DVI簡(jiǎn)介

DVI概述
DVI（Digital Visual Interface）接口，即數字視頻接口。它是1999年由Silicon Image、Intel（英特爾）、Compaq（康柏）、IBM、HP（惠普）、NEC、Fujitsu(富士通)等公司共同組成DDWG（Digital Display Working Group，數字顯示工作組）推出的接口標準。各種接口示意圖
　　DVI接口是以Silicon Image公司的PanalLink接口技術(shù)為基礎，基于TMDS（Transition Minimized Differential Signaling，最小化傳輸差分信號）電子協(xié)議作為基本電氣連接。TMDS是一種微分信號機制，可以將象素數據編碼，并通過(guò)串行連接傳遞。顯卡產(chǎn)生的數字信號由發(fā)送器按照TMDS協(xié)議編碼后通過(guò)TMDS通道發(fā)送給接收器，經(jīng)過(guò)解碼送給數字顯示設備。
　　一個(gè)DVI顯示系統包括一個(gè)傳送器和一個(gè)接收器。傳送器是信號的來(lái)源，可以?xún)冉ㄔ陲@卡芯片中，也可以以附加芯片的形式出現在顯卡PCB上；而接收器則是顯示器上的一塊電路，它可以接受數字信號，將其解碼并傳遞到數字顯示電路中，通過(guò)這兩者，顯卡發(fā)出的信號成為顯示器上的圖象。
　　目前的DVI接口分為兩種：
　　一個(gè)是DVI-D接口，只能接收數字信號，接口上只有3排8列共24個(gè)針腳，其中右上角的一個(gè)針腳為空。不兼容模擬信號。
　　另外一種則是DVI-I接口，可同時(shí)兼容模擬和數字信號。兼容模擬信號并不意味著(zhù)模擬信號的接口D-Sub接口可以連接在DVI-I接口上，而是必須通過(guò)一個(gè)轉換接頭才能使用，一般采用這種接口的顯卡都會(huì )帶有相關(guān)的轉換接頭。
　　DVI信號，HDCP信號和HDMI 信號針對VGA信號而言，如果排除各種協(xié)議的話(huà)，信號通道本質(zhì)是一致的，都是DVI信號。因此先介紹DVI信號的特點(diǎn)。
　　在模擬顯示方式中，將待顯示的數字R.G..B信號（8bit并行信號）在顯卡中經(jīng)過(guò)D/A轉換成模擬信號，傳輸后進(jìn)入顯示器，經(jīng)處理后驅動(dòng)R.G..B電子槍?zhuān)@示到熒光屏上，整個(gè)過(guò)程是模擬的。而數字顯示方式不同，模擬的R.G.B信號到達顯示設備后（LCD 或DLP，PDP等）經(jīng)過(guò)A/D處理，轉換為數字信號，隨后由數字信號在TFT LCD source driver中通過(guò)DAC轉換變成模擬信號控制液晶板透射或反射光線(xiàn)或DMD晶片反射光線(xiàn)或由等離子體發(fā)光，達到顯示的效果。在這個(gè)過(guò)程中明顯地存在一個(gè)由數字→模擬→數字→模擬的轉換過(guò)程，信號損失較大（一次A/D，D/A過(guò)程將在頻譜上損失6dB，帶寬最大保留為像素時(shí)鐘的1/2），并且會(huì )存在諸如拖尾，模糊，重影等傳輸問(wèn)題。 當前帶有數字接口的計算機顯卡已經(jīng)相當普遍，甚至筆記本電腦也配備了DVI接口，顯示設備中也是越來(lái)越多的設備帶有數字信號接口，因此數字→數字方式的應用環(huán)境已經(jīng)成熟。
　　DVI原理上是將待顯示的R.G.B數字信號與H.V信號進(jìn)行組合編碼，每個(gè)像素點(diǎn)按10bit的數字信號按最小非歸零編碼方式進(jìn)行并→串轉換，把編碼后的R.G..B數字串行碼流與像素時(shí)鐘等4個(gè)信號按照平衡方式進(jìn)行傳輸，其每路碼流速率為原像素點(diǎn)時(shí)鐘的10倍，以1024×768×70的分辨率為例，碼流時(shí)鐘為70MHz×10，折合為0.7GHZ。一般DVI1.0的碼流在0.24GHZ到1.65GHZ之間。
　　DVI有DVI1.0和DVI2.0兩種標準，其中DVI1.0僅用了其中的一組信號傳輸信道，傳輸圖像的最高像素時(shí)鐘為165M（1600RGB*1200@60Hz，UXGA），信道中的最高信號傳輸碼流為1.65GHz。DVI2.0則用了全部的兩組信號傳輸信道，傳輸圖像的最高像素時(shí)鐘為330M，每組信道中的最高信號傳輸碼流也為1.65GHz。在顯示設備中，目前還沒(méi)有DVI2.0的應用，因此本文所討論的DVI都是指DVI1.0標準。

