DVI接口概述及其在數字電視中的應用研究
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數字電視概念已逐步深入人心，現有的大多數數字電視接收機只能通過分量接口接收滿足數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，只是視頻信號符合數字電視視頻信號標準(如ITU-R601、CEA/CEA-861-A/B等標準規定的數字視頻抽樣、量化、編碼規范，滿足數字電視的行頻、場/幀頻、同步、清晰度等要求)，所以此類電視如果要在系統中進行數字處理，則需在視頻信號處理前增加A/D轉換、Scale、De-interlace等功能電路，這會使信號質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字電視的顯示標準(水平清晰度大于720線)。
數字視頻接口接收的是經過一定處理(壓縮或不壓縮)的數字信號，不論從信號質量還是后處理考慮，都有利于提高整個接收機系統的性能。DVI(Digital Visual Interface，數字視頻接口)是目前廣泛應用的一種數字視頻接口，起初主要應用于PC行業。DVI支持單像素RGB的24bit數據，傳輸的數字信號沒有經過壓縮，單連接的傳輸速率可達4.9Gbps，對數據傳輸速率是1.78Gbps的1080i數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轉換和處理，減少了信號損失，可以應用到數字電視、平板電視等產品當中。
DVI概述及工作原理
DVI是由DDWG(Digital Display working Group，數字顯示工作組)發明的一種高速傳輸數字信號的技術，有DVI-D和DVI-I兩種不同的接口形式。DVI-D只有數字接口，DVI-I有數字和模擬接口，目前應用主要以DVI-D為主。
DVI是基于TMDS(Transition Minimized Differential Signaling，轉換最小差分信號)技術來傳輸數字信號，TMDS運用先進的編碼算法把8bit數據(R、G、B中的每路基色信號)通過最小轉換編碼為10bit數據(包含行場同步信息、時鐘信息、數據DE、糾錯等)，經過DC平衡后，采用差分信號傳輸數據，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長距離、高質量的數字信號傳輸。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。
DVI接口在數字電視中的應用
● 基本方案論證分析
以下為DVI接口原理框圖
圖2 DVI接口原理框圖
由原理圖看，數字電視增加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據通道，如果電視原有方案中具有A/D轉換和相應的后級數據處理通道，那么DVI接口解碼輸出的數據可以與它共用，因為在數字信號格式一定的情況下，其碼率、行頻、場頻、時鐘是一致的。
在實際研究開發中，需要特別注意DVI解碼輸出數據信號、A/D轉換輸出數據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，相當于延長了數字輸出引腳的信號線長度，因此對于長距離的數字信號印制線，有必要在其特征阻抗處將其中斷，以避免數字信號的過沖、欠沖和振鈴，通常情況下在數據線上串聯幾十歐姆的電阻。同時對于輸出驅動來說，需要最大限度地減小數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，為方便系統調試，應考慮在數據信號線、行場同步信號線、時鐘信號線到地并聯電容，根據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、數據上升沿、下降沿和相位的一致，減少數字噪聲干擾和抖動。
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