DVI接口是由1998年9月，在Intel開發者論壇上成立的數字顯示工作小組（Digital Display Working Group簡稱DDWG）發明的一種用於高速傳輸數位訊號的技術，有DVI-A、DVI-D和DVI-I三種不同類型的接口形式。DVI-D只有數字接口，DVI-I有數字和模擬接口，目前套用主要以DVI-D(24+1)為主。
基本介紹
- 中文名：數字視頻接口
- 外文名：Digital Visual Interface
- 簡稱：DVI接口
- 屬性：高速傳輸數位訊號的技術
背景介紹,分類,套用,規格,優缺點,接口區別,
背景介紹
DVI（Digital Visual Interface），即數字視頻接口。它是1998年9月，在Intel開發者論壇上成立的，由Silicon Image、Intel（英特爾）、Compaq（康柏）、IBM（國際商業機器公司）、HP（惠普）、NEC（日本電氣股份有限公司）、Fujitsu(富士通)等公司共同組成的DDWG（Digital Display Working Group，數字顯示工作組）推出的接口標準。
DVI是基於TMDS(Transition Minimized Differential Signaling，轉換最小差分信號)技術來傳輸數位訊號。TMDS運用先進的編碼算法把8bit數據(R、G、B中的每路基色信號)通過最小轉換編碼為10bit數據(包含行場同步信息、時鐘信息、數據DE、糾錯等)，經過DC平衡後，採用差分信號傳輸數據，它和LVDS、TTL相比有較好的電磁兼容性能，可以用低成本的專用電纜實現長距離、高質量的數位訊號傳輸。數字視頻接口（DVI）是一種國際開放的接口標準，在PC、DVD、高清晰電視（HDTV）、高清晰投影儀等設備上有廣泛的套用。
分類
DVI-A（12+5）
12+5針DVI線，是目前市面上最常見的DVI線材，在小於或等於1920x1200解析度的顯示器中，搭配的都是這種DVI線。因為在這解析度內，單雙通道輸出的畫質是一樣的，廠商沒有必要花更高的成本附帶雙通線。購買的話，20元左右拿下。
DVI-D（24+1/18+1）
DVI-D接口是純數字的接口，只能傳輸數位訊號，不兼容模擬信號。由於不傳輸模擬信號，因此無法轉換vga接口。
DVI-I（24+5/18+5）
DVI-I接口是兼容數字和模擬接口的，為了兼容傳統VGA模擬信號，就比DVI-D多了4個信號引腳，用來傳輸模擬信號。
5+5針轉VGA線
這種線一般在沒有提供VGA接口的顯示器附屬檔案中搭配，“+5”針是代表可以支持數字和模擬信號。為什麼不使用24+5針，同樣是為了節省成本。
針腳定義
對於單連線，僅用下圖所示的1、2、9、10、17、18腳傳輸。
套用
為達到高清晰度顯示要求，掃描一般採用1080i@60Hz格式(即隔行掃描，行頻33.75kHz，場頻60Hz，像素頻率74.25MHz)，實際套用中為減少行頻變換，所有的視頻輸入格式(如480P、576P、720P等)通過格式變換(Scale和De-interlace等)都統一轉換為1080i@60Hz格式輸出，即多頻歸一。本文討論的DVI接口以上述數位電視標準為基礎考慮套用。
數位電視增加DVI接口比較簡單，從硬體電路考慮，一是在接口處增加DVI解碼部分，二是在後端提供一個數據通道，如果電視原有方案中具有A/D轉換和相應的後級數據處理通道，那么DVI接口解碼輸出的數據可以與它共用，因為在數位訊號格式一定的情況下，其碼率、行頻、場頻、時鐘是一致的。
在實際研究開發中，需要特別注意DVI解碼輸出數據信號、A/D轉換輸出數據信號的隔離和避免前端通道相互干擾。由於兩組通道的共用，相當於延長了數字輸出引腳的信號線長度，因此對於長距離的數位訊號印製線，有必要在其特徵阻抗處將其中斷，以避免數位訊號的過沖、欠沖和振鈴，通常情況下在數據線上串聯幾十歐姆的電阻。同時對於輸出驅動來說，需要最大限度地減小數字輸出引腳的容性載荷，但是在信號布線階段，一般不能精確計算容性負載，為方便系統調試，應考慮在數據信號線、行場同步信號線、時鐘信號線到地並聯電容，根據PCB材料、信號長度不同，電容值一般在幾十pF即可，這樣就可達到通道負載平衡、數據上升沿、下降沿和相位的一致，減少數字噪聲干擾和抖動。
數位電視DVI接口性能測試時，誤碼率指標應達到10-9，即10億bit允許出現一個誤碼，因此在性能測試時必須保證一定的測試時間，如VGA@60Hz，25MHz時鐘頻率，測試時間應大於40s，那么1080i@60Hz、74.25MHz像素頻率，測試時間應大於14s，同時可通過主觀觀察圖像1分鐘以上，無明顯的像素噪聲以判斷接口性能的優劣。
