डिजिटल वीडियो इंटरफेस (डिजिटल दृश्य अंतरफलक)

संक्षिप्त विवरण

डीवीआई (DVI) इंटरफेस डिजिटल प्रोटोकॉल का प्रयोग करता है जिसमे वांछित पिक्सल के प्रकाश को बाइनरी डाटा के रूप में प्रेषित किया जाता है। दृश्य को इसके मूल रेज़ोल्यूशन से प्रेषित किये जाने पर यह प्रत्येक संख्या पढ़ेगा और उपयुक्त पिक्सल पर उस चमक को लागू करेगा. इस तरह, स्रोत उपकरण का आउटपुट बफर दृश्य उपकरण के एक पिक्सल के साथ सीधा संपर्क करता है, जबकि एनालॉग संकेत में प्रत्येक पिक्सल की उपस्थिति इसके बगल में स्थित पिक्सल के साथ-साथ बिजली के शोर या एनालॉग विरूपण के दूसरे प्रकारों से प्रभावित हो सकती है।

एचडीएमआई (HDMI) के लिए डीवीआई (DVI)

डीवीआई (DVI) ज्यादातर एचडीएमआई (HDMI) के अनुरूप है। मुख्य अंतर यह है कि आमतौर पर डीवीआई (DVI) अपने टीएमडीएस (TMDS) चैनल द्वारा किसी प्रकार के ऑडियो डाटा को प्रेषित नहीं करते, हालांकि आधुनिक पीसी वीडियो हार्डवेयर तेज़ी से ऑडियो प्रदान कर रहे हैं (उदाहरण के तौर पर एनवीआईडीआईए (NVIDIA) एवं एटीआई (ATI) के कार्ड), जिससे पीसी एक एचडीएमआई (HDMI) इनपुट की सहायता से डीवीआई केबल के माध्यम से दृश्यश्रव्य डाटा एक हाई डेफिनेशन टेलीविजन को प्रेषित कर सकते हैं। अगर एक पीसी का डीवीआई (DVI) आउटपुट एचडीएमआई (HDMI) ऑडियो के अनुरूप नहीं है, तो डीवीआई (DVI) वीडियो संकेत को एनालॉग या डिजिटल ऑडियो के साथ जोड़ने के लिए एक एडाप्टर की आवश्यकता हो सकती है। चूंकि एचडीएमआई (HDMI) वीडियो डाटा से जुड़े डिजिटल ऑडियो को प्रेषित करते हैं, अतः ये एडाप्टर अपेक्षाकृत महंगे हो सकते हैं (जैसे, ऑडियो से एचडीएमआई (HDMI) के साथ गेफेन डीवीआई (DVI)).

