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DVI是基于TMDS(Transition Minimized Differential Signaling,轉(zhuǎn)換最小差分信號(hào))技術(shù)來(lái)傳輸數(shù)字信號(hào)。TMDS運(yùn)用先進(jìn)的編碼算法把8bit數(shù)據(jù)(R、G、B中的每路基色信號(hào))通過(guò)最小轉(zhuǎn)換編碼為10bit數(shù)據(jù)(包含行場(chǎng)同步信息、時(shí)鐘信息、數(shù)據(jù)DE、糾錯(cuò)等),經(jīng)過(guò)DC平衡后,采用差分信號(hào)傳輸數(shù)據(jù),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(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、高質(zhì)量的數(shù)字信號(hào)傳輸。數(shù)字視頻接口(DVI)是一種國(guó)際開放的接口標(biāo)準(zhǔn),在PC、DVD、高清晰電視(HDTV)、高清晰投影儀等設(shè)備上有廣泛的應(yīng)用。

12+5針DVI線,是目前市面上最常見的DVI線材,在小于或等于1920x1200分辨率的顯示器中,搭配的都是這種DVI線。因?yàn)樵谶@分辨率內(nèi),單雙通道輸出的畫質(zhì)是一樣的,廠商沒(méi)有必要花更高的成本附帶雙通線。購(gòu)買的話,20元左右拿下。

DVI-D(24+1/18+1)

DVI-D接口是純數(shù)字的接口,只能傳輸數(shù)字信號(hào),不兼容模擬信號(hào)。由于不傳輸模擬信號(hào),因此無(wú)法轉(zhuǎn)換vga接口。

DVI-I(24+5/18+5)

DVI-I接口是兼容數(shù)字和模擬接口的,為了兼容傳統(tǒng)VGA模擬信號(hào),就比DVI-D多了4個(gè)信號(hào)引腳,用來(lái)傳輸模擬信號(hào)。

5+5針轉(zhuǎn)VGA線

這種線一般在沒(méi)有提供VGA接口的顯示器附件中搭配,"+5"針是代表可以支持?jǐn)?shù)字和模擬信號(hào)。為什么不使用24+5針,同樣是為了節(jié)省成本。

針腳定義

對(duì)于單連接,僅用下圖所示的1、2、9、10、17、18腳傳輸。

數(shù)字電視增加DVI接口比較簡(jiǎn)單,從硬件電路考慮,一是在接口處增加DVI解碼部分,二是在后端提供一個(gè)數(shù)據(jù)通道,如果電視原有方案中具有A/D轉(zhuǎn)換和相應(yīng)的后級(jí)數(shù)據(jù)處理通道,那么DVI接口解碼輸出的數(shù)據(jù)可以與它共用,因?yàn)樵跀?shù)字信號(hào)格式一定的情況下,其碼率、行頻、場(chǎng)頻、時(shí)鐘是一致的。

在實(shí)際研究開發(fā)中,需要特別注意DVI解碼輸出數(shù)據(jù)信號(hào)、A/D轉(zhuǎn)換輸出數(shù)據(jù)信號(hào)的隔離和避免前端通道相互干擾。由于兩組通道的共用,相當(dāng)于延長(zhǎng)了數(shù)字輸出引腳的信號(hào)線長(zhǎng)度,因此對(duì)于長(zhǎng)距離的數(shù)字信號(hào)印制線,有必要在其特征阻抗處將其中斷,以避免數(shù)字信號(hào)的過(guò)沖、欠沖和振鈴,通常情況下在數(shù)據(jù)線上串聯(lián)幾十歐姆的電阻。同時(shí)對(duì)于輸出驅(qū)動(dòng)來(lái)說(shuō),需要最大限度地減小數(shù)字輸出引腳的容性載荷,但是在信號(hào)布線階段,一般不能精確計(jì)算容性負(fù)載,為方便系統(tǒng)調(diào)試,應(yīng)考慮在數(shù)據(jù)信號(hào)線、行場(chǎng)同步信號(hào)線、時(shí)鐘信號(hào)線到地并聯(lián)電容,根據(jù)PCB材料、信號(hào)長(zhǎng)度不同,電容值一般在幾十pF即可,這樣就可達(dá)到通道負(fù)載平衡、數(shù)據(jù)上升沿、下降沿和相位的一致,減少數(shù)字噪聲干擾和抖動(dòng)。

