กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 12 นาที

ไม่มีชื่อบทความ

อินเทอร์เฟซภาพดิจิทัล ( DVI ) เป็น อินเทอร์เฟซแสดงผลวิดีโอ ที่พัฒนาโดย กลุ่มงานแสดงผลดิจิทัล (DDWG) อินเทอร์เฟซ ดิจิทัล นี้ ใช้สำหรับเชื่อมต่อแหล่งสัญญาณวิดีโอ เช่น...

อินเทอร์เฟซภาพดิจิทัล

อินเทอร์เฟซภาพดิจิทัล ( DVI ) เป็นอินเทอร์เฟซแสดงผลวิดีโอที่พัฒนาโดยกลุ่มงานแสดงผลดิจิทัล (DDWG) อินเทอร์เฟซ ดิจิทัล นี้ ใช้สำหรับเชื่อมต่อแหล่งสัญญาณวิดีโอ เช่นตัวควบคุมการแสดงผลวิดีโอกับอุปกรณ์แสดงผลเช่นจอคอมพิวเตอร์โดยได้รับการพัฒนาขึ้นโดยมีจุดประสงค์เพื่อสร้างมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับการถ่ายโอนเนื้อหาวิดีโอดิจิทัลที่ไม่บีบอัด

อุปกรณ์ DVI ที่ผลิตเป็น DVI-I รองรับการเชื่อมต่อแบบอนาล็อก และเข้ากันได้กับอินเทอร์เฟซVGA แบบอนาล็อก [ 1 ]โดยมีพิน VGA ในขณะที่อุปกรณ์ DVI-D เป็นแบบดิจิทัลเท่านั้น ความเข้ากันได้นี้ พร้อมกับข้อดีอื่นๆ ทำให้ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางเหนือมาตรฐานการแสดงผลดิจิทัลคู่แข่งอย่างPlug and Display (P&D) และDigital Flat Panel (DFP) [ 2 ]แม้ว่า DVI จะเกี่ยวข้องกับคอมพิวเตอร์เป็นหลัก แต่บางครั้งก็ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค อื่นๆ เช่นโทรทัศน์และเครื่องเล่นDVD

ประวัติศาสตร์

ความพยายามก่อนหน้านี้ในการเผยแพร่มาตรฐานที่อัปเดตสำหรับขั้วต่อ VGA แบบอนาล็อก นั้น ได้กระทำโดยสมาคมมาตรฐานอิเล็กทรอนิกส์วิดีโอ (VESA) ในปี 1994 และ 1995 ด้วยขั้วต่อวิดีโอที่ได้รับการปรับปรุง (EVC) ซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อรวมสายเคเบิลระหว่างคอมพิวเตอร์และจอภาพ[ 3 ] [ 4 ] EVC ใช้ขั้วต่อ Molex MicroCross 35 พินและส่งสัญญาณวิดีโอแบบอนาล็อก (อินพุตและเอาต์พุต) เสียงสเตอริโอแบบอนาล็อก (อินพุตและเอาต์พุต) และข้อมูล (ผ่านUSBและFireWire ) ในขณะเดียวกัน ด้วยความพร้อมใช้งานที่เพิ่มมากขึ้นของจอแสดงผลแบบแบนดิจิทัล ลำดับความสำคัญจึงเปลี่ยนไปที่การส่งสัญญาณวิดีโอแบบดิจิทัล ซึ่งจะขจัดขั้นตอนการแปลงอนาล็อก/ดิจิทัลเพิ่มเติมที่จำเป็นสำหรับ VGA และ EVC [ 5 ] : 5–6คอนเนคเตอร์ EVC ถูกนำกลับมาใช้ใหม่โดย VESA [ 6 ]ซึ่งได้ออก มาตรฐาน Plug & Display (P&D)ในปี 1997 [ 3 ] P&D นำเสนอวิดีโอดิจิทัล TMDSแบบลิงก์เดียวพร้อมตัวเลือกเอาต์พุตวิดีโอและข้อมูลแบบอนาล็อก (USB และ FireWire) โดยใช้คอนเนคเตอร์ MicroCross 35 พินที่คล้ายกับ EVC สายอินพุตเสียงและวิดีโอแบบอนาล็อกจาก EVC ถูกนำมาใช้ใหม่เพื่อส่งวิดีโอดิจิทัลสำหรับ P&D [ 5 ] : 4 [ 7 ] : §1.3.3

