Hvad er udgangene på kortet? Grænseflader

For at sikre videosignaltransmission i digitalt format anvendes DVI. Interfacet blev udviklet i den periode, hvor DVD'er begyndte at blive produceret. På det tidspunkt var der behov for at overføre video fra en pc til en skærm.

Metoderne til at transmittere analoge udsendelser, der var kendt på det tidspunkt, var ikke befordrende til at overføre billeder af høj kvalitet til monitoren. Da det er fysisk umuligt fysisk at udføre en så høj opløsning transmission på afstand.

Forvrængning kan dannes i kanalen til enhver tid, dette kan især observeres ved højere frekvenser. HD er netop ejer af høje frekvenser. For at undgå denne form for interferens og forvrængning har producenter af moderne teknologi sat sig et mål om at opgive den analoge udsendelsesmulighed og skifte til en digital type signal i processen med at behandle og overføre video til skærmen.

I 90'erne gik producenterne sammen, hvilket resulterede i, at DVI-teknologi dukkede op.

DVI-stikket betragtes som en af de mest populære metoder til at forbinde skærme og projekter. Tilstedeværelsen af et DVI-interface på en enhed garanterer ikke, at brugeren vil være i stand til at realisere alle de tilgængelige muligheder i denne port. I denne artikel vil vi se på DVI I og DVI D, forskellene og lighederne mellem disse porte.

DVI-stikfunktioner

Porte er ansvarlige for at overføre billeder til monitoren. Der er flere modifikationer af det pågældende stik. Både digitale og analoge signaler transmitteres. Denne type port er oftest repræsenteret af to muligheder: DVI-I og DVI-D.

Er der forskel på dem? DVI-D eller DVI-I, hvad er bedre? Mere om dette senere.

DVI-I interface

Denne grænseflade anses for at være den mest brugte i videokort. "Jeg" taler om forening fra oversættelsen "integreret". Porten bruger 2 kanaler til datatransmission - analog og digital. De fungerer separat og har forskellige modifikationer af DVI-I:

Enkelt link. Denne enhed inkluderer uafhængige digitale og analoge kanaler. Tilslutningstypen på videoadapteren, og hvordan forbindelsen opstår, bestemmer, hvilken der vil fungere.

Denne type interface bruges ikke af fagfolk, fordi den ikke transmitterer til 30″ og LCD-skærme.

Dual Link– dette er en moderniseret port, som indeholder: 2 digitale og 1 analog kanal. Kanalerne fungerer uafhængigt af hinanden.

Forskellen er, at de fleste videokort har mindst 2 DVI-I stik.

DVI-D interface

Denne port ser anderledes ud end den første DVI-I. Interfacet kan acceptere et par kanaler. Den første Single Link-type indeholder kun 1 kanal, og det er ikke nok at forbinde til 3D-skærme.

Dual Link er den anden type. Der er ingen analoge kanaler, men grænsefladen har brede muligheder for at overføre information. Dual - angiver to kanaler, hvilket gør det muligt at sende billeder til skærmen i tredimensionelt format, da 2 kanaler har 120 Hz og er i stand til at transmittere høj opløsning.

De vigtigste forskelle mellem DVI-I og DVI-D

De fleste moderne grafikkortmodeller fås med et DVI-interface i stedet for den klassiske, men forældede VGA. Selvfølgelig skal du ikke glemme HDMI. Ud fra det, der blev sagt tidligere, er det klart, at DVI er tilgængelig i to typer. Hvad er forskellen mellem DVI-I og DVI-D?

Forskellene bunder i følgende: Jeg kan transmittere både analoge og digitale signaler, mens D kun kan transmittere digitale signaler. DVI-D er således ikke egnet til tilslutning af en analog skærm.

DVI er et digitalt videostik, der erstattede VGA. DVI-I er ansvarlig for at transmittere digitale og analoge signaler. Hvad angår det analoge signal, er det nødvendigt for kompatibilitet af ældre skærme med strålerøret. Tiden gik, og denne mulighed var ikke længere påkrævet; videokort begyndte udelukkende at bruge digitale signaler. Som følge heraf overtog DVI-D disse opgaver.

Du skal forstå, at indsættelse af en DVI-I-adapter eller samme type kabel i DVI-D ikke virker. Fordi stikforbindelserne er forskellige. DVI-D-interfacet kan tilsluttes "i" uden problemer. Denne mulighed giver dig mulighed for udelukkende at modtage et digitalt signal. Analoge signaler læses ikke i denne situation, da DVI-D-stikket ikke har en "i"-pin, som er ansvarlig for at transmittere et analogt signal.

Hvad har de tilfælles?

Forskellene mellem DVI-I og DVI-D er blevet undersøgt, og vi kan begynde at overveje deres kombinerede egenskaber.

DVI-I er universel og har mulighed for at sende to typer signaler: digital og analog. På grund af brugen af specielle ekstra elementer i form af adaptere og forbindelse med andre enheder, er "I" i stand til effektivt at overføre forskellige formater. Brugen af denne type til et analogt signal har praktisk talt ingen slående særpræg fra "D".

Udover at LCD-skærme kræver digitale data for at vise billeder, adskiller de sig fra klassiske CRT-skærme på flere andre måder. For eksempel, afhængigt af skærmens muligheder, kan næsten enhver opløsning vises på en CRT, da røret ikke har et klart defineret antal pixels.

Og LCD-skærme har på grund af deres funktionsprincip altid en fast (“native”) opløsning, hvorved skærmen giver optimal billedkvalitet. Denne begrænsning har intet at gøre med DVI, da dens hovedårsag ligger i LCD-skærmens arkitektur.

En LCD-skærm bruger en række små pixels, der hver består af tre dioder, en for hver primærfarve (RGB: rød, grøn, blå). LCD-skærmen, som har en native opløsning på 1600x1200 (UXGA), består af 1,92 millioner pixels!

Selvfølgelig er LCD-skærme i stand til at vise andre opløsninger. Men i sådanne tilfælde skal billedet skaleres eller interpoleres. Hvis for eksempel en LCD-skærm har en native opløsning på 1280x1024, så vil den lavere opløsning på 800x600 blive strakt til 1280x1024. Kvaliteten af interpolation afhænger af monitormodellen. Et alternativ er at vise det reducerede billede i den "native" opløsning på 800x600, men i dette tilfælde skal du nøjes med en sort ramme.

Begge rammer viser billedet fra LCD-skærmen. Til venstre ses et billede i "native resolution" 1280x1024 (Eizo L885). Til højre er et interpoleret billede med en opløsning på 800x600. Som et resultat af at øge pixels, ser billedet blokeret ud. Sådanne problemer findes ikke på CRT-skærme.

For at vise en 1600x1200 (UXGA) opløsning med 1,92 millioner pixels og en 60Hz lodret opdateringshastighed, kræver skærmen høj båndbredde. Hvis du laver regnestykket, skal du bruge en frekvens på 115 MHz. Men frekvensen påvirkes også af andre faktorer, såsom passagen af blankingområdet, så den nødvendige båndbredde øges endnu mere.

Omkring 25 % af al transmitteret information vedrører blankingtid. Det er nødvendigt at ændre placeringen af elektronkanonen til næste linje i CRT-monitoren. Samtidig kræver LCD-skærme stort set ingen slukningstid.

For hver frame transmitteres ikke kun billedinformation, men også grænserne og blankingområdet tages i betragtning. CRT-skærme kræver en blankningstid for at slukke elektronkanonen, når den er færdig med at udskrive en linje på skærmen og flytte den til næste linje for at fortsætte udskrivningen. Det samme sker i slutningen af billedet, det vil sige i nederste højre hjørne - elektronstrålen slukker og skifter position til øverste venstre hjørne af skærmen.

Omkring 25 % af alle pixeldata vedrører blankingtid. Da LCD-skærme ikke bruger en elektronkanon, er blankingtiden helt ubrugelig her. Men det skulle tages i betragtning i DVI 1.0-standarden, da det giver dig mulighed for at tilslutte ikke kun digitale LCD'er, men også digitale CRT-skærme (hvor DAC'en er indbygget i skærmen).

Blanketid viser sig at være en meget vigtig faktor, når du tilslutter en LCD-skærm via et DVI-interface, da hver opløsning kræver en vis båndbredde fra senderen (videokortet). Jo højere den krævede opløsning er, jo højere pixelfrekvens skal TMDS-senderen være. DVI-standarden angiver en maksimal pixelfrekvens på 165 MHz (én kanal). Takket være den ovenfor beskrevne 10x frekvensmultiplikation får vi en maksimal datagennemstrømning på 1,65 GB/s, hvilket vil være nok til en opløsning på 1600x1200 ved 60 Hz. Hvis der kræves højere opløsning, skal skærmen tilsluttes via Dual Link DVI, så vil de to DVI-sendere arbejde sammen, hvilket vil fordoble gennemstrømningen. Denne mulighed er beskrevet mere detaljeret i næste afsnit.

En enklere og billigere løsning ville dog være at reducere blanking-dataene. Som følge heraf vil grafikkort få mere båndbredde, og selv en 165 MHz DVI-sender vil kunne klare højere opløsninger. En anden mulighed er at reducere skærmens vandrette opdateringshastighed.