數(shù)字電視DVI接口性能測(cè)試時(shí),誤碼率指標(biāo)應(yīng)達(dá)到10-9,即10億bit允許出現(xiàn)一個(gè)誤碼,因此在性能測(cè)試時(shí)必須保證一定的測(cè)試時(shí)間,如VGA@60Hz,25MHz時(shí)鐘頻率,測(cè)試時(shí)間應(yīng)大于40s,那么1080i@60Hz、74.25MHz像素頻率,測(cè)試時(shí)間應(yīng)大于14s,同時(shí)可通過(guò)主觀觀察圖像1分鐘以上,無(wú)明顯的像素噪聲以判斷接口性能的優(yōu)劣。

DVI接口中有+5V電壓,熱插拔檢測(cè)(HPD)電壓要求從此電壓獲取,HPD有效電平應(yīng)大于2.4V,因此接收設(shè)備的HPD串聯(lián)電阻一般應(yīng)小于10kΩ。應(yīng)用中接收設(shè)備也可使用此電壓,用于系統(tǒng)供電,但負(fù)載電流不應(yīng)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(dòng),EDID存儲(chǔ)器供電最好也由發(fā)送端+5V產(chǎn)生。

為保證硬件電路設(shè)計(jì)的可行,還必須有軟件的支撐。優(yōu)化的軟件流程是保證DVI接口系統(tǒng)正常工作的關(guān)鍵。

對(duì)于DVI接口在數(shù)字電視、平板電視上的應(yīng)用研究,更為關(guān)鍵的是EDID(Extended Display Identification DATA,即擴(kuò)展顯示識(shí)別數(shù)據(jù))編程,HDCP(High-bandwidth Digital Content Protection)功能的實(shí)現(xiàn)。這些對(duì)于數(shù)字電視來(lái)說(shuō)都是全新應(yīng)用,只有EDID和HDCP在數(shù)字電視上實(shí)現(xiàn)后,DVI接口才是真正的數(shù)字電視接口。號(hào)播出還有分別,如何利用正確的方法將DVI接口輸出的視頻信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確的廣播級(jí)指標(biāo)的測(cè)試,目前還沒(méi)有一個(gè)很完善的方法。

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(guī)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)只傳輸模擬信號(hào),實(shí)質(zhì)就是 VGA模擬傳輸接口規(guī)格。當(dāng)要將模擬信號(hào)D-Sub接頭連接在顯卡的DVI-I插座時(shí),必須使用轉(zhuǎn)換接頭。轉(zhuǎn)換接頭連接顯卡的插頭,就是DVI-A接口。早期的大屏幕專業(yè)CRT中也能看見這種插頭。

DVI-Digital(DVI-D)接口(18+1和24+1)是純數(shù)字的接口,只能傳輸數(shù)字信號(hào),不兼容模擬信號(hào)。所以,DVI-D的插座有18個(gè)或24個(gè)數(shù)字插針的插孔+ 1個(gè)扁形插孔。

