Apie DVI sąsają, DVI jungtis ir DVI kabelių tipus
DVI (Digital Visual Interface) yra skaitmeninė vaizdo sąsaja. Jis buvo įkurtas 1998 m. rugsėjį „Intel“ kūrėjų forume ir jį pradėjo DDWG (skaitmeninio ekrano darbo grupė), kurią sudaro „Silicon Image“, „Intel“, „Compaq“, IBM, HP, NEC, „Fujitsu“ ir kitos įmonės.
DVI yra pagrįsta TMDS (Transition Minimized Differential Signaling) technologija, skirta skaitmeniniams signalams perduoti. TMDS naudoja pažangius kodavimo algoritmus, kad konvertuotų 8-bitų duomenis (kiekvieną pirminės spalvos signalą R, G, B) į 10-bitų duomenis (įskaitant linijos lauko sinchronizavimo informaciją, laikrodžio informaciją, duomenis DE, klaidų taisymą, ir tt) per minimalų konvertavimą. Po nuolatinės srovės balansavimo jis naudoja diferencinius signalus duomenims perduoti. Palyginti su LVDS ir TTL, jis turi geresnį elektromagnetinio suderinamumo našumą ir gali naudoti nebrangius specialius kabelius, kad būtų galima perduoti aukštos kokybės skaitmeninį signalą dideliais atstumais. Skaitmeninė vaizdo sąsaja (DVI) yra tarptautinis atviros sąsajos standartas, plačiai naudojamas asmeniniuose kompiuteriuose, DVD, didelės raiškos televizoriuose (HDTV), didelės raiškos projektoriuose ir kituose įrenginiuose.
DVI sąsajos dydis
Yra 3 DVI sąsajos tipai ir 5 specifikacijos, o DVI jungties dydis yra 39,5 mm × 15,13 mm.
3 pagrindiniai DVI jungčių tipai yra: DVI-analoginė (DVI-A) sąsaja, DVI-skaitmeninė (DVI-D) sąsaja ir DVI-integruota (DVI-I) sąsaja.
5 specifikacijos apima DVI-A (12+5), vienos nuorodos DVI-D (18+1), dvigubos nuorodos DVI-D (24+1), vienos nuorodos DVI-I ({{8) }}), ir dvigubos nuorodos DVI-I (24+5).
DVI-analoginė (DVI-A) sąsaja (12+5) perduoda tik analoginius signalus, o tai iš esmės yra VGA analoginio perdavimo sąsajos specifikacija. Kai analoginio signalo D-Sub jungtis yra prijungta prie grafikos plokštės DVI-I lizdo, reikia naudoti konvertavimo jungtį. Konversijos jungtis yra prijungta prie grafikos plokštės kištuko, kuris yra DVI-A sąsaja. Šį kištuką taip pat galima pamatyti ankstyvuose didelio ekrano profesionaliuose CRT.
DVI-Digital (DVI-D) sąsaja (18+1 ir 24+1) yra grynai skaitmeninė sąsaja, galinti perduoti tik skaitmeninius signalus ir nesuderinama su analoginiais signalais. Todėl DVI-D lizdas turi 18 arba 24 skaitmeninius kaiščius + 1 plokščią lizdą.
DVI integruota (DVI-I) sąsaja (18+5 ir 24+5) suderinama su skaitmeninio signalo ir analoginio signalo sąsajomis, todėl DVI-I lizdas turi 18 arba 24 skaitmeninius kontaktus + 5 analoginiai kaiščiai. 4 papildomi laidai, palyginti su DVI-D, yra suderinami su tradiciniais VGA analoginiais signalais. Remiantis šia struktūra, DVI-I lizdas gali būti prijungtas DVI-I ir DVI-D kištukais, o DVI-D lizdas gali būti prijungtas tik DVI-D kištuku. DVI-I suderinamumas su analoginėmis sąsajomis nereiškia, kad analoginio signalo sąsajos D-Sub kištuką galima tiesiogiai prijungti prie DVI-I lizdo. Jis turi būti prijungtas per konvertavimo jungtį. Paprastai šią sąsają naudojančios grafikos plokštės bus su susijusiomis konvertavimo jungtimis. Atsižvelgiant į suderinamumo problemas, dabartinės vaizdo plokštės paprastai naudoja DVI-I sąsajas, kurias galima prijungti prie įprastų VGA sąsajų per konvertavimo jungtis. Monitoriai su dviem DVI sąsajomis paprastai naudoja DVI-D sąsają. Monitoriuose su viena DVI sąsaja ir viena VGA sąsaja DVI sąsaja paprastai naudoja DVI-I sąsają su analoginiais signalais.
