Conectori plăci video pentru computer. Ce este un conector DVI? Conectori pentru conectarea dispozitivelor de ieșire

Probabil că fiecare utilizator al unui computer personal sau laptop a întâmpinat probleme cu conectarea unui monitor sau televizor la acesta, precum și cu calitatea imaginii rezultate. Și dacă mai devreme obținerea unei imagini de înaltă calitate pe ecran a fost destul de problematică, astăzi această problemă nu există deloc. Desigur, dacă dispozitivul dvs. are un conector DVI. Despre asta vom vorbi și vom lua în considerare și alte interfețe existente pentru afișarea imaginilor pe ecran.

Tipuri de conectori pentru afișarea imaginilor pe monitorul sau ecranul unui computer

Până de curând, totul calculatoare personale avea o conexiune exclusiv analogică la monitor. Pentru a transfera imaginile pe acesta, a fost folosită o interfață VGA (Adaptor grafic video) cu un conector D-Sub 15. Utilizatorii experimentați își amintesc încă mufa albastră și mufa cu 15 pini. Dar, pe lângă aceasta, plăcile video aveau și alți conectori menționați pentru a afișa imagini pe un ecran TV sau alt dispozitiv video:

RCA (Radio Corporation of America) - în opinia noastră, „lalea”. Un conector analogic conceput pentru a conecta o placă video la un televizor, player video sau VCR folosind un cablu coaxial. Are cele mai proaste caracteristici de transmisie și rezoluție scăzută.
S-Video (S-VHS) este un tip de conector analogic pentru transmiterea unui semnal video către un televizor, VCR sau proiector, împărțind datele în trei canale responsabile pentru o culoare de bază separată. Calitatea transmisiei semnalului este puțin mai bună decât „lalea”.
Conector component - ieșire la trei „lalele” separate, utilizate pentru a transmite imagini către proiector.

Toți acești conectori au fost utilizați pe scară largă până la sfârșitul anilor 1990. Desigur, nu se punea problema de calitate, deoarece atât televizoarele, cât și monitoarele aveau la acea vreme rezoluție foarte scăzută. Acum nici nu ne putem imagina cum a fost posibil să jucăm jocuri pe calculator privind un ecran de televizor cu un tub catodic.

Odată cu apariția noului secol, datorită introducerii tehnologii digitaleÎn timpul dezvoltării dispozitivelor video, RCA, S-VHS și ieșirea componentelor au început să fie folosite din ce în ce mai puțin. Interfața VGA a durat puțin mai mult.

Puțină istorie

Principiul de funcționare al unei plăci video convenționale a fost că ieșirea de imagine digitală de la aceasta trebuia convertită într-un semnal analogic folosind un dispozitiv RAMDAC - un convertor digital-analogic. Desigur, o astfel de conversie a deteriorat deja calitatea imaginii în stadiul inițial.

Odată cu apariția ecranelor digitale, a devenit necesară convertirea semnalului analogic la ieșire. Acum monitoarele au început să fie echipate și cu un convertor special, care din nou nu a putut decât să afecteze calitatea imaginii.

Și aici, în 1999, a apărut DVI, aparent din senin, cea mai recentă interfață video digitală, datorită căreia ne putem bucura astăzi de imaginea perfectă pe ecran.

Dezvoltarea acestui dispozitiv de interfață a fost realizată de un întreg grup de companii, care a inclus Silicon Image, Digital Display Working Group și chiar Intel. Dezvoltatorii au ajuns la concluzia că nu este nevoie să convertiți un semnal digital în analog și apoi invers. Este suficient să creați o singură interfață, iar imaginea în forma sa originală va fi afișată pe ecran. Și fără nici cea mai mică pierdere de calitate.

Ce este DVI

DVI înseamnă Digital Visual Interface. Esența muncii sale este că un protocol special de codare TMDS, dezvoltat și de Silicon Image, este utilizat pentru a transmite date. Metoda de transmitere a semnalului prin interfața video digitală se bazează pe transmiterea secvențială a informațiilor pre-implementată de protocol, cu compatibilitate inversă constantă cu canalul analog VGA.

Specificația DVI permite ca o singură conexiune TMDS să funcționeze la până la 165 MHz și o rată de transfer de 1,65 Gbps. Acest lucru face posibilă obținerea unei imagini de ieșire cu o rezoluție de 1920x1080 cu o frecvență maximă de 60 Hz. Dar aici este posibil să utilizați simultan o a doua conexiune TMDS cu aceeași frecvență, ceea ce vă permite să obțineți un debit de 2 Gbit/s.

Având astfel de indicatori, DVI a lăsat mult în urmă alte evoluții în această direcție și a început să fie utilizat pe toate dispozitivele digitale fără excepție.

DVI pentru utilizatorul mediu

Fără a pătrunde în jungla electronicelor, o interfață video digitală este doar un dispozitiv special de codare care are un conector corespunzător pe placa video. Dar de unde știi că un computer sau laptop are o ieșire digitală?

Totul este foarte simplu. Conectorii plăcilor video cu interfață digitală nu pot fi confundați cu alții. Au un aspect și o formă specifice, diferite de celelalte cuiburi. În plus, conectorul DVI este întotdeauna alb, ceea ce îl face să iasă în evidență de restul.

Pentru a conecta un monitor, televizor sau proiector la o placă video, trebuie doar să conectați mufa firul potrivitși fixați-l cu șuruburi speciale înșurubate manual.

Rezoluție și scalare

Cu toate acestea, nici unul codificare digitală, nici conectorii speciali ai plăcii video nu au rezolvat complet problema compatibilității computer-monitor. A apărut o întrebare despre scalarea imaginii.

Cert este că toate monitoarele, ecranele și televizoarele care au deja un conector DVI nu sunt capabile să producă o rezoluție de ieșire mai mare decât cea oferită de designul lor. Prin urmare, s-a întâmplat adesea ca placa video să producă o imagine de înaltă calitate, iar monitorul ne-o arăta doar într-o calitate limitată de capacitățile sale.

Dezvoltatorii au prins la timp și au început să echipeze toate panourile digitale moderne cu dispozitive speciale de scalare.

Acum, când conectăm conectorul DVI de pe monitor la ieșirea corespunzătoare de pe placa video, dispozitivul se autoajustează instantaneu, alegând modul optim de funcționare. De obicei, nu acordăm nicio atenție acestui proces și nu încercăm să-l controlăm.

