顯示接口

從功能上看，此外，顯卡上的DVI接口都是DVI-I接口，包含數字信號和模擬信號兩部分，因此很多沒有VGA接口的顯卡，可以通過一個簡單的轉接頭或信號轉化器，將顯卡的DVI接口轉成VGA接口。DVI和HDMI接口都是數字接口，尤其是帶有HDMI接口的顯卡，支持HDCP協議，為觀看帶有版權的高清節目打下基礎，而不支持HDCP協議的顯卡，不論連接顯示器還是電視，都無法正常觀看有版權的高清電影、電視節目。 ^[1] 

DVI全稱為Digital Visual Interface，它是1999年由Silicon Image、Intel（英特爾）、Compaq（康柏）、IBM、HP（惠普）、NEC、Fujitsu（富士通）等公司共同組成DDWG（Digital Display Working Group，數字顯示工作組）推出的接口標準。它是以Silicon Image公司的PanalLink接口技術為基礎，基於TMDS（Transition Minimized Differential Signaling，最小化傳輸差分信號）電子協議作為基本電氣連接。TMDS是一種微分信號機制，可以將象素數據編碼，並通過串行連接傳遞。顯卡產生的數字信號由發送器按照TMDS協議編碼後通過TMDS通道發送給接收器，經過解碼送給數字顯示設備。一個DVI顯示系統包括一個傳送器和一個接收器。傳送器是信號的來源，可以內建在顯卡芯片中，也可以以附加芯片的形式出現在顯卡PCB上；而接收器則是顯示器上的一塊電路，它可以接受數字信號，將其解碼並傳遞到數字顯示電路中，通過這兩者，顯卡發出的信號成為顯示器上的圖象。 ^[2] 

DVI接口分為兩種，一個是DVI-D接口，只能接收數字信號，接口上只有3排8列共24個針腳，其中右上角的一個針腳為空。不兼容模擬信號。

另外一種則是DVI-I接口，可同時兼容模擬和數字信號。兼容模擬信號並不意味着模擬信號的接口D-Sub接口可以連接在DVI-I接口上，而是必須通過一個轉換接頭才能使用，一般採用這種接口的顯卡都會帶有相關的轉換接頭。 ^[2] 

考慮到兼容性問題，顯卡一般會採用DVI-I接口，這樣可以通過轉換接頭連接到普通的VGA接口。而帶有DVI接口的顯示器一般使用DVI-D接口，因為這樣的顯示器一般也帶有VGA接口，因此不需要帶有模擬信號的DVI-I接口。當然也有少數例外，有些顯示器只有DVI-I接口而沒有VGA接口。顯示設備採用DVI接口具有主要有以下兩大優點： ^[2] 

DVI傳輸的是數字信號，數字圖像信息不需經過任何轉換，就會直接被傳送到顯示設備上，因此減少了數字→模擬→數字繁瑣的轉換過程，大大節省了時間，因此它的速度更快，有效消除拖影現象，而且使用DVI進行數據傳輸，信號沒有衰減，色彩更純淨，更逼真。 ^[2] 

計算機內部傳輸的是二進制的數字信號，使用VGA接口連接液晶顯示器的話就需要先把信號通過顯卡中的D/A（數字/模擬）轉換器轉變為R、G、B三原色信號和行、場同步信號，這些信號通過模擬信號線傳輸到液晶內部還需要相應的A/D（模擬/數字）轉換器將模擬信號再一次轉變成數字信號才能在液晶上顯示出圖像來。在上述的D/A、A/D轉換和信號傳輸過程中不可避免會出現信號的損失和受到干擾，導致圖像出現失真甚至顯示錯誤，而DVI接口無需進行這些轉換，避免了信號的損失，使圖像的清晰度和細節表現力都得到了大大提高。

最後，DVI接口可以支持HDCP協議，為將來看帶版權的高清視頻打下基礎。不過要想讓顯卡支持HDCP，光有DVI接口是不行的，需要加裝專用的芯片，還要交納不菲的HDCP認證費，因此真正支持HDCP協議的顯卡還不多。 ^[2] 