เนื่องจาก P&D เป็นคอนเนคเตอร์ที่มีขนาดใหญ่และราคาแพง กลุ่มบริษัทจึงได้พัฒนามาตรฐาน DFP (1999) ซึ่งมุ่งเน้นเฉพาะการส่งสัญญาณวิดีโอดิจิทัลโดยใช้คอนเนคเตอร์ไมโครริบบอน 20 พิน และตัดความสามารถด้านวิดีโอและข้อมูลอนาล็อกของ P&D ออกไป[ 4 ] : 3 [ 5 ] : 4ในทางกลับกัน DVI เลือกที่จะตัดเฉพาะฟังก์ชันข้อมูลจาก P&D โดยใช้คอนเนคเตอร์ MicroCross 29 พินเพื่อส่งสัญญาณวิดีโอดิจิทัลและอนาล็อก[ 8 ]ที่สำคัญ DVI อนุญาตให้ใช้สัญญาณ TMDS แบบ dual-link [ 9 ]ซึ่งหมายความว่ารองรับความละเอียดสูงกว่าคอนเนคเตอร์ P&D และ DFP แบบ single-link ซึ่งนำไปสู่การนำไปใช้เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมอย่างประสบความสำเร็จ ความเข้ากันได้ของ DVI กับ P&D และ DFP มักทำได้ผ่านอะแดปเตอร์แบบพาสซีฟที่ให้ส่วนต่อประสานทางกายภาพที่เหมาะสม เนื่องจากทั้งสามมาตรฐานใช้โปรโตคอลการจับมือ DDC/EDID และสัญญาณวิดีโอดิจิทัล TMDS เดียวกัน[ 10 ] : §1.3.7

พอร์ต DVI เริ่มถูกนำมาใช้ในผลิตภัณฑ์ต่างๆ ตั้งแต่ปี 1999 หนึ่งในจอภาพ DVI รุ่นแรกๆ คือApple Cinema Displayรุ่นดั้งเดิมซึ่งเปิดตัวในปีเดียวกัน

ภาพรวมทางเทคนิค

รูปแบบการส่งสัญญาณวิดีโอดิจิทัลของ DVI นั้นใช้พื้นฐานจากpanelLinkซึ่งเป็นรูปแบบอนุกรมที่พัฒนาโดยSilicon Imageโดยใช้ลิงก์อนุกรมความเร็วสูงที่เรียกว่าtransition minimized differential signaling (TMDS)

ทีเอ็มดีเอส

ข้อมูล พิกเซลวิดีโอดิจิทัลถูกส่งผ่านโดยใช้สายคู่บิดเกลียว TMDS หลายคู่ ในระดับไฟฟ้า สายคู่เหล่านี้มีความทนทานต่อสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าและการบิดเบือน แบบอนาล็อก รูป แบบอื่นๆ สูงมาก

การเชื่อมต่อ DVI แบบลิงก์เดี่ยวมีคู่สัญญาณ TMDS สี่คู่ สามคู่แรกบรรจุส่วนประกอบ RGB 8 บิต (แดง เขียว หรือน้ำเงิน) ของสัญญาณวิดีโอ รวมเป็น 24  บิตต่อพิกเซลส่วนคู่ที่สี่บรรจุสัญญาณนาฬิกา TMDS ข้อมูลไบนารีถูกเข้ารหัสโดยใช้การเข้ารหัส 8b/10b DVI ไม่ใช้การแบ่งแพ็กเก็ตแต่ส่งข้อมูลพิกเซลราวกับว่าเป็น สัญญาณวิดีโออนาล็อก แบบแรสเตอร์ดังนั้น เฟรมทั้งหมดจะถูกวาดในระหว่างช่วงเวลาการรีเฟรชแนวตั้งแต่ละครั้ง พื้นที่ใช้งานทั้งหมดของแต่ละเฟรมจะถูกส่งโดยไม่มีการบีบอัดเสมอ โหมดวิดีโอโดยทั่วไปจะใช้เวลาการรีเฟรชแนวนอนและแนวตั้งที่เข้ากันได้กับ จอแสดง ผลหลอดรังสีแคโทด (CRT) แม้ว่าจะไม่ใช่ข้อกำหนดก็ตาม ในโหมดลิงก์เดี่ยว ความถี่สัญญาณนาฬิกา TMDS สูงสุดคือ 165  MHz ซึ่งรองรับความละเอียดสูงสุด 2.75 ล้านพิกเซล (รวมช่วงเวลาว่าง ) ที่การรีเฟรช 60 Hz ในทางปฏิบัติแล้ว การตั้งค่านี้ทำให้สามารถแสดงผลความละเอียดหน้าจอสูงสุดในอัตราส่วน 16:10 ได้ที่ 1920 × 1200 พิกเซล ที่อัตราการรีเฟรช 60 เฮิร์ตซ์     

