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[DVI] HIMI与DVI的区别
P:2009-02-03 09:59:30
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HDMI是被设计来取代较旧的类比影音传送介面如SCART或RCA等端子的。
HDMI支援任何电视与电脑影像格式,包括标准,加强,以及高清晰度视频画面,再加上多声道数位音频。在传送时各种视频资料将被HDMI收发晶片以Transition Minimized Differential Signaling (TMDS)技术编码成资料封包。规格初制订时其最大像素传输率为165Mpx/sec,足以支援1080p解析度每秒60禎画面,或者UXGA解析度(1600x1200),后来在HDMI 1.3规格当中扩增为340Mpx/sec,以符合未来可能的需求。
HDMI也支援无压缩的8声道数位音频传送(取样率192kHz,资料长度24bits/sample),以及任何压缩音频串流如Dolby Digital或DTS。亦支援SACD所使用的8声道的1bit音频。在HDMI 1.3规格中又追加了超高资料量的无压缩音频串流如Dolby TrueHD与DTS-HD的支援。
标准的Type A HDMI接头有19个脚位,另有一种支援更高解析度的Type B接头被定义出来,但目前仍无任何厂商使用。Type B接头有29个脚位,容许其传送扩张的视频通道以应付未来的高频宽需求,如WQSXGA(3200x2048px)。
Type A HDMI可向下相容于现今多数电脑萤幕与显示卡所使用的single link DVI-D或DVI-I介面(但不支援DVI-A),这表示採用DVI-D介面的讯号来源可以透过转换线驱动HDMI萤幕,但是此种转换方案并不支援音频传送与遥控机能。此外,如无HDCP认证的DVI萤幕也将不能收看从HDMI所输出,带有HDCP加密保护的视频资料。(所有HDMI萤幕皆支援HDCP,但大多数DVI介面的PC萤幕并不支援。)Type B HDMI接头也将向下相容于Dual-link DVI介面。
HDMI组织的发起者包括各大消费型电子产品製造商,如日立,松下,Quasar,飞利浦,新力,汤姆生RCA,东芝,Silicon Image。Digital Content Protection, LLC(HDCP管理机构,隶属于英特尔)提供HDMI介面相关的防拷保护技术。此外,HDMI也受到各主要电影製作公司如20世纪福斯,华纳兄弟,迪士尼,包括三星电子在内的各厂商,以及多家有线电视系统业者的支持。
DVI的英文全名为Digital Visual Interface,中文称为「数位视讯介面」。是一种视讯介面标准,设计的目标是透过数位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,数位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:「数位显示工作小组」(Digital Display Working Group - DDWG-)制订。DVI介面可以传送未压缩的数位视频资料到显示装置。本规格部分相容于HDMI标准。
DVI介面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)以二进位方式传送到显示装置。当显示装置以其原生解析度被驱动时,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杂讯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,因此并未使用数位化的离散信号。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,并藉此来表现亮度以及彩度。
然而当LCD等数位化的显示装置开始实用化之后,以类比方式传送讯号至数位显示装置时,该装置必须以特定频率将扫瞄线讯号取样再转换回数位格式。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,显示卡将数位的画面讯号转换为类比输出,再被LCD显示器转换回数位画面的流程显然是多余的。因此DVI也随著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)技术来确保高速串列资料传送的稳定性。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,并在每一行与每禎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最大可传送的解析度为2.6百万像素,每秒鐘更新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介面一样备有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,藉以帮助显示卡决定其可能的输出解析度。
接头形式
<DIV class="thumb tleft"><DIV class=thumbinner style="WIDTH: 183px"> <DIV class=thumbcaption><DIV class=magnify style="FLOAT: right"></DIV>DVI connector pins (view of plug)</DIV></DIV></DIV>DVI接头除包含DVI标准所规定的数位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用同一种连接线。随著实作功能的不同,DVI接头被分成三种类型:
- DVI-D (仅传送数位讯号)
- DVI-A (仅传送类比讯号)
- DVI-I (可传送数位及类比讯号)
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)以及投影机採用了所谓"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製。现今装有DVI介面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年之前产製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解析度播放受到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
数位信号
- 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
- 单鍊结模式解析度范例:
- 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)
- 双鍊结模式解析度范例:
- 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,现已被放弃的数位萤幕端子,以DVI为基础,并附加了USB与Firewire连接的能力。
- VGA端子,非常普遍的电脑萤幕类比介面。
- HDMI,视讯部分向前相容于DVI,并附加数位音讯传输能力的新型影音家电介面。
- Unified Display Interface (UDI),一种正在研议中,试图统合并取代DVI与HDMI的介面标准。
- DisplayPort,VESA于2006年初发表的另一种新型数位介面企图取代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位信号的介面。
- 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位介面。目前已被放弃。