DVI

DVI (Digital Visual Interface) - цифровой видеоинтерфейс, предназначенный для передачи видеоизображения на цифровые устройства. Разработчиком стандарта является консорциум Digital Display Working Group.

История

Первые видеоинтерфейсы (MDA, CGA и EGA) были цифровыми. Начиная с адаптера VGA, видеоинтерфейсы перешли на аналоговую передачу сигналов. Такая система обладала большим запасом по передаваемой полосе частот. Ее вполне хватало для всех существовавших в то время систем отображения.

Интерфейс VGA прожил 10 лет, не претерпев ровно никаких изменений. За это время число пикселей в технологиях выросло в 4 раза: до разрешения 1280×1024. Однако, к концу 90-х, плазменные панели, изначально выпускавшиеся небольших размеров, выросли до габаритов больших телевизоров. Впрочем, и ЖК-мониторы стали в достаточной степени отработаны. Для управления и вывода информации на экран использовались исключительно цифровые сигналы. 

Вот почему возврат к цифровой передаче сигналов был вполне объясним. Это случилось в 1999 году, когда на свет появилась спецификация DVI. Разработчики интерфейса предполагали, что рынок будет еще долгое время реализовывать кинескопы, был запас времени. Более ранние ЖК-мониторы отличались плохой цветопередачей и явными задержками изображения. Так, в стандарт вошли и линии VGA.

Технические подробности

Применявшийся в DVI формат данных основывался на PanelLink. Это формат последовательной передачи данных, созданный компанией Silicon Image. В нем применяется технология высокоскоростной передачи цифровых потоков TMDS (Transition Minimized Differential Signaling). Суть такова: потоки видео передаются по трем каналам. Пропускная способность — до 3,4 Гбит/с на канал.

В спецификации DVI не указывается максимальная длина кабеля, поскольку она сильно зависит от количества передаваемой информации. Кабель длиной 10,5 метра может использоваться для передачи изображения с разрешением до 1920 x 1200 точек. По кабелю длиной до 15 метров возможно передать изображение с разрешением 1280 x 1024 точек, без явной потери качества. Чтобы усилить сигнал при передаче по кабелю большой длины, используются специальные устройства, которые позволяют «растянуть» кабель до 61 метра. Однако, при этом потребуется усилитель с собственным источником питания.

Режимы DVI

Single link (одинарный режим). В нем применяется четыре витых пары проводов (красный, зеленый, синий, и clock), которые обеспечивают передачу в 24 бита на пиксель. В этом случае, может быть достигнуто максимальное возможное разрешение: 1920x1200 - 60 Гц, 1920x1080 - 75Гц.

Dual link (двойной режим). Удвоенная пропускная способность, позволяющая получать разрешение экрана в 2560x1600 и 2048x1536. Так, предполагая использование крупных LCD-мониторов (30 ") с большим разрешением, необходима видеокарта с двухканальным DVI Dual-Link выходом. Если монитор имеет разрешение экрана максимум в 1280x1024, то подключение посредством кабеля dual link бесмысленно, поскольку он актуален для подключения мониторов с гораздо бо́льшим разрешением.

Типы DVI

  • DVI-A — исключительно аналоговая передача.
  • DVI-I — аналоговая и цифровая передача.
  • DVI-D — исключительно цифровая передача.

Видеокарты с DVI-A не поддерживают мониторы с DVI-D. Видеокарта с DVI-I подключается к DVI-D–монитору посредством кабеля с двумя коннекторами DVI-D–папа.