Øverst i tabellen viser opløsningerne understøttet af en enkelt 165 MHz DVI-sender. Reduktion af blankningsdata (midt) eller opdateringshastighed (Hz) giver mulighed for at opnå højere opløsninger.

Denne illustration viser hvilket pixel-ur, der kræves til en bestemt opløsning. Den øverste linje viser betjeningen af LCD-skærmen med reducerede tomningsdata. Den anden række (60Hz CRT GTF Blanking) viser den nødvendige LCD-skærms båndbredde, hvis blankingdata ikke kan reduceres.

Begrænsningen af TMDS-senderen til en pixelfrekvens på 165 MHz påvirker også LCD-skærmens maksimalt mulige opløsning. Selvom vi reducerer dæmpningsdataene, rammer vi stadig en vis grænse. Og at reducere den horisontale opdateringshastighed giver måske ikke særlig gode resultater i nogle applikationer.

For at løse dette problem giver DVI-specifikationen en ekstra driftstilstand kaldet Dual Link. I dette tilfælde bruges en kombination af to TMDS-sendere, som transmitterer data til én skærm gennem ét stik. Den tilgængelige båndbredde fordobles til 330 MHz, hvilket er nok til at udsende næsten enhver eksisterende opløsning. Vigtig bemærkning: et videokort med to DVI-udgange er ikke et Dual Link-kort, som har to TMDS-sendere, der kører gennem én DVI-port!

Illustrationen viser dual-link DVI-drift, når der bruges to TMDS-sendere.

Et videokort med god DVI-understøttelse og reduceret blanking-information vil dog være ganske nok til at vise information på en af de nye 20" og 23" Apple Cinema-skærme i den "native" opløsning på henholdsvis 1680x1050 eller 1920x1200. På samme tid, for at understøtte en 30" skærm med en opløsning på 2560x1600, er der ingen flugt fra Dual Link-grænsefladen.

På grund af den høje "native" opløsning på 30" Apple Cinema-skærmen, kræver den en Dual Link DVI-forbindelse!

Selvom dobbelte DVI-stik allerede er blevet standard på avancerede 3D-arbejdsstationskort, er det ikke alle grafikkort i forbrugerkvalitet, der kan prale af dette. Takket være to DVI-stik kan vi stadig bruge et interessant alternativ.

I dette eksempel bruges to enkelt-link-porte til at forbinde en ni-megapixel (3840x2400) skærm. Billedet er ganske enkelt opdelt i to dele. Men både skærmen og videokortet skal understøtte denne tilstand.

I øjeblikket kan du finde seks forskellige DVI-stik. Blandt dem: DVI-D til en fuldstændig digital forbindelse i single-link og dual-link versioner; DVI-I til analoge og digitale forbindelser i to versioner; DVI-A til analog tilslutning og et nyt VESA DMS-59 stik. Oftest udstyrer producenter af grafikkort deres produkter med et dual-link DVI-I stik, selvom kortet har én port. Ved hjælp af en adapter kan DVI-I-porten konverteres til en analog VGA-udgang.

Oversigt over forskellige DVI-stik.

DVI-stik layout.

DVI 1.0-specifikationen specificerer ikke det nye dual-link DMS-59-stik. Det blev introduceret af VESA Working Group i 2003 og gør det muligt at udlæse dobbelte DVI-udgange på små formfaktorkort. Det er også beregnet til at forenkle layoutet af stik på kort, der understøtter fire skærme.

Endelig kommer vi til kernen af vores artikel: kvaliteten af TMDS-sendere af forskellige grafikkort. Selvom DVI 1.0-specifikationen foreskriver en maksimal pixelfrekvens på 165 MHz, producerer ikke alle videokort et acceptabelt signal ved den. Mange giver dig mulighed for kun at opnå 1600x1200 ved reducerede pixelfrekvenser og med reducerede blankingstider. Hvis du forsøger at tilslutte en 1920x1080 HDTV-enhed til et sådant kort (selv med reduceret blankingtid), vil du være ude for en ubehagelig overraskelse.

Alle GPU'er afsendt i dag fra ATi og nVidia har allerede en on-chip TMDS-sender til DVI. Producenter af ATi GPU-kort bruger oftest en integreret sender til standardkombinationen 1xVGA og 1xDVI. Til sammenligning bruger mange nVidia GPU-kort et eksternt TMDS-modul (f.eks. fra Silicon Image), selvom der er en TMDS-sender på selve chippen. For at give to DVI-udgange installerer kortproducenten altid en anden TMDS-chip, uanset hvilken GPU kortet er baseret på.

Følgende illustrationer viser almindelige designs.

Typisk konfiguration: en VGA- og en DVI-udgang. TMDS-senderen kan enten integreres i grafikchippen eller placeres på en separat chip.

Mulige DVI-konfigurationer: 1x VGA og 1x Single Link DVI (A), 2x Single Link DVI (B), 1x Single Link og 1x Dual Link DVI, 2x Dual Link DVI (D). Bemærk: hvis kortet har to DVI-udgange, betyder det ikke, at de er dual-link! Illustrationer E og F viser den nye højdensitets VESA DMS-59-portkonfiguration, der giver fire eller to single-link DVI-udgange.

Som yderligere test i vores artikel vil vise, varierer kvaliteten af DVI-output på ATi- eller nVidia-kort meget. Selvom den enkelte TMDS-chip på et kort er kendt for sin kvalitet, betyder det ikke, at hvert kort med den chip vil give et højkvalitets DVI-signal. Selv dens placering på grafikkortet påvirker i høj grad det endelige resultat.

DVI-kompatibel

For at teste DVI-kvaliteten af moderne grafikkort på ATi- og nVidia-processorer sendte vi seks prøvekort til Silicon Image-testlaboratorierne for at kontrollere kompatibiliteten med DVI-standarden.

Interessant nok er det slet ikke nødvendigt at udføre kompatibilitetstest med standarden for at opnå en DVI-licens. Som et resultat kommer der produkter på markedet, som hævder at understøtte DVI, men som ikke opfylder specifikationerne. En af årsagerne til denne situation er den komplekse og derfor dyre testprocedure.

Som svar på dette problem grundlagde Silicon Image et testcenter i december 2003. DVI Compliance Test Center (CTC). Producenter af DVI-aktiverede enheder kan indsende deres produkter til DVI-kompatibilitetstest. Faktisk er det, hvad vi gjorde med vores seks grafikkort.

Testene er opdelt i tre kategorier: sender (normalt et videokort), kabel og modtager (skærm). For at evaluere DVI-kompatibilitet oprettes såkaldte øjendiagrammer til at repræsentere DVI-signalet. Hvis signalet ikke går ud over visse grænser, anses testen for bestået. Ellers er enheden ikke kompatibel med DVI-standarden.

Illustrationen viser øjediagrammet for en TMDS-sender ved 162 MHz (UXGA), der transmitterer milliarder af bits af data.

Øjendiagramtesten er den vigtigste test til at evaluere signalkvaliteten. Diagrammet viser signaludsving (fasejitter), amplitudeforvrængning og "ringeeffekten". Disse test giver dig også mulighed for tydeligt at se kvaliteten af DVI.

DVI-kompatibilitetstest omfatter følgende kontroller.

Sender: Øjendiagram med specificerede grænser.
Kabler: Øjediagrammer oprettes før og efter signaltransmission og sammenlignes derefter. Endnu en gang er grænserne for signalafvigelse strengt defineret. Men her er store uoverensstemmelser med det ideelle signal allerede tilladt.
Modtager: Øjediagrammet er igen oprettet, men igen tillades endnu større uoverensstemmelser.

De største problemer med seriel højhastighedstransmission er signalfasejitter. Hvis der ikke er en sådan effekt, kan du altid tydeligt fremhæve signalet på diagrammet. Det meste signaljitter genereres af grafikchippens clocksignal, hvilket resulterer i lavfrekvent jitter i området 100 kHz til 10 MHz. I et øjendiagram er signaludsving mærkbar ved ændringer i frekvens, data, data i forhold til frekvens, amplitude, for meget eller for lidt stigning. Derudover varierer DVI-målinger ved forskellige frekvenser, hvilket skal tages i betragtning ved kontrol af øjediagrammet. Men takket være øjendiagrammet kan du tydeligt vurdere kvaliteten af DVI-signalet.

Til målinger analyseres en million overlappende områder ved hjælp af et oscilloskop. Dette er tilstrækkeligt til at evaluere den overordnede ydeevne af en DVI-forbindelse, da signalet ikke vil ændre sig væsentligt over en længere periode. Grafisk repræsentation af dataene er produceret ved hjælp af speciel software, som Silicon Image har skabt i samarbejde med Tektronix. Et signal, der overholder DVI-specifikationen, må ikke forstyrre de grænser (blå områder), der automatisk tegnes af softwaren. Hvis signalet falder ind i det blå område, anses testen for at være mislykket, og enheden overholder ikke DVI-specifikationen. Programmet viser straks resultatet.

Videokortet bestod ikke DVI-kompatibilitetstesten.

Softwaren viser med det samme, om kortet bestod testen eller ej.

