全面解析DVI信號傳輸解決方案_投影資訊/投影行業(yè)新聞

全面解析DVI信號傳輸解決方案
中國投影網(wǎng)資訊 [2005-9-15 9:12:03] 編輯:伊琳

    一. 利用DVI信號的優(yōu)勢：

    1. 提供最好的圖像質量。

    在VGA信號的顯示中，筆記本的圖像質量是最高的。CPU將要顯示的數(shù)據(jù)交給顯卡，顯卡經(jīng)過處理形成一幅待顯示的圖形信號(數(shù)字信號)，將此數(shù)字信號直接驅動LCD屏，形成筆記本的顯示信號，這是最“原裝”的信號，未經(jīng)任何處理和損失。將圖形信號(數(shù)字)經(jīng)過D/A轉換后，形成RGBHV信號，傳輸?shù)竭_顯示設備時還需經(jīng)過A/D過程，重新生成數(shù)字信號，驅動LCD等設備，此時的信號經(jīng)過了D/A，D/A轉換，造成了在帶寬、信噪比等方面的損失，比如：按奈奎斯特采樣原理，最大模擬帶寬只有采樣時鐘的一半，而信噪比僅有56dB左右(按8bit量化)。但是如果將圖形信號(數(shù)字)經(jīng)過并/串轉換，形成DVI信號輸出，再通過DVI傳輸?shù)竭_顯示設備時只需再經(jīng)過串/并轉換，就可直接驅動LCD等設備，這個過程中未經(jīng)過A/D、D/A轉換，不會造成信號損失。

    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(tǒng)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，有些甚至是無法解決的。但數(shù)字信號傳輸時就不存在這些問題，數(shù)字傳輸?shù)淖畲髢?yōu)點在于抗干擾能力強及可重建再生，簡單地講，就是只要保證傳輸過程中，“0”、“1”的判別沒有發(fā)生錯誤，收端的信號就是正確的和無損的，模擬傳輸中難解決的問題在數(shù)字化的傳輸過程中根本就不存在，這是從根本上解決問題的方案，保證到達顯示設備的信號與筆記本顯示的信號一樣，充分發(fā)揮顯示設備的優(yōu)點，明顯提高了整個系統(tǒng)的顯示效果。

    二. DVI的信號特點

    DVI信號的原理，是將顯卡中經(jīng)過處理的待顯示R.G.B數(shù)字信號與H.V信號進行組合，按最小非歸零編碼，將每個像素點按10hit的數(shù)字信號進行并→串轉換，把編碼后的R.G..B數(shù)字流與像素時鐘等4組信號按照T.M.D.S.方式進行傳輸，其每路碼流速率為原像素點時鐘的10倍，以1024×768×70的分辨率為例，像素時鐘為75MHz，碼流時鐘為75MHz×10,為0.75GHz。一般DVI的碼流在0.24GHz到1.65GHz之間。

    DVI的接口定義如下圖：

    DVI有DVI1.0和DVI2.0兩種標準，其中DVI1.0僅用了其中的一組信號傳輸信道(data0-data2)，傳輸圖像的最高像素時鐘為165M，信道中的最高信號傳輸碼流為1.65GHz，最高分辨率可達1600×1200×60。而DVI2.0則用了全部的兩組信號傳輸信道(data0-data5)，傳輸圖像的最高像素時鐘為330M，可支持1920×1280分辨率，支持HDMI格式，每組信道中的最高信號傳輸碼流也為1.65GHz。目前還沒有DVI2.0的應用，因此目前所說的DVI都是指DVI1.0標準。

    DVI定義了DVI-I(Integrated)和DVI-D(Digital)兩種接口，從接口定義上可以看出，DVI-I實際上是在DVI-D的基礎上增加了模擬接口。有一種觀點認為DVI-I只是一種過渡型的接口，最終會發(fā)展成DVI-D與VGA分別存在的情況，這里我們不妄加評測。我們主要介紹DVI-D接口。

    三. DVI信號傳輸問題

    DVI信號在傳輸過程中有其特殊性，即由于數(shù)據(jù)碼流過快，使得傳輸距離有限，以1600×1200×60為例，按規(guī)定，可傳輸5米，在目前的實際應用中，可完成7米左右，以1280×1024×70為例，傳輸10米是可行的。當然要選用較好的電纜，1024×768×75能傳到13—14米。在單級傳輸?shù)那闆r下，首要問題是驅動能力的問題，即解決“走不動了”的問題，但同時，即便是數(shù)字信號，長距離傳輸也還存在著信號波形變形失真的問題，即通過增加驅動能力經(jīng)過傳輸后，信號的波形出現(xiàn)較大失真，收端收到的信號在“0”和“1”的判別上出現(xiàn)錯誤，從顯示上看，出現(xiàn)了“錯點”，“錯點”太多時顯示會失敗，即不再顯示。實際上，DVI信號長距離傳輸時，隨著距離的增加，在顯示上可觀察到的情況是：良好→有錯點→較多錯點→失敗。失敗可能是信號“走不動了”，到達不了顯示器，也可能是“走得動”，但“錯點”太多而失敗。

