کانکتور d sub vga dvi hdmi. انواع پورت کامپیوتر: انواع کانکتورها و آداپتورها

علاوه بر این واقعیت که مانیتورهای LCD برای نمایش تصویر به داده های دیجیتال نیاز دارند، از چندین جهت دیگر با نمایشگرهای CRT کلاسیک تفاوت دارند. به عنوان مثال، بسته به قابلیت های مانیتور، تقریباً هر وضوحی را می توان در CRT نمایش داد، زیرا لوله تعداد پیکسل های مشخصی ندارد.

و مانیتورهای LCD، به دلیل اصل کار خود، همیشه دارای وضوح ثابت ("بومی") هستند که در آن مانیتور کیفیت تصویر مطلوبی را ارائه می دهد. این محدودیت هیچ ارتباطی با DVI ندارد، زیرا دلیل اصلی آن در معماری مانیتور LCD نهفته است.

یک نمایشگر LCD از آرایه‌ای از پیکسل‌های کوچک استفاده می‌کند که هر کدام از سه دیود تشکیل شده است، یکی برای رنگ اصلی (RGB: قرمز، سبز، آبی). صفحه نمایش LCD که وضوح اصلی 1600x1200 (UXGA) دارد، از 1.92 میلیون پیکسل تشکیل شده است!

البته مانیتورهای LCD قادر به نمایش رزولوشن های دیگر هستند. اما در چنین مواردی، تصویر باید مقیاس یا درون یابی شود. به عنوان مثال، اگر یک مانیتور LCD دارای رزولوشن اصلی 1280x1024 باشد، رزولوشن پایین تر 800x600 به 1280x1024 کشیده می شود. کیفیت درونیابی به مدل مانیتور بستگی دارد. یک گزینه جایگزین این است که تصویر کوچک را با وضوح "بومی" 800x600 خروجی بگیرید، اما در این مورد باید به یک حاشیه سیاه بسنده کنید.

هر دو فریم تصویر را از صفحه نمایشگر LCD نشان می دهند. در سمت چپ تصویری با "رزولوشن اصلی" 1280x1024 (Eizo L885) وجود دارد. در سمت راست یک تصویر درون یابی با وضوح 800x600 وجود دارد. در نتیجه افزایش پیکسل ها، تصویر مسدود به نظر می رسد. در مانیتورهای CRT چنین مشکلی وجود ندارد.

برای نمایش وضوح 1600x1200 (UXGA) با 1.92 میلیون پیکسل و نرخ تازه سازی عمودی 60 هرتز، مانیتور به پهنای باند بالایی نیاز دارد. اگر محاسبه کنید، به فرکانس 115 مگاهرتز نیاز دارید. اما عوامل دیگری نیز بر فرکانس تأثیر می گذارد، مانند عبور از ناحیه خالی شدن، بنابراین پهنای باند مورد نیاز حتی بیشتر افزایش می یابد.

حدود 25 درصد از کل اطلاعات ارسالی مربوط به زمان خالی شدن است. برای تغییر موقعیت تفنگ الکترونی به خط بعدی در مانیتور CRT لازم است. در عین حال، نمایشگرهای LCD تقریباً به زمان خالی شدن نیاز ندارند.

برای هر فریم، نه تنها اطلاعات مربوط به تصویر منتقل می شود، بلکه مرزها و ناحیه خالی نیز در نظر گرفته می شود. نمایشگرهای CRT برای خاموش کردن تفنگ الکترونی در انتهای خط خروجی روی صفحه و انتقال آن به خط بعدی برای ادامه خروجی به زمان خالی نیاز دارند. همین اتفاق در انتهای تصویر می افتد، یعنی در گوشه پایین سمت راست - پرتو الکترونی خاموش می شود و موقعیت خود را به گوشه سمت چپ بالای صفحه تغییر می دهد.

حدود 25 درصد از کل داده های پیکسل مربوط به زمان خالی شدن است. از آنجایی که نمایشگرهای LCD از تفنگ الکترونی استفاده نمی کنند، زمان خالی کردن در اینجا کاملاً بی فایده است. اما باید در استاندارد DVI 1.0 در نظر گرفته شود، زیرا به شما امکان می دهد نه تنها LCD های دیجیتال، بلکه مانیتورهای دیجیتال CRT را نیز متصل کنید (جایی که DAC در مانیتور تعبیه شده است).

زمان خالی شدن فاکتور بسیار مهمی هنگام اتصال LCD به رابط DVI است، زیرا هر وضوح به مقدار مشخصی از پهنای باند از فرستنده (کارت ویدیو) نیاز دارد. هرچه وضوح مورد نیاز بیشتر باشد، فرکانس پیکسل فرستنده TMDS باید بیشتر باشد. استاندارد DVI حداکثر فرکانس پیکسلی 165 مگاهرتز (تک کانال) را مشخص می کند. با ضرب فرکانس در 10 همانطور که در بالا توضیح داده شد، حداکثر توان عملیاتی داده 1.65 گیگابایت بر ثانیه را بدست می آوریم که برای وضوح 1600x1200 در 60 هرتز کافی است. اگر رزولوشن بالاتری مورد نیاز است، صفحه نمایش باید از طریق Dual Link DVI (Dual Link DVI) متصل شود، سپس دو فرستنده DVI با هم کار می کنند که باعث دو برابر شدن توان عملیاتی می شود. این گزینه در قسمت بعدی با جزئیات بیشتر توضیح داده شده است.

با این حال، یک راه حل ساده تر و ارزان تر، کاهش داده های خالی است. در نتیجه، پهنای باند بیشتری به کارت‌های گرافیک داده می‌شود و حتی یک فرستنده DVI با فرکانس ۱۶۵ مگاهرتز می‌تواند وضوح‌های بالاتری را مدیریت کند. گزینه دیگر کاهش نرخ تازه سازی افقی صفحه نمایش است.

بالای جدول رزولوشن های پشتیبانی شده توسط یک فرستنده 165 مگاهرتز DVI را نشان می دهد. کاهش داده‌های خالی (در وسط) یا نرخ تازه‌سازی (Hz) به شما امکان می‌دهد به وضوح بالاتری برسید.

این تصویر نشان می دهد که برای یک وضوح خاص چه فرکانس پیکسلی لازم است. خط بالایی عملکرد مانیتور LCD را با کاهش داده های خالی نشان می دهد. ردیف دوم (60 هرتز CRT GTF Blanking) پهنای باند ال سی دی مورد نیاز را نشان می دهد اگر داده های خالی را نتوان کاهش داد.

محدود کردن فرستنده TMDS به فرکانس پیکسلی 165 مگاهرتز نیز بر حداکثر وضوح ممکن ال سی دی تأثیر می گذارد. حتی با کاهش داده های خالی، باز هم به یک حد معین رسیده ایم. بله، و کاهش نرخ نوسازی افقی ممکن است در برخی از برنامه ها نتیجه چندان خوبی نداشته باشد.

برای حل این مشکل، مشخصات DVI یک حالت عملیات اضافی به نام Dual Link را مشخص می کند. در این حالت از ترکیب دو فرستنده TMDS استفاده می شود که از طریق یک کانکتور اطلاعات را به یک نمایشگر منتقل می کند. پهنای باند موجود دو برابر می شود و به 330 مگاهرتز می رسد که برای خروجی تقریباً هر وضوح موجود کافی است. نکته مهم: یک کارت گرافیک با دو خروجی DVI یک کارت Dual Link نیست که دارای دو فرستنده TMDS باشد که از طریق یک پورت DVI کار می کنند!

تصویر عملکرد DVI دو پیوندی را هنگامی که از دو فرستنده TMDS استفاده می شود نشان می دهد.

با این حال، یک کارت گرافیک با پشتیبانی خوب DVI و اطلاعات خالی کمتر برای نمایش اطلاعات در یکی از نمایشگرهای جدید 20 اینچی و 23 اینچی Apple Cinema به ترتیب با وضوح "بومی" 1680x1050 یا 1920x1200 کافی است. در عین حال، برای پشتیبانی از صفحه نمایش 30 اینچی با وضوح 2560x1600، رابط دوگانه لینک در هیچ کجا یافت نمی شود.

به دلیل رزولوشن بالای 30 اینچی، نمایشگر سینمای اپل نیاز به اتصال Dual Link DVI دارد!

در حالی که دو کانکتور DVI در حال حاضر روی کارت‌های سه بعدی ایستگاه کاری سطح بالا استاندارد هستند، همه کارت‌های گرافیکی درجه یک مصرف‌کننده نمی‌توانند به این موضوع ببالند. به لطف دو کانکتور DVI، هنوز هم می توانیم از یک جایگزین جالب استفاده کنیم.

در این مثال، از دو پورت تک لینک برای اتصال یک نمایشگر نه مگاپیکسلی (3840x2400) استفاده شده است. تصویر به سادگی به دو بخش تقسیم می شود. اما این حالت باید هم توسط مانیتور و هم توسط کارت گرافیک پشتیبانی شود.

در حال حاضر شش کانکتور DVI مختلف موجود است. این موارد عبارتند از: DVI-D برای اتصال تمام دیجیتال در نسخه های تک لینک و دو لینک. DVI-I برای اتصال آنالوگ و دیجیتال در دو نسخه; DVI-A برای اتصال آنالوگ و کانکتور جدید VESA DMS-59. اغلب، سازندگان کارت گرافیک، محصولات خود را به یک کانکتور DVI-I دو لینک مجهز می کنند، حتی اگر کارت دارای یک پورت باشد. با یک آداپتور، یک پورت DVI-I را می توان به خروجی VGA آنالوگ تبدیل کرد.

مروری بر کانکتورهای مختلف DVI.

طرح کانکتور DVI.

مشخصات DVI 1.0 کانکتور جدید DMS-59 دو لینک را مشخص نمی کند. این توسط گروه کاری VESA در سال 2003 معرفی شد و اجازه می دهد تا دو خروجی DVI در کارت های فرم فاکتور کوچک وجود داشته باشد. همچنین هدف آن ساده‌سازی چیدمان کانکتورها روی کارت‌ها با پشتیبانی از چهار نمایشگر است.

در نهایت، به قلب مقاله خود می رسیم: کیفیت فرستنده های TMDS در کارت های گرافیک مختلف. اگرچه مشخصات DVI 1.0 حداکثر فرکانس پیکسلی 165 مگاهرتز را مشخص می کند، اما همه کارت های ویدئویی سیگنال قابل قبولی را در آن ارائه نمی دهند. بسیاری به شما اجازه می‌دهند که تنها در فرکانس‌های پیکسلی کاهش یافته و با کاهش زمان خالی شدن، به 1600x1200 برسید. اگر سعی کنید یک دستگاه HDTV با وضوح 1920x1080 (حتی با زمان خالی شدن کاهش یافته) را به چنین کارتی وصل کنید، با یک شگفتی ناخوشایند روبرو خواهید شد.

همه پردازنده‌های گرافیکی که امروز توسط ATi و nVidia ارسال می‌شوند، دارای فرستنده TMDS روی تراشه برای DVI هستند. سازندگان کارت های مبتنی بر پردازنده های گرافیکی ATi اغلب از فرستنده داخلی برای ترکیب استاندارد 1xVGA و 1xDVI استفاده می کنند. در مقایسه، بسیاری از کارت‌های مبتنی بر پردازنده‌های گرافیکی nVidia از یک ماژول TMDS خارجی (مثلاً از Silicon Image) استفاده می‌کنند، حتی اگر یک فرستنده TMDS روی خود تراشه وجود داشته باشد. برای ارائه دو خروجی DVI، سازنده کارت همیشه یک تراشه دوم TMDS را نصب می کند، صرف نظر از اینکه کارت بر اساس کدام GPU است.

