DVI信号传输在多媒体解决方案的应用

文章摘要：一. 利用DVI信号的优势： 1. 提供最好的图像质量。在VGA信号的显示中，笔记本的图像质量是最高的。CPU将要显示的数据交给显卡，显卡经过处理形成一幅待显示的图形信号(数字信号)，将此数字信号直接驱动LCD屏，形成笔记本的显示信号，这是最“原装”的信号，未经任何处理和损失。将图形信号(数字)经过D/A转换后，形成RGBHV信号，传输到达显示设备时还需经过A/D过程，重新生成数字信号，驱动LCD等设备，此时的信号经过了D/A，D/A转换，造成了在带宽、信噪比等方面的损失，比如：按奈奎斯特采样原理，最大模拟带宽只有采样时钟的一半，而信噪比仅有56dB左右(按8bit量化)。但是如果将图形信号(

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一. 利用DVI信号的优势：
　　1. 提供最好的图像质量。
　　在VGA信号的显示中，笔记本的图像质量是最高的。CPU将要显示的数据交给显卡，显卡经过处理形成一幅待显示的图形信号(数字信号)，将此数字信号直接驱动LCD屏，形成笔记本的显示信号，这是最“原装”的信号，未经任何处理和损失。将图形信号(数字)经过D/A转换后，形成RGBHV信号，传输到达显示设备时还需经过A/D过程，重新生成数字信号，驱动LCD等设备，此时的信号经过了D/A，D/A转换，造成了在带宽、信噪比等方面的损失，比如：按奈奎斯特采样原理，最大模拟带宽只有采样时钟的一半，而信噪比仅有56dB左右(按8bit量化)。但是如果将图形信号(数字)经过并/串转换，形成DVI信号输出，再通过DVI传输到达显示设备时只需再经过串/并转换，就可直接驱动LCD等设备，这个过程中未经过A/D、D/A转换，不会造成信号损失。
　　2. 减少了信号在传输过程中的损失。
　　模拟信号在传输中，由于传输系统的幅频持性和群延时持性，高低频干扰，电源地线干扰及反射等影响，信号损失严重，工程中解决和处理以上问题的难度很大，有些甚至是无法解决的。但数字信号传输时就不存在这些问题，数字传输的最大优点在于抗干扰能力强及可重建再生，简单地讲，就是只要保证传输过程中，“0”、“1”的判别没有发生错误，收端的信号就是正确的和无损的，模拟传输中难解决的问题在数字化的传输过程中根本就不存在，这是从根本上解决问题的方案，保证到达显示设备的信号与笔记本显示的信号一样，充分发挥显示设备的优点，明显提高了整个系统的显示效果。
　　二. DVI的信号特点
　　DVI信号的原理，是将显卡中经过处理的待显示R.G.B数字信号与H.V信号进行组合，按最小非归零编码，将每个像素点按10hit的数字信号进行并→串转换，把编码后的R.G..B数字流与像素时钟等4组信号按照T.M.D.S.方式进行传输，其每路码流速率为原像素点时钟的10倍，以1024×768×70的分辨率为例，像素时钟为75MHz，码流时钟为75MHz×10,为0.75GHz。一般DVI的码流在0.24GHz到1.65GHz之间。
　　DVI的接口定义如下图：
     
　　DVI有DVI1.0和DVI2.0两种标准，其中DVI1.0仅用了其中的一组信号传输信道(data0-data2)，传输图像的最高像素时钟为165M，信道中的最高信号传输码流为1.65GHz，最高分辨率可达1600×1200×60。而DVI2.0则用了全部的两组信号传输信道(data0-data5)，传输图像的最高像素时钟为330M，可支持1920×1280分辨率，支持HDMI格式，每组信道中的最高信号传输码流也为1.65GHz。目前还没有DVI2.0的应用，因此目前所说的DVI都是指DVI1.0标准。
　　DVI定义了DVI-I(Integrated)和DVI-D(Digital)两种接口，从接口定义上可以看出，DVI-I实际上是在DVI-D的基础上增加了模拟接口。有一种观点认为DVI-I只是一种过渡型的接口，最终会发展成DVI-D与VGA分别存在的情况，这里我们不妄加评测。我们主要介绍DVI-D接口。
　　三. DVI信号传输问题
　　DVI信号在传输过程中有其特殊性，即由于数据码流过快，使得传输距离有限，以1600×1200×60为例，按规定，可传输5米，在目前的实际应用中，可完成7米左右，以1280×1024×70为例，传输10米是可行的。当然要选用较好的电缆，1024×768×75能传到13—14米。在单级传输的情况下，首要问题是驱动能力的问题，即解决“走不动了”的问题，但同时，即便是数字信号，长距离传输也还存在着信号波形变形失真的问题，即通过增加驱动能力经过传输后，信号的波形出现较大失真，收端收到的信号在“0”和“1”的判别上出现错误，从显示上看，出现了“错点”，“错点”太多时显示会失败，即不再显示。实际上，DVI信号长距离传输时，随着距离的增加，在显示上可观察到的情况是：良好→有错点→较多错点→失败。失败可能是信号“走不动了”，到达不了显示器，也可能是“走得动”，但“错点”太多而失败。
　　因此就DVI信号电缆传输而言，存在着不同的应用产品。1，Adepter，只解决驱动能力问题。信号输入后经过高频放大器，进行驱动，保证其可再前进一段距离，但不负责信号的整形，可级联使用，但一般建议联用不超过3级；2，Repeater,当信号输入后，先进行串→并和并→串转换，即将信号进行重新整形，再经过驱动电路驱动，这是一个转发的概念。只要前级过来的信号未失真到判断错误，即产生“错点”的程度，那么向后级发送的信号就和刚从显卡中出来的一样，是正确的信号，发送距离也是在7米左右(1600×1200)，可级联使用，且级联的次数不限。3，Line Driver,将DVI信号经过均衡处理，并经过Repeater整形处理，可使其传输距离大幅提高，一级Line Driver的传输距离可选35米左右(1600×1200),如果是1024×768，可达45米以上，并且可以无限级联，尤其是Line Driver应用在信号的后端，不存在中继供电的问题。

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