显示器接口类型(图文介绍)

显示器接口是指显示器和主机之间的接口,通常有DVI、HDMI和15针D-Sub三种:

DVI数字输入接口:DVI(Digital Visual Interface,数字视频接口)是近年来随着数字化显示设备的发展而发展起来的一种显示接口。普通的模拟RGB接口在显示过程中,首先要在计算机的显 卡中经过数字/模拟转换,将数字信号转换为模拟信号传输到显示设备中,而在数字化显示设备中,又要经模拟/数字转换将模拟信号转换成数字信号,然后显示。 在经过2次转换后,不可避免地造成了一些信息的丢失,对图像质量也有一定影响。而DVI接口中,计算机直接以数字信号的方式将显示信息传送到显示设备中, 避免了2次转换过程,因此从理论上讲,采用DVI接口的显示设备的图像质量要更好。另外DVI接口实现了真正的即插即用和热插拔,免除了在连接过程中需关 闭计算机和显示设备的麻烦。现在很多液晶显示器都采用该接口,CRT显示器使用DVI接口的比例比较少。需要说明的是,现在有些液晶显示器的DVI接口可 以支持HDCP协议,为看有版权的高清电影电视打下基础。

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HDMI数字输入接口:HDMI的英文全称是“High Definition Multimedia”,中文的意思是高清晰度多媒体接口。HDMI接口可以提供高达5Gbps的数据传输带宽,可以传送无压缩的音频信号及高分辨率视频 信号。同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换,可以保证最高质量的影音信号传送。应用HDMI的好处是:只需要一条HDMI线,便可以同时传送影 音信号,而不像现在需要多条线材来连接;同时,由于无线进行数/模或者模/数转换,能取得更高的音频和视频传输质量。对消费者而言,HDMI技术不仅能提 供清晰的画质,而且由于音频/视频采用同一电缆 ,大大简化了家庭影院系统的安装。HDMI接口支持HDCP协议,为看有版权的高清电影电视打下基础。

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2002年的4月,日立、松下、飞利浦、Silicon Image、索尼、汤姆逊、东芝共7家公司成立了HDMI组织开始制定新的专用于数字视频/音频传输标准。2002年岁末,高清晰数字多媒体接口 (High-definition Digital Multimedia Interface)HDMI 1.0标准颁布,到2006底已经颁布了1.3版本,主要变化在于近一步加大带宽,以便传输更高分辨率和色深。HDMI在针脚上和DVI兼容,只是采用了 不同的封装。与DVI相比,HDMI可以传输数字音频信号,并增加了对HDCP的支持,同时提供了更好的DDC可选功能。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。

15针D-Sub输入接口:也叫VGA接口,CRT彩显因为设计制造上的原因,只能接受模拟信号输入,最基本的包含RGBHV(分别为红、绿、 蓝、行、场)5个分量,不管以何种类型的接口接入,其信号中至少包含以上这5个分量。大多数PC机显卡最普遍的接口为D-15,即D形三排15针插口,其 中有一些是无用的,连接使用的信号线上也是空缺的。除了这5个必不可少的分量外,最重要的是在96年以后的彩显中还增加入DDC数据分量,用于读取显示器 EPROM中记载的有关彩显品牌、型号、生产日期、序列号、指标参数等信息内容,以实现WINDOWS所要求的PnP(即插即用)功能。

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除了以上三种常见的接口外,还有一种ADC接口,是苹果机显示器的专用接口。最大的特点是数据线和电源线做在一起,这样显示器就只需一根线,满足苹果电脑清爽时尚的风格。

DVI全称为Digital Visual Interface,它是1999年由Silicon Image、Intel(英特尔)、Compaq(康柏)、IBM、HP(惠普)、NEC、Fujitsu(富士通)等公司共同组成 DDWG(Digital Display Working Group,数字显示工作组)推出的接口标准。它是以Silicon Image公司的PanalLink接口技术为基础,基于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。

目前的DVI接口分为两种,一个是DVI-D接口,只能接收数字信号,接口上只有3排8列共24个针脚,其中右上角的一个针脚为空。不兼容模拟信号。

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另外一种则是DVI-I接口,可同时兼容模拟和数字信号。兼容模拟幸好并不意味着模拟信号的接口D-Sub接口可以连接在DVI-I接口上,而是必须通过一个转换接头才能使用,一般采用这种接口的显卡都会带有相关的转换接头。

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考虑到兼容性问题,目前显卡一般会采用DVD-I接口,这样可以通过转换接头连接到普通的VGA接口。而带有DVI接口的显示器一般使用DVI-D接 口,因为这样的显示器一般也带有VGA接口,因此不需要带有模拟信号的DVI-I接口。当然也有少数例外,有些显示器只有DVI-I接口而没有VGA接 口。显示设备采用DVI接口具有主要有以下两大优点:

一、速度快

DVI传输的是数字信号,数字图像信息不需经过任何转换,就会直接被传送到显示设备上,因此减少了数字→模拟→数字繁琐的转换过程,大大节省了时间,因此它的速度更快,有效消除拖影现象,而且使用DVI进行数据传输,信号没有衰减,色彩更纯净,更逼真。

二、画面清晰

计算机内部传输的是二进制的数字信号,使用VGA接口连接液晶显示器的话就需要先把信号通过显卡中的D/A(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,这些信号通过模拟信号线传输到液晶内部还需要相应的A/D(模拟/数字)转换器将模拟信号再一次转变成数字信号才能在液晶 上显示出图像来。在上述的D/A、A/D转换和信号传输过程中不可避免会出现信号的损失和受到干扰,导致图像出现失真甚至显示错误,而DVI接口无需进行 这些转换,避免了信号的损失,使图像的清晰度和细节表现力都得到了大大提高。

最后,DVI接口可以支持HDCP协议,为将来看带版权的高清视频打下基础。不过要想让显卡支持HDCP,光有DVI接口是不行的,需要加装专用的芯片,还要交纳不斐的HDCP认证费,因此目前真正支持HDCP协议的显卡还不多。

HDCP是High-bandwidth Digital Content Protection的缩写,中文可称作“HDCP数字内容保护”。HDCP技术是由好莱坞与半导体界巨人Intel合作发开,它可以实际运用在显卡、 DVD播放机等传输端,以及显示器、电视机、投影机的接收端之间。是高清电影、电视节目的重要反盗版技术,不支持HDCP协议的显示器无法正常播放有版权 的高清节目。

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。其中AACS是加密技术,同时被用在HD DVD和蓝光光盘当中,保护光盘中的视频内容无法正常复制出来在其它地方播放。

而HDCP协议是用来防止视频内容在传输的过程被完整的复制下来。这种技术并不是让数字讯号无法被不合法的录制下来,而是将数字讯号进行加密,让不合法的 录制方法,无法达到原有的高分辨率画质。例如蓝光影碟机在播放高清碟片时无法同时录下清晰的节目,在计算机上播放碟片时无法清晰的录制显示器上的节目。 HDCP从始到终都保护视频信号,也就是说整套播放系统中每一个环节都必须支持HDCP协议,如果显示器不支持HDCP协议,那么就无法正常播放高清节 目,只能看到黑屏或者低画质的节目。要支持HDCP协议,必须使用DVI、HDMI等数字视频接口,传统的VGA等模拟信号接口无法支持HDCP协议。当 使用VGA等模拟信号接口时,画面就会下降成为低画质,或者提示无法播放,从而失去高清的意义,防止了盗版。需要说明的是,HDMI接口内嵌了HDCP协 议,带有HDMI接口的显示器都支持HDCP协议。但是并不是带DVI接口的液晶显示器都支持HDCP协议,必须经过带有相应硬件芯片,通过认证的显示器 才行。

在电脑平台上受到HDCP技术保护的数据内容在输出时会由操作系统中的COPP驱动(认证输出保护协议)首先验证显卡,只有合法的显卡才能实现内容输出, 随后要认证显示设备的密钥,只有符合HDCP要求的设备才可以最终显示显卡传送来的内容。HDCP传输过程中,发送端和接受端都存储一个可用密钥集,这些 密钥都是秘密存储,发送端和接受端都根据密钥进行加密解密运算,这样的运算中还要加入一个特别的值KSV(视频加密密钥)。同时HDCP的每个设备会有一 个唯一的KSV序列号,发送端和接受端的密码处理单元会核对对方的KSV值,以确保连接是合法的。HDCP的加密过程会对每个像素进行处理,使得画面变得 毫无规律、无法识别,只有确认同步后的发送端和接受端才可能进行逆向处理,完成数据的还原。在解密过程中,HDCP系统会每2秒中进行一次连接确认,同时 每128帧画面进行一次发送端和接受端同步识别码,确保连接的同步。为了应对密钥泄漏的情况,HDCP特别建立了“撤销密钥”机制。每个设备的密钥集 KSV值都是唯一的,HDCP系统会在收到KSV值后在撤销列表中进行比较和查找,出现在列表中的KSV将被认做非法,导致认证过程的失败。这里的撤销密 钥列表将包含在HDCP对应的多媒体数据中并将自动更新。

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可见要想在计算机上播放有版权的高清节目,不论是HDTV、蓝光还是HD DVD碟片,都要求显示器和显卡支持HDCP协议。不过厂商要为产品打上HDCP的Logo,则需要支付一定的认证费用,还要增加硬件芯片,显然提高了成 本,目前只有部分产品通过认证。由于高清节目会逐渐普及,HDCP已成定局,因此支持HDCP协议的设备也会越来越多。

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