Plăci video și suport DVI

Primele plăci video din seria NVIDIA GeForce2 GTS aveau deja transmițătoare TMDS încorporate. Ele sunt și astăzi utilizate pe scară largă în cardurile Titanium, fiind integrate în dispozitivele de randare. Dezavantajul emițătoarelor încorporate este scăzutul lor frecvența ceasului, care nu permite realizarea Rezoluție înaltă. Cu alte cuvinte, TMDS nu profită la maximum de lățimea de bandă de 165 MHz anunțată. Prin urmare, putem spune cu încredere că NVIDIA la etapa inițială nu a reușit să implementeze în mod adecvat standardul DVI în plăcile sale video.

Când adaptoarele video au început să fie echipate cu un TMDS extern, lucrând în paralel cu cel încorporat, interfața DVI a reușit să producă o rezoluție de 1920x1440, care a depășit toate așteptările dezvoltatorilor companiei.

Seria Titanium GeForce GTX nu a avut deloc probleme. Sunt fără efort deosebit oferă o imagine cu o rezoluție de 1600x1024.

ATI a luat o cale complet diferită. Toate plăcile sale video care au ieșiri DVI funcționează și de la transmițătoare integrate, dar sunt furnizate complet cu adaptoare speciale DVI-VGA care conectează 5 pini DVI analogici la VGA.

Specialiștii Maxtor au decis să nu se deranjeze deloc și au venit cu propria lor cale de ieșire din situație. Plăcile video din seria G550 sunt singurele care au un cablu DVI dual în loc de două transmițătoare de semnal. Această soluție a permis companiei să atingă o rezoluție de 1280x1024 pixeli.

Conector DVI: tipuri

Este important să știți că nu toți conectorii digitali sunt creați la fel. Au specificații și design diferite. În viața noastră de zi cu zi, următoarele tipuri de conectori DVI sunt cel mai des întâlnite:

DVI-I SingleLink;
DVI-I DualLink;
DVI-D SingleLink;
DVI-D DualLink;
DVI-A.

Conector DVI-I SingleLink

Acest conector este cel mai popular și cel mai solicitat. Este folosit în toate plăcile video moderne și monitoarele digitale. Litera I din nume înseamnă „integrat”. Acest conector DVI este special în felul său. Faptul este că are două canale de transmisie combinate: digital și analog. Cu alte cuvinte, acesta este un conector DVI+VGA. Are 24 de pini digitali si 5 pini analogici.

Având în vedere că aceste canale sunt independente unele de altele și nu pot fi utilizate simultan, dispozitivul alege independent cu care să lucreze.

Apropo, primele astfel de interfețe integrate aveau conectori DVI și VGA separati.

Conector DVI-I DualLink

DVI-I DualLink este, de asemenea, capabil să transmită un semnal analogic, dar, spre deosebire de SingleLink, are două canale digitale. De ce este necesar acest lucru? În primul rând, pentru a îmbunătăți debitul și, în al doilea rând, totul se reduce din nou la rezoluție, care este direct proporțională cu calitatea imaginii. Această opțiune vă permite să o extindeți la 1920x1080.

Conector DVI-D SingleLink

Conectorii DVI-D SingleLink nu au niciunul canale analogice. Litera D informează utilizatorul că aceasta este doar o interfață digitală. Are un canal de transmisie și este, de asemenea, limitat la o rezoluție de 1920x1080 pixeli.

Conector DVI-D DualLink

Acest conector are două canale de date. Utilizarea lor simultană face posibilă obținerea de 2560x1600 pixeli la o frecvență de numai 60 Hz. În plus, această soluție permite unor plăci video moderne, precum nVidia 3D Vision, să reproducă imagini tridimensionale pe un ecran de monitor cu o rezoluție de 1920x1080 cu o rată de reîmprospătare de 120 Hz.

conector DVI-A

În unele surse se găsește uneori conceptul de DVI-A - un conector digital pentru transmiterea exclusiv a unui semnal analogic. Pentru a nu vă induce în eroare, permiteți-ne să indicăm imediat că de fapt o astfel de interfață nu există. DVI-A este doar un cablu special și adaptoare speciale pentru conectarea dispozitivelor video analogice la conectorul DVI-I.

Conector digital: pinout

Toți conectorii enumerați diferă unul de celălalt în ceea ce privește locația și numărul de contacte:

DVI-I SingleLink - are 18 pini pt canal digitalși 5 pentru analog;
DVI-I DualLink - 24 pini digitali, 4 analogici, 1 - masa;
DVI-D SingleLink - 18 digitale, 1 - masa;
DVI-D DualLink - 24 digitale, 1 - masă

Conectorul DVI-A are, de asemenea, propriul aranjament unic de pini. Pinout-ul său este format din doar 17 pini, inclusiv pământul.

conector HDMI

O interfață video digitală modernă are și alte tipuri de comunicații de conectare. De exemplu, conectorul HDMI DVI nu este în niciun caz inferior ca popularitate față de modelele enumerate. Dimpotrivă, datorită compactității și capacității de a transmite un semnal audio împreună cu video digital, a devenit un accesoriu obligatoriu pentru toate televizoarele și monitoarele noi.

Abrevierea HDMI înseamnă High Definition Multimedia Interface, care înseamnă „interfață multimedia de înaltă definiție”. A apărut pentru prima dată în 2003 și de atunci nu și-a pierdut nimic din relevanță. În fiecare an apar noi modificări cu rezoluție și lățime de bandă îmbunătățite.

Astăzi, de exemplu, HDMI face posibilă transmiterea semnalelor video și audio fără pierderi de calitate pe un cablu de până la 10 metri lungime. Debitul este de până la 10,2 Gb/s. Cu doar câțiva ani în urmă, această cifră nu depășea 5 Gb/s.

