DVI接口

DVI（Digital Visual Interface），即數字視頻接口。它是1998年9月，在Intel開發者論壇上成立的，由Silicon Image、Intel（英特爾）、Compaq（康柏）、IBM（國際商業機器公司）、HP（惠普）、NEC（日本電氣股份有限公司）、Fujitsu(富士通)等公司共同組成的DDWG（Digital Display Working Group，數字顯示工作組）推出的接口標準。

DVI是基於TMDS(Transition Minimized Differential Signaling，轉換最小差分信號)技術來傳輸數字信號。TMDS運用編碼算法把8bit數據(R、G、B中的每路基色信號)通過最小轉換編碼為10bit數據(包含行場同步信息、時鐘信息、數據DE、糾錯等)，經過DC平衡後，採用差分信號傳輸數據，它和LVDS、TTL相比有較好的電磁兼容性能，可以用低成本的專用電纜實現長距離、高質量的數字信號傳輸。數字視頻接口（DVI）是一種國際開放的接口標準，在PC、DVD、高清晰電視（HDTV）、高清晰投影儀等設備上有廣泛的應用。

DVI-A（12+5）

DVI-A(12+5)圖.jpg(2張)

12+5針DVI線，是市面上最常見的DVI線材，在小於或等於1920x1200分辨率的顯示器中，搭配的都是這種DVI線。因為在這分辨率內，單雙通道輸出的畫質是一樣的，廠商沒有必要花更高的成本附帶雙通線。購買的話，20元左右拿下。

DVI-D（24+1/18+1）

DVI-D(24+1)圖.jpg(2張)

DVI-D接口是純數字的接口，只能傳輸數字信號，不兼容模擬信號。由於不傳輸模擬信號，因此無法轉換vga接口。

DVI-I（24+5/18+5）

DVI-I接口是兼容數字和模擬接口的，為了兼容傳統VGA模擬信號，就比DVI-D多了4個信號引腳，用來傳輸模擬信號。

5+5針轉VGA線

這種線一般在沒有提供VGA接口的顯示器附件中搭配，“+5”針是代表可以支持數字和模擬信號。為什麼不使用24+5針，同樣是為了節省成本。

針腳定義

對於單連接，僅用下圖1所示的1、2、9、10、17、18腳傳輸。

為達到高清晰度顯示要求，掃描一般採用1080i@60Hz格式(即隔行掃描，行頻33.75kHz，場頻60Hz，像素頻率74.25MHz)，實際應用中為減少行頻變換，所有的視頻輸入格式(如480P、576P、720P等)通過格式變換(Scale和De-interlace等)都統一轉換為1080i@60Hz格式輸出，即多頻歸一。本文討論的DVI接口以上述數字電視標準為基礎考慮應用。

數字電視增加DVI接口比較簡單，從硬件電路考慮，一是在接口處增加DVI解碼部分，二是在後端提供一個數據通道，如果電視原有方案中具有A/D轉換和相應的後級數據處理通道，那麼DVI接口解碼輸出的數據可以與它共用，因為在數字信號格式一定的情況下，其碼率、行頻、場頻、時鐘是一致的。

在實際研究開發中，需要特別注意DVI解碼輸出數據信號、A/D轉換輸出數據信號的隔離和避免前端通道相互干擾。由於兩組通道的共用，相當於延長了數字輸出引腳的信號線長度，因此對於長距離的數字信號印製線，有必要在其特徵阻抗處將其中斷，以避免數字信號的過沖、欠沖和振鈴，通常情況下在數據線上串聯幾十歐姆的電阻。同時對於輸出驅動來説，需要最大限度地減小數字輸出引腳的容性載荷，但是在信號佈線階段，一般不能精確計算容性負載，為方便系統調試，應考慮在數據信號線、行場同步信號線、時鐘信號線到地並聯電容，根據PCB材料、信號長度不同，電容值一般在幾十pF即可，這樣就可達到通道負載平衡、數據上升沿、下降沿和相位的一致，減少數字噪聲干擾和抖動。

數字電視DVI接口性能測試時，誤碼率指標應達到10-9，即10億bit允許出現一個誤碼，因此在性能測試時必須保證一定的測試時間，如VGA@60Hz，25MHz時鐘頻率，測試時間應大於40s，那麼1080i@60Hz、74.25MHz像素頻率，測試時間應大於14s，同時可通過主觀觀察圖像1分鐘以上，無明顯的像素噪聲以判斷接口性能的優劣。

DVI接口中有+5V電壓，熱插拔檢測(HPD)電壓要求從此電壓獲取，HPD有效電平應大於2.4V，因此接收設備的HPD串聯電阻一般應小於10kΩ。應用中接收設備也可使用此電壓，用於系統供電，但負載電流不應大於50mA，最好小於10mA，以保證HPD電平需要。為保證接口的正常啓動，EDID存儲器供電最好也由發送端+5V產生。

為保證硬件電路設計的可行，還必須有軟件的支撐。優化的軟件流程是保證DVI接口系統正常工作的關鍵。

對於DVI接口在數字電視、平板電視上的應用研究，更為關鍵的是EDID(Extended Display Identification DATA，即擴展顯示識別數據)編程，HDCP(High-bandwidth Digital Content Protection)功能的實現。這些對於數字電視來説都是全新應用，只有EDID和HDCP在數字電視上實現後，DVI接口才是真正的數字電視接口。號播出還有分別，如何利用正確的方法將DVI接口輸出的視頻信號進行準確的廣播級指標的測試，還沒有一個很完善的方法。

