DVI


DVI (正體)

数码视讯接口 (DVI)

A male DVI-I connector
DVI-I接头.

类别 数码与类比的电脑视讯连接接口
产品历史
设计者 数码显示工作小组
设计年代 1999年4月
制造年代 1999年至今
前身 VGA端子
规格
外接 yes
影像讯号 数码视讯串流资料
(单鍊结) WUXGA 1920 × 1200 @ 60 Hz
(双鍊结) WQXGA (2560 × 1600) @ 60 Hz
类比RGB视讯 (-3 db at 400 MHz)
资料讯号 R,G,B data + clock and DDC
资料频宽 (单鍊结) 3.7 Gbit/s
(双鍊结) 7.6 Gbit/s +
最大装置数量 1
协定 3 × TMDS data + clock
脚位数量 29
脚位配置

从正面看DVI母座接口
Pin 1 TMDS Data 2- Digital red - (Link 1)
Pin 2 TMDS Data 2+ Digital red + (Link 1)
Pin 3 TMDS Data 2/4 shield
Pin 4 TMDS Data 4- Digital green - (Link 2)
Pin 5 TMDS Data 4+ Digital green + (Link 2)
Pin 6 DDC clock
Pin 7 DDC data
Pin 8 Analog vertical sync
Pin 9 TMDS Data 1- Digital green - (Link 1)
Pin 10 TMDS Data 1+ Digital green + (Link 1)
Pin 11 TMDS Data 1/3 shield
Pin 12 TMDS Data 3- Digital blue - (Link 2)
Pin 13 TMDS Data 3+ Digital blue + (Link 2)
Pin 14 +5V Power for monitor when in standby
Pin 15 Ground Return for pin 14 and analog sync
Pin 16 Hot plug detect
Pin 17 TMDS data 0- Digital blue - (Link 1) and digital sync
Pin 18 TMDS data 0+ Digital blue + (Link 1) and digital sync
Pin 19 TMDS data 0/5 shield
Pin 20 TMDS data 5- Digital red - (Link 2)
Pin 21 TMDS data 5+ Digital red + (Link 2)
Pin 22 TMDS clock shield
Pin 23 TMDS clock+ Digital clock + (Links 1 and 2)
Pin 24 TMDS clock- Digital clock - (Links 1 and 2)
C1 Analog red  
C2 Analog green  
C3 Analog blue  
C4 Analog horizontal sync  
C5 Analog ground Return for R, G and B signals

DVI的英文全名为Digital Visual Interface,中文称为「数码视讯接口」。是一种视讯接口标准,设计的目标是透过数码化的传送来强化个人电脑显示器的画面品质。目前广泛应用于LCD,数码投影机等显示设备上。此标准由显示业界数家领导厂商所组成的论坛:「数码显示工作小组」(Digital Display Working Group,DDWG)制订。DVI接口可以传送未压缩的数码视频资料到显示装置。本规格部分相容于HDMI标准。

目录

概要

DVI接口的协定会使得像素的亮度与色彩讯号从讯号来源(如显示卡)以二进制方式传送到显示装置。当显示装置以其原生分辨率被驱动时,仅需读取DVI传来的每个像素的数值资料并且套用到正确的位置即可。相对于类比方式传送的像素资料会受到邻接像素资料以及电磁噪声以及其他的类比失真影响,在此方法中,输出端暂存器中的每个像素都直接对应显示端的每个像素。使得画面品质有基本的保障。

在此之前以类比方式传送视讯资料的标准,如VGA是为了以映像管(阴极射线管)为基础的显示装置而设计,传送的单位是水平扫瞄线,因此并未使用数码化的离散信号。类比传送的视讯信号是以变更输出电压来控制扫瞄中的电子流束的密度,并借此来表现亮度以及彩度。

然而当LCD等数码化的显示装置开始实用化之后,以类比方式传送讯号至数码显示装置时,该装置必须以特定频率将扫瞄线讯号取样再转换回数码格式。若取样出现误差就会使得画面品质劣化。且当讯号来源为电脑时,显示卡将数码的画面讯号转换为类比输出,再被LCD显示器转换回数码画面的流程显然是多余的。因此DVI也随着LCD显示器成为主流而被广泛使用。

技术导论

DVI的资料格式来自于半导体厂商Silicon Image公司所发展的PanelLink技术(此技术最早应用于笔记型电脑),并使用了最小化转移差动讯号(Transition Minimized Differential Signaling,TMDS)技术来确保高速串行资料传送的稳定性。一个「单鍊结」(Single Link)DVI通道包括了四条双绞缆线(红,绿,蓝,时脉信号),每个像素资料量为24位元。信号的时序与VGA极为类似。画面是以逐行的方式被传送,并在每一行与每祯画面传送完毕后加入一个特定的空白时间(类似类比扫瞄线),并没有将资料封包化,也不会只更新前后画面改变的部分。每张画面在该更新时都会被完整的重新传送。

