由1998年9月，在Intel開(kāi)發(fā)者論壇上成立的數(shù)字顯示工作小組（Digital Display Working Group簡(jiǎn)稱(chēng)DDWG）發(fā)明的一種高速傳輸數(shù)字信號(hào)的技術(shù)，有DVI-A、DVI-D和DVI-I三種不同的接口形式。DVI-D只有數(shù)字接口，DVI-I有數(shù)字和模擬接口，目前應(yīng)用主要以DVI-D為主。

簡(jiǎn)介

DVI（Digital Visual Interface），即數(shù)字視頻接口。它是1999年由Silicon Image、Intel（英特爾）、Compaq（康柏）、IBM、HP（惠普）、NEC、Fujitsu(富士通)等公司共同組成DDWG（Digital Display Working Group，數(shù)字顯示工作組）推出的接口標(biāo)準(zhǔn)。

DVI是基于TMDS(Transition Minimized Differential Signaling)，轉(zhuǎn)換最小差分信號(hào))技術(shù)來(lái)傳輸數(shù)字信號(hào)，TMDS運(yùn)用先進(jìn)的編碼算法把8bit數(shù)據(jù)(R、G、B中的每路基色信號(hào))通過(guò)最小轉(zhuǎn)換編碼為10bit數(shù)據(jù)(包含行場(chǎng)同步信息、時(shí)鐘信息、數(shù)據(jù)DE、糾錯(cuò)等)，經(jīng)過(guò)DC平衡后，采用差分信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)，它和LVDS、TTL相比有較好的電磁兼容性能，可以用低成本的專(zhuān)用電纜實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、高質(zhì)量的數(shù)字信號(hào)傳輸。TMDS技術(shù)的連接傳輸結(jié)構(gòu)如圖1所示。數(shù)字視頻接口（DVI）是一種國(guó)際開(kāi)放的接口標(biāo)準(zhǔn)，在PC、DVD、高清晰電視（HDTV）、高清晰投影儀等設(shè)備上有廣泛的應(yīng)用。

DVI接口的針腳定義

對(duì)于單連接，僅用下圖所示的1、2、9、10、17、18腳傳輸。

應(yīng)用

為達(dá)到高清晰度顯示要求，掃描一般采用1080i@60Hz格式(即隔行掃描，行頻33.75kHz，場(chǎng)頻60Hz，像素頻率74.25MHz)，實(shí)際應(yīng)用中為減少行頻變換，所有的視頻輸入格式(如480P、576P、720P等)通過(guò)格式變換(Scale和De-interlace等)都統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為1080i@60Hz格式輸出，即多頻歸一。本文討論的DVI接口以上述數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)考慮應(yīng)用。

數(shù)字電視增加DVI接口比較簡(jiǎn)單，從硬件電路考慮，一是在接口處增加DVI解碼部分，二是在后端提供一個(gè)數(shù)據(jù)通道，如果電視原有方案中具有A/D轉(zhuǎn)換和相應(yīng)的后級(jí)數(shù)據(jù)處理通道，那么DVI接口解碼輸出的數(shù)據(jù)可以與它共用，因?yàn)樵跀?shù)字信號(hào)格式一定的情況下，其碼率、行頻、場(chǎng)頻、時(shí)鐘是一致的。

在實(shí)際研究開(kāi)發(fā)中，需要特別注意DVI解碼輸出數(shù)據(jù)信號(hào)、A/D轉(zhuǎn)換輸出數(shù)據(jù)信號(hào)的隔離和避免前端通道相互干擾。由于兩組通道的共用，相當(dāng)于延長(zhǎng)了數(shù)字輸出引腳的信號(hào)線(xiàn)長(zhǎng)度，因此對(duì)于長(zhǎng)距離的數(shù)字信號(hào)印制線(xiàn)，有必要在其特征阻抗處將其中斷，以避免數(shù)字信號(hào)的過(guò)沖、欠沖和振鈴，通常情況下在數(shù)據(jù)線(xiàn)上串聯(lián)幾十歐姆的電阻。同時(shí)對(duì)于輸出驅(qū)動(dòng)來(lái)說(shuō)，需要最大限度地減小數(shù)字輸出引腳的容性載荷，但是在信號(hào)布線(xiàn)階段，一般不能精確計(jì)算容性負(fù)載，為方便系統(tǒng)調(diào)試，應(yīng)考慮在數(shù)據(jù)信號(hào)線(xiàn)、行場(chǎng)同步信號(hào)線(xiàn)、時(shí)鐘信號(hào)線(xiàn)到地并聯(lián)電容，根據(jù)PCB材料、信號(hào)長(zhǎng)度不同，電容值一般在幾十pF即可，這樣就可達(dá)到通道負(fù)載平衡、數(shù)據(jù)上升沿、下降沿和相位的一致，減少數(shù)字噪聲干擾和抖動(dòng)。

數(shù)字電視DVI接口性能測(cè)試時(shí)，誤碼率指標(biāo)應(yīng)達(dá)到10-9，即10億bit允許出現(xiàn)一個(gè)誤碼，因此在性能測(cè)試時(shí)必須保證一定的測(cè)試時(shí)間，如VGA@60Hz，25MHz時(shí)鐘頻率，測(cè)試時(shí)間應(yīng)大于40s，那么1080i@60Hz、74.25MHz像素頻率，測(cè)試時(shí)間應(yīng)大于14s，同時(shí)可通過(guò)主觀觀察圖像1分鐘以上，無(wú)明顯的像素噪聲以判斷接口性能的優(yōu)劣。