Sprijin și dezvoltare acest standard Cele mai importante companii din lume producătoare de electronice radio sunt angajate în acest lucru: Toshiba, Panasonic, Sony, Philips etc. Aproape toate dispozitivele video fabricate astăzi de acești producători trebuie să aibă cel puțin un conector HDMI.

conector DP

DP (DisplayPort) este cel mai nou conector care a înlocuit interfața multimedia HDMI. Dispunând de un randament ridicat, pierderi minime de calitate în timpul transmisiei de date și compactitate, a fost conceput pentru a înlocui complet standardul DVI. Dar s-a dovedit că nu totul este atât de simplu. Majoritatea monitoarelor moderne nu au conectori corespunzători, iar schimbarea sistemului de producție într-un timp scurt este imposibilă. În plus, nu toți producătorii sunt deosebit de dedicați acestui lucru, motiv pentru care majoritatea echipamentelor video nu sunt echipate cu standardul DisplayPort.

Mini conectori

Astăzi, când computerele sunt adesea înlocuite cu mai multe dispozitive mobile: laptopuri, tablete și smartphone-uri - folosirea conectorilor convenționali nu devine foarte convenabilă. Prin urmare, producători precum Apple, de exemplu, au început să le înlocuiască cu analogi mai mici. Mai întâi VGA a devenit mini-VGA, apoi DVI a devenit micro-DVI, iar DisplayPort s-a redus la mini-DisplayPort.

adaptoare DVI

Dar dacă, de exemplu, trebuie să conectați un laptop la un monitor analogic sau un alt dispozitiv care are un conector DVI la un panou digital cu standard HDMI sau DisplayPort? Adaptoarele speciale vă vor ajuta în acest sens, care pot fi achiziționate astăzi de la orice magazin de electronice radio.

Să ne uităm la principalele lor tipuri:

VGA - DVI;
DVI - VGA;
DVI - HDMI;
HDMI - DVI;
HDMI - DisplayPort;
DisplayPort - HDMI.

Pe lângă aceste adaptoare de bază, există și varietăți ale acestora care oferă conexiune la alte interfețe, cum ar fi USB.

Desigur, cu o astfel de conexiune are loc o pierdere a calității imaginii, chiar și între dispozitivele de același tip care acceptă standardul DVI. Un conector adaptor, oricât de înaltă calitate este acesta, nu poate rezolva această problemă.

Cum se conectează un televizor la un computer

Conectarea unui televizor la un computer sau laptop nu este dificilă, dar ar trebui să stabiliți ce interfață este echipată cu ambele dispozitive. Majoritatea receptoarelor de televiziune moderne au conectori încorporați care acceptă DVI. Acesta poate fi fie HDMI, fie DisplayPort. Dacă un computer sau laptop are același conector ca și televizorul, este suficient să folosiți cablul care vine de obicei cu acesta din urmă. Dacă firul nu a fost inclus în kit, îl puteți cumpăra liber din magazin.

Sistemul de operare al computerului va detecta în mod independent conexiunea celui de-al doilea ecran și va oferi una dintre opțiunile de utilizare:

ca monitor principal;
în modul clonare (imaginea va fi afișată pe ambele ecrane);
ca monitor suplimentar celui principal.

Dar nu uitați că, cu o astfel de conexiune, rezoluția imaginii va rămâne aceeași cu cea prevăzută de designul ecranului.

Lungimea cablului afectează calitatea semnalului?

Nu numai calitatea semnalului, ci și viteza de transfer de date depind de lungimea cablului care conectează dispozitivul și ecranul. Ținând cont de caracteristicile moderne ale cablurilor de conectare pentru diferite interfețe digitale, lungimea acestora nu trebuie să depășească parametrii stabiliți:

pentru VGA - nu mai mult de 3 m;
pentru HDMI - nu mai mult de 5 m;
pentru DVI - nu mai mult de 10 m;
pentru DisplayPort - nu mai mult de 10 m.

Dacă trebuie să conectați un computer sau laptop la un ecran situat la o distanță ce depășește cea recomandată, trebuie să utilizați un amplificator special - un repetor (repetor de semnal), care poate distribui și canalul pe mai multe monitoare.

Bună ziua, dragi cititori! Astăzi aș dori să vorbesc despre modalitățile de conectare a unui monitor la o placă video - despre conectorii plăcii video. Plăcile video moderne au nu unul, ci mai multe porturi pentru conectare, astfel încât este posibil să conectați mai mult de un monitor în același timp. Printre aceste porturi sunt atât învechite și acum rar folosite, cât și moderne.

Abrevierea VGA înseamnă video graphics array (o matrice de pixeli) sau video graphics adapter (adaptor video). Apărut în 1987, culoarea cu 15 pini și, de regulă, albastră, este proiectată pentru a scoate un semnal strict analogic, a cărui calitate, după cum se știe, poate fi afectată de mulți factori diferiți (lungimea firului, de exemplu) , inclusiv pe placa video în sine, Prin urmare, calitatea imaginii prin acest port pe diferite plăci video poate varia ușor.

Înainte de utilizarea pe scară largă a monitoarelor LCD, acest conector era aproape singura opțiune posibilă pentru conectarea unui monitor la un computer. Este folosit și astăzi, dar numai în modele bugetare monitoare cu rezoluție scăzută, precum și în proiectoare și unele console de jocuri, cum ar fi consolele Xbox de ultimă generație Microsoft. Nu este recomandat să conectați un monitor Full HD prin intermediul acestuia, deoarece imaginea va fi neclară și neclară. Lungime maxima Cablul VGA cu o rezoluție de 1600 x 1200 este de 5 metri.

DVI (variații: DVI-I, DVI-A și DVI-D)

Folosit pentru transmisie semnal digital, a înlocuit VGA. Folosit pentru a conecta monitoare de înaltă rezoluție, televizoare, precum și proiectoare digitale moderne și panouri cu plasmă. Lungimea maximă a cablului este de 10 metri.

Cu cât rezoluția imaginii este mai mare, cu atât distanța pe care aceasta poate fi transmisă fără pierderi de calitate (fără utilizarea unor echipamente speciale este mai mică).

Există trei tipuri de porturi DVI: DVI-D (digital), DVI-A (analogic) și DVI-I (combo):

Pentru a transmite date digitale, se utilizează formatul Single-Link sau Dual-Link. Single-Link DVI utilizează un singur transmițător TMDS, în timp ce Dual-Link dublează lățimea de bandă și permite rezoluții ecranului mai mari de 1920 x 1200, cum ar fi 2560 x 1600. Prin urmare, pentru monitoare mari cu rezoluție înaltă sau destinate ieșirii de imagini stereo, cu siguranță aveți nevoie de cel puțin DVI Dual-Link sau HDMI versiunea 1.3 (mai multe despre asta mai jos).

