【內容提要】 隨著人們對圖像顯示質量要求的不斷提升，傳統的以模擬方式來傳輸和顯示多媒體信號的技術已經不能滿足人們的要求，由于廣播電視行業已經開始了節目制作、信號傳輸和顯示的數字化過程。數字化成為有效保證信號的還原性并免除由于模擬信號傳輸而帶來的如EMI（電磁干擾）等影響信號傳輸質量的負面影響。以下部分將介紹DVI這種數字多媒體接口和相應產品的應用。
一.DVI概述及工作原理
DVI是Digital Visual Interface的簡稱，是由Silicon Image、Intel、Compaq、IBM、HP、NEC、Fujitsu等公司共同組成數字顯示工作組DDWG（Digital Display Working Group）推出的數字顯示接口，發明的一種高速傳輸數字信號的技術，有DVI-D和DVI-I兩種不同的接口形式。DVI-D只有數字接口，DVI-I有數字和模擬接口，目前應用主要以DVI-D為主。
DVI標準由DDWG于1994年4月正式推出，是基于TMDS(Transition Minimized Differential Signaling，TMDS轉換最小差分信號)技術來傳輸數字信號，TMDS運用先進的編碼算法把8bit數據(R、G、B中的每路基色信號)通過最小轉換編碼 為10bit數據(包含行場同步信息、時鐘信息、數據DE、糾錯等)，經過DC平衡后，采用差分信號傳輸數據，計算機中生成的圖像信息傳送到顯示處理單元（顯卡）中，經處理并編碼成數據信號，數據信號中包含了一些像素信息、同步信息以及一些控制信息，信息通過3個通道輸出。同時還有一個通道用來傳送使發送和接收端同步的時鐘信號。每一個通道中數據以差分信號方式傳輸，因此每一個通道需要2根傳輸線。由于采用差分信號傳輸，數據發送和接收中識別的都是壓差信號，因此傳輸線纜長度對信號影響較小，可以實現遠距離的數據傳輸。在接收端對接收到的數據進行解碼，并處理生成圖像信息供數字顯示設備顯示。在DVI標準中對接口的物理方式、電氣指標、時鐘方式、編碼方式、傳輸方式、數據格式等進行了嚴格的定義和規范。對于數字顯示設備，由于沒有D/A和A/D轉換過程，避免了圖像細節的丟失，從而保證了計算機生成圖像的完整再現。在DVI接口標準中還增加了一個熱插拔監測信號，從而真正實現了即插即用。”DVI它和LVDS、TTL相比有較好的電磁兼容性能，可以用低成本的專用電纜實現長距離、高質量的數字信號傳輸。TMDS技術的連接傳輸結構如圖1所示。
DVI數字信號傳輸有單連接(Single Link)和雙連接(Dual Link)兩種方式，對于單連接，僅用圖1所示的1/2、9/10、17/18腳傳輸，它的傳輸速率可達4.9Gb/s，雙連接可達9.9Gb/s。
DVI接口的傳輸速度(見圖2)
1.傳輸速度高達約8Gb/S(165MHZ×24bit×2)，可傳輸無壓縮的高清晰度視頻信號。最高支持QXGA(2048×1536)格式。
2.DVI與HDMI（High Definition Multimedia Interface）兼容
二. 利用DVI信號的優勢
1.提供最好的圖像質量
在計算機內的圖形信號(數字)經過轉換，形成DVI信號輸出，這個過程中未經過A/D、D/A轉換，不會造成信號損失。目前大多數計算機與外部顯示設備之間都是通過模擬VGA接口連接，計算機內部以數字方式生成的顯示圖像信息，被顯卡中的D/A（數字/模擬）轉換器轉變為R、G、B三原色信號和行、場同步信號，信號通過電纜傳輸到顯示設備中。對于模擬顯示設備，如模擬CRT顯示器，信號被直接送到相應的處理電路，驅動控制顯像管生成圖像。而對于民用LCD、DLP等數字顯示設備，顯示設備中需配置相應的A/D（模擬/數字）轉換器，將模擬信號轉變為數字信號。在經過D/A和A/D兩次轉換后，不可避免地造成了一些圖像細節的損失，在廣播電視專業系統中也是如此。DVI數字端子比標準VGA端子信號要好，數字接口保證了全部內容采用數字格式傳輸，保證了主機到監視器的傳輸過程中資料的完整性（無干擾信號引入），可以得到更清晰的影像。DVI的主要目的是讓顯示卡的畫面訊號透過數字的方式傳送到顯示設備上。