DVI接口中有+5V電壓，熱插拔檢測(cè)(HPD)電壓要求從此電壓獲取，HPD有效電平應(yīng)大于2.4V，因此接收設(shè)備的HPD串聯(lián)電阻一般應(yīng)小于10kΩ。應(yīng)用中接收設(shè)備也可使用此電壓，用于系統(tǒng)供電，但負(fù)載電流不應(yīng)大于50mA，最好小于10mA，以保證HPD電平需要。為保證接口的正常啟動(dòng)，EDID存儲(chǔ)器供電最好也由發(fā)送端+5V產(chǎn)生。

為保證硬件電路設(shè)計(jì)的可行，還必須有軟件的支撐。優(yōu)化的軟件流程是保證DVI接口系統(tǒng)正常工作的關(guān)鍵。

對(duì)于DVI接口在數(shù)字電視、平板電視上的應(yīng)用研究，更為關(guān)鍵的是EDID(Extended Display Identification DATA，即擴(kuò)展顯示識(shí)別數(shù)據(jù))編程，HDCP(High-bandwidth Digital Content Protection)功能的實(shí)現(xiàn)。這些對(duì)于數(shù)字電視來(lái)說(shuō)都是全新應(yīng)用，只有EDID和HDCP在數(shù)字電視上實(shí)現(xiàn)后，DVI接口才是真正的數(shù)字電視接口。號(hào)播出還有分別，如何利用正確的方法將DVI接口輸出的視頻信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確的廣播級(jí)指標(biāo)的測(cè)試，目前還沒(méi)有一個(gè)很完善的方法。

規(guī)格

DVI接口有3種類(lèi)型5種規(guī)格，端子接口尺寸為39.5mm×15.13mm。

3大類(lèi)包括：DVI－Analog（DVI-A）接口，DVI-Digital（DVI-D）接口，DVI-Integrated（DVI-I）接口。

5種規(guī)格包括DVI-A(12+5)、單連接DVI-D（18+1）、雙連接DVI-D（24+1）、單連接DVI-I（18+5）、雙連接DVI-I（24+5）。

DVI－Analog（DVI-A）接口（12+5）只傳輸模擬信號(hào)，實(shí)質(zhì)就是 VGA模擬傳輸接口規(guī)格。當(dāng)要將模擬信號(hào)D-Sub接頭連接在顯卡的DVI－I插座時(shí)，必須使用轉(zhuǎn)換接頭。轉(zhuǎn)換接頭連接顯卡的插頭，就是DVI-A接口。早期的大屏幕專(zhuān)業(yè)CRT中也能看見(jiàn)這種插頭。

DVI-Digital（DVI-D）接口（18+1和24+1）是純數(shù)字的接口，只能傳輸數(shù)字信號(hào)，不兼容模擬信號(hào)。所以，DVI-D的插座有18個(gè)或24個(gè)數(shù)字插針的插孔+ 1個(gè)扁形插孔。

DVI-Integrated（DVI-I）接口（18+5和24+5）是兼容數(shù)字和模擬接口的，所以，DVI-I的插座就有18個(gè)或24個(gè)數(shù)字插針的插孔+5個(gè)模擬插針的插孔（就是旁邊那個(gè)四針孔和一個(gè)十字花）。比DVI-D多出來(lái)的4根線(xiàn)用于兼容傳統(tǒng)VGA模擬信號(hào)?；谶@樣的結(jié)構(gòu)，DVI-I插座可以插DVI-I和DVI-D的插頭，而DVI-D插座只能插DVI-D的插頭。DVI-I兼容模擬接口并不意味著模擬信號(hào)的接口D-Sub插頭可以直接連接在DVI-I插座上，它必須通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)換接頭才能連接使用。一般采用這種接口的顯卡都會(huì)帶有相關(guān)的轉(zhuǎn)換接頭?？紤]到兼容性問(wèn)題，目前顯卡一般會(huì)采用DVI-I接口，這樣可以通過(guò)轉(zhuǎn)換接頭連接到普通的VGA接口。而帶有兩個(gè)DVI接口的顯示器一般使用DVI-D類(lèi)型。而帶有一個(gè)DVI接口和一個(gè)VGA接口的顯示器，DVI接口一般使用帶有模擬信號(hào)的DVI-I接口。

DVI接口在傳輸數(shù)字信號(hào)時(shí)又分為單連接(Single Link)和雙連接(Dual Link)兩種方式。單連接DVI接口的傳輸速率只有雙連接的一半，為165MHz/s ，最大的分辨率和刷新率只能支持到1920x1200,60hz 。至于雙連接的DVI接口，支持到2560x1600，60Hz模式，也可以支持1920x1080，120Hz的模式。液晶顯示器要達(dá)到3D效果必須擁有120Hz的刷新率，所以3D方案中，使用DVI的話(huà)，必須要使用雙連接的DVI接口的DVI線(xiàn)?？偟膩?lái)說(shuō)，如果是1920x1200內(nèi)的分辨率，單雙連接兩者輸出的畫(huà)質(zhì)是一樣的。

DVI-I支持?jǐn)?shù)字/模擬轉(zhuǎn)換的接口類(lèi)型，倘若顯示器只有一種DVI接口，那就會(huì)搭配支持?jǐn)?shù)字/模擬兩種模式的DVI-I。假如顯示器有DVI和VGA兩種接口，則搭配DVI-D。

優(yōu)缺點(diǎn)