Over DVI-interface, DVI-connectoren en soorten DVI-kabels
DVI (Digital Visual Interface) is een digitale video-interface. Het werd in september 1998 opgericht op het Intel Developer Forum en werd gelanceerd door de DDWG (Digital Display Working Group), bestaande uit Silicon Image, Intel, Compaq, IBM, HP, NEC, Fujitsu en andere bedrijven.
DVI is gebaseerd op TMDS-technologie (Transition Minimized Differential Signaling) om digitale signalen te verzenden. TMDS maakt gebruik van geavanceerde coderingsalgoritmen om 8-bitgegevens (elk primair kleursignaal in R, G, B) om te zetten in 10-bitgegevens (inclusief informatie over lijnveldsynchronisatie, klokinformatie, gegevens DE, foutcorrectie, etc.) door middel van minimale conversie. Na DC-balancering gebruikt het differentiële signalen om gegevens te verzenden. Vergeleken met LVDS en TTL heeft het betere elektromagnetische compatibiliteitsprestaties en kan het goedkope speciale kabels gebruiken om digitale signaaloverdracht van hoge kwaliteit over lange afstanden te realiseren. Digital Video Interface (DVI) is een internationale open interfacestandaard die veel wordt gebruikt in pc's, dvd's, high-definition televisies (HDTV's), high-definition projectoren en andere apparaten.
Grootte van DVI-interface
Er zijn 3 typen en 5 specificaties van de DVI-interface, en de DVI-connectorgrootte is 39,5 mm x 15,13 mm.
Er zijn drie belangrijke typen DVI-connectoren: DVI-analoge (DVI-A) interface, DVI-digitale (DVI-D) interface en DVI-geïntegreerde (DVI-I) interface.
De 5 specificaties omvatten DVI-A (12+5), single-link DVI-D (18+1), dual-link DVI-D (24+1), single-link DVI-I ({{8 }}), en dual-link DVI-I (24+5).
DVI-analoge (DVI-A)-interface (12+5) verzendt alleen analoge signalen, wat in wezen de specificatie van de VGA-analoge transmissie-interface is. Wanneer de D-Sub-connector voor analoog signaal wordt aangesloten op de DVI-I-aansluiting van de grafische kaart, moet een conversieconnector worden gebruikt. De conversieconnector wordt aangesloten op de plug van de grafische kaart, de DVI-A-interface. Deze plug is ook te zien in vroege professionele CRT's op groot scherm.
DVI-Digital (DVI-D)-interface (18+1 en 24+1) is een puur digitale interface die alleen digitale signalen kan verzenden en niet compatibel is met analoge signalen. Daarom heeft de DVI-D-aansluiting 18 of 24 digitale pinnen + 1 platte aansluiting.
De DVI-geïntegreerde (DVI-I) interface (18+5 en 24+5) is compatibel met digitale signaal- en analoge signaalinterfaces, dus de DVI-I-aansluiting heeft 18 of 24 digitale pinnen + 5 analoge pinnen. De 4 extra draden vergeleken met DVI-D zijn compatibel met traditionele analoge VGA-signalen. Op basis van deze structuur kan de DVI-I-aansluiting worden aangesloten met DVI-I- en DVI-D-stekkers, terwijl de DVI-D-aansluiting alleen kan worden aangesloten met een DVI-D-stekker. De compatibiliteit van DVI-I met analoge interfaces betekent niet dat de D-Sub-stekker van de analoge signaalinterface rechtstreeks op de DVI-I-aansluiting kan worden aangesloten. Het moet worden aangesloten via een conversieconnector. Over het algemeen worden grafische kaarten die deze interface gebruiken, geleverd met bijbehorende conversieconnectoren. Vanwege compatibiliteitsproblemen gebruiken de huidige grafische kaarten doorgaans DVI-I-interfaces, die via conversieconnectoren kunnen worden aangesloten op gewone VGA-interfaces. Monitoren met twee DVI-interfaces gebruiken doorgaans de DVI-D-interface. Bij monitoren met één DVI-interface en één VGA-interface gebruikt de DVI-interface doorgaans een DVI-I-interface met analoge signalen.
