DVI和HDMI接口

随着高清晰度电视(HDTV)、电脑技术、数字显示技术的发展，数字视频接口(DVI)正在得到各大电器制造商/电脑制造商的认同，有望成为将来数字视听设备的标准接口。那数字视频接口(DVI)到底是何方神圣呢？它比模拟视频接口有什么好处呢？它有那些优点可以使它成为将来的标准数字接口呢？数字视频接口(DVI)也就是DigitalVisualInterface的简称，由SiliconImage发明并推广。最初的目的是用于电脑，实现主机和监视器之间的数字信号传输，现在被应用到高清晰度视频领域。一、我们先来了解模拟视频接口是怎样发展的。1、最简单、最原始的视频接口是复合视频信号(CVBS)接口，也就是通常所称的RCA接口。传输的是复合视频信号，传输介面是一根普通的视频线。黄色的为视频信号，白色的为左声道音频信号，红色的为右声道音频信号。如下图：2、由于复合视频信号是将亮度信号和色度信号采用频谱间置方法复合在一起，导致亮色串扰、清晰度降低等问题。因此，随着摄影机、S-VHS录像机的发展，出现了S端子接口。将亮度信号Y和色度信号C分开传输。确保亮度信号不会受到色度信号的干扰。3、虽然S端子用来传输现在的视频信号已经很好了，可是真正的AV玩家还是不满足。色度信号是将色差信号调制在色负载波上得到的。为什么不直接传输色差信号呢？于是电器制造商根据各自的情况，发展自己的视频接口。欧洲厂商统一起来，使用SCART接口，传输的是RGB三原色信号。而日本厂商发展D端子，传输的是色差分量信号。现在SCART成了欧洲电器的标准接口，而日本的高档DVD机和电视机都具备D端子。美国人则延续了使用RCA端子的传统，使用3个RCA端子来传输色差分量信号。由于美国在数字视听领域的强大势力，3RCA色差分量数字在欧洲和日本以外的地区成了DVD播放机的标准输出接口。即使在日本和欧洲，大部分DVD播放机也具备色差分量接口。而我国厂商则在较高档的逐行DVD机装备了VGA输出接口。实际上在DVD机上装备VGA接口在美国是违反版权保护法的，因为现在在VGA接口上还没有版权保护措施，因此不允许使用VGA接口输出高质量的视频信号。这也就是为什么我们在飞利浦、SONY、松下、先锋等进口机器上看不到VGA接口的原因，非不能也，是不为也。欧洲的SCART接口：日本的D端子：D端子分以下5种，实际的接口和传输线都完全相同，只是传输的信号格式不同而已：D1:525i(普通NTSC525行隔行信号)D2:525i,525p(在D1的基础上，增加NTSC525行逐行信号)D3:525i,525p,1125i(在D2的基础上，增加HDTV1125行隔行信号)D4:525i,525p,1125i,750p(在D3的基础上，增加HDTV750行逐行信号)D5:525i,525p,1125i,750p,1125p(在D4的基础上，增加HDTV1125行逐行信号)注：525i也习惯称480i，525p也习惯称480p，1125i也习惯称1080i，750p也习惯称720p。前者讲的是所有的每帧扫描线，后者讲的是每帧有效图像行数。美国的3RCA色差分量：PC领域的通用接口D-SUB9端口：也就是我们通常讲的VGA端子。我们看到，模拟视频接口的发展趋势是传输的信号频率越来越高，都传输的是未经过复合处理的三原信号/色差信号以保证最好的图像质量。二、数字显示设备和模拟显示设备的区别前面讲到的SCART/D端子/3RCA/VGA接口等已经是现在模拟信号传输的极致了，为什么现在又有对数字视频信号接口的需求呢？我的电脑就是用你讲的“模拟视频接口”VGA，我没有觉得有什么不好啊？为什么要使用数字视频接口呢？数字视频接口是随着数字视频显示设备发展而出现的，要了解数字视频接口就必须先来了解什么是数字显示设备。模拟显示设备：显象管型的监视器、电视机、投影机数字显示设备：液晶LCD、DLP、D-ILA、等离子等形式的监视器、电视机、投影机显象管的显象分两个系统：扫描系统，电子束控制系统。