Tentang antarmuka DVI, konektor DVI dan jenis kabel DVI - Pengetahuan

Tentang antarmuka DVI, konektor DVI dan jenis kabel DVI

DVI (Digital Visual Interface) adalah antarmuka video digital. Didirikan pada bulan September 1998 di Intel Developer Forum dan diluncurkan oleh DDWG (Digital Display Working Group) yang terdiri dari Silicon Image, Intel, Compaq, IBM, HP, NEC, Fujitsu dan perusahaan lainnya.

DVI didasarkan pada teknologi TMDS (Transition Minimized Differential Signaling) untuk mengirimkan sinyal digital. TMDS menggunakan algoritme pengkodean tingkat lanjut untuk mengonversi 8-data bit (setiap sinyal warna primer di R, G, B) menjadi 10-data bit (termasuk informasi sinkronisasi bidang garis, informasi jam, data DE, koreksi kesalahan, dll.) melalui konversi minimum. Setelah penyeimbangan DC, ia menggunakan sinyal diferensial untuk mengirimkan data. Dibandingkan dengan LVDS dan TTL, ia memiliki kinerja kompatibilitas elektromagnetik yang lebih baik dan dapat menggunakan kabel khusus berbiaya rendah untuk mencapai transmisi sinyal digital jarak jauh dan berkualitas tinggi. Digital Video Interface (DVI) adalah standar antarmuka terbuka internasional yang banyak digunakan di PC, DVD, televisi definisi tinggi (HDTV), proyektor definisi tinggi, dan perangkat lainnya.

Ukuran Antarmuka DVI

Ada 3 tipe dan 5 spesifikasi antarmuka DVI, dan ukuran konektor DVI adalah 39.5mm×15.13mm.

• 3 jenis utama: antarmuka DVI-Analog (DVI-A), antarmuka DVI-Digital (DVI-D), dan antarmuka DVI-Integrated (DVI-I).
• 5 spesifikasi: DVI-A (12+5), DVI-D tautan tunggal (18+1), DVI-D tautan ganda (24+1), DVI-I tautan tunggal (18+5), DVI-I tautan ganda (24+5).

Antarmuka DVI-Analog (DVI-A) (12+5) hanya mentransmisikan sinyal analog, yang pada dasarnya merupakan spesifikasi antarmuka transmisi analog VGA. Ketika konektor D-Sub sinyal analog dihubungkan ke soket DVI-I pada kartu grafis, konektor konversi harus digunakan. Konektor konversi terhubung ke konektor kartu grafis, yang merupakan antarmuka DVI-A. Steker ini juga dapat dilihat pada CRT profesional layar besar awal.

Antarmuka DVI-Digital (DVI-D) (18+1 dan 24+1) adalah antarmuka digital murni yang hanya dapat mengirimkan sinyal digital dan tidak kompatibel dengan sinyal analog. Oleh karena itu, soket DVI-D memiliki 18 atau 24 pin digital + 1 jack datar.

Antarmuka DVI-Integrated (DVI-I) (18+5 dan 24+5) kompatibel dengan antarmuka sinyal digital dan sinyal analog, sehingga soket DVI-I memiliki 18 atau 24 pin digital + 5 pin analog. 4 kabel tambahan dibandingkan dengan DVI-D digunakan agar kompatibel dengan sinyal analog VGA tradisional. Berdasarkan struktur ini, soket DVI-I dapat dicolokkan dengan colokan DVI-I dan DVI-D, sedangkan soket DVI-D hanya dapat dicolokkan dengan colokan DVI-D. Kompatibilitas DVI-I dengan antarmuka analog tidak berarti bahwa konektor D-Sub antarmuka sinyal analog dapat langsung dihubungkan ke soket DVI-I. Itu harus dihubungkan melalui konektor konversi. Umumnya, kartu grafis yang menggunakan antarmuka ini akan dilengkapi dengan konektor konversi terkait. Mengingat masalah kompatibilitas, kartu grafis saat ini umumnya menggunakan antarmuka DVI-I, yang dapat dihubungkan ke antarmuka VGA biasa melalui konektor konversi. Monitor dengan dua antarmuka DVI umumnya menggunakan antarmuka DVI-D. Untuk monitor dengan satu antarmuka DVI dan satu antarmuka VGA, antarmuka DVI umumnya menggunakan antarmuka DVI-I dengan sinyal analog.

