編者按：多媒體顯示控制工程中，在系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析、材料和設(shè)備選型時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到許多實(shí)際的問題，尤其是新技術(shù)應(yīng)用，新應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展需要引進(jìn)新的理念。為此，本刊特邀業(yè)內(nèi)資深人士對(duì)這類問題進(jìn)行介紹點(diǎn)評(píng)，旨在介紹新技術(shù)、新觀念，解決工程中常見的技術(shù)問題，提供一個(gè)可供切磋的互動(dòng)平臺(tái)，形成一個(gè)學(xué)術(shù)性、技術(shù)性的論壇。

　　作者的話：在廣電和顯控行業(yè)從業(yè)多年，時(shí)常會(huì)有機(jī)會(huì)解決一些工程實(shí)際問題，對(duì)工程應(yīng)用中出現(xiàn)的問題略有心得，也經(jīng)常協(xié)助工程商作系統(tǒng)設(shè)計(jì)，深感有許多基礎(chǔ)知識(shí)和數(shù)據(jù)值得同行重視，故將一些典型案例、故障分析、新技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)、新產(chǎn)品應(yīng)用等心得推出，與同仁分享，實(shí)屬引玉之磚，不妥之處，敬請(qǐng)斧正。

　　一. 利用DVI信號(hào)的優(yōu)勢(shì)：

　　1. 提供最好的圖像質(zhì)量

　　在VGA信號(hào)的顯示中，筆記本的圖像質(zhì)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(hào)(數(shù)字信號(hào))，將此數(shù)字信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)LCD屏，形成筆記本的顯示信號(hào)，這是最“原裝”的信號(hào)，未經(jīng)任何處理和損失。將圖形信號(hào)(數(shù)字)經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換后，形成RGBHV信號(hào)，傳輸?shù)竭_(dá)顯示設(shè)備時(shí)還需經(jīng)過A/D過程，重新生成數(shù)字信號(hào)，驅(qū)動(dòng)LCD等設(shè)備，此時(shí)的信號(hào)經(jīng)過了D/A，D/A轉(zhuǎn)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(shí)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(hào)(數(shù)字)經(jīng)過并/串轉(zhuǎn)換，形成DVI信號(hào)輸出，再通過DVI傳輸?shù)竭_(dá)顯示設(shè)備時(shí)只需再經(jīng)過串/并轉(zhuǎn)換，就可直接驅(qū)動(dòng)LCD等設(shè)備，這個(gè)過程中未經(jīng)過A/D、D/A轉(zhuǎn)換，不會(huì)造成信號(hào)損失。

　　2. 減少了信號(hào)在傳輸過程中的損失

　　模擬信號(hào)在傳輸中，由于傳輸系統(tǒng)的幅頻持性和群延時(shí)持性，高低頻干擾，電源地線干擾及反射等影響，信號(hào)損失嚴(yán)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(hào)傳輸時(shí)就不存在這些問題，數(shù)字傳輸?shù)淖畲髢?yōu)點(diǎn)在于抗干擾能力強(qiáng)及可重建再生，簡(jiǎn)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(cuò)誤，收端的信號(hào)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(dá)顯示設(shè)備的信號(hào)與筆記本顯示的信號(hào)一樣，充分發(fā)揮顯示設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，明顯提高了整個(gè)系統(tǒng)的顯示效果。

　　二. DVI的信號(hào)特點(diǎn)

　　DVI信號(hào)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(hào)與H.V信號(hào)進(jìn)行組合，按最小非歸零編碼，將每個(gè)像素點(diǎn)按10hit的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行并→串轉(zhuǎn)換，把編碼后的R.G..B數(shù)字流與像素時(shí)鐘等4組信號(hào)按照T.M.D.S.方式進(jìn)行傳輸，其每路碼流速率為原像素點(diǎn)時(shí)鐘的10倍，以1024×768×70的分辨率為例，像素時(shí)鐘為75MHz，碼流時(shí)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的接口定義

　　DVI有DVI1.0和DVI2.0兩種標(biāo)準(zhǔn)，其中DVI1.0僅用了其中的一組信號(hào)傳輸信道(data0-data2)，傳輸圖像的最高像素時(shí)鐘為165M，信道中的最高信號(hào)傳輸碼流為1.65GHz，最高分辨率可達(dá)1600×1200×60。而DVI2.0則用了全部的兩組信號(hào)傳輸信道(data0-data5)，傳輸圖像的最高像素時(shí)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(hào)傳輸碼流也為1.65GHz。目前還沒有DVI2.0的應(yīng)用，因此目前所說的DVI都是指DVI1.0標(biāo)準(zhǔn)。

　　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(shí)際上是在DVI-D的基礎(chǔ)上增加了模擬接口。有一種觀點(diǎn)認(rèn)為DVI-I只是一種過渡型的接口，最終會(huì)發(fā)展成DVI-D與VGA分別存在的情況，這里我們不妄加評(píng)測(cè)。我們主要介紹DVI-D接口。