DVI-Integrated(DVI-I)接口(18+5和24+5)是兼容數(shù)字和模擬接口的,所以,DVI-I的插座就有18個(gè)或24個(gè)數(shù)字插針的插孔+5個(gè)模擬插針的插孔(就是旁邊那個(gè)四針孔和一個(gè)十字花)。比DVI-D多出來(lái)的4根線用于兼容傳統(tǒng)VGA模擬信號(hào)。基于這樣的結(jié)構(gòu),DVI-I插座可以插DVI-I和DVI-D的插頭,而DVI-D插座只能插DVI-D的插頭。DVI-I兼容模擬接口并不意味著模擬信號(hào)的接口D-Sub插頭可以直接連接在DVI-I插座上,它必須通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)換接頭才能連接使用。一般采用這種接口的顯卡都會(huì)帶有相關(guān)的轉(zhuǎn)換接頭�？紤]到兼容性問(wèn)題,目前顯卡一般會(huì)采用DVI-I接口,這樣可以通過(guò)轉(zhuǎn)換接頭連接到普通的VGA接口。而帶有兩個(gè)DVI接口的顯示器一般使用DVI-D類型。而帶有一個(gè)DVI接口和一個(gè)VGA接口的顯示器,DVI接口一般使用帶有模擬信號(hào)的DVI-I接口。

DVI接口在傳輸數(shù)字信號(hào)時(shí)又分為單連接(Single Link)和雙連接(Dual Link)兩種方式。單連接DVI接口的傳輸速率只有雙連接的一半,為165MHz/s ,最大的分辨率和刷新率只能支持到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(dá)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�？偟膩�(lái)說(shuō),如果是1920x1200內(nèi)的分辨率,單雙連接兩者輸出的畫質(zhì)是一樣的。

DVI-I支持?jǐn)?shù)字/模擬轉(zhuǎn)換的接口類型,倘若顯示器只有一種DVI接口,那就會(huì)搭配支持?jǐn)?shù)字/模擬兩種模式的DVI-I。假如顯示器有DVI和VGA兩種接口,則搭配DVI-D。

1、誤區(qū):DVI與HDMI兩個(gè)接口的畫質(zhì)相差很大

現(xiàn)有情況下,相同分辨率,DVI與HDMI兩個(gè)接口的畫質(zhì)無(wú)明顯區(qū)別,但是隨著hdmi接口的發(fā)展,比DVI接口能提供更多的功能。

2、誤區(qū):HDMI接口可以傳輸音頻信號(hào),DVI不能傳輸音頻信號(hào)

DVI和HDMI接口傳輸?shù)亩际荰MDS信號(hào),TMDS其實(shí)只要4對(duì)線就可以了,其他引腳都是輔助的。區(qū)別在于DVI信號(hào)在編碼時(shí)本來(lái)是沒(méi)有包含音頻的,HDMI信號(hào)是打包有音頻在內(nèi)的。而當(dāng)廠商把音頻信號(hào)和視頻信號(hào)一起編碼成TDMS格式時(shí),DVI接口同樣能傳輸音頻信號(hào)。

HDMI的優(yōu)點(diǎn)

HDMI1.3版本:

1、新增了對(duì)新型無(wú)損壓縮數(shù)字音頻格式 Dolby TrueHD和DTS-HD Master Audio™的支持。

2、更高的刷新率:在同樣1920x1080分辨率的模式下,HDMI 1.3提供165Hz刷新率比雙通道DVI接口的120Hz刷新率更高。

HDMI 1.4版本:

1、以太網(wǎng)絡(luò)通道:HDMI 規(guī)格1.4在纜線中增加了數(shù)據(jù)通路, 來(lái)達(dá)成雙向高速的傳送。有此功能的設(shè)備在連結(jié)后,將可用以太線100Mb/秒的速度發(fā)送和接收數(shù)據(jù), 并使這些設(shè)備立即成為IP基礎(chǔ)的設(shè)備。HDMI以太網(wǎng)絡(luò)通道可讓集成互聯(lián)網(wǎng)功能的HDMI設(shè)備,無(wú)需使用其他以太網(wǎng)絡(luò)線纜,即可與其他HDMI設(shè)備共享其互聯(lián)網(wǎng)連線。此一新功能同時(shí)也提供HDMI設(shè)備間共享內(nèi)容所需的互連架構(gòu)。

2、更高的分辨率:支持3840×2160 24Hz/25Hz/30Hz;4096×2160 24Hz分辨率。新規(guī)格支持4096×2160分辨率,使得HDMI界面得以用許多數(shù)字影院所采用的同等標(biāo)準(zhǔn)分辨率的內(nèi)容傳輸。而雙通道DVI接口只能支持到2560x1600分辨率。

