VGA接口原理
常見接口之色差VGA接口(D-Sub接口)
說到VGA接口,相信很多朋友都不會陌生,因為這種接口是電腦顯示器上最主要的接口,從塊頭巨大的CRT顯示器時代開始,VGA接口就被使用,并且一直沿用至今,另外VGA接口還被稱為D-Sub接口。
很多人覺得只有HDMI接口才能進行高清信號的傳輸,但這是一個大家很容易進入的誤區,因為通過VGA的連接同樣可以顯示1080P的圖像,甚至分辨率可以達到更高,所以用它連接顯示設備觀看高清視頻是沒有問題的,而且雖然它是種模擬接口,但是由于VGA將視頻信號分解為R、G、B三原色和HV行場信號進行傳輸,所以在傳輸中的損耗還是相當小的。
VGA接口產生原因: 顯卡所處理的信息最終都要輸出到顯示器上,顯卡的輸出接口就是電腦與顯示器之間的橋梁,它負責向顯示器輸出相應的圖像信號。CRT顯示器因為設計制造上的原因,只能接受模擬信號輸入,這就需要顯卡能輸出模擬信號。VGA接口就是顯卡上輸出模擬信號的接口,VGA(Video Graphics Array)接口,也叫D-Sub接口。雖然液晶顯示器可以直接接收數字信號,但很多低端產品為了與VGA接口顯卡相匹配,因而采用VGA接口。
VGA功能用途
顯示器的作用是為了最終能夠承載顯卡所處理的信息,而這之間的鏈接就需要一個橋梁,顯卡的輸出接口就是起這個作用的,它負責輸出相應的信號。因為設計制造上的原因CRT顯示器只能接受模擬信號輸入,VGA接口就是顯卡上輸出模擬信號的接口。很多低端產品為了能和顯卡匹配也采用VGA接口。
目前大多數計算機與外部顯示設備之間都是通過模擬VGA接口連接,計算機內部以數字方式生成的顯示圖像信息,被顯卡中的數字/模擬轉換器轉變為R、G、B三原色信號和行、場同步信號,信號通過電纜傳輸到顯示設備中。但用于連接液晶之類的顯示設備,則轉換過程的圖像損失會使顯示效果略微下降。
對于模擬顯示設備,如模擬CRT顯示器,信號被直接送到相應的處理電路,驅動控制顯像管生成圖像。而對于LCD、DLP等數字顯示設備,顯示設備中需配置相應的A/D(模擬/數字)轉換器,將模擬信號轉變為數字信號。在經過D/A和A/D2次轉換后,不可避免地造成了一些圖像細節的損失。VGA接口應用于CRT顯示器無可厚非。
DVI接口的優點
考慮到兼容性問題,目前顯卡一般會采用DVI-I接口,這樣可以通過轉換接頭連接到普通的VGA接口。而帶有DVI接口的顯示器一般使用DVI-D接口,因為這樣的顯示器一般也帶有VGA接口,因此不需要帶有模擬信號的DVI-I接口。當然也有少數例外,有些顯示器只有DVI-I接口而沒有VGA接口。顯示設備采用DVI接口具有主要有以下幾大優點:
1、速度快
DVI傳輸的是數字信號,數字圖像信息不需經過任何轉換,就會直接被傳送到顯示設備上,因此減少了數字→模擬→數字繁瑣的轉換過程,大大節省了時間,因此它的速度更快,有效消除拖影現象,而且使用DVI進行數據傳輸,信號沒有衰減,色彩更純凈,更逼真。
2、畫面清晰
計算機內部傳輸的是二進制的數字信號,使用VGA接口連接液晶顯示器的話就需要先把信號通過顯卡中的D/A(數字/模擬)轉換器轉變為R、G、B三原色信號和行、場同步信號,這些信號通過模擬信號線傳輸到液晶內部還需要相應的A/D(模擬/數字)轉換器將模擬信號再一次轉變成數字信號才能在液晶上顯示出圖像來。在上述的D/A、A/D轉換和信號傳輸過程中不可避免會出現信號的損失和受到干擾,導致圖像出現失真甚至顯示錯誤,而DVI接口無需進行這些轉換,避免了信號的損失,使圖像的清晰度和細節表現力都得到了大大提高。
3、支持HDCP協議
DVI接口可以支持HDCP協議,為將來看帶版權的高清視頻打下基礎。不過要想讓顯卡支持HDCP,光有DVI接口是不行的,需要加裝專用的芯片,還要交納不斐的HDCP認證費,因此目前真正支持HDCP協議的顯卡還不多。
HDCP信號從接口形式,管腳定義,數據格式等都與DVI相同,只是考慮保密的原因,對數據進行了加密,要符合HDCP的協議要求??紤]到這只是協議層面的不同,我們可將此兩者等同考慮。
DVI接口的標準
DVI接口和VGA接口不同,DVI接口存在很多標準,使用顯示器時一定要搞明白。DVI一共分為5種標準。其中DVI-D和DVI-I分為“雙通道”和“單通道”兩種類型,我們平時見到的都是單通道版的,雙通道版的成本很高,因此只有部分專業設備才具備,普通消費者很難見到。
DVI-A是一種模擬傳輸標準,晚期的大屏幕專業CRT中能看見。不過由于和VGA沒有本質區別,性能也不高,因此DVI-A事實上已經被廢棄了。至于DFP接口,這是一種已經被廢棄的早期的數字規范。關于DVI信號的各種特性,可以參考下表: