Despre interfața DVI, conectorii DVI și tipurile de cabluri DVI
DVI (Digital Visual Interface) este o interfață video digitală. A fost înființat în septembrie 1998 la Intel Developer Forum și a fost lansat de către DDWG (Digital Display Working Group) compus din Silicon Image, Intel, Compaq, IBM, HP, NEC, Fujitsu și alte companii.
DVI se bazează pe tehnologia TMDS (Transition Minimized Differential Signaling) pentru a transmite semnale digitale. TMDS utilizează algoritmi de codare avansați pentru a converti datele de 8-biți (fiecare semnal de culoare primară în R, G, B) în date de 10-biți (inclusiv informații de sincronizare a câmpului de linie, informații de ceas, date DE, corectarea erorilor, etc.) prin conversie minimă. După echilibrarea DC, folosește semnale diferențiale pentru a transmite date. În comparație cu LVDS și TTL, are o performanță de compatibilitate electromagnetică mai bună și poate folosi cabluri dedicate la preț redus pentru a realiza transmisia de semnal digital la distanță lungă și de înaltă calitate. Interfața video digitală (DVI) este un standard internațional de interfață deschisă care este utilizat pe scară largă în PC-uri, DVD-uri, televizoare de înaltă definiție (HDTV), proiectoare de înaltă definiție și alte dispozitive.
Dimensiunea interfeței DVI
Există 3 tipuri și 5 specificații de interfață DVI, iar dimensiunea conectorului DVI este de 39,5 mm × 15,13 mm.
Cele 3 tipuri majore de conector DVI sunt: interfața DVI-Analog (DVI-A), interfața DVI-Digital (DVI-D) și interfața DVI-Integrated (DVI-I).
Cele 5 specificații includ DVI-A (12+5), single link DVI-D (18+1), dual link DVI-D (24+1), single link DVI-I (18+5 }}) și DVI-I dual link (24+5).
Interfața DVI-Analog (DVI-A) (12+5) transmite doar semnale analogice, care este în esență specificația interfeței de transmisie analogică VGA. Când conectorul D-Sub de semnal analogic este conectat la mufa DVI-I a plăcii grafice, trebuie utilizat un conector de conversie. Conectorul de conversie este conectat la mufa plăcii grafice, care este interfața DVI-A. Acest mufă poate fi văzut și la primele CRT-uri profesionale cu ecran mare.
Interfața DVI-Digital (DVI-D) (18+1 și 24+1) este o interfață digitală pură care poate transmite doar semnale digitale și nu este compatibilă cu semnalele analogice. Prin urmare, mufa DVI-D are jack plat cu 18 sau 24 de pini digitali + 1.
Interfața DVI-Integrated (DVI-I) (18+5 și 24+5) este compatibilă cu interfețele de semnal digital și analog, astfel încât mufa DVI-I are 18 sau 24 de pini digitali + 5 pini analogici. Cele 4 fire suplimentare în comparație cu DVI-D sunt folosite pentru a fi compatibile cu semnalele analogice tradiționale VGA. Pe baza acestei structuri, mufa DVI-I poate fi conectată cu mufe DVI-I și DVI-D, în timp ce mufa DVI-D poate fi conectată doar cu mufa DVI-D. Compatibilitatea DVI-I cu interfețele analogice nu înseamnă că mufa D-Sub a interfeței de semnal analogic poate fi conectată direct la mufa DVI-I. Trebuie conectat printr-un conector de conversie. În general, plăcile grafice care utilizează această interfață vor veni cu conectori de conversie aferenti. Având în vedere problemele de compatibilitate, plăcile grafice actuale folosesc în general interfețe DVI-I, care pot fi conectate la interfețe VGA obișnuite prin conectori de conversie. Monitoarele cu două interfețe DVI folosesc în general interfața DVI-D. Pentru monitoarele cu o interfață DVI și o interfață VGA, interfața DVI utilizează în general o interfață DVI-I cu semnale analogice.
