淺談DVI與HDMI基本知識(shí) - 無(wú)圖版
北大清鳥(niǎo) --- 2007-12-21 08:39:45
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DVI與HDMI介紹
目前許多廠商都發(fā)布了帶有DVI與HDMI連接器的消費(fèi)電子類(lèi)產(chǎn)品，DVI (Digital Visual Interface)指的是數(shù)字視頻接口，HDMI (High Definition Multimedia Interface)指的是高清晰度多媒體接口。這兩種接口將廣泛應(yīng)用于DVD播放機(jī)、有線電視/衛(wèi)星電視機(jī)頂盒、HDTV等設(shè)備上，它們可以有效地提高數(shù)字圖像的質(zhì)量，不再需要進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。尤其是HDTV產(chǎn)品中，會(huì)經(jīng)常用到DVI 和HDMI接口，這還和HDCP (High-Bandwidth Digital Content Protection高寬帶數(shù)字內(nèi)容保護(hù))有關(guān)，DVI 和HDMI接口支持HDCP，但是截至目前，HDCP仍未得到廣泛使用。隨著越來(lái)越多的內(nèi)容受到版權(quán)保護(hù)，讓您的設(shè)備符合HDCP標(biāo)準(zhǔn)將變得越來(lái)越重要。HDMI連接器除了包括有控制信號(hào)之外，還也包含了高品質(zhì)的數(shù)字音頻能力。DVI 和HDMI電纜所傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)與現(xiàn)在的模擬信號(hào)不同，它在傳輸信號(hào)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些問(wèn)題。
DVI/HDMI設(shè)備將工作在什么樣的條件下呢？一個(gè)DVI或者HDMI設(shè)備在從源設(shè)備向顯示器傳輸視頻信號(hào)時(shí)，它的能力將體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1、 發(fā)射機(jī)能夠正確傳輸信號(hào)
2、 電纜可以以最低的干擾和衰減傳輸信號(hào)
3、 接收機(jī)可以正確恢復(fù)所接收的信號(hào)，并驗(yàn)證HDCP信號(hào)。
這三個(gè)環(huán)節(jié)是相輔相成，缺一不可。源設(shè)備與接收設(shè)備的兼容性是問(wèn)題可能出現(xiàn)的根源。改善HDMI和DVI底板輸出的性能與電路設(shè)計(jì)也將提高源設(shè)備與接收設(shè)備提供和恢復(fù)信號(hào)的能力。
電纜本身通常都不是問(wèn)題的根源，除非電纜的長(zhǎng)度太長(zhǎng)了。
當(dāng)DVI和HDMI電纜制作很好時(shí)，并且連接到RPTV, Plasma 和LCD的電纜較短時(shí)通常都不會(huì)有問(wèn)題。因?yàn)橥队皟x那樣設(shè)備需要較長(zhǎng)電纜，這樣就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，這種情況很普遍。目前，一些機(jī)頂盒與DVD播放器的DVI連接器電纜長(zhǎng)度限制在5米以內(nèi)(大概是15英尺)。在典型的家庭影院，信號(hào)源等設(shè)備的距離可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于DVI應(yīng)用所建議的5米。投影儀通常與信號(hào)源相距14至20英尺以上，它所需要的電纜長(zhǎng)度大概要20至30英尺。這給電纜生產(chǎn)商帶來(lái)嚴(yán)峻的考驗(yàn)，在接收端能夠完全恢復(fù)信號(hào)的情況下，一些小規(guī)格的雙絞TMDS線在傳輸信號(hào)時(shí)帶來(lái)許多積累衰減，在這種條件下，接收器也可以正常恢復(fù)�，F(xiàn)在有許多公司都提出了基于銅線的解決方案，因?yàn)檫@種方式的價(jià)格要比光纖或者其它電纜方式都要合理。HDMI就是基于長(zhǎng)距離電纜傳輸而設(shè)計(jì)的方式，但是其實(shí)際性能約束跟DVI相似。當(dāng)前，對(duì)長(zhǎng)距離DVI電纜的應(yīng)用需要增增幅器(booster amplifiers)或者光網(wǎng)擴(kuò)展器(fiber optic extenders)，這使用成本又增加了數(shù)百美元。
