高清接口简介

高清接口简介

序言

高清和标清是按显示图像的分辨率来区分的。

 

§1.VGA ：全称是Video Graphics Array，支持最大分辨率为640×480；

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

§3.SXGA+ ：全称Super Extended Graphics Array，显示分辨率为1400×1050；

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

§5.WXGA(Wide Extended Graphics Array)：作为普通XGA屏幕的宽屏版本，WXGA采用16:10的横宽比最大显示分辨率为1280×800；

§6.WXGA+(Wide Extended Graphics Array)：这是一种WXGA的的扩展，其最大显示分辨率为1280×854。由于其横宽比例为15:10而非标准宽屏的16:10；

§7.WSXGA+(Wide Super Extended Graphics Array)：其显示分辨率为1680×1050；

§8.WUXGA(Wide Ultra Video Graphics Array)：同样是16：10，比较少见，其显示分辨率可以达到1920×1200

§9.2K分辨率。最高分辨率为2048X1080，这一般用在数字电影放映机中。

 

1.VGA信号

VGA接口是最普及的模拟接口。

VGA接口又称 D-Sub 15针接口。

D-sub全称D-subminiature，其名字的来源是由于接口的外型酷似字母大"D"而得来的。事实上，我们常说的D-sub仅仅是D-subminiature中的一种，D-sub规范将接口分成了好多种形式。它的另一个名字叫做VGA，实际上这个名字的来历并不是由接口得来的，而是它所支持的最低图像标准得来的名称。VGA（Video Graphics Array）是IBM于1987年提出的一个使用类比讯号的电脑显示标准。

从接口的外型看，是排了3列每列5针共15针的方式。但是在实际中，插头会有明显的不同，第二列上会有个针脚的缺失。实际上这是正常的，这样是省去了无定义的针脚。目前大多数计算机与外部显示设备之间都是通过模拟VGA接口连接，计算机内部以数字方式生成的显示图像信息，被显卡中的数字/模拟转换器转变为R、G、Ｂ三原色信号和行、场同步信号，信号通过电缆传输到显示设备中。对于模拟显示设备，如模拟CRT显示器，信号被直接送到相应的处理电路，驱动控制显像管生成图像。

 

 

2. DVI接口

DVI全称为Digital Visual Interface。DVI的英文全名为Digital Visual Interface，中文称为"数字视讯接口"。是一种视讯接口标准，设计的目标是透过数位化的传送来强化个人电脑显示器的画面品质。目前广泛应用于LCD，数位投影机等显示设备上。此标准由显示业界数家Silicon image、Intel（英特尔）、Compaq（康柏）、IBM、HP（惠普）、NEC、Fujitsu（富士通）领导厂商所组成的论坛"数字显示工作小组"（Digital Display Working Group - DDWG-）制订。DVI接口可以传送未压缩的数位视频资料到显示装置。

DVI是以Silicon image公司的PanalLink接口技术为基础，基于最小化转移差动讯号TMDS（Transition Minimized Differential Signaling，最小化传输差分信号）电子协议作为基本电气连接。TMDS是一种微分信号机制，可以将象素数据编码，并通过串行连接传递。显卡产生的数字信号由发送器按照TMDS协议编码后通过TMDS通道发送给接收器，经过解码送给数字显示设备。一个DVI显示系统包括一个传送器和一个接收器。传送器是信号的来源，可以内建在显卡芯片中，也可以以附加芯片的形式出现在显卡PCB上；而接收器则是显示器上的一块电路，它可以接受数字信号，将其解码并传递到数字显示电路中，通过这两者，显卡发出的信号成为显示器上的图象。小熊在线www.beareyes.com.cn

如今已经是LCD大规模普及的年代了，因着LCD的普及，DVI这种接口也便开始出现在人们的视野里。大家应该清楚知道，CRT和LCD的工作原理是完全不同的，CRT需要接受模拟信号，LCD接受的则是数字信号。在计算机中所处理的显示信号完全是数字信号，要是输入到CRT显示器中，需要转化成模拟信号。因此，只要在系统内完成转换，直接通过VGA线缆传输到显示器即可。LCD却不同，若是通过VGA传输到LCD的是模拟信号，在LCD内还要进行二次转换重新转换回电脑系统内处理的所用的数字信号，这样的结果是造成了一些图像细节上完全不必要的损失。在这种情况下，DVI接口便诞生了。小熊在线www.beareyes