单鍊结DVI最大可传送的分辨率为2.6百万像素,每秒钟更新60次。新版的DVI规格中提供一组额外的DVI鍊结通道,当两组鍊结一起使用时可以提供额外的传送频宽,称为双鍊结(Dual-link DVI)运作模式。DVI规格中规定以165MHz的频宽为界,当显示模式需求低于此频宽时应只使用单鍊结运作,以上则应自动切换为双鍊结。另外第二组鍊结也可作为传送超过24位元的像素色彩资料使用。

另外,DVI接头内也如同VGA接口一样备有DDC-2协定的脚位以便显示卡能读取萤幕的EDID(延伸显示能力识别)资料,借以帮助显示卡决定其可能的输出分辨率。

接头形式

DVI connector pins (view of plug)
DVI connector pins (view of plug)

DVI接头除包含DVI标准所规定的数码信号脚位之外也可包含传统类比讯号(VGA)的脚位,此设计是为了维持DVI的通用性以便不同形式的萤幕可以共享同一种连接线。随着实作功能的不同,DVI接头被分成三种类型:

  • DVI-D (仅传送数码讯号)
  • DVI-A (仅传送类比讯号)
  • DVI-I (可传送数码及类比讯号)

此外有实作出第二组DVI鍊路的接头有时被称为DVI-DL (dual link).

某些较新型的DVD播放机,电视机(包括HDTV)以及投影机采用了所谓"DVI/HDCP"接头,这种接头在物理上与DVI相同,但是其传送的资料有经过HDCP协定所加密以防止非法复制。现今装有DVI接口显示卡的电脑经常可利用前述显示装置作为大型萤幕之用,但由于2007年之前产制的显示卡大多不支援HDCP,所以可能会受到版权保护技术的限制而无法以最高分辨率播放受到HDCP保护的视讯内容。

此外,DVI-I的类比脚位故意设计得比DVI-D的同样脚位长,以防止使用者将DVI-I公头误插入DVI-D的母座。

规格

数码信号

  • 最小时脉频率: 21.76 MHz
  • 单鍊结模式最大时脉频率: 165 MHz (3.7 Gbit/s)
  • 双鍊结模式最大时脉频率: 仅受限于缆线品质 (典型可超越 7.4 Gbit/s)
  • 每一时脉可传送像素数: 1 (单鍊结) or 2 (双鍊结)
  • 单一像素资料长度: 24位元
  • 单鍊结模式分辨率范例:
    • HDTV (1920 × 1080) @ 60 Hz with 5% LCD blanking (131 MHz)
    • UXGA (1600 × 1200) @ 60 Hz with GTF blanking (161 MHz)
    • WUXGA (1920 × 1200) @ 60 Hz (154 MHz)
    • SXGA (1280 × 1024) @ 85 Hz with GTF blanking (159 MHz)
  • 双鍊结模式分辨率范例:
    • QXGA (2048 × 1536) @ 75 Hz with GTF blanking (2×170 MHz)
    • HDTV (1920 × 1080) @ 85 Hz with GTF blanking (2×126 MHz)
    • WQXGA (2560 × 1600)@ 60 Hz with GTF blanking (2x174 MHz) (30" LCD Dell, Apple, Samsung)
    • WQUXGA (3840 × 2400) @ 33 Hz with GTF blanking (2x159 MHz)

GTF (Generalized Timing Formula) 是一种 VESA 标准

类比信号

  • RGB频宽: 400 MHz at -3 dB

参考资料

  • ADC - 苹果显示器端子,一种在早期麦金塔电脑上出现,现已被放弃的数码萤幕端子,以DVI为基础,并附加了USBFirewire连接的能力。
  • VGA端子,非常普遍的电脑萤幕类比接口。
  • HDMI,视讯部分向前相容于DVI,并附加数码音讯传输能力的新型影音家电接口。
  • Unified Display Interface (UDI),一种正在研议中,试图统合并取代DVI与HDMI的接口标准。
  • DisplayPort,VESA于2006年初发表的另一种新型数码接口企图取代HDMI与DVI,与目前的HDMI/DVI不相容。
  • 液晶显示器
  • DMS-59,一种可同时输出两组类比与两组数码信号的接口。
  • LFH,DMS-59接口之前身。
  • DFP端子(Digital Flat Panel),DVI普及之前曾出现于少数显示器的另一种数码接口。目前已被放弃。

外部连结



编辑 常见视频接口
模拟 : RF端子 / AV端子 / SCART / VGA端子 / S端子 / 色差端子 / D端子
数字 : DVI / HDMI

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