HDMI

De asemenea, ieșire digitală. Principala sa diferență față de DVI este că HDMI, pe lângă transmiterea unui semnal video, este capabil să transmită un semnal audio digital multicanal. Sunete și informatii vizuale transmisă pe câte un cablu. Dezvoltat inițial pentru televiziune și cinema, iar mai târziu a câștigat o mare popularitate în rândul utilizatorilor de computere. Este compatibil cu DVI folosind un adaptor special. Lungimea maximă a unui cablu HDMI obișnuit este de până la 5 metri.

HDMI este o altă încercare de standardizare conexiune universală Pentru audio digitalși aplicații video, așa că a primit imediat un sprijin puternic din partea giganților electronici (companii precum Sony, Hitachi, Panasonic, Toshiba, Thomson, Philips au contribuit la dezvoltare) și, ca urmare, majoritatea aparate moderne Pentru a scoate imagini de înaltă rezoluție, acestea au cel puțin o ieșire HDMI.

Printre altele, HDMI, cum ar fi DVI, vă permite să transmiteți sunet și imagini copiate-lipite în formă digitală printr-un singur cablu folosind HDCP. Adevărat, pentru a implementa această tehnologie veți avea nevoie de o placă video și un monitor, atenție! - Sprijinirea acestei tehnologii, oh cum. Din nou, în prezent există mai multe versiuni de HDMI, iată un scurt rezumat al acestora:

DisplayPort

A apărut în plus față de DVI și HDMI, deoarece DVI Single-Link poate transmite un semnal cu o rezoluție de până la 1920 × 1080, iar Dual-Link maxim 2560 × 1600, atunci o rezoluție de 3840 × 2400 nu este disponibilă pentru DVI . Capabilitati maximeÎn ceea ce privește rezoluția, DisplayPort nu este diferit de același HDMI - 3840 x 2160, cu toate acestea, are încă avantaje neevidente. Una dintre acestea este, de exemplu, că companiile nu vor trebui să plătească taxe pentru utilizarea DisplayPort în dispozitivele lor - care, apropo, este obligatoriu când vine vorba de HDMI.

În fotografie, săgețile roșii indică zăvoare care împiedică căderea accidentală a conectorului din conector. HDMI, chiar și versiunea 2.0, nu oferă nicio clemă.

După cum ați înțeles deja, principalul concurent al DisplayPort este HDMI. DisplayPort are o tehnologie alternativă pentru a proteja datele transmise împotriva furtului, doar că este numită puțin diferit - DPCP (DisplayPort Content Protection). DisplayPort, ca și HDMI, acceptă imagini 3D și transmisie de conținut audio. Cu toate acestea, transmisia audio prin DisplayPort este disponibilă doar într-un singur sens. A Transmisie Ethernet datele prin DisplayPort nu sunt deloc posibile.

DisplayPort beneficiază și de faptul că are adaptoare pentru toate ieșirile populare, precum DVI, HDMI, VGA (ceea ce este important). De exemplu, cu HDMI există un singur adaptor - la DVI. Adică, având un singur conector DisplayPort pe placa video, te poți conecta monitorul vechi cu o singură intrare VGA.

Apropo, asta se întâmplă - acum din ce în ce mai multe plăci video sunt lansate fără ieșire VGA. Lungimea maximă a unui cablu DisplayPort obișnuit poate fi de până la 15 metri. Dar DisplayPort își poate transmite rezoluția maximă la o distanță de cel mult 3 metri - adesea acest lucru este suficient pentru a conecta monitorul și placa video.

S-Video (TV/OUT)

Pe plăcile video mai vechi, uneori găsiți un conector S-Video sau, așa cum se mai numește, S-VHS. De obicei, este folosit pentru a scoate un semnal analogic către televizoarele învechite, cu toate acestea, în ceea ce privește calitatea imaginii transmise, este inferioară VGA mai obișnuit. Când utilizați un cablu de înaltă calitate prin S-Video, imaginea este transmisă fără interferențe la o distanță de până la 20 de metri. Momentan extrem de rar (pe plăcile video).

Pe lângă faptul că monitoarele LCD necesită date digitale pentru a afișa imagini, ele diferă de afișajele CRT clasice în mai multe alte moduri. De exemplu, în funcție de capacitățile monitorului, aproape orice rezoluție poate fi afișată pe un CRT, deoarece tubul nu are un număr clar definit de pixeli.

Iar monitoarele LCD, datorită principiului funcționării lor, au întotdeauna o rezoluție fixă („nativă”), la care monitorul va oferi o calitate optimă a imaginii. Această limitare nu are nimic de-a face cu DVI, deoarece motivul ei principal constă în arhitectura monitorului LCD.

Un monitor LCD folosește o serie de pixeli minusculi, fiecare alcătuit din trei diode, una pentru fiecare culoare primară (RGB: roșu, verde, albastru). Ecranul LCD, care are o rezoluție nativă de 1600x1200 (UXGA), este format din 1,92 milioane de pixeli!

Desigur, monitoarele LCD sunt capabile să afișeze alte rezoluții. Dar în astfel de cazuri, imaginea va trebui să fie scalată sau interpolată. Dacă, de exemplu, un monitor LCD are o rezoluție nativă de 1280x1024, atunci rezoluția inferioară de 800x600 va fi extinsă la 1280x1024. Calitatea interpolării depinde de modelul de monitor. O alternativă este să afișați imaginea redusă la rezoluția „nativă” de 800x600, dar în acest caz va trebui să vă mulțumiți cu un cadru negru.

Ambele cadre arată imaginea de pe ecranul monitorului LCD. În stânga este o imagine în „rezoluție nativă” 1280x1024 (Eizo L885). În dreapta este o imagine interpolată la rezoluție 800x600. Ca urmare a creșterii pixelilor, imaginea apare blocată. Asemenea probleme nu există pe monitoarele CRT.

Pentru a afișa o rezoluție de 1600x1200 (UXGA) cu 1,92 milioane de pixeli și o rată de reîmprospătare verticală de 60 Hz, monitorul necesită debitului. Dacă faci calculul, ai nevoie de o frecvență de 115 MHz. Dar frecvența este afectată și de alți factori, cum ar fi trecerea regiunii de golire, astfel încât lățimea de bandă necesară crește și mai mult.

