數字視頻接口DVI結構設計詳解

字母 DVI 代表數字視頻接口（有時也稱為數字視頻接口），它是為將數字視頻內容傳輸到顯示設備而開發的標準。

DVI 存在于許多較舊的計算機上，并且經常出現在許多設備上，包括計算機顯示器、投影儀以及一些電視和其他顯示設備。

盡管該標準現在相對較舊，但它能夠在 60 Hz 下處理高達 2560 x 1600 的分辨率水平，盡管 1920 x 1080 的高清標準使用得更廣泛。

盡管它的名字叫DVI，但數字視頻接口是唯一同時包含模擬和數字功能的視頻接口，一些電纜能夠承載這兩種標準。

DVI是一個開放的行業標準，它的引入是為了提供比當時更高的性能水平，并適應時間的核心問題之一，即用數字技術取代傳統的模擬技術，并與兩者保持聯系。

DVI介紹

DVI標準由數字顯示工作組制定，于1999年4月首次推出。

它取代了VGA標準和相關連接器，但隨著行業從全模擬顯示器轉向數字顯示器，它提供了一個非常有用的發展。

DVI版本能夠處理數字和模擬信號，前提是鏈路的兩端都可以處理它們，因此提供了理想的步進信號。

DVI 基礎知識

DVI的主要功能是提供數字視頻接口，盡管添加了模擬功能以提供與舊模擬設備的兼容性，這些設備在成立之初仍被廣泛使用。

可以使用三種“類型”的DVI：

DVI-A接口：這是DVI標準的模擬版本，它只支持模擬信號，并相應地填充了連接器。

DVI-D接口：正如預期的那樣，這是該標準的純數字版本，同樣，并非所有可能的連接都已填充。

DVI-I接口：該縮寫代表DVI集成，它支持模擬和數字信號格式。

DVI 數字視頻接口采用最初由一家名為 Silicon Image 的公司開發的 panelLink 串行數據格式。其數字視頻傳輸采用過渡最小化的差分信號傳輸。

這基于一種稱為最小化轉換差分信號（TMDS）的高速串行鏈路格式。這通過多根雙絞線傳輸數據，這些電線的連接可以在下面的連接器引腳排列中看到。使用雙絞線可提供良好的抗輻射和雜散拾取能力，使連接更具彈性。

數據使用 8b/10b 編碼進行格式化。它也作為光柵化數據的一種形式傳輸，即有效地作為數字化模擬信號的一種形式傳輸 - 模擬信號掃描每一行，然后返回到下一行的開頭，因為信號需要呈現到陰極射線管。

當源和接收器（顯示單元）連接時，源將從顯示器查詢顯示功能。它共享顯示標識數據，其中包括 Gamma 值、顏色特征以及支持的視頻模式列表、原始分辨率和指定的首選模式等參數。

每種模式都有一組 CRT 時序值，以實現水平和垂直同步，以及垂直和水平分辨率、有效顯示區域和刷新率等方面。

鑒于此，在每個垂直刷新期間都會攜帶一個完整的幀，并且不會壓縮每個幀的活動區域的數據。

鑒于陰極射線管的兼容性要求，視頻模式通常使用與陰極射線管操作兼容的水平和垂直刷新時序。

DVI可以使用兩個級別的數字接口：所謂的單鏈路和雙鏈路。

? 單鏈路

單鏈路是DVI-D的基本鏈路級別。它有四個用于數據傳輸的TDMS對。其中三個數據對承載信號的 8 位 RGB、紅色、綠色、藍色分量，第四個基本上承載時鐘數據。

最大時鐘頻率為165 MHz，這意味著最大分辨率為2.75百萬像素，其中包括消隱間隔和60 Hz刷新率。

? 雙鏈路

雙鏈路用于支持更高分辨率的顯示器。雙鏈路DVI使數據對的數量增加了一倍，這可以從下面所示的連接器引腳排列中看出。

雙鏈路 DVI-D 在 60 Hz 或更高刷新率下將可實現的最大分辨率提高到 2560 × 1600，適用于較低的分辨率級別。

DVI 電纜長度

DVI 標準中沒有定義電纜長度，但通常認為 1920x1080 高清信號的最大可用長度約為 4.5 米。

較長的長度可用于較低分辨率的信號，例如，1280x1024 的最大長度為 15 米。

這些最大值的控制因素是所需的TMDS時鐘頻率。

如果需要更大的長度，則應使用DVI信號增強器或中繼器來清理信號并提供所需的擴展長度。如果不這樣做，則顯示分辨率可能會降低或引入數據錯誤。

選擇合適長度的優質電纜也是明智的，因為這將確保最佳性能。

DVI 連接器和引腳排列

用于 DVI 端口的連接器非常獨特，它們是低力螺旋類型。DVI 連接器最多有 24 個引腳，按三排矩陣的順序排列，稱為連接器的主數字區域。除此之外，模擬或模擬兼容連接器上還有四個額外的引腳。除了標準尺寸的連接器外，還提供迷你和微型版本，但它們很少見，尤其是現在。

雖然外形相同，但根據端口的負載和功能，可以使用不同版本的 DVI 連接器。

下面給出了整體布局的視圖，然后是各個版本：

母DVI連接器的前視圖

具有所有信號線和連接的連接器將支持雙鏈路（和單鏈路）數字操作以及模擬操作。

除此之外，連接器還有各種不同的變體，因此僅支持有限的選項。這些概述如下。

僅限 DVI-A 模擬

DVI-A 母頭僅模擬連接器的前視圖

此選項適用于僅需要模擬內容的情況。它包含填充最少的連接器形式，盡管連接器的主要部分中的許多行是必需的，如圖所示。

DVI-D 單鏈路

DVI-D 母頭單鏈路連接器的前視圖

這是 DVI-D 數字連接器中人口最少的，因為它僅支持單鏈路操作。存在第一個鏈路的連接，但不需要第二個鏈路和模擬連接，因此不存在。

DVI-D 雙鏈路

DVI-D 母頭雙鏈路連接器的前視圖

這組連接能夠支持數字雙鏈路操作 - 可以看出存在數據鏈路 1 和 2 的連接。

DVI-I 單鏈路

DVI-I 母頭單鏈路連接器的前視圖

此配置提供模擬和數字操作，但僅使用單鏈路，因為只有數據鏈路 1 的連接。

DVI-I 雙鏈路

DVI-I 母頭雙鏈路連接器的前視圖

這是最“滿載”的連接器形式，支持模擬和雙鏈路數字格式，以提供所有格式和最高分辨率的數字格式。

DVI現在是一個過時的標準，現在沒有被納入新的電子和計算機設備。但是，它仍然可以在許多較舊的顯示器、屏幕、投影儀等設備上找到。

在許多計算機都是陰極射線管、基于 CRT 并且從模擬切換到數字的時代，它很好地發揮了它的作用。此外，CRT顯示器的基本操作使用掃描技術在屏幕上對每條線進行掃描。DVI數據格式適應了我們。

盡管許多屏幕和投影儀可能仍在使用它，但隨著技術的發展，這些將變得不那么常見。

審核編輯：黃飛