เพื่อรองรับอุปกรณ์แสดงผลที่มีความละเอียดสูงขึ้น ข้อกำหนด DVI จึงมีข้อกำหนดสำหรับDual Link DVI แบบ Dual Link จะเพิ่มจำนวนคู่ข้อมูล TMDS เป็นสองเท่า ซึ่งส่งผลให้แบนด์วิดธ์วิดีโอเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ทำให้สามารถแสดงผลที่มีความละเอียดสูงขึ้นได้ถึง 2560  ×  1600 ที่ 60  Hz หรืออัตราการรีเฟรชที่สูงกว่าสำหรับความละเอียดที่ต่ำกว่า

ความเข้ากันได้

เพื่อให้สามารถใช้งานร่วมกับจอแสดงผลที่ใช้สัญญาณ VGA แบบอนาล็อกได้ ขั้วต่อบางส่วนในขั้วต่อ DVI จึงยังคงส่งสัญญาณ VGA แบบอนาล็อกอยู่

เพื่อให้มั่นใจได้ถึงความสามารถในการทำงานร่วมกันในระดับพื้นฐาน อุปกรณ์ที่สอดคล้องกับมาตรฐาน DVI จะต้องรองรับโหมดการแสดงผล พื้นฐานอย่างน้อยหนึ่ง โหมด คือ "รูปแบบพิกเซลต่ำ" (640  ×  480 ที่ 60  เฮิรตซ์)

ดีดีซี

เช่นเดียวกับ คอนเนคเตอร์ VGAแบบอนาล็อกสมัยใหม่คอนเนคเตอร์ DVI มีพินสำหรับช่องข้อมูลการแสดงผล (DDC) ซึ่งช่วยให้การ์ดจอสามารถอ่านข้อมูลการระบุตัวตนจอแสดงผลแบบขยาย (EDID) ของจอภาพได้ เมื่อเชื่อมต่อแหล่งสัญญาณและจอแสดงผลที่ใช้ DDC2 เวอร์ชันใหม่ แหล่งสัญญาณจะสอบถามความสามารถของจอแสดงผลก่อนโดยการอ่านบล็อก EDID ของจอภาพผ่าน ลิงก์ I²Cบล็อก EDID ประกอบด้วยข้อมูลระบุตัวตนของจอแสดงผล คุณลักษณะสี (เช่น ค่าแกมมา) และตารางโหมดวิดีโอที่รองรับ ตารางนี้สามารถกำหนดโหมดที่ต้องการหรือความละเอียดดั้งเดิมได้แต่ละโหมดเป็นชุดของค่าเวลาที่กำหนดระยะเวลาและความถี่ของการซิงค์แนวนอน/แนวตั้ง ตำแหน่งของพื้นที่แสดงผลที่ใช้งานอยู่ ความละเอียดแนวนอน ความละเอียดแนวตั้ง และอัตราการรีเฟรช

ความยาวสายเคเบิล

ความยาวสูงสุดที่แนะนำสำหรับสาย DVI ไม่ได้ระบุไว้ในข้อกำหนด เนื่องจากขึ้นอยู่กับความถี่สัญญาณนาฬิกา TMDS โดยทั่วไป สายยาวไม่เกิน4.5 เมตร (15 ฟุต)จะใช้งานได้กับความละเอียดหน้าจอไม่เกิน 1920 × 1200 พิกเซล สายที่ยาวกว่านั้นได้ถึง15 เมตร (49 ฟุต)สามารถใช้ได้กับความละเอียดหน้าจอ 1280 × 1024 พิกเซลหรือต่ำกว่า สำหรับระยะทางที่ไกลกว่านั้น แนะนำให้ใช้ตัวขยายสัญญาณ DVI ซึ่งเป็นอุปกรณ์ทวนสัญญาณที่อาจใช้แหล่งจ่ายไฟภายนอก เพื่อช่วยลดการลดทอนของสัญญาณ      

