认识和使用DVI、HDMI接口

    引:随着DVI/HDMI接口在投影机中应用，我们需要认识这两个接口，并了解使用这两个接口需要的条件和使用中注意的问题。
  
　　 在最近两年，许多厂商都将发布带有DVI与HDMI连接器的消费电子类产品，DVI (Digital Visual Interface)指的是数字视频接口，HDMI (High Definition Multimedia Interface)指的是高清晰度多媒体接口。这两种接口将广泛应用于DVD播放机、有线电视/卫星电视机顶盒、HDTV等设备上，它们可以有效地提高数字图像的质量，不再需要进行模数转换。尤其是HDTV产品中，会经常用到DVI 和HDMI接口，这还和HDCP (High-Bandwidth Digital Content Protection高宽带数字内容保护)有关，DVI 和HDMI接口支持HDCP，但是截至目前，HDCP仍未得到广泛使用。随着越来越多的内容受到版权保护，让您的设备符合HDCP标准将变得越来越重要。HDMI连接器除了包括有控制信号之外，还也包含了高品质的数字音频能力。DVI 和HDMI电缆所传输的数字信号与现在的模拟信号不同，它在传输信号时会产生一些问题。
 
　　 DVI/HDMI设备将工作在什么样的条件下呢？一个DVI或者HDMI设备在从源设备向显示器传输视频信号时，它的能力将体现在以下几个方面：
 
　　 1、 发射机能够正确传输信号
　　 2、 电缆可以以最低的干扰和衰减传输信号 
　　 3、 接收机可以正确恢复所接收的信号，并验证HDCP信号。
  
　　 这三个环节是相辅相成，缺一不可。源设备与接收设备的兼容性是问题可能出现的根源。改善HDMI和DVI底板输出的性能与电路设计也将提高源设备与接收设备提供和恢复信号的能力。
 
　　 电缆本身通常都不是问题的根源，除非电缆的长度太长了。
 
　　 当DVI和HDMI电缆制作很好时，并且连接到RPTV, Plasma 和LCD的电缆较短时通常都不会有问题。因为投影仪那样设备需要较长电缆，这样就会出现问题，这种情况很普遍。目前，一些机顶盒与DVD播放器的DVI连接器电缆长度限制在5米以内(大概是15英尺)。在典型的家庭影院，信号源等设备的距离可能远远大于DVI应用所建议的5米。投影仪通常与信号源相距14至20英尺以上，它所需要的电缆长度大概要20至30英尺。这给电缆生产商带来严峻的考验，在接收端能够完全恢复信号的情况下，一些小规格的双绞TMDS线在传输信号时带来许多积累衰减，在这种条件下，接收器也可以正常恢复。现在有许多公司都提出了基于铜线的解决方案，因为这种方式的价格要比光纤或者其它电缆方式都要合理。HDMI就是基于长距离电缆传输而设计的方式，但是其实际性能约束跟DVI相似。当前，对长距离DVI电缆的应用需要增增幅器(booster amplifiers)或者光网扩展器(fiber optic extenders)，这使用成本又增加了数百美元。
 
　　 其它可能影响传输的因素
 
　　 除了电缆的规格或者其绝缘性能之外，还有许多质量因素包括电缆本身都会跟信号幅度衰减、传输延迟有关。当这些电缆受到挤压或弯曲时，会对传输性能产生严重的影响。电缆本身的设计也很重要，它跟电缆在受到弯曲或者缠绕、挤压时，性能发生变化的程度有莫大的关系。
 
　　 有一种内部注入氮气的PE发泡绝缘电缆即使在信号频率很高时候，也没有多大衰减，这也是当初人们将它用于有线电视应用的主要原因。然而不幸的是，与一非发泡型绝缘电缆或者HCF(hard cell foam)型绝缘电缆相比，其一致阻抗较低，而且在传输反射的过程中，回波损耗较大。这些特性在电缆受到弯曲或者挤压会变得更坏，就像你所看到的那样，试图提高电缆的某一方面性能将给别的性能上带来不利的影响。
 