DVI接口中有+5V電壓，熱插拔檢測(HPD)電壓要求從此電壓獲取，HPD有效電平應大於2.4V，因此接收設備的HPD串聯電阻一般應小於10kΩ。套用中接收設備也可使用此電壓，用於系統供電，但負載電流不應大於50mA，最好小於10mA，以保證HPD電平需要。為保證接口的正常啟動，EDID存儲器供電最好也由傳送端+5V產生。
為保證硬體電路設計的可行，還必須有軟體的支撐。最佳化的軟體流程是保證DVI接口系統正常工作的關鍵。
對於DVI接口在數位電視、平板電視上的套用研究，更為關鍵的是EDID(Extended Display Identification DATA，即擴展顯示識別數據)編程，HDCP(High-bandwidth Digital Content Protection)功能的實現。這些對於數位電視來說都是全新套用，只有EDID和HDCP在數位電視上實現後，DVI接口才是真正的數位電視接口。號播出還有分別，如何利用正確的方法將DVI接口輸出的視頻信號進行準確的廣播級指標的測試，目前還沒有一個很完善的方法。
規格
DVI接口有3種類型5種規格，端子接口尺寸為39.5mm×15.13mm。
3大類包括：DVI－Analog（DVI-A）接口，DVI-Digital（DVI-D）接口，DVI-Integrated（DVI-I）接口。
5種規格包括DVI-A(12+5)、單連線DVI-D（18+1）、雙連線DVI-D（24+1）、單連線DVI-I（18+5）、雙連線DVI-I（24+5）。
DVI－Analog（DVI-A）接口（12+5）只傳輸模擬信號，實質就是 VGA模擬傳輸接口規格。當要將模擬信號D-Sub接頭連線在顯示卡的DVI－I插座時，必須使用轉換接頭。轉換接頭連線顯示卡的插頭，就是DVI-A接口。早期的大螢幕專業CRT中也能看見這種插頭。
DVI-Digital（DVI-D）接口（18+1和24+1）是純數字的接口，只能傳輸數位訊號，不兼容模擬信號。所以，DVI-D的插座有18個或24個數字插針的插孔+ 1個扁形插孔。
DVI-Integrated（DVI-I）接口（18+5和24+5）是兼容數字和模擬接口的，所以，DVI-I的插座就有18個或24個數字插針的插孔+5個模擬插針的插孔（就是旁邊那個四針孔和一個十字花）。比DVI-D多出來的4根線用於兼容傳統VGA模擬信號。基於這樣的結構，DVI-I插座可以插DVI-I和DVI-D的插頭，而DVI-D插座只能插DVI-D的插頭。DVI-I兼容模擬接口並不意味著模擬信號的接口D-Sub插頭可以直接連線在DVI-I插座上，它必須通過一個轉換接頭才能連線使用。一般採用這種接口的顯示卡都會帶有相關的轉換接頭。考慮到兼容性問題，目前顯示卡一般會採用DVI-I接口，這樣可以通過轉換接頭連線到普通的VGA接口。而帶有兩個DVI接口的顯示器一般使用DVI-D類型。而帶有一個DVI接口和一個VGA接口的顯示器，DVI接口一般使用帶有模擬信號的DVI-I接口。
最大解析度 | |
接口種類 | 最大解析度 |
VGA | 2048x1536,60Hz |
DVI-I單通道 | 1920x1200,60Hz |
DVI-I雙通道 | 2560x1600,60Hz/1920x1080,120Hz |
DVI-D單通道 | 1920x1200,60Hz |
DVI-D雙通道 | 2560x1600,60Hz/1920x1080,120Hz |
DVI接口在傳輸數位訊號時又分為單連線(Single Link)和雙連線(Dual Link)兩種方式。單連線DVI接口的傳輸速率只有雙連線的一半，為165MHz/s ，最大的解析度和刷新率只能支持到1920x1200,60hz 。至於雙連線的DVI接口，支持到2560x1600，60Hz模式，也可以支持1920x1080，120Hz的模式。液晶顯示器要達到3D效果必須擁有120Hz的刷新率，所以3D方案中，使用DVI的話，必須要使用雙連線的DVI接口的DVI線。總的來說，如果是1920x1200內的解析度，單雙連線兩者輸出的畫質是一樣的。
類型 | 信號類型 | 針數 | 備註 |
DVI-I單通道 | 數字/模擬 | 18+5 | 可轉換VGA |
DVI-I雙通道 | 數字/模擬 | 24+5 | 可轉換VGA |
DVI-D單通道 | 數字 | 18+1 | 不可轉換VGA |