ตัวเชื่อมต่อ

ขั้วต่อ DVI ตัวเมีย (ภาพแสดงขาปลั๊ก)
ช่องเสียบ DVI
ปลั๊ก DVI

ขั้วต่อ DVI บนอุปกรณ์จะมีชื่อเรียกอย่างใดอย่างหนึ่งจากสามชื่อ ขึ้นอยู่กับสัญญาณที่ขั้วต่อดังกล่าวรองรับ:

  • DVI-I (แบบรวมในตัว ผสมผสานสัญญาณดิจิทัลและอนาล็อกไว้ในขั้วต่อเดียวกัน สัญญาณดิจิทัลอาจเป็นแบบลิงก์เดี่ยวหรือลิงก์คู่)
  • ดีวีไอ-ดี (ดิจิทัลเท่านั้น, ลิงก์เดี่ยวหรือลิงก์คู่)
  • ดีวีเอ (แบบอนาล็อกเท่านั้น)

ขั้วต่อ DVI ส่วนใหญ่—ยกเว้น DVI-A—มีพินที่ส่งสัญญาณวิดีโอดิจิทัล โดยมีสองประเภทคือ ซิงเกิลลิงก์และดูอัลลิงก์ DVI ซิงเกิลลิงก์ใช้ตัวส่งสัญญาณตัวเดียวที่มีนาฬิกา TMDS สูงสุด 165  MHz ซึ่งรองรับความละเอียดสูงสุด 1920  ×  1200 ที่ 60  Hz DVI ดูอัลลิงก์เพิ่มพินอีกหกพินตรงกลางของขั้วต่อสำหรับตัวส่งสัญญาณตัวที่สอง เพิ่มแบนด์วิดท์และรองรับความละเอียดสูงสุด 2560  ×  1600 ที่ 60  Hz [ 11 ]ขั้วต่อที่มีพินเพิ่มเติมเหล่านี้บางครั้งเรียกว่า DVI-DL (ดูอัลลิงก์) ไม่ควรสับสนระหว่างดูอัลลิงก์กับจอแสดงผลคู่ (หรือที่เรียกว่าหัวคู่ ) ซึ่งเป็นการกำหนดค่าที่ประกอบด้วยคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวที่เชื่อมต่อกับจอภาพสองจอ บางครั้งใช้ ขั้วต่อ DMS-59สำหรับการเชื่อมต่อ DVI ซิงเกิลลิงก์สองตัว

นอกจากสัญญาณดิจิทัลแล้ว ขั้วต่อ DVI บางตัวยังมีพินที่ส่งสัญญาณอนาล็อก ซึ่งสามารถใช้เชื่อมต่อจอภาพอนาล็อกได้ พินอนาล็อกคือพินสี่ตัวที่ล้อมรอบใบมีดแบนบนขั้วต่อ DVI-I หรือ DVI-A ตัวอย่างเช่น จอภาพ VGAสามารถเชื่อมต่อกับแหล่งสัญญาณวิดีโอที่มี DVI-I ได้โดยใช้อะแดปเตอร์แบบพาสซีฟ เนื่องจากพินอนาล็อกเข้ากันได้โดยตรงกับสัญญาณ VGA อะแดปเตอร์แบบพาสซีฟจึงผลิตได้ง่ายและราคาถูก ทำให้เป็นโซลูชันที่คุ้มค่าในการรองรับ VGA บน DVI พินแบนยาวบนขั้วต่อ DVI-I นั้นกว้างกว่าพินเดียวกันบนขั้วต่อ DVI-D ดังนั้นแม้ว่าจะถอดพินอนาล็อกทั้งสี่ออกด้วยตนเอง ก็ยังไม่สามารถเชื่อมต่อ DVI-I ตัวผู้กับ DVI-D ตัวเมียได้ อย่างไรก็ตาม สามารถเชื่อมต่อขั้วต่อ DVI-D ตัวผู้กับขั้วต่อ DVI-I ตัวเมียได้[ 12 ]