Antarmuka DVI dibagi menjadi dua mode saat mentransmisikan sinyal digital: tautan tunggal dan tautan ganda. Kecepatan transmisi antarmuka DVI tautan tunggal hanya setengah dari kecepatan transmisi koneksi ganda, yaitu 165MHz/s. Resolusi maksimal dan refresh rate-nya hanya bisa mendukung 1920x1200, 60hz. Sedangkan untuk antarmuka DVI dual-link mendukung mode 2560x1600, 60Hz, dan mendukung mode 1920x1080, 120Hz. Monitor LCD harus memiliki kecepatan refresh 120Hz untuk mencapai efek 3D, jadi dalam solusi 3D, jika antarmuka DVI digunakan, kabel DVI dengan konektor DVI dual-link harus digunakan. Secara umum, jika resolusi berada dalam 1920x1200, kualitas keluaran antarmuka DVI tautan tunggal dan ganda adalah sama.

Antarmuka DVI-I adalah jenis antarmuka yang mendukung konversi digital/analog. Jika monitor hanya memiliki satu antarmuka DVI, monitor akan dilengkapi dengan antarmuka DVI-I yang mendukung mode digital/analog. Jika monitor memiliki antarmuka DVI dan VGA, maka akan dilengkapi dengan antarmuka DVI-D.

Klasifikasi kabel DVI

Kabel DVI-A (12+5)

12+5 pin kabel DVI-A adalah kabel DVI yang paling umum di pasaran. Kabel Analog/Analog DVI-A ke DVI-A digunakan pada monitor dengan resolusi kurang dari atau sama dengan 1920x1200. Karena kualitas gambar keluaran DVI saluran tunggal dan saluran ganda sama dalam resolusi ini, produsen tidak perlu mengeluarkan lebih banyak uang untuk menyediakan kabel saluran ganda.

Kabel DVI-D (24+1/18+1) tautan tunggal

Antarmuka DVI-D adalah antarmuka digital murni yang hanya dapat mengirimkan sinyal digital dan tidak kompatibel dengan sinyal analog. Karena tidak mengirimkan sinyal analog, ia tidak dapat mengubah antarmuka DVI ke antarmuka VGA.

• Sudut Atas DVI-D 18+1 Kabel Video Digital Tautan Tunggal
• 144HZ DVI-D 24+1 Kabel Monitor Tautan Ganda

Kabel DVI-I Tautan Ganda (24+5/18+5)

Antarmuka DVI-I kompatibel dengan antarmuka digital dan analog. Agar kompatibel dengan sinyal analog VGA tradisional, ia memiliki 4 pin sinyal lebih banyak daripada DVI-D untuk mentransmisikan sinyal analog.

Kabel ekstensi pria ke wanita tautan ganda DVI-D 24+5.

Penerapan antarmuka DVI

Untuk mencapai persyaratan tampilan definisi tinggi, pemindaian umumnya mengadopsi format 1080i@60Hz (yaitu pemindaian interlaced, frekuensi saluran 33,75kHz, frekuensi bidang 60Hz, frekuensi piksel 74,25MHz). Dalam aplikasi sebenarnya, untuk mengurangi konversi frekuensi saluran, semua format input video (seperti 480P, 576P, 720P, dll.) dikonversi secara seragam ke output format 1080i@60Hz melalui konversi format (Skala dan De-interlace, dll.) , yaitu normalisasi multi-frekuensi. Antarmuka DVI yang dibahas dalam artikel ini dianggap berdasarkan standar TV digital di atas.

Menambahkan antarmuka DVI ke TV digital relatif mudah. Dari perspektif rangkaian perangkat keras, yang pertama adalah menambahkan bagian decoding DVI di antarmuka, dan yang lainnya adalah menyediakan saluran data di bagian belakang. Jika solusi TV asli memiliki konversi A/D dan saluran pemrosesan data pasca-tahap yang sesuai, maka keluaran data melalui decoding antarmuka DVI dapat dibagikan dengannya, karena ketika format sinyal digital tertentu, laju bitnya, frekuensi saluran, frekuensi bidang, dan jam konsisten.

Dalam penelitian dan pengembangan aktual, perhatian khusus harus diberikan pada isolasi sinyal data keluaran decoding DVI dan sinyal data keluaran konversi A/D dan untuk menghindari interferensi timbal balik antara saluran front-end. Karena pembagian dua kelompok saluran setara dengan memperpanjang panjang garis sinyal pada pin keluaran digital, maka perlu untuk memutus garis cetak sinyal digital jarak jauh pada impedansi karakteristiknya untuk menghindari overshoot, undershoot dan dering dari pin output digital. sinyal digital. Biasanya resistor puluhan ohm dihubungkan secara seri pada jalur data. Pada saat yang sama, untuk driver keluaran, beban kapasitif dari pin keluaran digital perlu diminimalkan, tetapi pada tahap pengkabelan sinyal, beban kapasitif tidak dapat dihitung secara akurat. Untuk memfasilitasi debugging sistem, harus dipertimbangkan untuk menghubungkan jalur sinyal data, jalur sinyal sinkronisasi bidang, dan jalur sinyal jam ke ground secara paralel. Nilai kapasitansi umumnya puluhan pF, bergantung pada bahan PCB dan panjang sinyal. Dengan cara ini, keseimbangan beban saluran, konsistensi data tepi naik, tepi turun, dan fase dapat dicapai, serta interferensi derau digital dan jitter dapat dikurangi.

Saat menguji kinerja antarmuka DVI TV digital, indeks tingkat kesalahan bit harus mencapai 10-9, yaitu, satu kesalahan bit diperbolehkan untuk setiap 1 miliar bit. Oleh karena itu, waktu pengujian tertentu harus dijamin selama pengujian kinerja. Misalnya, untuk VGA@60Hz, frekuensi clock 25MHz, waktu pengujian harus lebih besar dari 40 detik. Untuk 1080i@60Hz, frekuensi piksel 74,25MHz, waktu pengujian harus lebih besar dari 14 detik. Pada saat yang sama, kinerja antarmuka dapat dinilai dengan mengamati gambar secara subyektif selama lebih dari 1 menit dan tidak ada noise piksel yang jelas.

Terdapat tegangan +5V pada antarmuka DVI, dan tegangan deteksi hot plug (HPD) harus diperoleh dari tegangan ini. Tingkat efektif HPD harus lebih besar dari 2,4V, sehingga resistansi seri HPD pada perangkat penerima umumnya harus kurang dari 10kΩ. Perangkat penerima juga dapat menggunakan tegangan ini dalam aplikasi catu daya sistem, namun arus beban tidak boleh lebih besar dari 50mA, sebaiknya kurang dari 10mA, untuk memastikan persyaratan tingkat HPD. Untuk memastikan permulaan antarmuka yang normal, catu daya memori EDID juga sebaiknya dihasilkan oleh +5V dari ujung transmisi.

Untuk menjamin kelayakan desain rangkaian perangkat keras, diperlukan juga dukungan perangkat lunak. Aliran perangkat lunak yang dioptimalkan adalah kunci untuk memastikan pengoperasian normal sistem antarmuka DVI.

Untuk penelitian penerapan antarmuka DVI pada TV digital dan TV layar datar, kuncinya adalah pemrograman EDID (Extracted Display Identification DATA) dan fungsi HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection). Ini semua adalah aplikasi baru untuk TV digital. Hanya setelah EDID dan HDCP diimplementasikan pada TV digital, antarmuka DVI menjadi antarmuka TV digital yang sebenarnya. Masih ada perbedaan antara siaran sinyal dan sinyal. Cara menggunakan metode yang benar untuk menguji keluaran sinyal video dengan antarmuka DVI untuk indikator tingkat siaran yang akurat, saat ini belum ada metode yang sempurna.

Bagaimana memilih antarmuka DVI dan apa kelebihan antarmuka DVI

Keunggulan antarmuka DVI terutama tercermin dalam dua aspek berikut:

1. Kecepatan cepat: DVI mentransmisikan sinyal digital. Informasi gambar digital tidak perlu diubah dan akan langsung dikirimkan ke perangkat tampilan. Oleh karena itu, proses konversi yang membosankan dari digital ke analog ke digital berkurang, sehingga sangat menghemat waktu. Oleh karena itu, lebih cepat dan efektif menghilangkan fenomena ghosting. Terlebih lagi, saat menggunakan DVI untuk transmisi data, sinyal tidak dilemahkan, dan warnanya lebih murni dan realistis.
2. Gambaran yang jelas: Komputer mengirimkan sinyal digital biner di dalamnya. Jika antarmuka VGA digunakan untuk menyambungkan monitor LCD, sinyal harus diubah terlebih dahulu menjadi tiga sinyal warna primer R, G, B dan sinyal sinkronisasi garis dan bidang melalui konverter D/A (digital/analog) di kartu grafis. Sinyal-sinyal ini ditransmisikan ke LCD melalui jalur sinyal analog. Konverter A/D (analog/digital) yang sesuai juga diperlukan untuk mengubah sinyal analog menjadi sinyal digital lagi sebelum gambar dapat ditampilkan pada LCD. Dalam D/A yang disebutkan di atas, konversi A/D dan proses transmisi sinyal, pasti akan terjadi kehilangan sinyal dan interferensi, yang mengakibatkan distorsi gambar atau bahkan kesalahan tampilan. Antarmuka DVI tidak perlu melakukan konversi ini, menghindari kehilangan sinyal, dan sangat meningkatkan kejernihan dan ekspresi detail gambar.

Dalam sistem edge fusion, pada dasarnya digunakan kartu penangkap untuk sinyal VGA saluran ganda atau sinyal DVI saluran ganda. Selanjutnya, kami akan menjelaskan isu-isu relevan yang harus diperhatikan ketika memilih kartu capture saluran ganda DVI dari aspek berikut: ① Apakah DVI merupakan arsitektur sinyal digital yang sebenarnya? Dibandingkan dengan kartu penangkap VGA, kesulitan pengembangan kartu penangkap arsitektur sinyal digital DVI jauh lebih tinggi, jadi kita harus memperhatikan apakah kartu yang dipilih memiliki modul antarmuka VGA ke DVI sederhana pada kartu, daripada arsitektur DVI digital murni yang sebenarnya. kartu tangkapan. ② Karena keterbatasan teknologi pengembangan, ambang batas teknis untuk kartu pengambilan DVI, termasuk kartu pengambilan VGA, untuk menangkap keluaran kartu grafis independen dan keluaran kartu grafis non-independen akan sangat tinggi. Saat memilih produk tersebut, Anda harus memperhatikan apakah produk tersebut didukung. ③ Apakah ia memiliki cache onboard, ini sangat penting. Banyak performa utama dari kartu pengambilan memerlukan cache internal untuk ditingkatkan. ④ Kartu pengambilan saluran ganda DVI bukan salinan sederhana dari dua kartu. Ini benar-benar perlu menggabungkan dua kartu pengambilan DVI menjadi satu, dengan dua kartu dalam satu slot, untuk menangkap dua sinyal DVI pada saat yang sama, dan parameternya harus dapat disesuaikan secara independen dan tidak dapat saling mempengaruhi. Kedua kartu tidak perlu disetel sepenuhnya agar dapat digunakan, dan salah satu kartu tidak dapat disetel untuk memengaruhi yang lain. Anda juga harus memperhatikan perbedaannya saat memilih. ⑤ Penerapan perangkat lunak harus relatif sederhana, karena kartu pengambilan saluran ganda DVI digunakan untuk menangkap sinyal gambar non-standar, dan banyak parameter yang perlu di-debug, sehingga desain perangkat lunak harus kondusif untuk kelancaran proses debug oleh pemula dan cepat mencapai hasil terbaik.

Beberapa kesalahpahaman tentang antarmuka DVI

Mitos 1: Kualitas gambar antarmuka DVI dan antarmuka HDMI sangat berbeda. Dalam keadaan saat ini, pada resolusi yang sama, tidak ada perbedaan yang jelas dalam kualitas gambar antarmuka DVI dan antarmuka HDMI, namun dengan perkembangan antarmuka HDMI, ini dapat menyediakan lebih banyak fungsi daripada antarmuka DVI.

Mitos 2: Antarmuka HDMI dapat mengirimkan sinyal audio, tetapi DVI tidak bisa. Antarmuka DVI dan HDMI mengirimkan sinyal TMDS. TMDS sebenarnya hanya membutuhkan 4 pasang kabel, dan pin lainnya bersifat bantu. Perbedaannya adalah sinyal DVI tidak berisi audio saat dikodekan, sedangkan sinyal HDMI dikemas dengan audio. Ketika pabrikan mengkodekan sinyal audio dan sinyal video ke dalam format TDMS, antarmuka DVI juga dapat mengirimkan sinyal audio.

Beberapa DVI khusus memantau kabel

• Sudut ke atas 90 Derajat Dual Link DVI 24+1 Pria Ke DVI 24+5 Kabel ekstensi wanita
• Sudut kiri DVI 24+1 kabel ekstensi jantan ke DVI 24+5 betina
• DVI sudut bawah 24+1 ke DVI sudut kanan 24+1 Kabel