تصاویر زیر طرح های رایج را نشان می دهد.

پیکربندی معمولی: یک خروجی VGA و یک خروجی DVI. فرستنده TMDS را می توان یا در تراشه گرافیکی ادغام کرد یا روی یک تراشه جداگانه قرار داد.

پیکربندی های احتمالی DVI: 1x VGA و 1x Single Link DVI (A)، 2x Single Link DVI (B)، 1x Single Link و 1x Dual Link DVI، 2x Dual Link DVI (D). توجه: اگر کارت دارای دو خروجی DVI است، به این معنی نیست که آنها دو کاناله هستند! شکل E و F پیکربندی پورت های جدید VESA DMS-59 را نشان می دهد تراکم بالا، که چهار یا دو خروجی DVI تک لینک را ارائه می دهد.

همانطور که آزمایش های بیشتر در این مقاله نشان خواهد داد، کیفیت خروجی DVI در کارت های ATi یا nVidia بسیار متفاوت است. حتی اگر یک تراشه TMDS روی یک کارت به دلیل کیفیتش شناخته شده باشد، این بدان معنا نیست که هر کارت با این تراشه سیگنال DVI با کیفیت بالایی ارائه می‌کند. حتی محل قرارگیری آن روی کارت گرافیک نیز با نتیجه نهایی ارتباط زیادی دارد.

سازگار با DVI

برای آزمایش کیفیت DVI کارت‌های گرافیکی مبتنی بر ATi و nVidia امروزی، شش نمونه کارت را برای آزمایش سازگاری DVI به آزمایشگاه‌های آزمایش Silicon Image فرستادیم.

جالب اینجاست که برای دریافت مجوز DVI اصلا نیازی به انجام تست های سازگاری با استاندارد نیست. در نتیجه محصولاتی با قابلیت DVI وارد بازار می شوند که مشخصات را رعایت نمی کنند. یکی از دلایل این وضعیت، فرآیند پیچیده و گران قیمت تست است.

در پاسخ به این مشکل، Silicon Image در دسامبر 2003 مرکز آزمایشی را تأسیس کرد مرکز تست انطباق DVI (CTC). تولیدکنندگان دستگاه‌های دارای DVI ممکن است محصولات خود را برای آزمایش سازگاری DVI ارسال کنند. در واقع، این همان کاری است که ما با شش کارت گرافیک خود انجام دادیم.

تست ها به سه دسته فرستنده (معمولاً کارت گرافیک)، کابل و گیرنده (مانیتور) تقسیم می شوند. برای ارزیابی سازگاری DVI، به اصطلاح نمودارهای چشمی ایجاد می شود که نشان دهنده سیگنال DVI است. اگر سیگنال از حد معینی فراتر نرود، آزمون قبول شده در نظر گرفته می شود. در غیر این صورت، دستگاه با استاندارد DVI سازگار نیست.

تصویر نمودار چشمی یک فرستنده TMDS (UXGA) با فرکانس ۱۶۲ مگاهرتز را نشان می‌دهد که میلیاردها بیت داده را ارسال می‌کند.

تست نمودار چشمی مهمترین تست برای ارزیابی کیفیت سیگنال است. این نمودار نوسانات سیگنال (جتر فاز، جیتر)، اعوجاج دامنه و اثر "زنگ" را نشان می دهد. این تست ها همچنین به شما امکان می دهد کیفیت DVI را به صورت بصری مشاهده کنید.

تست های سازگاری DVI شامل بررسی های زیر است.

1. فرستنده: نمودار چشمی با مرزهای مشخص.
2. کابل ها: نمودارهای چشمی قبل و بعد از انتقال سیگنال ایجاد می شوند، سپس با هم مقایسه می شوند. باز هم، محدودیت های انحراف سیگنال هارد کد گذاری شده است. اما در اینجا اختلافات بزرگ با سیگنال ایده آل از قبل مجاز است.
3. گیرنده: نمودار چشمی دوباره ایجاد می شود، اما باز هم، اختلافات بزرگتر نیز مجاز است.

بزرگترین مشکلات انتقال سریع سریال، جیتر است. اگر چنین اثری وجود نداشته باشد، همیشه می توانید سیگنال را در نمودار به وضوح برجسته کنید. بیشتر لرزش سیگنال توسط سیگنال ساعت تولید می شود تراشه گرافیکی، که منجر به ظهور نوسانات فرکانس پایین در محدوده 100 کیلوهرتز تا 10 مگاهرتز می شود. در یک نمودار چشمی، نوسان سیگنال به صورت تغییر در فرکانس، داده، داده در مقابل فرکانس، دامنه، افزایش بیش از حد بالا یا افزایش بسیار پایین دیده می شود. علاوه بر این، اندازه گیری های DVI برای فرکانس های مختلف متفاوت است، که باید هنگام بررسی نمودار چشمی در نظر گرفته شود. اما به لطف نمودار چشمی، می توانید به صورت بصری کیفیت سیگنال DVI را ارزیابی کنید.

برای اندازه گیری، یک میلیون ناحیه همپوشانی با استفاده از یک اسیلوسکوپ تجزیه و تحلیل می شود. این برای ارزیابی عملکرد کلی یک اتصال DVI کافی است، زیرا سیگنال در مدت زمان طولانی تغییر قابل توجهی نخواهد داشت. نمایش گرافیکی داده ها با استفاده از نرم افزار خاصی که Silicon Image با همکاری Tektronix ایجاد کرده است، تولید می شود. سیگنالی که با مشخصات DVI مطابقت دارد نباید از مرزها (مناطق آبی) که به طور خودکار توسط نرم افزار ترسیم می شوند، تجاوز کند. اگر سیگنال به ناحیه آبی برخورد کند، آنگاه آزمایش رد نشده در نظر گرفته می شود و دستگاه با مشخصات DVI مطابقت ندارد. برنامه بلافاصله نتیجه را نشان می دهد.

کارت گرافیک تست سازگاری DVI را قبول نکرده است.

نرم افزار بلافاصله نشان می دهد که آیا کارت آزمون را پس داده است یا خیر.

برای کابل، فرستنده و گیرنده از حاشیه های مختلف (چشم) استفاده می شود. سیگنال نباید از این مناطق فراتر رود.

برای درک چگونگی تعیین سازگاری DVI و آنچه باید در نظر گرفته شود، باید به جزئیات بیشتری بپردازیم.

از آنجایی که انتقال DVI کاملا دیجیتالی است، این سوال مطرح می شود که لرزش از کجا می آید. در اینجا دو دلیل می توان مطرح کرد. اولین مورد این است که جیتر توسط خود داده ها ایجاد می شود، یعنی 24 بیت موازی داده ای که تراشه گرافیکی خروجی می دهد. با این حال، در صورت لزوم، داده ها به طور خودکار در تراشه TMDS تصحیح می شوند و اطمینان حاصل می شود که داده ها بدون لرزش هستند. بنابراین، علت باقی مانده از لرزش، سیگنال ساعت است.

در نگاه اول، سیگنال داده عاری از تداخل است. این توسط چفت تعبیه شده در TMDS تضمین شده است. اما مشکل اصلی هنوز سیگنال ساعت است که جریان داده را از طریق ضرب 10 برابر PLL خراب می کند.

از آنجایی که فرکانس با PLL در ضریب 10 ضرب می شود، اثر حتی مقدار کمی اعوجاج بزرگتر می شود. در نتیجه، داده ها دیگر در حالت اولیه خود به گیرنده نمی رسند.

در بالا یک سیگنال ساعت ایده آل وجود دارد، در زیر سیگنالی وجود دارد که یکی از لبه ها خیلی زود شروع به انتقال کرده است. به لطف PLL، این به طور مستقیم بر سیگنال داده تأثیر می گذارد. به طور کلی، هر اختلال در سیگنال ساعت منجر به خطا در انتقال داده می شود.

هنگامی که گیرنده یک سیگنال داده خراب را با استفاده از ساعت فرضی PLL "ایده آل" نمونه برداری می کند، داده های اشتباهی را دریافت می کند (نوار زرد).

در واقع چگونه کار می کند: اگر گیرنده از یک ساعت فرستنده خراب استفاده کند، همچنان می تواند داده های خراب (نوار قرمز) را بخواند. به همین دلیل است که سیگنال ساعت نیز از بالا منتقل می شود کابل DVI! گیرنده به همان سیگنال ساعت (آسیب دیده) نیاز دارد.

استاندارد DVI شامل مدیریت جیتر است. اگر هر دو مؤلفه از یک سیگنال ساعت خراب استفاده کنند، می توان اطلاعات را از سیگنال داده خراب بدون خطا خواند. بنابراین، دستگاه های سازگار با DVI می توانند حتی در حضور لرزش فرکانس پایین کار کنند. پس از آن می توان خطا در سیگنال ساعت را دور زد.

همانطور که در بالا توضیح دادیم، اگر فرستنده و گیرنده از سیگنال ساعت یکسانی استفاده کنند و معماری آنها یکسان باشد، DVI بهینه عمل می کند. اما این همیشه صدق نمیکند. به همین دلیل است که استفاده از DVI با وجود اقدامات پیچیده پیشگیری از لرزش می تواند منجر به مشکلاتی شود.

تصویر سناریوی بهینه برای انتقال DVI را نشان می دهد. ضرب ساعت در یک PLL منجر به تاخیر می شود. و جریان داده دیگر کامل نخواهد شد. اما همه چیز با در نظر گرفتن همان تاخیر در PLL گیرنده اصلاح می شود، بنابراین داده ها به درستی دریافت می شوند.

استاندارد DVI 1.0 به وضوح تأخیر PLL را تعریف می کند. به این معماری غیر منسجم می گویند. اگر PLL این مشخصات زمان تاخیر را برآورده نکند، ممکن است مشکلاتی رخ دهد. امروزه بحث های داغی در این صنعت در مورد اینکه آیا چنین معماری جدا شده ای باید استفاده شود وجود دارد. علاوه بر این، تعدادی از شرکت ها طرفدار بازنگری کامل استاندارد هستند.

این مثال از ساعت PLL به جای تراشه گرافیکی استفاده می کند. بنابراین، سیگنال های داده و سیگنال های ساعت مطابقت دارند. با این حال، به دلیل تأخیر در گیرنده PLL، داده ها به درستی پردازش نمی شوند و حذف جیتر دیگر کار نمی کند!

در حال حاضر، باید بتوانید درک کنید که چرا استفاده از کابل های طولانی می تواند مشکل ساز باشد، حتی اگر نویز خارجی را در نظر نگیرید. یک کابل طولانی می تواند یک تاخیر در سیگنال ساعت ایجاد کند (به یاد بیاورید که سیگنال های داده و سیگنال های ساعت دارای محدوده فرکانس متفاوتی هستند)، تاخیر اضافی می تواند بر کیفیت دریافت سیگنال تأثیر بگذارد.

کانکتور DVI در تلویزیون های مدرن (پلاسما، کریستال مایع)، نمایشگرهای LCD و کارت های ویدئویی رایانه های شخصی استفاده می شود. نام "DVI" از مخفف انگلیسی Digital VisualInterface گرفته شده است که به عنوان "رابط ویدئویی دیجیتال" ترجمه می شود. کانکتور DVI برای اولین بار در سال 1999 توسط گروه کاری نمایش دیجیتال معرفی شد. این شرکت شامل غول های جهان در تولید تجهیزات و مانیتورهای کامپیوتری مانند Intel، Compaq، Fujitsu، Silicon Image، Hewlett Packard و NEC می باشد. رابط DVI جایگزین رابط VGA شد و امروزه تقریباً به طور کامل جایگزین آن شده است.