DVI sąsaja, perduodama skaitmeninius signalus, yra padalinta į du režimus: vienos jungties ir dviejų krypčių. Vienos jungties DVI sąsajos perdavimo sparta yra tik pusė dvigubo ryšio perdavimo spartos, kuri yra 165 MHz/s. Didžiausia skiriamoji geba ir atnaujinimo dažnis gali palaikyti tik 1920x1200, 60hz. Kalbant apie dviejų saitų DVI sąsają, ji palaiko 2560x1600, 60Hz režimą ir palaiko 1920x1080, 120Hz režimą. Skystųjų kristalų monitorių atnaujinimo dažnis turi būti 120 Hz, kad būtų pasiekti 3D efektai, todėl 3D sprendime, jei naudojama DVI sąsaja, turi būti naudojamas DVI kabelis su dviejų krypčių DVI jungtimi. Apskritai, jei skiriamoji geba yra 1920 x 1200, vieno ir dviejų saitų DVI sąsajos išvesties kokybė yra tokia pati.
DVI-I sąsaja yra sąsajos tipas, palaikantis skaitmeninį/analoginį konvertavimą. Jei monitorius turi tik vieną DVI sąsają, jame bus DVI-I sąsaja, palaikanti abu skaitmeninius/analoginius režimus. Jei monitorius turi ir DVI, ir VGA sąsajas, jis bus aprūpintas DVI-D sąsaja.
DVI kabelių klasifikacija
DVI-A (12+5) kabelis
12+5 kontaktų DVI-A kabelis yra labiausiai paplitęs DVI kabelis rinkoje. DVI-A–DVI-A analoginis / analoginis kabelis naudojamas monitoriuose, kurių skiriamoji geba yra mažesnė arba lygi 1920 x 1200. Kadangi DVI vieno kanalo ir dviejų kanalų išvesties vaizdo kokybė šioje raiškoje yra tokia pati, gamintojams nereikia išleisti daugiau pinigų, kad aprūpintų dviejų kanalų kabelius.
Vienos jungties DVI-D (24+1/18+1) kabelis
DVI-D sąsaja yra gryna skaitmeninė sąsaja, kuri gali perduoti tik skaitmeninius signalus ir nesuderinama su analoginiais signalais. Kadangi jis neperduoda analoginių signalų, jis negali konvertuoti DVI sąsajos į VGA sąsają.
Aukštyn kampu DVI-D 18+1 Vienos jungties skaitmeninis vaizdo kabelis
144 HZ DVI-D 24+1 Dviejų jungčių monitoriaus kabelis
Dviejų jungčių DVI-I (24+5/18+5) kabelis
DVI-I sąsaja suderinama su skaitmeninėmis ir analoginėmis sąsajomis. Kad būtų suderinamas su tradiciniais VGA analoginiais signalais, jis turi 4 signalo kontaktus daugiau nei DVI-D analoginiams signalams perduoti.
Dvigubos jungties DVI-D 245 kištukinis prailginimo kabelis
DVI sąsajos taikymas
Kad būtų pasiekti didelės raiškos ekrano reikalavimai, nuskaitymas paprastai priimamas 1080i@60Hz formatu (ty susipynęs nuskaitymas, linijos dažnis 33,75 kHz, lauko dažnis 60 Hz, pikselių dažnis 74,25 MHz). Faktinėse programose, siekiant sumažinti linijos dažnio konvertavimą, visi vaizdo įvesties formatai (pvz., 480P, 576P, 720P ir t. t.) vienodai konvertuojami į 1080i@60Hz formato išvestį, naudojant formato konvertavimą (Mastelio keitimas ir išjungimas ir kt.) , tai yra kelių dažnių normalizavimas. Šiame straipsnyje aptariama DVI sąsaja laikoma remiantis aukščiau pateiktais skaitmeninės televizijos standartais.
Prie skaitmeninės televizijos pridėti DVI sąsają yra gana paprasta. Aparatinės įrangos grandinės požiūriu, vienas yra pridėti DVI dekodavimo dalį prie sąsajos, o kitas - suteikti duomenų kanalą galinėje dalyje. Jei originalus TV sprendimas turi A/D konvertavimą ir atitinkamus postetinius duomenų apdorojimo kanalus, tuomet DVI sąsajos dekodavimo išvestus duomenis galima dalytis su juo, nes kai yra tikras skaitmeninio signalo formatas, jo bitų sparta, linijos dažnis, lauko dažnis ir laikrodis yra vienodi.
