全面介紹DVI數(shù)字顯示接口標(biāo)準(zhǔn)

    目前我們經(jīng)常在一些高端視頻產(chǎn)品（如投影機(jī)、液晶電視等）技術(shù)參數(shù)中看到，廠商特別表明具有DVI接口，而且會(huì)重點(diǎn)突出，具有DVI接口的產(chǎn)品會(huì)增加一個(gè)買點(diǎn)，可見DVI是個(gè)很重要的接口，那么到底什么是DVI呢，DVI到底有哪些好處呢、DVI信號(hào)如何傳輸？讓我們一起來(lái)探討一下，以期讓用戶對(duì)DVI有一個(gè)較全面的了解，從而為您選購(gòu)產(chǎn)品和合理使用DVI提供幫助。

什么是DVI？

     DVI是英文Digital Visual Interface的第一個(gè)字母的縮寫，翻譯成中文是“數(shù)字顯示接口”。DVI是由Silicon Image、Intel、Compaq、IBM、HP、NEC、Fujitsu等公司共同組成數(shù)字顯示工作組（Digital Display Working Group，DDWG）于1999年在推出的數(shù)字顯示接口（Digital Visual Interface，DVI）標(biāo)準(zhǔn)。DVI的基礎(chǔ)是Silicon Image公司的PanalLink接口技術(shù)，PanalLink接口技術(shù)采用的是最小化傳輸差分信號(hào)（Transition Minimized Differential Signaling，TMDS）作為基本電氣連接。

    在DVI標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)接口的物理方式、電氣指標(biāo)、時(shí)鐘方式、編碼方式、傳輸方式、數(shù)據(jù)格式等進(jìn)行了嚴(yán)格的定義和規(guī)范。

    DVI接頭有三種，分別是DVI-Digital（DVI-D）、DVI-Analog（DVI-A）跟DVI-Integrated （DVI-I），DVI-Digital（DVI-D）只有支持?jǐn)?shù)字顯示的設(shè)備 、DVI-Analog（DVI-A）只有支持模擬顯示的設(shè)備，DVI-Integrated （DVI-I）則是支持?jǐn)?shù)字顯示跟模擬顯示。從接口定義上可以看出，DVI-I實(shí)際上是在DVI-D的基礎(chǔ)上增加了模擬接口。之所有會(huì)有這樣的搭配，因?yàn)镈VI雖然是為了 數(shù)字顯示設(shè)備所訂定的標(biāo)準(zhǔn)，但是因?yàn)橥高^數(shù)字的傳送不會(huì)降低畫面的效果，再加上為了考量能夠轉(zhuǎn)換成模擬訊號(hào)，所以才會(huì)有DVI-D、DVI-A跟DVI-I這三種接頭，其中DVI-I可以兼容DVI-D裝置（包括連接線），但是DVI-D接頭卻不能夠使用DVI-I連接線，所以您會(huì)看到 數(shù)字顯示設(shè)備是DVI-D的接頭，連接線是DVI-I的接頭，顯示卡是DVI-I的接頭。且DVI-I也可轉(zhuǎn)接成為D-sub 15pin。
   
 

DVI的信號(hào)特點(diǎn)
    DVI信號(hào)的原理是：計(jì)算機(jī)中生成的圖像信息傳送到顯示處理單元（顯卡）中，將顯卡中經(jīng)過處理的待顯示R.G.B數(shù)字信號(hào)與H.V信號(hào)進(jìn)行組合并編碼成數(shù)據(jù)信號(hào)，數(shù)據(jù)信號(hào)中包含了一些像素信息、同步信息以及一些控制信息，信息通過3個(gè)通道輸出。將每個(gè)像素點(diǎn)按10hit進(jìn)行轉(zhuǎn)換，把編碼后的數(shù)字流進(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，像素時(shí)鐘為75MHz，碼流時(shí)鐘為75MHz×10,為0.75GHz。一般DVI的碼流在0.24GHz到1.65GHz之間。

    同時(shí)還有一個(gè)通道用來(lái)傳送使發(fā)送和接收端同步的時(shí)鐘信號(hào)。每一個(gè)通道中數(shù)據(jù)以差分信號(hào)方式傳輸，因此每一個(gè)通道需要2根傳輸線。由于采用差分信號(hào)傳輸，數(shù)據(jù)發(fā)送和接收中識(shí)別的都是壓差信號(hào)，因此傳輸線纜長(zhǎng)度對(duì)信號(hào)影響較小，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸。在接收端對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并處理生成圖像信息供數(shù)字顯示設(shè)備顯示。

    對(duì)于數(shù)字顯示設(shè)備，由于沒有D/A和A/D轉(zhuǎn)換過程，避免了圖像細(xì)節(jié)的丟失，從而保證了計(jì)算機(jī)生成圖像的完整再現(xiàn)。在DVI接口標(biāo)準(zhǔn)中還增加了一個(gè)熱插拔監(jiān)測(cè)信號(hào)，從而真正實(shí)現(xiàn)了即插即用。

    DVI有DVI1.0和DVI2.0兩種標(biāo)準(zhǔn)，其中DVI1.0僅用了其中的一組信號(hào)傳輸信道(data0-data2)，傳輸圖像的最高像素時(shí)鐘為165M，信道中的最高信號(hào)傳輸碼流為1.65GHz，最高分辨率可達(dá)1600×1200×60。而DVI2.0則用了全部的兩組信號(hào)傳輸信道(data0-data5)，傳輸圖像的最高像素時(shí)鐘為330M，可支持1920×1280分辨率，支持HDMI格式，每組信道中的最高信號(hào)傳輸碼流也為1.65GHz。目前還沒有DVI2.0的應(yīng)用，因此目前所說的DVI都是指DVI1.0標(biāo)準(zhǔn)。
   

