DVI

Allikas: Teadmusbaas

DVI

DVI (lühend ingliskeelsest fraasist Digital Visual Interface, digitaalvideoliides) on 1999. aastal loodud kõrge kvaliteediga pildi edastamiseks mõeldud standard.

DVI töötati välja Digital Display Working Group (DDWG) konsortsiumi poolt, et välja vahetada vananenud analoogsignaalidega VGA-pistikühendust. DVI disainiti edastamaks digitaalsignaali pakkimata kujul kuvani. Ta on osaliselt ühilduv HDMI standardiga digitaalrežiimis ning tagasiühilduv VGA-ga analoogrežiimis.


Ajalugu

1998. aastal moodustati DDWG (Digital Display Working Group), et töötada välja universaalne standard, mis võimaldaks digitaalsignaali kuvale edastada. Algselt kuulusid DDWG'sse Compaq, Fujitsu, Hewlett-Packard, IBM, Intel, NEC ja Silicon Image. DVI spetsifikatsiooni versioon 1.0 avalikustati aprillis 1999. DVI võeti kiirelt kasutusse ja novembriks 2001 oli üle 25 miljoni DVI standardile vastavat saatjat ja vastuvõtjat arvuti- ja kuvaritootjate käsutuses.

DVI ei olnud ainus digitaalvideo standard. Selle konkurentideks olid nt. VESA (Video Electronics Standards Association) oma P&D (plug and display) ning DFP (digital flat panel). Lisaks olid konkurentideks ka Apple'i ADC (Apple Display Connector), mis edastas ka USB signaale ning voolu, ja National Semiconductor oma OpenLDIga (Open LVDS Display Interface).

Otsustavaks sai siiski Inteli toetus ja teised standardid (mis olid mõnes aspektis DVIst üle) kadusid silmapiirilt. Nt. OpenLDId kasutavaid videokaarte valmistati ainult kolm. Kuigi P&D oli DVIga sarnase ülesehitusega, toetas ta lisaks analoog- ja digitaalvideole ka USBd ja IEEE 1394d (FireWire), mida kasutatakse nt. hiirtes, klaviatuurides, printerites ja heliseadmetes. DDWG otsustas lisakontakte kasutada hoopis kõrgemate eraldusvõimete jaoks. Kõrgemate eraldusvõimetega seadmeid aga oli turul vähe ja kahekordse ühenduse poolt pakutavat 2560×1600 enamjaolt tarvis ei läinud (DVI väljatuleku ajal olid tüüpilised eraldusvõimed palju madalamad).

DVI konnektor oli piisav tööstuses kasutamiseks, kuid tavatarbijad vajasid midagi väiksemat ning kasutajasõbralikumat (nt. kruvideta). Seetõttu on DVI viimastel aastatel hakanud alla jääma HDMIle, mis erinevalt DVIst on võimeline edastama ka heli.


Tehnoloogia

DVI andmeedastusformaat põhineb PanelLink jadaühenduse formaadil, mis töötati välja pooljuhtide tootja Silicon Image korporatsiooni poolt. Digitaalvideoliides kasutab minimaalse üleminekuprotsessiga diferentsiaalset signaaliedastust(TMDS). Ühekordne DVI ühendus koosneb neljast juhtmete keerupaarist (punase, rohelise ja sinise värvi ning takti jaoks), et edastada 24 bitti piksli kohta. Signaali ajastus on peaaegu identne analoogsignaaliga. Kuva edastatakse pakettidesse paigutamata rida-realt, iga rea ja kaadri vahel on ooteaeg. Pakkimist ei kasutata ega toetata ainult muutunud pildi edastamist. Seetõttu tuleb terve kaader pidevalt uuesti saata. Siiski sisaldab spetsifikatsioon[5] peatükki "Üleminek valikulisele värskendusele", mis viitab võimalikule toetusele tulevastes seadmetes (alapunktis 1.2.2).

Ühekordse DVI ühenduse puhul on suurim eraldusvõime 60 Hz juures 2,75 megapikslit(koos ooteajaga). Reaalselt kasutamiseks (60 Hz juures) jääb ekraani eraldusvõimeks maksimaalselt 1915×1436 (standardne 4:3 suhe), 1854×1483 (5:4 suhe) või 2098×1311 (16:10 laiekraani suhe) pikslit. DVI-D ühendus on suuremate resolutsioonide jaoks varustatud kahekordse ühendusega, teine ühendus sisaldab teist neljast keerdjuhtmepaari. Kui vajatakse rohkem ribalaiust kui ühekordse ühendusega, siis võetakse teine ühendus lisaks kasutusse ning piksleid võib vaheldumisi edastada mõlema ühendusega. See võimaldab väga suuri eraldusvõimeid ja kiirusi, takistuseks jääb vaskjuhtme ühenduskiirus. DVI spetsifikatsiooni kohaselt on maksimaalne piksli taktsagedus 165 MHz. Kõik kuvarežiimid, mis vajavad sellest vähem, peavad kasutama ühekordset ühendust. Suurema vajaduse korral peavad seadmed ümber lülituma kahekordse ühenduse režiimi. Kui mõlemad ühendused on kasutuses, siis peab piksli edastuskiirus olema sama mõlematel ühendustel ning see kiirus võib siis olla rohkem kui 165 MHz. Teist ühendust võib kasutada ka värvi kohta lisainfo edastamiseks, kui kasutatakse rohkem kui 24 bitti piksli kohta. Sel juhul edastab teine ühendus vähima kaaluga bitte. Andmekaabli paar edastab kahendandmeid 10-kordse taktsageduskiirusega, andes ühekordse DVI ühenduse puhul välja 1,65 Gbit/s ühe andmekaabli paari kohta.