شرح فناوری DVI

روش استفاده شده در این رابط توسط Silicon Image توسعه داده شده است. متعلق به نوع دستگاه هایی با انتقال اطلاعات سریال است. کابل DVI بر اساس اصل جفت پیچ خورده است. سه جفت سیم حامل رنگ‌ها (قرمز، سبز و آبی) و جفت چهارم سیگنال‌های ساعت را حمل می‌کنند. کانکتور DVI به شما امکان انتقال هر دو آنالوگ و آنالوگ را می دهد. سه نوع فرعی از رابط مورد بحث وجود دارد:

• DVI-A - منحصراً برای انتقال استفاده می شود.
• DVI-I - اتصال جهانی که برای انتقال سیگنال های آنالوگ و دیجیتال استفاده می شود.
• DVI-D - فقط برای انتقال سیگنال های دیجیتال.

علاوه بر این، فناوری DVI مجهز به سیستم حفاظتی اطلاعات دیجیتال HDCP ویژه توسعه یافته توسط اینتل است.

معایب DVI

عیب اصلی انتقال اطلاعات از طریق این کانکتور محدودیت طول کابل و همچنین وابستگی پارامتر مذکور به نوع سیگنال ارسالی است. به عنوان مثال، تصویری با وضوح 1920x1200 پیکسل در فرکانس 60 هرتز می تواند از طریق کابلی به طول 5 متر منتقل شود و سیگنالی با حداکثر کیفیت تنها 1280x1024 پیکسل در فرکانس یکسان می تواند بیش از پانزده نفر منتقل شود. کابل متر. بنابراین، در صورت نیاز به استفاده از کابل های طولانی، باید از تجهیزات اضافی استفاده کنید - تقویت کننده های سیگنال ویژه (تکرار کننده) که در فواصل معین نصب می شوند. این عیب با ظاهر شدن نقاط روی مانیتور هنگام استفاده از کابل بی کیفیت همراه است. برای از بین بردن این اثر، یا باید سیم را عوض کنید یا کیفیت سیگنال ورودی را کاهش دهید.

کانکتور DVI-HDMI

این جک دیجیتال برای انتقال سیگنال های HDTV استفاده می شود. طراحی شده برای اتصال تلویزیون به منابع سیگنال مختلف. از ویژگی های کانکتور مذکور این است که نه تنها سیگنال تصویری، بلکه صدای دیجیتال نیز از طریق آن قابل انتقال است. به شما امکان می دهد 8 کانال صوتی با عمق بیت 24 بیت پخش کنید. مشخصات مختلفی برای رابط نشان داده شده و همچنین آداپتورهایی وجود دارد که به لطف آنها امکان اتصال وجود دارد انواع متفاوتاتصال دهنده ها برای اتصال کامپیوتر شخصی و تلویزیون نیز می توان از کانکتور HDMI استفاده کرد. لازم به یادآوری است که رابط HDMI-DVI از پروتکل ویژه ای پشتیبانی می کند که برای محافظت از محتوای مجاز از بازنویسی غیرمجاز طراحی شده است.

نتیجه

با وجود این واقعیت که فناوری DVI تقریباً به طور کامل جایگزین رابط های VGA شده است، امروزه این نوع به طور گسترده در رایانه های شخصی قدیمی استفاده می شود. اگر کارت گرافیک شما کانکتور DVI ندارد، اما باید مانیتوری را که از این فناوری پشتیبانی می کند وصل کنید، می توانید از یک آداپتور ویژه - یک رابط DVI-VGA استفاده کنید.

انتخاب کارت گرافیک نیز می تواند تحت تأثیر مانیتوری باشد که دارید یا قصد خرید آن را دارید. یا حتی مانیتور (جمع). بنابراین، برای مانیتورهای LCD مدرن با ورودی های دیجیتال، بسیار مطلوب است که کارت گرافیک دارای کانکتور DVI، HDMI یا DisplayPort باشد. خوشبختانه برای همه راه حل های مدرناکنون چنین پورت هایی وجود دارد و اغلب همه با هم هستند. نکته ظریف دیگر این است که اگر از طریق خروجی دیجیتال DVI به وضوح بالاتر از 1920 × 1200 نیاز دارید، قطعاً باید کارت گرافیک را با استفاده از کانکتور و کابل با پشتیبانی Dual-Link DVI به مانیتور متصل کنید. با این حال، اکنون این دیگر مشکلی نیست. کانکتورهای اصلی مورد استفاده برای اتصال دستگاه های نمایش اطلاعات را در نظر بگیرید.

آنالوگ D-Subدوشاخه (همچنین به عنوان VGA-خروج یا DB-15F)

این یک رابط 15 پین شناخته شده و آشنا برای اتصال مانیتورهای آنالوگ است. مخفف VGA مخفف آرایه گرافیکی ویدئویی (آرایه پیکسل) یا آداپتور گرافیک ویدئویی (آداپتور ویدئو) است. کانکتور برای خروجی یک سیگنال آنالوگ طراحی شده است که کیفیت آن می تواند تحت تأثیر عوامل مختلفی مانند کیفیت RAMDAC و مدارهای آنالوگ قرار گیرد، بنابراین کیفیت تصویر حاصل ممکن است در کارت های ویدیویی مختلف متفاوت باشد. علاوه بر این، توجه کمتری به کیفیت خروجی آنالوگ در کارت های ویدئویی مدرن و به منظور به دست آوردن می شود تصویر واضحدر وضوح بالا بهتر است از آن استفاده کنید اتصال دیجیتال.

کانکتورهای D-Sub عملاً تنها استاندارد تا زمان پذیرش گسترده نمایشگرهای LCD بودند. چنین خروجی‌هایی هنوز هم اغلب برای اتصال مانیتورهای LCD استفاده می‌شوند، اما فقط مدل‌های مقرون به صرفه‌ای هستند که برای بازی‌ها مناسب نیستند. برای اتصال مانیتورها و پروژکتورهای مدرن استفاده از رابط های دیجیتال توصیه می شود که یکی از رایج ترین آنها DVI است.

رابط DVI(تغییرات: DVI-Iو DVI-D)

DVI است رابط استاندارد، که بیشتر برای خروجی ویدیوی دیجیتال به مانیتورهای LCD استفاده می شود، به جز ارزان ترین آنها. این عکس یک کارت گرافیک نسبتا قدیمی با سه اتصال دهنده را نشان می دهد: D-Sub، S-Video و DVI. سه نوع اتصال دهنده DVI وجود دارد: DVI-D (دیجیتال)، DVI-A (آنالوگ) و DVI-I (یکپارچه - ترکیبی یا جهانی):

DVI-D- اتصال منحصراً دیجیتال، که از افت کیفیت به دلیل تبدیل مضاعف سیگنال دیجیتال به آنالوگ و از آنالوگ به دیجیتال جلوگیری می کند. این نوع اتصال تصویر با بالاترین کیفیت را ارائه می دهد، سیگنال را فقط به صورت دیجیتال خروجی می دهد، می توان آن را به مانیتورهای LCD دیجیتال با ورودی های DVI یا مانیتورهای حرفه ای CRT با ورودی RAMDAC و DVI داخلی متصل کرد (نمونه های بسیار کمیاب، به خصوص در حال حاضر) . این کانکتور در عدم وجود فیزیکی برخی از کنتاکت ها با DVI-I متفاوت است و آداپتور DVI-to-D-Sub که بعداً در مورد آن صحبت خواهد شد، نمی تواند به آن وصل شود. اغلب این نوع DVIدر مادربردهایی با هسته ویدئویی یکپارچه استفاده می شود، در کارت های ویدئویی کمتر رایج است.

DVI-A- این یک نوع نسبتاً نادر از اتصال DVI آنالوگ است که برای خروجی تصویر آنالوگ به گیرنده های CRT طراحی شده است. در این حالت سیگنال به دلیل تبدیل D/A و A/D مضاعف کاهش می یابد و کیفیتی برابر با اتصال استاندارد VGA دارد. تقریباً هرگز در طبیعت رخ نمی دهد.

DVI-I- این ترکیبی از دو گزینه توصیف شده در بالا است که می تواند هم سیگنال آنالوگ و هم سیگنال دیجیتال را ارسال کند. این نوع بیشتر در کارت‌های ویدیویی استفاده می‌شود، جهانی است و با کمک آداپتورهای مخصوصی که با اکثر کارت‌های ویدیویی عرضه می‌شود، می‌توانید یک مانیتور CRT آنالوگ معمولی با ورودی DB-15F را نیز به آن متصل کنید. این آداپتورها به این شکل هستند:

همه کارت‌های گرافیک مدرن حداقل یک خروجی DVI یا حتی دو کانکتور جهانی DVI-I دارند. D-Sub اغلب وجود ندارد (اما آنها را می توان با استفاده از آداپتورها وصل کرد، در بالا ببینید)، به جز، دوباره، برای مدل های اقتصادی. برای انتقال داده های دیجیتال، از یک راه حل تک کاناله DVI Single-Link یا یک راه حل دو کاناله Dual-Link استفاده می شود. فرمت انتقال Single-Link از یک فرستنده TMDS (165 مگاهرتز) و Dual-Link از دو فرستنده استفاده می کند، پهنای باند را دو برابر می کند و وضوح صفحه نمایش بالاتر از 1920x1080 و 1920x1200 در 60 هرتز را پشتیبانی می کند. کیفیت بالامانند 2560x1600. بنابراین، برای بزرگترین نمایشگرهای LCD با وضوح بالا، مانند مدل های 30 اینچی، و همچنین مانیتورهایی که برای خروجی تصاویر استریو طراحی شده اند، قطعاً به یک کارت گرافیک با دو کانال نیاز خواهید داشت. خروجی DVI Dual-Link یا HDMI نسخه 1.3.

رابط HDMI

که در اخیرایک رابط خانگی جدید گسترده شده است - کیفیت بالارابط چند رسانه ای این استاندارد انتقال همزمان اطلاعات بصری و صوتی را از طریق یک کابل فراهم می کند، برای تلویزیون و سینما طراحی شده است، اما کاربران رایانه شخصی نیز می توانند از آن برای خروجی داده های ویدیویی با استفاده از کانکتور HDMI استفاده کنند.

در عکس سمت چپ - HDMI، در سمت راست - DVI-I. خروجی‌های HDMI روی کارت‌های ویدئویی در حال حاضر کاملاً رایج هستند و چنین مدل‌هایی به‌ویژه در مورد کارت‌های ویدئویی که برای ایجاد مراکز رسانه‌ای طراحی شده‌اند، بیشتر و بیشتر می‌شوند. مشاهده محتوای ویدیویی با کیفیت بالا در رایانه به کارت گرافیک و مانیتوری نیاز دارد که از حفاظت محتوای HDCP پشتیبانی می کند و با کابل HDMI یا DVI متصل است. کارت‌های ویدئویی نیازی به داشتن کانکتور HDMI ندارند؛ در موارد دیگر، کابل HDMI از طریق یک آداپتور به DVI متصل می‌شود:

HDMI تلاش دیگری برای استاندارد کردن اتصال جهانی برای برنامه های صوتی و تصویری دیجیتال است. فورا پشتیبانی قوی از غول های صنعت الکترونیک دریافت کرد (گروه شرکت های درگیر در توسعه استاندارد شامل شرکت هایی مانند سونی، توشیبا، هیتاچی، پاناسونیک، تامسون، فیلیپس و سیلیکون ایمیج) و اکثر دستگاه های مدرن خروجی با وضوح بالا. have while یکی از این کانکتورها خواهد بود. HDMI به شما امکان می دهد صدا و تصویر دیجیتال محافظت شده از کپی را روی یک کابل تکی انتقال دهید، اولین نسخه استاندارد بر اساس پهنای باند 5 گیگابیت بر ثانیه است و HDMI 1.3 این محدودیت را به 10.2 گیگابیت در ثانیه افزایش داده است.

HDMI 1.3 یک مشخصات استاندارد به روز شده با افزایش پهنای باند رابط، افزایش فرکانس ساعت تا 340 مگاهرتز است که به شما امکان می دهد نمایشگرهایی با وضوح بالا که از رنگ های بیشتری پشتیبانی می کنند (فرمت هایی با عمق رنگ تا 48 بیت) متصل کنید. نسخه جدید مشخصات همچنین پشتیبانی از استانداردهای جدید Dolby را برای انتقال صدای فشرده بدون تلفات تعریف می کند. علاوه بر این، نوآوری های دیگری ظاهر شد، در مشخصات 1.3 یک کانکتور mini-HDMI جدید توضیح داده شد که از نظر اندازه در مقایسه با اصلی کوچکتر است. چنین اتصالاتی در کارت های ویدیویی نیز استفاده می شود.

HDMI 1.4b آخرین نسخه جدید این استاندارد است که چندی پیش منتشر شد. HDMI 1.4 نوآوری های کلیدی زیر را معرفی می کند: پشتیبانی از فرمت صفحه نمایش استریو (که "3D" نیز نامیده می شود) با توالی فریم و عینک دید فعال، پشتیبانی از اتصال سریع اترنت کانال اترنت HDMI برای انتقال داده، کانال بازگشت صدا که امکان انتقال صدای دیجیتال را فراهم می کند. در جهت معکوس، پشتیبانی از فرمت‌های 3840x2160 تا 30 هرتز و 4096x2160 تا 24 هرتز، پشتیبانی از فضاهای رنگی جدید و کوچک‌ترین کانکتور micro-HDMI.

در HDMI 1.4a، پشتیبانی از نمایشگر استریو به طور قابل توجهی بهبود یافته است، با حالت های جدید Side-by-Side و Top-and-Bottom علاوه بر حالت های مشخصات 1.4. و بالاخره چند هفته پیش آپدیت بسیار جدید استاندارد HDMI 1.4b صورت گرفت و نوآوری های این نسخه هنوز برای عموم ناشناخته است و هنوز دستگاهی با پشتیبانی از آن در بازار وجود ندارد.

در واقع، وجود کانکتور HDMI روی کارت گرافیک ضروری نیست، در بسیاری از موارد، می توان آن را با یک آداپتور از DVI به HDMI جایگزین کرد. این ساده است و بنابراین در کیت اکثر کارت های ویدیویی مدرن گنجانده شده است. علاوه بر این، GPU های مدرن دارای یک تراشه صوتی داخلی هستند که برای پشتیبانی از انتقال صدا از طریق HDMI ضروری است. در تمام کارت‌های گرافیک مدرن AMD و NVIDIA، نیازی به راه‌حل صوتی خارجی و کابل‌های اتصال مربوطه نیست و صدا را از یک خارجی منتقل می‌کند. کارت صدانیازی نیست.

انتقال سیگنال های صوتی و تصویری از طریق یک کانکتور HDMI در درجه اول در حالت متوسط ​​و مورد تقاضا است سطوح پایین ترکه در بره‌بون‌های کوچک و بی‌صدا که به‌عنوان مراکز رسانه‌ای استفاده می‌شوند، نصب می‌شوند، اگرچه HDMI اغلب در راه‌حل‌های بازی استفاده می‌شود، که عمدتاً به دلیل گسترش وسایل خانگی با چنین کانکتورهایی است.

رابط

به تدریج، علاوه بر رابط های ویدئویی رایج DVI و HDMI، راه حل هایی با رابط DisplayPort. Single-Link DVI یک سیگنال ویدیویی با وضوح حداکثر 1920 × 1080 پیکسل، فرکانس 60 هرتز و 8 بیت در هر جزء رنگی را ارسال می کند، Dual-Link به شما امکان می دهد 2560 × 1600 را با فرکانس 60 هرتز ارسال کنید، اما در حال حاضر 3840 × 2400 پیکسل در شرایط یکسان برای Dual-Link DVI در دسترس نیست. HDMI تقریباً همان محدودیت ها را دارد، نسخه 1.3 از انتقال سیگنال با وضوح حداکثر 2560 × 1600 پیکسل در 60 هرتز و 8 بیت در هر جزء رنگی (در وضوح پایین تر - و 16 بیت) پشتیبانی می کند. اگرچه حداکثر قابلیت های DisplayPort کمی بالاتر از Dual-Link DVI است، اما تنها 2560×2048 پیکسل در 60 هرتز و 8 بیت در کانال رنگی، اما از رنگ 10 بیتی در هر کانال در 2560x1600 و 12 بیتی برای 1080p پشتیبانی می کند.

اولین نسخه رابط ویدئویی دیجیتال DisplayPort توسط VESA (انجمن استانداردهای الکترونیک ویدئو) در بهار سال 2006 پذیرفته شد. این یک رابط دیجیتال جهانی جدید، بدون مجوز و بدون حق امتیاز برای اتصال کامپیوترها و مانیتورها و سایر تجهیزات چندرسانه ای تعریف می کند. گروه VESA DisplayPort که این استاندارد را ترویج می‌کند، شامل تولیدکنندگان بزرگ لوازم الکترونیکی است: AMD، NVIDIA، Dell، HP، Intel، Lenovo، Molex، Philips، Samsung.

رقیب اصلی DisplayPort کانکتور HDMI با محافظت از نوشتن HDCP است، اگرچه بیشتر برای اتصال مصرف کننده در نظر گرفته شده است. دستگاه های دیجیتالمانند پخش کننده ها و پنل های HDTV. یک رقیب دیگر قبلاً می‌توانست رابط نمایش یکپارچه نامیده شود - کمتر جایگزین گران قیمتاتصال دهنده های HDMI و DVI، اما توسعه دهنده اصلی آن، اینتل، از ارتقای استاندارد به نفع DisplayPort خودداری کرد.

عدم وجود هزینه های مجوز برای تولیدکنندگان مهم است، زیرا برای استفاده از رابط HDMI در محصولات خود، آنها ملزم به پرداخت هزینه مجوز به HDMI Licensing هستند که سپس وجوه را بین دارندگان حقوق استاندارد تقسیم می کند: Panasonic، فیلیپس، هیتاچی، سیلیکون ایمیج، سونی، تامسون و توشیبا. حذف HDMI به نفع یک رابط جهانی مشابه "رایگان" باعث صرفه جویی در هزینه تولیدکنندگان کارت گرافیک و مانیتور می شود - قابل درک است که چرا آنها DisplayPort را دوست داشتند.

از لحاظ فنی، کانکتور DisplayPort حداکثر از چهار خط داده پشتیبانی می کند که هر کدام می توانند 1.3، 2.2 یا 4.3 گیگابیت در ثانیه، تا مجموع 17.28 گیگابیت بر ثانیه را انتقال دهند. حالت های عمق رنگ از 6 تا 16 بیت در هر کانال رنگ پشتیبانی می شوند. یک کانال دو جهته اضافی که برای انتقال دستورات و کنترل اطلاعات طراحی شده است با سرعت 1 مگابیت در ثانیه یا 720 مگابیت در ثانیه کار می کند و برای سرویس عملکرد کانال اصلی و همچنین انتقال سیگنال های VESA EDID و VESA MCCS استفاده می شود. همچنین برخلاف DVI، سیگنال ساعت از طریق خطوط سیگنال ارسال می شود و نه جداگانه، و توسط گیرنده رمزگشایی می شود.

DisplayPort دارای ویژگی حفاظت از کپی محتوای اختیاری DPCP (DisplayPort Content Protection) است که توسط AMD و با استفاده از کدگذاری AES 128 بیتی توسعه یافته است. سیگنال ویدئویی ارسالی با DVI و HDMI سازگار نیست، اما انتقال آنها با توجه به مشخصات مجاز است. DisplayPort در حال حاضر از حداکثر نرخ داده 17.28 گیگابیت بر ثانیه و وضوح 3840x2160 در 60 هرتز پشتیبانی می کند.

اصلی ویژگی های متمایز کننده DisplayPort: استاندارد باز و قابل توسعه. پشتیبانی از فرمت های RGB و YCbCr؛ پشتیبانی از عمق رنگ: 6، 8، 10، 12 و 16 بیت در هر جزء رنگ. انتقال سیگنال کامل در 3 متر و 1080p در 15 متر. پشتیبانی از 128 بیتی AES با رمزگذاری DisplayPort Content Protection، و همچنین 40 بیتی محافظت از محتوای دیجیتال با پهنای باند بالا (HDCP 1.3). پهنای باند بالاتر در مقایسه با Dual-Link DVI و HDMI. انتقال جریان های متعدد از طریق یک اتصال واحد؛ سازگار با DVI، HDMI و VGA با استفاده از آداپتورها. گسترش ساده استاندارد برای پاسخگویی به نیازهای متغیر بازار؛ اتصال خارجی و داخلی (اتصال پنل LCD در لپ تاپ، جایگزینی اتصالات LVDS داخلی).

نسخه به روز شده استاندارد، 1.1، یک سال پس از 1.0 ظاهر شد. نوآوری های آن شامل پشتیبانی از محافظت از کپی HDCP است که هنگام مشاهده محتوای محافظت شده از دیسک های Blu-ray و HD DVD مهم است و پشتیبانی از کابل های فیبر نوری علاوه بر مس معمولی. دومی به شما امکان می دهد سیگنال را در فواصل بیشتر بدون افت کیفیت ارسال کنید.

DisplayPort 1.2 که در سال 2009 تایید شد، پهنای باند رابط را دو برابر کرد و به 17.28 گیگابیت بر ثانیه رساند و به آن اجازه داد از وضوح بالاتر، نرخ تجدید صفحه و عمق رنگ پشتیبانی کند. همچنین، در نسخه 1.2 بود که از انتقال چند جریان از طریق یک اتصال واحد برای اتصال چندین مانیتور، پشتیبانی از فرمت های نمایشگر استریو و فضاهای رنگی xvYCC، scRGB و Adobe RGB پشتیبانی می شد. همچنین یک کانکتور Mini-DisplayPort کاهش یافته برای دستگاه های قابل حمل وجود دارد.

کانکتور خارجی DisplayPort با اندازه کامل دارای 20 پین است، اندازه فیزیکی آن با تمام کانکتورهای USB شناخته شده قابل مقایسه است. نوع جدید کانکتور را می‌توان در بسیاری از کارت‌های ویدئویی و مانیتورهای مدرن مشاهده کرد، به نظر می‌رسد هم مانند HDMI و هم USB است، اما همچنین می‌تواند به چفت‌هایی بر روی کانکتورها، مشابه موارد ارائه شده در Serial ATA، مجهز شود.