Forskellige grænser (øjne) bruges til kablet, senderen og modtageren. Signalet bør ikke forstyrre disse områder.

For at forstå, hvordan DVI-kompatibilitet bestemmes, og hvad der skal overvejes, er vi nødt til at dykke ned i flere detaljer.

Da DVI-transmission er fuldstændig digital, opstår spørgsmålet, hvor signalets fasejitter kommer fra. To årsager kan fremføres her. Den første er, at jitter er forårsaget af selve dataene, det vil sige de 24 parallelle databit, som grafikchippen producerer. Dataene korrigeres dog automatisk i TMDS-chippen, når det er nødvendigt, hvilket sikrer, at der ikke er jitter i dataene. Derfor er den resterende årsag til jitter ursignalet.

Ved første øjekast ser datasignalet ud til at være fri for interferens. Dette er garanteret takket være det indbyggede låseregister i TMDS. Men hovedproblemet er stadig ursignalet, som ødelægger datastrømmen gennem 10x PLL-multiplikationen.

Da frekvensen ganges med en faktor 10 med PLL, forstørres virkningen af selv små mængder forvrængning. Som et resultat når dataene ikke længere frem til modtageren i dens oprindelige tilstand.

Ovenfor er et ideelt clock-signal, nedenfor er et signal, hvor en af kanterne begyndte at blive transmitteret for tidligt. Takket være PLL'en påvirker dette datasignalet direkte. Generelt resulterer enhver forstyrrelse i clocksignalet i fejl i datatransmissionen.

Når modtageren sampler det korrupte datasignal ved hjælp af det "ideelle" hypotetiske PLL-ur, modtager den fejlagtige data (gul bjælke).

Sådan fungerer det rent faktisk: Hvis modtageren bruger et korrupt sender-ursignal, vil den stadig være i stand til at læse de beskadigede data (rød bjælke). Derfor sendes ursignalet også over DVI-kablet! Modtageren kræver det samme (beskadigede) ursignal.

DVI-standarden inkluderer jitter management. Hvis begge komponenter bruger det samme korrupte clock-signal, kan information læses fra det korrupte datasignal uden fejl. DVI-kompatible enheder kan således fungere selv i miljøer med lavfrekvent jitter. Fejlen i ursignalet kan så omgås.

Som vi forklarede ovenfor, fungerer DVI optimalt, hvis senderen og modtageren bruger det samme clocksignal og deres arkitektur er den samme. Men dette sker ikke altid. Dette er grunden til, at brug af DVI kan forårsage problemer på trods af sofistikerede anti-jitter-foranstaltninger.

Illustrationen viser det optimale scenarie for DVI-transmission. Multiplicering af clock-signalet i PLL introducerer en forsinkelse. Og datastrømmen vil ikke længere være konsistent. Men alt rettes ved at tage højde for den samme forsinkelse i modtagerens PLL, så data modtages korrekt.

DVI 1.0-standarden definerer klart PLL-latens. Denne arkitektur kaldes ikke-kohærent. Hvis PLL'en ikke opfylder disse latensspecifikationer, kan der opstå problemer. Der er heftig debat i branchen i dag om, hvorvidt en sådan afkoblet arkitektur skal bruges. Desuden går en række virksomheder ind for en fuldstændig revision af standarden.

Dette eksempel bruger PLL-clocksignalet i stedet for grafikchipsignalet. Derfor er datasignalerne og kloksignalerne konsistente. Men på grund af forsinkelsen i modtagerens PLL, bliver dataene ikke behandlet korrekt, og fjernelse af jitter virker ikke længere!

Du bør nu forstå, hvorfor det kan være problematisk at bruge lange kabler, selv uden at tage hensyn til ekstern interferens. Et langt kabel kan indføre forsinkelse i ursignalet (husk at datasignaler og clocksignaler har forskellige frekvensområder), yderligere forsinkelse kan påvirke kvaliteten af signalmodtagelsen.

Teknologiske fremskridt inden for højteknologi tager fart som en interceptor-jager. Indtil for nylig var digital elektronik udelukkende forbundet med voluminøse computere i computercentre, men i dag overrasker mobiltelefoner, bærbare computere og plasmaskærme ikke længere nogen. Sandt nok er måderne til at forbedre radioelektronisk udstyr nogle gange ret mærkelige på, og i begyndelsen af det 21. århundrede vises Hi-End-lydforstærkere til salg, på hvis kabinetter, som på førkrigsradioer, samovar-radiorør er stolte stillet op. Men det er sådan - legetøj til de rige, og faktisk, efter at priserne for kraftfulde mikroprocessorer faldt til niveauet på $20 stykket, blev overgangen til digitale metoder til at skabe, behandle, lagre og transmittere video- og lydinformation uundgåelig. Fra et kredsløbsdesignsynspunkt er digitalt udstyr mere komplekst end analogt udstyr, men dets funktionalitet er meget bredere, og nogle af dem er grundlæggende uopnåelige med analog signalbehandling.

Overgangen til digitale lyd- og videoformater skyldes deres tekniske og brugermæssige fordele frem for analoge.

Tekniske fordele omfatter:

Fra et kredsløbsdesignsynspunkt er digitalt udstyr mere komplekst end analogt udstyr, men dets funktionalitet er meget bredere, og nogle af dem er grundlæggende uopnåelige med analog signalbehandling

fundamental udelukkelse af tab af signalkvalitet under transmission, omskrivning og lagring af signalet;
evnen til nøjagtigt at tidssynkronisere videomateriale;
mere avancerede kontrolsystemer og signalkvalitetsovervågning;
forenkling af teknologi til modtagelse, behandling, lagring og transmission af højkvalitetssignaler;
udvidelse af tv-studiepersonalets kreative evner;
evnen til at kryptere videodata (ved hjælp af kryptografi).

Brugeregenskaber for det digitale format omfatter:

evnen til at opnå interferens- og støjfri billeder af høj kvalitet med flerkanals stereolyd;
brede servicemuligheder for digitalt udstyr.

Det er klart, at analoge grænseflader ikke er egnede til at arbejde med et digitalt signal eller er dårligt egnede, så der blev skabt specielle digitale grænseflader til det.

Disse omfatter SDI/SDTI serielle digitale grænseflader, der bruges i professionelt udstyr og studieudstyr, såvel som digitale videogrænseflader DVI Og HDMI.

De sidste to grænseflader diskuteres nedenfor. HDMI-grænsefladen er en videreudvikling af DVI-grænsefladen og bruger de samme grundlæggende teknologier, hvorfor de er omtalt i samme brochure.

DVI DIGITAL VIDEO INTERFACE

Problemet med forringelse af signalkvaliteten under gentagen analog-til-digital og digital-til-analog konvertering blev løst med fremkomsten af den nye DVI-standard, som nu med sikkerhed kan betragtes som almindeligt accepteret. Gruppen, der udviklede standarden, Digital Display Working Group (DDWG), blev oprettet på initiativ af Intel og omfattede Compaq, Fujitsu, Hewlett-Packard, IBM, NEC og Silicon Image. DVI-specifikationen blev præsenteret i april 1999, hvor arbejdsløsninger, der bruger standarden, blev demonstreret - plasmaskærme fra Fujitsu og Phillips, LCD-skærme fra IBM og Compaq og andre produkter.

Overgangen fra komposit- og S-Video- til komponent- og RGB-kanaler muliggjorde en kraftig stigning i billedkvaliteten, men unødvendige analog-til-digital-til-analog konverteringer forringede billedkvaliteten markant.

Skaberne af DVI-standarden forventede, at dens anvendelsesområde ville være meget bredere end den digitale forbindelse mellem en computer og en skærm. I slutningen af 90'erne af det tyvende århundrede fortsatte den hurtige udvikling af videoteknologi. Fuldt digitale DLP-projektorer er kommet i brug, og LCD- og CRT-skærme, selvom de forblev analoge i princippet om billeddannelse, havde digitale signalbehandlingskredsløb. Den billedskalering og scanningskonvertering, der er nødvendig for korrekt at konvertere antallet af linjer, pixels og felter, blev udført digitalt. Funktioner til justering af farve, lysstyrke, kontrast og andre videoparametre blev også implementeret digitalt. Efter Fujitsu begyndte at licensere plasmateknologi til andre producenter, blev det klart, at det var et spørgsmål om den nærmeste fremtid at bringe en anden type digital skærm af høj kvalitet på markedet.

Introduktionen af højopløsnings-tv er flyttet ud i praksis. Skærmstørrelserne voksede, og deres opløsning steg. Der manglede kun én ting – en digital videogrænseflade, der ville opfylde markedets nuværende og fremtidige krav. Overgangen fra composite og S-Video til komponent- og RGB-stier gjorde det muligt at øge billedkvaliteten kraftigt, men unødvendige "analog-til-digital-til-analog" konverteringer forringede billedkvaliteten markant, hvilket var særligt stødende pga. til den absolutte ubrugelighed af ADC og DAC i stien bestående af en digital kilde (DVD, computer), et digitalt display og en digital processor mellem dem. Det viste sig, at ADC'en og DAC'en kun fungerede på "ledningerne" mellem kilden og skærmen.