Спецификации

Цифровая передача

  • Минимальная тактовая частота: 21,96 МГц;
  • Максимальная тактовая частота в одинарном режиме: 165 МГц;
  • Максимальная тактовая частота в двойном режиме: ограничивается кабелем;
  • Пикселей за такт: 1 в одинарном режиме; 2 - в двойном;
  • Битов в пикселе: 24 - в одинарном режиме; 25-48 - в двойном, если передается 1 пиксель за такт;

Режимы single link:

  • HDTV (1920×1080), частота 60 Гц с 5 % LCD blanking (131 МГц)
  • WUXGA (1920×1200), частота 60 Гц (154 МГц)
  • UXGA (1600×1200), частота 60 Гц with GTF blanking (161 МГц)
  • SXGA (1280×1024), частота 85 Гц with GTF blanking (159 МГц)

Режимы dual link:

  • QXGA (2048×1536), частота 75 Гц with GTF blanking (2×170 МГц)
  • HDTV (1920×1080), частота 85 Гц with GTF blanking (2×126 МГц)
  • WQXGA (2560×1600), частота 60 Гц (на 30-дюймовом ЖК-дисплее)
  • WUXGA (1920×1200), частота 120 Гц (2x154 МГц)

Пометка «5 % LCD blanking» обозначает, что 5 % пропускной способности направлено на интервалы гашения после каждой строки и каждого кадра.

Аналоговая передача

  • Пропускная способность RGB-сигнала: 400 МГц (−3 dB)

Разъем

Нумерация контактов (вид на гнездо)

1

2

3

4

5

6

7

8

 

C1

C2

9

10

11

12

13

14

15

16

C5

17

18

19

20

21

22

23

24

C3

C4

Расшифровка контактов

Контакт

Название

Назначение

1

Данные TMDS 2-

Digital red − (1-й канал)

2

Данные TMDS 2+

Digital red + (1-й канал)

3

Данные TMDS 2/4 shield

 

4

Данные TMDS 4−

Digital green − (2-й канал)

5

Данные TMDS 4+

Digital green + (2-й канал)

6

Строб DDC

 

7

Данные DDC

8

Аналоговая вертикальная синхронизация

9

Данные TMDS 1−

Digital green − (1-й канал)

10

Данные TMDS 1+

Digital green + (1-й канал)

11

Данные TMDS 1/3 shield

 

12

Данные TMDS 3−

Digital blue − (2-й канал)

13

Данные TMDS 3+

Digital blue + (2-й канал)

14

+5 В

Питание для монитора в спящем режиме

15

Заземление

Земля для контактов 14, 8 и C4

16

Определение подключения

 

17

Данные TMDS 0−

Digital blue − (1-й канал) и цифровая синхронизация

18

Данные TMDS 0+

Digital blue + (1-й канал) и цифровая синхронизация

19

Данные TMDS 0/5 shield

 

20

Данные TMDS 5−

Digital red − (2-й канал)

21

Данные TMDS 5+

Digital red + (2-й канал)

22

Экранирование строба TMDS

 

23

Строб TMDS +

Digital clock + (1-й и 2-й каналы)

24

TMDS −

Digital clock − (1-й и 2-й каналы)

C1

Аналоговый красный сигнал

 

C2

Аналоговый зелёный сигнал

C3

Аналоговый синий сигнал

C4

Аналоговая горизонтальная синхронизация

C5

Аналоговое заземление

Земля для аналоговых красного, зелёного и синего

Звук в DVI

В 2008 году началось тотальное обновление видеоадаптеров и контроллеров для внедрения поддержки HDMI-выхода, в дополнение к DVI. Поскольку существует крепкая электрическая и контактная совместимость между стандартами DVI и HDMI, для того, чтобы вывести данные через DVI на HDMI-совместимое устройство с использованием функций HDMI, необходим всего лишь простой пассивный переходник, либо же DVI-D - HDMI кабель.

«Детские болезни»

Одна из ключевых проблем в DVI - появление разбросанных и мерцающих цветных (зачастую, красных) точек на высоких разрешениях. Это может происходить вот по каким причинам:

  • недостаточный контакт кабеля;
  • плохая помехозащищенность кабеля;
  • нехватка пропускной способности.

Как можно устранить эти проблемы?

  • проверить фиксацию кабеля в гнездах, закрутить плотнее винты на вилках;
  • заменить кабель на более помехозащищенный;
  • заменить кабель на DVI Dual link (при этом возрастает скорость передачи);
  • снизить частоту обновления в драйвере;
  • переключить режим работы DVI;
  • увеличить подавление помех в видеоадаптере.
#