一个"单链结"(Single Link)DVI通道包括了四条双绞缆线(红，绿，蓝，时脉信号)，每个像素资料量为24位元。信号的时序与VGA极为类似。画面是以逐行的方式被传送，并在每一行与每帧画面传送完毕后加入一个特定的空白时间（类似模拟信号的扫瞄线），并没有将资料封包化，也不会只更新前后画面改变的部分。每张画面在该更新时都会被完整的重新传送。单链结DVI最大可传送的分辨率为2.6百万像素，每秒钟更新60次。新版的DVI规格中提供一组额外的DVI链结通道，当两组链结一起使用时可以提供额外的传送带宽，称为双链结（Dual-link DVI）运作模式。DVI规格中规定以165MHz的带宽为界，当显示模式需求低于此带宽时应只使用单链结运作，以上则应自动切换为双链结。另外第二组链结也可作为传送超过24位元的像素色彩资料使用。
DVI接头除包含DVI标准所规定的数字信号针脚之外也可包含传统模拟信号(VGA)的脚位。因此，DVI也同样实现了对CRT传统显示器的兼容。这样的设计是为了维持DVI的通用性实现完全的兼容。小熊在线www.beareyes.com.cn

（DVI转VGA接口）

随着实作功能的不同，DVI接头被分成三种类型：
DVI-D (仅传送数位讯号)
DVI-A (仅传送类比讯号)
DVI-I (可传送数位及类比讯号)
此外有实作出第二组DVI链路的接头有时被称为DVI-DL (dual link).

如今，随着HDCP的引入，越来越多的设备开始支持HDCP，兼容HDCP的DVI/HDCP开始出现。这种接头在物理上与DVI相同，但是其传送的资料有经过HDCP协定所加密以防止非法复制。现今装有DVI接口显卡的电脑经常可利用一般的大型显示设备使用，但由于2007年之前产制的显卡大多不支援HDCP，所以可能会受到版权保护技术的限制而无法以最高分辨率播放受到HDCP保护的视讯内容。

注：

HDCP是High-bandwidth Digital Content Protection的缩写，中文可称作“HDCP数字内容保护”。

 DVD之后的高清电影节目采用了HDCP和AACS反盗版技术，蓝光和HD DVD都使用了这种反盗版技术，高清电视（HDTV）也会使用。使用了HDCP和AACS反盗版技术后电影节目只能在支持HDCP的设备上正常播放，否则只能看到黑屏显示或者低画质显示（清晰度大约只有正常的四分之一），也就便失去了高清的价值。

（现在HD DVD和蓝光DVD普及的情况下，对于HDCP的支持也显得越来越重要。在选用DVI矩阵及切换器时应当适当考虑。）

 

3.HDMI接口

HDMI的英文全称是"High Definition Multimedia Interface"，即高清晰度多媒体接口。是一种全数位化影像/声音传输接口，可以传送无压缩的音频信号及视频信号，HDMI提供所有兼容装置--如机上盒（set-top box），DVD播放机，个人电脑，电视游乐器，综合扩大机，数位音响与电视机--一个共通的资料连接管道，HDMI可以同时传送音频和影音信号，由于音频和视频信号采用同一条电缆，大大简化了系统的安装。
（HDMI线缆）
实际上，设计出HDMI的初衷并不是为了在电脑设备之间传输数据，而是作为数字多媒体设备间的传输。HDMI是在1999年，由Sony, Hitachi, Thomson (RCA), Philips, Matsushita (Panasonic), Toshiba和 Silicon image 开发的高清晰度多媒体接口 (HDMI)新近成为 HDTV 和消费类电子产品市场的连接标准。HDMI的优势不光是视频信号的连接，同样提供了音频信号的连接。HDMI是首个也是唯一一个在单数字接口中集成不压缩的高清晰度视频、多声道音频和智能格式与命令数据的数字接口。对于家庭用户来说，最大的好处是享受高清晰数字视频的同时也享受了高档的声效。HDMI在保证高档多声道声效的同时简化了线路，因此非常适合家用电器设备之间的传输。小熊在线www.beareyes.com.cn

         图：接口依次 S-视频、HDMI接口、DVI接口

HDMI支持5Gbps的数据传输率，最远可传输15米，足以应付一个1080p的视频和一个8声道的音频信号。而因为一个1080p的视频和一个8声道的音频信号需求少于4GB/s，因此HDMI还有很大余量。这允许它可以用一个电缆分别连接DVD播放器，接收器和PRR。此外HDMI支持EDID、DDC2B，因此具有HDMI的设备具有"即插即用"的特点，信号源和显示设备之间会自动进行"协商"，自动选择最合适的视频/音频格式。在最新的HDMI 1.3b规范中，其带宽已经翻倍提升到了10.2GB/s，颇有将要赶超DisplayPort的趋势，分辨率也由原来的1920×1080提升到了2560×1600，另外值得注意的是加入了对于Dolby TrueHD和DTS-HD Master Audio先进音频格式的支持。这里不得不提到UDI，UDI实际上就是省去了音频线路的HDMI，它和HDMI有异曲同工之妙。小熊在线www.beareyes.com.cn

