Digital Visual Interface
Digital Visual Interface, сокр. DVI (англ. цифровой видеоинтерфейс) — стандарт на интерфейс и соответствующий разъём, предназначенный для передачи видеоизображения на цифровые устройства отображения, такие как жидкокристаллические мониторы и проекторы. Разработан консорциумом Digital Display Working Group.
Содержание |
История
Первые версии видеоинтерфейсов, такие как MDA, CGA и EGA, были цифровыми. Но в видеоадаптере VGA с его 18-битным цветом пришлось перейти на аналоговую передачу сигналов (три линии сигналов RGB для электронных пушек, плюс стандартные управляющие сигналы кадровой и строчной развёрток) — подобная система имела большой запас по передаваемой полосе частот, вполне достаточной для всех существовавших систем отображения.
И действительно, интерфейс VGA прожил без изменений целых 10 лет, за это время количество пикселей поднялось вчетверо (с 640×480 до 1280×1024). Впрочем, к концу 1990-х плазменные панели, изначально небольшие, но дорогие, увеличились до размеров большого телевизора, да и ЖК-мониторы стали достаточно отработаны в ноутбуках — и те, и другие использовали для управления и вывода информации на экран исключительно цифровые сигналы. Поэтому вполне логичным был возврат к цифровой передаче сигналов изображения, что и произошло в 1999 году, когда вышла спецификация DVI. При этом, конечно же, предполагалось, что кинескопы ещё долго не будут сдавать своих позиций — ранние ЖК страдали плохой цветопередачей и ощутимыми задержками изображения. Поэтому в стандарт должны были войти и линии VGA.
Технические подробности
Формат данных, используемый в DVI, основан на PanelLink — формате последовательной передачи данных, разработанном фирмой Silicon Image. Использует технологию высокоскоростной передачи цифровых потоков TMDS (Transition Minimized Differential Signaling, дифференциальная передача сигналов с минимизацией перепадов уровней) — три канала, передающие потоки видео и дополнительных данных, с пропускной способностью до 3,4 Гбит/с на канал.
Максимальная длина кабеля не указана в спецификации DVI, потому что она зависит от количества передаваемой информации. Кабель длиной 10,5 метра можно использовать для передачи изображения с разрешением до 1920 x 1200 точек. По кабелю длиной 15 метров получится передать в нормальном качестве изображение с разрешением 1280 x 1024 точек. Для усиления сигнала при передаче по кабелю большой длины применяются специальные устройства. При их использовании длина кабеля может быть увеличена до 61 метра (в случае использования усилителя с собственным источником питания).
Single link (одинарный режим) DVI использует четыре витых пары проводов (красный, зелёный, синий, и clock), обеспечивающих возможность передавать 24 бита на пиксель. С ним может быть достигнуто максимальное возможное разрешение при 1920x1200 60 Гц, при 1920x1080 - 75Гц.
Dual link (двойной режим) DVI удваивает пропускную способность и позволяет получать разрешения экрана 2560x1600 и 2048x1536. Поэтому для самых крупных LCD мониторов с большим разрешением, таких, как 30" модели, обязательно нужна видеокарта с двухканальным DVI Dual-Link выходом. Если у монитора максимальное разрешение экрана 1280x1024, то подключать его кабелем dual link не имеет смысла, т. к. данный кабель предназначен для мониторов с бо́льшим разрешением.
Виды DVI
- DVI-A — только аналоговая передача.
- DVI-I — аналоговая и цифровая передача.
- DVI-D — только цифровая передача.
Видеокарты с DVI-A не поддерживают стандартные мониторы с DVI-D.
Видеокарту с DVI-I можно подключить к DVI-D–монитору (кабелем с двумя коннекторами DVI-D–папа).
Спецификация
Цифровая передача
- Минимальная тактовая частота: 21,96 МГц
- Максимальная тактовая частота в одинарном режиме: 165 МГц
- Максимальная тактовая частота в двойном режиме: Ограничивается только кабелем
- Передаётся пикселей за такт: 1 (одинарный режим) или 2 (двойной)
- Битов в пикселе: 24 (одинарный режим) или 25-48 (двойной, если передается 1 пиксель за такт)
- Примеры режимов 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)
- Примеры режимов 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)
«5 % LCD blanking» означает, что 5 % пропускной способности идет на интервалы гашения после каждой строки и каждого кадра. GTF (Generalized Timing Formula) — стандарт VESA.
Аналоговая передача
- Пропускная способность RGB-сигнала: 400 МГц (−3 dB)
Звук через DVI
С 2008 года производители видеоплат постепенно обновляют контроллер для поддержки HDMI-выхода в дополнение к DVI. В связи с электрической и контактной совместимостью между DVI и HDMI для вывода данных через DVI на HDMI-совместимое устройство (например телевизор) с использованием функций HDMI (например передача звука) требуется всего лишь простой пассивный переходник (или DVI-D - HDMI кабель).
Типовые проблемы, связанные с кабелями
Одной из самых распространённых проблем является появление разбросанных и мерцающих красных (хотя возможны и другие цвета) точек на высоких разрешениях на изображении, это может происходить по следующим причинам:
- недостаточный контакт нескольких контактов кабеля;
- плохая помехозащищённость кабеля;
- нехватка пропускной способности кабеля.
Способы устранения:
- улучшить фиксацию кабеля в гнёздах путём закрутки винтов на вилках;
- заменить на более помехозащищённый кабель (хотя надо помнить, что скорости кабеля Single Link на высоких разрешениях может не хватить);
- заменить кабель на DVI Dual link, тем самым увеличив скорость передачи.
А также альтернативные способы устранения:
- понизить частоту обновления в драйвере видеоадаптера;
- переключить режим работы DVI (например, как в драйверах видеокарт ATI Catalyst).
- увеличить подавление помех в видеоадаптере Nvidia в панели управления.
