探討矩陣的種類、選擇、傳輸以及常見問題.doc

探討矩陣的種類、選擇、傳輸以及常見問題 VGA信號傳輸是最近的視頻信號傳輸?shù)臒狳c，各種不同的傳輸方式引發(fā)很多工程商的關(guān)注，各種不同的宣傳也模糊了工程商的正常判斷，明控科技作為矩陣切換器的主要生產(chǎn)商，就VGA傳輸?shù)陌l(fā)展及原理做一個基礎(chǔ)的論述。一、AV矩陣切換器：1)AV矩陣切換器原理：視音頻矩陣切換器專門用于對視頻信號和音頻信號(非平衡立體聲音頻信號)進(jìn)行切換和分配，可將多路信號從輸入通道切換輸送到輸出通道中的任一通道上，并且輸出通道間彼此獨立。部分產(chǎn)品允許視、音頻異步控制。視音頻矩陣切換器帶有斷電現(xiàn)場保護(hù)、場逆程切換等功能，具備與計算機聯(lián)機使用的RS-232通訊接口，紅外控制，網(wǎng)絡(luò)控制；視音頻矩陣切換器采用新型的LED面板顯示和輕觸式按鍵確保狀態(tài)顯示更加直觀，更加合理，設(shè)備操作更加簡便。2)AV矩陣切換器接口：通常都是成對的白色的音頻接口和黃色的視頻接口，它通常采用RCA(俗稱蓮花頭)進(jìn)行連接，使用時只需要將帶蓮花頭的標(biāo)準(zhǔn)AV 線纜與相應(yīng)接口連接起來即可。AV接口實現(xiàn)了音頻和視頻的分離傳輸，這就避免了因為音/視頻混合干擾而導(dǎo)致的圖像質(zhì)量下降，但由于AV 接口傳輸?shù)娜匀皇且环N亮度 度(Y/C)混合的視頻信號，仍然需要顯示設(shè)備對其進(jìn)行亮/ 色分離和色度解碼才能成像，這種先混合再分離的過程必然會造成色彩信號的損失，色度信號和亮度信號也會有很大的機會相互干擾從而影響最終輸出的圖像質(zhì)量。AV還具有一定生命力，但由于它本身Y/C混合這一不可克服的缺點因此無法在一些追求視覺極限的場合中使用。二、VGA矩陣：VGA信號包含有R/G/B/H/V五種，分別是三原色和行場同步信號。VGA線材雖然包含15根線，VGA線材里面實際傳輸圖像信號的只有5根線，所以看VGA線材好不好首先看用來傳輸RGBHV的那五根線的線芯質(zhì)量。VGA線芯雖然很細(xì)小，衰減比較大，VGA線材在短距離傳輸?shù)臅r候基本不會有問題，。而早期為解決傳輸距離遠(yuǎn)的難題，一般都是加大線芯直徑，將銅芯做得很粗。但是傳輸距離長以后，VGA線里面五種信號相互之間產(chǎn)生串?dāng)_的問題就嚴(yán)重起來，同時在比較復(fù)雜的環(huán)境中粗大的VGA線材布線極為困難，拐彎時候VGA 線容易折斷，其他問題也是非常多（如：外部干擾，焊接點不好等）。工程中為解決VGA視頻傳輸問題，依照時間順序VGA視頻傳輸?shù)陌l(fā)展依次是：（VGA線材+VGA放大器）（RGB線纜+RGB長線驅(qū)動器）（雙絞線+雙絞線傳輸設(shè)備）（VGA光纖+光纖傳輸設(shè)備），矩陣中控系統(tǒng)生產(chǎn)供應(yīng)商1）VGA接口：VGA 接口采用非對稱分布的15pin 連接方式，其工作原理：是將顯存內(nèi)以數(shù)字格式存儲的圖像(幀) 信號在RAMDAC 里經(jīng)過模擬調(diào)制成模擬高頻信號，然后再輸出到投影機成像，這樣VGA信號在輸入端( 投影機內(nèi)) ，就不必像其它視頻信號那樣還要經(jīng)過矩陣解碼電路的換算。從前面的視頻成像原理可知VGA的視頻傳輸過程是最短的，所以VGA 接口擁有許多的優(yōu)點，如無串?dāng)_無電路合成分離損耗等。2）RGB傳輸技術(shù)-RGB矩陣切換器：人們根據(jù)VGA信號分為RGBHV五種信號的原理，將VGA線纜拆分開來，用五根同軸線纜來傳輸，這種傳輸方式叫RGB傳輸。這種方式有效的解決了衰減的問題（RGB線纜的線芯比VGA線纜的單根線芯粗很多），同時同軸線纜的屏蔽層，對串?dāng)_也有一定的抑制作用，但是由于傳輸技術(shù)原理沒有根本的改變，串?dāng)_問題并沒有真正解決！