Interfața DVI este împărțită în două moduri la transmiterea semnalelor digitale: single link și dual link. Rata de transmisie a interfeței DVI single-link este doar jumătate din cea a conexiunii duale, care este de 165MHz/s. Rezoluția maximă și rata de reîmprospătare pot accepta doar 1920x1200, 60hz. În ceea ce privește interfața DVI dual-link, aceasta acceptă modul 2560x1600, 60Hz și suportă modul 1920x1080, 120Hz. Monitoarele LCD trebuie să aibă o rată de reîmprospătare de 120Hz pentru a obține efecte 3D, așa că în soluția 3D, dacă se folosește interfața DVI, trebuie folosit un cablu DVI cu conector DVI dual-link. În general, dacă rezoluția este de 1920x1200, calitatea de ieșire a interfeței DVI single și dual link este aceeași.
Interfața DVI-I este un tip de interfață care acceptă conversia digitală/analogică. Dacă monitorul are o singură interfață DVI, va fi echipat cu interfață DVI-I care acceptă ambele moduri digital/analogic. Dacă monitorul are interfețe DVI și VGA, va fi echipat cu interfață DVI-D.
Clasificarea cablurilor DVI
Cablu DVI-A (12+5).
Cablul DVI-A cu 12+5 pini este cel mai comun cablu DVI de pe piață. Cablul DVI-A la DVI-A analog/analogic este utilizat la monitoare cu o rezoluție mai mică sau egală cu 1920x1200. Deoarece calitatea imaginii la ieșirea DVI pe un singur canal și pe două canale este aceeași în această rezoluție, nu este nevoie ca producătorii să cheltuiască mai mulți bani pentru a furniza cabluri cu două canale.
Cablu DVI-D(24+1/18+1) cu o singură legătură
Interfața DVI-D este o interfață digitală pură care poate transmite doar semnale digitale și nu este compatibilă cu semnalele analogice. Deoarece nu transmite semnale analogice, nu poate converti interfața DVI la interfața VGA.
Unghiu sus DVI-D 18+1 Cablu video digital cu o singură legătură
Cablu pentru monitor DVI-D 24+1 144 HZ Dual Link
Cablu Dual Link DVI-I(24+5/18+5).
Interfața DVI-I este compatibilă cu interfețele digitale și analogice. Pentru a fi compatibil cu semnalele analogice VGA tradiționale, are cu 4 pini de semnal mai mulți decât DVI-D pentru transmiterea semnalelor analogice.
Cablu prelungitor dual link DVI-D 245 mascul la mamă
Aplicarea interfeței DVI
Pentru a atinge cerințele de afișare de înaltă definiție, scanarea adoptă, în general, formatul 1080i@60Hz (adică scanare întrețesată, frecvența liniei 33,75 kHz, frecvența câmpului 60 Hz, frecvența pixelilor 74,25 MHz). În aplicațiile reale, pentru a reduce conversia frecvenței de linie, toate formatele de intrare video (cum ar fi 480P, 576P, 720P etc.) sunt convertite uniform la ieșire în format 1080i@60Hz prin conversie de format (Scale and De-interlace, etc.) , adică normalizarea cu mai multe frecvențe. Interfața DVI discutată în acest articol este considerată bazată pe standardele TV digitale de mai sus.
Este relativ simplu să adăugați o interfață DVI la un televizor digital. Din perspectiva circuitului hardware, una este să adăugați o parte de decodare DVI la interfață, iar cealaltă este să furnizați un canal de date la capăt. Dacă soluția TV originală are conversie A/D și canale corespunzătoare de procesare a datelor post-etapă, atunci datele de ieșire prin decodarea interfeței DVI pot fi partajate cu aceasta, deoarece atunci când formatul semnalului digital este sigur, rata sa de biți, frecvența liniei, frecvența câmpului și ceasul sunt consecvente.