De DVI-interface is bij het verzenden van digitale signalen verdeeld in twee modi: enkele link en dubbele link. De transmissiesnelheid van de single-link DVI-interface is slechts de helft van die van de dubbele verbinding, namelijk 165 MHz/s. De maximale resolutie en vernieuwingsfrequentie ondersteunen alleen 1920x1200, 60 Hz. Wat de dual-link DVI-interface betreft, deze ondersteunt de modus 2560x1600, 60Hz en ondersteunt de modus 1920x1080, 120Hz. LCD-monitoren moeten een vernieuwingsfrequentie van 120 Hz hebben om 3D-effecten te bereiken. Als er in de 3D-oplossing een DVI-interface wordt gebruikt, moet er dus een DVI-kabel met een dual-link DVI-connector worden gebruikt. Als de resolutie binnen 1920x1200 ligt, is de uitvoerkwaliteit van de single- en dual-link DVI-interface over het algemeen hetzelfde.
DVI-I-interface is een interfacetype dat digitaal/analoog-conversie ondersteunt. Als de monitor slechts één DVI-interface heeft, is deze uitgerust met een DVI-I-interface die zowel digitale als analoge modi ondersteunt. Als de monitor zowel DVI- als VGA-interfaces heeft, is deze uitgerust met een DVI-D-interface.
Classificatie van DVI-kabels
DVI-A-kabel (12+5).
12+5 pin DVI-A-kabel is de meest voorkomende DVI-kabel op de markt. DVI-A naar DVI-A analoge/analoge kabel wordt gebruikt in monitoren met een resolutie kleiner dan of gelijk aan 1920x1200. Omdat de beeldkwaliteit van DVI enkelkanaals- en tweekanaalsuitvoer binnen deze resolutie hetzelfde is, hoeven fabrikanten niet meer geld uit te geven aan de levering van tweekanaalskabels.
Single-link DVI-D(24+1/18+1)-kabel
DVI-D-interface is een puur digitale interface die alleen digitale signalen kan verzenden en niet compatibel is met analoge signalen. Omdat het geen analoge signalen verzendt, kan het de DVI-interface niet naar de VGA-interface converteren.
Up-angle DVI-D 18+1 digitale videokabel met enkele link
144HZ DVI-D 24+1 Dual Link-monitorkabel
Dual Link DVI-I(24+5/18+5)-kabel
DVI-I-interface is compatibel met digitale en analoge interfaces. Om compatibel te zijn met traditionele analoge VGA-signalen, heeft het 4 signaalpinnen meer dan DVI-D voor het verzenden van analoge signalen.
Dual link DVI-D 245 man-vrouw verlengkabel
Toepassing van DVI-interface
Om hoge-definitieweergavevereisten te bereiken, gebruikt het scannen doorgaans het 1080i@60Hz-formaat (dwz geïnterlinieerd scannen, lijnfrequentie 33,75 kHz, veldfrequentie 60 Hz, pixelfrequentie 74,25 MHz). Om de lijnfrequentieconversie te verminderen, worden in daadwerkelijke toepassingen alle video-invoerformaten (zoals 480P, 576P, 720P, enz.) uniform geconverteerd naar 1080i@60Hz-formaatuitvoer via formaatconversie (Scale en De-interlace, enz.) , dat wil zeggen, normalisatie op meerdere frequenties. De DVI-interface die in dit artikel wordt besproken, wordt beschouwd als gebaseerd op de bovenstaande digitale tv-standaarden.
Het is relatief eenvoudig om een DVI-interface aan een digitale TV toe te voegen. Vanuit het perspectief van het hardwarecircuit is het de bedoeling om een DVI-decoderingsgedeelte toe te voegen aan de interface, en de andere om een datakanaal aan de achterkant te bieden. Als de originele tv-oplossing A/D-conversie en overeenkomstige post-stage dataverwerkingskanalen heeft, kan de data-uitvoer door de DVI-interface-decodering ermee worden gedeeld, omdat wanneer het digitale signaalformaat zeker is, de bitsnelheid, lijnfrequentie, veldfrequentie en klok zijn consistent.