其它可能影響傳輸?shù)囊蛩?/B>
除了電纜的規(guī)格或者其絕緣性能之外，還有許多質(zhì)量因素包括電纜本身都會(huì)跟信號(hào)幅度衰減、傳輸延遲有關(guān)。當(dāng)這些電纜受到擠壓或彎曲時(shí)，會(huì)對(duì)傳輸性能產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。電纜本身的設(shè)計(jì)也很重要，它跟電纜在受到彎曲或者纏繞、擠壓時(shí)，性能發(fā)生變化的程度有莫大的關(guān)系。
有一種內(nèi)部注入氮?dú)獾?SPAN lang=EN-US>PE發(fā)泡絕緣電纜即使在信號(hào)頻率很高時(shí)候，也沒(méi)有多大衰減，這也是當(dāng)初人們將它用于有線電視應(yīng)用的主要原因。然而不幸的是，與一非發(fā)泡型絕緣電纜或者
HCF(hard cell foam)型絕緣電纜相比，其一致阻抗較低，而且在傳輸反射的過(guò)程中，回波損耗較大。這些特性在電纜受到彎曲或者擠壓會(huì)變得更壞，就像你所看到的那樣，試圖提高電纜的某一方面性能將給別的性能上帶來(lái)不利的影響。
說(shuō)起來(lái)容易做起來(lái)難
對(duì)制造商而言壓力依然存在，必須為在長(zhǎng)距離傳輸中，DVI和HDMI電纜可能存在的問(wèn)題尋找解決辦法，原則就是盡量保證優(yōu)化最重要的性能特征，而不介意可能會(huì)影響到其它次要的性能特征。
說(shuō)起來(lái)容易做起來(lái)難，就像大名鼎鼎的“墨菲法則”(Murphy's Law)一樣，它認(rèn)為任何可能出錯(cuò)的事終將出錯(cuò)(if something can go wrong, it will)，而在一套AV設(shè)備中，電纜就是最薄弱的，容易受到攻擊的環(huán)節(jié)。當(dāng)連接電纜為模擬音頻、視頻或者數(shù)字音頻電纜時(shí)，遇到的問(wèn)題都很容易解決，然而當(dāng)連接電纜是DVI/HDMI接口電纜時(shí)，問(wèn)題就變得棘手。
某些人一直想使用一個(gè)或者兩個(gè)不必要的適配器來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，比如將幾根電纜通過(guò)適配器相連組成一條長(zhǎng)電纜又或者通過(guò)切割與焊接的方式讓他們同時(shí)通過(guò)同一管道。
這些做法能夠很容易改善數(shù)字視頻電纜性能特性，但是卻會(huì)產(chǎn)生一系列的圖像質(zhì)量問(wèn)題。這些電纜的帶寬相對(duì)較高，在實(shí)際運(yùn)用中，DVI/HDMI接口電纜容易受到集膚效應(yīng)(skin effect)，延遲、阻抗變化和其它一些因素的影響，這些因素在其它類(lèi)型的電纜中卻是那么的無(wú)足輕重。
HDMI的一個(gè)非常有趣的問(wèn)題是許多公司都吹噓說(shuō)HDMI卓越性能使得它在極限電纜長(zhǎng)度的情況下都表現(xiàn)優(yōu)異。但這些公司中大多數(shù)都是芯片廠商，而許多大名鼎鼎的高質(zhì)量電纜生產(chǎn)商卻忽略了這個(gè)領(lǐng)域的市場(chǎng)容量，簡(jiǎn)直就是將長(zhǎng)距離通信市場(chǎng)拱手讓給了光網(wǎng)絡(luò)廠商與其它方案提供商，雖然他們可以提出好的解決方案，但是對(duì)消費(fèi)者而言，其成本太高了。
結(jié)果就是低成本銅線DVI/HDMI解決方案市場(chǎng)一直受制于人，就像那些“高端”的AV市場(chǎng)一樣，它也不考慮全局的長(zhǎng)距離耐久性能的電纜。這種格局短期內(nèi)不會(huì)改變。
為什么？
然而對(duì)一個(gè)電纜生產(chǎn)廠商而言，他是不太可能知道用戶會(huì)拿何種元器件與電纜配合使用。那何不讓我們來(lái)看看DVI/HDMI電纜的完整規(guī)格說(shuō)明呢？
A) 首先，沒(méi)有任何廠商會(huì)愿意讓其它人能夠輕而易取的抄襲其產(chǎn)品的優(yōu)秀設(shè)計(jì)與性能表現(xiàn)。
