Sobre la interfície DVI, els connectors DVI i els tipus de cables DVI
DVI (Digital Visual Interface) és una interfície de vídeo digital. Es va establir el setembre de 1998 a l'Intel Developer Forum i va ser llançat pel DDWG (Digital Display Working Group) format per Silicon Image, Intel, Compaq, IBM, HP, NEC, Fujitsu i altres empreses.
DVI es basa en la tecnologia TMDS (Transition Minimized Differential Signaling) per transmetre senyals digitals. TMDS utilitza algorismes de codificació avançats per convertir dades de 8-bits (cada senyal de color primari en R, G, B) en dades de 10-bits (inclosa informació de sincronització de camps de línia, informació del rellotge, dades DE, correcció d'errors, etc.). etc.) mitjançant una conversió mínima. Després de l'equilibri de CC, utilitza senyals diferencials per transmetre dades. En comparació amb LVDS i TTL, té un millor rendiment de compatibilitat electromagnètica i pot utilitzar cables dedicats de baix cost per aconseguir una transmissió de senyal digital d'alta qualitat i llarga distància. La interfície de vídeo digital (DVI) és un estàndard internacional d'interfície obert que s'utilitza àmpliament en ordinadors, DVD, televisors d'alta definició (HDTV), projectors d'alta definició i altres dispositius.
Mida de la interfície DVI
Hi ha 3 tipus i 5 especificacions d'interfície DVI, i la mida del connector DVI és de 39,5 mm × 15,13 mm.
Els 3 tipus principals de connector DVI són: interfície DVI-analògica (DVI-A), interfície DVI-digital (DVI-D) i interfície DVI-integrada (DVI-I).
Les 5 especificacions inclouen DVI-A (12+5), DVI-D d'enllaç únic (18+1), DVI-D d'enllaç dual ({24+1), DVI-I d'enllaç únic (18+5 }}) i DVI-I de doble enllaç (24+5).
La interfície DVI-Analog (DVI-A) (12+5) només transmet senyals analògics, que és essencialment l'especificació de la interfície de transmissió analògica VGA. Quan el connector D-Sub del senyal analògic està connectat a la presa DVI-I de la targeta gràfica, s'ha d'utilitzar un connector de conversió. El connector de conversió està connectat al connector de la targeta gràfica, que és la interfície DVI-A. Aquest connector també es pot veure als primers CRT professionals de pantalla gran.
La interfície DVI-Digital (DVI-D) (18+1 i 24+1) és una interfície digital pura que només pot transmetre senyals digitals i no és compatible amb senyals analògics. Per tant, la presa DVI-D té una presa plana de 18 o 24 pins digitals + 1.
La interfície DVI-Integrated (DVI-I) (18+5 i 24+5) és compatible amb interfícies de senyal digital i de senyal analògic, de manera que la presa DVI-I té 18 o 24 pins digitals + 5 pins analògics. Els 4 cables addicionals en comparació amb DVI-D s'utilitzen per ser compatibles amb els senyals analògics VGA tradicionals. D'acord amb aquesta estructura, la presa DVI-I es pot connectar amb endolls DVI-I i DVI-D, mentre que la presa DVI-D només es pot connectar amb un endoll DVI-D. La compatibilitat de DVI-I amb interfícies analògiques no vol dir que el connector D-Sub de la interfície de senyal analògic es pugui connectar directament a la presa DVI-I. S'ha de connectar mitjançant un connector de conversió. En general, les targetes gràfiques que utilitzen aquesta interfície inclouran connectors de conversió relacionats. Tenint en compte els problemes de compatibilitat, les targetes gràfiques actuals utilitzen generalment interfícies DVI-I, que es poden connectar a interfícies VGA normals mitjançant connectors de conversió. Els monitors amb dues interfícies DVI utilitzen generalment la interfície DVI-D. Per als monitors amb una interfície DVI i una interfície VGA, la interfície DVI generalment utilitza una interfície DVI-I amb senyals analògics.
