顯示介面

顯卡上的介面

顯示介面是指顯卡與顯示器、電視機等圖像輸出設備連接的介面,顯卡有三個顯示介面,從左到右依次是S-Video、DVI 端子和VGA數字信號輸出介面,顯卡上常見的顯示介面有DVI介面、HDMI介面、VGA介面、S端子和其他電視介面。S端子和其他電視介面主要用於TV-out(也叫VIDEO-OUT)和VIDEO-IN功能,VIDEO-IN和VIDEO-OUT合稱VIVO。

功能特點


顯示介面
顯示介面
從功能上看,此外,顯卡上的DVI介面都是DVI-I介面,包含數字信號和模擬信號兩部分,因此很多沒有VGA介面的顯卡,可以通過一個簡單的轉接頭或信號轉化器,將顯卡的DVI介面轉成VGA介面。DVI和HDMI介面都是數字介面,尤其是帶有HDMI介面的顯卡,支持HDCP協議,為觀看帶有版權的高清節目打下基礎,而不支持HDCP協議的顯卡,不論連接顯示器還是電視,都無法正常觀看有版權的高清電影、電視節目。

系列型號


DVI

DVI全稱為Digital Visual Interface,它是1999年由Silicon Image、Intel(英特爾)、Compaq(康柏)、IBM、HP(惠普)、NEC、Fujitsu(富士通)等公司共同組成DDWG(Digital Display Working Group,數字顯示工作組)推出的介面標準。它是以Silicon Image公司的PanalLink介面技術為基礎,基於TMDS(Transition Minimized Differential Signaling,最小化傳輸差分信號)電子協議作為基本電氣連接。TMDS是一種微分信號機制,可以將象素數據編碼,並通過串列連接傳遞。顯卡產生的數字信號由發送器按照TMDS協議編碼后通過TMDS通道發送給接收器,經過解碼送給數字顯示設備。一個DVI顯示系統包括一個傳送器和一個接收器。傳送器是信號的來源,可以內建在顯卡晶元中,也可以以附加晶元的形式出現在顯卡PCB上;而接收器則是顯示器上的一塊電路,它可以接受數字信號,將其解碼並傳遞到數字顯示電路中,通過這兩者,顯卡發出的信號成為顯示器上的圖象。
種類
DVI介面分為兩種,一個是DVI-D介面,只能接收數字信號,介面上只有3排8列共24個針腳,其中右上角的一個針腳為空。不兼容模擬信號。
另外一種則是DVI-I介面,可同時兼容模擬和數字信號。兼容模擬信號並不意味著模擬信號的介面D-Sub介面可以連接在DVI-I介面上,而是必須通過一個轉換接頭才能使用,一般採用這種介面的顯卡都會帶有相關的轉換接頭。
考慮到兼容性問題,顯卡一般會採用DVI-I介面,這樣可以通過轉換接頭連接到普通的VGA介面。而帶有DVI介面的顯示器一般使用DVI-D介面,因為這樣的顯示器一般也帶有VGA介面,因此不需要帶有模擬信號的DVI-I介面。當然也有少數例外,有些顯示器只有DVI-I介面而沒有VGA介面。顯示設備採用DVI介面具有主要有以下兩大優點:
速度快
DVI傳輸的是數字信號,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,色彩更純凈,更逼真。
畫質清晰
計算機內部傳輸的是二進位的數字信號,使用VGA介面連接液晶顯示器的話就需要先把信號通過顯卡中的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字信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介面無需進行這些轉換,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。
最後,DVI介面可以支持HDCP協議,為將來看帶版權的高清視頻打下基礎。不過要想讓顯卡支持HDCP,光有DVI介面是不行的,需要加裝專用的晶元,還要交納不斐的HDCP認證費,因此真正支持HDCP協議的顯卡還不多。
顯示介面
顯示介面

