À propos de l'interface DVI, des connecteurs DVI et des types de câbles DVI
DVI (Digital Visual Interface) est une interface vidéo numérique. Il a été créé en septembre 1998 lors de l'Intel Developer Forum et a été lancé par le DDWG (Digital Display Working Group) composé de Silicon Image, Intel, Compaq, IBM, HP, NEC, Fujitsu et d'autres sociétés.
DVI est basé sur la technologie TMDS (Transition Minimized Differential Signaling) pour transmettre des signaux numériques. TMDS utilise des algorithmes de codage avancés pour convertir les données 8-bits (chaque signal de couleur primaire en R, V, B) en données 10-bits (y compris les informations de synchronisation de champ de ligne, les informations d'horloge, les données DE, la correction d'erreurs, etc.) grâce à une conversion minimale. Après l'équilibrage DC, il utilise des signaux différentiels pour transmettre les données. Par rapport au LVDS et au TTL, il offre de meilleures performances de compatibilité électromagnétique et peut utiliser des câbles dédiés à faible coût pour obtenir une transmission de signaux numériques longue distance et de haute qualité. L'interface vidéo numérique (DVI) est une norme d'interface ouverte internationale largement utilisée dans les PC, les DVD, les téléviseurs haute définition (HDTV), les projecteurs haute définition et d'autres appareils.
Taille de l'interface DVI
Il existe 3 types et 5 spécifications d'interface DVI, et la taille du connecteur DVI est de 39,5 mm × 15,13 mm.
Il existe 3 principaux types de connecteurs DVI : l'interface DVI-analogique (DVI-A), l'interface DVI-numérique (DVI-D) et l'interface DVI-intégrée (DVI-I).
Les 5 spécifications incluent DVI-A (12+5), DVI-D à liaison unique (18+1), DVI-D à liaison double (24+1), DVI-I à liaison unique ({{8 }}) et DVI-I double liaison (24+5).
L'interface DVI-Analogique (DVI-A) (12+5) transmet uniquement des signaux analogiques, ce qui correspond essentiellement à la spécification de l'interface de transmission analogique VGA. Lorsque le connecteur D-Sub du signal analogique est connecté à la prise DVI-I de la carte graphique, un connecteur de conversion doit être utilisé. Le connecteur de conversion est connecté à la fiche de la carte graphique, qui est l'interface DVI-A. Cette prise peut également être vue dans les premiers CRT professionnels grand écran.
L'interface DVI-Digital (DVI-D) (18+1 et 24+1) est une interface numérique pure qui ne peut transmettre que des signaux numériques et n'est pas compatible avec les signaux analogiques. Par conséquent, la prise DVI-D dispose de 18 ou 24 broches numériques + 1 jack plat.
L'interface DVI-Integrated (DVI-I) (18+5 et 24+5) est compatible avec les interfaces de signal numérique et de signal analogique, de sorte que la prise DVI-I dispose de 18 ou 24 broches numériques + 5 broches analogiques. Les 4 fils supplémentaires par rapport au DVI-D sont utilisés pour être compatibles avec les signaux analogiques VGA traditionnels. Sur la base de cette structure, la prise DVI-I peut être branchée avec des fiches DVI-I et DVI-D, tandis que la prise DVI-D ne peut être branchée qu'avec une fiche DVI-D. La compatibilité du DVI-I avec les interfaces analogiques ne signifie pas que la fiche D-Sub de l'interface de signal analogique peut être directement connectée à la prise DVI-I. Il doit être connecté via un connecteur de conversion. Généralement, les cartes graphiques qui utilisent cette interface seront livrées avec des connecteurs de conversion associés. Compte tenu des problèmes de compatibilité, les cartes graphiques actuelles utilisent généralement des interfaces DVI-I, qui peuvent être connectées à des interfaces VGA ordinaires via des connecteurs de conversion. Les moniteurs dotés de deux interfaces DVI utilisent généralement l'interface DVI-D. Pour les moniteurs dotés d'une interface DVI et d'une interface VGA, l'interface DVI utilise généralement une interface DVI-I avec des signaux analogiques.
L'interface DVI est divisée en deux modes lors de la transmission de signaux numériques : liaison simple et liaison double. Le taux de transmission de l'interface DVI à liaison unique n'est que la moitié de celui de la double connexion, qui est de 165 MHz/s. La résolution maximale et le taux de rafraîchissement ne peuvent prendre en charge que 1920 x 1200, 60 Hz. Quant à l’interface DVI dual-link, elle prend en charge le mode 2560 x 1600, 60 Hz et le mode 1920 x 1080, 120 Hz. Les moniteurs LCD doivent avoir un taux de rafraîchissement de 120 Hz pour obtenir des effets 3D. Ainsi, dans la solution 3D, si une interface DVI est utilisée, un câble DVI avec un connecteur DVI double liaison doit être utilisé. En général, si la résolution est comprise entre 1 920 x 1 200, la qualité de sortie des interfaces DVI simple et double liaison est la même.
L'interface DVI-I est un type d'interface qui prend en charge la conversion numérique/analogique. Si le moniteur ne dispose que d'une seule interface DVI, il sera équipé d'une interface DVI-I prenant en charge les deux modes numérique/analogique. Si le moniteur dispose à la fois d'interfaces DVI et VGA, il sera équipé d'une interface DVI-D.
Classification des câbles DVI
Câble DVI-A (12+5)
Le câble DVI-A à 12+5 broches est le câble DVI le plus courant sur le marché. Le câble DVI-A vers DVI-A analogique/analogique est utilisé dans les moniteurs avec une résolution inférieure ou égale à 1920 x 1200. Étant donné que la qualité d'image des sorties DVI monocanal et double canal est la même dans cette résolution, les fabricants n'ont pas besoin de dépenser plus d'argent pour fournir des câbles double canal.
Câble DVI-D à liaison unique (24+1/18+1)
L'interface DVI-D est une interface numérique pure qui ne peut transmettre que des signaux numériques et n'est pas compatible avec les signaux analogiques. Puisqu'il ne transmet pas de signaux analogiques, il ne peut pas convertir l'interface DVI en interface VGA.
Câble vidéo numérique à liaison unique DVI-D 18+1 à angle élevé
Câble de moniteur double liaison DVI-D 24+1 144 HZ
Câble DVI-I double liaison (24+5/18+5)
L'interface DVI-I est compatible avec les interfaces numériques et analogiques. Pour être compatible avec les signaux analogiques VGA traditionnels, il dispose de 4 broches de signal de plus que le DVI-D pour transmettre des signaux analogiques.
Câble d'extension double liaison DVI-D 245 mâle vers femelle
Application de l'interface DVI
Afin de répondre aux exigences d'affichage haute définition, la numérisation adopte généralement le format 1080i@60Hz (c'est-à-dire numérisation entrelacée, fréquence de ligne 33,75 kHz, fréquence de champ 60 Hz, fréquence de pixel 74,25 MHz). Dans les applications réelles, afin de réduire la conversion de fréquence de ligne, tous les formats d'entrée vidéo (tels que 480P, 576P, 720P, etc.) sont uniformément convertis en sortie au format 1080i@60Hz via la conversion de format (échelle et désentrelacement, etc.) , c'est-à-dire une normalisation multifréquence. L'interface DVI abordée dans cet article est considérée comme basée sur les normes de télévision numérique ci-dessus.
Il est relativement simple d'ajouter une interface DVI à un téléviseur numérique. Du point de vue du circuit matériel, l'une consiste à ajouter une partie de décodage DVI au niveau de l'interface, et l'autre consiste à fournir un canal de données au back-end. Si la solution TV d'origine dispose d'une conversion A/N et de canaux de traitement de données correspondants après l'étape, alors les données sorties par le décodage de l'interface DVI peuvent être partagées avec elle, car lorsque le format du signal numérique est certain, son débit binaire, sa fréquence de ligne, la fréquence du champ et l'horloge sont cohérentes.