DVI เป็นมาตรฐานวิดีโอที่แพร่หลายเพียงมาตรฐานเดียวที่รวมการส่งสัญญาณแบบอนาล็อกและดิจิทัลไว้ในตัวเชื่อมต่อเดียวกัน[ 13 ]มาตรฐานคู่แข่งเป็นแบบดิจิทัลทั้งหมด ได้แก่ ระบบที่ใช้การส่งสัญญาณแบบดิฟเฟอเรนเชียลแรงดันต่ำ ( LVDS ) ซึ่งรู้จักกันในชื่อเฉพาะว่าFPD-Link (จอแสดงผล แบบแผงเรียบ) และ FLATLINK และระบบที่พัฒนาต่อยอดมาจากLVDS Display Interface (LDI) และOpenLDI

เครื่องเล่นดีวีดี โทรทัศน์ ความละเอียดสูง ( HDTV ) และโปรเจ็กเตอร์วิดีโอบางรุ่นมีช่องต่อ DVI ที่ส่งสัญญาณเข้ารหัสเพื่อป้องกันการคัดลอกโดยใช้ โปรโตคอล High-bandwidth Digital Content Protection (HDCP) คอมพิวเตอร์สามารถเชื่อมต่อกับโทรทัศน์ความละเอียดสูงผ่าน DVI ได้ แต่การ์ดกราฟิกต้องรองรับ HDCP เพื่อเล่นเนื้อหาที่ได้รับการป้องกันโดยระบบการจัดการสิทธิ์ดิจิทัล (DRM)

ข้อกำหนด

อะแดปเตอร์แปลงสัญญาณ DVI เป็น VGA แบบพาสซีฟ อะแดปเตอร์นี้ ใช้ ไม่ได้กับเอาต์พุต DVI-D ต้องใช้เอาต์พุต DVI-I หรือ DVI-A เพื่อแปลงสัญญาณอนาล็อกเป็นอินพุต VGA (แม้ว่าอะแดปเตอร์จะมีลักษณะเหมือน DVI-D ก็ตาม) หากต้องการเชื่อมต่อ DVI-D กับ VGA ต้องใช้อะแดปเตอร์แบบแอคทีฟ (หรือตัวแปลง) ที่มีราคาแพงกว่า