तकनीकी चर्चा

डीवीआई (DVI) द्वारा प्रयुक्त होने वाला डाटा प्रारूप पेनल लिंक सीरियल प्रारूप पर आधारित है जिसे सेमीकंडक्टर निर्माता कंपनी सिलिकॉन इमेज इंक द्वारा तैयार किया गया था। यह ट्रांजीशन मिनिमाइज़्ड डिफरेंशियल सिग्नलिंग (टीएमडीएस/TMDS) का प्रयोग करता है। एक एकल डीवीआई (DVI) लिंक में 24 बिट प्रति पिक्सल प्रसारित करने के लिए तारों के आपस में मुड़े (ट्विस्टेड) हुए चार जोड़े (लाल, हरा, नीला एवं घड़ी) होते हैं। संकेत का समय लगभग बिल्कुल एक एनालॉग वीडियो संकेत के समय से मेल खाता है। छवि को एक के बाद एक रेखा द्वारा और पैकेटों के बिना प्रसारित किया जाता है, जिसमें प्रत्येक रेखा और फ्रेम के बीच रिक्त स्थान होता है। किसी प्रकार के संपीड़न का इस्तेमाल नहीं किया जाता है और छवि के केवल परिवर्तित हिस्सों को प्रसारित करने के लिए कोई सहायता नहीं मिलती है। इसका अर्थ यह है कि लगातार प्रसारित होने वाले पूर्ण फ्रेमों का एक क्रम होता है। हालांकि विशेषताओं, (लिंक के लिए नीचे देखें) जिसमें "चयनात्मक नवीनता में परिवर्तन" (1.2.2 के तहत) का अनुच्छेद भी शामिल है, से पता चलता है कि यह सुविधा भविष्य के उपकरणों के लिए है।
एक एकल डीवीआई (DVI) लिंक के साथ, 60 हर्ट्ज पर अधिकतम संभव रेज़ोल्यूशन 2.75 मेगापिक्सल (रिक्त स्थान के साथ) है। व्यावहारिक प्रयोजनों के लिए, इससे 60 हर्ट्ज पर 1915 x 1436 पिक्सल (मानक 4:3 अनुपात), 1854 x 1483 पिक्सल (05:04 अनुपात) या 2098 × 1311 (16:10 अनुपात की चौड़ी स्क्रीन) पिक्सल का अधिकतम रेज़ोल्यूशन प्राप्त होता है। इस प्रकार डीवीआई (DVI) कनेक्टर में दोहरे लिंक का प्रावधान है जिसमें दूसरे लिंक में आपस में मुड़ी हुई (ट्विस्टेड) लाल, हरी और नीली तारों का एक अन्य सेट होता है। जब एकल लिंक की तुलना में ज्यादा बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है, तो दूसरे लिंक को सक्षम किया जाता है और वैकल्पिक पिक्सलों को प्रत्येक लिंक पर प्रेषित किया जा सकता है। इससे किसी भी फ्रेम दर पर किसी भी तरह का रेज़ोल्यूशन प्राप्त किया जा सकता है जब तक कि ट्रांसमीटर, केबल और डिस्प्ले चयनित रेज़ोल्यूशन एवं फ्रेम दर पर डीवीआई (DVI) विशेषताओं के अनुरूप हैं। इसे तांबे की बैंडविड्थ द्वारा सीमित किया जाता है, जिसका उल्लेख संदर्भ अनुभाग में सूचीबद्ध डीवीआई (DVI) विनिर्देश के 7वें पृष्ठ पर किया गया है तथा यह कॉपर बैरियर के नाम से जाना जाता है, ये डीवीआई (DVI) संकेत पैदा करने वाले सर्किट और डीवीआई (DVI) सिग्नल प्राप्त करने वाले सर्किट हैं। डीवीआई (DVI) विनिर्देशन 165 मेगाहर्ट्ज पर अधिकतम पिक्सल क्लॉक फ्रीक्वेंसी के साथ एक स्थिर एकल लिंक का निर्देश देता है, जहां वे सभी डिस्प्ले मोड, जिन्हें इस फ्रीक्वेंसी या इससे कम फ्रीक्वेंसी की आवश्यकता होती है, तथा जिनके पास 24 बिट प्रति पिक्सल की अधिकतम क्षमता है, उन्हें एकल लिंक मोड का प्रयोग करना चाहिए, तथा वे सभी मोड जिन्हें 24 बिट प्रति पिक्सल और/या 165 मेगाहर्ट्ज पिक्सल क्लॉक फ्रीक्वेंसी से अधिक फ्रीक्वेंसी की आवश्यकता होती है, उन्हें दोहरे लिंक मोड का प्रयोग अवश्य करना चाहिए. जब दोनों लिंक प्रयोग में लाए जाते हैं, तब दोनों लिंक पर पिक्सल दर एक ही गति की होनी चाहिए और वह गति 165 मेगाहर्ट्ज से अधिक हो सकती है। वे मोड जिनमें 24 बिट प्रति मोड से अधिक की क्षमता है, उनमे दूसरा लिंक प्रत्येक पिक्सल की कम से कम महत्वपूर्ण बिट वहन करता है। डाटा जोड़े एकल लिंक डीवीआई (DVI) के लिए 1.65 Gbit/s x 3 डाटा जोड़े की अधिकतम डाटा दर के साथ पिक्सल क्लॉक रेफ्रेन्स फ्रीक्वेंसी से 10 गुणा अधिक गति से बाइनरी डाटा वहन करते हैं।
आधुनिक एनालॉग वीजीए (VGA) कनेक्टरों की तरह, डीवीआई (DVI) कनेक्टर में डिस्प्ले डाटा चैनल (डीडीसी/DDC) के लिए पिन होते हैं। DDC2 (DDC का एक नया संस्करण) ग्राफिक्स एडाप्टर को मॉनिटर के एक्स्टेंडेड डिस्प्ले आईडेंटिफिकेशन डाटा (ईडीआईडी (EDID)) को पढ़ने की अनुमति देता है। यदि कोई डिस्प्ले एक डीवीआई-I इनपुट में एनालॉग व डिजिटल, दोनों तरह के संकेतों के अनुरूप है तो प्रत्येक इनपुट विधि अलग ईडीआईडी (EDID) को होस्ट कर सकती है। चूंकि डीडीसी (DDC) केवल एक ईडीआईडी (EDID) के अनुरूप हो सकता है, इसलिए डिजिटल व एनालॉग इनपुट द्वारा डीवीआई-I पोर्ट में गतिविधि को खोजने से समस्या हो सकती है। यह डिस्प्ले पर निर्भर करता है कि वह किस ईडीआईडी (EDID) का चुनाव करता है।
डीवीआई (DVI) केबलों की अधिकतम लंबाई विनिर्देशन में शामिल नहीं है क्योंकि यह बैंडविड्थ आवश्यकताओं (प्रेषित होने वाली छवि के रेज़ोल्यूशन) पर निर्भर है। सामान्य शब्दों में, 4.5 मीटर (15 फीट) लंबाई की केबल 1920 × 1200 के रेज़ोल्यूशन के लिए पर्याप्त है। यदि उपयुक्त केबल का प्रयोग किया जाये तो यह रेज़ोल्यूशन 10 मीटर (33 फुट) तक भी काम करेगा. 1280 × 1024 तक के रेज़ोल्यूशन के लिए डिस्प्ले के साथ 15 मीटर (50 फीट) लंबी केबल का प्रयोग किया जा सकता है। इससे अधिक दूरियों के लिए, संकेत गिरावट को कम करने के लिए एक डीवीआई (DVI) बूस्टर का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। डीवीआई बूस्टर्स एक बाह्य बिजली आपूर्ति का उपयोग कर सकते हैं।