Bij feitelijk onderzoek en ontwikkeling moet speciale aandacht worden besteed aan de isolatie van DVI-decoderingsuitgangsdatasignalen en A/D-conversieuitgangsdatasignalen en het voorkomen van wederzijdse interferentie tussen front-endkanalen. Omdat het delen van twee groepen kanalen gelijk staat aan het vergroten van de lengte van de signaallijn van de digitale uitgangspin, is het noodzakelijk om de gedrukte lijn van het digitale signaal over lange afstand te onderbreken op zijn karakteristieke impedantie om overshoot, undershoot en rinkelen van de signaallijn te voorkomen. digitaal signaal. Meestal wordt op de datalijn een weerstand van tientallen ohm in serie geschakeld. Tegelijkertijd is het voor de uitgangsdriver noodzakelijk om de capacitieve belasting van de digitale uitgangspin te minimaliseren, maar in de signaalbedradingsfase kan de capacitieve belasting niet nauwkeurig worden berekend. Om het debuggen van het systeem te vergemakkelijken, moet worden overwogen om de datasignaallijn, de lijnveldsynchronisatiesignaallijn en de kloksignaallijn parallel met aarde te verbinden. De capaciteitswaarde bedraagt doorgaans tientallen pF, afhankelijk van het PCB-materiaal en de signaallengte. Op deze manier kunnen de balans van de kanaalbelasting, de consistentie van de stijgende flank, de dalende flank en de fase van de gegevens worden bereikt, en kunnen digitale ruisinterferenties en jitter worden verminderd.
Bij het testen van de prestaties van de DVI-interface van een digitale tv moet de bitfoutfrequentie-index 10-9 bereiken, dat wil zeggen dat er één bitfout is toegestaan voor elke miljard bits. Daarom moet tijdens de prestatietest een bepaalde testtijd worden gegarandeerd. Voor VGA@60Hz, 25MHz klokfrequentie moet de testtijd bijvoorbeeld groter zijn dan 40s. Voor 1080i@60Hz, 74,25MHz pixelfrequentie moet de testtijd groter zijn dan 14s. Tegelijkertijd kunnen de interfaceprestaties worden beoordeeld door het beeld langer dan 1 minuut subjectief te observeren en is er geen duidelijke pixelruis.
Er is een +5V-spanning in de DVI-interface en de hot-plug-detectie (HPD)-spanning moet uit deze spanning worden verkregen. Het effectieve HPD-niveau moet groter zijn dan 2,4 V, dus de HPD-serieweerstand van het ontvangende apparaat moet over het algemeen minder dan 10 kΩ zijn. Het ontvangende apparaat kan deze spanning ook gebruiken in de toepassing voor systeemvoeding, maar de belastingsstroom mag niet groter zijn dan 50 mA, bij voorkeur minder dan 10 mA, om aan de HPD-niveauvereiste te voldoen. Om de normale opstart van de interface te garanderen, wordt de voeding van het EDID-geheugen ook bij voorkeur gegenereerd door de +5V van het zendende uiteinde.
Om de haalbaarheid van het hardwarecircuitontwerp te garanderen, is ook softwareondersteuning vereist. Een geoptimaliseerde softwarestroom is de sleutel om de normale werking van het DVI-interfacesysteem te garanderen.
Voor het toepassingsonderzoek van de DVI-interface op digitale tv en flatpanel-tv's is de sleutel EDID-programmering (Extended Display Identification DATA) en HDCP-functie (High-bandwidth Digital Content Protection). Dit zijn allemaal nieuwe toepassingen voor digitale tv. Pas nadat EDID en HDCP op digitale tv zijn geïmplementeerd, wordt de DVI-interface een echte digitale tv-interface. Er is nog steeds een verschil tussen de uitzending van het signaal en het signaal. Hoe u de juiste methode kunt gebruiken om de videosignaaluitvoer via de DVI-interface te testen voor nauwkeurige indicatoren op uitzendniveau, er bestaat momenteel geen perfecte methode.
Hoe de DVI-interface te kiezen en wat zijn de voordelen van de DVI-interface
De voordelen van de DVI-interface komen vooral tot uiting in de volgende twee aspecten:
1. Hoge snelheid: DVI verzendt digitale signalen. Digitale beeldinformatie hoeft niet te worden geconverteerd en wordt rechtstreeks naar het weergaveapparaat verzonden. Daarom wordt het vervelende conversieproces van digitaal naar analoog naar digitaal verminderd, wat enorm tijd bespaart. Daarom is het sneller en wordt het fenomeen ghosting effectief geëlimineerd. Bovendien wordt bij gebruik van DVI voor gegevensoverdracht het signaal niet verzwakt en zijn de kleuren zuiverder en realistischer.