ดิจิตอล

  • ความถี่สัญญาณนาฬิกา TMDS ขั้นต่ำ: 25.175  MHz
    • ใช้สำหรับโหมดการแสดงผล "รูปแบบพิกเซลต่ำ" ที่บังคับใช้: VGA (640x480) @ 60  Hz
  • ความถี่สัญญาณนาฬิกา TMDS สูงสุดแบบลิงก์เดี่ยว: 165  MHz
  • อัตราการส่งข้อมูลรวมสูงสุดของลิงก์เดี่ยว(รวมค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม 8b/10b): 4.95  กิกะบิต/วินาที
  • อัตราการส่งข้อมูลแบบ Dual Link สูงกว่าแบบ Single Link ถึงสองเท่า ที่ความถี่สัญญาณนาฬิกาเดียวกัน
    • อัตราการส่งข้อมูลรวม (รวมค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม 8b/10b) ที่ ความถี่สัญญาณนาฬิกา 165 MHz: 9.90  Gbit/s
      • อัตราการส่งข้อมูลสุทธิ (หักค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสำหรับ 8b/10b): 7.92  กิกะบิต/วินาที
    • ความถี่สัญญาณนาฬิกาที่สูงกว่า 165  MHz สามารถใช้ได้ในโหมด dual link [หมายเหตุ 1 ]
  • จำนวนบิตต่อพิกเซล:
    • การรองรับ 24 บิตต่อพิกเซลเป็นสิ่งจำเป็นในทุกความละเอียดที่รองรับ
    • ความละเอียดพิกเซลน้อยกว่า 24 บิตนั้นเป็นตัวเลือกเสริม
    • ระบบ Dual Link รองรับความละเอียดสูงสุด 48 บิตต่อพิกเซล (เป็นตัวเลือกเสริม)
      • หากต้องการความละเอียดมากกว่า 24 บิตต่อพิกเซล บิตที่มีค่าต่ำที่สุดจะถูกส่งผ่านลิงก์ที่สอง
  • จำนวนพิกเซลต่อรอบสัญญาณนาฬิกา TMDS:
    • 1 (ลิงก์เดี่ยวที่ 24 บิตหรือน้อยกว่าต่อพิกเซล และลิงก์คู่สำหรับ 25 ถึง 48 บิตต่อพิกเซล) หรือ
    • 2 (การเชื่อมต่อแบบคู่ที่ 24 บิตหรือน้อยกว่าต่อพิกเซล)
  • ตัวอย่างโหมดการแสดงผล ( ลิงก์เดียว ):
    • SXGA ( 1280 × 1024 ) ที่ 85  Hz พร้อมการปิดสัญญาณรบกวน GTF (  สัญญาณนาฬิกา TMDS 159 MHz)
    • ความละเอียด Full HD ( 1920 × 1080 ) ที่ 60  Hz พร้อมการปิดสัญญาณรบกวน CVT-RB (  สัญญาณนาฬิกา TMDS 139 MHz)
    • UXGA ( 1600 × 1200 ) ที่ 60  Hz พร้อมการปิดสัญญาณรบกวน GTF (  สัญญาณนาฬิกา TMDS 161 MHz)
    • WUXGA ( 1920 × 1200 ) ที่ 60  Hz พร้อมการปิดช่องสัญญาณ CVT-RB (  สัญญาณนาฬิกา TMDS 154 MHz)
    • WQXGA ( 2560 × 1600 ) ที่ 30  Hz พร้อมการปิดช่องสัญญาณ CVT-RB (  สัญญาณนาฬิกา TMDS 132 MHz)
  • ตัวอย่างโหมดการแสดงผล ( แบบเชื่อมต่อสองทาง ):
    • QXGA ( 2048 × 1536 ) ที่ 72  Hz พร้อมการปิดช่องสัญญาณ CVT (2 พิกเซลต่อ สัญญาณนาฬิกา TMDS 163 MHz)
    • FHD ( 1920 × 1080 ) @ 144  Hz
    • WUXGA ( 1920 × 1200 ) ที่ 120  Hz พร้อมการปิดช่องสัญญาณ CVT-RB (2 พิกเซลต่อ สัญญาณนาฬิกา TMDS 154 MHz)
    • WQXGA ( 2560 × 1600 ) ที่ 60  Hz พร้อมการปิดช่องสัญญาณ CVT-RB (2 พิกเซลต่อ สัญญาณนาฬิกา TMDS 135 MHz)
    • WQUXGA ( 3840 × 2400 ) ที่ 30  Hz พร้อมการปิดช่องสัญญาณ CVT-RB (2 พิกเซลต่อ สัญญาณนาฬิกา TMDS 146 MHz)

สูตรกำหนดเวลาทั่วไป (GTF) เป็น มาตรฐาน VESAซึ่งสามารถคำนวณได้ง่ายด้วยยูทิลิตี้ gtf ของ Linux การกำหนดเวลาวิดีโอแบบประสานงาน - ลดช่วงเวลาว่าง (CVT-RB) เป็น มาตรฐาน VESAที่ให้ช่วงเวลาว่างแนวนอนและแนวตั้งที่ลดลงสำหรับจอแสดงผลที่ไม่ใช่ CRT [ 14 ]

การเข้ารหัสข้อมูลดิจิทัล

หนึ่งในวัตถุประสงค์ของการเข้ารหัสสตรีม DVI คือการให้ เอาต์พุต ที่มีความสมดุลของกระแสตรง (DC-balanced)เพื่อลดข้อผิดพลาดในการถอดรหัส ซึ่งทำได้โดยการใช้สัญลักษณ์ 10 บิตสำหรับอักขระ 8 บิตหรือน้อยกว่า และใช้บิตส่วนเกินสำหรับการปรับสมดุลกระแสตรง

Like other ways of transmitting video, there are two different regions: the active region, where pixel data is sent, and the control region, where synchronization signals are sent. The active region is encoded using transition-minimized differential signaling, where the control region is encoded with a fixed 8b/10b encoding. As the two schemes yield different 10-bit symbols, a receiver can fully differentiate between active and control regions.