قبل از اینکه AMD ATI را خریداری کند، دومی عرضه کارت‌های ویدئویی با اتصالات DisplayPort را اعلام کرد - در اوایل سال 2007، اما ادغام شرکت‌ها این ظاهر را برای مدتی عقب انداخت. AMD متعاقباً DisplayPort را به عنوان یک اتصال دهنده استاندارد به عنوان بخشی از پلتفرم Fusion معرفی کرد که به معنای معماری یکپارچه CPU و GPU در یک تراشه و همچنین آینده است. پلتفرم های موبایل. NVIDIA با عرضه طیف وسیعی از کارت‌های گرافیکی با پشتیبانی از DisplayPort، با رقبا همراه است.

از بین تولیدکنندگان مانیتور که اعلام پشتیبانی کردند و محصولات DisplayPort را معرفی کردند، سامسونگ و دل اولین کسانی بودند که شروع به کار کردند. طبیعتا چنین پشتیبانی برای اولین بار توسط مانیتورهای جدید با اندازه صفحه نمایش بزرگ و وضوح بالا دریافت شد. آداپتورهای DisplayPort به HDMI و DisplayPort به DVI و همچنین DisplayPort به VGA وجود دارد که تبدیل سیگنال دیجیتالبه آنالوگ یعنی حتی اگر فقط کانکتورهای DisplayPort روی کارت گرافیک وجود داشته باشد، می توان آنها را به هر نوع مانیتوری متصل کرد.

علاوه بر کانکتورهای فوق، کارت‌های ویدیویی قدیمی‌تر گاهی اوقات دارای یک کانکتور کامپوزیت و S-Video (S-VHS) با چهار یا هفت پین هستند. اغلب آنها برای خروجی سیگنال به گیرنده های تلویزیون آنالوگ قدیمی استفاده می شوند، و حتی در S-Video، یک سیگنال ترکیبی اغلب با مخلوط کردن به دست می آید، که بر کیفیت تصویر تأثیر منفی می گذارد. S-Video از نظر کیفیت بهتر از کامپوزیت "tulip" است، اما هر دوی آنها نسبت به خروجی جزء YPbPr پایین تر هستند. چنین کانکتوری در برخی از مانیتورها و تلویزیون های با کیفیت بالا وجود دارد که سیگنال از طریق آن به فرم آنالوگو از نظر کیفیت با رابط D-Sub قابل مقایسه است. با این حال، در مورد کارت‌های ویدئویی و مانیتورهای مدرن، توجه به تمام اتصالات آنالوگ به سادگی معنی ندارد.

پیشرفت فناوری در زمینه فناوری پیشرفته مانند یک جنگنده رهگیر سرعت می گیرد. تا همین اواخر، الکترونیک دیجیتال منحصراً با کامپیوترهای حجیم در ارتباط بود مراکز کامپیوتری، و امروزه تلفن های همراه، لپ تاپ و نمایشگرهای پلاسماهیچ کس دیگر تعجب نمی کند درست است، راه های بهبود تجهیزات الکترونیکی گاهی اوقات بسیار عجیب است، و در آغاز قرن بیست و یکم، تقویت کننده های صوتی کلاس Hi End در فروش ظاهر می شوند، که روی بدنه آنها، مانند رادیوهای قبل از جنگ، لوله های رادیویی سماور با افتخار صف می کشند. . اما این درست است - اسباب بازی برای ثروتمندان، اما در واقع، پس از کاهش قیمت ریزپردازنده های قدرتمند به سطح 20 دلار، انتقال به روش های دیجیتال برای ایجاد، پردازش، ذخیره و انتقال اطلاعات ویدیویی و صوتی اجتناب ناپذیر شد. از نقطه نظر مدار، تجهیزات دیجیتال پیچیده تر از آنالوگ هستند، اما عملکرد آن بسیار گسترده تر است و برخی از آنها اساساً با پردازش سیگنال آنالوگ غیرقابل دسترسی هستند.

انتقال به فرمت های صوتی و تصویری دیجیتال به دلیل مزایای فنی و کاربری آنها در مقایسه با فرمت های آنالوگ است.

به مزایای فنیعبارتند از:

از نقطه نظر مدار، تجهیزات دیجیتال پیچیده تر از آنالوگ هستند، اما عملکرد آن بسیار گسترده تر است و برخی از آنها اساساً با پردازش سیگنال آنالوگ غیرقابل دسترسی هستند.

• حذف اساسی از دست دادن کیفیت سیگنال در هنگام انتقال سیگنال، بازنویسی و ذخیره سازی؛
• امکان همگام سازی زمانی دقیق مطالب ویدیویی؛
• کنترل پیشرفته تر و سیستم های کنترل کیفیت سیگنال؛
• ساده سازی فناوری برای به دست آوردن، پردازش، ذخیره و انتقال سیگنال با کیفیت بالا؛
• گسترش امکانات خلاقانه کارکنان استودیوهای تلویزیونی؛
• امکان رمزگذاری داده های ویدیویی (با استفاده از رمزنگاری).

ویژگی های سفارشی قالب دیجیتال عبارتند از:

• امکان به دست آوردن تصاویر با کیفیت بالا و بدون تداخل و نویز با صدای استریو چند کاناله.
• قابلیت خدمات گسترده تجهیزات دیجیتال

واضح است که رابط های آنالوگ برای کار با سیگنال دیجیتال مناسب نیستند یا به خوبی تناسب ندارند، بنابراین رابط های دیجیتال ویژه ای برای آن ایجاد شد.

اینها شامل رابط دیجیتال سریال SDI/SDTI مورد استفاده در تجهیزات حرفه ای و استودیویی و همچنین رابط های ویدئویی دیجیتال است. DVIو HDMI.

دو رابط آخر در زیر مورد بحث قرار گرفته است. رابط HDMI تکامل یافته رابط DVI است و از همان رابط استفاده می کند فن آوری های اساسی، بنابراین در توزیع مجدد یک بروشور مورد توجه قرار می گیرند.

رابط تصویری دیجیتال DVI

مشکل بدتر شدن ویژگی‌های کیفیت سیگنال در طول تبدیل چندگانه آنالوگ به دیجیتال و دیجیتال به آنالوگ با ظهور استاندارد جدید DVI حل شد که اکنون می‌توان با اطمینان آن را به عنوان یک استاندارد پذیرفته شده در نظر گرفت. گروهی که استاندارد را توسعه داد - گروه کاری نمایش دیجیتال (DDWG) - به ابتکار اینتل ایجاد شد و شامل Compaq، Fujitsu، Hewlett-Packard، IBM، NEC و Silicon Image بود. مشخصات DVI در آوریل 1999 معرفی شد و راه حل های کاری با استفاده از استاندارد در همان زمان نشان داده شد - مانیتورهای پلاسما فوجیتسو و فیلیپس، مانیتورهای LCD IBM و Compaq و سایر محصولات.

انتقال از کامپوزیت و S-Video به مسیرهای کامپوننت و RGB باعث افزایش شدید کیفیت تصویر شد، با این حال، تبدیل های غیر ضروری آنالوگ-دیجیتال-آنالوگ کیفیت تصویر را به طور قابل توجهی بدتر کرد.

سازندگان استاندارد DVI انتظار داشتند که دامنه آن بسیار گسترده تر از آن باشد اتصال دیجیتالکامپیوتر با مانیتور در اواخر دهه 1990، توسعه سریع فناوری های ویدئویی ادامه یافت. پروژکتورهای تمام دیجیتال DLP در زندگی روزمره جا افتاده اند و مانیتورهای LCD و CRT اگر از نظر تصویربرداری آنالوگ باقی بمانند مدارهای دیجیتالپردازش سیگنال. در فرم دیجیتال، تصویر مقیاس‌بندی و اسکن می‌شد که برای تبدیل صحیح تعداد خطوط، پیکسل‌ها و فیلدها ضروری بود. عملکردهای تنظیم رنگ، روشنایی، کنتراست و سایر پارامترهای ویدئویی نیز به صورت دیجیتالی اجرا شد. پس از اینکه فوجیتسو شروع به صدور مجوز فناوری پلاسما به دیگر سازندگان کرد، مشخص شد که معرفی نوع دیگری از صفحه نمایش دیجیتال با کیفیت بالا به بازار موضوعی در آینده نزدیک است.

معرفی تلویزیون با کیفیت بالا به سطح عملی منتقل شده است. اندازه صفحه نمایش بزرگ شد، وضوح آنها افزایش یافت. تنها یک مورد وجود نداشت - پاسخگویی به نیازهای فعلی و آینده بازار رابط ویدئویی دیجیتال. انتقال از مسیرهای کامپوزیت و S-Video به مسیرهای کامپوننت و RGB امکان افزایش شدید کیفیت تصویر را فراهم کرد، با این حال، تبدیل های غیر ضروری آنالوگ-دیجیتال-آنالوگ کیفیت تصویر را به طور قابل توجهی بدتر کرد، که به ویژه به دلیل بی فایده بودن مطلق ADC ناامید کننده بود. و DAC در مسیر متشکل از منبع دیجیتال(DVD، کامپیوتر)، نمایشگر دیجیتال و پردازنده دیجیتال بین آنها. معلوم شد که ADC و DAC فقط روی "سیم" بین منبع و مانیتور کار می کنند.

نیاز به ایجاد یک رابط دیجیتالی که نیازهای HDTV را برآورده کند و دارای حاشیه مناسب برای آینده باشد کاملاً آشکار شده است.

رابط DVI- رابط بصری دیجیتال - را می توان رابط دیجیتال RGB با تلورانس های خاص نامید. اصلاح تک کاناله فرمت Single Link DVI دارای چهار کانال داده است: سه تای آنها برای انتقال اطلاعات در مورد رنگ های اصلی طراحی شده اند: آبی، سبز و قرمز، و چهارمی سیگنال ساعت را ارسال می کند. این به حداکثر سرعت داده 1.65 گیگابیت بر ثانیه یا 165 مگاپیکسل در ثانیه در رمزگذاری 10 بیتی می رسد (این کار 8 بیت داده موثر را ارائه می دهد) که مربوط به وضوح 1600 x 1200 پیکسل (UXGA) با نرخ تازه سازی میدان 60 است. هرتز (یا 1080*1920 و حتی 1200*1920). امروزه، این بیش از نیازهای فرمت های HDTV مدرن را پوشش می دهد.

تغییر رابط DVI Dual Link حتی پهنای باند بیشتری دارد. در اینجا همه چیز یکسان است، اما در اندازه دو برابر (به جز سیگنال ساعت، که نیازی به دو بار ارسال ندارد). Dual Link DVI قادر است سیگنال های QXGA (2048 x 1536 پیکسل) را با نرخ فریم 60 هرتز ارسال کند.

DVI وضوح تا 1600 x 1200 (UXGA) در 60 هرتز (یا 1920 x 1080 و حتی 1920 x 1200) را ارسال می کند. این بیش از نیازهای HDTV را پوشش می دهد

با وجود افزونگی آشکار Dual Link DVI در رابطه با نمایشگرهای مدرندستگاه هایی که از این رابط پشتیبانی می کنند ساخته می شوند (به عنوان مثال، نمایشگرهای بزرگبرای ایستگاه های کاری).

به لطف فناوری DVI، حذف قسمت آنالوگ از کارت های آداپتور ویدیو و انتقال آن به مانیتور امکان پذیر شد، که باید کیفیت تصویر را بسیار بیشتر از از بین بردن تأثیر تداخل در کابل اتصال کارت گرافیک-مانیتور بهبود بخشد. از آنجایی که اطلاعات تصویر به صورت دیجیتالی از کارت گرافیک به مانیتور منتقل می شود، تأثیر تداخل خارجی تا حد زیادی کاهش می یابد.