HDMI

定義
五種hdmi數據線
五種hdmi數據線
HDMI的英文全稱是“High Definition Multimedia”,中文的意思是高清晰度多媒體介面。HDMI介面可以提供高達5Gbps的數據傳輸帶寬,可以傳送無壓縮的音頻信號及高解析度視頻信號。同時無需在信號傳送前進行數/模或者模/數轉換,可以保證最高質量的影音信號傳送。應用HDMI的好處是:只需要一條HDMI線,便可以同時傳送影音信號,而不像如今需要多條線材來連接;同時,由於無線進行數/模或者模/數轉換,能取得更高的音頻和視頻傳輸質量。對消費者而言,HDMI技術不僅能提供清晰的畫質,而且由於音頻/視頻採用同一電纜,大大簡化了家庭影院系統的安裝。
2002年的4月,日立松下飛利浦、Silicon Image、索尼、湯姆遜、東芝共7家公司成立了HDMI組織開始制定新的專用於數字視頻/音頻傳輸標準。2002年歲末,高清晰數字多媒體介面(High-definition Digital Multimedia Interface)HDMI 1.0標準頒布,到2006底已經頒布了1.3版本,主 要變化在於近一步加大帶寬,以便傳輸更高解析度和色深。HDMI在針腳上和DVI兼容,只是採用了不同的封裝。與DVI相比,HDMI可以傳輸數字音頻信號,並增加了對HDCP的支持,同時提供了更好的DDC可選功能。HDMI支持5Gbps的數據傳輸率,最遠可傳輸15米,足以應付一個1080p的視頻和一個8聲道的音頻信號。而因為一個1080p的視頻和一個8聲道的音頻信號需求少於4GB/s,因此HDMI還有很大余量。這允許它可以用一個電纜分別連接DVD播放器,接收器和PRR。此外HDMI支持EDID、DDC2B,因此具有HDMI的設備具有“即插即用”的特點,信號源和顯示設備之間會自動進行“協商”,自動選擇最合適的視頻/音頻格式。HDMI介面支持HDCP協議,為看有版權的高清電影電視打下基礎。不過,為了讓顯卡帶有HDMI介面,除了需要專用晶元外,顯卡廠商還要支付一筆不斐的HDMI認證費,因此帶有HDMI介面的顯卡還不多,但是HDCP已成定局,因此未來支持HDCP協議的顯卡也會多起來。
索尼產品
索尼產品

TV-Out

TV-Out是指顯卡具備輸出信號到電視的相關介面。普通家用的顯示器尺寸不會超過19寸,顯示畫面相比於電視的尺寸來說小了很多,尤其在觀看電影、打遊戲時,更大的屏幕能給人帶來更強烈的視覺享受。而更大尺寸的顯示器價格是普通用戶無法承受的,將顯示畫面輸出到電視,這就成了一個不錯的選擇。輸出到電視的介面主要應用的有三種。
一種是採用VGA介面,VGA介面是絕大多數顯卡都具備的介面類型,但這需要電視上具備VGA介面才能實現,而帶有此介面的電視相對還較少,同時多是一些價格較貴的產品,普及程度不高。此種方法一般不多採用,也不是人們習慣意義上說的視頻輸出
另外一種則是複合視頻介面,採用AV介面輸出視頻的顯卡輸出效果並不十分理想,但它卻是電視上都具備的介面,因此此類介面受到一定用戶的喜愛。此種輸出介面的顯卡產品較少,大多都提供輸出效果更好的S端子介面。
最後一種則是目前應用最廣泛、輸出效果更好的S端子介面。S端子也就是Separate Video。
但S-Video 仍要將兩路色差信號混合為一路色度信號C進行傳輸,然後再在顯示設備內解碼進行處理,這樣多少仍會帶來一定信號損失而產生失真(這種失真很小) ,而且由於混合導致色度信號的帶寬也有一定的限制。S-Video雖不是最好的,但考慮到市場狀況和綜合成本等其它因素,它還是應用最普遍的視頻介面。

