视频编码（四）——详解DVI接口

 首先是针脚图。

DVI-I与DVI-D的区别在于C1、C2、C3、C4的模拟信号针脚，按照少数在前（D与I）的方法，方便大家记忆。

18针和24针有什么区别？
市场中，我们经常可以听见经销商形容DVI线有18+1和24+1以及18+5和24+5这4种规格。
有些人说18针是简化版，性能不如24针的好；还有人说24针中有一些是地线（这种说法是错误的），其实效果和18针完全一样。这些说法那个正确？
其实，我们上面的表格已经透露了详细情况了。18针属于单通道DVI，传输速率只有24针的一半，为165MHz。在画面显示上，单通道的DVI支持的分辨率和双通道的完全一样，但刷新率却只有双通道的一半左右，会造成显示质量的下降。一般来讲，单通道的DVI接口，最大的刷新率只能支持到1920*1080*60hz或1600*1200*60hz（够用了），即现有23寸宽屏显示器和20寸普通比例显示器的正常显示，再高的话就会造成显示效果的下降。有的液晶显示器如果支持3D，就需要有120Hz的刷新频率才能使用3D功能（仅限2018年显示器水平）。 

如下给出各个接口的传输能力

DVI-A（VGA）支持最大分辨率:2048 x 1536 60Hz

DVI-I18+5（单通道）支持最大分辨率:1920 x 1200 60Hz

DVI-I24+5（双通道）支持最大分辨率:2560 x 1600 60Hz，1920 x 1200  120Hz

DVI-D18+1（单通道）支持最大分辨率:1920 x 1200 60Hz

DVI-D24+1（双通道）支持最大分辨率:2560 x 1600 60Hz，1920 x 1080 120Hz

DVI原理上是将待显示的R.G.B数字信号与H.V信号（扫描同步信号HSYNC和VSYNC针）进行组合编码，每个像素点按10bit的数字信号按最小非归零编码方式进行并→串转换，把编码后的R.G..B数字串行码流与像素时钟等4个信号按照TMDS平衡（所以有2+、2-、2shield，下文有介绍TMDS）方式进行传输，其每路码流速率为原像素点时钟的10倍（10bit编码），以1024×768×70的分辨率为例，码流时钟为70Mbps×10，折合为0.7Gbps。一般DVI1.0的码流在0.24Gbps到1.65Gbps之间。

串行接口带宽=系统时钟频率*数据量

1.65GHz=165Mhz*10bit（10bit编码）

单通道与双通道是DVI的两个不同版本，DVI1.0和DVI2.0两种标准，其中DVI1.0仅用了其中的一组信号传输信道，传输图像的最高像素时钟为165Mhz，信道中的最高信号传输码流为1.65GHz。DVI2.0则用了全部的两组信号传输信道，传输图像的最高像素时钟为330Mhz，每组信道中的最高信号传输码流也为3.3GHz。

另外:1.65Gbpsj就是一个TMDS通道数据（HDMI也是用的TMDS，所以单通带宽是一样的，不过HDMI1.0版本包含了3个用于传输数据的TMDS传输通道，还有1个独立的TMDS时钟通道，以保证传输时所需的统一时序。在一个时钟周期内，一秒就可以传输1.65×3=4.95Gbit的数据，再加上控制数据，用标准方法表示就是4.96Gbps的带宽。而如果用像素点来表示，那就是一秒可以传输显示1.65G个像素点）

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在实际传输信号过程中，针脚是如下图所使用的。

DVI接口的4、5、12、13、20、21（这是18针脚的由来）脚不管是传输数字信号，还是数模信号或者是模拟信号时，这6根针脚都是空脚（单通道传输情况下）。8脚和C1-C4脚在传输纯数字信号时，是空脚，但当传输数字+模拟信号时，8脚这时传输的是垂直同步信号，C1-C3传输三基色模拟信号，C4传输水平同步信号。当DVI接口只传输模拟信号时，1-24脚除15脚会有工作地连接外，其余针脚均悬空，这时C1-C3传输的是色差分量信号，C4悬空。 

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TDMS原理

如下为官方解释：过渡调制差分信号，也被称为最小化传输差分信号，是指通过异或及异或非等逻辑算法将原始信号数据转换成10位，前8位数据由原始信号经运算后获得，第9位指示运算的方式，第10位用来对应直流平衡（DC-balanced，就是指在编码过程中保证信道中直流偏移为零，电平转化实现不同逻辑接口间的匹配），转换后的数据以差分传动方式传送。这种算法使得被传输信号过渡过程的上冲和下冲减小，传输的数据趋于直流平衡，使信号对传输线的电磁干扰减少，提高信号传输的速度和可靠性

说白了就是平衡的方法：TMDS差分传动技术是一种利用2个引脚间电压差来传送信号的技术。传输数据的数值（"0"或者"1"）由两脚间电压正负极性和大小决定。即，采用2根线来传输信号，一根线上传输原来的信号，另一根线上传输与原来信号相反的信号。这样接收端就可以通过让一根线上的信号减去另一根线上的信号的方式来屏蔽电磁干扰，从而得到正确的信号。