扫描系统控制电子束的位置，视频信号控制电子束的流量，这样就得到一副图像。数字显示设备也分两个系统：寻址系统，电子束/光束控制系统。寻址系统选择发光的位置，电子束/光束控制系统控制强度，这样来得到一副图像。模拟显示设备一个“宏观”控制，数字显示设备则是“点对点”精确控制。所以在显示高清晰度图片的时候，模拟信号的边缘就是“宏观”的、“模糊”的，因此往往都需要在信号处理的时候增加边缘过渡改善(DLTI)或在扫描的时候增加扫描速度调制(SVM)来改善图像。而数字显示设备则是先寻址到这个“发光点”，然后“告诉”它发多强的光，发光点和相邻的上、下、左、右4个点之间是“一清而楚”的，各发各的光。同时数字显示设备也由于重量轻、功耗低等优点蓬勃发展起来。但是如果用模拟信号来传输信号，数字显示设备就很吃亏、很浪费，显示效果反而不如同档次的模拟显示设备。这是因为所有的模拟信号在数字显示设备中进行的第一个处理就是再次数字化而导致图像细节损失，显示的图像比模拟显示设备由于多了一次模数转换处理而毫无优势。而如果采用数字传输接口则恰恰相反，比如在不久的将来，数字信号记录在高清晰度DVD，经过解码后通过数字视频接口传输至等离子电视机上，等离子电视机直接将收到的信号送到显示模块进行显示。而如果你的显示设备仍然是一台显象管型的电视机，那播放高清晰DVD的播放机就必须把它进行数/模转换得到模拟信号再送到你的这台电视机上。而如果你的显示设备是只有模拟视频接口的PDP，那PDP还要再进行一次模/数转换才能显示。你说这三种中哪一种的图像效果最好呢？在这里还有一个到底有多大差别、在什么时候才可以看出这种差别的问题？这种差异是基于你的显示设备和你对图像的要求的。现有的PAL/NTSC隔行图像在29”以下电视机上表现得很好。在29”以上尺寸的电视机上，发展了倍频/逐行技术来提高显示质量。在电脑显示器这种近距离观看的显示设备上，我们就需要至少800x600@72HZ以上才会有对大多数人来讲都比较好的图像质量。在更大屏幕的显示设备比如投影机和等离子电视机上，我们就需要更好的信号，比如高清晰度电视信号。在投影机或等离子电视机或近距离观看的大屏幕显示器上，我们才需要采用数字视频接口(DVI)技术来得到最好的图像质量。也就是讲，在远距离观看的显示设备上，数字视频接口相比模拟视频接口至少需要在42”以上800x600以上清晰度的电视机才逐渐取得优势，在42”以下的显示设备上，数字视频接口并没有太大的意义。而在近距离观看的显示设备比如电脑显示器上，我个人觉得屏幕尺寸至少要在19”以上才有采用数字视频接口的意义。我个人觉得，只有在1024x768逐行信号或1920x1080隔行信号在42”以上电视机或19”以上显示器才有必要采用数字视频接口。三、数字信号接口的发展很遗憾！数字信号无法直接传输。拿普通的3x8位RGB来说，至少需要24根数据线和相应的地线来屏蔽，不可能拿这么大的一堆线来传输数字信号。因此传输数字信号就需要先编码和压缩。目前比较流行的数字接口有USB，IEEE1394，DVI等。1、USB现在的应用越来越广泛，鼠标器、键盘、移动闪存卡等，适合低速信号的传输。因此USB只适合用来传输静态图片如数码相机的JPG照片或低质量的动态图像，而不适合传输动态高清晰度图像。2、IEEE1394也叫i.Link,由于在数码摄影机上广泛应用，因此也叫DV接口。传输的最高数据率是400MBPS。由于速度的限制，在传输视频信号时只能传输隔行并且经过MPEG压缩的信号。虽然大多数人无法觉察到MPEG压缩带来的图像质量损失，但是当然没有压缩是最好的。IEEE1394也不适合传输高清晰度视频信号。3、DVI接口，传输速度高达约8GBPS(165MHZx24bitx2)，适合传输无压缩、高清晰度视频信号。最高支持QXGA(2048x1536)格式。现在有不少显卡都具有DVI输出，比如华硕的AGP-V7100(一年前的产品了)。