DVI

**數位視訊介面**（英語：**DVI**, Digital Visual Interface），是一種視訊介面標準，設計的目的是用來傳輸未經壓縮的數位化影像。目前廣泛應用於 LCD、數位投影機等顯示裝置上。此標準由顯示業界數家領導廠商所組成的論壇：數位顯示工作小組 (DDWG, Digital Display Working Group) 制訂。DVI 介面可以傳送未壓縮的數位視訊資料到顯示裝置。本規格部分相容於 HDMI 標準。

## 概要

DVI 介面的協定會使得像素的亮度與色彩訊號從訊號來源（如顯示卡）以二進位方式傳送到顯示裝置。當顯示裝置以其原生解析度被驅動時，僅需讀取 DVI 傳來的每個像素的數值資料並且套用到正確的位置即可。相對於類比方式傳送的像素資料會受到鄰接像素資料以及電磁雜訊以及其他的類比失真影響，在此方法中，輸出端暫存器中的每個像素都直接對應顯示端的每個像素。使得畫面品質有基本的保障。

在此之前以類比方式傳送視訊資料的標準，如 VGA 是為了以映像管（陰極射線管）為基礎的顯示裝置而設計，傳送的單位是水平掃瞄線，因此並未使用數位化的離散訊號。類比傳送的視訊訊號是以變更輸出電壓來控制掃瞄中的電子流束的密度，並藉此來表現亮度以及彩度。

然而當 LCD 等數位化的顯示裝置開始實用化之後，以類比方式傳送訊號至數位顯示裝置時，該裝置必須以特定頻率將掃瞄線訊號取樣再轉換回數位格式。若取樣出現誤差就會使得畫面品質劣化，但 DVI 實際畫面在 19 吋以下與 D-SUB 輸出畫質並無明顯差異。且當訊號來源為電腦時，顯示卡將數位的畫面訊號轉換為類比輸出，再被 LCD 顯示器轉換回數位畫面的流程顯然是多餘的。因此 DVI 也隨著 LCD 顯示器成為主流而被廣泛使用。

## 技術導論

DVI 的資料格式來自於半導體廠商 Silicon Image 公司所發展、最早應用於筆記型電腦的 PanelLink 技術，並使用了最小化轉移差動訊號（TMDS, Transition Minimized Differential Signaling）技術來確保高速串列資料傳送的穩定性。一個「單鏈結」（Single Link）DVI 通道包括了四條雙絞纜線（紅，綠，藍，時脈訊號），每個像素資料量為 24 位元。訊號的時序與 VGA 極為類似。畫面是以逐行的方式被傳送，並在每一行與每禎畫面傳送完畢後加入一個特定的空白時間（類似類比掃瞄線），並沒有將資料封包化，也不會只更新前後畫面改變的部分。每張畫面在該更新時都會被完整的重新傳送。

單鍊結 DVI 最大可傳送的解析度為 2.6 百萬像素，每秒鐘更新 60 次。新版的 DVI 規格中提供一組額外的 DVI 鍊結通道，當兩組鍊結一起使用時可以提供額外的傳送頻寬，稱為「雙鏈結」（Dual-link DVI）運作模式。DVI 規格中規定以 165MHz 的頻寬為界，當顯示模式需求低於此頻寬時應只使用單鍊結運作，以上則應自動切換為雙鍊結。另外第二組鏈結也可作為傳送超過 24 位元的像素色彩資料使用。

另外，DVI 接頭內也如同 VGA 介面一樣備有 DDC-2 協定的腳位以便顯示卡能讀取螢幕的延伸顯示能力識別（EDID, Extended display identification data）資料，藉以幫助顯示卡決定其可能的輸出解析度。

## 接頭形式

DVI 接頭除包含 DVI 標準所規定的數位訊號腳位之外也可包含傳統類比訊號（VGA）的腳位，此設計是為了維持 DVI 的通用性以便不同形式的螢幕可以共享同一種連接線。隨著實作功能的不同，DVI 接頭被分成三種類型：

* **DVI-D**（Digital 數位訊號；single link 或 dual link）
* **DVI-A**（Analog 類比訊號）
* **DVI-I**（Integrated 混合式；數位及類比訊號皆可；single link 或 dual link）