La interfície DVI es divideix en dos modes quan es transmeten senyals digitals: enllaç únic i enllaç dual. La velocitat de transmissió de la interfície DVI d'enllaç únic és només la meitat de la de la connexió dual, que és de 165 MHz/s. La resolució màxima i la freqüència de refresc només admeten 1920 x 1200, 60 Hz. Pel que fa a la interfície DVI de doble enllaç, admet el mode 2560x1600, 60Hz i el mode 1920x1080, 120Hz. Els monitors LCD han de tenir una freqüència de refresc de 120 Hz per aconseguir efectes 3D, de manera que en la solució 3D, si s'utilitza la interfície DVI, s'ha d'utilitzar un cable DVI amb un connector DVI de doble enllaç. En general, si la resolució es troba dins de 1920 x 1200, la qualitat de sortida de la interfície DVI d'enllaç simple i dual és la mateixa.
La interfície DVI-I és un tipus d'interfície que admet la conversió digital/analògica. Si el monitor només té una interfície DVI, estarà equipat amb una interfície DVI-I que admet els dos modes digital/analògic. Si el monitor té interfícies DVI i VGA, estarà equipat amb interfície DVI-D.
Classificació dels cables DVI
Cable DVI-A (12+5).
El cable DVI-A de 12+5 pin és el cable DVI més comú del mercat. El cable analògic/analògic DVI-A a DVI-A s'utilitza en monitors amb una resolució inferior o igual a 1920x1200. Com que la qualitat d'imatge de la sortida DVI d'un sol canal i de la sortida de doble canal és la mateixa dins d'aquesta resolució, no cal que els fabricants gastin més diners per proporcionar cables de doble canal.
Cable DVI-D d'un enllaç (24+1/18+1).
La interfície DVI-D és una interfície digital pura que només pot transmetre senyals digitals i no és compatible amb senyals analògics. Com que no transmet senyals analògics, no pot convertir la interfície DVI a la interfície VGA.
Cable de vídeo digital DVI-D d'angle superior 18+1 Single Link
Cable de monitor de doble enllaç DVI-D 24+1 de 144 Hz
Cable Dual Link DVI-I (24+5/18+5).
La interfície DVI-I és compatible amb interfícies digitals i analògiques. Per ser compatible amb els senyals analògics VGA tradicionals, té 4 pins de senyal més que DVI-D per transmetre senyals analògics.
Cable d'extensió DVI-D 245 de doble enllaç mascle a femella
Aplicació de la interfície DVI
Per tal d'aconseguir els requisits de visualització d'alta definició, l'escaneig adopta generalment el format 1080i@60Hz (és a dir, exploració entrellaçada, freqüència de línia 33,75 kHz, freqüència de camp 60 Hz, freqüència de píxels 74,25 MHz). En aplicacions reals, per tal de reduir la conversió de freqüència de línia, tots els formats d'entrada de vídeo (com ara 480P, 576P, 720P, etc.) es converteixen uniformement a la sortida en format 1080i@60Hz mitjançant la conversió de format (escala i desentrellaçat, etc.) , és a dir, normalització multifreqüència. La interfície DVI que es parla en aquest article es considera basada en els estàndards de televisió digital anteriors.
És relativament senzill afegir una interfície DVI a un televisor digital. Des de la perspectiva del circuit de maquinari, un és afegir una part de descodificació DVI a la interfície i l'altre és proporcionar un canal de dades a la part posterior. Si la solució de televisió original té una conversió A/D i els corresponents canals de processament de dades posteriors a l'etapa, es poden compartir amb ella la sortida de dades de la descodificació de la interfície DVI, perquè quan el format del senyal digital és cert, la seva velocitat de bits, freqüència de línia, la freqüència de camp i el rellotge són coherents.