تنوع DVI

دو نوع دیگر از رابط DVI وجود دارد: DVI-D و DVI-I که تفاوت آنها در این است که به منظور اطمینان از سازگاری گسترده تر تجهیزات نسل های مختلف در کانکتور DVI، علاوه بر سه ردیف کنتاکت "دیجیتال"، می توان آنالوگ هایی را نیز تهیه کرد که به آنها یک سیگنال آنالوگ معمولی RGBHV ارائه می شود (همان VGA، در شکل 1 - کنتاکت های C1 - C5). بنابراین، گونه‌ای از رابط DVI، شامل قطعات آنالوگ و دیجیتال، DVI-I (یکپارچه) نامیده می‌شود. ترکیب شده. بنابراین، در مجموع می توانید 4 نوع رابط را پیدا کنید:

• DVI-I Dual Link (دیجیتال + آنالوگ، تا 2048 x 1536)
• DVI-I Single Link (دیجیتال + آنالوگ، تا 1920 x 1200)
• DVI-D Dual Link (دیجیتال، تا 2048 x 1536)
• DVI-D Single Link (دیجیتال، تا 1920 x 1200)

کابل DVI

نسخه های Single Link ممکن است پین های 4، 5، 12، 13، 20، 21 روی کانکتور نداشته باشند. نسخه های DVI-D ممکن است پین های C1، C2، C3، C4، C5 روی کانکتور نداشته باشند.

پین اوت کانکتور DVI (برای یک رابط "کامل" Dual Link DVI-I) در شکل نشان داده شده است. 1، و هدف از تماس ها در جدول 1 خلاصه شده است.

جدول 1. پین‌های رابط اتصال دوگانه DVI-I

برنج. 1. کانکتورهای DVI-D و DVI-I

داخل: انتقال داده های ویدئویی (TMDS)

ویژگی‌های سرعت بالای رابط DVI از طریق استفاده از یک الگوریتم رمزگذاری سیگنال که به‌ویژه برای آن توسعه یافته است، به دست می‌آید که به آن Transition Minimized Differential Signaling (T.M.D.S) می‌گویند - انتقال سیگنال دیفرانسیل با به حداقل رساندن اختلاف سطح.

برنج. 2. لینک TMDS

روش انتقال دیفرانسیل (یا متوازن، متقارن)، هنگامی که سیگنال مستقیم و معکوس یکسان از هر هادی جفت پیچ خورده عبور می کند، فراهم می کند. حفاظت موثرداده های نویز حالت رایج

برنج. 3. خط ارتباط متعادل با گیرنده دیفرانسیل

برنج. 4. خط ارتباطی متعادل تداخل را سرکوب می کند

در سمت انتقال رابط DVI یک T.M.D.S قرار دارد. که در آن سیگنال دیجیتالی RGB تبدیل شده و یک جریان داده سریال در هر یک از کانال ها تشکیل می شود. در طرف دریافت کننده، برعکس، بهبودی کاملجریان های دیجیتال در کانال های R، G، B، و همچنین سیگنال ساعت.

فرمت انتقال همیشه یکسان است: فضای رنگ RGB، عمق رنگ 24 بیت (8 بیت در هر جزء). برای وضوح بالا، نرخ فریم تا 60 هرتز (پیش رونده) پشتیبانی می شود.

بازیابی از جبران تلفات کابل و بازیابی خودکار استفاده می کند (کلاک مجدد، حذف لرزش، یعنی لرزش فاز سیگنال دیجیتال).

برنج. 5. قبل و بعد از ریکاوری سیگنال دهید

بازیابی تنها زمانی مؤثر است که کاهش سیگنال از مقدار آستانه خاصی تجاوز نکند. در این حالت، سیگنال دیجیتال تقریباً به طور کامل و بدون تلفات و خطا بازیابی می شود. با این حال ، وضعیت فقط باید کمی بدتر شود (به عنوان مثال ، ما یک کابل کمی طولانی تر می گیریم) - و سیگنال قابل بازیابی نیست و تصویر با تداخل لکه دار می شود ، "از هم می پاشد" یا حتی به طور کلی ناپدید می شود. این پدیده "اثر برش" نامیده می شود و برای سیگنال های دیجیتال معمول است.

برنج. 6. "اثر صخره"

در نتیجه، هنگام استفاده از کابل هایی با طول معقول و تکرار کننده ها (گیرنده-فرستنده سیگنال با بازیابی میانی آن)، می توان سیگنال دیجیتال را در فواصل عملاً نامحدود - بدون تلفات پخش کرد!

برنج. 7. استفاده از تکرار کننده ها

هرچه وضوح سیگنال (و از این رو، نرخ انتقال داده در کانال های TMDS) بیشتر باشد، تلفات در کابل بیشتر می شود و (ceteris paribus) می توان از کابل کوتاه تر استفاده کرد. استاندارد DVI طول کابل و وضوح سیگنال احتمالی را که در آن چنین طولی کار می کند، مشخص نمی کند. کابل‌های DVI با کیفیت واقعی معمولاً در طول و رزولوشن بهتر از آنچه در نمودار زیر نشان داده شده است کار می‌کنند (برای نسخه Single Link رابط ارائه شده است):

برنج. 8. تاییدیه ها در برابر طول کابل

در برخی موارد، کابل های طولانی تر کار می کنند، اما این در هر ترکیب خاص از تجهیزات نیاز به تایید تجربی دارد.

برای غلبه بر محدودیت های طول کابل، می توانید:

• کابل های برق DVI با کیفیت فوق العاده بالا (و قیمت) را خریداری کنید. در برخی موارد، سازندگان چنین کابل هایی عملکرد آنها را با حداکثر وضوح تا 15 متر تضمین می کنند.
• از یک طرح با تکرار کننده ها استفاده کنید (شکل 7 را ببینید)
• از گسترش دهنده های فیبر نوری یا سایر راه حل های خاص استفاده کنید. معمولاً نسبت به تکرار کننده ها ارزان تر است (با بیش از 2 تکرار کننده)، سیم های اکستنشن در فواصل ده ها تا صدها متر کار می کنند.

برنج. 9. کابل فیبر نوری یکپارچه (سمت چپ، طول تا 100 متر)، فرستنده و گیرنده برای استفاده با یک کابل نوری جداگانه (راست، طول کابل تا 500 متر)

داخل: کانال خدمات (DDC)

اگر کانال سرویس DDC خاموش باشد، ممکن است داده های ویدیویی در کانال های TMDS مسدود شود

رابط‌های DVI-D و DVI-I، علاوه بر کانال‌های دیجیتالی که در بالا توضیح داده شد، حاوی یک کانال دیگر هستند که برای تبادل اطلاعات بین منبع مجهز به پردازنده ویدیویی (مثلاً رایانه شخصی با کارت ویدیو) و نمایشگر طراحی شده‌اند. کانال DDC(Display Data Channel) برای انتقال یک "پرونده" دقیق از صفحه نمایش به پردازنده طراحی شده است که با آشنایی با آن، سیگنالی را تولید می کند که برای این نمایشگر بهینه است. وضوح مورد نظرو نسبت صفحه نمایش این پرونده، به نام EDID(Extended Display Identification Data یا داده های شناسایی دقیق نمایشگر)، یک بلوک داده با بخش های زیر است: نام تجاری سازنده، یک شماره شناساییمدل‌ها، شماره سریال، تاریخ انتشار، اندازه صفحه نمایش، وضوح‌های پشتیبانی شده و وضوح صفحه اصلی.

هنگام راه اندازی یک منبع سازگار با DVI، فرآیند HPD (تشخیص دوشاخه داغ) فعال می شود. منبع سپس بلوک داده EDID را می خواند. اگر مانیتور از دادن اطلاعات در مورد خود امتناع کند، کانال T.M.D.S مسدود می شود.

هنگام استفاده از تجهیزاتی که مطابق با کابل های استاندارد و استاندارد هستند، برای یک مدار اتصال ساده (منبع-کابل-مانیتور)، چنین مداری به خوبی کار می کند. با این حال، در بیشتر موارد دشوارکانال DDC ممکن است کار نکند - به عنوان مثال، اگر سوئیچ ها، تقویت کننده های توزیع و سایر عناصر سیستم های پیچیده AV بین خروجی و نمایشگر نصب شده باشند. در این مورد، یک مشکل ایجاد می شود: نحوه کارکرد خروجی، به عنوان مثال، کارت گرافیک لپ تاپ، در غیاب کانال خدمات.

برنج. 10. دستگاه - شبیه ساز EDID و کاربرد آن
(برای بزرگنمائی بر روی عکس کلیک کنید)

با استفاده از یک دستگاه خاص می توانید خروجی ویدیو را "فریب دهید". چنین دستگاهی بلوک داده EDID را در حافظه داخلی خود ذخیره می کند و به درخواست کارت گرافیک از آنجا صادر می کند. در این حالت، داده های ویدئویی به صورت "شفاف" از دستگاه عبور می کند. اگر شبیه ساز قبلاً "آموزش داده شده" باشد (با خواندن EDID واقعی از صفحه نمایش واقعی)، منبع سیگنال "فکر می کند" که به طور دائم به نمایشگر و داده های خروجی متصل است.

بسیاری از سوئیچ‌ها و تقویت‌کننده‌های توزیع سیگنال‌های DVI و HDMI از قبل دارای چنین شبیه‌سازهایی هستند که کار نصاب را آسان‌تر می‌کند. توجه داشته باشید که وجود یک شبیه ساز به هیچ وجه عملکرد سیستم رمزگذاری داده های ویدئویی HDCP را تضمین نمی کند، که برای آن وجود یک کانال DDC "زنده" الزامی است.

داخل: رمزگذاری داده های HDCP

سیستم رمزنگاری HDCP (حفاظت از محتوای دیجیتال با پهنای باند بالا) اینتل روشی برای محافظت از محتوای دیجیتال با وضوح بالا است. این فرصت را فراهم می کند، بسته به مورد خاصسطوح مختلف حفاظت را ایجاد کنید، به طوری که آزادی مدیریت داده های ویدیویی را در چارچوب مصوب قانون فعلی محدود نکند. به عنوان مثال، HDCP حفاظت از کپی را فراهم نمی کند و به طور مصنوعی کیفیت کپی ها را کاهش نمی دهد. اقدامات زیر تحت ممنوعیت شدید قرار می گیرند: کپی کردن برنامه ها با حذف حفاظت، دریافت جریان دیجیتال با وضوح بالا محافظت نشده. تکرارکننده‌ها و تقسیم‌کننده‌های سیگنال مجاز هستند، اما باید با یکدیگر «گذرواژه‌ها» را مبادله کنند و تأیید متقابل را دریافت کنند، که تنها در صورتی امکان‌پذیر است که همه دستگاه‌ها مطابق با HDCP باشند.

علامت خاصی روی دیسک Blu-Ray یا در جریان DVB ضبط می شود که در حضور آن پخش کننده یا گیرنده باید رمزگذاری داده ها را در خروجی دیجیتال خود فعال کند.

توجه داشته باشید که HDCP، برای مثال، به رمزگذاری داده ها در یک دیسک Blu-Ray یا یک جریان در گیرنده DVB مربوط نمی شود. اینها فناوری های متفاوتی هستند. روی خود دیسک یا در جریان DVB، یک برچسب ویژه به سادگی ضبط می شود، در حضور آن دستگاه (پخش کننده یا گیرنده) باید رمزگذاری داده ها را در خروجی دیجیتال خود فعال کند.

