Конечно, было бы намного проще, если бы люди могли записывать и воспроизводить видео и аудио просто по беспроводной связи с разных устройств на экраны телевизоров. Однако, хотя в этой области был достигнут некоторый прогресс и это вполне жизнеспособное решение, на данный момент мы застряли в потоковой передаче, и для просмотра медиа нам всё-таки нужны провода.
В этой статье мы дадим подробное описание одного цифрового разъёма DVI-D, который сегодня является наиболее распространённым интерфейсом для подключения широкоэкранных ЖК-мониторов.
История появления разъёма DVI
Десять лет назад было гораздо проще понять, как подключить телевизор к другому устройству, тем более что у большинства людей дома был только один видеомагнитофон. Наши экраны были меньше, качество было хуже, но мир был проще.
С появлением цифровых технологий телевизионное вещание перешло на новый цифровой формат. Теперь телевидение стало намного лучше по качеству и чёткости, однако потребителям, принимающим сигналы местного телевидения через аналоговые антенны, приходится использовать конвертёры для приёма программ на своих телевизорах.
Цифровой телесигнал является одним из двух способов передачи данных и изображений посредством телевизионного вещания и сегодня все теле- и радиостанции передают информацию в обоих видах: цифровом и аналоговом.
В принципе, два типа телевизионных сигнала делают одно и то же, но функционируют они по-разному. Аналоговый сигнал выглядит как волна, идущая вверх и вниз аналогично оригинальному источнику передачи. Изменения в аспектах сигнала вызывают изменения в волне, что приводит к процессу декодирования информации.
Цифровой телевизионный сигнал работает, как компьютерная передача: пакет двоичных данных отправляется на декодеры, которые на другом конце считывают полученные данные и воссоздают изображение на основе принятой информации.
Эта разница приводит к нескольким очень важным различиям. Аналоговый сигнал – это фактическое изображение, передаваемое вещателем, в то время как сигнал цифрового телевидения является его двоичной копией. Это означает, что помехи в аналоговой передаче приводят к появлению ореолов или статических искажений, но изображение видно даже тогда, когда его сигнал неудовлетворительный.
Цифровая передача получится, только если принято подавляющее большинство информации для отображения. Если декодер не имеет полного набора двоичного кода, он просто не сможет ничего отобразить, экран телевизора будет однотонно-синим.
Относительный размер двух сигналов имеет наибольшее значение. Если бы можно было просматривать два типа трансляции, тогда один был представлен в виде волны с высокими пиками и спадами, а другой – в виде узкой полосы двоичного кода. Аналоговый сигнал очень большой по сравнению с цифровой передачей.
А так как сигнал в цифровом формате занимает намного меньше места, он способен не только транслировать телевидение высокой чёткости (HD), но и использовать свою полосу пропускания для дополнительной информации о программе (название канала, состав, субтитры и даже несколько версий одной и той же программы).
Ясно, что аналоговые интерфейсы непригодны для работы с цифровым сигналом и для них потребуется свой цифровой разъём. Проблема несовместимости была решена созданием инновационного интерфейса DVI, который сейчас можно уверенно называть общепринятым.
Аббревиатура DVI означает цифровой визуальный интерфейс (Digital Visual Interface). Его представила рабочая группа по цифровым дисплеям в 1999 году, деятельность которой была инициирована американской многонациональной корпорацией Intel Corporation. В группе работали представители таких технологических гигантов, как Hewlett-Packard, IBM, Compaq, NEC, Fujitsu, Silicon Image.
Целью их разработки было создание базового компьютерного интерфейса, который могли бы применять во всех видеокартах, мониторах и прочих средствах вывода изображения. Помимо этого, особенностью кабеля DVI является максимизация качества плоских ЖК-экранов.
Также корпорацией Intel был разработан уникальный протокол защиты широкополосного медиаконтента – HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection), в котором реализована опция предотвращения незаконного копирования высококачественного видеосигнала. Эта технология использована в интерфейсах стандарта DVI.
Некоторые DVD-плееры, телевизоры высокой чёткости и видеопроекторы, имеющие разъёмы DVI, передают зашифрованный сигнал для защиты от копирования с использованием протокола защиты широкополосного цифрового контента (HDCP). Компьютеры могут быть подключены к телевизорам HDTV через DVI, но видеокарта должна поддерживать HDCP для воспроизведения контента, защищённого цифровым управлением правами (DRM).
Традиционные AV-кабели, типа VGA и Composite, передают только аналоговые видеосигналы, они до сих пор используются, но на всех современных ЖК-телевизорах и компьютерных мониторах всё чаще можно увидеть цифровые разъёмы DVI или HDMI. Существуют специальные переходники DVI-VGA для более удобной совместимости оборудования.
Самые первые кабели для передачи изображения с интерфейсом VGA имели разъём D-Sub 15 и всем запомнились своим ярким синим цветом, который устанавливали в гнездо на 15 контактов. Но сегодня эра таких подключений закончилась, и их сменили более современные цифровые порты.
HDMI – это очень распространённый интерфейс для телевизоров и большинства компьютерных мониторов. Он прост в использовании, стоит недорого, и самое удобное, что в нём уже заложена аудиопередача. Разъём HDMI выглядит так:
Однако стандарт HDMI имеет свои ограничения. Например, если в вашем телеприёмнике имеется соединение HDMI, то, скорее всего, его версия 1.4. Такой порт может передавать максимальное разрешение 3 820 x 2 160 пикселей, с 30 кадрами в секунду. Этого вполне достаточно для качественной картинки, но если ваш дисплей 4K, то он может работать на более высоких параметрах, и ему больше подойдёт HDMI 2.0 со скоростью 60 кадров в секунду.