En la investigació i desenvolupament reals, s'ha de prestar especial atenció a l'aïllament dels senyals de dades de sortida de descodificació DVI i dels senyals de dades de sortida de conversió A/D i per evitar la interferència mútua entre els canals frontals. Atès que compartir dos grups de canals equival a allargar la longitud de la línia de senyal del pin de sortida digital, cal interrompre la línia impresa del senyal digital de llarga distància a la seva impedància característica per evitar el sobrepassament, la baixada i el timbre de la senyal digital. Normalment, una resistència de desenes d'ohms es connecta en sèrie a la línia de dades. Al mateix temps, per al controlador de sortida, cal minimitzar la càrrega capacitiva del pin de sortida digital, però en l'etapa de cablejat del senyal, la càrrega capacitiva no es pot calcular amb precisió. Per tal de facilitar la depuració del sistema, s'ha de considerar connectar la línia de senyal de dades, la línia de senyal de sincronització de camp de línia i la línia de senyal de rellotge a terra en paral·lel. El valor de la capacitat és generalment desenes de pF, depenent del material de la PCB i de la longitud del senyal. D'aquesta manera, es pot aconseguir l'equilibri de càrrega del canal, la coherència del front ascendent de dades, el front descendent i la fase, i es pot reduir la interferència i la fluctuació de soroll digital.
Quan es prova el rendiment de la interfície DVI d'un televisor digital, l'índex de taxa d'error de bits hauria d'arribar a 10-9, és a dir, es permet un error de bit per cada mil milions de bits. Per tant, s'ha de garantir un cert temps de prova durant la prova de rendiment. Per exemple, per a VGA@60Hz, freqüència de rellotge de 25MHz, el temps de prova hauria de ser superior a 40s. Per a 1080i@60Hz, freqüència de píxels de 74,25MHz, el temps de prova hauria de ser superior a 14s. Al mateix temps, el rendiment de la interfície es pot jutjar observant subjectivament la imatge durant més d'1 minut i no hi ha cap soroll de píxels evident.
Hi ha una tensió de +5V a la interfície DVI i cal obtenir la tensió de detecció de connexió en calent (HPD) a partir d'aquesta tensió. El nivell efectiu de l'HPD hauria de ser superior a 2,4 V, de manera que la resistència de la sèrie HPD del dispositiu receptor generalment hauria de ser inferior a 10 kΩ. El dispositiu receptor també pot utilitzar aquesta tensió a l'aplicació per a la font d'alimentació del sistema, però el corrent de càrrega no ha de ser superior a 50 mA, preferiblement inferior a 10 mA, per garantir el requisit de nivell HPD. Per garantir l'inici normal de la interfície, la font d'alimentació de la memòria EDID també es genera preferentment per la +5V de l'extrem de transmissió.
Per garantir la viabilitat del disseny del circuit de maquinari, també es requereix suport de programari. El flux de programari optimitzat és la clau per garantir el funcionament normal del sistema d'interfície DVI.
Per a la recerca d'aplicacions de la interfície DVI a la televisió digital i la televisió de pantalla plana, la clau és la programació EDID (Dades d'identificació de pantalla estesa) i la funció HDCP (Protecció de contingut digital d'amplada de banda alta). Totes aquestes són aplicacions noves per a la televisió digital. Només després que EDID i HDCP s'implementin a la televisió digital, la interfície DVI és una interfície de televisió digital real. Encara hi ha una diferència entre l'emissió del senyal i el senyal. Com utilitzar el mètode correcte per provar la sortida del senyal de vídeo mitjançant la interfície DVI per obtenir indicadors de nivell d'emissió precisos, actualment no hi ha un mètode perfecte.
Com triar la interfície DVI i quins són els avantatges de la interfície DVI
Els avantatges de la interfície DVI es reflecteixen principalment en els dos aspectes següents:
1. Velocitat ràpida: DVI transmet senyals digitals. La informació de la imatge digital no s'ha de convertir i es transmetrà directament al dispositiu de visualització. Per tant, es redueix el tediós procés de conversió de digital a analògic a digital, la qual cosa estalvia molt temps. Per tant, és més ràpid i elimina eficaçment el fenomen del fantasma. A més, quan s'utilitza DVI per a la transmissió de dades, el senyal no s'atenua i el color és més pur i realista.
