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五个顶尖LED显示屏接口

2016/10/7 8:55:23

LED显示屏发展到今天,各种基于显示屏的显示技术也孕育而生。用于不同的场合和产品,满足各种显示效果和需求。这样就催生了各种LED显示屏接口。其中AV复合视频接口、S端子输入接口、色差分量接口、色差分量接口、IEEE 1394等等信号接口,因技术的发展,已经逐渐退出市场,在这里不再过多介绍,重点介绍五个顶尖LED显示屏接口。

    一、VGA接口

    VGA(Video Graphic Array)视频图形阵列是IBM于1987年提出的一个使用模拟信号的电脑显示标准。这种接口是电脑显示器上最主要的接口,从块头巨大的CRT显示器时代开始,VGA接口就被使用,并且一直沿用至今,另外VGA接口还被称为D-Sub接口。


    1、VGA接口产生原因

    CRT显示器因为设计制造上的原因,只能接受模拟信号输入,这就需要显卡能输出模拟信号。VGA接口就是显卡上输出模拟信号的接口。虽然液晶显示器可以直接接收数字信号,但很多低端产品为了与VGA接口显卡相匹配,因而采用VGA接口。

    2、VGA接口特征

    VGA接口是一种D型接口,上面共有15针孔,分成三排,每排五个。 其中,除了2根NC(Not Connect)信号、3根显示数据总线和5个GND信号,比较重要的是3根RGB彩色分量信号和2根扫描同步信号HSYNC和VSYNC针。

    VGA接口中彩色分量采用RS343电平标准。RS343电平标准的峰值电压为1V。



    大多数计算机与外部显示设备之间都是通过模拟VGA接口连接,计算机内部以数字方式生成的显示图像信息,被显卡中的数字/模拟转换器转变为R、G、B三原色信号和行、场同步信号,信号通过电缆传输到显示设备中。

    可以从接口处来判断显卡是独显还是集成显卡,VGA接口竖置的说明是集成显卡,VGA接口横置说明是独立显卡。

    二、DVI接口

    DVI(Digital Visual Interface)接口,即数字视频接口。DVI是基于TMDS(Transition Minimized Differential Signaling),转换最小差分信号技术来传输数字信号,TMDS运用先进的编码算法把8bit数据(R、G、B中的每路基色信号)通过最小转换编码为10bit数据(包含行场同步信息、时钟信息、数据DE、纠错等),经过DC平衡后,采用差分信号传输数据。


    1、DVI接口分类

    三大类包括:DVI-Analog(DVI-A)接口,DVI-Digital(DVI-D)接口,DVI-Integrated(DVI-I)接口。

    五种规格包括DVI-A(12+5)、单连接DVI-D(18+1)、双连接DVI-D(24+1)、单连接DVI-I(18+5)、双连接DVI-I(24+5)。

    DVI-D只有数字接口,DVI-I有数字和模拟接口,目前应用主要以DVI-I(24+5)为主。


    2、DVI接口的优势

    速度快:DVI传输的是数字信号,数字图像信息不需经过任何转换,就会直接被传送到显示设备上,因此减少了数字→模拟→数字繁琐的转换过程,大大节省了时间,因此它的速度更快,有效消除拖影现象,而且使用DVI进行数据传输,信号没有衰减,色彩更纯净,更逼真。

    画面清晰:DVI接口无需进行数字→模拟→数字转换,避免了信号的损失,使图像的清晰度和细节表现力都得到了大大提高。

    3、DVI接口存在的主要问题

    * DVI接口考虑的对象是PC,对于平板电视的兼容能力一般。

    * DVI接口对影像版权保护缺乏支持。

    * DVI接口只支持8bit的RGB信号传输,不能让广色域的显示终端发挥最佳性能。

    * DVI接口出于兼容性考虑,预留了不少引脚以支持模拟设备,造成接口体积较大,效率很低。

    * DVI接口只能传输图像信号,对于数字音频信号的支持完全没有考虑。

    三、HDMI接口

    HDMI是新一代的多媒体接口标准,全称是High-Definition Multimedia Interface,中文意思为高清晰多媒体接口。能够满足1080P的分辨率,支持数字音频格式,接口整体设计占用的空间很小,接口拔插容易松动,在LED全彩显示屏应用中相对DVI和VGA少些。


    它同DVI一样是传输全数字信号的。不同的是HDMI接口不仅能传输高清数字视频信号,还可以同时传输高质量的音频信号,也就是说一根线实现视频、音频同步传输。可以说HDMI接口是对DVI接口的改进,它完全兼容DVI接口标准。

    1、HDMI接口技术优势

    HDMI不仅可以满足1080P的分辨率,还能支持DVD Audio等数字音频格式,支持八声道96kHz或立体声192kHz数码音频传送,可以传送无压缩的音频信号及视频信号。HDMI可用于机顶盒、DVD播放机、个人电脑、电视游乐器、数字音响与电视机。HDMI可以同时传送音频和影像信号。


    HDMI支持EDID、DDC2B,因此具有HDMI的设备具有“即插即用”的特点,信号源和显示设备之间会自动进行“协商”,自动选择最合适的视频/音频格式。

    与DVI相比HDMI接口的体积更小,HDMI/DVI的线缆长度最佳距离均不超过8米。只要一条HDMI缆线,就可以取代最多13条模拟传输线,能有效解决家庭娱乐系统背后连线杂乱纠结的问题。

