DVI接口概述及其在數字電視中的應用研究
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數字電視概念已逐步深入人心，現有的大多數數字電視接收機只能通過(guò)分量接口接收滿(mǎn)足數字視頻信號標準的模擬信號，這實(shí)際上仍然是一種模擬信號接口，只是視頻信號符合數字電視視頻信號標準(如ITU-R601、CEA/CEA-861-A/B等標準規定的數字視頻抽樣、量化、編碼規范，滿(mǎn)足數字電視的行頻、場(chǎng)/幀頻、同步、清晰度等要求)，所以此類(lèi)電視如果要在系統中進(jìn)行數字處理，則需在視頻信號處理前增加A/D轉換、Scale、De-interlace等功能電路，這會(huì )使信號質(zhì)量有一定程度的降低，研究表明此類(lèi)接口的清晰度很難真正達到高清數字電視的顯示標準(水平清晰度大于720線(xiàn))。
數字視頻接口接收的是經(jīng)過(guò)一定處理(壓縮或不壓縮)的數字信號，不論從信號質(zhì)量還是后處理考慮，都有利于提高整個(gè)接收機系統的性能。DVI(Digital Visual Interface，數字視頻接口)是目前廣泛應用的一種數字視頻接口，起初主要應用于PC行業(yè)。DVI支持單像素RGB的24bit數據，傳輸的數字信號沒(méi)有經(jīng)過(guò)壓縮，單連接的傳輸速率可達4.9Gbps，對數據傳輸速率是1.78Gbps的1080i數字高清晰電視可達到較好的保真度，特別是在LCD、DLP等顯示設備中，不需要任何D/A轉換和處理，減少了信號損失，可以應用到數字電視、平板電視等產(chǎn)品當中。
DVI概述及工作原理
DVI是由DDWG(Digital Display working Group，數字顯示工作組)發(fā)明的一種高速傳輸數字信號的技術(shù)，有DVI-D和DVI-I兩種不同的接口形式。DVI-D只有數字接口，DVI-I有數字和模擬接口，目前應用主要以DVI-D為主。
DVI是基于TMDS(Transition Minimized Differential Signaling，轉換最小差分信號)技術(shù)來(lái)傳輸數字信號，TMDS運用先進(jìn)的編碼算法把8bit數據(R、G、B中的每路基色信號)通過(guò)最小轉換編碼為10bit數據(包含行場(chǎng)同步信息、時(shí)鐘信息、數據DE、糾錯等)，經(jīng)過(guò)DC平衡后，采用差分信號傳輸數據，它和LVDS、TTL相比有較好的電磁兼容性能，可以用低成本的專(zhuān)用電纜實(shí)現長(cháng)距離、高質(zhì)量的數字信號傳輸。TMDS技術(shù)的連接傳輸結構如圖1所示。
圖1 TMDS連接傳輸結構
DVI數字信號傳輸有單連接(Single Link)和雙連接(Dual Link)兩種方式，對于單連接，僅用圖1所示的1/2、 9/10、17/18腳傳輸，它的傳輸速率可達4.9Gbps，雙連接可達9.9Gbps。
DVI接口在數字電視中的應用
● 基本方案論證分析
以下為DVI接口原理框圖
圖2 DVI接口原理框圖
由原理圖看，數字電視增加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)數據通道，如果電視原有方案中具有A/D轉換和相應的后級數據處理通道，那么DVI接口解碼輸出的數據可以與它共用，因為在數字信號格式一定的情況下，其碼率、行頻、場(chǎng)頻、時(shí)鐘是一致的。
在實(shí)際研究開(kāi)發(fā)中，需要特別注意DVI解碼輸出數據信號、A/D轉換輸出數據信號的隔離和避免前端通道相互干擾。由于兩組通道的共用，相當于延長(cháng)了數字輸出引腳的信號線(xiàn)長(cháng)度，因此對于長(cháng)距離的數字信號印制線(xiàn)，有必要在其特征阻抗處將其中斷，以避免數字信號的過(guò)沖、欠沖和振鈴，通常情況下在數據線(xiàn)上串聯(lián)幾十歐姆的電阻。同時(shí)對于輸出驅動(dòng)來(lái)說(shuō)，需要最大限度地減小數字輸出引腳的容性載荷，但是在信號布線(xiàn)階段，一般不能精確計算容性負載，為方便系統調試，應考慮在數據信號線(xiàn)、行場(chǎng)同步信號線(xiàn)、時(shí)鐘信號線(xiàn)到地并聯(lián)電容，根據PCB材料、信號長(cháng)度不同，電容值一般在幾十pF即可，這樣就可達到通道負載平衡、數據上升沿、下降沿和相位的一致，減少數字噪聲干擾和抖動(dòng)。
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