Behovet for at skabe en digital grænseflade, der opfylder behovene for HDTV og har en solid fremtidig reserve, er blevet ret indlysende.

Interface DVI- Digital Visual Interface - kan med visse tolerancer kaldes et digitalt RGB-interface. I enkeltkanalsmodifikationen af Single Link DVI-formatet er der fire datatransmissionskanaler: tre af dem er designet til at transmittere information om de primære farver: blå, grøn og rød, og den fjerde transmitterer "Clock"-ursignalet. Dette opnår en maksimal datahastighed på 1,65 Gbps, eller 165 megapixels pr. hastighed. Hz (eller 1920 x 1080 eller endda 1920 x 1200). I dag dækker dette mere end behovet for moderne HDTV-formater.

Ændringen af Dual Link DVI-grænsefladen har endnu større gennemløb. Alt er det samme her, men i dobbelt størrelse (bortset fra clockfrekvenssignalet, som ikke skal transmitteres to gange). Dual Link DVI er i stand til at transmittere QXGA-signaler (2048 x 1536 pixels) ved en billedhastighed på 60 Hz.

DVI transmitterer opløsninger op til 1600 x 1200 (UXGA) ved 60 Hz (eller 1920 x 1080 og endda 1920 x 1200). Dette mere end dækker behovene til HDTV

På trods af den åbenlyse redundans af Dual Link DVI i forhold til moderne skærme, bliver der fremstillet enheder, der understøtter denne grænseflade (for eksempel store skærme til arbejdsstationer).

Takket være DVI-teknologien er det blevet muligt at fjerne den analoge del fra videoadapterkort og overføre den til skærmen, hvilket skulle forbedre billedkvaliteten meget mere end at eliminere påvirkningen af interferens i videokort-monitor-forbindelseskablet. Da billedinformation overføres digitalt fra videokortet til skærmen, reduceres påvirkningen af ekstern støj betydeligt.

SORTER AF DVI

Der er yderligere to typer af DVI-grænsefladen: DVI-D og DVI-I, hvor forskellen er, at for at sikre bredere kompatibilitet af udstyr af forskellige generationer, kan DVI-stikket, udover tre rækker af "digitale" kontakter, også give analog, til hvilken der leveres et almindeligt analogt RGBHV-signal (det samme som VGA, i fig. 1 - kontakter C1 - C5). En version af DVI-interfacet, inklusive analoge og digitale dele, kaldes således DVI-I (Integrated), dvs. kombineret. Således kan du i alt finde 4 typer interface:

DVI-I Dual Link (digital + analog, op til 2048 x 1536)
DVI-I Single Link (digital + analog, op til 1920 x 1200)
DVI-D Dual Link (digital, op til 2048 x 1536)
DVI-D Single Link (digital, op til 1920 x 1200)

DVI KABEL

Single Link-versioner har muligvis ikke ben 4, 5, 12, 13, 20, 21 på stikket. DVI-D-versioner har muligvis ikke C1, C2, C3, C4, C5-ben på stikket.

DVI-stikkets layout (for det "fulde" Dual Link DVI-I-interface) er vist i fig. 1, og formålet med kontakterne er opsummeret i tabel 1.

Tabel 1. DVI-I Dual Link-stik pinout

Forts.	Beskrivelse	Forts.	Beskrivelse
1	T.M.D.S data 2–	16
2	T.M.D.S 2+ data	17	T.M.D.S data 0–
3	Skærm til T.M.D.S 2 og 4 data	18	T.M.D.S-data 0+
4	T.M.D.S-data 4–*	19	Skærm for T.M.D.S 0 og 5 data
5	T.M.D.S-data 4+*	20	T.M.D.S-data 5–*
6	DDC ure	21	T.M.D.S-data 5+*
7	DDC data	22	Skærm til T.M.D.S-beats
8	Analog Frame Sync**	23	T.M.D.S+ søjler
9	T.M.D.S data 1–	24	T.M.D.S– stænger
10	T.M.D.S data 1+	25	Analog kanal R**
11	Skærm for T.M.D.S 1 og 3 data	26	Analog kanal G**
12	T.M.D.S-data 3–*	27	Analog kanal B**
13	T.M.D.S 3+* data	28	Analog vandret synkronisering**
14	Strømforsyning +5 V	29	Analog jord**
15	jorden	30

* kun for Dual Link; ** kun til DVI-I

Ris. 1. DVI-D og DVI-I stik

INTERN: VIDEO DATA DATA (TMDS)

DVI-interfacets højhastighedsegenskaber opnås ved brug af en signalkodningsalgoritme specielt udviklet til det, som kaldes Transition Minimized Differential Signaling (T.M.D.S) - differentiel signaltransmission med minimering af niveauforskelle.

Ris. 2. TMDS kommunikationslinje

Differentiel (eller afbalanceret, symmetrisk) transmissionsmetode, når det samme direkte og inverterede signal passerer gennem hver leder i et parsnoet par, giver effektiv beskyttelse af data mod common-mode interferens.

Ris. 3. Balanceret kommunikationslinje med differentialmodtager

Ris. 4. Balanceret linje undertrykker interferens

På sendesiden af DVI-interfacet er der en T.M.D.S-sender. hvor det digitaliserede RGB-signal konverteres og en sekventiel datastrøm dannes i hver af kanalerne. På den modtagende side er der tværtimod en komplet gendannelse af digitale streams på kanalerne R, G, B samt ursignalet.

Transmissionsformatet er altid det samme: RGB-farverum, farvedybde 24 bit (8 bit pr. komponent). For høje opløsninger understøttes billedhastigheder op til 60 Hz (progressiv scanning).

Under restaurering anvendes automatisk kompensation af kabeltab og genclocking (reclocking, eliminering af jitter, dvs. fasejitter af et digitalt signal).

Ris. 5. Signal før og efter bedring

Gendannelse er kun effektiv, hvis signalforringelsen ikke overstiger en vis tærskelværdi. I dette tilfælde genoprettes det digitale signal næsten fuldstændigt uden tab eller fejl. Men så snart situationen forværres lidt (for eksempel tager vi et lidt længere kabel), kan signalet ikke genoprettes, og billedet er fyldt med interferens, "falder fra hinanden" eller forsvinder endda helt. Dette fænomen kaldes "klippeeffekten" og er typisk specifikt for digitale signaler.

Ris. 6. "Cliff Effect"

Som et resultat, når du bruger kabler af en rimelig længde og repeatere (modtagere-sendere af signalet med dets mellemliggende restaurering), er det muligt at udsende et digitalt signal over næsten ubegrænsede afstande - uden tab!

Ris. 7. Brug af repeatere

Jo højere signalopløsningen er (og derfor dataoverførselshastigheden i TMDS-kanaler), jo større tab i kablet og (alt andet lige) jo kortere kan det anvendte kabel være. DVI-standarden specificerer ikke den mulige kabellængde og signalopløsningen, ved hvilken en sådan længde vil fungere. DVI-kabler af ægte kvalitet fungerer normalt godt ved længder og opløsninger, der ikke er større end dem, der er vist i grafen nedenfor (vist for Single Link-grænsefladen):

Ris. 8. Tilladelser vs kabellængder

I nogle tilfælde vil længere kabler fungere, men dette kræver eksperimentel bekræftelse i hver specifik udstyrskombination.

For at overvinde kabellængdebegrænsninger kan du:

køb ultrahøj kvalitet (og pris) DVI elektriske kabler. I nogle tilfælde garanterer producenter af sådanne kabler deres drift med maksimale opløsninger for længder op til 15 meter
brug et skema med repeatere (se fig. 7)
brug fiberoptiske forlængerledninger eller andre specialløsninger. Normalt er dette billigere end repeatere (hvis antallet af sidstnævnte er mere end 2), forlængere arbejder i afstande fra titusinder til hundredvis af meter.

Ris. 9. Integreret fiberoptisk kabel (venstre, op til 100m længde), sender og modtager til brug med separat optisk kabel (højre, op til 500m kabellængde)

INTERIØR: SERVICEKANAL (DDC)

Hvis DDC-tjenestekanalen er nede, kan videodata på TMDS-kanaler være blokeret

DVI-D- og DVI-I-grænsefladerne indeholder ud over de ovenfor beskrevne digitale kanaler en anden, der er designet til at udveksle information mellem en kilde udstyret med en videoprocessor (f.eks. en pc med et videokort) og et display. Kanal DDC(Display Data Channel) er designet til at sende et detaljeret "dossier" af skærmen til processoren, som efter at have gjort sig bekendt med det, producerer et optimalt signal for en given skærm med den nødvendige opløsning og skærmproportioner. Dette dossier, kaldet EDID(Udvidet skærmidentifikationsdata eller detaljerede skærmidentifikationsdata) er en blok af data med følgende sektioner: fabrikantmærke, modelidentifikationsnummer, serienummer, udgivelsesdato, skærmstørrelse, understøttede opløsninger og oprindelig skærmopløsning.

Når en DVI-kompatibel kilde startes, aktiveres HPD-processen (Hot Plug Detect). Kilden læser derefter EDID-datablokken. Hvis monitoren nægter at give oplysninger om sig selv, er T.M.D.S-kanalen blokeret.

