高清接口簡介

高清接口簡介

序言

高清和標清是按顯示圖像的分辨率來區分的。

 

§1. VGA ：全稱是Video Graphics Array，支持最大分辨率爲640×480；

§2. XGA ：全稱Extended Graphics Array，它支持最大1024×768分辨率；

§3. SXGA+ ：全稱Super Extended Graphics Array，顯示分辨率爲1400×1050；

§4. UVGA ：全稱Ultra Video Graphics Array，最大1600×1200分辨率；

§5. WXGA(Wide Extended Graphics Array)：作爲普通XGA屏幕的寬屏版本，WXGA採用16:10的橫寬比最大顯示分辨率爲1280×800；

§6. WXGA+(Wide Extended Graphics Array)：這是一種WXGA的的擴展，其最大顯示分辨率爲1280×854。由於其橫寬比例爲15:10而非標準寬屏的16:10；

§7. WSXGA+(Wide Super Extended Graphics Array)：其顯示分辨率爲1680×1050；

§8. WUXGA(Wide Ultra Video Graphics Array)：同樣是16：10，比較少見，其顯示分辨率可以達到1920×1200

§9. 2K分辨率。最高分辨率爲2048X1080，這一般用在數字電影放映機中。

 

1.VGA信號

VGA接口是最普及的模擬接口。

VGA接口又稱 D-Sub 15針接口。

D-sub全稱D-subminiature，其名字的來源是由於接口的外型酷似字母大"D"而得來的。事實上，我們常說的D-sub僅僅是D-subminiature中的一種，D-sub規範將接口分成了好多種形式。它的另一個名字叫做VGA，實際上這個名字的來歷並不是由接口得來的，而是它所支持的最低圖像標準得來的名稱。VGA（Video Graphics Array）是IBM於1987年提出的一個使用類比訊號的電腦顯示標準。

從接口的外型看，是排了3列每列5針共15針的方式。但是在實際中，插頭會有明顯的不同，第二列上會有個針腳的缺失。實際上這是正常的，這樣是省去了無定義的針腳。目前大多數計算機與外部顯示設備之間都是通過模擬VGA接口連接，計算機內部以數字方式生成的顯示圖像信息，被顯卡中的數字/模擬轉換器轉變爲R、G、Ｂ三原色信號和行、場同步信號，信號通過電纜傳輸到顯示設備中。對於模擬顯示設備，如模擬CRT顯示器，信號被直接送到相應的處理電路，驅動控制顯像管生成圖像。

 

 

2. DVI接口

DVI全稱爲Digital Visual Interface。DVI的英文全名爲Digital Visual Interface，中文稱爲"數字視訊接口"。是一種視訊接口標準，設計的目標是透過數位化的傳送來強化個人電腦顯示器的畫面品質。目前廣泛應用於LCD，數位投影機等顯示設備上。此標準由顯示業界數家Silicon image、Intel（英特爾）、Compaq（康柏）、IBM、HP（惠普）、NEC、Fujitsu（富士通）領導廠商所組成的論壇"數字顯示工作小組"（Digital Display Working Group - DDWG-）制訂。DVI接口可以傳送未壓縮的數位視頻資料到顯示裝置。

DVI是以Silicon image公司的PanalLink接口技術爲基礎，基於最小化轉移差動訊號TMDS（Transition Minimized Differential Signaling，最小化傳輸差分信號）電子協議作爲基本電氣連接。TMDS是一種微分信號機制，可以將象素數據編碼，並通過串行連接傳遞。顯卡產生的數字信號由發送器按照TMDS協議編碼後通過TMDS通道發送給接收器，經過解碼送給數字顯示設備。一個DVI顯示系統包括一個傳送器和一個接收器。傳送器是信號的來源，可以內建在顯卡芯片中，也可以以附加芯片的形式出現在顯卡PCB上；而接收器則是顯示器上的一塊電路，它可以接受數字信號，將其解碼並傳遞到數字顯示電路中，通過這兩者，顯卡發出的信號成爲顯示器上的圖象。小熊在線www.beareyes.com.cn

