DVI/HDMI數(shù)字媒體接口及應(yīng)用（一）

2005-10-12 葉明強(qiáng) InfoAV China

    概述：
    隨著人們對(duì)圖象顯示質(zhì)量要求的不斷提升，傳統(tǒng)的以模擬方式來傳輸和顯示多媒體信號(hào)的技術(shù)已經(jīng)不能滿足人們的要求，由于廣播電視行業(yè)已經(jīng)開始了節(jié)目制作、信號(hào)傳輸和顯示的數(shù)字化過程。數(shù)字化、光纖化和無(wú)線化成為無(wú)論是專業(yè)廣播電視和ProAV行業(yè)的趨勢(shì)，數(shù)字化將能有效保證信號(hào)的還原性并免除由于模擬信號(hào)傳輸而帶來的如EMI（電磁干擾）等影響信號(hào)傳輸質(zhì)量的負(fù)面影響。
    以下部分將介紹DVI和HDMI 兩種數(shù)字多媒體接口及應(yīng)用。
    1、數(shù)字視訊接口(DVI)：
    1998年,數(shù)字顯示工作組(DDWG, http://www.ddwg.org/)成立，正式開展創(chuàng)立PC和VGA顯示器間連接的數(shù)字視頻接口(DVI-Digital Visual Interface)標(biāo)準(zhǔn)的工作，如圖1.1所示：DVI 1.0 標(biāo)準(zhǔn)于1999年4月正式推出，確立了傳輸非壓縮實(shí)時(shí)視頻的標(biāo)準(zhǔn)，DVI除了支持從VGA到高達(dá)1600X1200（及更高速率）的UXGA顯示速率外，還支持HDTV信號(hào)格式，其中包括720p, 1080i, and 1080p高清格式。DVI信號(hào)的傳輸距離通常為5-7米。

圖1.1 用DVI接口連接PC和VGA顯示器

從2003年,消費(fèi)電子行業(yè)開始在DVD播放器、有線電視/衛(wèi)星電視機(jī)頂盒上添加DVI接口，如圖1.2所示：同時(shí)DVI接口同時(shí)也出現(xiàn)在了數(shù)字電視及LDC/等離子顯示器上、PDP及高檔投影機(jī)上。

圖1.2 用DVI接口連接DVD及STB到顯示器

    DVI 標(biāo)準(zhǔn)里包括了支持HDCP(高帶寬數(shù)字內(nèi)容保護(hù)-High-bandwith digital content protection)的內(nèi)容，用以避免非授權(quán)的內(nèi)容拷貝，同時(shí)，該標(biāo)準(zhǔn)還支持VESA組織的EDID（擴(kuò)展顯示識(shí)別數(shù)據(jù)-Extended display identification Data）、DDC（顯示數(shù)據(jù)通道-Data display channel，用以讀出EDID）及DMT（監(jiān)視同步協(xié)議），此外EIA-861標(biāo)準(zhǔn)還定義了如何在DVI協(xié)議中包含寬高比及信號(hào)格式等信息。
    2、轉(zhuǎn)換最小化差分采樣（TMDS）
    DVI采用轉(zhuǎn)換最小化差分采樣技術(shù)（TMDS-Transision-minimized differential signaling）,8位視頻數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成10位轉(zhuǎn)換最小化、直流平衡的數(shù)字?jǐn)?shù)值，然后完成數(shù)據(jù)的串行處理，接收端設(shè)備對(duì)串行數(shù)據(jù)解串行變成并行數(shù)據(jù)，再轉(zhuǎn)換成8位視頻信號(hào)，因此，傳輸數(shù)字RGB數(shù)據(jù)需要3個(gè)轉(zhuǎn)換最小化差分采樣信號(hào)構(gòu)成一個(gè)TMDS連接。
    DVI可以采用單TMDS連接或雙TMDS連接，如圖2.1和圖2.2,這主要取決于傳輸信號(hào)的清晰度和同步的要求，一個(gè)支持雙TMDS連接的系統(tǒng)必須能動(dòng)態(tài)地在單TMDS和雙TMDS連接間進(jìn)行切換，一個(gè)DVI接口需要能處理兩個(gè)TMDS連接。

圖2.1 單TMDS連接

    2.1、單TMDS連接的視頻始終速率為25-165MHZ，它能提供足夠的帶寬用以支持以下信號(hào)：
        SXGA(1280x1024)-85HZ刷新率
        UXGA(1600x1200)-60HZ刷新率
        SDTV信號(hào)：480i,480P,576i,576P
        HDTV信號(hào)：720P和1080i
    單TMDS連接支持最大160M像素/秒，單路TMDS連接支持的最大清晰度為1600X1200@60Hz
    雙TMDS連接的視頻時(shí)鐘采樣速率為165-330MHZ(如20481536)，每個(gè)TMDS連接工作在半頻模式，因此，雙TMDS連接共用相同的時(shí)鐘及平均分擔(dān)帶寬，雙TMDS能以高時(shí)鐘速率及比單TMDS更高帶寬來傳輸更高清晰度的信號(hào)。