值得主意的的是，HDMI和DVI使用了相同的TMDS电器协议进行信号传输，针脚定义一定程度上和DVI近似，因此完全实现了HDMI和DVI接口之间的相互转接。但是转接的效果和原生的效果肯定不同，转接的HDMI的视频效果仅仅是DVI的效果而已。ATI的R600的推出，实现了一种新的有趣的技术。R600显卡将具备2个DVI输出口，而其中一个DVI接口还能够被转换成支持HD Audio和视频格式的HDMI接口。DVI和HDMI的转换通过一个附带有趣转接头实现，当你插入的设备不管是HDMI还是DVI都能正确识别，并且正常工作，这个是AMD做的一个很有意思的东西。

4.DidsplayPort接口

制定DisplayPort接口标准的组织是VESA(视频电子标准组织)。最早版本为2006年5月，VESA就对外发布的Displayport 1.0标准。

 

DisplayPort的优势：

1.高带宽
在高清晰视频即将流行之际，没有高带宽的显示接口是无法立足的。DisplayPort问世之初，它可提供的带宽就高达10.8Gb/s。要知道，HDMI 1.2a的带宽仅为4.95Gb/s，即便最新发布的HDMI 1.3所提供的带宽(10.2Gb/s)也稍逊于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，充足的带宽保证了今后大尺寸显示设备对更高分辨率的需求。
2.最大程度整合周边设备
和HDMI一样，DisplayPort也允许音频与视频信号共用一条线缆传输，支持多种高质量数字音频。但比HDMI更先进的是，DisplayPort在一条线缆上还可实现更多的功能。在四条主传输通道之外，DisplayPort还提供了一条功能强大的辅助通道。该辅助通道的传输带宽为1Mbps，最高延迟仅为500μs，可以直接作为语音、视频等低带宽数据的传输通道，另外也可用于无延迟的游戏控制。可见，DisplayPort可以实现对周边设备最大程度的整合、控制。
3.内外接口通吃
目前DisplayPort的外接型接头有两种:一种是标准型，类似USB、HDMI等接头;另一种是低矮型，主要针对连接面积有限的应用，比如超薄笔记型电脑。两种接头的最长外接距离都可以达到15米，虽然这个距离比HDMI要逊色一些，不过接头和接线的相关规格已为日后升级做好了准备，即便未来 DisplayPort采用新的2X速率标准(21.6Gbps)，接头和接线也不必重新进行设计。
除实现设备与设备之间的连接外，DisplayPort还可用作设备内部的接口，甚至是芯片与芯片之间的数据接口。比如，DisplayPort就“ 图谋”取代LCD中液晶面板与驱动电路板之间主流接口——LVDS(Low Voltage Differential Signaling，低压差分信号)接口的位置。DisplayPort的内接型接头仅有26.3mm宽、1.1mm高，比LVDS接口小30%，但传输率却是LVDS的3.8倍。
4.简化相关产品的设计
HDMI是在DVI的基础上发展而来的，它们都使用了S(最小化传输差分信号)信号传输技术，图像传输前数字信号必须经过S电路转换为 S信号。而采用DisplayPort，数字信号可直接输出，不需要S转换电路。不仅如此，DisplayPort同样可简化LCD内部设计。因为DVI、HDMI不能直接驱动时序控制器，所以VGA或S信号输入LCD后，必须转换成LVDS信号。相比之下，DisplayPort则实现了与面板的集成，可直接驱动面板进行显示，精简了LVDS转换电路。
在平板电视领域，DisplayPort也有令人心动之处。为了传输DVI、HDMI、S端子等不同信号，现有平板电视的电路结构要求主板和输入单元之间架设多条独立的连接线。而使用DisplayPort后，仅需一条连接线就可以把所有信号输入到主板的视频处理器，主板设计难度降低了，成本也大为削减。
5.具备高度的可扩展特性
尽管DisplayPort 1.0标准只支持一条音频流传输，但DisplayPort具备高度的可扩展特性，要让它同时传输多条视频或音频流并不是一件困难的事情。画中画、分屏显示功能对于DisplayPort而言就是“小菜一碟”，一条DisplayPort连接线最高可支持6条1080i或3条1080p视频流。
6.内容保护技术更可靠
DisplayPort也想把触角延伸到消费电子领域，而这个领域对版权的保护十分敏感，如果没有相应的内容保护技术，即使其优势再大也很难获得影片供应商的青睐。在这方面DisplayPor已经作好了准备，但它并不像HDMI、UDI那样采用HDCP，而是使用Philips为 DisplayPort制订的一套内容防拷协议，该技术基于128位高速加密引擎，采用标准密钥交换方法，支持标准的RSA认证，提供高达2048位的密钥长度，保护技术比HDMI的HDCP更加可靠。当然，DisplayPort的架构更富弹性，厂商也可根据需要选择其他内容保护协议熊在线www.beareyes.com.cn

在2007至2008年间，DisplayPort接口得到众多厂家的支持，大有取代DVI和HDMI的趋势，但是市场反应都没有预期好，直到今日，在高清传输接口中DVI和HDMI仍然占据主导地位。