全面介紹DVI數字顯示接口標準

    目前我們經常在一些高端視頻產品（如投影機、液晶電視等）技術參數中看到，廠商特別表明具有DVI接口，而且會重點突出，具有DVI接口的產品會增加一個買點，可見DVI是個很重要的接口，那么到底什么是DVI呢，DVI到底有哪些好處呢、DVI信號如何傳輸？讓我們一起來探討一下，以期讓用戶對DVI有一個較全面的了解，從而為您選購產品和合理使用DVI提供幫助。

什么是DVI？

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

    在DVI標準中對接口的物理方式、電氣指標、時鐘方式、編碼方式、傳輸方式、數據格式等進行了嚴格的定義和規(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）只有支持數字顯示的設備 、DVI-Analog（DVI-A）只有支持模擬顯示的設備，DVI-Integrated （DVI-I）則是支持數字顯示跟模擬顯示。從接口定義上可以看出，DVI-I實際上是在DVI-D的基礎上增加了模擬接口。之所有會有這樣的搭配，因為DVI雖然是為了 數字顯示設備所訂定的標準，但是因為透過數字的傳送不會降低畫面的效果，再加上為了考量能夠轉換成模擬訊號，所以才會有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，所以您會看到 數字顯示設備是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也可轉接成為D-sub 15pin。
   
 

DVI的信號特點
    DVI信號的原理是：計算機中生成的圖像信息傳送到顯示處理單元（顯卡）中，將顯卡中經過處理的待顯示R.G.B數字信號與H.V信號進行組合并編碼成數據信號，數據信號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個通道輸出。將每個像素點按10hit進行轉換，把編碼后的數字流進行傳輸，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，像素時鐘為75MHz，碼流時鐘為75MHz×10,為0.75GHz。一般DVI的碼流在0.24GHz到1.65GHz之間。

    同時還有一個通道用來傳送使發(fā)送和接收端同步的時鐘信號。每一個通道中數據以差分信號方式傳輸，因此每一個通道需要2根傳輸線。由于采用差分信號傳輸，數據發(fā)送和接收中識別的都是壓差信號，因此傳輸線纜長度對信號影響較小，可以實現遠距離的數據傳輸。在接收端對接收到的數據進行解碼，并處理生成圖像信息供數字顯示設備顯示。

    對于數字顯示設備，由于沒有D/A和A/D轉換過程，避免了圖像細節(jié)的丟失，從而保證了計算機生成圖像的完整再現。在DVI接口標準中還增加了一個熱插拔監(jiān)測信號，從而真正實現了即插即用。

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

利用DVI信號的優(yōu)勢
    1. 提供最好的圖像質量。
    在VGA信號的顯示中，將圖形信號(數字)經過轉換，形成DVI信號輸出，這個過程中未經過A/D、D/A轉換，不會造成信號損失。

    目前大多數計算機與外部顯示設備之間都是通過模擬VGA接口連接，計算機內部以數字方式生成的顯示圖像信息，被顯卡中的D/A（數字/模擬）轉換器轉變?yōu)镽、G、Ｂ三原色信號和行、場同步信號，信號通過電纜傳輸到顯示設備中。對于模擬顯示設備，如模擬CRT顯示器，信號被直接送到相應的處理電路，驅動控制顯像管生成圖像。而對于LCD、DLP等數字顯示設備，顯示設備中需配置相應的Ａ/Ｄ（模擬/數字）轉換器，將模擬信號轉變?yōu)閿底中盘枴Ｔ诮涍^Ｄ/Ａ和Ａ/Ｄ2次轉換后，不可避免地造成了一些圖像細節(jié)的損失。 

    DVI數字端子比標準VGA端子信號要好，數字接口保證了全部內容采用數字格式傳輸，保證了主機到監(jiān)視器的傳輸過程中資料的完整性（無干擾信號引入），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透過數字的方式傳送到計算機屏幕。因為以前的CRT屏幕所使用的是模擬訊號，所以傳統(tǒng)的D-sub 15pin的計算機屏幕接頭走的是模擬訊號(復合信號)， 將顯示卡內的數字畫面訊號轉換成模擬訊號送到計算機屏幕去。

    由于數字顯示器 (液晶投影機、電漿電視、LCD TV等數字產品) 采用的是純數字的設備，那幺直接通過數字接口輸入數字信號當然會更好，而通過D-sub 15pin就顯得有些不明智了( 先將數字信號轉為模擬信號，再將模擬信號傳入數字顯示器，最后通數字顯示器內部再次轉為數字信號)。

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

DVI信號傳輸問題
    DVI信號在傳輸過程中有其特殊性，即由于數據碼流過快，使得傳輸距離有限，以1600×1200×60為例，按規(guī)定，可傳輸5米，在目前的實際應用中，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信號電纜傳輸而言，存在著不同的應用產品。1，Adepter驅動:信號輸入后經放大器進行驅動，不負責信號的整形，可級聯使用，級聯的次數有限；2，Repeater:當信號輸入后，先進行轉換，將信號進行重新整形，再經過驅動電路驅動，能得到正確的信號，發(fā)送距離也是在7米左右(1600×1200)，可級聯使用，且級聯的次數不限。3，Line Driver：將DVI信號經過均衡處理并經過Repeater整形處理后，可使其傳輸距離大幅提高，一級Line Driver的傳輸距離可選35米左右(1600×1200),如果是1024×768，可達45米以上，并且可以無限級聯。

    DVI信號還可以有其它傳輸方式，如網線和光纖。