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DVI接口概述及其在數(shù)字電視中的應用研究

作者: 時間:2014-03-12 來源:網(wǎng)絡 收藏
引言

概念已逐步深入人心,現(xiàn)有的大多數(shù)接收機只能通過分量接口接收滿足數(shù)字視頻信號標準的模擬信號,這實際上仍然是一種模擬信號接口,只是視頻信號符合視頻信號標準(如ITU-R601、CEA/CEA-861-A/B等標準規(guī)定的數(shù)字視頻抽樣、量化、編碼規(guī)范,滿足數(shù)字電視的行頻、場/幀頻、同步、清晰度等要求),所以此類電視如果要在系統(tǒng)中進行數(shù)字處理,則需在視頻信號處理前增加A/D轉(zhuǎn)換、Scale、De-interlace等功能電路,這會使信號質(zhì)量有一定程度的降低,研究表明此類接口的清晰度很難真正達到高清數(shù)字電視的顯示標準(水平清晰度大于720線)。

數(shù)字視頻接口接收的是經(jīng)過一定處理(壓縮或不壓縮)的數(shù)字信號,不論從信號質(zhì)量還是后處理考慮,都有利于提高整個接收機系統(tǒng)的性能。DVI(Digital Visual Interface,數(shù)字視頻接口)是目前廣泛應用的一種數(shù)字視頻接口,起初主要應用于PC行業(yè)。DVI支持單像素RGB的24bit數(shù)據(jù),傳輸?shù)臄?shù)字信號沒有經(jīng)過壓縮,單連接的傳輸速率可達4.9Gbps,對數(shù)據(jù)傳輸速率是1.78Gbps的1080i數(shù)字高清晰電視可達到較好的保真度,特別是在LCD、DLP等顯示設備中,不需要任何D/A轉(zhuǎn)換和處理,減少了信號損失,可以應用到數(shù)字電視、平板電視等產(chǎn)品當中。

DVI概述及工作原理

DVI是由DDWG(Digital Display working Group,數(shù)字顯示工作組)發(fā)明的一種高速傳輸數(shù)字信號的技術,有DVI-D和DVI-I兩種不同的接口形式。DVI-D只有數(shù)字接口,DVI-I有數(shù)字和模擬接口,目前應用主要以DVI-D為主。

DVI是基于TMDS(Transition Minimized Differential Signaling,轉(zhuǎn)換最小差分信號)技術來傳輸數(shù)字信號,TMDS運用先進的編碼算法把8bit數(shù)據(jù)(R、G、B中的每路基色信號)通過最小轉(zhuǎn)換編碼為10bit數(shù)據(jù)(包含行場同步信息、時鐘信息、數(shù)據(jù)DE、糾錯等),經(jīng)過DC平衡后,采用差分信號傳輸數(shù)據(jù),它和LVDS、TTL相比有較好的電磁兼容性能,可以用低成本的專用電纜實現(xiàn)長距離、高質(zhì)量的數(shù)字信號傳輸。TMDS技術的連接傳輸結構如圖1所示。

圖1 TMDS連接傳輸結構

DVI數(shù)字信號傳輸有單連接(Single Link)和雙連接(Dual Link)兩種方式,對于單連接,僅用圖1所示的1/2、 9/10、17/18腳傳輸,它的傳輸速率可達4.9Gbps,雙連接可達9.9Gbps。

在數(shù)字電視中的應用

● 基本方案論證分析

以下為原理框圖

圖2 原理框圖

由原理圖看,數(shù)字電視增加DVI接口比較簡單,從硬件電路考慮,一是在接口處增加DVI解碼部分,二是在后端提供一個數(shù)據(jù)通道,如果電視原有方案中具有A/D轉(zhuǎn)換和相應的后級數(shù)據(jù)處理通道,那么DVI接口解碼輸出的數(shù)據(jù)可以與它共用,因為在數(shù)字信號格式一定的情況下,其碼率、行頻、場頻、時鐘是一致的。

在實際研究開發(fā)中,需要特別注意DVI解碼輸出數(shù)據(jù)信號、A/D轉(zhuǎn)換輸出數(shù)據(jù)信號的隔離和避免前端通道相互干擾。由于兩組通道的共用,相當于延長了數(shù)字輸出引腳的信號線長度,因此對于長距離的數(shù)字信號印制線,有必要在其特征阻抗處將其中斷,以避免數(shù)字信號的過沖、欠沖和振鈴,通常情況下在數(shù)據(jù)線上串聯(lián)幾十歐姆的電阻。同時對于輸出驅(qū)動來說,需要最大限度地減小數(shù)字輸出引腳的容性載荷,但是在信號布線階段,一般不能精確計算容性負載,為方便系統(tǒng)調(diào)試,應考慮在數(shù)據(jù)信號線、行場同步信號線、時鐘信號線到地并聯(lián)電容,根據(jù)PCB材料、信號長度不同,電容值一般在幾十pF即可,這樣就可達到通道負載平衡、數(shù)據(jù)上升沿、下降沿和相位的一致,減少數(shù)字噪聲干擾和抖動。


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