B) 要決定何種因素會(huì)影響到電纜的性能實(shí)在是太難了。
C) 還有許多因素值得考慮，某些因素或多或少跟芯片制造水平，信號(hào)源與接收器的性能有一些關(guān)系。
在一個(gè)典型的HDTV應(yīng)用中，一根單single link電纜可能在99%的時(shí)間里都是夠用的，大部分電腦圖形卡輸出也仍然是single link，僅在它們的模擬輸出有dual link，可獲得更高的性能表現(xiàn)。某些新出品的高性能顯示器與視頻卡都配有dual TMDS link，它們需要是dual link DVI電纜。HDMI標(biāo)準(zhǔn)是向下兼容的，因此，如果在顯示器上只有DVI接口，你可以使用一根“HDMI to DVI”轉(zhuǎn)換電纜與其相連。然而，DVI并不像HDMI那樣可以傳輸數(shù)字音頻信號(hào)，因此，若想獲得音頻輸出則需要一個(gè)單獨(dú)的音頻連接器。如果你正在使用數(shù)字音頻，那么需要為音頻部分使用同軸電纜或者光纜連接器。
建議
-當(dāng)兩個(gè)連接設(shè)備需要獲得最佳圖像品質(zhì)時(shí)，使用DVI/HDMI電纜連接器。
-電纜的長(zhǎng)度要最小化，盡量使用最短的連接方式。
-一根“靜長(zhǎng)度”電纜直接與設(shè)備相連是最優(yōu)的配置。
-如果多個(gè)信號(hào)與單一顯示設(shè)備相連，則需要使用支持HDCP的品質(zhì)開(kāi)關(guān)。
-在購(gòu)買(mǎi)電纜與開(kāi)關(guān)時(shí)，一定要選擇有品質(zhì)保證的廠商，并允許你有足夠的時(shí)間進(jìn)行試用。
在安裝工程開(kāi)始之前，一定要先將信號(hào)源與顯示器用電纜連接起來(lái)做一些測(cè)試，在安裝的過(guò)程，要妥善地搬運(yùn)這些電纜。gem --- 2008-07-03 11:22:24
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樓主提供的資料很詳細(xì)，值得學(xué)習(xí).
gyc2008 --- 2008-07-03 11:40:51
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我這里有HDMI更值的學(xué)習(xí)資料，非常祥細(xì)。
硬核 --- 2008-07-03 12:57:07
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gyc2008 --- 2008-07-03 15:11:16
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gyc2008 --- 2008-07-03 15:13:33
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3.4模擬3線色差、DVI和HDMI的簡(jiǎn)單比較
HDMI應(yīng)用示例
| 色差視頻接口 | DVI視頻接口 | HDMI接口 |
簡(jiǎn)單易用性 | 5~11條電線 | 3~9條線 | 1條線 |
是否數(shù)字音頻、視頻 | 否 | 僅僅視頻 | 數(shù)字音頻+數(shù)字視頻 |
解碼數(shù)字音頻傳輸 | 否 | 否 | 是 |
是否支持長(zhǎng)線 | 是 | 標(biāo)準(zhǔn)5米以下，可加長(zhǎng) | 5米以下，目前最長(zhǎng)報(bào)導(dǎo)30米 |
遙控 | 否 | 否 | 是 |
與電腦兼容 | 否 | 是 | 是 |
高清晰度視頻版權(quán)保護(hù) | 否 | 是 | 是 |
在模擬傳輸中，每一次“模擬è數(shù)字”、“數(shù)字è模擬”的轉(zhuǎn)換都將導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量的下降。同時(shí)在轉(zhuǎn)換過(guò)程和傳輸過(guò)程中帶來(lái)的同步信號(hào)和視頻信號(hào)之間的時(shí)間特性的“抖晃”(Jitter)非常難以解決，從而導(dǎo)致圖像的細(xì)微抖動(dòng)和聲音的變化問(wèn)題難以解決。而在HDMI的數(shù)字傳輸過(guò)程中，徹底解決了這些問(wèn)題。從而保證了“原始”圖像和聲音質(zhì)量的最佳表現(xiàn)。
-- 結(jié)束 --