DVI，HDCP與HDMI數(shù)字化應(yīng)用的現(xiàn)狀與發(fā)展展望

    隨著顯示技術(shù)的發(fā)展，尤其是數(shù)字LCD、DLP及PDP等數(shù)字化產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用及數(shù)字化信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，傳統(tǒng)的VGA模擬信號(hào)已不能滿足發(fā)展的需要，越來(lái)越多的DVI（Digital Visual Interface）信號(hào)，HDCP(高帶寬數(shù)字內(nèi)容保護(hù)High-bandwidth digital content protection)信號(hào)和HDMI (High Definition Multimedia Interface)數(shù)字信號(hào)等被廣泛應(yīng)用。 本文擬就數(shù)字信號(hào)本身特點(diǎn)，目前的應(yīng)用現(xiàn)狀，當(dāng)前的技術(shù)難點(diǎn)和發(fā)展前景做簡(jiǎn)單介紹。

　　A、數(shù)字信號(hào)本身特點(diǎn)

　　DVI信號(hào)，HDCP信號(hào)和HDMI 信號(hào)針對(duì)VGA信號(hào)而言，如果排除各種協(xié)議的話，信號(hào)通道本質(zhì)是一致的，都是DVI信號(hào)。因此先介紹DVI信號(hào)的特點(diǎn)。

　　在模擬顯示方式中，將待顯示的數(shù)字R.G..B信號(hào)（8bit并行信號(hào)）在顯卡中經(jīng)過(guò)D/A轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，傳輸后進(jìn)入顯示器，經(jīng)處理后驅(qū)動(dòng)R.G..B電子槍，顯示到熒光屏上，整個(gè)過(guò)程是模擬的。而數(shù)字顯示方式不同，模擬的R.G.B信號(hào)到達(dá)顯示設(shè)備后（LCD 或DLP，PDP等）經(jīng)過(guò)A/D處理，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，隨后由數(shù)字信號(hào)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(dá)到顯示的效果。在這個(gè)過(guò)程中明顯地存在一個(gè)由數(shù)字→模擬→數(shù)字的轉(zhuǎn)換過(guò)程，信號(hào)損失較大（一次A/D，D/A過(guò)程將在頻譜上損失6dB，帶寬最大保留為像素時(shí)鐘的1/2），并且會(huì)存在諸如拖尾，模糊，重影等傳輸問(wèn)題。 當(dāng)前帶有數(shù)字接口的計(jì)算機(jī)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(lái)越多的設(shè)備帶有數(shù)字信號(hào)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(hào)與H.V信號(hào)進(jìn)行組合編碼，每個(gè)像素點(diǎn)按10bit的數(shù)字信號(hào)按最小非歸零編碼方式進(jìn)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(shí)鐘等4個(gè)信號(hào)按照平衡方式進(jìn)行傳輸，其每路碼流速率為原像素點(diǎn)時(shí)鐘的10倍，以1024×768×70的分辨率為例，碼流時(shí)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的接口定義如下圖：

　　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(hào)傳輸信道，傳輸圖像的最高像素時(shí)鐘為165M（1600X1200X60，UXGA），信道中的最高信號(hào)傳輸碼流為1.65GHz。DVI2.0則用了全部的兩組信號(hào)傳輸信道，傳輸圖像的最高像素時(shí)鐘為330M，每組信道中的最高信號(hào)傳輸碼流也為1.65GHz。在顯示設(shè)備中，目前還沒(méi)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定義了DVI-I（Integrated）和DVI-D(Digital)兩種接口，從接口定義上可以看出，DVI-I實(shí)際上是在DVI-D的基礎(chǔ)上增加了模擬接口。我們主要介紹DVI-D接口。

　　HDCP 信號(hào)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(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)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。