Ved brug af udstyr, der overholder standard- og standardkabler, til et simpelt tilslutningskredsløb (kilde-kabel-monitor), fungerer dette kredsløb normalt. Men i mere komplekse tilfælde fungerer DDC-kanalen muligvis ikke - for eksempel hvis switche, distributionsforstærkere og andre elementer i komplekse AV-systemer er installeret mellem udgangen og displayet. I dette tilfælde opstår der et problem: hvordan man får outputtet, for eksempel fra et bærbart videokort, til at fungere i mangel af en servicekanal.

Ris. 10. Enhed - EDID emulator og dens anvendelse
(Klik på billedet for at forstørre)

Du kan "narre" videooutputtet ved hjælp af en speciel enhed. En sådan enhed gemmer EDID-datablokken i sin interne hukommelse og udsteder den derfra efter anmodning fra videokortet. I dette tilfælde passerer videodata gennem enheden "gennemsigtigt". Hvis emulatoren er fortrænet (ved at læse den rigtige EDID fra et rigtigt display), vil signalkilden "troe", at den konstant er forbundet med displayet og outputdata.

Mange switche og distributionsforstærkere til DVI- og HDMI-signaler har allerede lignende emulatorer indbygget, hvilket gør installatørens arbejde lettere. Bemærk, at tilstedeværelsen af en emulator på ingen måde sikrer driften af HDCP-videodatakrypteringssystemet, for hvilket tilstedeværelsen af en "live" DDC-kanal er obligatorisk.

INTERN: HDCP DATAKRYPTERING

Intels HDCP (Highbandwidth Digital Content Protection) kryptografiske system er en metode til at beskytte digitale data i høj opløsning. Det giver mulighed for, afhængigt af det konkrete tilfælde, at indstille forskellige beskyttelsesniveauer, så det begrænser ikke friheden til at håndtere videodata inden for de rammer, der er godkendt af gældende lovgivning. For eksempel giver HDCP ikke kopibeskyttelse og forringer ikke kvaliteten af kopierne kunstigt. Følgende handlinger er strengt forbudt: kopiering af programmer med fjernet beskyttelse, modtagelse af en ubeskyttet digital stream i høj opløsning. Repeatere og signalsplittere er tilladt, men de skal "udveksle passwords" med hinanden og opnå gensidig godkendelse, hvilket kun er muligt, hvis alle enheder er HDCP-kompatible.

Der er et særligt mærke optaget på en Blu-Ray-disk eller DVB-stream, hvor afspilleren eller modtageren skal aktivere datakryptering på dens digitale udgang

Bemærk, at HDCP ikke er bundet for eksempel til kryptering af data på en Blu-Ray-disk eller stream i en DVB-modtager. Det er forskellige teknologier. Et særligt mærke er simpelthen skrevet på selve disken eller i DVB-strømmen, i hvis tilstedeværelse enheden (afspiller eller modtager) skal aktivere datakryptering på dens digitale udgang.

HDCP-systemet kan arbejde med både DVI- og HDMI-grænseflader. Sandt nok, for (for det meste) computerens DVI-interface bruges HDCP ekstremt sjældent, mens for forbrugerens HDMI-interface bruges HDCP-kodning overalt (og for de fleste videoprogrammer - uden fejl).

HDCP beskytter forbrugerens rettigheder ved at beskytte ham mod strømmen af lav kvalitet
videoproduktion

Det skal især bemærkes, at HDCP ikke kun virker for rettighedshaverne af filmmaterialer, men også beskytter forbrugerens rettigheder og beskytter ham mod strømmen af videoprodukter af lav kvalitet (f.eks. modtaget via internettet), kvaliteten hvoraf er uforenelig med moderne high-definition tv-formater.

HDCP fungerer efter et komplekst skema, som primært kræver tilstedeværelsen af sine egne "hemmelige" kodekombinationer i hver DVI/HDMI-sender og -modtager. I et enkelt system er op til 127 par sendere og modtagere og op til 7 niveauer af forgrening (eller relæ) tilladt. For at DVI/HDMI-forbindelsen kan aktiveres, skal hvert par af sendere og modtagere bestå den gensidige godkendelsesproces. Til denne opgave bruges den samme DDC servicekanal.

Når du bruger HDCP, kan analoge udgange producere et billede i høj opløsning eller et billede i lav opløsning, eller slet ikke producere et billede - efter producentens skøn

Det første trin i autentificeringsprocessen er udvekslingen af kodekombinationer, som er "hardwired" i udstyrschips og er utilgængelige for brugeren. Kodekombinationer skal have plausibilitet, hvilket verificeres ved at beregne den matematiske sum R0. Senderen genererer en pseudo-tilfældig sekvens AN, som sammen med den såkaldte. "kodevalgsvektoren" (KSV) sendes til modtageren. På samme måde sendes en lignende besked fra modtageren til senderen. Hvis KSV-kontrollen er positiv (deres struktur skal blandt andet indeholde 20 nuller og 20 enere), startes kodegeneratorer på begge sider, der genererer 24-bit krypteringskoder svarende til visse værdier af den "hemmelige" parameter Ks . Værdierne af R0 og Ks syntetiseret i senderen og modtageren sammenlignes.

KSV-værdier er individuelle for hver enkelt enhed. Der er også en "sort liste" over hackede koder, som gemmes i enhedens hukommelse og opdateres, når nye BluRay-udgivelser afspilles (en af metoderne). Hvis de individuelle data på en bestemt enhed matcher dataene fra denne liste, blokeres initialiseringsprocessen øjeblikkeligt. Når den først bemærkes i et forsøg på at omgå forbuddene, vil en DVD/BluRay-afspiller således blive persona non grata i ethvert system, forudsat at nogen bemærker dette forsøg og rapporterer det, hvor det skal være.

Hele processen med at "starte" driften af DVI/HDMI-grænsefladen (læsning af EDID, indstilling af output) og HDCP-systemet (godkendelse) kan tage op til flere sekunder. På nuværende tidspunkt er der intet billede på skærmen.

Når en videostream med HDCP-kodning er på den digitale udgang på en afspiller eller satellitmodtager, kan dens analoge udgange producere et billede i høj opløsning eller et billede i lav opløsning, eller slet ikke producere et billede - efter vurderingen af enhedsproducent. Desværre er beskrivelser af denne adfærd yderst sjældne i dokumentationen.

Den konceptuelle kompleksitet af hele systemet (DVI/HDMI, DDC/EDID, HDCP) viser sig at være størrelsesordener højere end alle tidligere anvendte analoge grænseflader. Selvom dette i masseproduktion praktisk talt ikke fører til en stigning i udgifterne til udstyr (og teoretisk set burde endda gøre det billigere), er problemer med kompatibilitet og endda enkel betjening af udstyr, især fra forskellige producenter, nu ekstremt relevante. Funktioner i udstyrets "firmware" og fejl i implementeringen af grænseflader kan ophæve alle fordelene ved den dyreste og mest avancerede moderne teknologi.

Før du køber et sæt udstyr med et DVI/HDMI-interface og HDCP-understøttelse, skal du sørge for at tænde det og kontrollere det i alle tilstande, inklusive når du afspiller indhold med HDCP-beskyttelse aktiveret

Vi anbefaler, at før du køber udstyr med et DVI/HDMI-interface og HDCP-understøttelse, skal du sørge for at tænde det (hele komplekset - signalkilder, mellemkontakter, distributører, AV-modtagere, skærme og alle tilslutningskabler) og kontrollere det i alle tilstande , herunder ved afspilning af indhold med HDCP-beskyttelse aktiveret.

FREMTIDEN FOR DVI OG HDMI

Ifølge optimistiske prognoser fra Intel vil DVI- og HDMI-standarden være relevant i mindst de næste ti år.

Forskydningen af gamle grænseflader tager fart. I en ikke alt for fjern fremtid vil tingene højst sandsynligt komme til det punkt, hvor den analoge del af videoudstyr udryddes. For HDMI-interfacet, som erstatter DVI, er dette allerede sket (der er ingen analog del der).

HDMI INTERFACE

En udvikling af DVI-grænsefladen er high-definition multimediegrænsefladen HDMI (High Definition Multimedia Interface). HDMI-videodelen såvel som DDC-servicekanalen er fuldt ud kompatible med DVI, men dens udseende er helt anderledes, fordi der bruges et andet stik. HDMI er et mere avanceret interface end DVI, primært på grund af evnen til at transmittere multi-kanal lyd. Derudover er HDMI udstyret med et CEC-kontrolinterface (det findes ikke i DVI).

HDMI er en mere avanceret grænseflade end DVI, primært på grund af evnen til at transmittere multi-kanal lyd

Ligesom DVI kan HDMI-grænsefladen være single-link (Single Link) eller dual-link (Dual Link) (der bruges forskellige stik til disse versioner). TMDS kommunikationslinjer og DDC servicekanal fungerer nøjagtigt det samme som i DVI.