DVI接口有3種類型5種規格，端子接口尺寸為39.5mm×15.13mm。

3大類包括：DVI－Analog（DVI-A）接口，DVI-Digital（DVI-D）接口，DVI-Integrated（DVI-I）接口。

5種規格包括DVI-A(12+5)、單連接DVI-D（18+1）、雙連接DVI-D（24+1）、單連接DVI-I（18+5）、雙連接DVI-I（24+5）。

DVI－Analog（DVI-A）接口（12+5）只傳輸模擬信號，實質就是 VGA模擬傳輸接口規格。當要將模擬信號D-Sub接頭連接在顯卡的DVI－I插座時，必須使用轉換接頭。轉換接頭連接顯卡的插頭，就是DVI-A接口。早期的大屏幕專業CRT中也能看見這種插頭。

DVI-Digital（DVI-D）接口（18+1和24+1）是純數字的接口，只能傳輸數字信號，不兼容模擬信號。所以，DVI-D的插座有18個或24個數字插針的插孔+ 1個扁形插孔。

DVI-Integrated（DVI-I）接口（18+5和24+5）是兼容數字和模擬接口的，所以，DVI-I的插座就有18個或24個數字插針的插孔+5個模擬插針的插孔（就是旁邊那個四針孔和一個十字花）。比DVI-D多出來的4根線用於兼容傳統VGA模擬信號。基於這樣的結構，DVI-I插座可以插DVI-I和DVI-D的插頭，而DVI-D插座只能插DVI-D的插頭。DVI-I兼容模擬接口並不意味着模擬信號的接口D-Sub插頭可以直接連接在DVI-I插座上，它必須通過一個轉換接頭才能連接使用。一般採用這種接口的顯卡都會帶有相關的轉換接頭。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。而帶有兩個DVI接口的顯示器一般使用DVI-D類型。而帶有一個DVI接口和一個VGA接口的顯示器，DVI接口一般使用帶有模擬信號的DVI-I接口。

DVI接口在傳輸數字信號時又分為單連接(Single Link)和雙連接(Dual Link)兩種方式。單連接DVI接口的傳輸速率只有雙連接的一半，為165MHz/s ，最大的分辨率和刷新率只能支持到1920x1200,60hz 。至於雙連接的DVI接口，支持到2560x1600，60Hz模式，也可以支持1920x1080，120Hz的模式。液晶顯示器要達到3D效果必須擁有120Hz的刷新率，所以3D方案中，使用DVI的話，必須要使用雙連接的DVI接口的DVI線。總的來説，如果是1920x1200內的分辨率，單雙連接兩者輸出的畫質是一樣的。

DVI-I支持數字/模擬轉換的接口類型，倘若顯示器只有一種DVI接口，那就會搭配支持數字/模擬兩種模式的DVI-I。假如顯示器有DVI和VGA兩種接口，則搭配DVI-D。

1、誤區：DVI與HDMI兩個接口的畫質相差很大

現有情況下，相同分辨率，DVI與HDMI兩個接口的畫質無明顯區別，但是隨着HDMI接口的發展，比DVI接口能提供更多的功能。

2、誤區：HDMI接口可以傳輸音頻信號，DVI不能傳輸音頻信號

DVI和HDMI接口傳輸的都是TMDS信號，TMDS其實只要4對線就可以了，其他引腳都是輔助的。區別在於DVI信號在編碼時本來是沒有包含音頻的，HDMI信號是打包有音頻在內的。而當廠商把音頻信號和視頻信號一起編碼成TDMS格式時，DVI接口同樣能傳輸音頻信號。

DVI接口的優勢主要體現以下兩方面:

1、速度快: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、畫面清晰: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。

在邊緣融合系統中基本上都會用到的採集雙路VGA信號或雙路DVI信號的採集卡，接下來我們從以下幾個方面闡述一下在選擇DVI雙路採集卡時應該注意的相關問題：

① DVI是不是真正意義上的數字信號架構，DVI數字信號架構的採集卡，相對於VGA採集卡來説研發難度高很多，所以我們一定要注意所選的是不是在卡上做了簡單的 VGA轉DVI接口模塊，而不是真正的DVI架構純數字採集卡。

② 由於開發技術的限制，要做到DVI採集卡包括VGA採集卡可採集獨立顯卡輸出和非獨立顯卡輸出的技術門檻會很高，在選擇此類產品時一定要注意辨別看是否支持。

③是否具有板載緩存，這個很重要，採集卡的很多關鍵性能需要板載緩存來提高。

④DVI雙路採集卡，不是簡單的兩卡複製，是真正需要將兩塊DVI採集卡合二為一，一槽兩卡，同時採集兩路DVI信號，並且參數要能獨立調節，不能相互影響，不是兩塊卡完全設置成一樣才能使用，不能設置某一個影響另一個，在選擇時也要注意辨別。

⑤軟件的應用要比較簡單，因為DVI雙路採集卡屬於採集非標準圖像信號，很多參數需要調試，所以軟件的設計要利於初用者順利調試，快速達到最好的效果