Atliekant mokslinius tyrimus ir plėtrą, ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas DVI dekodavimo išvesties duomenų signalų ir A/D konvertavimo išvesties duomenų signalų izoliacijai ir siekiant išvengti abipusių trukdžių tarp priekinių kanalų. Kadangi dviejų kanalų grupių pasidalijimas prilygsta skaitmeninio išvesties kaiščio signalo linijos ilgio pailginimui, būtina nutraukti tolimojo skaitmeninio signalo spausdintą liniją esant jai būdingai varžai, kad būtų išvengta viršijimo, nepakankamumo ir skambėjimo. skaitmeninis signalas. Paprastai duomenų linijoje nuosekliai jungiamas dešimčių omų rezistorius. Tuo pačiu metu išvesties tvarkyklei būtina sumažinti skaitmeninio išvesties kaiščio talpinę apkrovą, tačiau signalo laidų stadijoje talpinės apkrovos negalima tiksliai apskaičiuoti. Siekiant palengvinti sistemos derinimą, reikėtų apsvarstyti galimybę lygiagrečiai prijungti duomenų signalo liniją, linijos lauko sinchronizavimo signalo liniją ir laikrodžio signalo liniją. Talpos vertė paprastai yra dešimtys pF, priklausomai nuo PCB medžiagos ir signalo ilgio. Tokiu būdu galima pasiekti kanalo apkrovos balansą, duomenų kylančio krašto, krentančio krašto ir fazės nuoseklumą bei sumažinti skaitmeninio triukšmo trukdžius ir drebėjimą.
Tikrinant skaitmeninės televizijos DVI sąsajos veikimą, bitų klaidų dažnio indeksas turėtų siekti 10-9, tai yra, kas 1 milijardą bitų leidžiama viena bito klaida. Todėl atliekant veikimo testą turi būti garantuotas tam tikras bandymo laikas. Pavyzdžiui, VGA@60Hz, 25MHz laikrodžio dažnis, bandymo laikas turėtų būti ilgesnis nei 40 s. Naudojant 1080i@60Hz, 74,25 MHz pikselių dažnį, bandymo laikas turėtų būti ilgesnis nei 14 s. Tuo pačiu metu sąsajos našumą galima įvertinti subjektyviai stebint vaizdą ilgiau nei 1 minutę ir nėra akivaizdaus pikselių triukšmo.
DVI sąsajoje yra +5V įtampa, o karšto kištuko aptikimo (HPD) įtampa turi būti gaunama iš šios įtampos. HPD efektyvusis lygis turi būti didesnis nei 2,4 V, todėl priimančiojo įrenginio HPD serijos varža paprastai turi būti mažesnė nei 10 kΩ. Priėmimo įrenginys taip pat gali naudoti šią įtampą sistemos maitinimui, tačiau apkrovos srovė neturi būti didesnė nei 50 mA, pageidautina mažesnė nei 10 mA, kad būtų užtikrintas HPD lygio reikalavimas. Norint užtikrinti normalų sąsajos paleidimą, EDID atminties maitinimą taip pat pageidautina generuoti perdavimo galo +5V.
Siekiant užtikrinti aparatinės įrangos grandinės projekto įgyvendinamumą, taip pat reikalingas programinės įrangos palaikymas. Optimizuotas programinės įrangos srautas yra raktas į normalų DVI sąsajos sistemos veikimą.
DVI sąsajos pritaikymo tyrimams skaitmeninėje televizijoje ir plokščiaekranėje televizijoje svarbiausia yra EDID (Extended Display Identification DATA) programavimas ir HDCP (didelio pralaidumo skaitmeninio turinio apsauga) funkcija. Tai visos naujos skaitmeninės televizijos programos. Tik skaitmeninėje televizijoje įdiegus EDID ir HDCP, DVI sąsaja tampa tikra skaitmeninės televizijos sąsaja. Vis dar yra skirtumas tarp signalo transliavimo ir signalo. Kaip naudoti tinkamą metodą norint patikrinti vaizdo signalo išvestį per DVI sąsają, kad būtų nustatyti tikslūs transliacijos lygio indikatoriai, šiuo metu nėra tobulo metodo.
Kaip pasirinkti DVI sąsają ir kokie yra DVI sąsajos privalumai
DVI sąsajos pranašumai daugiausia atsispindi šiais dviem aspektais:
1. Greitas greitis: DVI perduoda skaitmeninius signalus. Skaitmeninio vaizdo informacijos konvertuoti nereikia ir ji bus tiesiogiai perduodama į rodymo įrenginį. Todėl sutrumpėja varginantis konvertavimo iš skaitmeninio į analoginį į skaitmeninį procesas, o tai labai sutaupo laiko. Todėl jis greičiau ir efektyviau pašalina šešėlių reiškinį. Be to, naudojant DVI duomenų perdavimui, signalas nėra susilpnėjęs, o spalva yra grynesnė ir tikroviškesnė.