如今已經是LCD大規模普及的年代了，因着LCD的普及，DVI這種接口也便開始出現在人們的視野裏。大家應該清楚知道，CRT和LCD的工作原理是完全不同的，CRT需要接受模擬信號，LCD接受的則是數字信號。在計算機中所處理的顯示信號完全是數字信號，要是輸入到CRT顯示器中，需要轉化成模擬信號。因此，只要在系統內完成轉換，直接通過VGA線纜傳輸到顯示器即可。LCD卻不同，若是通過VGA傳輸到LCD的是模擬信號，在LCD內還要進行二次轉換重新轉換回電腦系統內處理的所用的數字信號，這樣的結果是造成了一些圖像細節上完全不必要的損失。在這種情況下，DVI接口便誕生了。小熊在線www.beareyes

一個"單鏈結"(Single Link)DVI通道包括了四條雙絞纜線(紅，綠，藍，時脈信號)，每個像素資料量爲24位元。信號的時序與VGA極爲類似。畫面是以逐行的方式被傳送，並在每一行與每幀畫面傳送完畢後加入一個特定的空白時間（類似模擬信號的掃瞄線），並沒有將資料封包化，也不會只更新前後畫面改變的部分。每張畫面在該更新時都會被完整的重新傳送。單鏈結DVI最大可傳送的分辨率爲2.6百萬像素，每秒鐘更新60次。新版的DVI規格中提供一組額外的DVI鏈結通道，當兩組鏈結一起使用時可以提供額外的傳送帶寬，稱爲雙鏈結（Dual-link DVI）運作模式。DVI規格中規定以165MHz的帶寬爲界，當顯示模式需求低於此帶寬時應只使用單鏈結運作，以上則應自動切換爲雙鏈結。另外第二組鏈結也可作爲傳送超過24位元的像素色彩資料使用。
DVI接頭除包含DVI標準所規定的數字信號針腳之外也可包含傳統模擬信號(VGA)的腳位。因此，DVI也同樣實現了對CRT傳統顯示器的兼容。這樣的設計是爲了維持DVI的通用性實現完全的兼容。小熊在線www.beareyes.com.cn

（DVI轉VGA接口）

隨着實作功能的不同，DVI接頭被分成三種類型：
DVI-D (僅傳送數位訊號)
DVI-A (僅傳送類比訊號)
DVI-I (可傳送數位及類比訊號)
此外有實作出第二組DVI鏈路的接頭有時被稱爲DVI-DL (dual link).

如今，隨着HDCP的引入，越來越多的設備開始支持HDCP，兼容HDCP的DVI/HDCP開始出現。這種接頭在物理上與DVI相同，但是其傳送的資料有經過HDCP協定所加密以防止非法複製。現今裝有DVI接口顯卡的電腦經常可利用一般的大型顯示設備使用，但由於2007年之前產製的顯卡大多不支援HDCP，所以可能會受到版權保護技術的限制而無法以最高分辨率播放受到HDCP保護的視訊內容。

注：

HDCP是High-bandwidth Digital Content Protection的縮寫，中文可稱作“HDCP數字內容保護”。

 DVD之後的高清電影節目採用了HDCP和AACS反盜版技術，藍光和HD DVD都使用了這種反盜版技術，高清電視（HDTV）也會使用。使用了HDCP和AACS反盜版技術後電影節目只能在支持HDCP的設備上正常播放，否則只能看到黑屏顯示或者低畫質顯示（清晰度大約只有正常的四分之一），也就便失去了高清的價值。

（現在HD DVD和藍光DVD普及的情況下，對於HDCP的支持也顯得越來越重要。在選用DVI矩陣及切換器時應當適當考慮。）

 