Båndbredden af HDMI (som DVI) når 5 Gbit/s. Dette er nok til et 1080p videosignal og to kanaler med ukomprimeret digital lyd i PCM op til 48 kHz eller 5.1 kanaler i Dolby Digital eller DTS. Lydtransmission udføres i en blanding med video, de samme TMDS-linjer bruges (der er ingen ekstra ledere til lyd i kablet).

Ris. 11. Sammenligning af HDMI- og DVI-kabelstik (højre)

HDMI-stikket er mere kompakt, men har ikke låse, og (når du bruger lange og tunge kabler) er det tilbøjeligt til at falde ud af stikket.

HDMI KABEL

Den seneste version af HDMI 1.3a-standarden på tidspunktet for udgivelsen af brochuren beskriver 3 typer stik:

Standard Single Link (Type A)
Standard Dual Link (type B)
Miniature Single Link (til kompakte enheder) (Type C)

Den mest almindelige type er standard Single Link (Type A). Andre typer stik er stadig sjældne. Layoutet af et sådant stik er vist i fig. 12, og tildelingen af kontakter er opsummeret i tabel 2.

Tabel 2. HDMI-stik pinout (Type A, Single Link)

Forts.	Beskrivelse	Forts.	Beskrivelse
1	T.M.D.S 2+ data	2	Skærm for T.M.D.S 2-data
3	T.M.D.S data 2–	4	T.M.D.S data 1+
5	Skærm for T.M.D.S-data 1	6	T.M.D.S data 1–
7	T.M.D.S-data 0+	8	Skærm for T.M.D.S-data 0
9	T.M.D.S data 0–	10	T.M.D.S+ søjler
11	Skærm til T.M.D.S-beats	12	T.M.D.S– stænger
13	CEC	14	(anvendes ikke)
15	DDC ure (SCL)	16	DDC Data (SDA)
17	Jord (for DDC/CEC)	18	Strømforsyning +5 V
19	Hot Plug Sensor

Ris. 12. Kabeldel af HDMI Type A-stikket

INTERIØR: TMDS, DDC, HDCP

V(TMDS), servicekanal (DDC), krypteringssystem (HDCP) ligner dem, der er beskrevet for DVI-grænsefladen.

Kabellængder og maksimal opløsning svarer til dem for DVI - se fig. 8. For at overvinde længdebegrænsninger kan du bruge de samme metoder som for DVI (fig. 13).

Ris. 13. Optisk kabel til HDMI forlænger (Type A) op til 100 meter

Ud over alle DVI-videotilstande understøtter HDMI:

fra version 1.2 - YUV-farverum (dvs. Y/Pb/Pr)
fra version 1.3 - xvYCC farverum (IEC 61966-2-4, har en 1,8 gange bredere farveskala)
fra version 1.3 - fordoblet dataoverførselshastighed (x2) via TMDS. Tilstanden kræver brug af specielle kabler ("kategori 2") med forbedrede parametre. Kabler til alle tidligere versioner falder ind under "kategori 1". Ud over x2-tilstand understøttes x1.25- og x1.5-tilstande.

Når du bruger overførselshastighedsfordoblingstilstanden, fra version 1.3 er følgende muligt:

øge farvedybden op til 48 bits
øge billedhastigheden for standard maksimal opløsning til 120 Hz
øge maksimal opløsning

INTRINER: LYDOVERFØRSEL

Lyddata transmitteres sammen med video over de samme TMDS-kommunikationslinjer. Lydstrømmen "klippes" i pakker og transmitteres i ubrugte dele af videoen (i horisontale og lodrette blankingsintervaller).

Ris. 14. Lydstrømmen transmitteres i pakker i videoblanking-intervaller

fra version 1.0 PCM stereo op til 48k understøttes Dolby Digital, DTS
DVD-lyd er også understøttet fra version 1.1
SACD er også understøttet fra version 1.2
fra version 1.3 er Dolby®TrueHD og DTS-HD Master Audio™ også understøttet (med bithastigheder på op til 8 Mbit/s)

INTERIØR: KONTROLKANAL (CEC)

Mange elektronikproducenter har annonceret støtte til CEC-kontrolkanalen

En ekstra kommunikationslinje CEC (Consumer Electronics Control) kan bruges til at styre forbrugerelektronik. Takket være det kombineres alle enheder, der er tilsluttet via HDMI-interfacet (op til 10 stykker) til et kontrolnetværk. Der er standard kontrolkommandoer (Start, Stop, Rewind, kommandoer til menuer, tunere, TV osv.), som enheder kan overføre til hinanden. Dette giver dig mulighed for at styre én enhed (f.eks. en Blu-Ray-afspiller) fra fjernbetjeningen til en anden (f.eks. et tv), automatisere nogle processer osv. Med udgivelsen af HDMI 1.3 annoncerede mange elektronikproducenter støtte til denne kontrolkanal.

INTERFACEKOMPATIBILITET

HDMI-standarden foreskriver fuld kompatibilitet af alle versioner af grænseflader (top-down og bottom-up):

DVI (version 1.0) skal være kompatibel med HDMI (enhver version). Selvfølgelig er der ingen lydunderstøttelse. Videotilstande vil være begrænset til dem, der er specificeret for DVI. Tilslutningen kan foretages ved hjælp af et adapterkabel (eller gennem en adapteradapter)
HDMI (enhver version) skal være kompatibel med HDMI (enhver version). Ydermere er et sådant systems muligheder bestemt af mulighederne for dets "junior" komponent.
Enhver kombination af versioner af signalkilden, displayet og mellemliggende enheder (repeatere, switches osv.) er acceptabelt med samme forbehold vedrørende muligheder.

Ris. 15. DVI-HDMI adapterkabel og adapter

Desværre viser ikke alle enheder på markedet så fremragende kompatibilitet. Nogle widescreen-hjemmebiografskærme understøtter f.eks. ikke RGB-farverummet (påkrævet af DVI og HDMI 1.0) og forstår kun et begrænset antal videotilstande (i forhold til det minimum, der kræves af standarden). På samme tid viser sådanne skærme "HDMI"-logoet og proklamerer understøttelse af version 1.3.

Bemærk også, at de avancerede funktioner i HDMI 1.3a stort set er valgfrie, hvilket gør det nemt at "efterleve" denne nyeste version af standarden - du skal blot opfylde minimumskravene (faktisk kravene til version 1.0). Derfor skal du ved køb af udstyr sikre dig, at det virkelig har de udvidelser, du har brug for - tallet 1.3a i specifikationen betyder desværre ikke noget...

Internet links:

DVI-standard http://www.ddwg.org
HDMI standard

I 10 år nu har computere og bærbare computere været udstyret med ikke én, men to eller tre typer stik på samme tid. Portene er forskellige i både størrelse og udseende. Hvilken type skærmforbindelse foretrækker du? Artiklen diskuterer også den praktiske nytte af samtidig at forbinde to eller endda tre skærme.

Almindelige men gamle typer stik

VGA (Video Graphics Array): en forældet klassiker

Den blå trapezformede grænseflade dominerede computerområdet i 25-30 år. Det fungerede godt på ældre CRT-skærme på grund af dets analoge natur. Men flade LCD-skærme dukkede op - digitale enheder, så begyndte opløsningerne at stige, og den gode gamle VGA begyndte at tabe terræn.

I dag er det sjældnere og sjældnere indbygget i videokort, men mange enheder (husholdningsafspillere, projektorer, tv'er) er stadig udstyret med understøttelse af den håbløst forældede VGA. Sandsynligvis i flere år vil den "gamle mand" forblive en ikke særlig ønskværdig, men udbredt de facto-standard - hvis du er i tvivl om, hvilket kabel du kan bruge til at tilslutte skærmen på det næste kontor, så tag VGA.

DVI-I (Digital Visual Interface): endnu et videointerface med lang levetid

Faktisk er der flere af dem: DVI-A, -D og -I, plus deres varianter. Men når vi taler om den mest almindelige DVI-standard, mener vi analog-til-digital DVI-I Dual Channel – det er denne specifikation, der er indbygget i de fleste pc'er.

På et tidspunkt kom DVI til at erstatte VGA, som hurtigt var ved at blive forældet i midten af 2000'erne. Evnen til at transmittere både analoge og digitale signaler, understøttelse af store (i den æra) opløsninger og høje frekvenser, fraværet af billige konkurrenter: DVI fungerer fortsat som en standard i dag. Men det er usandsynligt, at hans aktive "liv" vil fortsætte i mere end yderligere 3-4 år.

Opløsninger, der er højere end den minimale komfortable FullHD i dag, findes i stigende grad selv i billige computersystemer. Med væksten af megapixels er DVI's engang seriøse muligheder ved at ophøre. Uden at gå ind i tekniske detaljer, bemærker vi, at DVI's spidskapaciteter ikke tillader visning af et billede med en opløsning på over 2560 x 1600 ved en acceptabel frekvens (over 60 Hz).