利用DVI信號(hào)的優(yōu)勢(shì)
    1. 提供最好的圖像質(zhì)量。
    在VGA信號(hào)的顯示中，將圖形信號(hào)(數(shù)字)經(jīng)過轉(zhuǎn)換，形成DVI信號(hào)輸出，這個(gè)過程中未經(jīng)過A/D、D/A轉(zhuǎn)換，不會(huì)造成信號(hào)損失。

    目前大多數(shù)計(jì)算機(jī)與外部顯示設(shè)備之間都是通過模擬VGA接口連接，計(jì)算機(jī)內(nèi)部以數(shù)字方式生成的顯示圖像信息，被顯卡中的D/A（數(shù)字/模擬）轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)镽、G、Ｂ三原色信號(hào)和行、場(chǎng)同步信號(hào)，信號(hào)通過電纜傳輸?shù)斤@示設(shè)備中。對(duì)于模擬顯示設(shè)備，如模擬CRT顯示器，信號(hào)被直接送到相應(yīng)的處理電路，驅(qū)動(dòng)控制顯像管生成圖像。而對(duì)于LCD、DLP等數(shù)字顯示設(shè)備，顯示設(shè)備中需配置相應(yīng)的Ａ/Ｄ（模擬/數(shù)字）轉(zhuǎn)換器，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。在經(jīng)過Ｄ/Ａ和Ａ/Ｄ2次轉(zhuǎn)換后，不可避免地造成了一些圖像細(xì)節(jié)的損失。 

    DVI數(shù)字端子比標(biāo)準(zhǔn)VGA端子信號(hào)要好，數(shù)字接口保證了全部?jī)?nèi)容采用數(shù)字格式傳輸，保證了主機(jī)到監(jiān)視器的傳輸過程中資料的完整性（無(wú)干擾信號(hào)引入），可以得到更清晰的 影像。DVI的主要目的是讓顯示卡的畫面訊號(hào)透過數(shù)字的方式傳送到計(jì)算機(jī)屏幕。因?yàn)橐郧暗腃RT屏幕所使用的是模擬訊號(hào)，所以傳統(tǒng)的D-sub 15pin的計(jì)算機(jī)屏幕接頭走的是模擬訊號(hào)(復(fù)合信號(hào))， 將顯示卡內(nèi)的數(shù)字畫面訊號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬訊號(hào)送到計(jì)算機(jī)屏幕去。

    由于數(shù)字顯示器 (液晶投影機(jī)、電漿電視、LCD TV等數(shù)字產(chǎn)品) 采用的是純數(shù)字的設(shè)備，那幺直接通過數(shù)字接口輸入數(shù)字信號(hào)當(dāng)然會(huì)更好，而通過D-sub 15pin就顯得有些不明智了( 先將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)為模擬信號(hào)，再將模擬信號(hào)傳入數(shù)字顯示器，最后通數(shù)字顯示器內(nèi)部再次轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào))。

    2. 減少了信號(hào)在傳輸過程中的損失。
    模擬信號(hào)在傳輸中，由于傳輸系統(tǒng)的幅頻持性和群延時(shí)持性，高低頻干擾，電源地線干擾及反射等影響，信號(hào)損失嚴(yán)重，工程中解決和處理以上問題的難度很大，但數(shù)字信號(hào)傳輸時(shí)就不存在這些問題，信號(hào)是無(wú)損的，模擬傳輸中難解決的問題在數(shù)字化的傳輸過程中根本就不存在，明顯提高了整個(gè)系統(tǒng)的顯示效果。
   

DVI信號(hào)傳輸問題
    DVI信號(hào)在傳輸過程中有其特殊性，即由于數(shù)據(jù)碼流過快，使得傳輸距離有限，以1600×1200×60為例，按規(guī)定，可傳輸5米，在目前的實(shí)際應(yīng)用中，可完成7米左右，以1280×1024×70為例，可傳輸10米;1024×768×75能傳到13—14米。

    因此就DVI信號(hào)電纜傳輸而言，存在著不同的應(yīng)用產(chǎn)品。1，Adepter驅(qū)動(dòng):信號(hào)輸入后經(jīng)放大器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，不負(fù)責(zé)信號(hào)的整形，可級(jí)聯(lián)使用，級(jí)聯(lián)的次數(shù)有限；2，Repeater:當(dāng)信號(hào)輸入后，先進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將信號(hào)進(jìn)行重新整形，再經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)，能得到正確的信號(hào)，發(fā)送距離也是在7米左右(1600×1200)，可級(jí)聯(lián)使用，且級(jí)聯(lián)的次數(shù)不限。3，Line Driver：將DVI信號(hào)經(jīng)過均衡處理并經(jīng)過Repeater整形處理后，可使其傳輸距離大幅提高，一級(jí)Line Driver的傳輸距離可選35米左右(1600×1200),如果是1024×768，可達(dá)45米以上，并且可以無(wú)限級(jí)聯(lián)。

    DVI信號(hào)還可以有其它傳輸方式，如網(wǎng)線和光纖。