如何選擇DVI接口及DVI接口有哪些優(yōu)勢(shì)

DVI接口的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下兩方面:

1、速度快:DVI傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào),數(shù)字圖像信息不需經(jīng)過(guò)任何轉(zhuǎn)換,就會(huì)直接被傳送到顯示設(shè)備上,因此減少了數(shù)字→模擬→數(shù)字繁瑣的轉(zhuǎn)換過(guò)程,大大節(jié)省了時(shí)間,因此它的速度更快,有效消除拖影現(xiàn)象,而且使用DVI進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,信號(hào)沒(méi)有衰減,色彩更純凈,更逼真。

2、畫面清晰:計(jì)算機(jī)內(nèi)部傳輸?shù)氖嵌�進(jìn)制的數(shù)字信號(hào),使用VGA接口連接液晶顯示器的話就需要先把信號(hào)通過(guò)顯卡中的D/A(數(shù)字/模擬)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)镽、 G、B三原色信號(hào)和行、場(chǎng)同步信號(hào),這些信號(hào)通過(guò)模擬信號(hào)線傳輸?shù)揭壕��?nèi)部還需要相應(yīng)的A/D(模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)再一次轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)才能在液晶上顯示出圖像來(lái)。在上述的D/A、A/D轉(zhuǎn)換和信號(hào)傳輸過(guò)程中不可避免會(huì)出現(xiàn)信號(hào)的損失和受到干擾,導(dǎo)致圖像出現(xiàn)失真甚至顯示錯(cuò)誤,而DVI接口無(wú)需進(jìn)行這些轉(zhuǎn)換,避免了信號(hào)的損失,使圖像的清晰度和細(xì)節(jié)表現(xiàn)力都得到了大大提高。

在邊緣融合系統(tǒng)中基本上都會(huì)用到的采集雙路VGA信號(hào)或雙路DVI信號(hào)的采集卡,接下來(lái)我們從以下幾個(gè)方面闡述一下在選擇DVI雙路采集卡時(shí)應(yīng)該注意的相關(guān)問(wèn)題:

① DVI是不是真正意義上的數(shù)字信號(hào)架構(gòu),DVI數(shù)字信號(hào)架構(gòu)的采集卡,相對(duì)于VGA采集卡來(lái)說(shuō)研發(fā)難度高很多,所以我們一定要注意所選的是不是在卡上做了簡(jiǎn)單的 VGA轉(zhuǎn)DVI接口模塊,而不是真正的DVI架構(gòu)純數(shù)字采集卡。

② 由于開發(fā)技術(shù)的限制,要做到DVI采集卡包括VGA采集卡可采集獨(dú)立顯卡輸出和非獨(dú)立顯卡輸出的技術(shù)門檻會(huì)很高,在選擇此類產(chǎn)品時(shí)一定要注意辨別看是否支持。

③是否具有板載緩存,這個(gè)很重要,采集卡的很多關(guān)鍵性能需要板載緩存來(lái)提高。

④DVI雙路采集卡,不是簡(jiǎn)單的兩卡復(fù)制,是真正需要將兩塊DVI采集卡合二為一,一槽兩卡,同時(shí)采集兩路DVI信號(hào),并且參數(shù)要能獨(dú)立調(diào)節(jié),不能相互影響,不是兩塊卡完全設(shè)置成一樣才能使用,不能設(shè)置某一個(gè)影響另一個(gè),在選擇時(shí)也要注意辨別。

⑤軟件的應(yīng)用要比較簡(jiǎn)單,因?yàn)镈VI雙路采集卡屬于采集非標(biāo)準(zhǔn)圖像信號(hào),很多參數(shù)需要調(diào)試,所以軟件的設(shè)計(jì)要利于初用者順利調(diào)試,快速達(dá)到最好的效果。