سیستم HDCP می تواند با هر دو رابط DVI و HDMI کار کند. درست است، برای (بیشتر) کامپیوتر DVI، HDCP به ندرت استفاده می شود، در حالی که برای مصرف کننده HDMI، رمزگذاری HDCP در همه جا استفاده می شود (و برای اکثر برنامه های ویدئویی اجباری است).

HDCP از حقوق مصرف کننده با محافظت از او در برابر جریان درجه پایین محافظت می کند
تولید ویدئو

لازم به تاکید است که HDCP نه تنها برای دارندگان حقوق مواد فیلم کار می کند، بلکه از حقوق مصرف کننده نیز محافظت می کند و از او در برابر جریان محصولات ویدیویی با کیفیت پایین (به عنوان مثال، دریافت شده از طریق اینترنت)، کیفیت که با فرمت های تلویزیونی مدرن با کیفیت بالا ناسازگار است.

HDCP طبق یک طرح پیچیده کار می کند، که در درجه اول وجود ترکیب کد "مخفی" خود را در هر فرستنده و گیرنده DVI / HDMI فراهم می کند. در یک سیستم واحد، حداکثر 127 جفت فرستنده و گیرنده و حداکثر 7 سطح انشعاب (یا رله) مجاز است. برای فعال شدن پیوند DVI/HDMI، هر جفت فرستنده و گیرنده باید فرآیند احراز هویت متقابل را با موفقیت پشت سر بگذارند. برای این کار از همان کانال سرویس DDC استفاده می شود.

هنگامی که HDCP فعال است، خروجی های آنالوگ می توانند یک تصویر با وضوح بالا، یک تصویر با وضوح پایین یا اصلاً تصویر تولید کنند - بنا به صلاحدید سازنده

اولین مرحله از فرآیند احراز هویت، تبادل کدهای ترکیبی است که به تراشه‌های سخت‌افزاری متصل شده و در دسترس کاربر نیستند. ترکیب کدها باید قابل قبول باشند که برای تأیید آن، مجموع ریاضی R0 محاسبه می شود. فرستنده یک دنباله شبه تصادفی AN تولید می کند که همراه با به اصطلاح. یک "بردار انتخاب کد" (KSV) به گیرنده ارسال می شود. به همین ترتیب، پیام مشابهی از گیرنده به فرستنده ارسال می شود. در صورت نتیجه مثبت بررسی KSV (در ساختار آنها، از جمله، 20 صفر و 20 یک باید وجود داشته باشد)، مولدهای کد از هر دو طرف راه اندازی می شوند و کدهای رمزگذاری 24 بیتی مربوط به مقادیر خاص را تولید می کنند. از پارامتر "مخفی" Ks. مقادیر R0 و Ks سنتز شده در فرستنده و گیرنده مقایسه می شوند.

مقادیر KSV برای هر یک جداگانه است دستگاه جداگانه. همچنین یک "لیست سیاه" از کدهای هک شده وجود دارد که در حافظه دستگاه ذخیره می شود و هنگام پخش نسخه های جدید BluRay (یکی از راه ها) به روز می شود. اگر داده های فردی یک دستگاه خاص با داده های این لیست مطابقت داشته باشد، فرآیند اولیه سازی بلافاصله مسدود می شود. بنابراین، یک پخش کننده DVD/BluRay که یک بار در تلاش برای دور زدن ممنوعیت ها مورد توجه قرار می گیرد، در هر سیستمی غیر ارادی می شود، مشروط بر اینکه کسی متوجه این تلاش شود و اطلاع دهد که کجا باید باشد.

کل فرآیند "شروع" عملکرد رابط DVI / HDMI (خواندن EDID، تنظیم خروجی) و سیستم HDCP (احراز هویت) می تواند تا چند ثانیه طول بکشد. در حال حاضر هیچ تصویری روی صفحه نمایش وجود ندارد.

هنگامی که یک جریان ویدئوی کدگذاری شده با HDCP بر روی خروجی دیجیتال یک پخش کننده یا گیرنده ماهواره ای است، خروجی های آنالوگ آن می توانند تصویری با وضوح بالا، یا تصویری با وضوح پایین، یا اصلاً تصویری تولید کنند - بنا به صلاحدید سازنده دستگاه. . متأسفانه، یافتن شرحی از چنین رفتاری در مستندات بسیار نادر است.

پیچیدگی مفهومی کل سیستم (DVI/HDMI، DDC/EDID، HDCP) به مراتب بالاتر از تمام رابط های آنالوگ استفاده شده قبلی است. اگرچه در تولید انبوه این عملاً منجر به افزایش هزینه تجهیزات نمی شود (و از نظر تئوری حتی باید آن را ارزان تر کند) ، مشکلات سازگاری و حتی عملکرد ساده تجهیزات ، به ویژه از تولید کنندگان مختلف ، اکنون بسیار مهم است. ویژگی‌های سفت‌افزار سخت‌افزاری و خطاها در اجرای رابط‌ها می‌تواند تمام مزایای گران‌ترین و پیشرفته‌ترین فناوری مدرن را نفی کند.

قبل از خرید مجموعه ای از تجهیزات با رابط DVI / HDMI و پشتیبانی از HDCP، مطمئن شوید که آن را روشن کرده و در همه حالت ها، از جمله هنگام پخش محتوا با محافظت HDCP فعال کنید، آن را بررسی کنید.

قبل از خرید تجهیزات با رابط DVI/HDMI و پشتیبانی از HDCP، حتما آن را روشن کنید (کل مجموعه - منابع سیگنال، سوئیچ های میانی، توزیع کننده ها، گیرنده های AV، نمایشگرها و همه کابل های اتصال) و آن را در همه حالت ها، از جمله هنگام پخش، بررسی کنید. محتوای با محافظت HDCP فعال است.

آینده DVI و HDMI

طبق پیش بینی های خوش بینانه اینتل، استاندارد DVI و HDMI حداقل تا ده سال آینده مرتبط خواهد بود.

ازدحام رابط های قدیمی در حال افزایش است. در آینده ای نه چندان دور، به احتمال زیاد همه چیز به پژمرده شدن بخش آنالوگ تجهیزات ویدئویی خواهد رسید. برای رابط HDMI، که جایگزین DVI می شود، این قبلا اتفاق افتاده است (قسمت آنالوگ وجود ندارد).

رابط HDMI

تکامل رابط DVI، رابط چند رسانه ای با وضوح بالا (HDMI) است. بخش ویدیویی HDMI و همچنین کانال سرویس DDC کاملاً با DVI سازگار است، اما به نظر کاملاً متفاوت است، زیرا کانکتور دیگری استفاده می شود. HDMI رابط پیشرفته تری نسبت به DVI است که در درجه اول به دلیل توانایی آن در انتقال است صدای چند کاناله. علاوه بر این، HDMI به یک رابط کنترل CEC مجهز شده است (در DVI نیست).

HDMI رابط پیشرفته تری نسبت به DVI است که در درجه اول به دلیل توانایی انتقال صدای چند کاناله است.

درست مانند DVI، رابط HDMI می تواند تک لینک (Single Link) و دو لینک (Dual Link) (برای این نسخه ها، کانکتورهای مختلف). پیوندهای TMDS و کانال سرویس DDC دقیقاً مانند DVI کار می کنند.

پهنای باند HDMI (مانند DVI) به 5 گیگابیت بر ثانیه می رسد. این برای ویدیوی 1080p و دو کانال صدای دیجیتال فشرده نشده در PCM تا 48 کیلوهرتز یا 5.1 کانال در Dolby Digital یا DTS کافی است. صدا به صورت مخلوط با ویدئو منتقل می شود، از همان خطوط TMDS استفاده می شود (هیچ رسانای اضافی برای صدا در کابل وجود ندارد).

برنج. 11. مقایسه دوشاخه کابل HDMI و DVI (سمت راست)

کانکتور HDMI جمع و جورتر است، اما فاقد قفل است، و (هنگام استفاده از هر کابل بلند و سنگین) تمایل دارد از سوکت خود بیفتد.

کابل HDMI

آخرین نسخه استاندارد HDMI 1.3a در زمان انتشار بروشور، 3 نوع کانکتور را توضیح می دهد:

• پیوند تک استاندارد (نوع A)
• پیوند دوگانه استاندارد (نوع B)
• پیوند تک مینیاتوری (برای دستگاه های فشرده) (نوع C)

متداول ترین نوع آن تک لینک استاندارد (نوع A) است. انواع دیگر کانکتورها هنوز نادر هستند. سیم کشی این کانکتور در شکل نشان داده شده است. 12، و هدف از تماس ها در جدول 2 خلاصه شده است.

جدول 2. پین اوت رابط HDMI (نوع A، یک پیوند)

برنج. 12. قسمت کابل کانکتور HDMI نوع A

داخل: TMDS، DDC، HDCP

فن آوری های انتقال داده های ویدئویی (TMDS)، کانال خدمات (DDC)، سیستم رمزگذاری (HDCP) مشابه آنچه برای رابط DVI توضیح داده شده است.

طول کابل و حداکثر رزولوشن به نظر می رسد مشابه با DVI باشد - شکل را ببینید. 8. روش های مشابه برای DVI را می توان برای غلبه بر محدودیت های طول استفاده کرد (شکل 13).

برنج. 13. کابل نوری برای گسترش HDMI (نوع A) تا 100 متر

علاوه بر همه حالت های ویدئویی رابط DVI HDMI پشتیبانی می کند:

• از نسخه 1.2 - فضای رنگی YUV (یعنی Y/Pb/Pr)
• از نسخه 1.3 - فضای رنگی xvYCC (IEC 61966-2-4، دارای 1.8 برابر طیف رنگی گسترده تر)
• از نسخه 1.3 - دو برابر شدن سرعت داده (x2) از طریق TMDS. حالت به برنامه نیاز دارد کابل های مخصوص("دسته 2") با پارامترهای بهبود یافته. کابل برای همه نسخه های قبلیدر حالی که در دسته 1 قرار می گیرند. علاوه بر حالت x2، حالت‌های x1.25 و x1.5 نیز پشتیبانی می‌شوند.

هنگام استفاده از حالت دو برابر شدن نرخ باود، با شروع از نسخه 1.3، موارد زیر امکان پذیر است:

• افزایش عمق رنگ تا 48 بیت
• نرخ فریم را برای حداکثر وضوح استاندارد تا 120 هرتز افزایش دهید
• افزایش حداکثر وضوح

داخل: انتقال صدا

داده های صوتی همراه با ویدئو از طریق پیوندهای TMDS یکسان منتقل می شود. جریان صوتی به بسته‌هایی «بریده» می‌شود و در بخش‌های استفاده نشده ویدیو (در طول فواصل خالی افقی و عمودی) ارسال می‌شود.

برنج. 14. جریان صوتی در بسته ها در فواصل زمانی خالی ارسال می شود

• از نسخه 1.0 استریو PCM تا 48k، Dolby Digital، DTS پشتیبانی می شود
• از آنجایی که نسخه 1.1 DVD-audio نیز پشتیبانی می شود
• از آنجایی که نسخه 1.2 SACD نیز پشتیبانی می شود
• Dolby®TrueHD و DTS-HD Master Audio از نسخه 1.3 نیز پشتیبانی می‌شوند (با نرخ بیت تا 8 مگابیت در ثانیه)

داخل: کانال کنترل (CEC)

بسیاری از تولیدکنندگان لوازم الکترونیکی از کانال کنترل CEC حمایت کردند

یک پیوند اختیاری CEC (Consumer Electronics Control) می تواند برای کنترل لوازم الکترونیکی مصرفی استفاده شود. به لطف آن، تمام دستگاه های متصل از طریق HDMI (حداکثر 10 قطعه) در یک شبکه کنترل ترکیب می شوند. دستورات کنترل استاندارد (شروع، توقف، عقب، دستورات منوها، تیونرها، تلویزیون و غیره) وجود دارد که دستگاه ها می توانند برای یکدیگر ارسال کنند. این به شما امکان می دهد یک دستگاه (مثلاً یک پخش کننده Blu-Ray) را از کنترل از راه دور دستگاه دیگر (مثلاً تلویزیون) کنترل کنید، برخی از فرآیندها را خودکار کنید و غیره. با انتشار نسخه های HDMI 1.3، بسیاری از تولیدکنندگان لوازم الکترونیکی از این کانال کنترل پشتیبانی می کنند.

