數(shù)字視頻接口DVI結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)詳解

字母 DVI 代表數(shù)字視頻接口（有時(shí)也稱為數(shù)字視頻接口），它是為將數(shù)字視頻內(nèi)容傳輸?shù)斤@示設(shè)備而開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)。

DVI 存在于許多較舊的計(jì)算機(jī)上，并且經(jīng)常出現(xiàn)在許多設(shè)備上，包括計(jì)算機(jī)顯示器、投影儀以及一些電視和其他顯示設(shè)備。

盡管該標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在相對(duì)較舊，但它能夠在 60 Hz 下處理高達(dá) 2560 x 1600 的分辨率水平，盡管 1920 x 1080 的高清標(biāo)準(zhǔn)使用得更廣泛。

盡管它的名字叫DVI，但數(shù)字視頻接口是唯一同時(shí)包含模擬和數(shù)字功能的視頻接口，一些電纜能夠承載這兩種標(biāo)準(zhǔn)。

DVI是一個(gè)開放的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它的引入是為了提供比當(dāng)時(shí)更高的性能水平，并適應(yīng)時(shí)間的核心問題之一，即用數(shù)字技術(shù)取代傳統(tǒng)的模擬技術(shù)，并與兩者保持聯(lián)系。

DVI介紹

DVI標(biāo)準(zhǔn)由數(shù)字顯示工作組制定，于1999年4月首次推出。

它取代了VGA標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)連接器，但隨著行業(yè)從全模擬顯示器轉(zhuǎn)向數(shù)字顯示器，它提供了一個(gè)非常有用的發(fā)展。

DVI版本能夠處理數(shù)字和模擬信號(hào)，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(jìn)信號(hào)。

DVI 基礎(chǔ)知識(shí)

DVI的主要功能是提供數(shù)字視頻接口，盡管添加了模擬功能以提供與舊模擬設(shè)備的兼容性，這些設(shè)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(biāo)準(zhǔn)的模擬版本，它只支持模擬信號(hào)，并相應(yīng)地填充了連接器。

DVI-D接口：正如預(yù)期的那樣，這是該標(biāo)準(zhǔn)的純數(shù)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(shù)字信號(hào)格式。

DVI 數(shù)字視頻接口采用最初由一家名為 Silicon Image 的公司開發(fā)的 panelLink 串行數(shù)據(jù)格式。其數(shù)字視頻傳輸采用過渡最小化的差分信號(hào)傳輸。

這基于一種稱為最小化轉(zhuǎn)換差分信號(hào)（TMDS）的高速串行鏈路格式。這通過多根雙絞線傳輸數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)使用 8b/10b 編碼進(jìn)行格式化。它也作為光柵化數(shù)據(jù)的一種形式傳輸，即有效地作為數(shù)字化模擬信號(hào)的一種形式傳輸 - 模擬信號(hào)掃描每一行，然后返回到下一行的開頭，因?yàn)樾盘?hào)需要呈現(xiàn)到陰極射線管。

當(dāng)源和接收器（顯示單元）連接時(shí)，源將從顯示器查詢顯示功能。它共享顯示標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)，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(shù)。

每種模式都有一組 CRT 時(shí)序值，以實(shí)現(xiàn)水平和垂直同步，以及垂直和水平分辨率、有效顯示區(qū)域和刷新率等方面。

鑒于此，在每個(gè)垂直刷新期間都會(huì)攜帶一個(gè)完整的幀，并且不會(huì)壓縮每個(gè)幀的活動(dòng)區(qū)域的數(shù)據(jù)。

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(shí)序。

DVI可以使用兩個(gè)級(jí)別的數(shù)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(jí)別。它有四個(gè)用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腡DMS對(duì)。其中三個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)承載信號(hào)的 8 位 RGB、紅色、綠色、藍(lán)色分量，第四個(gè)基本上承載時(shí)鐘數(shù)據(jù)。

最大時(shí)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(shù)據(jù)對(duì)的數(shù)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(shí)現(xiàn)的最大分辨率提高到 2560 × 1600，適用于較低的分辨率級(jí)別。

DVI 電纜長(zhǎng)度

DVI 標(biāo)準(zhǔn)中沒有定義電纜長(zhǎng)度，但通常認(rèn)為 1920x1080 高清信號(hào)的最大可用長(zhǎng)度約為 4.5 米。

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

這些最大值的控制因素是所需的TMDS時(shí)鐘頻率。

如果需要更大的長(zhǎng)度，則應(yīng)使用DVI信號(hào)增強(qiáng)器或中繼器來清理信號(hào)并提供所需的擴(kuò)展長(zhǎng)度。如果不這樣做，則顯示分辨率可能會(huì)降低或引入數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。

選擇合適長(zhǎng)度的優(yōu)質(zhì)電纜也是明智的，因?yàn)檫@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(dú)特，它們是低力螺旋類型。DVI 連接器最多有 24 個(gè)引腳，按三排矩陣的順序排列，稱為連接器的主數(shù)字區(qū)域。除此之外，模擬或模擬兼容連接器上還有四個(gè)額外的引腳。除了標(biāo)準(zhǔn)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(xiàn)在。

雖然外形相同，但根據(jù)端口的負(fù)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(gè)版本：

母DVI連接器的前視圖

具有所有信號(hào)線和連接的連接器將支持雙鏈路（和單鏈路）數(shù)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(xiàng)。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(xiàng)適用于僅需要模擬內(nèi)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(shù)字連接器中人口最少的，因?yàn)樗鼉H支持單鏈路操作。存在第一個(gè)鏈路的連接，但不需要第二個(gè)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?jǐn)?shù)字雙鏈路操作 - 可以看出存在數(shù)據(jù)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(shù)字操作，但僅使用單鏈路，因?yàn)橹挥袛?shù)據(jù)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(shù)字格式，以提供所有格式和最高分辨率的數(shù)字格式。

DVI現(xiàn)在是一個(gè)過時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在沒有被納入新的電子和計(jì)算機(jī)設(shè)備。但是，它仍然可以在許多較舊的顯示器、屏幕、投影儀等設(shè)備上找到。

在許多計(jì)算機(jī)都是陰極射線管、基于 CRT 并且從模擬切換到數(shù)字的時(shí)代，它很好地發(fā)揮了它的作用。此外，CRT顯示器的基本操作使用掃描技術(shù)在屏幕上對(duì)每條線進(jìn)行掃描。DVI數(shù)據(jù)格式適應(yīng)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(shù)的發(fā)展，這些將變得不那么常見。

審核編輯：黃飛