HDMI的英文全稱是“High Definition Multimedia”，中文的意思是高清晰度多媒體接口。HDMI接口可以提供高達5Gbps的數據傳輸帶寬，可以傳送無壓縮的音頻信號及高分辨率視頻信號。同時無需在信號傳送前進行數/模或者模/數轉換，可以保證最高質量的影音信號傳送。應用HDMI的好處是：只需要一條HDMI線，便可以同時傳送影音信號，而不像如今需要多條線材來連接；同時，由於無線進行數/模或者模/數轉換，能取得更高的音頻和視頻傳輸質量。對消費者而言，HDMI技術不僅能提供清晰的畫質，而且由於音頻/視頻採用同一電纜 ，大大簡化了家庭影院系統的安裝。

2002年的4月，日立、松下、飛利浦、Silicon Image、索尼、湯姆遜、東芝共7家公司成立了HDMI組織開始制定新的專用於數字視頻/音頻傳輸標準。2002年歲末，高清晰數字多媒體接口(High-definition Digital Multimedia Interface)HDMI 1.0標準頒佈，到2006底已經頒佈了1.3版本，主要變化在於近一步加大帶寬，以便傳輸更高分辨率和色深。HDMI在針腳上和DVI兼容，只是採用了不同的封裝。與DVI相比，HDMI可以傳輸數字音頻信號，並增加了對HDCP的支持，同時提供了更好的DDC可選功能。HDMI支持5Gbps的數據傳輸率，最遠可傳輸15米，足以應付一個1080p的視頻和一個8聲道的音頻信號。而因為一個1080p的視頻和一個8聲道的音頻信號需求少於4GB/s，因此HDMI還有很大餘量。這允許它可以用一個電纜分別連接DVD播放器，接收器和PRR。此外HDMI支持EDID、DDC2B，因此具有HDMI的設備具有“即插即用”的特點，信號源和顯示設備之間會自動進行“協商”，自動選擇最合適的視頻/音頻格式。HDMI接口支持HDCP協議，為看有版權的高清電影電視打下基礎。不過，為了讓顯卡帶有HDMI接口，除了需要專用芯片外，顯卡廠商還要支付一筆不斐的HDMI認證費，因此帶有HDMI接口的顯卡還不多，但是HDCP已成定局，因此未來支持HDCP協議的顯卡也會多起來。 ^[3] 

TV-Out是指顯卡具備輸出信號到電視的相關接口。普通家用的顯示器尺寸不會超過19寸，顯示畫面相比於電視的尺寸來説小了很多，尤其在觀看電影、打遊戲時，更大的屏幕能給人帶來更強烈的視覺享受。而更大尺寸的顯示器價格是普通用户無法承受的，將顯示畫面輸出到電視，這就成了一個不錯的選擇。輸出到電視的接口主要應用的有三種。

一種是採用VGA接口，VGA接口是絕大多數顯卡都具備的接口類型，但這需要電視上具備VGA接口才能實現，而帶有此接口的電視相對還較少，同時多是一些價格較貴的產品，普及程度不高。此種方法一般不多采用，也不是人們習慣意義上説的視頻輸出。

另外一種則是複合視頻接口，採用AV接口輸出視頻的顯卡輸出效果並不十分理想，但它卻是電視上都具備的接口，因此此類接口受到一定用户的喜愛。此種輸出接口的顯卡產品較少，大多都提供輸出效果更好的S端子接口。

最後一種則是目前應用最廣泛、輸出效果更好的S端子接口。S端子也就是Separate Video。

但S-Video 仍要將兩路色差信號混合為一路色度信號C進行傳輸，然後再在顯示設備內解碼進行處理，這樣多少仍會帶來一定信號損失而產生失真（這種失真很小） ，而且由於混合導致色度信號的帶寬也有一定的限制。S-Video雖不是最好的，但考慮到市場狀況和綜合成本等其它因素，它還是應用最普遍的視頻接口。 ^[4] 