　　 说起来容易做起来难
 
　　 对制造商而言压力依然存在，必须为在长距离传输中，DVI和HDMI电缆可能存在的问题寻找解决办法，原则就是尽量保证优化最重要的性能特征，而不介意可能会影响到其它次要的性能特征。
 
　　 说起来容易做起来难，就像大名鼎鼎的“墨菲法则”(Murphy's Law)一样，它认为任何可能出错的事终将出错(if something can go wrong, it will)，而在一套AV设备中，电缆就是最薄弱的，容易受到攻击的环节。当连接电缆为模拟音频、视频或者数字音频电缆时，遇到的问题都很容易解决，然而当连接电缆是DVI/HDMI接口电缆时，问题就变得棘手。
  
　　 某些人一直想使用一个或者两个不必要的适配器来解决这个问题，比如将几根电缆通过适配器相连组成一条长电缆又或者通过切割与焊接的方式让他们同时通过同一管道。
 
　　 这些做法能够很容易改善数字视频电缆性能特性，但是却会产生一系列的图像质量问题。这些电缆的带宽相对较高，在实际运用中，DVI/HDMI接口电缆容易受到集肤效应(skin effect)，延迟、阻抗变化和其它一些因素的影响，这些因素在其它类型的电缆中却是那么的无足轻重。
 
　　 HDMI的一个非常有趣的问题是许多公司都吹嘘说HDMI卓越性能使得它在极限电缆长度的情况下都表现优异。但这些公司中大多数都是芯片厂商，而许多大名鼎鼎的高质量电缆生产商却忽略了这个领域的市场容量，简直就是将长距离通信市场拱手让给了光网络厂商与其它方案提供商，虽然他们可以提出好的解决方案，但是对消费者而言，其成本太高了。
 
　　 结果就是低成本铜线DVI/HDMI解决方案市场一直受制于人，就像那些“高端”的AV市场一样，它也不考虑全局的长距离耐久性能的电缆。这种格局短期内不会改变。
 
　　 为什么？
 
　　 然而对一个电缆生产厂商而言，他是不太可能知道用户会拿何种元器件与电缆配合使用。那何不让我们来看看DVI/HDMI电缆的完整规格说明呢？
 
　　 A) 首先，没有任何厂商会愿意让其它人能够轻而易取的抄袭其产品的优秀设计与性能表现。
　　 B) 要决定何种因素会影响到电缆的性能实在是太难了。
　　 C) 还有许多因素值得考虑，某些因素或多或少跟芯片制造水平，信号源与接收器的性能有一些关系。
 
　　 在一个典型的HDTV应用中，一根单single link电缆可能在99%的时间里都是够用的，大部分电脑图形卡输出也仍然是single link，仅在它们的模拟输出有dual link，可获得更高的性能表现。某些新出品的高性能显示器与视频卡都配有dual TMDS link，它们需要是dual link DVI电缆。HDMI标准是向下兼容的，因此，如果在显示器上只有DVI接口，你可以使用一根“HDMI to DVI”转换电缆与其相连。然而，DVI并不像HDMI那样可以传输数字音频信号，因此，若想获得音频输出则需要一个单独的音频连接器。如果你正在使用数字音频，那么需要为音频部分使用同轴电缆或者光缆连接器。
 
　　 建议
 
　　 -当两个连接设备需要获得最佳图像品质时，使用DVI/HDMI电缆连接器。 
　　 -电缆的长度要最小化，尽量使用最短的连接方式。
　　 -一根“静长度”电缆直接与设备相连是最优的配置。
　　 -如果多个信号与单一显示设备相连，则需要使用支持HDCP的品质开关。
　　 -在购买电缆与开关时，一定要选择有品质保证的厂商，并允许你有足够的时间进行试用。
 
　　 在安装工程开始之前，一定要先将信号源与显示器用电缆连接起来做一些测试，在安装的过程，要妥善地搬运这些电缆