五個(gè)頂尖LED顯示屏接口

2016/10/7 8:55:23

LED顯示屏發(fā)展到今天，各種基于顯示屏的顯示技術(shù)也孕育而生。用于不同的場(chǎng)合和產(chǎn)品，滿(mǎn)足各種顯示效果和需求。這樣就催生了各種LED顯示屏接口。其中AV復(fù)合視頻接口、S端子輸入接口、色差分量接口、色差分量接口、IEEE 1394等等信號(hào)接口，因技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)逐漸退出市場(chǎng)，在這里不再過(guò)多介紹，重點(diǎn)介紹五個(gè)頂尖LED顯示屏接口。

    一、VGA接口

    VGA（Video Graphic Array）視頻圖形陣列是IBM于1987年提出的一個(gè)使用模擬信號(hào)的電腦顯示標(biāo)準(zhǔn)。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(shí)代開(kāi)始，VGA接口就被使用，并且一直沿用至今，另外VGA接口還被稱(chēng)為D-Sub接口。

    1、VGA接口產(chǎn)生原因

    CRT顯示器因?yàn)樵O(shè)計(jì)制造上的原因，只能接受模擬信號(hào)輸入，這就需要顯卡能輸出模擬信號(hào)。VGA接口就是顯卡上輸出模擬信號(hào)的接口。雖然液晶顯示器可以直接接收數(shù)字信號(hào)，但很多低端產(chǎn)品為了與VGA接口顯卡相匹配，因而采用VGA接口。

    2、VGA接口特征

    VGA接口是一種D型接口，上面共有15針孔，分成三排，每排五個(gè)。 其中，除了2根NC（Not Connect)信號(hào)、3根顯示數(shù)據(jù)總線和5個(gè)GND信號(hào)，比較重要的是3根RGB彩色分量信號(hào)和2根掃描同步信號(hào)HSYNC和VSYNC針。

    VGA接口中彩色分量采用RS343電平標(biāo)準(zhǔn)。RS343電平標(biāo)準(zhǔn)的峰值電壓為1V。

    大多數(shù)計(jì)算機(jī)與外部顯示設(shè)備之間都是通過(guò)模擬VGA接口連接，計(jì)算機(jī)內(nèi)部以數(shù)字方式生成的顯示圖像信息，被顯卡中的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)镽、G、B三原色信號(hào)和行、場(chǎng)同步信號(hào)，信號(hào)通過(guò)電纜傳輸?shù)斤@示設(shè)備中。

    可以從接口處來(lái)判斷顯卡是獨(dú)顯還是集成顯卡，VGA接口豎置的說(shuō)明是集成顯卡，VGA接口橫置說(shuō)明是獨(dú)立顯卡。

    二、DVI接口

    DVI(Digital Visual Interface)接口，即數(shù)字視頻接口。DVI是基于TMDS(Transition Minimized Differential Signaling)，轉(zhuǎn)換最小差分信號(hào)技術(shù)來(lái)傳輸數(shù)字信號(hào)，TMDS運(yùn)用先進(jìn)的編碼算法把8bit數(shù)據(jù)(R、G、B中的每路基色信號(hào))通過(guò)最小轉(zhuǎn)換編碼為10bit數(shù)據(jù)(包含行場(chǎng)同步信息、時(shí)鐘信息、數(shù)據(jù)DE、糾錯(cuò)等)，經(jīng)過(guò)DC平衡后，采用差分信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)。

    1、DVI接口分類(lèi)

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

    五種規(guī)格包括DVI-A(12+5)、單連接DVI-D（18+1）、雙連接DVI-D（24+1）、單連接DVI-I（18+5）、雙連接DVI-I（24+5）。

    DVI-D只有數(shù)字接口，DVI-I有數(shù)字和模擬接口，目前應(yīng)用主要以DVI-I(24+5)為主。

    2、DVI接口的優(yōu)勢(shì)

    速度快:DVI傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào)，數(shù)字圖像信息不需經(jīng)過(guò)任何轉(zhuǎn)換，就會(huì)直接被傳送到顯示設(shè)備上，因此減少了數(shù)字→模擬→數(shù)字繁瑣的轉(zhuǎn)換過(guò)程，大大節(jié)省了時(shí)間，因此它的速度更快，有效消除拖影現(xiàn)象，而且使用DVI進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，信號(hào)沒(méi)有衰減，色彩更純凈，更逼真。

    畫(huà)面清晰:DVI接口無(wú)需進(jìn)行數(shù)字→模擬→數(shù)字轉(zhuǎn)換，避免了信號(hào)的損失，使圖像的清晰度和細(xì)節(jié)表現(xiàn)力都得到了大大提高。