Video-in是指顯卡上具備用於視頻輸入的接口，並能把外部視頻源的信號輸入到系統內。這樣就可以把電視機、錄像機、影碟機、攝像機等視頻信號源輸入到電腦中。帶視頻輸入接口的顯卡，通過在顯卡上加裝視頻輸入芯片，再整合入顯卡自帶的視頻處理能力，提供更靈活的驅動和應用軟件，這樣就能給顯卡集成更多的功能。顯卡上支持視頻輸入的接口有RF射頻端子、複合視頻接口、S端子和VIVO接口等。 ^[5] 

RF射頻端子是最早在電視機上出現的，原意為無線電射頻（Radio Frequency）。它是家庭有線電視採用的接口模式。RF 的成像原理是將視頻信號(CVBS)和音頻信號(Audio)相混合編碼後，輸出然後在顯示設備內部進行一系列分離/ 解碼的過程輸出成像。由於步驟繁瑣且音視頻混合編碼會互相干擾，所以它的輸出質量也是最差的。帶此類接口的顯卡只需把有線電視信號線連接上，就能將有線電視的信號輸入到顯卡內。 ^[5] 

複合視頻接口採用RCA接口，RCA接口是目前電視設備上應用最廣泛的接口，幾乎每台電視上都提供了此類接口，用於視頻輸入。雖然AV接口實現了音頻和視頻的分離傳輸，這就避免了因為音/視頻混合干擾而導致的圖像質量下降，但由於AV接口傳輸的仍然是一種亮度/色度（Y/C）混合的視頻信號，仍然需要顯示設備對其進行亮/色分離和色度解碼才能成像，這種先混合再分離的過程必然會造成色彩信號的損失，色度信號和亮度信號也會有很大的機會相互干擾，從而影響最終輸出的圖像質量。 ^[6] 

RCA俗稱蓮花插座，又叫AV端子，也稱AV 接口，通常都是成對的白色的音頻接口和黃色的視頻接口，它通常採用RCA(俗稱蓮花頭)進行連接，使用時只需要將帶蓮花頭的標準AV 線纜與相應接口連接起來即可。

RCA接頭是目前為止最為常見的一種音/視頻接線端子。RCA音頻端子一般成對地用不同顏色標註：右聲道用紅色，左聲道用黑色或白色。一般來講，RCA立體聲音頻線都是左右聲道為一組，每聲道外觀上是一根線。通常都是成對的音頻接口右聲道(紅色)左聲道(白色)和視頻接口(黃色)

複合視頻(Composite)通常採用黃色的RCA(蓮花插座)接頭。“複合”含義是同一信道中傳輸亮度和色度信號的模擬信號，但電視機如果不能很好的分離這兩種信號，就會出現虛影。音頻接口和視頻接口成對使用，通常都是白色的音頻接口和黃色的視頻接口，採用RCA(蓮花頭)進行連接，使用時只需要將帶蓮花頭的標準AV 線纜與相應接口連接起來即可（但有些需要軟件支持）。

S端子也就是Separate Video，而“Separate”的中文意思就是“分離”。它是在AV接口的基礎上將色度信號C 和亮度信號Y進行分離，再分別以不同的通道進行傳輸，減少影像傳輸過程中的“分離”、“合成”的過程，減少轉化過程中的損失，以得到最佳的顯示效果。

通常顯卡上採用的S端子有標準的4針接口（不帶音效輸出）和擴展的7針接口（帶音效輸出）。S端子相比於AV 接口，由於它不再進行Y/C混合傳輸，因此也就無需再進行亮色分離和解碼工作，而且使用各自獨立的傳輸通道，在很大程度上避免了視頻設備內信號串擾而產生的圖像失真，極大地提高了圖像的清晰度。 ^[6] 

