DVI(Digital Visual Interface),即数字视频接口。它是1998年9月,在Intel开发者论坛上成立的,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DDWG(Digital Display Working Group,数字显示工作组)推出的接口标准。
DVI是基于TMDSTransition Minimized Differential Signaling,转换最小差分信号)技术来传输数字信号。TMDS运用先进的编码算法把8bit数据R、G、B中的每路基色信号)通过最小转换编码为10bit数据包含行场同步信息、时钟信息、数据DE、纠错等),经过DC平衡后,采用差分信号传输数据,它和LVDS、TTL相比有较好的电磁兼容性能,可以用低成本的专用电缆实现长距离、高质量的数字信号传输。数字视频接口(DVI)是一种国际开放的接口标准,在PC、DVD、高清晰电视(HDTV)、高清晰投影仪等设备上有广泛的应用。
DVI-A(12+5)
12+5针DVI线,是目前市面上最常见的DVI线材,在小于或等于1920
DVI-A12+5)图.jpg2张)
x1200分辨率的显示器中,搭配的都是这种DVI线。因为在这分辨率内,单双通道输出的画质是一样的,厂商没有必要花更高的成本附带双通线。购买的话,20元左右拿下。
DVI-D(24+1/18+1)
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DVI-D接口是纯数字的接口,只能传输数字信号,不兼容模拟信号。由于不传输模拟信号,因此无法转换vga接口。
DVI-I(24+5/18+5)
DVI-I接口是兼容数字和模拟接口的,为了兼容传统VGA模拟信号,就比DVI-D多了4个信号引脚,用来传输模拟信号。
5+5针转VGA线
这种线一般在没有提供VGA接口的显示器附件中搭配,“+5”针是代表可以支持数字和模拟信号。为什么不使用24+5针,同样是为了节省成本。
针脚定义
对于单连接,仅用下图所示的1、2、9、10、17、18脚传输。
为达到高清晰度显示要求,扫描一般采用1080i@60Hz格式即隔行扫描,行频33.75kHz,场频60Hz,像素频率74.25MHz),实际应用中为减少行频变换,所有的视频输入格式如480P、576P、720P等)通过格式变换Scale和De-interlace等)都统一转换为1080i@60Hz格式输出,即多频归一。本文讨论的DVI接口以上述数字电视标准为基础考虑应用。
数字电视增加DVI接口比较简单,从硬件电路考虑,一是在接口处增加DVI解码部分,二是在后端提供一个数据通道,如果电视原有方案中具有A/D转换和相应的后级数据处理通道,那么DVI接口解码输出的数据可以与它共用,因为在数字信号格式一定的情况下,其码率、行频、场频、时钟是一致的。
在实际研究开发中,需要特别注意DVI解码输出数据信号、A/D转换输出数据信号的隔离和避免前端通道相互干扰。由于两组通道的共用,相当于延长了数字输出引脚的信号线长度,因此对于长距离的数字信号印制线,有必要在其特征阻抗处将其中断,以避免数字信号的过冲、欠冲和振铃,通常情况下在数据线上串联几十欧姆的电阻。同时对于输出驱动来说,需要最大限度地减小数字输出引脚的容性载荷,但是在信号布线阶段,一般不能精确计算容性负载,为方便系统调试,应考虑在数据信号线、行场同步信号线、时钟信号线到地并联电容,根据PCB材料、信号长度不同,电容值一般在几十pF即可,这样就可达到通道负载平衡、数据上升沿、下降沿和相位的一致,减少数字噪声干扰和抖动。
数字电视DVI接口性能测试时,误码率指标应达到10-9,即10亿bit允许出现一个误码,因此在性能测试时必须保证一定的测试时间,如VGA@60Hz,25MHz时钟频率,测试时间应大于40s,那么1080i@60Hz、74.25MHz像素频率,测试时间应大于14s,同时可通过主观观察图像1分钟以上,无明显的像素噪声以判断接口性能的优劣。
DVI接口中有+5V电压,热插拔检测HPD)电压要求从此电压获取,HPD有效电平应大于2.4V,因此接收设备的HPD串联电阻一般应小于10kΩ。应用中接收设备也可使用此电压,用于系统供电,但负载电流不应大于50mA,最好小于10mA,以保证HPD电平需要。为保证接口的正常启动,EDID存储器供电最好也由发送端+5V产生。
为保证硬件电路设计的可行,还必须有软件的支撑。优化的软件流程是保证DVI接口系统正常工作的关键。
对于DVI接口在数字电视、平板电视上的应用研究,更为关键的是EDIDExtended Display Identification DATA,即扩展显示识别数据)编程,HDCPHigh-bandwidth Digital Content Protection)功能的实现。这些对于数字电视来说都是全新应用,只有EDID和HDCP在数字电视上实现后,DVI接口才是真正的数字电视接口。号播出还有分别,如何利用正确的方法将DVI接口输出的视频信号进行准确的广播级指标的测试,目前还没有一个很完善的方法。