Nagu VGA pistikul, nii on ka DVI pistikul kontaktid kuvariandmete kanali jaoks (inglise k. Display Data Channel, lühend DDC). DDC2 (DDC uuem versioon) lubab kuvaadapteril lugeda kuvari laiendatud identifitseerimisandmeid (Extended display identification data, lühend EDID). Kui kuvar toetab nii analoog- kui ka digitaalsignaale samas sisendsignaalis, siis saab igal seadmel olla eraldi EDID. Kui mõlemad vastuvõtjad on aktiivsed, siis kasutatakse analoog EDIDi.

DVI kaabli maksimaalne pikkus pole spetsifikatsioonis 1.0 kirjeldatud, kuna see sõltub ribalaiuse nõuetest (saadetava pildi eraldusvõimest). Üldiselt töötavad kaablid kuni 4,5 meetrini eraldusvõimel 1920×1200, kuid erikaablite tarvitamisel on võimalik kasutada ka kuni 10-meetriseid kaableid. Madalamatel resolutsioonidel (eraldusvõimed kuni 1280×1024) saab kasutada kaableid pikkusega kuni 15 m. Suuremate vahemaade jaoks on soovitatav kasutada DVI võimendit, et vähendada signaali kadumist.

Konnektor

DVI konnektor omab üldiselt kontakte, et edastada DVIle omaseid videosignaale. Kahekordse ühenduse korral on lisatud lisakontaktid, et edastada teist komplekti andmesignaale.

NB! Kahekordset ühendust ei tohi segi ajada topeltkuvaga, mille korral on arvuti ühendatud kahe kuvariga korraga. Mõlemad kuvad võivad lisaks sellele olla analoogsed (VGA), üks analoogne ja teine digitaalne või mõlemad digitaalsed.

Nagu digitaalsignaalid, nii on ka DVI konnektoril kontaktid, et edastada VGA konnektoriga võrdväärset analoogsignaali. See võimaldab VGA monitori ühendada lihtsa üleminekuga (või eriotstarbelise DVI-A, DVI-I <--> VGA kaabliga). Selline võimalus lisati, et muuta DVI universaalsemaks, kuna mõlemat tüüpi monitori (analoogse või digitaalse) saab siis ühendada sama konnektoriga.

Et DVI konnektorit eristada, antakse talle üks neljast nimetusest sõltuvalt sellest, milliseid signaale ta kasutab:

DVI-D (ainult digitaalne)

DVI-A (ainult analoogne)

DVI-I (integreeritud – digitaalne ja analoogne)

M1-DA (integreeritud – digitaalne ja analoogne, lisaks ka USB)

Konnektoril on ka teine andmeühendus kõrglahutusega kuvadele, kuigi see pole laialt levinud. Juhul kui seade seda kasutab, siis viidatakse sellele mõnikord kui DVI-DL (kahekordne ühendus, inglise k. dual link).

DVI-I pikk ja lame kontakt on laiem kui sama kontakt DVI-D konnektoril, seetõttu ei ole võimalik isast DVI-I konnektorit pista emasesse DVI-D pessa, isegi kui eemaldatakse 4 analoogkontakti. Siiski on võimalik isast DVI-D kaablit ühendada emase DVI-I konnektoriga. Paljudel LCD kuvaritel on ainult DVI-D ühendus, mis on piisav, et ühendada kuvar DVI-D <--> DVI-D kaabli abil arvuti DVI-I konnektoriga.

DVI on ainus laialt levinud videostandard, mis pakub nii analoog- kui ka digitaalühendust samas konnektoris. DVIga võistlevad standardid on eranditult digitaalsed. Seetõttu on ta ka nö. üleminekustandard analoogselt signaalilt digitaalsele.

Mõnedel uuematel DVD mängijatel, TV-seadmetel ja videoprojektoritel on DVI/HDCP konnektorid[ . Need on füüsiliselt samasugused kui DVI konnektorid, kuid edastavad HDCP protokolliga autoriõigustega kaitstud krüpteeritud signaali. DVI konnektoriga arvutid saavad kuvarina kasutada mitu HDTV seadet. Ainult need arvutid, mis toetavad HDCP, saavad DRMiga kaitstud sisu mängida.

USB signaalid pole DVI konnektorisse lisatud, vaid olid enne kasutusel VESA Plug and Play konnektoris, mida InFocus kasutas oma projektorisüsteemides ning Apple’i kuva konnektoris (inglise k. Apple Display Connector), mida Apple kasutas kuni 2005. aastani.

DMS-59 konnektori abil on võimalik kaks analoog- ja kaks digitaalsignaali ühendada üheks pistikuks. Tavaliselt kasutatakse seda juhul, kui videokaardil on kaks väljundit.

M1-DA konnektoreid (mõnikord nimetatud ka DVI-M1) kasutatakse VESA Enhanced Video Connector ja VESA Plug and Display skeemides.

Lauri Nugiseks TA15