Aproximativ 25% din toate informațiile transmise se referă la timpul de golire. Este necesar să se schimbe poziția pistolului cu electroni la următoarea linie din monitorul CRT. În același timp, monitoarele LCD nu necesită practic niciun timp de golire.

Pentru fiecare cadru nu sunt transmise doar informații despre imagine, ci și limitele și zona de golire sunt luate în considerare. Monitoarele CRT necesită un timp de golire pentru a opri pistolul de electroni când termină de imprimat o linie pe ecran și pentru a o muta pe următoarea linie pentru a continua imprimarea. Același lucru se întâmplă la sfârșitul imaginii, adică în colțul din dreapta jos - fasciculul de electroni se oprește și își schimbă poziția în colțul din stânga sus al ecranului.

Aproximativ 25% din toate datele pixelilor se referă la timpul de golire. Deoarece monitoarele LCD nu folosesc un pistol cu electroni, timpul de golire este complet inutil aici. Dar a trebuit să fie luat în considerare în standardul DVI 1.0, deoarece vă permite să conectați nu numai LCD-uri digitale, ci și monitoare digitale CRT (unde DAC-ul este încorporat în monitor).

Timpul de golire se dovedește a fi un factor foarte important atunci când conectați un afișaj LCD printr-o interfață DVI, deoarece fiecare rezoluție necesită o anumită lățime de bandă de la transmițător (placa video). Cu cât rezoluția necesară este mai mare, cu atât frecvența pixelilor transmițătorului TMDS trebuie să fie mai mare. Standardul DVI specifică o frecvență maximă a pixelilor de 165 MHz (un canal). Datorită multiplicării frecvenței de 10x descrisă mai sus, obținem un flux de date de vârf de 1,65 GB/s, care va fi suficient pentru o rezoluție de 1600x1200 la 60 Hz. Dacă este necesară o rezoluție mai mare, afișajul trebuie conectat prin Dual Link DVI, apoi cele două transmițătoare DVI vor funcționa împreună, ceea ce va dubla debitul. Această opțiune este descrisă mai detaliat în secțiunea următoare.

Cu toate acestea, o soluție mai simplă și mai ieftină ar fi reducerea datelor de golire. Drept urmare, plăcilor grafice li se va oferi mai multă lățime de bandă și chiar și un transmițător DVI de 165 MHz va putea gestiona rezoluții mai mari. O altă opțiune este reducerea ratei de reîmprospătare orizontală a ecranului.

Partea de sus a tabelului arată rezoluțiile acceptate de un singur transmițător DVI de 165 MHz. Reducerea datelor de golire (medie) sau a ratei de reîmprospătare (Hz) permite obținerea unor rezoluții mai mari.

Această ilustrație arată ce ceas de pixeli este necesar pentru o anumită rezoluție. Linia de sus arată funcționarea monitorului LCD cu date de golire reduse. Al doilea rând (60 Hz CRT GTF Blanking) arată lățimea de bandă necesară a monitorului LCD dacă datele de golire nu pot fi reduse.

Limitarea transmițătorului TMDS la o frecvență a pixelilor de 165 MHz afectează și rezoluția maximă posibilă a afișajului LCD. Chiar dacă reducem datele de amortizare, totuși atingem o anumită limită. Și reducerea ratei de reîmprospătare orizontală poate să nu dea rezultate foarte bune în unele aplicații.

Pentru a rezolva această problemă, specificația DVI oferă un mod de operare suplimentar numit Dual Link. În acest caz, se utilizează o combinație de două transmițătoare TMDS, care transmit date către un monitor printr-un conector. Lățimea de bandă disponibilă se dublează la 330 MHz, ceea ce este suficient pentru a scoate aproape orice rezoluție existentă. Notă importantă: O placă video cu două ieșiri DVI nu este o placă Dual Link, care are două transmițătoare TMDS care rulează printr-un port DVI!

Ilustrația arată funcționarea DVI dual-link atunci când sunt utilizate două transmițătoare TMDS.

Cu toate acestea, o placă video cu suport DVI bun și informații de golire reduse va fi suficientă pentru a afișa informații pe unul dintre noile ecrane Apple Cinema de 20" și 23" la rezoluția "nativă" de 1680x1050 sau, respectiv, 1920x1200. În același timp, pentru a suporta un afișaj de 30 inchi cu o rezoluție de 2560x1600, nu există nicio scăpare de la interfața Dual Link.

Datorită rezoluției înalte „native” de 30" display de mere Cinematograful necesită conexiune Dual Link DVI!

Deși conectorii duali DVI au devenit deja standard pe plăcile de stație de lucru 3D de ultimă generație, nu toate plăcile grafice de calitate pentru consumatori se pot lăuda cu acest lucru. Datorită celor doi conectori DVI, putem folosi în continuare o alternativă interesantă.

În acest exemplu, două porturi single-link sunt utilizate pentru a conecta un ecran de nouă megapixeli (3840x2400). Imaginea este pur și simplu împărțită în două părți. Dar atât monitorul, cât și placa video trebuie să accepte acest mod.

Pe acest moment Puteți găsi șase conectori DVI diferiți. Printre acestea: DVI-D pentru complet conexiune digitalăîn versiuni cu un singur canal și cu două canale; DVI-I pentru conexiuni analogice și digitale în două versiuni; DVI-A pentru conexiune analogică și un nou conector VESA DMS-59. Cel mai adesea, producătorii de plăci grafice își echipează produsele cu un conector DVI-I dual-link, chiar dacă placa are un singur port. Folosind un adaptor, portul DVI-I poate fi convertit într-o ieșire VGA analogică.

Prezentare generală a diverșilor conectori DVI.

Dispunerea conectorului DVI.

Specificația DVI 1.0 nu specifică noul conector DMS-59 dual-link. A fost prezentat grup de lucru VESA în 2003 și permite două ieșiri DVI să fie scoase pe carduri cu factor de formă mic. De asemenea, este destinat să simplifice aspectul conectorilor de pe carduri care acceptă patru afișaje.

În cele din urmă, ajungem la miezul articolului nostru: calitatea transmițătoarelor TMDS ale diferitelor plăci grafice. Deși specificația DVI 1.0 stipulează o frecvență maximă a pixelilor de 165 MHz, nu toate plăcile video produc un semnal acceptabil la aceasta. Multe vă permit să obțineți 1600x1200 doar la frecvențe reduse de pixeli și cu timpi de golire redusi. Dacă încercați să conectați un dispozitiv HDTV de 1920 x 1080 la un astfel de card (chiar și cu timp de golire redus), veți avea o surpriză neplăcută.

