了解EDID――扩展显示器识别数据

 

      Extended Display Identification Data（扩展显示标识数据）是一种VESA 标准数据格式，其中包含有关监视器及其性能的参数，包括供应商信息、最大图像大小、颜色设置、厂商预设置、频率范围的限制以及显示器名和序列号的字符串。这些信息保存在 display 节中，用来通过一个 DDC（Display Data Channel）与系统进行通信，这是在显示器和 PC 图形适配器之间进行的。最新版本的 EDID 可以在 CRT、LCD 以及将来的显示器类型中使用，这是因为 EDID 提供了几乎所有显示参数的通用描述。

       一般来说，信号源设备可能是一台桌面计算机或笔记本电脑的显卡，但是现在又多了许多不同的设备，包括高清电视接收机和数字录像机、DVD和蓝光播放器，甚至还有游戏机，这就需要读取EDID并输出相应的视频。EDID最初是为了计算机模拟视频设备上的VGA接口而开发的，现在能够用于DVI、HDMI和DisplayPort。

历史    

       EDID是由VESA——视频电子标准协会定义的，并在1994年和DDC标准1.0版一起推出了1.0版本。如表1。    在EDID开发之前，VGA接口的针脚4、11、12和15有时被用于定义显示器的性能。这些ID针脚带有高的或低的值用于定义不同的屏幕分辨率。VESA通过重新定义VGA接口的针脚9、12和15，以DDC——显示数据通道的形式作为一个系列母线，扩展了这一体系。这使更多的信息得以交换，因此显示器和信号源之间能够以EDID或其他的形式进行交流。    原始的DDC协议定义了从显示器发送到视频信号源的128个字节的EDID格式的数据。    由于显示类型和功能的不断增加，128个字节变得捉襟见肘起来，EDID和DDC都进行了扩展，因此多重128字节的数据块可以进行交换。这就是在众多消费品上所用到的E-EDID。实际上，CEA——美国消费电子产品协会以及国内定义了自己的EDID扩展包来包含额外的视频格式并支持先进的多声道音频功能。    在2007年12月，VESA发布了DisplayID，作为第二代EDID。其目的是取代所有旧版本。DisplayID是一个长度可变的数据结构，最高可达256字节，向信号源传输显示器的相关信息。这意味着包括PC显示设备、消费级电视机以及像笔记本电脑上的液晶屏这样的嵌入式显示器已近不需要多重扩展模块。DisplayID不能直接兼容以前的EDID/E-EDID版本，目前也还没有广泛的应用到视音频产品中去。

EDID信息在显示器和信号源之间交换的是什么？

    一台显示器的基本EDID信息以128字节的数据结构进行传输，它包含了关于制造商以及与运行相关的数据。见表2。目前的EDID版本定义的结构如下：

    供应商/产品标识块——起始的18字节表明了显示器的制造商和产品信息，包括序列号和生产日期。

    EDID结构版本以及修订号——随后的2字节用于识别EDID数据结构的版本号和修订号。

    显示器的基本参数/特性——接下来的5字节用于特性，比如显示器接收的是模拟还是数字信号、同步的类型、水平和垂直的最大尺寸、伽玛传输特性、电源管理功能、色彩空间、默认的视频定时。

    色彩特性——随后的10字节定义了显示器所使用的RGB色彩空间转换技术。

    确定的频率——随后的3字节定义了显示器支持的VESA确定的视频分辨率/刷新率。每比特代表一个确定的频率，就像640×480/60。如果有的话，那么这3个字节的最后部分定义了厂商的保留频率。

    确定的标准频率——随后的16字节定义了显示器支持的8个额外的视频分辨率。这些分辨率必须遵循VESA定义的标准频率。

    详细的频率描述——之后的72字节被分为4个18字节块，用于详细描述额外的视频分辨率，以支持自定义的视频刷新率/分辨率。第1块用于描述显示器的首选频率。频率数据的结构既可以是VESA的GTF——一般程序时间也可以是CVT——协同视频时间标准。

 

       扩展的旗标——EDID1.3以及更高的版本允许额外的128字节数据块来描述增加的功能。这个字节表明了额外的可用扩展块的数目。这些扩展块被定义为几种不同的结构，包括DI-EXT——显示信息扩展、VTB-EXT——视频时间块扩展以及LS-EXT——本地字符串扩展。