而且RGB方式傳輸距離達(dá)到一定距離以后，由于施工現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，布線的時候就出現(xiàn)RGB五根傳輸RGBHV信號的線纜長度不一致、到達(dá)時間不同的現(xiàn)象，造成RGB三原色及行場信號不能同步到達(dá)。屏幕上面就出現(xiàn)三種顏色不能重合在一起、甚至無法顯示的現(xiàn)象。RGB 傳輸中容易出現(xiàn)的不同步的問題，這個問題很難得到廉價的解決方法。3）VGA信號放大器它采用簡單的放大原理，或?qū)l(fā)送端信號放大，或?qū)⒔邮斩艘呀?jīng)衰減的信號放大。在接收端放大的方式一出來就被拋棄，因為他會將傳輸中的干擾一起放大，包括內(nèi)部信號間的串?dāng)_。采用發(fā)送端放大的設(shè)備在采用特制VGA視頻線纜為傳輸介質(zhì)后，可以將電腦的VGA視頻信號傳輸上一百多米。但是隨后人們將VGA線材線芯越做越粗，沒有改變VGA傳輸技術(shù)原理的缺點越來越明顯：第一，長距離VGA線材又粗又硬，不容易找到，需要到工廠定做，拐彎劇烈還容易出現(xiàn)內(nèi)部斷裂，布線極為不便。第二，VGA頭在焊接的時候也非常容易出各種問題（如駐波干擾，虛焊等）。第三，它不能抵抗干擾，不能消去串?dāng)_。VGA線材本身決定它長距離傳輸內(nèi)部串?dāng)_、共模干擾非常大。而隨著距離的增加，一些本來不是很強的干擾也在長距離的線材里面變得強大，導(dǎo)致有些試驗環(huán)境下能成功而實際工程做了卻根本沒有辦法應(yīng)用，造成返工或無法驗收的巨大損失。所以超過30米距離這種方式就不應(yīng)該采用。4）VGA雙絞線傳輸技術(shù)為解決這些傳輸中的問題，近兩年一種采用普通網(wǎng)線（雙絞線）為傳輸介質(zhì)的VGA視頻傳輸技術(shù)迅速成為目前VGA視頻傳輸技術(shù)的熱點。該傳輸方式采用一個發(fā)送器一個收接受器，發(fā)送器將VGA視頻信號進(jìn)行重新編碼以差分信號在網(wǎng)線上面?zhèn)鬏?，到遠(yuǎn)端接收器解碼還原成VGA視頻信號。網(wǎng)線傳輸采用的視頻差分技術(shù)，每對雙絞線傳輸一個信號的時候，都是同時發(fā)出波形相同、極性相反的信號，這樣一對雙絞線對外發(fā)散的信號就相互抵消為零，從技術(shù)上就解決VGA信號內(nèi)部的串?dāng)_問題。網(wǎng)線里面只有4對雙絞線，用網(wǎng)線傳輸VGA的五種信號的時候怎么辦？早期我們把VGA信號里面的RGB分3對雙絞線傳輸，剩下一對傳輸HV信號，網(wǎng)線里面每對雙絞線長度也是不一樣的，不是也存在不同步的問題嗎?解決辦法：線路補償！和RGB線纜傳輸不同的是：網(wǎng)線里面每對雙絞線長度差別都有國際標(biāo)準(zhǔn)，我們可以根據(jù)這個標(biāo)準(zhǔn)來知道每對雙絞線的線路長度大致差別，根據(jù)這個長度來進(jìn)行線路補償，這樣VGA信號用RGB方式不能解決問題在這里也得到解決！5）VGA光傳輸技術(shù)VGA/DVI光端機采用先進(jìn)的非壓縮數(shù)字高清視頻和高速數(shù)字光纖傳輸技術(shù)，可以輕松地將計算機主機、高清視頻信號源、高清DVD/DVR等設(shè)備輸出的各種分辨率的VGA高清視頻信號長距離傳輸?shù)竭h(yuǎn)端，從而突破了高清視頻信號只能用短距離電纜傳輸?shù)南拗?，大大延伸了高清視頻信號的應(yīng)用范圍和連接距離，使得高清視頻廣域傳播、發(fā)布和共享成為可能。VGA/DVI光端機是由發(fā)送器和接收器組成，通過一芯單模光纖傳輸DVI、VGA、Audio、麥克風(fēng)、鍵盤、鼠標(biāo)信號。 