2. Helder beeld: de computer verzendt binaire digitale signalen naar binnen. Als de VGA-interface wordt gebruikt om de LCD-monitor aan te sluiten, moet het signaal eerst worden omgezet in R, G, B drie primaire kleursignalen en lijn- en veldsynchronisatiesignalen via de D/A (digitaal/analoog) converter in de grafische kaart. Deze signalen worden via de analoge signaallijn naar het LCD-scherm verzonden. De bijbehorende A/D (analoog/digitaal) converter is ook nodig om het analoge signaal weer om te zetten in een digitaal signaal voordat het beeld op het LCD-scherm kan worden weergegeven. Bij het bovengenoemde D/A-, A/D-conversie- en signaaloverdrachtproces zullen onvermijdelijk signaalverlies en interferentie optreden, wat resulteert in beeldvervorming of zelfs weergavefouten. De DVI-interface hoeft deze conversies niet uit te voeren, waardoor signaalverlies wordt vermeden en de helderheid en detailuitdrukking van het beeld aanzienlijk worden verbeterd.
In edge fusion-systemen worden in principe capture-kaarten voor tweekanaals VGA-signalen of tweekanaals DVI-signalen gebruikt. Vervolgens zullen we de relevante kwesties uitleggen waarop gelet moet worden bij het kiezen van een DVI tweekanaals capture-kaart, aan de hand van de volgende aspecten: ① Is DVI een echte digitale signaalarchitectuur? Vergeleken met VGA-opnamekaarten is de ontwikkelingsmoeilijkheid van DVI-opnamekaarten met digitale signaalarchitectuur veel groter. We moeten er dus op letten of de geselecteerde kaart een eenvoudige VGA naar DVI-interfacemodule op de kaart heeft, in plaats van een echte puur digitale DVI-architectuur. kaart vastleggen. ② Vanwege de beperkingen van de ontwikkelingstechnologie zal de technische drempel voor DVI-opnamekaarten, inclusief VGA-opnamekaarten, voor het vastleggen van onafhankelijke grafische kaartuitvoer en niet-onafhankelijke grafische kaartuitvoer zeer hoog zijn. Bij het kiezen van dergelijke producten moet u erop letten of deze worden ondersteund. ③ Of het een ingebouwde cache heeft, dit is erg belangrijk. Veel belangrijke prestaties van de capture-kaart hebben ingebouwde cache nodig om te verbeteren.
④DVI dual-channel capture-kaart is geen eenvoudige kopie van twee kaarten. Het moet echt twee DVI-opnamekaarten in één combineren, met twee kaarten in één slot, om tegelijkertijd twee DVI-signalen op te vangen, en de parameters moeten onafhankelijk instelbaar zijn en mogen elkaar niet beïnvloeden. Het is niet nodig dat de twee kaarten volledig op dezelfde manier zijn ingesteld om te worden gebruikt, en de ene kaart kan niet worden ingesteld om de andere te beïnvloeden. Je moet er ook op letten om onderscheid te maken bij het kiezen.
⑤De toepassing van software moet relatief eenvoudig zijn, omdat de DVI tweekanaals capture-kaart wordt gebruikt om niet-standaard beeldsignalen vast te leggen, en veel parameters moeten worden gedebugd, dus het ontwerp van de software moet bevorderlijk zijn voor een soepel debuggen door beginners en snel het beste resultaat bereiken.
Enkele misverstanden over de DVI-interface
1. Mythe: De beeldkwaliteit van DVI-interface en HDMI-interfaces is heel verschillend.
Onder de huidige omstandigheden is er bij dezelfde resolutie geen duidelijk verschil in de beeldkwaliteit van de DVI-interface en HDMI-interfaces, maar met de ontwikkeling van de HDMI-interface kan deze meer functies bieden dan de DVI-interface.
2. Mythe: HDMI-interface kan audiosignalen verzenden, maar DVI niet.
Zowel DVI- als HDMI-interfaces verzenden TMDS-signalen. TMDS heeft eigenlijk maar 4 paar draden nodig, en de andere pinnen zijn hulppinnen. Het verschil is dat het DVI-signaal geen audio bevat wanneer het wordt gecodeerd, terwijl het HDMI-signaal wel met audio is verpakt. Wanneer de fabrikant het audiosignaal en videosignaal codeert in TDMS-formaat, kan de DVI-interface ook audiosignalen verzenden.
Een speciale DVImonitorkabels
Hoek van 90 graden Dual Link DVI 24+1 Man-naar-DVI 24+5 Vrouwelijke verlengkabel
linkshoekige DVI 24+1 mannelijk naar DVI 24+5 vrouwelijk verlengkabel
DVI-kabel met neerwaartse hoek 24+1 naar DVI-kabel met rechte hoek 24+1