Video-in

Video-in是指顯卡上具備用於視頻輸入的介面,並能把外部視頻源的信號輸入到系統內。這樣就可以把電視機、錄像機、影碟機、攝像機等視頻信號源輸入到電腦中。帶視頻輸入介面的顯卡,通過在顯卡上加裝視頻輸入晶元,再整合入顯卡自帶的視頻處理能力,提供更靈活的驅動和應用軟體,這樣就能給顯卡集成更多的功能。顯卡上支持視頻輸入的介面有RF射頻端子、複合視頻介面、S端子和VIVO介面等。
RF射頻端子
RF射頻端子是最早在電視機上出現的,原意為無線電射頻(Radio Frequency)。它是家庭有線電視採用的介面模式。RF 的成像原理是將視頻信號(CVBS)和音頻信號(Audio)相混合編碼后,輸出然後在顯示設備內部進行一系列分離/ 解碼的過程輸出成像。由於步驟繁瑣且音視頻混合編碼會互相干擾,所以它的輸出質量也是最差的。帶此類介面的顯卡只需把有線電視信號線連接上,就能將有線電視的信號輸入到顯卡內。

複合視頻

複合視頻介面採用RCA介面,RCA介面是目前電視設備上應用最廣泛的介面,幾乎每台電視上都提供了此類介面,用於視頻輸入。雖然AV介面實現了音頻和視頻的分離傳輸,這就避免了因為音/視頻混合干擾而導致的圖像質量下降,但由於AV介面傳輸的仍然是一種亮度/色度(Y/C)混合的視頻信號,仍然需要顯示設備對其進行亮/色分離和色度解碼才能成像,這種先混合再分離的過程必然會造成色彩信號的損失,色度信號和亮度信號也會有很大的機會相互干擾,從而影響最終輸出的圖像質量。
S端子
S端子
S端子
S端子也就是Separate Video,而“Separate”的中文意思就是“分離”。它是在AV介面的基礎上將色度信號C 和亮度信號Y進行分離,再分別以不同的通道進行傳輸,減少影像傳輸過程中的“分離”、“合成”的過程,減少轉化過程中的損失,以得到最佳的顯示效果。
通常顯卡上採用的S端子有標準的4針介面(不帶音效輸出)和擴展的7針介面(帶音效輸出)。S端子相比於AV 介面,由於它不再進行Y/C混合傳輸,因此也就無需再進行亮色分離和解碼工作,而且使用各自獨立的傳輸通道,在很大程度上避免了視頻設備內信號串擾而產生的圖像失真,極大地提高了圖像的清晰度。

VGA

顯卡所處理的信息最終都要輸出到顯示器上,顯卡的輸出介面就是電腦與顯示器之間的橋樑,它負責向顯示器輸出相應的圖像信號。CRT顯示器因為設計製造上的原因,只能接受模擬信號輸入,這就需要顯卡能輸入模擬信號。VGA介面就是顯卡上輸出模擬信號的介面,VGA(Video Graphics Array)介面,也叫D-Sub介面。雖然液晶顯示器可以直接接收數字信號,但很多低端產品為了與VGA介面顯卡相匹配,因而採用VGA介面。VGA介面是一種D型介面,上面共有15針空,分成三排,每排五個。VGA介面是顯卡上應用最為廣泛的介面類型,多數的顯卡都帶有此種介面。有些不帶VGA介面而帶有DVI介面的顯卡,也可以通過一個簡單的轉接頭將DVI介面轉成VGA介面,通常沒有VGA介面的顯卡會附贈這樣的轉接頭。
它傳輸紅、綠、藍模擬信號以及同步信號(水平和垂直信號)。一般在VGA接頭上,會1,5,6,10,11,15等標明每個介面編號。如果沒有,如上圖所示編號。
VGA介面15根針,其對應介面定義如下:
1.紅基色 red
2.綠基色 green
3.藍基色 blue
4.地址碼ID Bit(也有部分是RES,或者為ID2顯示器標示位2)
5.自測試 ( 各家定義不同 )(一般為GND)
6.紅地
7.綠地
8.藍地
9.保留 ( 各家定義不同 )(KEY··我也不是很理解)
10. 數字地
11.地址碼(ID0顯示器標示位0)
12.地址碼(ID1顯示器標示位1)
13.行同步
14.場同步
15.地址碼( ID3或顯示器標示位3 )
大多數計算機與外部顯示設備之間都是通過模擬VGA介面連接,計算機內部以數字方式生成的顯示圖像信息,被顯卡中的數字/模擬轉換器轉變為R、G、B三原色信號和行、場同步信號,信號通過電纜傳輸到顯示設備中。對於模擬顯示設備,如模擬CRT顯示器,信號被直接送到相應的處理電路,驅動控制顯像管生成圖像。而對於LCD、DLP等數字顯示設備,顯示設備中需配置相應的A/D(模擬/數字)轉換器,將模擬信號轉變為數字信號。在經過D/A和A/D2次轉換后,不可避免地造成了一些圖像細節的損失。
VGA介面應用於CRT顯示器無可厚非,但用於連接液晶之類的顯示設備,則轉換過程的圖像損失會使顯示效果略微下降。