    3、DVI接口存在的主要問(wèn)題

    * DVI接口考慮的對(duì)象是PC，對(duì)于平板電視的兼容能力一般。

    * DVI接口對(duì)影像版權(quán)保護(hù)缺乏支持。

    * DVI接口只支持8bit的RGB信號(hào)傳輸，不能讓廣色域的顯示終端發(fā)揮最佳性能。

    * DVI接口出于兼容性考慮，預(yù)留了不少引腳以支持模擬設(shè)備，造成接口體積較大，效率很低。

    * DVI接口只能傳輸圖像信號(hào)，對(duì)于數(shù)字音頻信號(hào)的支持完全沒(méi)有考慮。

    三、HDMI接口

    HDMI是新一代的多媒體接口標(biāo)準(zhǔn)，全稱(chēng)是High-Definition Multimedia Interface，中文意思為高清晰多媒體接口。能夠滿(mǎn)足1080P的分辨率，支持?jǐn)?shù)字音頻格式，接口整體設(shè)計(jì)占用的空間很小，接口拔插容易松動(dòng)，在LED全彩顯示屏應(yīng)用中相對(duì)DVI和VGA少些。

    它同DVI一樣是傳輸全數(shù)字信號(hào)的。不同的是HDMI接口不僅能傳輸高清數(shù)字視頻信號(hào)，還可以同時(shí)傳輸高質(zhì)量的音頻信號(hào)，也就是說(shuō)一根線實(shí)現(xiàn)視頻、音頻同步傳輸。可以說(shuō)HDMI接口是對(duì)DVI接口的改進(jìn)，它完全兼容DVI接口標(biāo)準(zhǔn)。

    1、HDMI接口技術(shù)優(yōu)勢(shì)

    HDMI不僅可以滿(mǎn)足1080P的分辨率，還能支持DVD Audio等數(shù)字音頻格式，支持八聲道96kHz或立體聲192kHz數(shù)碼音頻傳送，可以傳送無(wú)壓縮的音頻信號(hào)及視頻信號(hào)。HDMI可用于機(jī)頂盒、DVD播放機(jī)、個(gè)人電腦、電視游樂(lè)器、數(shù)字音響與電視機(jī)。HDMI可以同時(shí)傳送音頻和影像信號(hào)。

    HDMI支持EDID、DDC2B，因此具有HDMI的設(shè)備具有“即插即用”的特點(diǎn)，信號(hào)源和顯示設(shè)備之間會(huì)自動(dòng)進(jìn)行“協(xié)商”，自動(dòng)選擇最合適的視頻/音頻格式。

    與DVI相比HDMI接口的體積更小，HDMI/DVI的線纜長(zhǎng)度最佳距離均不超過(guò)8米。只要一條HDMI纜線，就可以取代最多13條模擬傳輸線，能有效解決家庭娛樂(lè)系統(tǒng)背后連線雜亂糾結(jié)的問(wèn)題。

    2、HDMI接口的優(yōu)點(diǎn)

    HDMI 相對(duì)于現(xiàn)有的模擬視頻接口如S-Video和分量視頻的優(yōu)點(diǎn)：

    質(zhì)量：HDMI 是數(shù)字接口，由于所有的模擬連接要求在從模擬轉(zhuǎn)換為數(shù)字時(shí)沒(méi)有損失，因此它能提供最佳的視頻質(zhì)量。這種差別在更高分辨率，例如 1080p 時(shí)特別明顯。

    易用性： HDMI 在單線纜中集成視頻和多聲道音頻，從而消除了當(dāng)前 A/V 系統(tǒng)中使用的多線纜的成本、復(fù)雜性和混亂。這在升級(jí)或添加設(shè)備時(shí)特別有用。

    高智能： HDMI 支持視頻源（如 DVD 播放機(jī)）和 DTV 間的雙向通信，實(shí)現(xiàn)了新功能，例如自動(dòng)配置和一鍵播放。通過(guò)使用 HDMI，設(shè)備為連接的顯示器自動(dòng)傳輸最高效的格式（例如 480p vs 720p，16:9 vs 4:3）免除了消費(fèi)者需要滾動(dòng)所有格式選項(xiàng)，以猜測(cè)最佳的觀看格式的麻煩。

    高清晰內(nèi)容就緒： 支持 HDCP 的 HDMI 設(shè)備能夠訪問(wèn)高級(jí)的高清晰度內(nèi)容。HD-DVD 和 Blu-ray 已對(duì)當(dāng)今的高清晰度電影延遲了起動(dòng)影像抵制標(biāo)記（又稱(chēng)為內(nèi)容保護(hù)標(biāo)記），以幫助最小化由于轉(zhuǎn)換造成的潛在問(wèn)題，但有望在幾年內(nèi)起動(dòng)這一標(biāo)記，意味著將來(lái)的高清晰度電影將無(wú)法通過(guò)不受保護(hù)的接口（如模擬元件）以高清晰度播放。

    四、SDI接口

    SDI(serial digital interface)接口是一種“數(shù)字分量串行接口”，HD-SDI接口是一種廣播級(jí)的高清數(shù)字輸入和輸出端口，其中HD表示高清信號(hào)。

    SDI接口能夠?qū)�傳統(tǒng)的模擬框架系統(tǒng)轉(zhuǎn)為高清監(jiān)控系統(tǒng)，無(wú)需重新布線，目前在舞臺(tái)顯示屏應(yīng)用中越來(lái)越多。

