隨著顯示技術的發展,尤其是數字LCD、DLP及PDP等數字化產品的廣泛應用及數字化信號標準的統一,傳統的VGA模擬信號已不能滿足發展的需要,越來越多的DVI(Digital Visual Interface)信號,HDCP(高帶寬數字內容保護High-bandwidth digital content protection)信號和HDMI (High Definition Multimedia Interface)數字信號等被廣泛應用。 本文擬就數字信號本身特點,目前的應用現狀,當前的技術難點和發展前景做簡單介紹。
A、數字信號本身特點
DVI信號,HDCP信號和HDMI 信號針對VGA信號而言,如果排除各種協議的話,信號通道本質是一致的,都是DVI信號。因此先介紹DVI信號的特點。
在模擬顯示方式中,將待顯示的數字R.G..B信號(8bit并行信號)在顯卡中經過D/A轉換成模擬信號,傳輸后進入顯示器,經處理后驅動R.G..B電子槍,顯示到熒光屏上,整個過程是模擬的。而數字顯示方式不同,模擬的R.G.B信號到達顯示設備后(LCD 或DLP,PDP等)經過A/D處理,轉換為數字信號,隨后由數字信號控制液晶板透射或反射光線或DMD晶片反射光線或由等離子體發光,達到顯示的效果。在這個過程中明顯地存在一個由數字→模擬→數字的轉換過程,信號損失較大(一次A/D,D/A過程將在頻譜上損失6dB,帶寬最大保留為像素時鐘的1/2),并且會存在諸如拖尾,模糊,重影等傳輸問題。 當前帶有數字接口的計算機顯卡已經相當普遍,甚至筆記本電腦也配備了DVI接口,顯示設備中也是越來越多的設備帶有數字信號接口,因此數字→數字方式的應用環境已經成熟。
DVI原理上是將待顯示的R.G.B數字信號與H.V信號進行組合編碼,每個像素點按10bit的數字信號按最小非歸零編碼方式進行并→串轉換,把編碼后的R.G..B數字串行碼流與像素時鐘等4個信號按照平衡方式進行傳輸,其每路碼流速率為原像素點時鐘的10倍,以1024×768×70的分辨率為例,碼流時鐘為70MHz×10,折合為0.7GHZ。一般DVI1.0的碼流在0.24GHZ到1.65GHZ之間。
DVI的接口定義如下圖:
![]() |
DVI有DVI1.0和DVI2.0兩種標準,其中DVI1.0僅用了其中的一組信號傳輸信道,傳輸圖像的最高像素時鐘為165M(1600X1200X60,UXGA),信道中的最高信號傳輸碼流為1.65GHz。DVI2.0則用了全部的兩組信號傳輸信道,傳輸圖像的最高像素時鐘為330M,每組信道中的最高信號傳輸碼流也為1.65GHz。在顯示設備中,目前還沒有DVI2.0的應用,因此本文所討論的DVI都是指DVI1.0標準。
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實際上是在DVI-D的基礎上增加了模擬接口。我們主要介紹DVI-D接口。
HDCP 信號從接口形式,管腳定義,數據格式等都與DVI相同,只是考慮保密的原因,對數據進行了加密,要符合HDCP的協議要求。考慮到這只是協議層面的不同,我們可將此兩者等同考慮。