在多媒體應(yīng)用系統(tǒng)中，往往需要把DVI視頻信號、VGA模擬視頻信號等音視頻信號進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，但使用普通的電纜長距離傳輸時，總會出現(xiàn)輸出信號差，容易受干擾，顯示出來的圖像會出現(xiàn)模糊、拖尾、分色等現(xiàn)象。同時傳輸距離短，要多條電纜才能同時傳輸這些信號，不能滿足多媒體信息發(fā)布等場合長距離傳輸?shù)囊?，使用VGA光端機進(jìn)行傳輸，完全解決了此類問題,傳輸距離1-20公里。光端機傳輸具有衰減小、頻帶寬、抗干擾性能強、安全性能高、體積小、重量輕等優(yōu)點，所以在長距離傳輸和特殊環(huán)境等方面具有無法比擬優(yōu)勢。此外, 此款設(shè)備可以在遠(yuǎn)端控制操作本地的主機，有效的保護(hù)了內(nèi)部信息不被拷貝、外泄。VGA/DVI光端機設(shè)備在多媒體系統(tǒng)中應(yīng)用，即節(jié)省施工成本及走線的復(fù)雜性，又能保證高品質(zhì)的目標(biāo)為可能。 就現(xiàn)代科技發(fā)展而言，如今已開發(fā)出眾多的視頻矩陣切換器，在名目繁多的商品面前，用戶如何選擇一款適合自己的產(chǎn)品呢？一般說來，選擇視頻矩陣切換器前，用戶首先應(yīng)明確購買產(chǎn)品的目的和用途，同時要考慮自身現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，以及可升級的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。當(dāng)然，資金投入也是決定如何選擇視頻切換器的關(guān)鍵因素之一?；谝曨l矩陣切換器的目的、用途和資金投入等主要因素，用戶應(yīng)該認(rèn)真考慮以下幾個問題：三、視頻矩陣切換器的質(zhì)量：質(zhì)量的局限性會損害運動圖像的質(zhì)量，導(dǎo)致視頻不自然。所以對于用戶而言，選購這種產(chǎn)品視、音頻質(zhì)量依然是重中之重。四、互連互通：視頻矩陣切換器是否符合標(biāo)準(zhǔn)非常重要，只有符合標(biāo)準(zhǔn)的視頻產(chǎn)品，才能與主流廠商的產(chǎn)品互連互通。五、使用和管理：就中控會議而言，應(yīng)用方案是用戶需要考慮的重要問題，選擇一臺操作簡單、安裝靈活的視頻矩陣切換器，也是十分關(guān)鍵的問題。六、重視解決方案：目前很多的客戶還很難從專業(yè)的角度挑選視頻產(chǎn)品。一個很簡單的辦法，就是看案例。一個好的產(chǎn)品是經(jīng)歷了無數(shù)實戰(zhàn)考驗的。案例是否豐富，方案是否適合自己，可以作為用戶選擇產(chǎn)品的參考。七、穩(wěn)定性和可靠性：由于視頻會議系統(tǒng)提供的是實時視音頻交互通訊，系統(tǒng)的任何不穩(wěn)定都會在圖像和聲音上表現(xiàn)出來，因此穩(wěn)定性、可靠性對視頻會議系統(tǒng)來說至關(guān)重要。八、多媒體功能的應(yīng)用：對于高端應(yīng)用，應(yīng)該考慮多媒體應(yīng)用功能，這樣在會議中，用戶除了可以獲得清晰的圖像和聲音信號外，還可以實現(xiàn)共享白板、文件傳送等多種功能。九、技術(shù)支持和售后服務(wù)：隨著視頻會議市場的逐漸完善，設(shè)備系統(tǒng)的使用、維護(hù)越來越重要，用戶在選購視頻產(chǎn)品的過程中，應(yīng)該考慮系統(tǒng)使用的安全性以及廠商的技術(shù)支持和售后服務(wù)能力。最后，對于中小型用戶來說，由于存在網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)等技術(shù)問題，因此，在考慮以上問題的基礎(chǔ)之上，還應(yīng)該側(cè)重應(yīng)用成本、產(chǎn)品品牌、用戶界面友好易用、簡單安裝和管理等因素?？傊?