Toate GPU-urile livrate astăzi de la ATi și nVidia au deja un transmițător TMDS pe cip pentru DVI. Producătorii de carduri ATi GPU folosesc cel mai adesea un transmițător integrat pentru combinația standard 1xVGA și 1xDVI. Prin comparație, multe plăci GPU nVidia folosesc un modul TMDS extern (de exemplu, de la Silicon Image), chiar dacă există un transmițător TMDS pe cip însuși. Pentru a oferi două ieșiri DVI, producătorul cardului instalează întotdeauna un al doilea cip TMDS, indiferent de care GPU bazat pe hartă.

Următoarele ilustrații prezintă modele comune.

Configurație tipică: o ieșire VGA și o ieșire DVI. Transmițătorul TMDS poate fi fie integrat în cipul grafic, fie plasat pe un cip separat.

Configurații DVI posibile: 1x VGA și 1x Single Link DVI (A), 2x Single Link DVI (B), 1x Single Link și 1x Dual Link DVI, 2x Dual Link DVI (D). Notă: dacă placa are două ieșiri DVI, asta nu înseamnă că sunt dual-link! Figurile E și F arată configurația noilor porturi VESA DMS-59 cu densitate mare, unde sunt furnizate patru sau două ieșiri DVI single-link.

După cum vor arăta testele ulterioare din articolul nostru, calitatea ieșirii DVI pe cardurile ATi sau nVidia variază foarte mult. Chiar dacă un cip individual TMDS de pe un card este cunoscut pentru calitatea sa, aceasta nu înseamnă că fiecare card cu acel cip va oferi calitate superioară Semnal DVI. Chiar și locația sa pe placa grafică afectează foarte mult rezultatul final.

Compatibil DVI

Pentru a testa calitatea DVI a plăcilor grafice moderne pe procesoarele ATi și nVidia, am trimis șase plăci de probă la laboratoarele de testare Silicon Image pentru a verifica compatibilitatea cu standardul DVI.

Interesant este că pentru a obține o licență DVI nu este deloc necesar să se efectueze teste de compatibilitate cu standardul. Ca urmare, intră pe piață produse care pretind că acceptă DVI, dar nu îndeplinesc specificațiile. Unul dintre motivele acestei stări de fapt este procedura de testare complexă și, prin urmare, costisitoare.

Ca răspuns la această problemă, Silicon Image a fondat centru de testare Centrul de testare a conformității DVI (CTC). Producătorii de dispozitive compatibile DVI își pot trimite produsele pentru testarea compatibilității DVI. De fapt, asta am făcut cu cele șase plăci grafice ale noastre.

Testele sunt împărțite în trei categorii: transmițător (de obicei o placă video), cablu și receptor (monitor). Pentru a evalua compatibilitatea DVI, așa-numitele diagrame de ochi sunt create pentru a reprezenta semnalul DVI. Dacă semnalul nu depășește anumite limite, atunci testul este considerat trecut. În caz contrar, dispozitivul nu este compatibil cu standardul DVI.

Ilustrația prezintă diagrama oculară a unui transmițător TMDS la 162 MHz (UXGA) care transmite miliarde de biți de date.

Testul diagramei ochiului este cel mai important test pentru evaluarea calității semnalului. Diagrama prezintă fluctuațiile semnalului (jitter de fază), distorsiunea de amplitudine și efectul de „sunet”. Aceste teste vă permit, de asemenea, să vedeți clar calitatea DVI.

Testele de compatibilitate DVI includ următoarele verificări.

Transmițător: diagramă ochi cu limite specificate.
Cabluri: Diagramele ochilor sunt create înainte și după transmiterea semnalului, apoi comparate. Încă o dată, limitele deviației semnalului sunt strict definite. Dar aici sunt deja permise discrepanțe mari cu semnalul ideal.
Receptor: Diagrama ochiului este din nou creată, dar din nou, sunt permise discrepanțe și mai mari.

Cele mai mari probleme cu transmisia serială de mare viteză sunt fluctuația de fază a semnalului. Dacă nu există un astfel de efect, atunci puteți întotdeauna evidenția clar semnalul pe diagramă. Cele mai multe fluctuații ale semnalului sunt generate de semnalul de ceas al cipului grafic, rezultând fluctuații de joasă frecvență în intervalul de la 100 kHz la 10 MHz. Într-o diagramă oculară, fluctuația semnalului este vizibilă prin modificări de frecvență, date, date relativ la frecvență, amplitudine, creștere prea mare sau prea mică. În plus, măsurătorile DVI variază la frecvențe diferite, care trebuie luate în considerare atunci când se verifică diagrama ochilor. Dar datorită diagramei ochiului, puteți evalua clar calitatea semnalului DVI.

Pentru măsurători, un milion de zone suprapuse sunt analizate folosind un osciloscop. Este suficient pentru a evalua performanța generală Conexiune DVI, deoarece semnalul nu se va schimba semnificativ pe o perioadă lungă de timp. Reprezentare grafică datele sunt produse folosind un software special creat de Silicon Image în colaborare cu Tektronix. Un semnal care respectă specificația DVI nu trebuie să interfereze cu limitele (zonele albastre) care sunt trasate automat software. Dacă semnalul cade în zona albastră, testul este considerat eșuat și dispozitivul nu respectă specificația DVI. Programul arată imediat rezultatul.

Placa video nu a trecut testul de compatibilitate DVI.

Software-ul arată imediat dacă cardul a trecut testul sau nu.

Pentru cablu, transmițător și receptor sunt utilizate diferite limite (ochi). Semnalul nu trebuie să interfereze cu aceste zone.

Pentru a înțelege cum este determinată compatibilitatea DVI și ce trebuie luate în considerare, trebuie să ne aprofundăm mai multe.

Deoarece transmisia DVI este complet digitală, se pune întrebarea de unde provine fluctuația de fază a semnalului. Două motive pot fi invocate aici. Primul este că fluctuația este cauzată de datele în sine, adică de cei 24 de biți paraleli de date pe care îi produce cipul grafic. Cu toate acestea, datele sunt corectate automat în cipul TMDS atunci când este necesar, asigurându-se că nu există fluctuații în date. Prin urmare, cauza rămasă a fluctuației este semnalul de ceas.

La prima vedere, semnalul de date pare a fi lipsit de interferențe. Acest lucru este garantat datorită registrului de blocare încorporat în TMDS. Dar principala problemă rămâne semnalul ceasului, care strica fluxul de date prin multiplicarea PLL de 10x.

Deoarece frecvența este înmulțită cu un factor de 10 cu PLL, impactul chiar și al unor cantități mici de distorsiune este mărit. Ca urmare, datele ajung la receptor care nu mai sunt în starea inițială.

Deasupra este un semnal de ceas ideal, mai jos este un semnal unde una dintre margini a început să fie transmisă prea devreme. Datorită PLL, acest lucru afectează direct semnalul de date. În general, fiecare perturbare a semnalului ceasului are ca rezultat erori în transmisia datelor.

Când receptorul prelevează semnalul de date corupt utilizând ceasul PLL ipotetic „ideal”, acesta primește date eronate (bară galbenă).

Cum funcționează de fapt: Dacă receptorul folosește un semnal de ceas al transmițătorului corupt, va putea în continuare să citească datele corupte (bara roșie). Acesta este motivul pentru care semnalul ceasului este transmis și prin cablul DVI! Receptorul necesită același semnal de ceas (deteriorat).

Standardul DVI include gestionarea jitterului. Dacă ambele componente utilizează același semnal de ceas corupt, atunci informațiile pot fi citite din semnalul de date corupt fără eroare. Astfel, dispozitivele compatibile cu DVI pot funcționa chiar și în medii cu jitter de joasă frecvență. Eroarea în semnalul ceasului poate fi apoi ocolită.

După cum am explicat mai sus, DVI funcționează optim dacă emițătorul și receptorul folosesc același semnal de ceas și arhitectura lor este aceeași. Dar asta nu se întâmplă întotdeauna. Acesta este motivul pentru care utilizarea DVI poate cauza probleme în ciuda măsurilor sofisticate anti-jitter.

Ilustrația arată scenariul optim pentru transmisia DVI. Înmulțirea semnalului de ceas în PLL introduce o întârziere. Iar fluxul de date nu va mai fi consistent. Dar totul este corectat ținând cont de aceeași întârziere în PLL-ul receptorului, astfel încât datele sunt recepționate corect.

Standardul DVI 1.0 definește în mod clar latența PLL. Această arhitectură se numește necoerentă. Dacă PLL-ul nu îndeplinește aceste specificații de latență, pot apărea probleme. Există o dezbatere aprinsă în industrie astăzi despre dacă ar trebui utilizată o astfel de arhitectură decuplată. Mai mult, o serie de companii sunt în favoarea unei revizuiri complete a standardului.

Acest exemplu folosește semnalul de ceas PLL în loc de semnalul cipului grafic. Prin urmare, semnalele de date și semnalele de ceas sunt consistente. Cu toate acestea, din cauza întârzierii PLL-ului receptorului, datele nu sunt procesate corect, iar eliminarea jitterului nu mai funcționează!

Acum ar trebui să înțelegeți de ce utilizarea cablurilor lungi poate fi problematică, chiar și fără a lua în considerare interferențele externe. Un cablu lung poate introduce întârziere în semnalul de ceas (rețineți că semnalele de date și semnalele de ceas au game de frecvență diferite), întârzierea suplimentară poate afecta calitatea recepției semnalului.

Interfața digitală DVI înlocuiește interfața analogică VGA utilizată în majoritatea monitoarelor mai vechi, care a existat neschimbată de peste un deceniu. Necesitatea unui astfel de „upgrade” se dezvoltă de mult timp: metoda analogică de transmitere a datelor a avut multe dezavantaje, în primul rând, restricții semnificative asupra cantității de informații transmise și, prin urmare, asupra rezoluției maxime pe care o poate suporta monitorul. .

Primele versiuni de DVI s-au bazat pe un format de date seriale și au folosit trei canale care transportau video și fluxuri de date suplimentare, cu un debit de până la 3,4 Gbit/s pe canal.

În același timp, creșterea lungimii cablului a avut un impact negativ asupra volumului maxim admis de date transmise. Astfel, un cablu de 10,5 m lungime poate fi folosit pentru a transmite o imagine cu o rezoluție de până la 1920 × 1200 pixeli, iar dacă lungimea acesteia este mărită la 15 metri, atunci este puțin probabil să se poată transmite o imagine mai mult de 1280 × 1024 pixeli fără pierderi de calitate (în cazuri extreme va trebui să utilizați mai multe cabluri și amplificatoare speciale de semnal). Pentru a asigura compatibilitatea, au fost dezvoltate mai multe tipuri de cabluri DVI, care diferă nu numai prin caracteristici, ci și prin conectori. Privind conectorul, puteți înțelege ce caracteristici are cablul - și anume ce date poate transmite și în ce volum.

Cea mai simplă opțiune este DVI-A Single Link. Litera A din această abreviere înseamnă „analogic”. Un astfel de cablu nu este deloc capabil să transmită date digitale și, de fapt, este un cablu VGA obișnuit echipat cu un conector DVI. Puteți găsi un astfel de cablu în viata reala destul de greu.

Cablurile DVI-I acceptă atât transferul de date analogic, cât și digital. Acest cablu este unul dintre cele mai comune: litera „I” din abreviere înseamnă „integrat” și înseamnă că acest cablu are două canale independente de transmisie a datelor - analog și digital. Folosind un astfel de cablu, puteți conecta atât un monitor digital, cât și unul analog (de exemplu, un monitor CRT vechi). Pentru a face acest lucru, veți avea nevoie de un adaptor DVI-VGA ieftin.

În cele din urmă, cablurile DVI-D acceptă doar transferul digital de date. Nu veți putea conecta un monitor analog vechi la ele. În special, trebuie să rețineți acest lucru atunci când alegeți o placă video: privind conectorii disponibili pe aceasta, va deveni clar ce monitoare pot fi conectate la aceasta și care nu.

Conectorul DVI-I are mai mulți pini decât conectorul DVI-D. Contactele suplimentare de pe conectorul DVI-I sunt responsabile pentru transmiterea unui semnal într-un format analog, care nu este disponibil pe conectorul DVI-D.