DVI-D雙通道 | 數字 | 24+1 | 不可轉換VGA |
DVI-A | 模擬 | 12+5 | 已廢棄 |
DVI-I支持數字/模擬轉換的接口類型，倘若顯示器只有一種DVI接口，那就會搭配支持數字/模擬兩種模式的DVI-I。假如顯示器有DVI和VGA兩種接口，則搭配DVI-D。
優缺點
接口種類 | 優點 | 缺點 | 建議 |
VGA | 支持高達2048x1536解析度，支持熱插拔 | 容易受其他信號干擾，高解析度下字型有點虛 | 避免畫面容易受干擾，在1920x1080解析度下，20英寸及以內使用VGA。 |
DVI | 高解析度下畫面更加細膩，不容易受信號干擾 | 種類多，大部分DVI線不支持1920x1200以上解析度。熱插拔有可能燒壞電路 | 建議全高清顯示器使用DVI，超過1920x1200解析度或使用3D的話，需使用雙通道線材。 |
接口區別
誤區
1、誤區：DVI與HDMI兩個接口的畫質相差很大
現有情況下，相同解析度，DVI與HDMI兩個接口的畫質無明顯區別，但是隨著HDMI接口的發展，比DVI接口能提供更多的功能。
2、誤區：HDMI接口可以傳輸音頻信號，DVI不能傳輸音頻信號
HDMI的優點
HDMI 1.3版本：
1、新增了對新型無損壓縮數字音頻格式 Dolby TrueHD和DTS-HD Master Audio™的支持。
2、更高的刷新率：在同樣1920x1080解析度的模式下，HDMI 1.3提供165Hz刷新率比雙通道DVI接口的120Hz刷新率更高。
HDMI 1.4版本：
1、乙太網絡通道：HDMI 規格1.4在纜線中增加了數據通路, 來達成雙向高速的傳送。有此功能的設備在連結後，將可用以太線100Mb/秒的速度傳送和接收數據, 並使這些設備立即成為IP基礎的設備。HDMI乙太網絡通道可讓集成網際網路功能的HDMI設備，無需使用其他乙太網絡線纜，即可與其他HDMI設備共享其網際網路連線。此一新功能同時也提供HDMI設備間共享內容所需的互連架構。
2、更高的解析度：支持3840×2160 24Hz/25Hz/30Hz；4096×2160 24Hz解析度。新規格支持4096×2160解析度，使得HDMI界面得以用許多數字影院所採用的同等標準解析度的內容傳輸。而雙通道DVI接口只能支持到2560x1600解析度。
如何選擇DVI接口及DVI接口有哪些優勢
DVI接口的優勢主要體現在以下兩方面:
1、速度快:DVI傳輸的是數位訊號，數字圖像信息不需經過任何轉換，就會直接被傳送到顯示設備上，因此減少了數字→模擬→數字繁瑣的轉換過程，大大節省了時間，因此它的速度更快，有效消除拖影現象，而且使用DVI進行數據傳輸，信號沒有衰減，色彩更純淨，更逼真。
2、畫面清晰:計算機內部傳輸的是二進制的數位訊號，使用VGA接口連線液晶顯示器的話就需要先把信號通過顯示卡中的D/A(數字/模擬)轉換器轉變為R、 G、B三原色信號和行、場同步信號，這些信號通過模擬信號線傳輸到液晶內部還需要相應的A/D(模擬/數字)轉換器將模擬信號再一次轉變成數位訊號才能在液晶上顯示出圖像來。在上述的D/A、A/D轉換和信號傳輸過程中不可避免會出現信號的損失和受到干擾，導致圖像出現失真甚至顯示錯誤，而DVI接口無需進行這些轉換，避免了信號的損失，使圖像的清晰度和細節表現力都得到了大大提高。
在邊緣融合系統中基本上都會用到的採集雙路VGA信號或雙路DVI信號的採集卡，接下來我們從以下幾個方面闡述一下在選擇DVI雙路採集卡時應該注意的相關問題：
① DVI是不是真正意義上的數位訊號架構，DVI數位訊號架構的採集卡，相對於VGA採集卡來說研發難度高很多，所以我們一定要注意所選的是不是在卡上做了簡單的 VGA轉DVI接口模組，而不是真正的DVI架構純數字採集卡。
② 由於開發技術的限制，要做到DVI採集卡包括VGA採集卡可採集獨立顯示卡輸出和非獨立顯示卡輸出的技術門檻會很高，在選擇此類產品時一定要注意辨別看是否支持。
③是否具有板載快取，這個很重要，採集卡的很多關鍵性能需要板載快取來提高。
④DVI雙路採集卡，不是簡單的兩卡複製，是真正需要將兩塊DVI採集卡合二為一，一槽兩卡，同時採集兩路DVI信號，並且參數要能獨立調節，不能相互影響，不是兩塊卡完全設定成一樣才能使用，不能設定某一個影響另一個，在選擇時也要注意辨別。
⑤軟體的套用要比較簡單，因為DVI雙路採集卡屬於採集非標準圖像信號，很多參數需要調試，所以軟體的設計要利於初用者順利調試，快速達到最好的效果