，用戶在選購視頻矩陣切換器時，應(yīng)該細(xì)致分析本身的應(yīng)用需求和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境特點，挑選真正適合自己的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方案。十、矩陣的選擇和常見問題： 1) 種類選擇，廣電和視訊會議應(yīng)用，應(yīng)選用廣播級產(chǎn)品，監(jiān)控應(yīng)用可采用監(jiān)控類產(chǎn)品，VGA信號(有些人也將其視為視頻)要采用VGA信號矩陣。2) 大小選擇：在一個工程中，應(yīng)將音頻信號和視頻信號和VGA信號看成三種不同的媒體。音頻信號一般情況下輸入數(shù)量較多，如話筒和CD以及碟機的音頻等，但考慮到功放和音響一般只有一套，最多在功放之前加一級調(diào)音臺進(jìn)行混音，有可能需要幾路信號，因此音頻矩陣的輸出不會很大，比如可以328或648，但沒必要選擇3232或6464，除非是廣電和視訊會議傳輸，每路視頻一定會有音頻同步傳送。在設(shè)計方案時，信號源的數(shù)量比較容易確定，看看有多少個信號源，矩陣的輸入數(shù)量就定下來了，但要考慮好獨立的輸出通道個數(shù)，這是根據(jù)系統(tǒng)的操作模式而定，有時可能有幾臺顯示設(shè)備之間僅有分配關(guān)系(彼此永遠(yuǎn)一致，不獨立)那么就可考慮占用一個輸出口再加分配器，如果這些設(shè)備有可能是獨立的，那么還是各占一個獨立的輸出口好一些。在很多情況下，輸入和輸出數(shù)量很大，如果采用大型矩陣，造價會較高(矩陣是越大越難作、成本也越高)可以考慮是否能夠分組使用，例如在監(jiān)控時，可以讓顯示墻中某些顯示設(shè)備只顯示某一區(qū)域的信號，而其它設(shè)備各自顯示其它特定區(qū)域的信號，那么就可將大規(guī)模矩陣折分成小規(guī)模的矩陣(如將12864折分成4臺3216)如果各區(qū)之間有可能需要互傳信號。矩陣切換器做為傳輸系統(tǒng)的一部分，所出現(xiàn)的主要問題請見拙作“工程中常見的問題與解決”，原理是相同的，不外乎是幾種產(chǎn)生的機理，只要能將現(xiàn)象分清，解決的方向應(yīng)該沒有大問題。比較特殊一點的是利用小規(guī)模矩陣組成大規(guī)模的問題，例：在用6432組成12832時，不能用二臺6432組成12864，這還是分組使用的概念，而應(yīng)用三臺6432組成12832，這是全矩陣的概念，因此組合使用時應(yīng)分清分組使用和全矩陣的區(qū)別(全矩陣是指每一輸出口都可在所有輸入中全選，而且彼此獨立)。3)廠家的選擇 生產(chǎn)矩陣的廠家很多，標(biāo)稱指標(biāo)各不相同，由于這類設(shè)備不是實驗室的樣機，而是工程應(yīng)用產(chǎn)品，因此工程中的適用性問題和可靠性問題非常重要。工程現(xiàn)場情況各有不同，在產(chǎn)品的成熟過程中需要經(jīng)過不斷的工程檢驗，發(fā)現(xiàn)問題需要及時改進(jìn)，因此產(chǎn)品的成熟過程比較長，常見到的情況是：在現(xiàn)場，利用某些品牌的產(chǎn)品，工程中會出現(xiàn)一些技術(shù)問題，而用其它品牌的產(chǎn)品后，問題便可解決，并非前一品牌產(chǎn)品有多大錯誤，只是它的適用性不及后一種品牌產(chǎn)品，通俗地講，是學(xué)費沒有交夠，遇到的問題沒有足夠多，產(chǎn)品設(shè)計上有考慮不周之處，因此選擇專業(yè)生產(chǎn)公司的產(chǎn)品，因為它的產(chǎn)品已經(jīng)相對成熟一些了。廠家的標(biāo)稱指標(biāo)，尤其是VGA信號產(chǎn)品，矩陣設(shè)備是顯示的核心設(shè)備，如果出問題會是全局性的問題，會使整個系統(tǒng)癱瘓，因此穩(wěn)定性、可靠性是壓倒一切的，情愿價格高一點，甚至是指標(biāo)低一點，也要保證穩(wěn)定、可靠。