    在非編后期制作，廣播電臺(tái)等領(lǐng)域，HD-SDI應(yīng)用較為廣泛，其是根據(jù)SMPTE292M，在1.485Gb/s或1.485/1.001Gb/s的信號(hào)速率條件下傳輸?shù)慕涌谝?guī)格。HD-SDI接口采用同軸電纜，以BNC接口作為線纜標(biāo)準(zhǔn)。有效距離為100M。

    1、HD-SDI接口原理

    串行接口是把數(shù)據(jù)字的各個(gè)比特以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)通過(guò)單一通道順序傳送的接口。在概念上可以將數(shù)字串行接口理解為一種基帶信號(hào)調(diào)制。人們常在SDI信號(hào)中嵌入數(shù)字音頻信號(hào)，也就是將數(shù)字音頻信號(hào)插入到視頻信號(hào)的行、場(chǎng)同步脈沖（行、場(chǎng)消隱）期間與數(shù)字分量視頻信號(hào)同時(shí)傳輸。

    2、HD-SDI監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

    易用性：由于HD-SDI攝像機(jī)產(chǎn)品工程施工采用的系統(tǒng)框架和模擬監(jiān)控系統(tǒng)框架相同，采用75-5同軸線纜即可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)布線，施工人員和系統(tǒng)操作人員無(wú)需培訓(xùn)，更容易上手。

    非壓縮：HD-SDI攝像機(jī)不像IP監(jiān)控是將視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)壓縮和打包后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)�，它是以未�?jīng)壓縮的數(shù)字信號(hào)在同軸電纜上高速傳輸，原始圖像不會(huì)失真。

    高清實(shí)時(shí)：HD-SDI攝像機(jī)監(jiān)控不受傳輸網(wǎng)絡(luò)影響，不會(huì)有IP網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控產(chǎn)生的圖像延遲問(wèn)題，在有實(shí)時(shí)監(jiān)控和高清要求的場(chǎng)合。

    利用率高：HD-SDI攝像機(jī)設(shè)備視頻輸出圖像的分辨率為1920×1080，單位面積攝像機(jī)布點(diǎn)密度大幅下降。在監(jiān)控場(chǎng)所提供更多細(xì)節(jié)上的處理，如看清人臉，看清車(chē)牌。

    五、DP接口

    DP（DisplayPort）接口是由視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(VESA)發(fā)布的顯示接口。作為DVI接口的繼任者，英文名為DisplayPort，其音頻、視頻信號(hào)共用一條線，整體優(yōu)勢(shì)就是能夠在同一根線上整合多種功能，目前應(yīng)用不是很廣。但DP接口比HDMI接口更先進(jìn)，是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。

    1、DP接口的性能

    高帶寬：DP接口問(wèn)世之初，它可提供的帶寬就高達(dá)10.8Gb/s，充足的帶寬保證了今后大尺寸顯示設(shè)備對(duì)更高分辨率的需求。

    最大程度整合周邊設(shè)備：和HDMI一樣，DP接口也允許音頻與視頻信號(hào)共用一條線纜傳輸，支持多種高質(zhì)量數(shù)字音頻。但比HDMI更先進(jìn)的是，DP接口在一條線纜上還可實(shí)現(xiàn)更多的功能。在四條主傳輸通道之外，DP接口還提供了一條功能強(qiáng)大的輔助通道。該輔助通道的傳輸帶寬為1Mbps，最高延遲僅為500μs，可以直接作為語(yǔ)音、視頻等低帶寬數(shù)據(jù)的傳輸通道，另外也可用于無(wú)延遲的游戲控制。

    內(nèi)外接口通吃：DP接口的外接型接頭有兩種:一種是標(biāo)準(zhǔn)型，類(lèi)似USB、HDMI等接頭;另一種是低矮型，主要針對(duì)連接面積有限的應(yīng)用，比如超薄筆記型電腦。兩種接頭的最長(zhǎng)外接距離都可以達(dá)到15米，并且接頭和接線的相關(guān)規(guī)格已為以后升級(jí)做好了準(zhǔn)備，即便未來(lái)DP接口采用新的2X速率標(biāo)準(zhǔn)(21.6Gbps)，接頭和接線也不必重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。

    2、DP接口的種類(lèi)

    DP接口定義了兩種接頭，全尺寸(Full Size)和迷你(Mini)。兩種接頭都有20針，但迷你接頭的寬度大約是全尺寸的一半， 它們的尺寸分別為7.5mm x 4.5mm與16mm x 4.8mm。建立完整鏈路需要5個(gè) 同軸對(duì)、3 個(gè)單端信號(hào)，以及電源與地線。

  其中Mini Displayport 是由蘋(píng)果公司開(kāi)發(fā)出來(lái)的，因?yàn)樘O(píng)果一直需要小的接口來(lái)適應(yīng)一貫輕薄的產(chǎn)品。