În cercetarea și dezvoltarea actuală, ar trebui să se acorde o atenție deosebită izolării semnalelor de date de ieșire de decodare DVI și semnalelor de date de ieșire de conversie A/D și pentru a evita interferența reciprocă între canalele front-end. Deoarece partajarea a două grupuri de canale este echivalentă cu extinderea lungimii liniei de semnal a pinului de ieșire digitală, este necesar să se întrerupă linia imprimată a semnalului digital la distanță lungă la impedanța sa caracteristică pentru a evita depășirea, depășirea și sunetul semnal digital. De obicei, un rezistor de zeci de ohmi este conectat în serie pe linia de date. În același timp, pentru driverul de ieșire, este necesar să se minimizeze sarcina capacitivă a pinului de ieșire digitală, dar în etapa de cablare a semnalului, sarcina capacitivă nu poate fi calculată cu precizie. Pentru a facilita depanarea sistemului, ar trebui să se ia în considerare conectarea liniei de semnal de date, a liniei de semnal de sincronizare a câmpului de linie și a liniei de semnal de ceas la pământ în paralel. Valoarea capacității este în general de zeci de pF, în funcție de materialul PCB și lungimea semnalului. În acest fel, se poate obține echilibrul de încărcare a canalului, consistența frontului de creștere a datelor, marginea descendentă și faza, iar interferența și fluctuația de zgomot digital pot fi reduse.
Când se testează performanța interfeței DVI a unui televizor digital, indicele ratei de eroare de biți ar trebui să ajungă la 10-9, adică este permisă o eroare de bit pentru fiecare miliard de biți. Prin urmare, în timpul testului de performanță trebuie garantat un anumit timp de testare. De exemplu, pentru VGA@60Hz, frecvență de ceas de 25MHz, timpul de testare ar trebui să fie mai mare de 40s. Pentru frecvența pixelilor 1080i@60Hz, 74,25MHz, timpul de testare ar trebui să fie mai mare de 14s. În același timp, performanța interfeței poate fi judecată prin observarea subiectivă a imaginii mai mult de 1 minut și nu există zgomot evident de pixeli.
Există o tensiune de +5V în interfața DVI și este necesară obținerea tensiunii de detectare a prizei calde (HPD) din această tensiune. Nivelul efectiv HPD ar trebui să fie mai mare de 2,4 V, astfel încât rezistența seriei HPD a dispozitivului receptor ar trebui să fie în general mai mică de 10 kΩ. Dispozitivul de recepție poate folosi și această tensiune în aplicația pentru alimentarea cu energie a sistemului, dar curentul de sarcină nu trebuie să fie mai mare de 50 mA, de preferință mai mic de 10 mA, pentru a asigura cerința de nivel HPD. Pentru a asigura pornirea normală a interfeței, sursa de alimentare a memoriei EDID este, de asemenea, de preferință generată de +5V-ul capătului de transmisie.
Pentru a asigura fezabilitatea designului circuitului hardware, este necesar și suport software. Fluxul software optimizat este cheia pentru a asigura funcționarea normală a sistemului de interfață DVI.
Pentru cercetarea aplicației interfeței DVI pe televizoarele digitale și TV cu ecran plat, cheia este programarea EDID (Extended Display Identification DATA) și funcția HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection). Toate acestea sunt aplicații noi pentru TV digital. Numai după ce EDID și HDCP sunt implementate pe TV digital, interfața DVI este o interfață TV digital real. Există încă o diferență între difuzarea semnalului și semnal. Cum să utilizați metoda corectă pentru a testa semnalul video de ieșire prin interfața DVI pentru indicatori precisi ai nivelului de difuzare, nu există o metodă perfectă în prezent.
Cum să alegi interfața DVI și care sunt avantajele interfeței DVI
Avantajele interfeței DVI se reflectă în principal în următoarele două aspecte:
1. Viteză mare: DVI transmite semnale digitale. Informațiile digitale ale imaginii nu trebuie convertite și vor fi transmise direct către dispozitivul de afișare. Prin urmare, procesul de conversie plictisitor de la digital la analog la digital este redus, ceea ce economisește mult timp. Prin urmare, este mai rapid și elimină eficient fenomenul de fantomă. Mai mult, atunci când utilizați DVI pentru transmisia de date, semnalul nu este atenuat, iar culoarea este mai pură și mai realistă.