顯卡所處理的信息最終都要輸出到顯示器上，顯卡的輸出接口就是電腦與顯示器之間的橋樑，它負責向顯示器輸出相應的圖像信號。CRT顯示器因為設計製造上的原因，只能接受模擬信號輸入，這就需要顯卡能輸入模擬信號。VGA接口就是顯卡上輸出模擬信號的接口，VGA（Video Graphics Array）接口，也叫D-Sub接口。雖然液晶顯示器可以直接接收數字信號，但很多低端產品為了與VGA接口顯卡相匹配，因而採用VGA接口。VGA接口是一種D型接口，上面共有15針空，分成三排，每排五個。VGA接口是顯卡上應用最為廣泛的接口類型，多數的顯卡都帶有此種接口。有些不帶VGA接口而帶有DVI接口的顯卡，也可以通過一個簡單的轉接頭將DVI接口轉成VGA接口，通常沒有VGA接口的顯卡會附贈這樣的轉接頭。

它傳輸紅、綠、藍模擬信號以及同步信號(水平和垂直信號)。　一般在VGA接頭上，會1，5，6，10，11，15等標明每個接口編號。如果沒有，如圖《VGA管腳定義及VGA焊接方式》所示編號。

VGA接口15根針，其對應接口定義如下：

1.紅基色 red

2.綠基色 green

3.藍基色 blue

4.地址碼ID Bit（也有部分是RES，或者為ID2顯示器標示位2）

5.自測試 ( 各家定義不同 )（一般為GND）

6.紅地

7.綠地

8.藍地

9.保留 ( 各家定義不同 )

10. 數字地

11.地址碼（ID0顯示器標示位0）

12.地址碼（ID1顯示器標示位1）

13.行同步

14.場同步

15.地址碼( ID3或顯示器標示位3 )

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，被顯卡中的數字/模擬轉換器轉變為R、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。對於模擬顯示設備，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。而對於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，將模擬信號轉變為數字信號。在經過D/A和A/D2次轉換後，不可避免地造成了一些圖像細節的損失。

VGA接口應用於CRT顯示器無可厚非，但用於連接液晶之類的顯示設備，則轉換過程的圖像損失會使顯示效果略微下降。 ^[7] 

DisplayPort也是一種高清數字顯示接口標準，可以連接電腦和顯示器，也可以連接電腦和家庭影院。2006年5月，視頻電子標準協會(VESA)確定了1.0版標準，並在半年後升級到1.1版，提供了對HDCP的支持，2.0版也計劃在今年推出。 作為HDMI和UDI的競爭對手和DVI的潛在繼任者，DisplayPort贏得了AMD、Intel、NVIDIA、戴爾、惠普、聯想、飛利浦、三星等業界巨頭的支持，而且它是免費使用的，不像HDMI那樣需要高額授權費。AMD的路線圖顯示，該公司將在今年底明年初開始支持DisplayPort，以代替HDMI。

從性能上講，DisplayPort 1.1最大支持10.8Gb/S的傳輸帶寬，而最新的HDMI 1.3標準也僅能支持10.2G/s的帶寬；另外，DisplayPortisplayPort可支持WQXGA+(2560×1600)、QXGA(2048×1536)等分辨率及30/36bit(每原色10/12bit)的色深，1920×1200分辨率的色彩支持到了120/24Bit，超高的帶寬和分辨率完全足以適應顯示設備的發展。

1.高帶寬

DisplayPort問世之初，它可提供的帶寬就高達10.8Gb/s。即便最新發布的HDMI 1.3所提供的帶寬(10.2Gb/s)也稍遜於DisplayPort 1.0。DisplayPort可支持WQXGA+(2560×1600)、QXGA(2048×1536)等分辨率及30/36bit(每原色10/12bit)的色深，充足的帶寬保證了今後大尺寸顯示設備對更高分辨率的需求。

2.最大程度整合周邊設備

和HDMI一樣，DisplayPort也允許音頻與視頻信號共用一條線纜傳輸，支持多種高質量數字音頻。但比HDMI更先進的是，DisplayPort在一條線纜上還可實現更多的功能。在四條主傳輸通道之外，DisplayPort還提供了一條功能強大的輔助通道。該輔助通道的傳輸帶寬為1Mbps，最高延遲僅為500μs，可以直接作為語音、視頻等低帶寬數據的傳輸通道，另外也可用於無延遲的遊戲控制。可見，DisplayPort可以實現對周邊設備最大程度的整合、控制。

3.內外接口通吃

DisplayPort的外接型接頭有兩種:一種是標準型，類似USB、HDMI等接頭;另一種是低矮型，主要針對連接面積有限的應用，比如超薄筆記型電腦。兩種接頭的最長外接距離都可以達到15米，傳輸距離要強於HDMI接口，並且接頭和接線的相關規格已為日後升級做好了準備，即便未來DisplayPort採用新的2X速率標準(21.6Gbps)，接頭和接線也不必重新進行設計。

除實現設備與設備之間的連接外，DisplayPort還可用作設備內部的接口，甚至是芯片與芯片之間的數據接口。比如，DisplayPort就“圖謀”取代LCD中液晶面板與驅動電路板之間主流接口——LVDS(Low Voltage Differential Signaling，低壓差分信號)接口的位置。DisplayPort的內接型接頭僅有26.3mm寬、1.1mm高，比LVDS接口小30%，但傳輸率卻是LVDS的3.8倍。

色差分量（Component）接口採用YPbPr和YCbCr兩種標識，前者表示逐行掃描色差輸出，後者表示隔行掃描色差輸出。色差分量接口一般利用3根信號線分別傳送亮色和兩路色差信號。

色差分量接口（也稱色差接口）使用不是很普遍，主要的原因是一些CRT電視機並沒有提供色差分量的輸入接口。簡單的説，相比過去的AV和S端子，色差是將信號分為紅、綠、藍三種基色來輸入的。

早期電視信號的複合傳送方式在數學上有着根本的限制，一旦亮度與色度複合之後即無法完全分離。因此，在1980年代後期，從專業用的視頻編輯應用當中開始出現了將明度與色度分離記錄與傳送的系統。雖然系統設計上比起複合信號複雜許多，不過顯示器與攝錄像機等設備其實本來就必須將明度與色度分開之後才能顯示或記錄。採用分量系統將可免除互相複合與分離所造成的畫質損失。因此1990年代中期開始也開始普及至家用電視上面。

此外，在數字信號紀錄與數字電視播送時所使用的數據壓縮處理當中也使用了分量技術的觀念。所以在DVD播放器與機頂盒等產品上，分量輸出是最自然且轉換損失最少的傳送端子 。 ^[8] 

分量傳送的視頻有許多種方式，例如將三原色直接傳送的RGB方式，以及從RGB轉換為明度（Y）與色差（Cb/Cr或Pb/Pr）的方式。RGB方式將所有的顏色信息作同等的處理，雖然有最高的畫質，但由於RGB方式對傳輸帶寬和儲存空間的消耗太大，為節省帶寬，使用色差方式來傳送與記錄分量視頻是現在的主流。

色差在設計上利用了“人眼對明度較敏感，而對色度較不敏感”的特性，將視訊中的色彩信息加以削減，轉換公式如下：

明度: Y=0.299×R + 0.587×G + 0.114×B色差: Cb=0.564×(B-Y) = -0.169×R - 0.331×G + 0.500×B　 Cr=0.713×(R-Y) = 0.500×R - 0.419×G - 0.081×B

色差接口中，亮度以Y標註，以及從三原色信號中的兩種——藍色和紅色——去掉亮度信號後的色彩差異信號，分別標註為Pb和Pr，或者Cb和Cr，在三條線的接頭處分別用綠、藍、紅色進行區別。這三條線如果相互之間插錯了，可能會顯示不出畫面，或者顯示出奇怪的色彩來。色差分量接口是模擬接口，支持傳輸480i/480p/576p/720p/1080i/1080p等格式的視頻信號，本身不傳輸音頻信號。