　　三. DVI信號(hào)傳輸問題

　　DVI信號(hào)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(shí)際應(yīng)用中，可完成7米左右，以1280×1024×70為例，傳輸10米是可行的。當(dāng)然要選用較好的電纜，1024×768×75能傳到13—14米。在單級(jí)傳輸?shù)那闆r下，首要問題是驅(qū)動(dòng)能力的問題，即解決“走不動(dòng)了”的問題，但同時(shí)，即便是數(shù)字信號(hào)，長(zhǎng)距離傳輸也還存在著信號(hào)波形變形失真的問題，即通過增加驅(qū)動(dòng)能力經(jīng)過傳輸后，信號(hào)的波形出現(xiàn)較大失真，收端收到的信號(hào)在“0”和“1”的判別上出現(xiàn)錯(cuò)誤，從顯示上看，出現(xiàn)了“錯(cuò)點(diǎn)”，“錯(cuò)點(diǎn)”太多時(shí)顯示會(huì)失敗，即不再顯示。實(shí)際上，DVI信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸時(shí)，隨著距離的增加，在顯示上可觀察到的情況是：良好→有錯(cuò)點(diǎn)→較多錯(cuò)點(diǎn)→失敗。失敗可能是信號(hào)“走不動(dòng)了”，到達(dá)不了顯示器，也可能是“走得動(dòng)”，但“錯(cuò)點(diǎn)”太多而失敗。

　　因此就DVI信號(hào)電纜傳輸而言，存在著不同的應(yīng)用產(chǎn)品。1，Adepter，只解決驅(qū)動(dòng)能力問題。信號(hào)輸入后經(jīng)過高頻放大器，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，保證其可再前進(jìn)一段距離，但不負(fù)責(zé)信號(hào)的整形，可級(jí)聯(lián)使用，但一般建議聯(lián)用不超過3級(jí)；2，Repeater,當(dāng)信號(hào)輸入后，先進(jìn)行串→并和并→串轉(zhuǎn)換，即將信號(hào)進(jìn)行重新整形，再經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)，這是一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)的概念。只要前級(jí)過來的信號(hào)未失真到判斷錯(cuò)誤，即產(chǎn)生“錯(cuò)點(diǎn)”的程度，那么向后級(jí)發(fā)送的信號(hào)就和剛從顯卡中出來的一樣，是正確的信號(hào)，發(fā)送距離也是在7米左右(1600×1200)，可級(jí)聯(lián)使用，且級(jí)聯(lián)的次數(shù)不限。3，Line Driver,將DVI信號(hào)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(jí)Line Driver的傳輸距離可選35米左右(1600×1200),如果是1024×768，可達(dá)45米以上，并且可以無限級(jí)聯(lián)，尤其是Line Driver應(yīng)用在信號(hào)的后端，不存在中繼供電的問題。

　　DVI信號(hào)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(shí)踐來看，可通過網(wǎng)線，將DVI信號(hào)按照千兆網(wǎng)通訊的方式進(jìn)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(jìn)行傳輸，前景相當(dāng)誘人，但這里面存在幾個(gè)問題，一是利用千兆網(wǎng)只能到 1280×1024×60，分辨率不高，實(shí)際使用中這點(diǎn)可以容忍。但在通訊傳輸中只傳一路信號(hào)，而DVI是同時(shí)傳四路信號(hào)，而且信號(hào)的對(duì)位要求極高，因此網(wǎng)線就必須是特定的(實(shí)驗(yàn)中如果用普通網(wǎng)線，僅能傳輸1-2米)，這給實(shí)際應(yīng)用帶來許多不便，無法利用現(xiàn)成的網(wǎng)絡(luò)線傳DVI信號(hào)，再考慮到轉(zhuǎn)換器的價(jià)格與專用網(wǎng)線的價(jià)格，這似乎不是個(gè)好的選擇，只能等適合普通網(wǎng)線的設(shè)備出來之后再看。

　　四. DVI信號(hào)傳輸?shù)男阅?成本評(píng)估

　　DVI信號(hào)根據(jù)傳輸距離的不同應(yīng)采用不同的設(shè)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(zhǎng)恐怕都辦不到，1280×1024×60能到10米，1024×768能到12-13米，價(jià)格在20-40元/米不等，另外，DVI的接頭在制做時(shí)要求很高，同樣的電纜在做接頭時(shí)工藝和材質(zhì)不同，傳輸時(shí)的效果和距離也不同，所以成品線的價(jià)格會(huì)有較大差別。

　　一般在工程中不建議使用Adepter，因?yàn)橛锌赡艹霈F(xiàn)“錯(cuò)點(diǎn)”，而且在設(shè)計(jì)時(shí)不好事先考慮會(huì)在哪里出錯(cuò)，尤其在多路徑的場(chǎng)合，不如用Repeater，簡(jiǎn)單化一，并且成本上差別不大。當(dāng)距離超過“一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度”時(shí)(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(jí)Line Driver的傳輸距離比一級(jí)Repeater大許多，但成本相差一倍左右。利國(guó)公司的Repeater在1800RMB左右，而Line Driver在3400RMB左右。國(guó)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(dāng)距離在100米左右時(shí)，因?yàn)榭紤]到電纜和Line Driver等設(shè)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(chǎng)合，關(guān)于光纜傳輸以前做過介紹，以后再單獨(dú)探討。但隨著電纜和轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備成本的降低，光纜傳輸會(huì)主要應(yīng)用在超長(zhǎng)距離的場(chǎng)合。

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