În cele din urmă, trebuie să vorbim despre variația Dual link (mod dual), care se găsește în cablurile DVI-I și DVI-D. Standardul DVI implică capacitatea de a dubla lățimea de bandă a canalului prin adăugarea mai multor pini suplimentari la conector.

Datorită acestui lucru, cablul poate transmite de două ori mai multe informații și, prin urmare, monitorul poate fi setat la o rezoluție și o rată de reîmprospătare mai mari. Fără Dual Link, nici tehnologia de afișare a imaginilor tridimensionale nVidia 3D Vision nu va funcționa, pentru implementarea căreia trebuie să aveți o rată de reîmprospătare de 120 Hz și o rezoluție de 1920x1080.

Dacă luăm rata de reîmprospătare standard a ecranului de 60 Hz, atunci cablul Single Link va oferi o rezoluție de până la 1920x1080 pixeli, iar Dual link-ul vă va permite să transmiteți o imagine cu o rezoluție de până la 2560x1600 pixeli.

Concluzia care se poate trage din aceste cifre este clară: pentru a conecta monitoare digitale cu o rezoluție relativ scăzută conform standardelor actuale, orice cablu digital DVI este potrivit - în acest caz, nu este necesară o legătură Dual. Dacă monitorul acceptă rezoluții precum 2048x1536, 2560x1080 sau 2560x1600 pixeli, atunci modul dual va fi indispensabil.

Dacă casa are un monitor vechi cu conector VGA analog, dar placa video nu are un astfel de conector, va trebui să vă asigurați nu numai că există un adaptor, ci și că cablul acceptă transferul de date analogice (adică , este echipat cu un conector DVI).I).

În urmă cu câțiva ani, ieșirea VGA era principala interfață folosită pentru a conecta monitoare CRT (monitoare cu tuburi cu raze electro) și monitoare LCD (monitoare cu cristale lichide).

VGA (Adaptor video grafic) folosit pentru ieșirea unui semnal analogic, conectorul căruia se numește, respectiv, VGA sau D-Sub 15 (conector cu 15 pini). Puteți găsi și această abreviere VGA - Video Graphics Array (matrice de pixeli).Conectorul în sine are 15 picioare și este cel mai adesea albastru. Ulterior, interfața digitală DVI (Digital Visual Interface) a început să fie utilizată pentru monitoarele LCD. Dar această ieșire rămâne populară și este încă folosită în proiectoarele digitale, unele televizoare HD și console de jocuri Microsoft.

HDMI

HDMI ( Înaltă definiție Interfață multimedia)- o interfață multimedia care vă permite să transmiteți audio printr-un cablu de până la 10 m împreună cu un semnal video fără pierderi de calitate. Transmiterea simultană a datelor video și audio printr-un singur cablu reduce numărul de fire de conectare.
Acest standard este dezvoltat și susținut de companii renumite din industria electronică, precum Hitachi, Panasonic, Philips, Sony, Thomson și Toshiba. Datorită acestui fapt, standardul a câștigat rapid popularitate, iar acum majoritatea dispozitivelor video pentru ieșirea de imagini de înaltă rezoluție au cel puțin un conector HDMI.

În prima versiune a acestui standard, debitul era de 5 Gb/s, iar în versiunea 1.3 a fost dublat și cablu HDMI capabil să transmită până la 10,2 Gb/s. În plus, în versiunea HDMI 1.3 frecvența de sincronizare a fost crescută la 340 MHz și datorită acestui lucru a devenit posibilă conectarea monitoarelor de înaltă rezoluție cu suport pentru adâncimea de culoare de până la 48 de biți.

Principalul concurent al HDMI este conectorul DisplayPort.

Dacă placa dvs. video nu o are, atunci această problemă poate fi rezolvată cu ușurință folosind un adaptor și un conector DVI.

Ieșire DVI

DVI (Interfață vizuală digitală)– o interfață digitală care este utilizată pentru a conecta o placă video la monitoare LCD, televizoare, proiectoare și panouri cu plasmă. DVI oferă o ieșire de imagine nedistorsionată datorită faptului că semnalul video nu suferă o conversie dublă anlag/digitală, adică semnalul este transmis direct. Acest lucru este vizibil la rezoluții mari.

Există mai multe tipuri de interfețe DVI:
DVI-D— interfață pentru emiterea numai a unui semnal digital;
DVI-I– combinat, care are linii analogice (VGA). LA DVI-I ieșire, monitoarele care au un conector analogic sunt conectate printr-un adaptor special.

Single-Link DVI și Dual-Link DVI

Pentru transmisia semnalului, se utilizează DVI Single-Link cu un singur canal sau DVI Dual-Link cu două canale.
Dual-Link DVI– o interfață care vă permite să afișați imagini de înaltă rezoluție, mai mult de 1920 x 1200 (cum ar fi 2560×1600 și 2048×1536), prin urmare, pentru monitoarele LCD cu rezoluție înaltă (de exemplu, 30"), trebuie să selectați o placă video care acceptă ieșire DVI Dual-Link cu două canale.

S-Video (sau S-VHS)

S-Video (sau S-VHS)- un conector analogic care este folosit pentru a transmite imagini către televizoare și echipamente video. Până acum, calitatea transmisiei semnalului este superioară ieșirii de tip „lalele”. Interfața analogică S-Video oferă un semnal de rezoluție scăzută în care toate informațiile sunt împărțite în trei canale pentru fiecare culoare de bază. Deși calitatea este mai bună, avem totuși o rezoluție dinamică scăzută.

Ieșire RCA compozită (lalele)

Ieșire sau conector compozit RCA (Radio Corporation of America).
O ieșire comună găsită pe televizoare și echipamente video. Folosit pentru conectare cablu coaxial. Ieșirea produce un semnal de rezoluție scăzută și calitatea video este în mod corespunzător scăzută.

Ieșire componente

Din cauza marime mare conectorii componente, ieșirile sunt situate pe adaptor. Primii trei conectori sunt responsabili pentru video, ultimii doi pentru audio.
Este format din trei conectori „lalele” separati: „Y”, „Pb” și „Pr”. Acest lucru are ca rezultat o ieșire de culoare împărțită pentru HDTV. Folosit pentru a afișa imagini pe proiectoarele digitale.