Dans la recherche et le développement actuels, une attention particulière doit être accordée à l'isolation des signaux de données de sortie de décodage DVI et des signaux de données de sortie de conversion A/D et à éviter les interférences mutuelles entre les canaux frontaux. Étant donné que le partage de deux groupes de canaux équivaut à étendre la longueur de la ligne de signal de la broche de sortie numérique, il est nécessaire d'interrompre la ligne imprimée du signal numérique longue distance à son impédance caractéristique pour éviter un dépassement excessif, un dépassement inférieur et une sonnerie du signal numérique. Habituellement, une résistance de plusieurs dizaines d’ohms est connectée en série sur la ligne de données. Dans le même temps, pour le pilote de sortie, il est nécessaire de minimiser la charge capacitive de la broche de sortie numérique, mais lors de l'étape de câblage du signal, la charge capacitive ne peut pas être calculée avec précision. Afin de faciliter le débogage du système, il convient d'envisager de connecter la ligne de signal de données, la ligne de signal de synchronisation de champ de ligne et la ligne de signal d'horloge à la terre en parallèle. La valeur de la capacité est généralement de plusieurs dizaines de pF, en fonction du matériau du PCB et de la longueur du signal. De cette manière, l'équilibre de la charge des canaux, la cohérence des fronts montants, descendants et de la phase des données peuvent être obtenus, et les interférences de bruit numérique et la gigue peuvent être réduites.
Lors du test des performances de l'interface DVI d'un téléviseur numérique, l'indice de taux d'erreur binaire doit atteindre 10-9, c'est-à-dire qu'une erreur binaire est autorisée pour 1 milliard de bits. Par conséquent, un certain temps de test doit être garanti lors du test de performance. Par exemple, pour VGA @ 60 Hz, fréquence d'horloge de 25 MHz, la durée du test doit être supérieure à 40 s. Pour une fréquence de pixel de 1080i à 60 Hz, 74,25 MHz, la durée du test doit être supérieure à 14 s. Dans le même temps, les performances de l'interface peuvent être jugées en observant subjectivement l'image pendant plus d'une minute et il n'y a pas de bruit de pixel évident.
Il existe une tension de +5 V dans l'interface DVI et la tension de détection de branchement à chaud (HPD) doit être obtenue à partir de cette tension. Le niveau effectif HPD doit être supérieur à 2,4 V, de sorte que la résistance série HPD du dispositif de réception doit généralement être inférieure à 10 kΩ. Le dispositif de réception peut également utiliser cette tension dans l'application pour l'alimentation du système, mais le courant de charge ne doit pas être supérieur à 50 mA, de préférence inférieur à 10 mA, pour garantir le niveau HPD requis. Pour assurer le démarrage normal de l'interface, l'alimentation de la mémoire EDID est également générée de préférence par le +5V de l'extrémité émettrice.
Pour garantir la faisabilité de la conception du circuit matériel, un support logiciel est également requis. Un flux logiciel optimisé est la clé pour garantir le fonctionnement normal du système d’interface DVI.
Pour la recherche d'applications de l'interface DVI sur la télévision numérique et la télévision à écran plat, la clé est la programmation EDID (Extended Display Identification DATA) et la fonction HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection). Ce sont toutes de nouvelles applications pour la télévision numérique. Ce n'est qu'une fois EDID et HDCP implémentés sur la télévision numérique que l'interface DVI est une véritable interface de télévision numérique. Il existe toujours une différence entre la diffusion du signal et le signal. Comment utiliser la méthode correcte pour tester le signal vidéo émis par l'interface DVI pour des indicateurs précis de niveau de diffusion, il n'existe actuellement aucune méthode parfaite.
Comment choisir l'interface DVI et quels sont les avantages de l'interface DVI
Les avantages de l'interface DVI se reflètent principalement dans les deux aspects suivants :
1. Vitesse rapide : DVI transmet des signaux numériques. Les informations sur l'image numérique n'ont pas besoin d'être converties et seront directement transmises au dispositif d'affichage. Par conséquent, le processus fastidieux de conversion du numérique vers l’analogique vers le numérique est réduit, ce qui permet de gagner beaucoup de temps. Par conséquent, il est plus rapide et élimine efficacement le phénomène de fantôme. De plus, lors de l'utilisation du DVI pour la transmission de données, le signal n'est pas atténué et la couleur est plus pure et plus réaliste.
2. Image claire : l'ordinateur transmet des signaux numériques binaires à l'intérieur. Si l'interface VGA est utilisée pour connecter le moniteur LCD, le signal doit d'abord être converti en signaux de trois couleurs primaires R, V, B et en signaux de synchronisation ligne et champ via le convertisseur D/A (numérique/analogique) de la carte graphique. Ces signaux sont transmis à l'écran LCD via la ligne de signal analogique. Le convertisseur A/D (analogique/numérique) correspondant est également nécessaire pour convertir à nouveau le signal analogique en signal numérique avant que l'image puisse être affichée sur l'écran LCD. Dans le processus de conversion D/A, A/D et de transmission de signal mentionné ci-dessus, une perte de signal et des interférences se produiront inévitablement, entraînant une distorsion de l'image ou même des erreurs d'affichage. L'interface DVI n'a pas besoin d'effectuer ces conversions, évitant ainsi la perte de signal et améliorant considérablement la clarté et l'expression des détails de l'image.
Dans les systèmes Edge Fusion, on utilise essentiellement des cartes de capture pour les signaux VGA double canal ou les signaux DVI double canal. Ensuite, nous expliquerons les problèmes pertinents auxquels il convient de prêter attention lors du choix d'une carte de capture double canal DVI sous les aspects suivants : ① Le DVI est-il une véritable architecture de signal numérique ? Par rapport aux cartes de capture VGA, la difficulté de développement des cartes de capture à architecture de signal numérique DVI est beaucoup plus élevée, nous devons donc faire attention à savoir si la carte sélectionnée possède un simple module d'interface VGA vers DVI sur la carte, plutôt qu'une véritable architecture DVI purement numérique. carte de capture. ② En raison des limites de la technologie de développement, le seuil technique pour les cartes de capture DVI, y compris les cartes de capture VGA, pour capturer la sortie de la carte graphique indépendante et la sortie de la carte graphique non indépendante sera très élevé. Lors du choix de tels produits, vous devez faire attention à savoir s'ils sont pris en charge. ③ Qu'il dispose d'un cache intégré, c'est très important. De nombreuses performances clés de la carte de capture nécessitent un cache intégré pour s'améliorer.
④La carte de capture DVI double canal n'est pas une simple copie de deux cartes. Il faut vraiment combiner deux cartes de capture DVI en une seule, avec deux cartes dans un emplacement, pour capturer deux signaux DVI en même temps, et les paramètres doivent être réglables indépendamment et ne peuvent pas s'influencer mutuellement. Il n'est pas nécessaire que les deux cartes soient complètement identiques pour être utilisées, et l'une ne peut pas être configurée pour affecter l'autre. Vous devez également faire attention à la distinction lors du choix.
⑤L'application du logiciel doit être relativement simple, car la carte de capture DVI double canal est utilisée pour capturer des signaux d'image non standard, et de nombreux paramètres doivent être débogués, de sorte que la conception du logiciel doit être propice à un débogage fluide par les débutants et obtenir rapidement les meilleurs résultats.
Quelques malentendus sur l'interface DVI
1. Mythe : La qualité d’image des interfaces DVI et HDMI est très différente.
Dans les circonstances actuelles, à même résolution, il n'y a pas de différence évidente dans la qualité d'image de l'interface DVI et des interfaces HDMI, mais avec le développement de l'interface HDMI, elle peut fournir plus de fonctions que l'interface DVI.
2. Mythe : l’interface HDMI peut transmettre des signaux audio, mais pas le DVI.
Les interfaces DVI et HDMI transmettent des signaux TMDS. Le TMDS n'a en réalité besoin que de 4 paires de fils et les autres broches sont auxiliaires. La différence est que le signal DVI ne contient pas d'audio lorsqu'il est codé, alors que le signal HDMI est emballé avec de l'audio. Lorsque le fabricant code le signal audio et le signal vidéo au format TDMS, l'interface DVI peut également transmettre des signaux audio.
Certains DVI spéciauxmoniteurcâbles
Câble d'extension Dual Link DVI 24+1 mâle vers DVI 24+5 femelle à angle haut de 90 degrés
Câble d'extension DVI 24+1 mâle vers DVI 24+5 femelle à angle gauche
Câble DVI à angle descendant 24+1 vers DVI à angle droit 24+1