Moderne videogrænseflader

HDMI (High Definition Multimedia Interface) – kongen af multimedier

Forkortelsen "HD-IM-AI", engang akavet for russiske ører, kommer i stigende grad ind i vores liv. Hvorfor er HDMI blevet så populært? Det er simpelt:

vilkårligt lange ledninger (okay, for at være ærlig - op til 25-30 meter);
transmission af lyd (selv multi-kanal!) Sammen med video - farvel til behovet for at købe separate højttalere til TV;
praktiske små stik;
support overalt - afspillere, "zombiebokse", projektorer, videooptagere, spillekonsoller - det er svært umiddelbart at tænke på udstyr, der ikke har et HDMI-stik;
ultrahøj opløsning;
3D billede. Og ja, det er muligt sammen med ultrahøje opløsninger (HDMI 4b og 2.0 versioner).

Udsigterne for HDMI er de mest lovende - udviklingen fortsætter; i 2013 blev version 2.0 specifikationer vedtaget: denne standard er kompatibel med gamle ledningsstik, men understøtter stadig mere imponerende opløsninger og andre "velsmagende" funktioner.

DisplayPort (DP): Et stik, der lige er ved at blive allestedsnærværende

Og DisplayPort er fantastisk smuk i udseende...

I mange år var computere sjældent udstyret med denne direkte konkurrent til HDMI. Og - på trods af at DisplayPort var godt for alle: og understøttelse af meget høje opløsninger sammen med et stereosignal; og lydtransmission; og en imponerende længde af tråd. Det er endnu mere rentabelt for producenterne end licenseret HDMI: Der er ingen grund til at betale udviklerne af standarden de 15-25 cents, som HDMI-ejere har ret til.

DP-stikket havde simpelthen uheld i de første år. Dog er computere i stigende grad udstyret med et par Display Ports af den moderne version 1.4 standard. Og på grundlag heraf blev en anden populær standard med enorme udsigter "født": "lillebroren" til Display Port...

Mini DP (Mini DisplayPort)

Sammen med HDMI og den helt forældede VGA er Mini DisplayPort-stikket indbygget i næsten enhver computer og bærbar. Den har alle fordelene ved sin "storebror", plus dens miniaturestørrelse - en ideel løsning til stadigt tyndere bærbare computere, ultrabooks og endda smartphones og tablets.

Sender du et lydsignal for ikke at købe separate højttalere til skærmen? Venligst - hvor mange kanaler har du brug for? Stereoskopi selv i 4K? Ja, selvom grænsefladen bliver nødt til at bøje alle sine elektroniske muskler. Kompatibilitet? Der er en bred vifte af adaptere på markedet, til næsten alle andre stik. Fremtid? Mini DP-standarden lever i bedste velgående.

Thunderbolt: eksotiske skærmtilslutningsmuligheder

Sådan er der andre. I et år nu har Apple sammen med Intel-udviklere promoveret det hurtige, universelle, men sindssygt dyre Thunderbolt-interface.

Hvorfor har skærme også brug for Thunderbolt? Spørgsmålet forbliver i årevis uden et klart svar.

I praksis er skærme med dens støtte ikke så almindelige, og der er alvorlig tvivl om berettigelsen af Thunderbolt til transmission af videosignaler. Er det mode til alt "Apple"...

Desværre er der uden for denne artikels omfang stadig den mest interessante mulighed for at forbinde skærme til en computer (og endda levere strøm til dem!) ved hjælp af USB 3.0-grænsefladen (eller endnu mere interessant, 3.1). Denne teknologi har mange muligheder, og der er også fordele. Dette er dog et emne for en separat anmeldelse – og for den nærmeste fremtid!

Hvordan forbinder man en ny skærm til en gammel computer?

En "gammel computer" betyder oftest en pc med en enkelt port - VGA eller DVI. Hvis en ny skærm (eller tv) absolut ikke vil være venner med sådan en port, så skal du købe en relativt billig adapter - fra VGA til HDMI, fra Mini DP til DVI osv. – der er mange muligheder.

Når du bruger adaptere, er nogle ulemper mulige (for eksempel er der ingen måde at overføre lyd eller billeder med en særlig høj opløsning via VGA), men en sådan ordning vil fungere korrekt og pålideligt.

Trådløst videosignal (WiDi)!

Der er sådanne grænseflader, endda flere. Intel Wireless Display (alias WiDi eller "Wi-Dai", uanset hvor mærkeligt det kan lyde for en russisktalende læser): en adapter, der koster omkring $30, tilsluttes USB-stikket på et tv eller en skærm (hvis teknologien er understøttet af producenten).

Signalet sendes via Wi-Fi, og et videobillede vises på skærmen. Men dette er kun i teorien, og i praksis er væsentlige forhindringer afstanden og tilstedeværelsen af vægge mellem modtageren og senderen. Teknologien er interessant, den har udsigter – men ikke mere for nu.

Et andet trådløst videointerface er AirPlay fra Apple. Essensen og den praktiske anvendelse er den samme som WiDI fra Intel. Lidt dyrt, ikke særlig pålideligt, langt fra praktisk.

En mere interessant løsning, men stadig ikke udbredt, er Wireless Home Digital Interface (WHDi). Det er ikke ligefrem Wi-Fi, selvom det er en meget lignende trådløs teknologi. En nøglefunktion er en proprietær metode til beskyttelse mod interferens, forsinkelse og forvrængning.

Tilslutning af flere skærme på samme tid

Selv en nybegynder bruger kan klare opgaven med at vedhæfte en hoved- eller ekstraskærm: at forbinde en skærm til en pc eller bærbar computer er ikke sværere end et flashdrev. Tilslutning af en skærm til en computer er kun muligt på den korrekte måde: stikket passer simpelthen ikke ind i et stik, der ikke er beregnet til det.

En fremragende funktion ved moderne videokort og operativsystemer er evnen til at forbinde flere skærme til en signalkilde (pc, bærbar computer). De praktiske fordele er enorme, og i to forskellige udgaver.

1. Billedkloningstilstand

Hovedcomputerskærmen fungerer normalt. Men samtidig er billedet fuldstændigt duplikeret på et stort diagonalt tv og/eller projektor. Du skal blot tilslutte videokablet til både storskærmen og projektoren. Lyden overføres sammen med billedet, hvis du bruger moderne stik (HDMI, Mini DP).

2. Multiskærmstilstand

Opløsningen på skærme vokser konstant – men der vil altid være opgaver, som jeg gerne vil have en bredere skærm til. Beregninger i et stort Excel-regneark eller arbejde med et par browsere på én gang; designopgaver og videoredigering. Selv at skrive er mere praktisk, når der også er et ekstra display ved siden af hoveddisplayet. "Gap" - rammerne på skærmene forstyrrer i praksis ikke mere end brillestel - efter et par minutter bemærker du dem simpelthen ikke. Spillere kan også godt lide at bruge flere skærme på én gang - fordybelse i gameplayet med sådan en ordning er meget mere spændende. Nogle AMD-skærmkort understøtter i øvrigt op til 6 skærme samtidigt (Eyefinity-teknologien larmede meget i IT-miljøet for 5 år siden).

Billede: sådan kan du hente indstillingerne for tilslutning af en anden eller tredje skærm: klik på "Graphics Settings" fra Intel eller Nvidia.

Hvordan forbinder man en 2. skærm til en computer? Indsæt kabelstikket - højst sandsynligt vil billedet øjeblikkeligt blive "fanget op" af den anden skærm. Hvis dette ikke sker, eller der kræves yderligere indstillinger / en anden tilstand - et minuts arbejde i grafikkortets grafikdriver. For at komme til dette program skal du bare højreklikke på Intel-, Nvidia- eller AMD-videodriverikonet - afhængigt af hvilken videoadapter der er installeret på pc'en, og vælge "Indstillinger". Videoadapterikonet er altid til stede i kontrolpanelet, og i næsten alle tilfælde - i Windows-bakken, døgnet rundt.

Vi vælger det nødvendige stik til det passende stik. Hvilke typer kabler tilbyder producenterne? "HDMI,DVI,VGA,DisplayPort" og hvilket interface der er optimalt for tilslutning af en skærm.

Tidligere brugte man kun en analog grænseflade for at forbinde en skærm til en computer VGA. Moderne enheder har stik "HDMI,DVI,VGA,DisplayPort". Lad os se, hvilke fordele og ulemper hver af grænsefladerne har.

Med udviklingen af nye teknologier til fladskærme er stikmulighederne blevet utilstrækkelige VGA. For at opnå den højeste billedkvalitet er det nødvendigt at bruge en digital standard som f.eks DVI. Producenter af hjemmeunderholdningsenheder har skabt en standard HDMI, som blev den digitale efterfølger til det analoge Scan-stik. Noget senere udviklede VESA (Video Electronics Standards Association). DisplayPort.

Hovedgrænseflader til tilslutning af skærme.

■ VGA. Den første forbindelsesstandard, der stadig er i brug i dag, blev udviklet i 1987 af den daværende førende computerproducent IBM til sine PS/2-serie pc'er. VGA er en forkortelse for Video Graphics Array (en matrix af pixels), på et tidspunkt var dette navnet på videokortet i PS/2-computere, hvis opløsning var 640x480 pixels (kombinationen "VGA-opløsning" findes ofte i teknisk litteratur betyder netop denne værdi).

Et analogt datatransmissionssystem med stigende opløsning forringer kun billedkvaliteten. Derfor er den digitale grænseflade standarden i moderne computere.