Видеосигнал, поступающий через DVI-порт, в основном такой же, как HDMI. Максимальный потенциал разрешения зависит от оборудования. Выход DVI имеет такой внешний вид:
Кабели DVI передают информацию, используя цифровой формат, который называется TMDS (дифференциальная сигнализация с минимизацией переходов). Некоторые кабели имеют одноканальную структуру (Single Link), а есть двухканальные провода (Dual Link).
В одноканальных кабелях используется один передатчик TMDS 165 МГц, а в двухканальных – 2 трансмиттера. Dual Link DVI эффективно удваивают мощность передачи и реализует повышенную скорость и качество сигнала:
- Single-Link DVI-дисплей может отображать разрешение до 1920 x 1200;
- Dual-Link DVI-порт способен передавать разрешение 2560 x 1600.
Кроме этого, официальная спецификация DVI требует, чтобы всё оборудование этого стандарта поддерживало сигнал на расстоянии не более 5 метров. Имейте в виду, что при использовании кабелей DVI-I большой длины на экране может не отображаться цифровое изображение. Когда работа DVI нестабильна, вы можете увидеть артефакты и «сверкающие» пиксели на вашем дисплее, дальнейшая деградация имеет тенденцию мерцать или дрожать, а окончательным признаком потери сигнала является пустой экран.
Существует распространённое заблуждение относительно цифровых видеокабелей, утверждающее, что если оборудование исправно, то сигнал будет всегда идеальным. Однако, как и в случае с аналоговым соединением, структура и длина кабеля могут повлиять на качество изображения.
Типы DVI-разъёмов
Хотя все кабели DVI внешне практически одинаковые, между ними есть различия, и именно это классифицирует их по категориям. Существует три типа кабелей DVI:
- DVI-D (Digital);
- DVI-A (Analog);
- DVI-I (Integrated).
DVI-D – настоящее цифровое видео. Его используют для прямого цифрового соединения между источником видео и ЖК-дисплеем. Это обеспечивает более быстрое и высокое качество изображения по сравнению с аналоговой передачей. Все видеокарты изначально генерируют цифровой видеосигнал, который на выходе VGA преобразуется в аналоговый, ведь именно его принимает компьютерный монитор. Поэтому если вы проведёте соединение компьютера с телевизором посредством DVI-D кабеля, то сможете смотреть картинку без потери качества.
DVI-A – аналог высокого разрешения. Этот кабель используется для передачи сигнала DVI на аналоговый дисплей, такой как ЭЛТ-монитор или старая модель ЖК-дисплея. Чаще всего DVI-A используется для подключения к устройству VGA, поскольку DVI-A и VGA передают один и тот же сигнал. При таком подключении происходит некоторая потеря качества.
DVI-I – лучшее решение для всех. Кабели этого стандарта представляют собой встроенные устройства, которые способны передавать и цифровой, и аналоговый сигнал. Это делает его универсальным решением для разных ситуаций.
Как и любой другой формат, цифровые и аналоговые устройства DVI не являются взаимозаменяемыми. Это означает, что кабель DVI-D не будет работать ни в аналоговой системе, ни в цифровой версии DVI-A. Для подключения аналогового источника к цифровому дисплею вам потребуется электронный преобразователь VGA в DVI-D. Чтобы подключить цифровой выход к аналоговому монитору, вам понадобится конвертёр DVI-D в VGA.
Примечание. Многие производители используют порты DVI со всеми доступными отверстиями для контактов. Это не значит, что перед вами порт DVI-I. Это всего лишь предупредительная мера для предотвращения разрыва штифтов, если вставлен неправильный тип кабеля. Проверьте формат DVI порта на этикетке, в руководстве или на сайте производителя.
Основные функции DVI-D
DVI-кабели имеют две важные особенности:
- Уникальная структура: в отличие от других типов, кабели DVI содержат два винта на каждой стороне контактов. Это гарантирует прочную и постоянную связь;
- Ограничения по длине: средняя длина кабеля DVI составляет около 5 метров. Этого вполне достаточно для подключения телевизора к сторонним устройствам без ухудшения сигнала.
Дифференциальная передача сигналов с минимизацией перепадов уровней (TMDS) реализована в DVI посредством UTP-кабеля. Такой продукт имеет следующие технические характеристики:
- Разъём DVI Single Link (с одним каналом) содержит четыре канала TMDS. Три из четырёх контактов соответствуют зелёному, синему и красному видеосигналам RGB, а четвёртый сигнал регулируется каналом синхронизации. Одноканальные разъёмы работают на частоте до 165 МГц и обеспечивают пропускную способность 1,65 Гбит/с. Они поддерживают разрешения до 1920 x 1200 с частотой обновления 60 Гц.
- DVI Dual Link (двухканальные соединения) обеспечивают удвоение общего числа пар RGB TMDS, исключая синхронизирующую пару из параллельных соединений. Это позволяет организовать пропускную способность 2 Гбит/с и разрешение в них более высокое: 2560 x 1600 при частоте обновления 60 Гц.
Интерфейс DVI-D представляет собой одиночный разъём с 19 контактами и двухканальный разъём с 25 контактами. Разъём DVI-D может передавать только цифровые видеосигналы, и его совместимость возможна только с DVI-D-устройствами.
Разъёмы, имеющие двойную связь, абсолютно обратны и совместимы с одноканальной функциональностью, если только режим дисплея не используется для тактовой частоты пикселя более 165 МГц. Следовательно, в большинстве случаев двойное соединение всегда предпочтительнее моносоединения.
Загрузка...