घड़ी और डाटा का संबंध

डीवीआई (DVI) डाटा चैनल उस बिट दर पर संचालित है जो घड़ी के संकेत की आवृत्ति का दस गुणा है। दूसरे शब्दों में, हर डीवीआई (DVI) घड़ी के लिए प्रति चैनल 10 बिट होते हैं।
पिक्सल डाटा को टीएमडीएस के अपनी 8b/10b एन्कोडिंग स्कीम का प्रयोग करके कूटबद्ध किया जाता है। इस योजना के दो चरण हैं। पहला चरण यह निर्धारित करके परिवर्तनों को कम करना है की इन दोनों में से किस विधि से सबसे कम परिवर्तन होता है। दोनों विधियों में, पहली बिट हमेशा खुद कूटबद्ध होती है। एक विधि में, आठ बिटों में से प्रत्येक दूसरी को कूटबद्ध करने से पहले एक्सएनओरिंग (XNORing) द्वारा उनसे पहले स्थित बिट को कूटबद्ध किया जाता है। दूसरी विधि में, आठ बिटों में से प्रत्येक दूसरी को कूटबद्ध करने से पहले एक्सओरिंग (XORing) द्वारा उनसे पहले स्थित बिट को कूटबद्ध किया जाता है। दूसरे चरण की ओर बढ़ने से पहले चयनित विधि कूट शब्द की नौंवी बिट में दर्शाई जाती है। अगर यह बिट एक शून्य है, तो इसका अर्थ है की एक्सएनओआर/XNOR विधि का प्रयोग किया गया था। अन्यथा, एक्सओआर/XOR विधि का प्रयोग किया गया था। दूसरा चरण डीसी संतुलन को बनाए रखने के लिए है। ऐसा करने के लिए, कूट शब्द की नौंवी बिट जो पहले चरण में बनी थी, को बदलने की आवश्यकता पड़ सकती है। यदि ऐसा किया गया था तो दसवीं बिट को 1 पर सेट किया जाता है। अन्यथा, दसवीं बिट को शून्य पर सेट किया जाता है। जैसा कि विनिर्देशन के संस्करण 1.0 में दर्शाया गया है, घड़ी दर, पिक्सल दर जमा फ्रेमिंग ओवरहेड के समान ही है, जबकि आमतौर पर प्रति पिक्सल 24 बिट होती हैं। इस विधि को इस लिए डिज़ाइन किया गया था ताकि प्रत्येक पिक्सल अक्षर में कम से कम पांच परिवर्तन हों. प्रत्येक पिक्सल के लिए कम से कम परिवर्तन प्रसारित करने के लिए ट्रांसमीटर दो विधियों के बीच किसी एक का चयन करता है।
रिसीवर को क्लॉक/डाटा रिकवरी तकनीकों का प्रयोग करके डाटा लाइनों से सीधे सबसे तेज बिट घड़ी को पुनः प्राप्त करना चाहिए. डीवीआई रेफरेंस घड़ी प्रदान करता है जबकि अन्य क्रमिक डाटा इंटरफेस जैसे कि पीसीआई/PCI एक्सप्रेस और साटा/SATA ऐसा नहीं करते क्योंकि डीवीआई (DVI) इंटरफेस द्वारा प्रेषित बिट भेजे जाने वाले वीडियो प्रारूप के आधार पर बदलती हुई आवृत्तियों की सीमा के अनुसार बदल सकती है। क्रमिक इंटरफेस है जो अलग से रेफरेंस घड़ी प्रेषित नहीं करते, आम तौर पर कुछ अच्छी तरह से परिभाषित आवृत्तियों के आधार पर काम करते हैं जिन्हें पहचानना आसान है (उदाहरण के लिए पीसीआई/PCI एक्सप्रेस के लिए 2.5 एवं 5.0 Gbit/s तथा साटा के लिए 1.5 एवं 3.0 Gbit/s).
डाटा को सक्षम करने वाले संकेत भेजे जाने वाले डाटा के प्रकार को कूटबद्ध करते हैं; हाई (High) का अर्थ है पिक्सल डाटा और लो (Low) का अर्थ है कंट्रोल डाटा. विपरीत प्रकार के डाटा की उपेक्षा की जाती है।