. ■ DVI. Denne forkortelse er oz-naHaeTDigital Visual Interface - digital video interface. Den transmitterer videosignalet i digitalt format, mens den bibeholder høj billedkvalitet.

DVI er bagudkompatibel: Næsten alle computere har et DVI-I-stik, som er i stand til at transmittere både digitale videodata og et VGA-signal.

Billig grafikkort er udstyret med en DVI-udgang i Single Link-modifikationen (en-kanals løsning). Den maksimale opløsning i dette tilfælde er 1920x1080 pixels. (Fuld HD). Dyrere grafikkortmodeller har en to-kanals DVI (Dual Link) interface. De kan tilsluttes skærme med en opløsning på op til 2560x1600 pix.

DVI-stikket er stort nok til, at Apple har udviklet et Mini DVI-interface til sine bærbare computere. Ved hjælp af adapteren kan du tilslutte enheder med Mini DVI til skærme udstyret med et DVI-stik.

forbindelsesgrænseflader

■HDMI. Forkortelsen HDMI står for High Definition Multimedia Interface, det vil sige et high-definition multimedieinterface. I moderne hjemmeunderholdningsenheder såsom fladskærms-tv og Blu-ray-afspillere er HDMI standardforbindelsesgrænsefladen.

Som med DVI transmitteres signalet i digitalt format, hvilket betyder, at den originale kvalitet bevares. Sammen med HDMI blev der udviklet HDCP (High Bandwidth Digital Content Protection) beskyttelsesteknologi, som forhindrer oprettelsen af eksakte kopier af for eksempel videomaterialer.

De første enheder med HDMI-understøttelse dukkede op i slutningen af 2003. Siden da er standarden blevet ændret flere gange, især er der tilføjet understøttelse af nye lyd- og videoformater (se tabel ovenfor).

Til miniaturemodeller af udstyr er der en Mini HDMI-grænseflade; Et passende HDMI/Mini HMDI-kabel følger med mange enheder.

■ DisplayPort(DP). En ny type digital grænseflade til tilslutning af videokort med displayenheder er beregnet til at erstatte DVI. Den nuværende version af standard 1.2 giver dig mulighed for at forbinde flere skærme, når de er kædet sammen i én kæde. Men i øjeblikket er der ikke mange enheder med en DP-port. Da denne grænseflade er en direkte konkurrent til HDMI, har denne grænseflade en betydelig fordel set fra producenternes synspunkt: den kræver ikke licensgebyrer. Mens du for hver enhed med HDMI skal betale fire amerikanske cents. Hvis stikket på en computer eller bærbar er mærket "DP++", indikerer dette, at adapteren kan bruges til at forbinde skærme med DVI- og HDMI-interfaces.

For at sikre, at der er plads nok på bagsiden af moderne videokort til stik til andre formål, blev der udviklet en mindre version af DP-grænsefladen. For eksempel indeholder Radeon HD6800-seriens videokort op til seks Mini DP-porte.

HDMI, DVI, VGA, DisplayPort

Hvilke af disse standarder vil blive brugt mest? HDMI har en meget stor chance for succes, da de fleste enheder har denne grænseflade. Der er dog et nyt trumfkort i dæk af asiatiske producenter: ifølge officielle data giver Digital Interactive Interface for Video and Audio (DiiVA) en gennemstrømning på 13,5 Gbps (DP: 21,6; HDMI: 10,21. Derudover, som selskaberne lover, vil den maksimale kabellængde mellem enheder, såsom en Blu-ray-afspiller og et tv, være op til 25 m. Der er endnu ingen information om, hvordan DiiVA-grænsefladen ser ud.

Overfør video via USB

For to år siden blev det muligt at tilslutte skærme via USB ved hjælp af DisplayLink-adaptere. På grund af den lave (480 Mbps) båndbredde er USB 2.0-forbindelsen dog ikke egnet til videotransmission. En anden ting er den seneste version af USB-standarden (3.0), der giver dataoverførselshastigheder på op til 5 Gbit/s.
En adapter fra DisplayLink giver dig mulighed for at tilslutte skærme direkte til en computers USB-port.

Sådan forbinder du en computer og en skærm med forskellige grænseflader.

Takket være adaptere er der mange tilslutningsmuligheder (se tabel nedenfor).

Almindelige adaptere, såsom DVI-I/VGA, er ganske rimelige. Såkaldte konvertere, der konverterer det digitale DisplayPort-udgangssignal til et analogt VGA-signal, er meget dyrere.

Men når man for eksempel tilslutter et TV med HDMI-interface til DVI-stikket, er der næsten altid ingen lyd.

Er det muligt at kombinere enheder med forskellige HDMI-versioner?

Med denne kombination vil kun funktionerne fra den tidligere version af den tilsvarende grænseflade være tilgængelige. For eksempel, hvis et videokort med HDMI 1.2 er tilsluttet et 3D-tv, der understøtter HDMI 1.4, vil 3D-spil kun blive vist i 2D-format.
Råd. Installation af en ny driver giver dig mulighed for at tilføje understøttelse af HDMI 1.4 i nogle videokort baseret på NVIDIA-chips, for eksempel GeForce GTX 460.
Hvilke stik giver den bedste billedkvalitet?

Test har vist, at det analoge VGA-interface giver den dårligste billedkvalitet, især når der sendes signaler med en opløsning på mere end 1024x768 pix. Selv 17-tommer skærme understøtter denne opløsning i dag. Ejere af skærme med en større diagonal og en opløsning på 1920x1080 pixel anbefales kraftigt at bruge DVI, HDMI eller DP.

Hvordan forbinder man en skærm til en bærbar computer?

De fleste bærbare computere er udstyret med stik til tilslutning af eksterne skærme. Tilslut først skærmen til den bærbare computer. Derefter kan du ved hjælp af knapperne Ш og KPI skifte mellem følgende tilstande.

■ Brug af en ekstern skærm som hovedskærm. Den bærbare computers skærm slukker, og billedet vises kun på den tilsluttede eksterne skærm. Den bedste mulighed for filmelskere og gamere.

Klon tilstand. Ekstern skærm og bærbar computer viser det samme billede

■ Praktisk til præsentationer og seminarer.

■ Multiskærmstilstand. Giver dig mulighed for at øge størrelsen på dit Windows-skrivebord ved at bruge flere skærme. Det er meget praktisk, for eksempel, når du skriver tekst i Word, at have e-mail-beskeder foran dine øjne.

Vil det være muligt at tilslutte tv'et til computeren?

Moderne computere og bærbare computere har ikke analoge videogrænseflader såsom S-Video eller et kompositstik. Derfor vil du bestemt ikke være i stand til at tilslutte et gammelt CRT-tv. Langt de fleste fladskærmsmodeller er dog udstyret med DVI- eller HDMI-interfaces, hvilket betyder, at det ikke er svært at tilslutte dem til en computer.

Netbooks har som regel kun en VGA-udgang, og kun de tv'er, der har en VGA-indgang, kan tilsluttes dem.

Er det muligt at tilslutte en skærm via USB

For traditionelle skærme er dette kun muligt med en valgfri DisplayLink-adapter. Der er dog også modeller til salg, som tilsluttes direkte til en computers USB-port - for eksempel Samsung SyncMaster 940 UX.

Hvad er den maksimale skærmkabellængde?

Kabelkapacitet afhænger af forbindelsestypen. Ved brug af DVI kan forbindelseslængden nå op på 10 m, men ved HDMI og VGA bør den ikke overstige 5 m. For at opnå maksimal overførselshastighed.

Hvad skal du være opmærksom på, når du køber et videokabel?

For at forhindre elektroniske enheder i nærheden i at påvirke kvaliteten af det transmitterede signal, køb kun godt afskærmede kabler. Når du bruger et kabel af lav kvalitet, kan andre enheder forårsage interferens og i nogle tilfælde endda reducere dataoverførselshastigheden. Som et resultat vil skærmen vise et hakkende billede, eller der vises en aliasingseffekt. Forgyldte kontakter forhindrer korrosion af propperne på grund af høj luftfugtighed. Derudover reducerer de guldbelagte kontakter, der bruges i moderne kabler, modstanden mellem stikket og stikket, hvilket forbedrer transmissionskvaliteten. Men som du kan se fra praksis: Du kan glemme alt dette, guldbelagte kontakter og andet sludder, med billige kinesiske kabler, nemlig de leveres komplet med skærme og videokort. Og de klarer deres ansvar rigtig godt.

Til reference: engang et sted samlede de musikelskere for at teste kabler. Der var både guldbelagte og platinkontakter, fra $1000 pr. ledning og meget mere. Nå, vurderingerne blev givet for lydkvalitet. For at afgøre vinderen blev konkurrencen afholdt naturligt i mørke, producenten var ikke synlig. Nå, en af arrangørerne kom på ideen om at sende et signal gennem et almindeligt jernbrækjern (som bruges til at hamre jorden). Og hvad tror du, han tog en af præmierne.

Og musikelskere brugte lang tid på at forklare, hvilken krystalklar lyd der kommer gennem dette seje kabel. Så vend på hovedet, ellers så jeg fyrene have et kabel DVI til en pris, der er højere end skærmkortet og skærmen tilsammen.