3.HDMI接口

HDMI的英文全稱是"High Definition Multimedia Interface"，即高清晰度多媒體接口。是一種全數位化影像/聲音傳輸接口，可以傳送無壓縮的音頻信號及視頻信號，HDMI提供所有兼容裝置--如機上盒（set-top box），DVD播放機，個人電腦，電視遊樂器，綜合擴大機，數位音響與電視機--一個共通的資料連接管道，HDMI可以同時傳送音頻和影音信號，由於音頻和視頻信號採用同一條電纜，大大簡化了系統的安裝。
（HDMI線纜）
實際上，設計出HDMI的初衷並不是爲了在電腦設備之間傳輸數據，而是作爲數字多媒體設備間的傳輸。HDMI是在1999年，由 Sony, Hitachi, Thomson (RCA), Philips, Matsushita (Panasonic), Toshiba 和 Silicon image 開發的高清晰度多媒體接口 (HDMI) 新近成爲 HDTV 和消費類電子產品市場的連接標準。HDMI的優勢不光是視頻信號的連接，同樣提供了音頻信號的連接。HDMI 是首個也是唯一一個在單數字接口中集成不壓縮的高清晰度視頻、多聲道音頻和智能格式與命令數據的數字接口。對於家庭用戶來說，最大的好處是享受高清晰數字視頻的同時也享受了高檔的聲效。HDMI在保證高檔多聲道聲效的同時簡化了線路，因此非常適合家用電器設備之間的傳輸。小熊在線www.beareyes.com.cn

          圖：接口依次 S-視頻、HDMI接口、DVI接口

HDMI支持5Gbps的數據傳輸率，最遠可傳輸15米，足以應付一個1080p的視頻和一個8聲道的音頻信號。而因爲一個1080p的視頻和一個8聲道的音頻信號需求少於4GB/s，因此HDMI還有很大餘量。這允許它可以用一個電纜分別連接DVD播放器，接收器和PRR。此外HDMI支持EDID、DDC2B，因此具有HDMI的設備具有"即插即用"的特點，信號源和顯示設備之間會自動進行"協商"，自動選擇最合適的視頻/音頻格式。在最新的HDMI 1.3b規範中，其帶寬已經翻倍提升到了10.2GB/s，頗有將要趕超DisplayPort的趨勢，分辨率也由原來的1920×1080提升到了2560×1600，另外值得注意的是加入了對於Dolby TrueHD和DTS-HD Master Audio先進音頻格式的支持。這裏不得不提到UDI，UDI實際上就是省去了音頻線路的HDMI，它和HDMI有異曲同工之妙。小熊在線www.beareyes.com.cn

值得主意的的是，HDMI和DVI使用了相同的TMDS電器協議進行信號傳輸，針腳定義一定程度上和DVI近似，因此完全實現了HDMI和DVI接口之間的相互轉接。但是轉接的效果和原生的效果肯定不同，轉接的HDMI的視頻效果僅僅是DVI的效果而已。ATI的R600的推出，實現了一種新的有趣的技術。R600顯卡將具備2個DVI輸出口，而其中一個DVI接口還能夠被轉換成支持HD Audio和視頻格式的HDMI接口。DVI和HDMI的轉換通過一個附帶有趣轉接頭實現，當你插入的設備不管是HDMI還是DVI都能正確識別，並且正常工作，這個是AMD做的一個很有意思的東西。

4.DidsplayPort接口

制定DisplayPort接口標準的組織是VESA(視頻電子標準組織)。最早版本爲2006年5月，VESA就對外發布的Displayport 1.0標準。

 