技術(shù)支持方面，在工程現(xiàn)場中遇到的問題千奇百怪，廠家的技術(shù)支持能力是很重要的指標(biāo)，有獨立的研發(fā)能力，對問題產(chǎn)生的機理有正確認(rèn)識，產(chǎn)品適用性強，穩(wěn)定可靠，有較強現(xiàn)場解決能力的廠家合作。十一、監(jiān)控視頻矩陣的種類與選擇方法： 監(jiān)控矩陣種類選擇，廣電和視訊會議應(yīng)用，應(yīng)選用廣播級產(chǎn)品，監(jiān)控應(yīng)用可采用監(jiān)控類產(chǎn)品，視頻信號(有些人也將其視為視頻)要采用監(jiān)控信號矩陣。監(jiān)控矩陣大小選擇：在一個工程中，應(yīng)將音頻信號和視頻信號和VGA信號看成三種不同的媒體。音頻信號一般情況下輸入數(shù)量較多，如話筒和CD以及碟機的音頻等，但考慮到功放和音響一般只有一套，最多在功放之前加一級調(diào)音臺進(jìn)行混音，有可能需要幾路信號，因此音頻矩陣的輸出不會很大，比如可以328或648，但沒必要選擇3232或6464，除非是廣電和視訊會議傳輸，每路視頻一定會有音頻同步傳送。監(jiān)控矩陣在設(shè)計方案時，信號源的數(shù)量比較容易確定，看看有多少個信號源，矩陣的輸入數(shù)量就定下來了，但要考慮好獨立的輸出通道個數(shù)，這是根在很多情況下，輸入和輸出數(shù)量很大，如果采用大型矩陣，造價會較高(矩陣是越大越難作、成本也越高)可以考慮是否能夠分組使用，例如在監(jiān)控時，可以讓顯示墻中某些顯示設(shè)備只顯示某一區(qū)域的信號，而其它設(shè)備各自顯示其它特定區(qū)域的信號，那么就可將大規(guī)模矩陣折分成小規(guī)模的矩陣(如將12864折分成4臺3216)如果各區(qū)之間有可能需要互傳信號，這樣可使矩陣2的輸出中包含矩陣1的部分輸入信號，效果雖沒有全矩陣結(jié)構(gòu)好，但成本會下降。監(jiān)控視頻矩陣切換器做為傳輸系統(tǒng)的一部分，所出現(xiàn)的主要問題請見拙作“工程中常見的問題與解決”，原理是相同的，不外乎是幾種產(chǎn)生的機理，只要能將現(xiàn)象分清，解決的方向應(yīng)該沒有大問題。比較特殊一點的是利用小規(guī)模矩陣組成大規(guī)模的問題，例：在用6432組成12832時，不能用二臺6432組成12864，這還是分組使用的概念，而應(yīng)用三臺6432組成12832，這是全矩陣的概念，因此組合使用時應(yīng)分清分組使用和全矩陣的區(qū)別(全矩陣是指每一輸出口都可在所有輸入中全選，而且彼此獨立)。據(jù)系統(tǒng)的操作模式而定，有時可能有幾臺顯示設(shè)備之間僅有分配關(guān)系(彼此永遠(yuǎn)一致，不獨立)那么就可考慮占用一個輸出口再加分配器，如果這些設(shè)備有可能是獨立的，那么還是各占一個獨立的輸出口好一些。十二、矩陣的分類： 矩陣切換器的功能是將一路或多路視音頻信號分別傳輸給一個或者多個顯示設(shè)備，因此我們可以按照信號源的不同來分類矩陣切換器。也就是，根據(jù)想要切分的信號不同，來確定矩陣切換器的種類。矩陣切換器按信號源的類型可以分為：VGA、AV、V、DVI、HDMI矩陣切換器等等。例如：VGA矩陣切換器就是輸入輸出信號為VGA信號的矩陣切換器。其它類型可以類推，這里就不再累述。下面將著重介紹一下信號源的種類。 VGA信號-VGA矩陣切換器： VGA（Video Graphics Array）即顯示繪圖陣列，是IBM于1987年提出的一個使用模擬信號的電腦顯示標(biāo)準(zhǔn)。VGA支持在640X480的較高分辨率下同時顯示16種色彩或256種灰度，同時在320X240分辨率下可以同時顯示256種顏色。