When DVI was designed, most computer monitors were still of the cathode-ray tube type that require analog video synchronization signals. The timing of the digital synchronization signals matches the equivalent analog ones, so the process of transforming DVI to and from an analog signal does not require extra (high-speed) memory, expensive at the time.

HDCP is an extra layer that transforms the 10-bit symbols before transmitting. Only after correct authorization can the receiver undo the HDCP encryption. Control regions are not encrypted in order to let the receiver know when the active region starts.

Clock and data relationship

DVI provide one TMDS clock pair and three data pairs in single-link mode or six data pairs in dual-link mode. TMDS data pairs operate at a gross bit rate that is 10 times the frequency of the TMDS clock. In each TMDS clock period there is a 10-bit symbol per TMDS data pair representing 8-bits of pixel color. In single-link mode each set of three 10-bit symbols represents one 24-bit pixel, while in dual-link mode each set of six 10-bit symbols either represents two 24-bit pixels or one pixel of up to 48-bit color depth.

The specification document allows the data and the clock to not be aligned. However, as the ratio between the TMDS clock and gross bit rate per TMDS pair is fixed at 1:10, the unknown alignment is kept over time. The receiver must recover the bits on the stream using any of the techniques of clock/data recovery to find the correct symbol boundary. The DVI specification allows the TMDS clock to vary between 25 and 165 MHz. This 1:6.6 ratio can make clock recovery difficult, as phase-locked loops, if used, need to work over a large frequency range. One benefit of DVI over other interfaces is that it is relatively straightforward to transform the signal from the digital domain into the analog domain using a video DAC, as both clock and synchronization signals are transmitted. Fixed frequency interfaces, like DisplayPort, need to reconstruct the clock from the transmitted data.

Display power management

The DVI specification includes signaling for reducing power consumption. Similar to the analog VESA Display Power Management Signaling (DPMS) standard, a connected device can turn a monitor off when the connected device is powered down, or programmatically if the display controller of the device supports it. Devices with this capability can also attain Energy Star certification.

Analog

The analog section of the DVI specification document is brief and points to other specifications like VESA VSIS[15] for electrical characteristics and GTFS for timing information. The motivation for including analog is to keep compatibility with the previous VGA cables and connectors. VGA pins for HSync, Vsync and three video channels are available in both DVI-I or DVI-A (but not DVI-D) connectors and are electrically compatible, while pins for DDC (clock and data) and 5 V power and ground are kept in all DVI connectors. Thus, a passive adapter can interface between DVI-I or DVI-A (but not DVI-D) and VGA connectors.

DVI and HDMI compatibility

HDMI is a newer digital audio/video interface developed and promoted by the consumer electronics industry. DVI and HDMI have the same electrical specifications for their TMDS and VESA/DDC twisted pairs. However, HDMI and DVI differ in several key ways:

  • HDMI does not carry analog signals, and therefore lacks VGA compatibility.
  • DVI is limited to the RGB color model,[16] while HDMI also supports YCbCr 4:4:4 and YCbCr 4:2:2 color spaces, which are generally not used for computer graphics.
  • In addition to digital video, HDMI supports the transport of packets used for digital audio.

HDMI sources differentiate between legacy DVI displays and HDMI-capable displays by reading the display's EDID block.

To promote interoperability between DVI-D and HDMI devices, HDMI source components and displays support DVI-D signaling. For example, an HDMI display can be driven by a DVI-D source because HDMI and DVI-D both define an overlapping minimum set of supported resolutions and frame buffer formats.

Some DVI-D sources use non-standard extensions to output HDMI signals including audio (e.g. ATI 3000-series and NVIDIA GTX 200-series).[16] Some multimedia displays use a DVI to HDMI adapter to input the HDMI signal with audio. Exact capabilities vary by video card specifications.