DVI接口有3种类型5种规格,端子接口尺寸为39.5mm×15.13mm。
DVI-A(VGA)支持最大分辨率:2048 x 1536 60Hz
DVI-I18+5(单通道)支持最大分辨率:1920 x 1200 60Hz
DVI-I24+5(双通道)支持最大分辨率:2560 x 1600 60Hz,1920 x 1200 120Hz
DVI-D18+1(单通道)支持最大分辨率:1920 x 1200 60Hz
DVI-D24+1(双通道)支持最大分辨率:2560 x 1600 60Hz,1920 x 1080 120Hz
由上面的DVI接口支持的分辨率来看,DVI双通道接口可支持不同的刷新频率以及更高的分辨率,而单通道的接口刷新频率只固定在60Hz。目前的液晶显示器如果支持3D,就需要有120Hz的刷新频率才能使用3D功能,也就是使用双通道的DVI接口和线。如果显示画面的分辨率在1920*1200内,使用单通道和双通道DVI的效果是一样的。
3大类包括:DVI-Analog(DVI-A)接口,DVI-Digital(DVI-D)接口,DVI-Integrated(DVI-I)接口。
5种规格包括DVI-A12+5)、单连接DVI-D(18+1)、双连接DVI-D(24+1)、单连接DVI-I(18+5)、双连接DVI-I(24+5)。
DVI-Analog(DVI-A)接口(12+5)只传输模拟信号,实质就是 VGA模拟传输接口规格。当要将模拟信号D-Sub接头连接在显卡的DVI-I插座时,必须使用转换接头。转换接头连接显卡的插头,就是DVI-A接口。早期的大屏幕专业CRT中也能看见这种插头。
DVI-Digital(DVI-D)接口(18+1和24+1)是纯数字的接口,只能传输数字信号,不兼容模拟信号。所以,DVI-D的插座有18个或24个数字插针的插孔+ 1个扁形插孔。
DVI-Integrated(DVI-I)接口(18+5和24+5)是兼容数字和模拟接口的,所以,DVI-I的插座就有18个或24个数字插针的插孔+5个模拟插针的插孔(就是旁边那个四针孔和一个十字花)。比DVI-D多出来的4根线用于兼容传统VGA模拟信号。基于这样的结构,DVI-I插座可以插DVI-I和DVI-D的插头,而DVI-D插座只能插DVI-D的插头。DVI-I兼容模拟接口并不意味着模拟信号的接口D-Sub插头可以直接连接在DVI-I插座上,它必须通过一个转换接头才能连接使用。一般采用这种接口的显卡都会带有相关的转换接头。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通的VGA接口。而带有两个DVI接口的显示器一般使用DVI-D类型。而带有一个DVI接口和一个VGA接口的显示器,DVI接口一般使用带有模拟信号的DVI-I接口。
接口种类
优点
缺点
建议
VGA
支持高达2048×1536分辨率,支持热插拔
容易受其他信号干扰,高分辨率下字体有点虚
避免画面容易受干扰,在1920×1080分辨率下,20英寸及以内使用VGA。
DVI
高分辨率下画面更加细腻,不容易受信号干扰
种类多,大部分DVI线不支持1920×1200以上分辨率。热插拔有可能烧坏电路
建议全高清显示器使用DVI,超过1920×1200分辨率或使用3D的话,需使用双通道线材。
VGA(Video Graphics Array)即视频图形阵列
VGA接口共有15针,分成3排,每排5个孔,显卡上应用最为广泛的接口类型,绝大多数显卡都带有此种接口。它传输红、绿、蓝模拟信号以及同步信号水平和垂直信号)。
VGA接口15根针,其对应接口定义如下:
1.红基色 red ( 拆了一根VGA显示器数据线,HP的, 粉红色线)
2.绿基色 green( 拆了一根VGA显示器数据线 淡绿色线)
3.蓝基色 blue ( 拆了一根VGA显示器数据线 淡蓝色线)
4.地址码 ID Bit(也有部分是RES,或者为ID2显示器标示位2)
5.自测试 各家定义不同 )(一般为GND) ( 拆了一根VGA显示器数据线 黑色线 )
6.红地 ( 拆了一根VGA显示器数据线, 4,6,7,8,11为屏蔽线,连接在一起 )
7.绿地
8.蓝地
9.保留 各家定义不同 )(KEY··我也不是很理解) ( 拆了一根VGA显示器数据线, 黄色线 )
10. 数字地 ( 拆了一根VGA显示器数据线,红色线)
11.地址码(ID0显示器标示位0)
12.地址码(ID1显示器标示位1) ( 拆了一根VGA显示器数据线,绿色线)
13.行同步 (拆了一根VGA显示器数据线,白色线)
14.场同步 (拆了一根VGA显示器数据线,棕色线)
15.地址码 ID3或显示器标示位3 ) (拆了一根VGA显示器数据线,橙色线)
VGA接口管脚定义图册