سازگاری رابط

استاندارد HDMI سازگاری کامل تمام نسخه های رابط (از بالا به پایین و پایین به بالا) را تصریح می کند:

• DVI (نسخه 1.0) باید با HDMI (هر نسخه) سازگار باشد. البته پشتیبانی صوتی وجود ندارد. حالت‌های ویدیویی به حالت‌های مشخص‌شده برای DVI محدود می‌شوند. اتصال را می توان با کابل آداپتور (یا از طریق آداپتور آداپتور) انجام داد.
• HDMI (هر نسخه) باید با HDMI (هر نسخه) سازگار باشد. در عین حال، قابلیت های چنین سیستمی با قابلیت های جزء "جونیور" آن تعیین می شود.
• هر ترکیبی از نسخه های منبع سیگنال، نمایشگر و دستگاه های میانی (تکرار کننده ها، سوئیچ ها، و غیره) با همان احتیاط در مورد احتمالات مجاز است.

برنج. 15. کابل آداپتور و آداپتور DVI-HDMI

متأسفانه، همه دستگاه های موجود در بازار چنین سازگاری عالی را نشان نمی دهند. به عنوان مثال، برخی از نمایشگرهای سینمای خانگی با صفحه عریض از فضای رنگی RGB (الزامی برای DVI و HDMI 1.0) پشتیبانی نمی‌کنند و فقط تعداد محدودی از حالت‌های ویدیویی را درک می‌کنند (برخلاف حداقل مورد نیاز استاندارد). در عین حال، چنین نمایشگرهایی آرم HDMI را به رخ می کشند و پشتیبانی از نسخه 1.3 را اعلام می کنند.

همچنین توجه داشته باشید که ویژگی های پیشرفته HDMI 1.3a عمدتا اختیاری هستند و بنابراین "تطابق" با الزامات این آخرین نسخه استاندارد آسان است - کافی است فقط حداقل الزامات را برآورده کنید (در واقع، الزامات مربوط به نسخه 1.0). بنابراین، هنگام خرید تجهیزات، مطمئن شوید که واقعاً پسوندهای مورد نیاز شما را دارد - عدد 1.3a در مشخصات، متأسفانه، معنایی ندارد ...

لینک های موجود در اینترنت:

در حال حاضر، تعداد زیادی استاندارد و رابط ویدیویی مختلف وجود دارد. برخی از آنها بیش از یک دهه است که مورد استفاده قرار می گیرند، برخی دیگر به تازگی وارد زندگی روزمره ما شده اند و گیج شدن در این تنوع بسیار آسان است. پیدا کردن قالب برای یک انجمن به اندازه یک فرد غیرمعمول دشوار است. در این مقاله، مجموعه‌ای کوچک از رابط‌های مختلف برای انتقال سیگنال ویدیویی و همچنین کانکتورهای ویدیویی رایج را انتخاب کرده‌ایم.

ما امیدواریم این اطلاعات برای شما مفید باشد.

خروجی ویدئو کامپوزیت

خروجی ویدئوی کامپوزیت به گونه ای طراحی شده است که تمام اجزای سیگنال ویدئویی را به صورت ترکیبی روی یک سیم منتقل کند.

به طور معمول، یک کانکتور کامپوزیت یک جک RCA زرد رنگ یا یک کانکتور جهانی SCART است. برای انتقال یک سیگنال ویدئویی ترکیبی، از یک کابل کواکسیال با اتصالات RCA ("لاله") در انتهای آن استفاده می شود.

سیگنال ویدئویی ترکیبی ( ویدئوی ترکیبی) از زمان استفاده از کاست های ویدئویی استفاده شده است، اما قادر به ارسال سیگنال با کیفیت بالا نیست. به همین دلیل، در حال حاضر فقط در تجهیزات ویدئویی کم هزینه، مانند تلویزیون های با اندازه صفحه نمایش کوچک (14 "-21") استفاده می شود.

خروجی ویدیوی کامپوننت

به ویدیوی کامپوننت تفاوت رنگ نیز می گویند. این شامل یک سیگنال روشنایی (Y) و دو سیگنال تفاوت رنگ (U و V) است که با فرمول تعیین می شوند:

Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B

از Interlacing برای نمایش تصویر استفاده می شود ( در هم آمیخته شده است) یا پیشرونده ( ترقی خواه) جارو کردن. Interlacing در تمام سیستم های پخش تلویزیونی موجود استفاده می شود. اسکن پیشرونده در مدرن استفاده می شود استاندارد تلویزیون HDTV و در پخش کننده های دی وی دی مدرن، زیرا به شما امکان می دهد کیفیت تصویر بالاتری دریافت کنید.

برای انتقال چنین سیگنال ویدیویی، از سه کابل کواکسیال مجزا استفاده می شود که در انتهای آنها کانکتورهای RCA ("tulip") یا BNC وجود دارد.

خروجی S-Video

کانکتور S-Video معمولاً برای خروجی ویدیو از دوربین‌های فیلم‌برداری، رایانه‌های شخصی و کنسول‌های بازی به تلویزیون‌های مصرف‌کننده و سایر تجهیزات ویدیویی مصرف‌کننده استفاده می‌شود. رابط S-Video از دو خط سیگنال استفاده می کند - یک سیگنال کرومینانس (C) و یک سیگنال روشنایی (Y). هنگام استفاده از پخش کننده دی وی دی یا گیرنده ماهواره ای و تلویزیون با قطر 25 اینچ به عنوان منبع سیگنال، این رابط به شما امکان می دهد تصویری بهتر از سیگنال ویدیویی ترکیبی دریافت کنید.

کابل انتقال این سیگنال ویدئویی شامل انواع مختلف کانکتور است: 2 کانکتور BNC، 2 کانکتور RCA (لاله)، کانکتور Mini DIN 4 پین یا کانکتور جهانی SCART.

خروجی ویدیو RGB

برای انتقال تصویر رنگی به مانیتور CRT، از سیگنال‌های شدت هر یک از رنگ‌های RGB و همچنین سیگنال‌های اسکن افقی (H) و عمودی (V) استفاده می‌شود. در کل، پنج سیگنال به دست می آید - RGBHV.

سیگنال RGB با استفاده از 5 کابل کواکسیال مجهز به کانکتور BNC منتقل می شود.

خروجی تصویر VGA

در کانکتور VGA علاوه بر سیگنال های RGB و همگام سازی، سیگنال های به اصطلاح DDC نیز برای انتقال اطلاعات بین کارت گرافیک و مانیتور اضافه شده است. کابل VGA با استفاده از یک کانکتور 15 پین D-Sub (که D-Sub 15 پین نیز نامیده می شود) متصل می شود.

خروجی تصویر DVI

خروجی ویدئوی دیجیتال DVI عمدتا در آداپتورهای ویدئویی کامپیوتر شخصی استفاده می شود. این یک سیگنال را به شکل دیجیتال مستقیماً از آداپتور ویدیویی رایانه یا لپ تاپ به پروژکتور منتقل می کند. این از یک تصویر دیجیتال آنالوگ متوسط ​​(مانند استاندارد S-Video یا در ویدیوی ترکیبی) استفاده نمی کند، که به شما امکان می دهد تصویری با کیفیت بالاتر دریافت کنید.

در حال حاضر دو نوع کانکتور DVI وجود دارد:

• کانکتور جهانی ترکیبی DVI-I. این به شما امکان می دهد مانیتورهای دیجیتال و آنالوگ را (با آداپتور DVI-I به 15 پین VGA D-Sub) متصل کنید.
• کانکتور تمام دیجیتال DVI-Dکه فقط مانیتورهای دیجیتال را می توان به آن وصل کرد. تفاوت این کانکتور با کانکتور DVD-I این است که در اطراف شکاف افقی چهار سوراخ (پین) وجود ندارد. به عنوان یک قاعده، چنین رابطی فقط در کارت های ویدئویی ارزان قیمت استفاده می شود.

علاوه بر این، کانکتورهای DVI (DVI-I و DVI-D) دارای دو نوع کانکتور هستند: لینک واحدو پیوند دوگانه، که در تعداد مخاطبین متفاوت است. در همان زمان، Dual Link از تمام 24 پین دیجیتال استفاده می کند، در حالی که Single Link فقط از 18 استفاده می کند. Single Link در دستگاه هایی با وضوح 1920x1080 (به اصطلاح HDTV) استفاده می شود. برای رزولوشن‌های بالاتر، از Dual Link استفاده می‌شود، که اجازه می‌دهد تعداد پیکسل‌های نمایش داده شده را دو برابر کنید.

خروجی ویدئو HDMI

رابط HDMI ( رابط چند رسانه ای با کیفیت بسیار بالا) برای اتصال به در نظر گرفته شده است پخش کننده دی وی دی، گیرنده های ماهواره ای و آداپتورهای تصویری رایانه های شخصی تلویزیون های مدرنو سینمای خانگی امروزه این استاندارد برای انتقال است صدای دیجیتالو ویدئو به صورت غیر فشرده

HDMI تماما دیجیتال است فرمت دیجیتال، به شما این امکان را می دهد که نه تنها ویدیوهای با کیفیت بالا، بلکه بسیاری از کانال های صوتی دیجیتال را تنها با استفاده از یک کابل انتقال دهید. یک کابل HDMI با پهنای باند سیگنال تا 10 گیگابیت در ثانیه نه تنها امکان خروجی ویدیو با کیفیت بالا را فراهم می کند، بلکه به طور همزمان حداکثر هشت کانال صوتی با کیفیت بالا را ارسال می کند.

رابط HDMI توسعه بیشتر رابط DVI-D است و کاملاً با آن سازگار است، اما پارامترهای پیشرفته تری دارد.

در حال حاضر انواع کانکتورهای HDMI زیر موجود است:

• نوع A که 19 کنتاکت دارد و پرکاربردترین آن است.
• نوع B دارای 29 پین. این دارای یک کانال ویدئویی گسترده است که به شما امکان می دهد اطلاعات ویدیویی را با وضوح بالاتر از 1080p انتقال دهید. در حال حاضر، این کانکتور هنوز تقاضای زیادی ندارد.
• mini HDMI برای استفاده با دوربین های فیلمبرداری و دستگاه های قابل حمل طراحی شده است. این یکی از انواع رابط HDMI نوع A است، اما با اندازه کوچکتر.

لطفا توجه داشته باشید که کابل HDMI نمی تواند بیشتر از 15 متر باشد.

اگر تمام استانداردهای ویدئویی که در بالا توضیح داده شد را به ترتیب صعودی کیفیت سیگنال ویدئویی مرتب کنیم، دریافت می کنیم:

• کامپوزیت (فیلم کامپوزیت)
• S-Video
• کامپوننت (ویدیوی کامپوننت)

مقاله به طور اختصاصی برای سایت تهیه شده است