VGA由于良好的性能迅速開始流行，廠商們紛紛在VGA基礎(chǔ)上加以擴充，如將顯存提高至1M并使其支持更高分辨率如800X600或1024X768，這些擴充的模式就稱之為VESA(Video Electronics Standards Association，視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會)的Super VGA模式，簡稱SVGA，現(xiàn)在的顯卡和顯示器都支持SVGA模式。 VGA信號的組成分為五種：RGBHV，分別是紅綠藍(lán)三原色和行場同步信號。VGA傳輸距離非常短，實際工程中為了傳輸更遠(yuǎn)的距離，人們把VGA線拆開，將RGBHV五種信號分離出來，分別用五根同軸電纜傳輸，這種傳輸方式叫RGB傳輸，習(xí)慣上這種信號也叫RGB信號，其實本質(zhì)上RGB和VGA是沒有什么區(qū)別的。 VGA接口，也叫D-Sub接口。VGA接口是一種D型接口，上面共有15針空，分成三排，每排五個。VGA接口是顯卡上應(yīng)用最為廣泛的接口類型，絕大多數(shù)的顯卡都帶有此種接口。目前大多數(shù)計算機與外部顯示設(shè)備之間都是通過模擬VGA接口連接，計算機內(nèi)部以數(shù)字方式生成的顯示圖像信息，被顯卡中的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)镽、G、B三原色信號和行、場同步信號，信號通過電纜傳輸?shù)斤@示設(shè)備中。 AV信號-AV矩陣切換器： AV端口（又稱復(fù)合端口）原文為Composite video connector，是家用影音電器用來傳送類比視訊如 NTSC、PAL、SECAM的常見端口。AV端口通常是黃色的RCA端口，另外配合兩條紅色與白色的RCA端口傳送音訊。歐洲的電視機通常以 SCART端口取代RCA端口，不過SCART的設(shè)計上可以載送畫質(zhì)比YUV更好的RGB訊號，故也被用來連接顯示器、電視游樂器或DVD播放機。在專業(yè)應(yīng)用當(dāng)中，也有使用BNC端口以求獲得更佳訊號品質(zhì)。 在AV端口中傳送的是類比電視訊號的三個來源要素：Y、U、V，以及作為同步化基準(zhǔn)的脈沖信號。Y代表影像的亮度(luminance，又稱brightness)，并且包含了同步脈沖，只要有Y信號存在就可以看到黑白的電視影像。U信號與V信號之間承載了顏色的資料，U和V先被混合成一個信號中的兩組正交相位（此混合后的信號稱為彩度(chrominance)），再與Y信號作加總。因為Y是基頻信號而UV是與載波混合在一起，所以這個加總的動作等同于分頻多工。 DVI信號-DVI矩陣切換器： DVI（Digital Visual Interface）接口，即數(shù)字視頻接口。它是1999年由Silicon Image、Intel（英特爾）、Compaq（康柏）、IBM、HP（惠普）、NEC、Fujitsu(富士通)等公司共同組成DDWG（Digital Display Working Group，數(shù)字顯示工作組）推出的接口標(biāo)準(zhǔn)。 DVI接口是以Silicon Image公司的PanalLink接口技術(shù)為基礎(chǔ)，基于TMDS（Transition Minimized Differential Signaling，最小化傳輸差分信號）電子協(xié)議作為基本電氣連接。TMDS是一種微分信號機制，可以將象素數(shù)據(jù)編碼，并通過串行連接傳遞。顯卡產(chǎn)生的數(shù)字信號由發(fā)送器按照TMDS協(xié)議編碼后通過TMDS通道發(fā)送給接收器，經(jīng)過解碼送給數(shù)字顯示設(shè)備。 一個DVI顯示系統(tǒng)包括一個傳送器和一個接收器。傳送器是信號的來源，可以內(nèi)建在顯卡芯片中，也可以以附加芯片的形式出現(xiàn)在顯卡PCB上；而接收器則是顯示器上的一塊電路，它可以接受數(shù)字信號，將其解碼并傳遞到數(shù)字顯示電路中，通過這兩者，顯卡發(fā)出的信號成為顯示器上的圖象。 