       CEA—861扩展——最常用的EDID扩展是CEA—861，用于支持消费级设备中HDMI的先进功能。CEA—861扩展数据的一般结构见表3。CEA—861允许可变数量的18字节详细频率描述。例如，对于1080i的视频频率细节，这在消费级产品中很常见但电脑中却很少用到，就可以进行通讯了。CEA—861还指定了一个可变长度的“CEA数据块收集器”来描述一些参数，比如显示器色度、先进的音频功能包括环绕声格式、音频采样率甚至是扬声器的配置和布局。CEA—861扩展的意义在于，它解决了以前运作的不同之处，把消费级显示器设备与基于电脑的商业视音频系统结合起来，使设备之间的EDID信息能够进行正确的传送。

 

EDID/DDC协议    

      DDC使用了一个叫做I2C总线的标准串行信号计划。因为I2C简单、针脚少、具有双向功能，所以它被广泛地应用于需要交换信息的电子设备和元件中。一个I2C总线中有3条线：SDA——数据、SCL——时钟以及一条逻辑上的“高”直流电压。对于DDC来说，这个逻辑“高”电压被定义为+5伏。    EDID信息通常在视频设备启动的时候就进行了交换。DDC规范定义了一个+5伏的电源连接，以提供电源给显示器的EDID电路，这样就算不打开显示器的电源也可以进行通讯。在启动时，视频源设备会通过DDC发送一个EDID请求。EDID/DDC规范支持热插拔，因此显示器和视频源设备重新连接的时候EDID信息也可以进行交换。热插拔检测不支持VGA，但支持包括DVI、HDMI以及DisplayPort在内的数字接口。对于这些接口，显示设备可以通过HPD——热插拔检测针脚提供电压，同步到它所连接的视频源设备上去。如果这个针脚上没有电压那么就会显示为断开。视频源设备监控这个HPD针脚上的电压，一旦检测到电压那么它就会启动EDID请求。

 

EDID的问题    

       显示设备可以有不同程度的EDID执行，在某些情况下，它们可能完全没有EDID信息。这些不一致可能导致运行问题，包括过扫描和分辨率问题，甚至可能使显示设备完全不能显示信号源的内容。    以下是EDID通讯中一些潜在问题的实例，以及可能会导致的后果：    

       1、问题：显示器上没有图像。可能的原因：信号源设备，比如PC的显卡或是笔记本电脑无法读取显示器的EDID信息。因此，在某些情况下，PC就不会输出任何的视频信号。    

       2、问题：在选择一个新的信号源后显示器丢失了这个图像。    可能的原因：这通常发生在VGA接口的设备上，因为不支持热插拔。    如果是支持热插拔的DVI、HDMI或DisplayPort，EDID通讯问题是由于不同厂商设备之间的HPD信号问题。这经常成为一个需要专业知识的综合问题，因为转换数字视频信号的能力是必须的。    

       3、问题：显示了图像，但信号源和显示器的分辨率不匹配。    可能的原因：电脑无法读取EDID信息，所以它默认显示为640×480的标准分辨率。如果用户试图手动设置分辨率以便和显示器匹配，某些显卡驱动可能会强制执行较低的默认分辨率，造成桌面滚动/抖动，实际上视频分辨率并没有变化。

    电脑能够读取EDID信息，但是显卡把输出分辨率限制到XGA的1024×768，这是绝大多数显示器都能够支持的分辨率，确保能够有一个可用的图像并减少无图像显示的可能性。如果这和显示器的当前分辨率不匹配的话，字体就可能不规则地变大、变小或者模糊。

 

       电脑连接到多个具有不同分辨率的显示器。因为它只能从一台显示器上读取EDID，因此输出与其他显示器就不匹配了，这就导致了得不到最佳图像质量，或者根本没有图像显示。在专业系统中，当需要把数字视频信号分配或路由到多个显示器时，这个问题是很常见的。

 

EDID工具    

       第三方软件可以用于解决显示设备和信号源设备之间可能的兼容性问题。用“EDID viewer”作为关键字在Google上搜索，可以得到很多有用的工具，例如优派公司提供的EDID Editor或EnTech的Monitor Asset Manager。这些工具使你能够读取显示器的EDID并测定显卡和显示设备之间会不会产生EDID握手问题。