DVI簡介

DVI概述
DVI（Digital Visual Interface）接口，即數(shù)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(shù)字顯示工作組）推出的接口標(biāo)準(zhǔn)。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(chǔ)，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(shù)據(jù)編碼，并通過串行連接傳遞。顯卡產(chǎn)生的數(shù)字信號由發(fā)送器按照TMDS協(xié)議編碼后通過TMDS通道發(fā)送給接收器，經(jīng)過解碼送給數(shù)字顯示設(shè)備。
　　一個DVI顯示系統(tǒng)包括一個傳送器和一個接收器。傳送器是信號的來源，可以內(nèi)建在顯卡芯片中，也可以以附加芯片的形式出現(xiàn)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(shù)字信號，將其解碼并傳遞到數(shù)字顯示電路中，通過這兩者，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：
　　一個是DVI-D接口，只能接收數(shù)字信號，接口上只有3排8列共24個針腳，其中右上角的一個針腳為空。不兼容模擬信號。
　　另外一種則是DVI-I接口，可同時兼容模擬和數(shù)字信號。兼容模擬信號并不意味著模擬信號的接口D-Sub接口可以連接在DVI-I接口上，而是必須通過一個轉(zhuǎn)換接頭才能使用，一般采用這種接口的顯卡都會帶有相關(guān)的轉(zhuǎn)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，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。
　　在模擬顯示方式中，將待顯示的數(shù)字R.G..B信號（8bit并行信號）在顯卡中經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換成模擬信號，傳輸后進入顯示器，經(jīng)處理后驅(qū)動R.G..B電子槍，顯示到熒光屏上，整個過程是模擬的。而數(shù)字顯示方式不同，模擬的R.G.B信號到達顯示設(shè)備后（LCD 或DLP，PDP等）經(jīng)過A/D處理，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，隨后由數(shù)字信號在TFT LCD source driver中通過DAC轉(zhuǎn)換變成模擬信號控制液晶板透射或反射光線或DMD晶片反射光線或由等離子體發(fā)光，達到顯示的效果。在這個過程中明顯地存在一個由數(shù)字→模擬→數(shù)字→模擬的轉(zhuǎn)換過程，信號損失較大（一次A/D，D/A過程將在頻譜上損失6dB，帶寬最大保留為像素時鐘的1/2），并且會存在諸如拖尾，模糊，重影等傳輸問題。 當(dāng)前帶有數(shù)字接口的計算機顯卡已經(jīng)相當(dāng)普遍，甚至筆記本電腦也配備了DVI接口，顯示設(shè)備中也是越來越多的設(shè)備帶有數(shù)字信號接口，因此數(shù)字→數(shù)字方式的應(yīng)用環(huán)境已經(jīng)成熟。
　　DVI原理上是將待顯示的R.G.B數(shù)字信號與H.V信號進行組合編碼，每個像素點按10bit的數(shù)字信號按最小非歸零編碼方式進行并→串轉(zhuǎn)換，把編碼后的R.G..B數(shù)字串行碼流與像素時鐘等4個信號按照平衡方式進行傳輸，其每路碼流速率為原像素點時鐘的10倍，以1024×768×70的分辨率為例，碼流時鐘為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(biāo)準(zhǔn)，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(shè)備中，目前還沒有DVI2.0的應(yīng)用，因此本文所討論的DVI都是指DVI1.0標(biāo)準(zhǔn)。

DVI接口的優(yōu)點
　　考慮到兼容性問題，目前顯卡一般會采用DVI-I接口，這樣可以通過轉(zhuǎn)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(dāng)然也有少數(shù)例外，有些顯示器只有DVI-I接口而沒有VGA接口。顯示設(shè)備采用DVI接口具有主要有以下幾大優(yōu)點：
　　一、速度快
　　DVI傳輸?shù)氖菙?shù)字信號，數(shù)字圖像信息不需經(jīng)過任何轉(zhuǎn)換，就會直接被傳送到顯示設(shè)備上，因此減少了數(shù)字→模擬→數(shù)字繁瑣的轉(zhuǎn)換過程，大大節(jié)省了時間，因此它的速度更快，有效消除拖影現(xiàn)象，而且使用DVI進行數(shù)據(jù)傳輸，信號沒有衰減，色彩更純凈，更逼真。
　　二、畫面清晰
　　計算機內(nèi)部傳輸?shù)氖嵌M制的數(shù)字信號，使用VGA接口連接液晶顯示器的話就需要先把信號通過顯卡中的D/A（數(shù)字/模擬）轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)镽、G、B三原色信號和行、場同步信號，這些信號通過模擬信號線傳輸?shù)揭壕?nèi)部還需要相應(yīng)的A/D（模擬/數(shù)字）轉(zhuǎn)換器將模擬信號再一次轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號才能在液晶上顯示出圖像來。在上述的D/A、A/D轉(zhuǎn)換和信號傳輸過程中不可避免會出現(xiàn)信號的損失和受到干擾，導(dǎo)致圖像出現(xiàn)失真甚至顯示錯誤，而DVI接口無需進行這些轉(zhuǎn)換，避免了信號的損失，使圖像的清晰度和細節(jié)表現(xiàn)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，為將來看帶版權(quán)的高清視頻打下基礎(chǔ)。不過要想讓顯卡支持HDCP，光有DVI接口是不行的，需要加裝專用的芯片，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(shù)據(jù)格式等都與DVI相同，只是考慮保密的原因，對數(shù)據(jù)進行了加密，要符合HDCP的協(xié)議要求。考慮到這只是協(xié)議層面的不同，我們可將此兩者等同考慮。

DVI接口的標(biāo)準(zhǔn)
　　DVI接口和VGA接口不同，DVI接口存在很多標(biāo)準(zhǔn)，使用顯示器時一定要搞明白。DVI一共分為5種標(biāo)準(zhǔn)。其中DVI-D和DVI-I分為“雙通道”和“單通道”兩種類型，我們平時見到的都是單通道版的，雙通道版的成本很高，因此只有部分專業(yè)設(shè)備才具備，普通消費者很難見到。
　　DVI-A是一種模擬傳輸標(biāo)準(zhǔn)，晚期的大屏幕專業(yè)CRT中能看見。不過由于和VGA沒有本質(zhì)區(qū)別，性能也不高，因此DVI-A事實上已經(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(shù)字規(guī)范。
　　關(guān)于DVI信號的各種特性，可以參考下表：
　　規(guī)格 信號 備注
　　DVI-I雙通道 數(shù)字/模擬 可轉(zhuǎn)換VGA
　　DVI-I單通道 數(shù)字/模擬 可轉(zhuǎn)換VGA
　　DVI-D雙通道 數(shù)字 不可轉(zhuǎn)換VGA
　　DVI-D單通道 數(shù)字 不可轉(zhuǎn)換VGA
　　DVI-A 模擬 已廢棄