DP

DisplayPort也是一種高清數字顯示介面標準,可以連接電腦和顯示器,也可以連接電腦和家庭影院。2006年5月,視頻電子標準協會(VESA)確定了1.0版標準,並在半年後升級到1.1版,提供了對HDCP的支持,2.0版也計劃在今年推出。作為HDMI和UDI的競爭對手和DVI的潛在繼任者,DisplayPort贏得了AMD、Intel、NVIDIA、戴爾、惠普、聯想、飛利浦、三星等業界巨頭的支持,而且它是免費使用的,不像HDMI那樣需要高額授權費。AMD的路線圖顯示,該公司將在今年底明年初開始支持DisplayPort,以代替HDMI。
從性能上講,DisplayPort 1.1最大支持10.8Gb/S的傳輸帶寬,而最新的HDMI 1.3標準也僅能支持10.2G/s的帶寬;另外,DisplayPortisplayPort可支持WQXGA+(2560×1600)、QXGA(2048×1536)等解析度及30/36bit(每原色10/12bit)的色深,1920×1200解析度的色彩支持到了120/24Bit,超高的帶寬和解析度完全足以適應顯示設備的發展。
1.高帶寬
DisplayPort問世之初,它可提供的帶寬就高達10.8Gb/s。即便最新發布的HDMI 1.3所提供的帶寬(10.2Gb/s)也稍遜於DisplayPort 1.0。DisplayPort可支持WQXGA+(2560×1600)、QXGA(2048×1536)等解析度及30/36bit(每原色10/12bit)的色深,充足的帶寬保證了今後大尺寸顯示設備對更高解析度的需求。
2.最大程度整合周邊設備
和HDMI一樣,DisplayPort也允許音頻與視頻信號共用一條線纜傳輸,支持多種高質量數字音頻。但比HDMI更先進的是,DisplayPort在一條線纜上還可實現更多的功能。在四條主傳輸通道之外,DisplayPort還提供了一條功能強大的輔助通道。該輔助通道的傳輸帶寬為1Mbps,最高延遲僅為500μs,可以直接作為語音、視頻等低帶寬數據的傳輸通道,另外也可用於無延遲的遊戲控制。可見,DisplayPort可以實現對周邊設備最大程度的整合、控制。
3.內外介面通吃
DisplayPort的外接型接頭有兩種:一種是標準型,類似USB、HDMI等接頭;另一種是低矮型,主要針對連接面積有限的應用,比如超薄筆記型電腦。兩種接頭的最長外接距離都可以達到15米,傳輸距離要強於HDMI介面,並且接頭和接線的相關規格已為日後升級做好了準備,即便未來DisplayPort採用新的2X速率標準(21.6Gbps),接頭和接線也不必重新進行設計。
除實現設備與設備之間的連接外,DisplayPort還可用作設備內部的介面,甚至是晶元與晶元之間的數據介面。比如,DisplayPort就“圖謀”取代LCD中液晶面板與驅動電路板之間主流介面——LVDS(Low Voltage Differential Signaling,低壓差分信號)介面的位置。DisplayPort的內接型接頭僅有26.3mm寬、1.1mm高,比LVDS介面小30%,但傳輸率卻是LVDS的3.8倍。