Image公司的PanalLink接口技术为基础,基于TMDS(Transition Minimized Differential 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,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-D接口

 

DVI-I接口



  前面我们已经提到过,DVI也分为几种规格,其中DVI-A其实就是VGA接口标准,只是换汤不换药而已,目前的DVI接口主要是DVI-D和DVI-I两种,而这两种规格中,又再分为“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。

区分不同DVI标准



  常见的DVI接口中,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,其中右上角的一个针脚为空。不兼容模拟信号。

  DVI-I接口可同时兼容模拟和数字信号。兼容模拟幸好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。

18针和24针DVI的区别

  在买液晶显示器的时候,我们可能会发现,DVI有18针和24针两种,有人说18针DVI是简化版,比24针的性能差很多,而也有的人说24针DVI就是多了一些地线二者根本没有区别。究竟事实是怎样?

  之前我们已经跟大家提到过,在DVI的不同规格中,又分为“双通道”和“单通道”两种类型,其实这18针、24针就是这两种类型的差别。18针的DVI属于单通道,而24针属于双通道,也就是说,18针的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。

  那18针DVI接口的液晶显示器是不是不能买呢?答案当然是否定的,目前我们使用的显示器尺寸大多在20英寸以下,准确的说并不能算是大屏液晶显示器,这些显示器的标准分辨率都在18针DVI的能力范围之内,除非是购买23英寸以上的大屏液晶显示器,否则对18针还是24针这样的烦恼完全没必要太过在意。

显卡没有DVI接口怎么办?
不用担心,您可以买一个VGA转DVI的转换接头,要注意DVI接口的类型。

 

DVI的英文全名为Digital Visual Interface,中文称为“数字视频接口”。是一种视频接口标准,设计的目标是通过数字化的传送来强化个人计算机显示器的画面品质。目前广泛应用于LCD、数字投影机等显示设备上。此标准由显示业界数家领导厂商所组成的论坛:“数字显示工作小组”(Digital Display Working Group,DDWG)制订。DVI接口可以传送未压缩的数字视频数据到显示设备。本规格部分兼容于HDMI标准。

目录:
1. 概要
2. 技术导论
3. 接头形式
4. 规格
5. 参考资料
6. 外部链接

数字视频接口 (DVI)

A male DVI-I connector DVI-D (Single Link) 接头

数字与模拟的计算机视频连接接口
产品历史
设计者数字显示工作小组
设计年代1999年4月
制造年代1999年至今
前身VGA端子
规格
外接yes
图像信号数字视频流数据
(单链结) WUXGA 1920 × 1200 @ 60 Hz
(双链结) WQXGA (2560 × 1600) @ 60 Hz
模拟RGB视频 (-3 db at 400 MHz)
数据信号R,G,B data + clock and DDC
 数据带宽(单链结) 3.7 Gbit/s
(双链结) 7.6 Gbit/s +
 最大设备数量1
 协议3 × TMDS data + clock
脚位数量29
脚位配置

从正面看DVI母座接口
Pin 1TMDS Data 2-Digital red - (Link 1)
Pin 2TMDS Data 2+Digital red + (Link 1)
Pin 3TMDS Data 2/4 shield 
Pin 4TMDS Data 4-Digital green - (Link 2)
Pin 5TMDS Data 4+Digital green + (Link 2)
Pin 6DDC clock 
Pin 7DDC data 
Pin 8Analog vertical sync 
Pin 9TMDS Data 1-Digital green - (Link 1)
Pin 10TMDS Data 1+Digital green + (Link 1)
Pin 11TMDS Data 1/3 shield 
Pin 12TMDS Data 3-Digital blue - (Link 2)
Pin 13TMDS Data 3+Digital blue + (Link 2)
Pin 14+5VPower for monitor when in standby
Pin 15GroundReturn for pin 14 and analog sync
Pin 16Hot plug detect 
Pin 17TMDS data 0-Digital blue - (Link 1) and digital sync
Pin 18TMDS data 0+Digital blue + (Link 1) and digital sync
Pin 19TMDS data 0/5 shield 
Pin 20TMDS data 5-Digital red - (Link 2)
Pin 21TMDS data 5+Digital red + (Link 2)
Pin 22TMDS clock shield 
Pin 23TMDS clock+Digital clock + (Links 1 and 2)
Pin 24TMDS clock-Digital clock - (Links 1 and 2)
C1Analog red 
C2Analog green 
C3Analog blue 
C4Analog horizontal sync 
C5Analog groundReturn for R, G and B signals

1. 概要

DVI接口的协议会使得像素的亮度与色彩信号从信号来源(如显卡)以二进制方式传送到显示设备。当显示设备以其本地分辨率被驱动时,仅需读取DVI传来的每个像素的数值数据并且套用到正确的位置即可。相对于模拟方式传送的像素数据会受到邻接像素数据以及电磁噪声以及其他的模拟失真影响,在此方法中,输出端寄存器中的每个像素都直接对应显示端的每个像素。使得画面品质有基本的保障。