2.減少了信號在傳輸過程中的損失
模擬信號在傳輸中，由于傳輸系統的幅頻持性和群延時持性，高低頻干擾，電源地線干擾及反射等影響，信號損失嚴重，工程中解決和處理以上問題的難度很大，但數字信號傳輸時就不存在這些問題，信號是無損的，模擬傳輸中難解決的問題在數字化的傳輸過程中根本就不存在，明顯提高了整個系統的顯示效果。
三. DVI-MASTER-C 數字視頻圖像處理器在我臺演播室中的應用
DVI Link最初的目的是用于電腦，實現計算機主機和顯示器或其他顯示設備之間的數字可視信號的高速傳輸。同時此接口技術可被應用到高清晰度視頻領域。而我臺在演播室改造中，由于經常要使用的電腦顯示信號和一些外接民用模擬信號來接入系統，同時節目制作中手提電腦的使用率比較高，比如現在的施斌聊齋、楊兵點點評都是大量的使用PPT、JPG等電腦文件，以前按常規的做法，工程師們會使用一些VGA轉換器把傳統的D-sub 15pin的計算機信號先轉換成模擬復合信號，再用廣播級A/D視頻處理板把信號轉換成全數字信號還需另外加上信號幀同步，不光成本巨大，系統也復雜，由于許多處理板須安插在電源機箱內，信號的外出流動性就更差了；或者使用民用的電視盒，視頻轉化過來一個是分辨率比較低，一個是會有轉換過來的視頻信號或大或小的現象，畢竟非專業使用，基于以上幾點考慮，通過調研，試用，我們大膽采用了廣州波視新推出的BM DVI-MASTER-C高質量視頻處理器，它有顯示器的數字DVI-D輸入和RGB輸入，豐富的三路視頻輸出，其中包括SDI和模擬復合輸出，伴隨視頻輸出的同時還有相應的鍵輸出，值得一提的是，它本身還帶有外接同步輸入，可以被系統同步鎖相，因為現在大多數電腦的顯卡都有DVI輸出，這樣就可以使計算機內的數字信號直接輸出到DVI-MASTER-C數字視頻圖像處理器，在通過它輸出的SDI數字信號連接到數字切換臺上，這個過程中未經過A/D的轉換，不會造成信號損失，使信號保持良好成為可能。而以往的傳輸方式要先在經過D/A，再A/D兩次轉換后才能被我們演播室數字系統用，不可避免地造成了一些圖像細節的損失，所以在演播室改造中減少了一路外接模擬輸入改為DVI－MASTER，一方面大大提高了分辨率，另一方面可以隨意的縮放，并在多部電腦上安裝了遠程桌面遙控程序，使用相當便捷，同時安裝的主機可通過總臺網絡調用FTP上的節目資源通過DVI－MASTER直接錄制和制作節目，大大拓展了節目的來源！從廠商的設計思路來看,DVI-MASTER-C數字視頻圖象處理器是真正基于數字通道的設計模式，將計算機中全部的或指定的顯示視頻區域以廣播級的高質量，直接從數字數據實時輸出到數字SDI或模擬視頻。從根本上有別于其他的以模擬RGB輸入為基礎的轉換器。可選PAL制和NTSC制視頻，并同時支持SD/HD（標清或高清）視頻格式。DVI-MASTER-C采用點對點、無壓縮的視頻數據平鋪方式，將RGB的顏色數據還原為YUV視頻，并輸出到數字或模擬視頻。內置幀存，提供視頻鎖相和抗閃爍功能，防止了由于視頻信號相位不同而引起的抖動或閃爍的問題。自適應顯卡分辨率。提供輸出的數字或模擬視頻的對比度、亮度、色飽和度等視頻參數的數字逐級調整。DVI-MASTER-C數字視頻圖像處理器比較直接的，完美地解決了DVI計算機數字顯示接口與視頻信號傳輸的轉換問題。[Page]
結論
綜上所述，針對現電視節目制作中需要大量采用PPT、JPG等電腦文件作為節目中的視音頻內容，DVI-MASTER-C數字視頻圖像處理器必將成為各級電視臺新聞評點節目制作的一把鋒器，為節目帶來全新的視覺沖擊和收視效果。同時也給節目制作多元化和外出移動節目后期制作更加靈活便捷成為可能。
參考資料：
1.《數字電視原理》 盧官明 機械工業出版社
2.廣州波視易達多媒體設備有限公司（B&M）說明