ในทางกลับกัน จอแสดงผล DVI ที่ไม่มีการรองรับHDCPอาจไม่สามารถแสดงเนื้อหาที่ได้รับการป้องกันได้ แม้ว่าจะเข้ากันได้กับแหล่งสัญญาณ HDMI ก็ตาม คุณสมบัติเฉพาะของ HDMI เช่น รีโมทคอนโทรล การส่งสัญญาณเสียง xvYCC และสีเชิงลึก จะไม่สามารถใช้งานได้ในอุปกรณ์ที่รองรับเฉพาะสัญญาณ DVI เท่านั้น ความเข้ากันได้ของ HDCP ระหว่างอุปกรณ์ต้นทางและปลายทางขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของผู้ผลิตสำหรับแต่ละอุปกรณ์

การเสื่อมสภาพ

ในเดือนธันวาคม 2010 Intel , AMDและผู้ผลิตคอมพิวเตอร์และจอแสดงผลหลายรายประกาศว่าจะหยุดให้การสนับสนุนเทคโนโลยี DVI-I, VGAและLVDSตั้งแต่ปี 2013/2015 และจะเร่งการนำ DisplayPort และ HDMI มาใช้แทน[ 17 ] [ 18 ]พวกเขายังระบุอีกว่า: "อินเทอร์เฟซแบบเก่า เช่น VGA, DVI และ LVDS ไม่ได้พัฒนาตามทัน และมาตรฐานใหม่กว่า เช่น DisplayPort และ HDMI ให้ตัวเลือกการเชื่อมต่อที่ดีที่สุดในอนาคตอย่างชัดเจน ในความคิดของเรา DisplayPort 1.2 คืออินเทอร์เฟซแห่งอนาคตสำหรับจอภาพพีซี พร้อมกับ HDMI 1.4a สำหรับการเชื่อมต่อทีวี"

ดูเพิ่มเติม

  • รายการตัวเชื่อมต่อวิดีโอ
  • DiiVA – ระบบเสียง/วิดีโอสองทิศทางผ่านสาย Cat6A หน้าเว็บแสดงคำอธิบายสั้น ๆ ของเป้าหมายการเปลี่ยนเส้นทาง 
  • DMS-59 – ขั้วต่อขนาด DVI เดี่ยวที่ให้ช่องสัญญาณ DVI หรือ VGA แบบ Single Link สองช่อง

หมายเหตุ

  1. และใช้เฉพาะเมื่อความต้องการแบนด์วิดท์รวมเกิน 330MHz TMDS clock เท่านั้น ข้อกำหนดระบุเฉพาะลิงก์แรกที่จะทำงานที่ระดับสูงสุดเหนือลิงก์เดี่ยวในสถานการณ์ดังกล่าว [ 10 ] : §2.2.2.

อ่านเพิ่มเติม

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ไม่มีชื่อบทความ

อินเทอร์เฟซภาพดิจิทัล ( DVI ) เป็น อินเทอร์เฟซแสดงผลวิดีโอ ที่พัฒนาโดย กลุ่มงานแสดงผลดิจิทัล (DDWG) อินเทอร์เฟซ ดิจิทัล นี้ ใช้สำหรับเชื่อมต่อแหล่งสัญญาณวิดีโอ เช่น...

ประวัติศาสตร์

ความพยายามก่อนหน้านี้ในการเผยแพร่มาตรฐานที่อัปเดตสำหรับ ขั้วต่อ VGA แบบอนาล็อก นั้น ได้กระทำโดย สมาคมมาตรฐานอิเล็กทรอนิกส์วิดีโอ (VESA) ในปี 1994 และ 1995 ด้วย ขั้วต่อวิดีโอที่ได้รับการปรับปรุง (EVC) ซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อรวมสายเคเบิลระหว่างคอมพิวเตอร์และจอภาพ...

ภาพรวมทางเทคนิค

รูปแบบการส่งสัญญาณวิดีโอดิจิทัลของ DVI นั้นใช้พื้นฐานจาก panelLink ซึ่งเป็นรูปแบบอนุกรมที่พัฒนาโดย Silicon Image โดยใช้ลิงก์อนุกรมความเร็วสูงที่เรียกว่า transition minimized differential signaling (TMDS)

ทีเอ็มดีเอส

ข้อมูล พิกเซล วิดีโอดิจิทัลถูกส่งผ่านโดยใช้ สายคู่บิดเกลียว TMDS หลายคู่ ในระดับไฟฟ้า สายคู่เหล่านี้มีความทนทานต่อ สัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า และ การบิดเบือน แบบอนาล็อก รูป แบบอื่นๆ สูงมาก