DVI接口的優(yōu)點(diǎn)
　　考慮到兼容性問(wèn)題，目前顯卡一般會(huì )采用DVI-I接口，這樣可以通過(guò)轉換接頭連接到普通的VGA接口。而帶有DVI接口的顯示器一般使用DVI-D接口，因為這樣的顯示器一般也帶有VGA接口，因此不需要帶有模擬信號的DVI-I接口。當然也有少數例外，有些顯示器只有DVI-I接口而沒(méi)有VGA接口。顯示設備采用DVI接口具有主要有以下幾大優(yōu)點(diǎn)：
　　一、速度快
　　DVI傳輸的是數字信號，數字圖像信息不需經(jīng)過(guò)任何轉換，就會(huì )直接被傳送到顯示設備上，因此減少了數字→模擬→數字繁瑣的轉換過(guò)程，大大節省了時(shí)間，因此它的速度更快，有效消除拖影現象，而且使用DVI進(jìn)行數據傳輸，信號沒(méi)有衰減，色彩更純凈，更逼真。
　　二、畫(huà)面清晰
　　計算機內部傳輸的是二進(jìn)制的數字信號，使用VGA接口連接液晶顯示器的話(huà)就需要先把信號通過(guò)顯卡中的D/A（數字/模擬）轉換器轉變?yōu)镽、G、B三原色信號和行、場(chǎng)同步信號，這些信號通過(guò)模擬信號線(xiàn)傳輸到液晶內部還需要相應的A/D（模擬/數字）轉換器將模擬信號再一次轉變成數字信號才能在液晶上顯示出圖像來(lái)。在上述的D/A、A/D轉換和信號傳輸過(guò)程中不可避免會(huì )出現信號的損失和受到干擾，導致圖像出現失真甚至顯示錯誤，而DVI接口無(wú)需進(jìn)行這些轉換，避免了信號的損失，使圖像的清晰度和細節表現力都得到了大大提高。
　　三、支持HDCP協(xié)議
　　DVI接口可以支持HDCP協(xié)議，為將來(lái)看帶版權的高清視頻打下基礎。不過(guò)要想讓顯卡支持HDCP，光有DVI接口是不行的，需要加裝專(zhuān)用的芯片，還要交納不斐的HDCP認證費，因此目前真正支持HDCP協(xié)議的顯卡還不多。
　　HDCP 信號從接口形式，管腳定義，數據格式等都與DVI相同，只是考慮保密的原因，對數據進(jìn)行了加密，要符合HDCP的協(xié)議要求?？紤]到這只是協(xié)議層面的不同，我們可將此兩者等同考慮。

DVI接口的標準
　　DVI接口和VGA接口不同，DVI接口存在很多標準，使用顯示器時(shí)一定要搞明白。DVI一共分為5種標準。其中DVI-D和DVI-I分為“雙通道”和“單通道”兩種類(lèi)型，我們平時(shí)見(jiàn)到的都是單通道版的，雙通道版的成本很高，因此只有部分專(zhuān)業(yè)設備才具備，普通消費者很難見(jiàn)到。
　　DVI-A是一種模擬傳輸標準，晚期的大屏幕專(zhuān)業(yè)CRT中能看見(jiàn)。不過(guò)由于和VGA沒(méi)有本質(zhì)區別，性能也不高，因此DVI-A事實(shí)上已經(jīng)被廢棄了。至于DFP接口，這是一種已經(jīng)被廢棄的早期的數字規范。
　　關(guān)于DVI信號的各種特性，可以參考下表：
　　規格 信號 備注
　　DVI-I雙通道 數字/模擬 可轉換VGA
　　DVI-I單通道 數字/模擬 可轉換VGA
　　DVI-D雙通道 數字 不可轉換VGA
　　DVI-D單通道 數字 不可轉換VGA
　　DVI-A 模擬 已廢棄