    2、HDMI接口的优点

    HDMI 相对于现有的模拟视频接口如S-Video和分量视频的优点:

    质量:HDMI 是数字接口,由于所有的模拟连接要求在从模拟转换为数字时没有损失,因此它能提供最佳的视频质量。这种差别在更高分辨率,例如 1080p 时特别明显。

    易用性: HDMI 在单线缆中集成视频和多声道音频,从而消除了当前 A/V 系统中使用的多线缆的成本、复杂性和混乱。这在升级或添加设备时特别有用。

    高智能: HDMI 支持视频源(如 DVD 播放机)和 DTV 间的双向通信,实现了新功能,例如自动配置和一键播放。通过使用 HDMI,设备为连接的显示器自动传输最高效的格式(例如 480p vs 720p,16:9 vs 4:3)免除了消费者需要滚动所有格式选项,以猜测最佳的观看格式的麻烦。

    高清晰内容就绪: 支持 HDCP 的 HDMI 设备能够访问高级的高清晰度内容。HD-DVD 和 Blu-ray 已对当今的高清晰度电影延迟了起动影像抵制标记(又称为内容保护标记),以帮助最小化由于转换造成的潜在问题,但有望在几年内起动这一标记,意味着将来的高清晰度电影将无法通过不受保护的接口(如模拟元件)以高清晰度播放。

    四、SDI接口

    SDI(serial digital interface)接口是一种“数字分量串行接口”,HD-SDI接口是一种广播级的高清数字输入和输出端口,其中HD表示高清信号。

    SDI接口能够将传统的模拟框架系统转为高清监控系统,无需重新布线,目前在舞台显示屏应用中越来越多。


    在非编后期制作,广播电台等领域,HD-SDI应用较为广泛,其是根据SMPTE292M,在1.485Gb/s或1.485/1.001Gb/s的信号速率条件下传输的接口规格。HD-SDI接口采用同轴电缆,以BNC接口作为线缆标准。有效距离为100M。

    1、HD-SDI接口原理

    串行接口是把数据字的各个比特以及相应的数据通过单一通道顺序传送的接口。在概念上可以将数字串行接口理解为一种基带信号调制。人们常在SDI信号中嵌入数字音频信号,也就是将数字音频信号插入到视频信号的行、场同步脉冲(行、场消隐)期间与数字分量视频信号同时传输。

    2、HD-SDI监控系统优势

    易用性:由于HD-SDI摄像机产品工程施工采用的系统框架和模拟监控系统框架相同,采用75-5同轴线缆即可实现系统布线,施工人员和系统操作人员无需培训,更容易上手。

    非压缩:HD-SDI摄像机不像IP监控是将视频信号经过压缩和打包后通过网络传输的,它是以未经压缩的数字信号在同轴电缆上高速传输,原始图像不会失真。

    高清实时:HD-SDI摄像机监控不受传输网络影响,不会有IP网络监控产生的图像延迟问题,在有实时监控和高清要求的场合。

    利用率高:HD-SDI摄像机设备视频输出图像的分辨率为1920×1080,单位面积摄像机布点密度大幅下降。在监控场所提供更多细节上的处理,如看清人脸,看清车牌。

    五、DP接口

    DP(DisplayPort)接口是由视频电子标准协会(VESA)发布的显示接口。作为DVI接口的继任者,英文名为DisplayPort,其音频、视频信号共用一条线,整体优势就是能够在同一根线上整合多种功能,目前应用不是很广。但DP接口比HDMI接口更先进,是未来发展的趋势。


    1、DP接口的性能

    高带宽:DP接口问世之初,它可提供的带宽就高达10。8Gb/s,充足的带宽保证了今后大尺寸显示设备对更高分辨率的需求。

    最大程度整合周边设备:和HDMI一样,DP接口也允许音频与视频信号共用一条线缆传输,支持多种高质量数字音频。但比HDMI更先进的是,DP接口在一条线缆上还可实现更多的功能。在四条主传输通道之外,DP接口还提供了一条功能强大的辅助通道。该辅助通道的传输带宽为1Mbps,最高延迟仅为500μs,可以直接作为语音、视频等低带宽数据的传输通道,另外也可用于无延迟的游戏控制。

    内外接口通吃:DP接口的外接型接头有两种:一种是标准型,类似USB、HDMI等接头;另一种是低矮型,主要针对连接面积有限的应用,比如超薄笔记型电脑。两种接头的最长外接距离都可以达到15米,并且接头和接线的相关规格已为以后升级做好了准备,即便未来DP接口采用新的2X速率标准(21。6Gbps),接头和接线也不必重新进行设计。

    2、DP接口的种类


    DP接口定义了两种接头,全尺寸(Full Size)和迷你(Mini)。两种接头都有20针,但迷你接头的宽度大约是全尺寸的一半, 它们的尺寸分别为7。5mm x 4。5mm与16mm x 4。8mm。建立完整链路需要5个 同轴对、3 个单端信号,以及电源与地线。


  其中Mini Displayport 是由苹果公司开发出来的,因为苹果一直需要小的接口来适应一贯轻薄的产品。


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