    因此就DVI信號電纜傳輸而言，存在著不同的應用產(chǎn)品。1，Adepter，只解決驅動能力問題。信號輸入后經(jīng)過高頻放大器，進行驅動，保證其可再前進一段距離，但不負責信號的整形，可級聯(lián)使用，但一般建議聯(lián)用不超過3級；2，Repeater,當信號輸入后，先進行串→并和并→串轉換，即將信號進行重新整形，再經(jīng)過驅動電路驅動，這是一個轉發(fā)的概念。只要前級過來的信號未失真到判斷錯誤，即產(chǎn)生“錯點”的程度，那么向后級發(fā)送的信號就和剛從顯卡中出來的一樣，是正確的信號，發(fā)送距離也是在7米左右(1600×1200)，可級聯(lián)使用，且級聯(lián)的次數(shù)不限。3，Line Driver,將DVI信號經(jīng)過均衡處理，并經(jīng)過Repeater整形處理，可使其傳輸距離大幅提高，一級Line Driver的傳輸距離可選35米左右(1600×1200),如果是1024×768，可達45米以上，并且可以無限級聯(lián)，尤其是Line Driver應用在信號的后端，不存在中繼供電的問題。

    DVI信號還可以有其它傳輸方式，如網(wǎng)線和光纖，光纜方式已有文章論述，這里只介紹網(wǎng)線傳輸。

    以目前的資料和實踐來看，可通過網(wǎng)線，將DVI信號按照千兆網(wǎng)通訊的方式進行整理和傳輸，1280×1024×60理論上可傳輸50米，如果能利用現(xiàn)有網(wǎng)線進行傳輸，前景相當誘人，但這里面存在幾個問題，一是利用千兆網(wǎng)只能到 1280×1024×60，分辨率不高，實際使用中這點可以容忍。但在通訊傳輸中只傳一路信號，而DVI是同時傳四路信號，而且信號的對位要求極高，因此網(wǎng)線就必須是特定的(實驗中如果用普通網(wǎng)線，僅能傳輸1-2米)，這給實際應用帶來許多不便，無法利用現(xiàn)成的網(wǎng)絡線傳DVI信號，再考慮到轉換器的價格與專用網(wǎng)線的價格，這似乎不是個好的選擇，只能等適合普通網(wǎng)線的設備出來之后再看。

    四. DVI信號傳輸?shù)男阅?成本評估

    DVI信號根據(jù)傳輸距離的不同應采用不同的設備，首先是電纜，已目前能找到的電纜來看，普遍能傳輸7米左右(1600×1200)，再長恐怕都辦不到，1280×1024×60能到10米，1024×768能到12-13米，價格在20-40元/米不等，另外，DVI的接頭在制做時要求很高，同樣的電纜在做接頭時工藝和材質不同，傳輸時的效果和距離也不同，所以成品線的價格會有較大差別。

    一般在工程中不建議使用Adepter，因為有可能出現(xiàn)“錯點”，而且在設計時不好事先考慮會在哪里出錯，尤其在多路徑的場合，不如用Repeater，簡單化一，并且成本上差別不大。當距離超過“一個標準長度”時(1600×1200，7米左右)，可根據(jù)距離決定采用Repeater還是Line Driver，其區(qū)別在于一級Line Driver的傳輸距離比一級Repeater大許多，但成本相差一倍左右。利國公司的Repeater在1800RMB左右，而Line Driver在3400RMB左右。國際上Adepter在199$左右，Repeater在399$左右，目前未找到Line Driver的類似產(chǎn)品。當距離在100米左右時，因為考慮到電纜和Line Driver等設備的成本，建議使用光纜傳輸，尤其是在某些特殊環(huán)境和場合，關于光纜傳輸以前做過介紹，以后再單獨探討。但隨著電纜和轉發(fā)設備成本的降低，光纜傳輸會主要應用在超長距離的場合。

    低成本的DVI傳輸和DVI切換矩陣的出現(xiàn)，為DVI的應用鋪平了道路。

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文章來源:InfoAV China

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