डिस्प्ले ऊर्जा प्रबंधन

डीवीआई (DVI) विनिर्देशन में बिजली की खपत कम करने के संकेत भी शामिल है। एनालॉग वीईएसए (VESA) डिस्प्ले पॉवर मेनेजमेंट सिग्नलिंग (डीपीएमएस/DPMS) मानक की ही तरह, जुड़े हुए उपकरण की बिजली जाने पर एक जुड़ा हुआ उपकरण मॉनिटर को बंद कर सकता है, या एक प्रोग्राम की सहायता से ऐसा कर सकता है यदि उपकरण के डिस्प्ले कंट्रोलर में इस प्रकार की सुविधा ("ग्राफिक्स कार्ड") है। इस क्षमता के उपकरण एनर्जी स्टार प्रमाणीकरण भी प्राप्त कर सकते हैं।

एचडीएमआई (HDMI) ऑडियो सुविधा

2010 तक, सामान्य कनेक्टर प्रारूप के रूप में घरेलू टीवी मॉनिटर डीवीआई (DVI) से दूर हो कर एचडीएमआई (HDMI) की ओर आकर्षित हो रहे हैं। जबकि डीवीआई (DVI) एचडीएमआई (HDMI) के साथ पिन-संगत है, डीवीआई (DVI) विनिर्देशन विशेष रूप से ऑडियो का समर्थन नहीं करता, जबकि एचडीएमआई (HDMI) विनिर्देशन करता है। इससे उन लोगों के लिए ऑडियो हार्डवेयर संबंधित समस्या हो सकती है जो अपने डेस्कटॉप कंप्यूटर (जो आम तौर पर डीवीआई (DVI) का प्रयोग करते हैं) को एक एलसीडी या प्लाज्मा मॉनिटर (जिनमे केवल एचडीएमआई (HDMI) इनपुट हो सकते हैं).
कुछ मामलों में कंप्यूटर उपयोगकर्ता 1-चैनल एनालॉग आरसीए (RCA) केबलों या डिजिटल ऑडियो केबल के माध्यम से अपने कंप्यूटर से दूसरे टीवी मॉनिटर पर दूसरे ऑडियो कनेक्टर के माध्यम से ऑडियो चलाने के लिए मजबूर हो सकते हैं। एक डीवीआई (DVI) से एचडीएमआई (HDMI) एडाप्टर में प्रत्यक्ष रूप से एसपीडीआईएफ (SPDIF) डिजिटल सिग्नल "इंजेक्ट" करना संभव नहीं है क्योंकि एचडीएमआई (HDMI) में ऑडियो संकेत का प्रसारण वीडियो सूचना के साथ एकल टीएमडीएस (TMDS) डाटा स्ट्रीम में होता है।
कुछ पुराने एटीआई (ATI) और एनवीआईडीआईए (NVIDIA) वीडियो कार्ड अपने डीवीआई (DVI) कनेक्टरों पर ऑडियो आउटपुट प्रदान करते हैं। ऑडियो संकेत वीडियो संकेत के रूप में ही उसे टीएमडीएस (TMDS) स्ट्रीम में जुड़ जाता है। इस तरह के कार्ड से प्राप्त आउटपुट को से एचडीएमआई (HDMI) के माध्यम से ऑडियो और वीडियो प्राप्त करने वाले एक उपकरण पर भेजा जा सकता है, जो डीवीआई (DVI) से एचडीएमआई (HDMI) एडाप्टर का प्रयोग करता है। नए कार्ड अब डीवीआई पोर्ट के साथ एक या एक से अधिक एचडीएमआई (HDMI) पोर्ट प्रदान करते हैं।