2. Imagine clară: computerul transmite semnale digitale binare în interior. Dacă interfața VGA este utilizată pentru conectarea monitorului LCD, semnalul trebuie mai întâi convertit în semnale de culoare primară R, G, B și semnale de sincronizare de linie și câmp prin convertorul D/A (digital/analogic) de pe placa grafică. Aceste semnale sunt transmise la LCD prin linia de semnal analogic. Convertorul A/D (analogic/digital) corespunzător este, de asemenea, necesar pentru a converti semnalul analogic într-un semnal digital din nou înainte ca imaginea să poată fi afișată pe LCD. În procesul de conversie D/A, A/D și transmisie a semnalului menționat mai sus, vor apărea în mod inevitabil pierderea semnalului și interferența, ceea ce duce la distorsiuni ale imaginii sau chiar erori de afișare. Interfața DVI nu trebuie să efectueze aceste conversii, evitând pierderea semnalului și îmbunătățind considerabil claritatea și expresia detaliilor imaginii.
În sistemele de fuziune edge, cardurile de captare pentru semnale VGA cu două canale sau semnale DVI cu două canale sunt în principiu utilizate. În continuare, vom explica aspectele relevante cărora trebuie să le acordăm atenție atunci când alegeți o placă de captură DVI dual-channel din următoarele aspecte: ① Este DVI o adevărată arhitectură de semnal digital? În comparație cu cardurile de captare VGA, dificultatea de dezvoltare a cardurilor de captare cu arhitectură de semnal digital DVI este mult mai mare, așa că trebuie să acordăm atenție dacă cardul selectat are un modul simplu de interfață VGA către DVI pe card, mai degrabă decât o arhitectură DVI pur digitală. card de captură. ② Datorită limitărilor tehnologiei de dezvoltare, pragul tehnic pentru cardurile de captare DVI, inclusiv cardurile de captură VGA, pentru a capta ieșirea independentă a plăcii grafice și ieșirea neindependentă a plăcii grafice va fi foarte ridicat. Atunci când alegeți astfel de produse, trebuie să acordați atenție dacă este acceptat. ③ Indiferent dacă are cache la bord, acest lucru este foarte important. Multe performanțe cheie ale cardului de captură au nevoie de memorie cache integrată pentru a se îmbunătăți.
④DVI card de captură cu două canale nu este o simplă copie a două carduri. Chiar trebuie să combine două carduri de captare DVI într-una singură, cu două carduri într-un singur slot, pentru a capta două semnale DVI în același timp, iar parametrii trebuie să fie reglabili independent și să nu se afecteze unul pe celălalt. Nu este necesar ca cele două cărți să fie complet setate la același lucru pentru a fi utilizate, iar una nu poate fi setată să o afecteze pe cealaltă. De asemenea, ar trebui să acordați atenție distincției atunci când alegeți.
⑤Aplicarea software-ului ar trebui să fie relativ simplă, deoarece cardul de captură DVI cu două canale este folosit pentru a capta semnale de imagine non-standard și mulți parametri trebuie depanați, astfel încât designul software-ului ar trebui să fie propice pentru o depanare ușoară de către începători și obține rapid cele mai bune rezultate.
Câteva neînțelegeri despre interfața DVI
1. Mit: Calitatea imaginii interfeței DVI și a interfețelor HDMI este foarte diferită.
În circumstanțele actuale, la aceeași rezoluție, nu există nicio diferență evidentă în calitatea imaginii interfeței DVI și interfețelor HDMI, dar odată cu dezvoltarea interfeței HDMI, poate oferi mai multe funcții decât interfața DVI.
2. Mit: Interfața HDMI poate transmite semnale audio, dar DVI nu poate.
Ambele interfețe DVI și HDMI transmit semnale TMDS. TMDS are nevoie de fapt doar de 4 perechi de fire, iar ceilalți pini sunt auxiliari. Diferența este că semnalul DVI nu conține audio atunci când este codificat, în timp ce semnalul HDMI este împachetat cu audio. Când producătorul codifică semnalul audio și semnalul video în format TDMS, interfața DVI poate transmite și semnale audio.
Niște DVI specialemonitorcabluri
Unghi sus de 90 de grade Dual Link DVI 24+1 Mascul la DVI 24+5 Femeie Prelungitoare
Cablu prelungitor DVI 24+1 tată la DVI 24+5 mamă în unghi stânga
Cablu DVI 24+1 cu unghi în jos la DVI 24+1 în unghi drept