目前的DVI接口分為兩種： 一個是DVI-D接口，只能接收數(shù)字信號，接口上只有3排8列共24個針腳，其中右上角的一個針腳為空。不兼容模擬信號。 另外一種則是DVI-I接口，可同時兼容模擬和數(shù)字信號。兼容模擬信號并不意味著模擬信號的接口D-Sub接口可以連接在DVI-I接口上，而是必須通過一個轉(zhuǎn)換接頭才能使用，一般采用這種接口的顯卡都會帶有相關(guān)的轉(zhuǎn)換接頭。 DVI信號，HDCP信號和HDMI 信號針對VGA信號而言，如果排除各種協(xié)議的話，信號通道本質(zhì)是一致的，都是DVI信號。因此先介紹DVI信號的特點。 在模擬顯示方式中，將待顯示的數(shù)字R.G.B信號（8bit并行信號）在顯卡中經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換成模擬信號，傳輸后進(jìn)入顯示器，經(jīng)處理后驅(qū)動R.G.B電子槍，顯示到熒光屏上，整個過程是模擬的。而數(shù)字顯示方式不同，模擬的R.G.B信號到達(dá)顯示設(shè)備后（LCD 或DLP，PDP等）經(jīng)過A/D處理，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，隨后由數(shù)字信號在TFT LCD source driver中通過DAC轉(zhuǎn)換變成模擬信號控制液晶板透射或反射光線或DMD晶片反射光線或由等離子體發(fā)光，達(dá)到顯示的效果。在這個過程中明顯地存在一個由數(shù)字模擬數(shù)字模擬的轉(zhuǎn)換過程，信號損失較大（一次A/D，D/A過程將在頻譜上損失6dB，帶寬最大保留為像素時鐘的1/2），并且會存在諸如拖尾，模糊，重影等傳輸問題。 當(dāng)前帶有數(shù)字接口的計算機顯卡已經(jīng)相當(dāng)普遍，甚至筆記本電腦也配備了DVI接口，顯示設(shè)備中也是越來越多的設(shè)備帶有數(shù)字信號接口，因此數(shù)字?jǐn)?shù)字方式的應(yīng)用環(huán)境已經(jīng)成熟。 DVI原理上是將待顯示的R.G.B數(shù)字信號與H.V信號進(jìn)行組合編碼，每個像素點按10bit的數(shù)字信號按最小非歸零編碼方式進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換，把編碼后的R.G.B數(shù)字串行碼流與像素時鐘等4個信號按照平衡方式進(jìn)行傳輸，其每路碼流速率為原像素點時鐘的10倍，以102476870的分辨率為例，碼流時鐘為70MHz10，折合為0.7GHZ。一般DVI1.0的碼流在0.24GHZ到1.65GHZ之間。 DVI有DVI1.0和DVI2.0兩種標(biāo)準(zhǔn)，其中DVI1.0僅用了其中的一組信號傳輸信道，傳輸圖像的最高像素時鐘為165M（1600RGB*120060Hz，UXGA），信道中的最高信號傳輸碼流為1.65GHz。DVI2.0則用了全部的兩組信號傳輸信道，傳輸圖像的最高像素時鐘為330M，每組信道中的最高信號傳輸碼流也為1.65GHz。在顯示設(shè)備中，目前還沒有DVI2.0的應(yīng)用，因此本文所討論的DVI都是指DVI1.0標(biāo)準(zhǔn)。 HDMI信號-HDMI矩陣切換器： HDMI（HighDefinition Multimedia Interface）又被稱為高清晰度多媒體接口，是首個支持在單線纜上傳輸，不經(jīng)過壓縮的全數(shù)字高清晰度、多聲道音頻和智能格式與控制命令數(shù)據(jù)的數(shù)字接口。HDMI接口由Silicon Image美國晶像公司倡導(dǎo)，聯(lián)合索尼、日立、松下、飛利浦、湯姆遜、東芝等八家著名的消費類電子制造商聯(lián)合成立的工作組共同開發(fā)的。HDMI最早的接口規(guī)范HDMI1.0于2002年12月公布