2. Imatge clara: l'ordinador transmet senyals digitals binaris a l'interior. Si s'utilitza la interfície VGA per connectar el monitor LCD, primer s'ha de convertir el senyal en senyals de tres colors primaris R, G, B i senyals de sincronització de línia i camp mitjançant el convertidor D/A (digital/analògic) de la targeta gràfica. Aquests senyals es transmeten a la pantalla LCD a través de la línia de senyal analògic. El corresponent convertidor A/D (analògic/digital) també és necessari per tornar a convertir el senyal analògic en un senyal digital abans que la imatge es pugui mostrar a la pantalla LCD. En el procés de transmissió de senyal i conversió D/A, A/D esmentat anteriorment, inevitablement es produiran pèrdues de senyal i interferències, que provocaran una distorsió de la imatge o fins i tot errors de visualització. La interfície DVI no necessita realitzar aquestes conversions, evitant la pèrdua de senyal i millorant considerablement la claredat i l'expressió de detall de la imatge.
En els sistemes de fusió de punta, s'utilitzen bàsicament targetes de captura per a senyals VGA de doble canal o senyals DVI de doble canal. A continuació, explicarem els aspectes rellevants als quals cal prestar atenció a l'hora d'escollir una targeta de captura DVI de doble canal des dels aspectes següents: ① És DVI una veritable arquitectura de senyal digital? En comparació amb les targetes de captura VGA, la dificultat de desenvolupament de les targetes de captura d'arquitectura de senyal digital DVI és molt més gran, per la qual cosa hem de prestar atenció a si la targeta seleccionada té un mòdul d'interfície VGA a DVI senzill a la targeta, en lloc d'una veritable arquitectura DVI digital pura. targeta de captura. ② A causa de les limitacions de la tecnologia de desenvolupament, el llindar tècnic per a les targetes de captura DVI, incloses les targetes de captura VGA, per capturar la sortida de la targeta gràfica independent i la sortida de la targeta gràfica no independent serà molt alt. Quan escolliu aquests productes, heu de parar atenció a si és compatible. ③ Tant si té memòria cau a bord, això és molt important. Moltes actuacions clau de la targeta de captura necessiten una memòria cau integrada per millorar.
④La targeta de captura de doble canal DVI no és una simple còpia de dues targetes. Realment necessita combinar dues targetes de captura DVI en una, amb dues targetes en una ranura, per capturar dos senyals DVI alhora, i els paràmetres han de ser ajustables de manera independent i no poden afectar-se mútuament. No és necessari que les dues cartes estiguin completament igualades per utilitzar-les, i una no es pot configurar per afectar l'altra. També heu de parar atenció a distingir a l'hora de triar.
⑤L'aplicació del programari hauria de ser relativament senzilla, ja que la targeta de captura de doble canal DVI s'utilitza per capturar senyals d'imatge no estàndard i cal depurar molts paràmetres, de manera que el disseny del programari hauria de ser propici per a una depuració suau per als principiants i aconseguir ràpidament els millors resultats.
Alguns malentesos sobre la interfície DVI
1. Mite: la qualitat de la imatge de la interfície DVI i les interfícies HDMI és molt diferent.
En les circumstàncies actuals, amb la mateixa resolució, no hi ha cap diferència òbvia en la qualitat de la imatge de la interfície DVI i les interfícies HDMI, però amb el desenvolupament de la interfície HDMI, pot proporcionar més funcions que la interfície DVI.
2. Mite: la interfície HDMI pot transmetre senyals d'àudio, però DVI no.
Les interfícies DVI i HDMI transmeten senyals TMDS. En realitat, TMDS només necessita 4 parells de cables i els altres pins són auxiliars. La diferència és que el senyal DVI no conté àudio quan està codificat, mentre que el senyal HDMI està empaquetat amb àudio. Quan el fabricant codifica el senyal d'àudio i el senyal de vídeo en format TDMS, la interfície DVI també pot transmetre senyals d'àudio.
Alguns DVI especialsmonitorcables
Angle ascendent de 90 graus Dual Link DVI 24+1 Mascle a DVI 24+5 Cable d'extensió femella
Cable d'extensió DVI 24+1 mascle a DVI 24+5 femella d'angle esquerre
Cable d'angle DVI 24+1 a angle recte DVI 24+1