在此之前以模拟方式传送视频数据的标准,如VGA是为了以镜像管(阴极射线管)为基础的显示设备而设计,传送的单位是水平扫描线,因此并未使用数字化的离散信号。模拟传送的视频信号是以变更输出电压来控制扫描中的电子流束的密度,并借此来表现亮度以及彩度。

然而当LCD等数字化的显示设备开始实用化之后,以模拟方式传送信号至数字显示设备时,该设备必须以特定频率将扫描线信号取样再转换回数字格式。若取样出现误差就会使得画面品质劣化。且当信号来源为计算机时,显卡将数字的画面信号转换为模拟输出,再被LCD显示器转换回数字画面的流程显然是多余的。因此DVI也随着LCD显示器成为主流而被广泛使用。

2. 技术导论

DVI的数据格式来自于半导体厂商Silicon Image公司所发展的PanelLink技术(此技术最早应用于笔记本电脑),并使用了最小化转移差动信号(Transition Minimized Differential Signaling,TMDS)技术来确保高速串行数据传送的稳定性。一个“单链结”(Single Link)DVI通道包括了四条双绞缆线(红,绿,蓝,时钟频率信号),每个像素数据量为24位。信号的时序与VGA极为类似。画面是以逐行的方式被传送,并在每一行与每祯画面传送完毕后加入一个特定的空白时间(类似模拟扫描线),并没有将数据封包化,也不会只更新前后画面改变的部分。每张画面在该更新时都会被完整的重新传送。

单链结DVI最大可传送的分辨率为2.6百万像素,每秒钟更新60次。新版的DVI规格中提供一组额外的DVI链结通道,当两组链结一起使用时可以提供额外的传送带宽,称为双链结(Dual-link DVI)运作模式。DVI规格中规定以165MHz的带宽为界,当显示模式需求低于此带宽时应只使用单链结运作,以上则应自动切换为双链结。另外第二组链结也可作为传送超过24位的像素色彩数据使用。

另外,DVI接头内也如同VGA接口一样备有DDC-2协议的脚位以便显卡能读取屏幕的EDID(延伸显示能力识别)数据,藉以帮助显卡决定其可能的输出分辨率。

3. 接头形式


DVI connector pins (view of plug)

DVI接头除包含DVI标准所规定的数字信号脚位之外也可包含传统模拟信号(VGA)的脚位,此设计是为了维持DVI的通用性以便不同形式的屏幕可以共用同一种连接线。随着实现功能的不同,DVI接头被分成三种类型:

  • DVI-D(仅传送数字信号)
  • DVI-A(仅传送模拟信号)
  • DVI-I(可传送数字及模拟信号)

此外有实现出第二组DVI链路的接头有时被称为DVI-DL (dual link).

某些较新型的DVD播放机,电视机(包括HDTV)以及投影机采用了所谓"DVI/HDCP"接头,这种接头在外型上完全与DVI相同,但是其传送的数据有经过HDCP协议所加密以防止非法复制。现今装有DVI接口显卡的计算机经常可利用前述显示设备作为大型屏幕之用,但由于2007年之前产制的显卡大多不支持HDCP,所以可能会受到版权保护技术的限制而无法以最高分辨率播放受到HDCP保护的视频内容。

此外,DVI-D的模拟脚位故意设计得比DVI-I的同样脚位长,以防止用户将DVI-D公头误插入DVI-I的母座。

4. 规格

4. 1. 数字信号

  • 最小时钟频率:21.76 MHz
  • 单链结模式最大时钟频率:165 MHz (3.7 Gbit/s)
  • 双链结模式最大时钟频率:仅受限于缆线品质(典型可超越 7.4 Gbit/s)
  • 每一时钟频率可传送像素数:1(单链结)or 2(双链结)
  • 单一像素数据长度:24位
  • 单链结模式分辨率示例:
    • HDTV (1920 × 1080) @ 60 Hz with 5% LCD blanking (131 MHz)
    • UXGA (1600 × 1200) @ 60 Hz with GTF blanking (161 MHz)
    • WUXGA (1920 × 1200) @ 60 Hz (154 MHz)
    • SXGA (1280 × 1024) @ 85 Hz with GTF blanking (159 MHz)
  • 双链结模式分辨率示例:
    • QXGA (2048 × 1536) @ 75 Hz with GTF blanking (2×170 MHz)
    • HDTV (1920 × 1080) @ 85 Hz with GTF blanking (2×126 MHz)
    • WQXGA (2560 × 1600)@ 60 Hz with GTF blanking (2x174 MHz) (30" LCD Dell, Apple, Samsung)
    • WQUXGA (3840 × 2400) @ 33 Hz with GTF blanking (2x159 MHz)

GTF(Generalized Timing Formula)是一种 VESA 标准

 


http://www.ppmy.cn/news/390933.html

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