DVI是现在等离子显示器的标准输入接口。部分在美国销售的高清晰模拟电视机也具有DVI接口，只不过名称成了DVI-HDTV，实际上就是标准的DVI接口。在模拟电视机上采用DVI接口的目的是利用数字传输不容易受干扰的特性，但对图像质量的提高并不显著。市面上也有极少的高档逐行DVD播放机具有DVI输出。4、由于DVI是面向电脑开发的，因此一共具有29只脚，体积也比较大，并且不支持声音的传输，因此并不太适合用在普通的家用电器设备上。于是业界又联合推出了HDMI(DVI-CE)接口。HDMI的最高传输速度是3.95GBPS,支持HDTV信号的无压缩传输，并支持8声道96KHZ或1个声道的192KHZ数字伴音。这样就可以使用一根线完成高清晰度图像和数字伴音的传播。HDMI接口宽2.1厘米，高1.5厘米。HDMI是Hi-DefinitionMultimediaInterface的简称，在正式推出前也叫DVI-CE(DigitalVisualInterface-ConsumerElectornics)。推出HDMI标准的日立、松下、飞利浦、SiliconImage、索尼、汤姆逊(RCA)、东芝希望HDMI会成为将来高清晰度电视信号、蓝光DVD播放机的标准数字信号输入/输出接口。四、我们来实际看一下DVI的威力吧！1、这是在一台只有800x600的DLP投影机上观看测试图的情况，注意右边圆圈里一片模糊。什么都看不到。2、这是使用另一台1364x768LCD投影机看到的同样测试图。你可以清楚看到圆圈内的测试图，这就是中低档投影机和高档投影机的差别。3、但是如果中低档投影机使用DVI接口传输图像再来和这种使用传统模拟视频接口的高档投影机相比，差距会不会缩小呢？从这里你就会看到DVI相对模拟视频接口对图像的改善程度。(由于电脑中没有相应的测试图，因此只好拿电脑的桌面来作一个范例)。这是使用DVI-D接口输入到这台800x600的DLP投影机，画面是电脑的桌面。请原谅数码照相机不够好而且图片经过压缩，但是我可以保证，这比你在任何宣称支持800x600的HDTV-READY机器或者支持VGA输入的倍频电视机上看到的图像好得多得多。还是看一看局部吧(上图中鼠标右上的那一个图标)！图中的阴影是本来这个图标上就有的。再一次请你原谅数码相机不好，虽然是近距离放大拍摄，效果仍然不好(用过数码相机的朋友就知道，近距离拍摄无法聚焦准确)。现在国内很多倍频、HDTV-READY电视机都具有VGA接口，但是真的不能近距离细看电脑图像，图像会惨不忍睹的。如果你有一天有机会看到具有DVI接口的数字显示设备的时候，请你再看一下这时的电脑图像，我相信你会惊讶于数字视频接口带来的图像画质进步数字视频接口(DVI)也就是DigitalVisualInterface的简称，由SiliconImage发明并推广。最初的目的是用于电脑，实现主机和监视器之间的数字信号传输，现在被应用到高清晰度视频领域。一、我们先来了解模拟视频接口是怎样发展的。1、最简单、最原始的视频接口是复合视频信号(CVBS)接口，也就是通常所称的RCA接口。传输的是复合视频信号，传输介面是一根普通的视频线。黄色的为视频信号，白色的为左声道音频信号，红色的为右声道音频信号。如下图：2、由于复合视频信号是将亮度信号和色度信号采用频谱间置方法复合在一起，导致亮色串扰、清晰度降低等问题。因此，随着摄影机、S-VHS录像机的发展，出现了S端子接口。将亮度信号Y和色度信号C分开传输。确保亮度信号不会受到色度信号的干扰。3、虽然S端子用来传输现在的视频信号已经很好了，可是真正的AV玩家还是不满足。色度信号是将色差信号调制在色负载波上得到的。为什么不直接传输色差信号呢？于是电器制造商根据各自的情况，发展自己的视频接口。欧洲厂商统一起来，使用SCART接口，传输的是RGB三原色信号。而日本厂商发展D端子，传输的是色差分量信号。现在SCART成了欧洲电器的标准接口，而日本的高档DVD机和