DisplayPort的優勢：

1.高帶寬
在高清晰視頻即將流行之際，沒有高帶寬的顯示接口是無法立足的。DisplayPort問世之初，它可提供的帶寬就高達10.8Gb/s。要知道，HDMI 1.2a的帶寬僅爲4.95Gb/s，即便最新發布的HDMI 1.3所提供的帶寬(10.2Gb/s)也稍遜於DisplayPort 1.0。DisplayPort可支持WQXGA+(2560×1600)、QXGA(2048×1536)等分辨率及30/36bit(每原色10 /12bit)的色深，充足的帶寬保證了今後大尺寸顯示設備對更高分辨率的需求。
2.最大程度整合周邊設備
和HDMI一樣，DisplayPort也允許音頻與視頻信號共用一條線纜傳輸，支持多種高質量數字音頻。但比HDMI更先進的是，DisplayPort在一條線纜上還可實現更多的功能。在四條主傳輸通道之外，DisplayPort還提供了一條功能強大的輔助通道。該輔助通道的傳輸帶寬爲1Mbps，最高延遲僅爲500μs，可以直接作爲語音、視頻等低帶寬數據的傳輸通道，另外也可用於無延遲的遊戲控制。可見，DisplayPort可以實現對周邊設備最大程度的整合、控制。
3.內外接口通喫
目前DisplayPort的外接型接頭有兩種:一種是標準型，類似USB、HDMI等接頭;另一種是低矮型，主要針對連接面積有限的應用，比如超薄筆記型電腦。兩種接頭的最長外接距離都可以達到15米，雖然這個距離比HDMI要遜色一些，不過接頭和接線的相關規格已爲日後升級做好了準備，即便未來 DisplayPort採用新的2X速率標準(21.6Gbps)，接頭和接線也不必重新進行設計。
除實現設備與設備之間的連接外，DisplayPort還可用作設備內部的接口，甚至是芯片與芯片之間的數據接口。比如，DisplayPort就“ 圖謀”取代LCD中液晶面板與驅動電路板之間主流接口——LVDS(Low Voltage Differential Signaling，低壓差分信號)接口的位置。DisplayPort的內接型接頭僅有26.3mm寬、1.1mm高，比LVDS接口小30%，但傳輸率卻是LVDS的3.8倍。
4.簡化相關產品的設計
HDMI是在DVI的基礎上發展而來的，它們都使用了S(最小化傳輸差分信號)信號傳輸技術，圖像傳輸前數字信號必須經過S電路轉換爲 S信號。而採用DisplayPort，數字信號可直接輸出，不需要S轉換電路。不僅如此，DisplayPort同樣可簡化LCD內部設計。因爲DVI、HDMI不能直接驅動時序控制器，所以VGA或S信號輸入LCD後，必須轉換成LVDS信號。相比之下，DisplayPort則實現了與面板的集成，可直接驅動面板進行顯示，精簡了LVDS轉換電路。
在平板電視領域，DisplayPort也有令人心動之處。爲了傳輸DVI、HDMI、S端子等不同信號，現有平板電視的電路結構要求主板和輸入單元之間架設多條獨立的連接線。而使用DisplayPort後，僅需一條連接線就可以把所有信號輸入到主板的視頻處理器，主板設計難度降低了，成本也大爲削減。
5.具備高度的可擴展特性
儘管DisplayPort 1.0標準只支持一條音頻流傳輸，但DisplayPort具備高度的可擴展特性，要讓它同時傳輸多條視頻或音頻流並不是一件困難的事情。畫中畫、分屏顯示功能對於DisplayPort而言就是“小菜一碟”，一條DisplayPort連接線最高可支持6條1080i或3條1080p視頻流。
6.內容保護技術更可靠
DisplayPort也想把觸角延伸到消費電子領域，而這個領域對版權的保護十分敏感，如果沒有相應的內容保護技術，即使其優勢再大也很難獲得影片供應商的青睞。在這方面DisplayPor已經作好了準備，但它並不像HDMI、UDI那樣採用HDCP，而是使用Philips爲 DisplayPort制訂的一套內容防拷協議，該技術基於128位高速加密引擎，採用標準密鑰交換方法，支持標準的RSA認證，提供高達2048位的密鑰長度，保護技術比HDMI的HDCP更加可靠。當然，DisplayPort的架構更富彈性，廠商也可根據需要選擇其他內容保護協議熊在線www.beareyes.com.cn

在2007至2008年間，DisplayPort接口得到衆多廠家的支持，大有取代DVI和HDMI的趨勢，但是市場反應都沒有預期好，直到今日，在高清傳輸接口中DVI和HDMI仍然佔據主導地位。