2. Aiškus vaizdas: kompiuteris perduoda dvejetainius skaitmeninius signalus viduje. Jei LCD monitoriui prijungti naudojama VGA sąsaja, signalas pirmiausia turi būti konvertuojamas į R, G, B trijų pagrindinių spalvų signalus ir linijos bei lauko sinchronizavimo signalus per D/A (skaitmeninį/analoginį) keitiklį grafikos plokštėje. Šie signalai perduodami į LCD per analoginę signalo liniją. Atitinkamas A/D (analoginis/skaitmeninis) keitiklis taip pat reikalingas, kad analoginis signalas vėl būtų konvertuojamas į skaitmeninį signalą, kad vaizdas būtų rodomas LCD ekrane. Aukščiau minėtame D/A, A/D konvertavimo ir signalo perdavimo procese neišvengiamai atsiras signalo praradimas ir trukdžiai, dėl kurių vaizdas bus iškraipytas ar net rodomos klaidos. DVI sąsajai nereikia atlikti šių konversijų, išvengiant signalo praradimo ir žymiai pagerinant vaizdo aiškumą ir detalumą.
Kraštų suliejimo sistemose iš esmės naudojamos dviejų kanalų VGA signalų arba dviejų kanalų DVI signalų fiksavimo kortelės. Toliau paaiškinsime aktualius klausimus, į kuriuos reikėtų atkreipti dėmesį renkantis DVI dviejų kanalų fiksavimo plokštę šiais aspektais: ① Ar DVI yra tikra skaitmeninio signalo architektūra? Palyginti su VGA fiksavimo kortelėmis, DVI skaitmeninės signalų architektūros fiksavimo kortelių kūrimo sudėtingumas yra daug didesnis, todėl turime atkreipti dėmesį į tai, ar pasirinktoje kortelėje yra paprastas VGA–DVI sąsajos modulis, o ne tikroji DVI architektūra, grynai skaitmeninė. gaudymo kortelė. ② Dėl kūrimo technologijos apribojimų DVI fiksavimo kortelių, įskaitant VGA fiksavimo plokštes, techninė riba, leidžianti užfiksuoti nepriklausomą vaizdo plokštės išvestį ir nepriklausomą vaizdo plokštės išvestį, bus labai aukšta. Renkantis tokius gaminius, turite atkreipti dėmesį į tai, ar jis palaikomas. ③ Tai labai svarbu, ar ji turi talpyklą. Norint patobulinti daugelį pagrindinių fiksavimo kortelės funkcijų, reikia integruotos talpyklos.
④DVI dviejų kanalų fiksavimo kortelė nėra paprasta dviejų kortelių kopija. Tikrai reikia sujungti dvi DVI fiksavimo korteles į vieną, su dviem kortelėmis viename lizde, kad vienu metu užfiksuotų du DVI signalus, o parametrai turi būti reguliuojami atskirai ir negali turėti įtakos vienas kitam. Nebūtina, kad dvi kortelės būtų visiškai nustatytos vienodai, kad būtų galima naudoti, ir viena negali būti nustatyta, kad paveiktų kitą. Taip pat turėtumėte atkreipti dėmesį į atskirtį renkantis.
⑤Programinės įrangos taikymas turėtų būti gana paprastas, nes DVI dviejų kanalų fiksavimo kortelė naudojama nestandartiniams vaizdo signalams užfiksuoti, todėl reikia derinti daugelį parametrų, todėl programinės įrangos dizainas turėtų būti toks, kad pradedantiesiems ir pradedantiesiems derėtų sklandžiai. greitai pasiekti geriausių rezultatų.
Kai kurie nesusipratimai dėl DVI sąsajos
1. Mitas: DVI sąsajos ir HDMI sąsajų vaizdo kokybė labai skiriasi.
Esant dabartinėms aplinkybėms, esant tokiai pačiai raiškai, DVI sąsajos ir HDMI sąsajų vaizdo kokybė nesiskiria, tačiau tobulėjant HDMI sąsajai ji gali suteikti daugiau funkcijų nei DVI sąsaja.
2. Mitas: HDMI sąsaja gali perduoti garso signalus, bet ne DVI.
Tiek DVI, tiek HDMI sąsajos perduoda TMDS signalus. TMDS iš tikrųjų reikia tik 4 porų laidų, o kiti kaiščiai yra pagalbiniai. Skirtumas tas, kad DVI signale nėra užkoduoto garso, o HDMI signalas yra supakuotas su garsu. Kai gamintojas užkoduoja garso ir vaizdo signalą į TDMS formatą, DVI sąsaja taip pat gali perduoti garso signalus.
Kažkoks specialus DVIstebėtikabeliai
kairiojo kampo DVI 24+1 kištukas į DVI 24+5 moteriškas prailginimo kabelis
Žemyn kampu DVI 24+1 į stačiu kampu DVI 24+1 kabelis