此外，有時作出第二組 DVI 鏈路的接頭被稱為 **DVI-DL**（dual link），以強調傳輸能力。

某些較新型的 DVD 播放機，電視機（包括 HDTV）以及投影機採用了所謂 "DVI/HDCP" 接頭，這種接頭在外型上完全與 DVI 相同，但是其傳送的資料有經過 HDCP 協定所加密以防止非法複製。現今裝有 DVI 介面顯示卡的電腦經常可利用前述顯示裝置作為大型螢幕之用，但由於 2007 年之前產製的顯示卡大多不支援 HDCP，所以可能會受到著作權保護技術的限制而無法以最高解析度播放受到 HDCP 保護的視訊內容。

此外，DVI-D 的類比腳位故意設計得比 DVI-I 的同樣腳位短，以防止使用者將 DVI-I 公頭誤插入 DVI-D 的母座。

## 規格

### 數位訊號

* 最小時脈頻率：25.175 MHz（640x480@60Hz），當 T.M.D.S. Clock 小於 22.5 MHz 時，DVI Link 被識別為 inactive 狀態；
* 單鏈模式最大時脈頻率：165 MHz（3.7 Gbit/s）
* 雙鏈模式最大時脈頻率：330 MHz（Primary link：165MHz + Secondary link：165MHz）
* 每一時脈可傳送像素數：1 pixel or 2 pixels（雙鏈模式）；1 pixel（單鏈模式）
* 單一像素資料長度：24 位元 / 30 位元 / 36 位元 / 48 位元
* 單鏈模式解析度範例（single link）：
  * HDTV（1920×1080）@ 60 Hz with 5% LCD blanking（131 MHz）
  * UXGA（1600×1200）@ 60 Hz with GTF blanking（161 MHz）
  * WUXGA（1920×1200）@ 60 Hz（154 MHz）
  * SXGA（1280×1024）@ 85 Hz with GTF blanking（159 MHz）
* 雙鏈模式解析度範例（dual link）：
  * QXGA（2048×1536）@ 75 Hz with GTF blanking（2×170 MHz）
  * HDTV（1920×1080）@ 85 Hz with GTF blanking（2×126 MHz）
  * WQXGA（2560×1600）@ 60 Hz with GTF blanking (2x174 MHz)（30" LCD Dell, Apple, Samsung）
  * WQUXGA（3840×2400）@ 33 Hz with GTF blanking (2x159 MHz)

GTF（Generalized Timing Formula）是一種 VESA 標準

### 類比訊號

* RGB 頻寬：400 MHz at -3 dB

## 轉接頭

DVI 可使用便宜的被動式轉接頭轉成 VGA 或 HDMI。被動式轉接頭是指，該轉接頭只是一組「被動的」電路，沒有「主動的」晶片進行運算。若要把 DisplayPort 轉成 VGA 就需要主動式轉接頭。

VGA 轉接頭只可在 DVI-I 或 DVI-A 上使用，不能用在 DVI-D，也無法插入 DVI-D。要注意，一些顯示卡提供兩個 DVI-I 外型的輸出端子，實際上內部線路只是一組 DVI-I 和一組 DVI-D，VGA 轉接頭必須插在真正的 DVI-I 上才能使用。AMD 在 2013 年末推出的 Radeon R9 290 系列開始，移除了類比訊號輸出功能，兩個 DVI 都是 DVI-D。用家要連接採用 VGA 端子的顯示屏，必須購買主動式轉接頭，除非顯示屏是使用多端子接頭（例如 VGA , DVI-D 和 HDMI），顯示屏裡面有內建轉換電路，可以切換輸入訊號的種類，才可以使用 DVI-D 轉 VGA 轉接頭（以顯示屏包裝內附上的轉接頭為準，如果沒有附的話，表示不能使用這種轉接頭），但實際上接頭端仍然是數位輸入。

HDMI 轉接頭只可在 DVI-I 或 DVI-D 上使用，不能用在 DVI-A，也無法插入 DVI-A。一般而言，使用轉接頭轉出來的 HDMI 是沒有音訊功能的，因為 DVI 本身只是視訊連接頭。ATi Radeon HD 3000 顯示卡上的 DVI 可轉出帶有音訊的 HDMI，原理是使用 dual link 中未被使用的針腳提供音訊功能，但必須使用原廠印有 ATi 字樣的轉接頭。很多年前 HDMI 還未普及，所有顯示卡都沒有 HDMI，現在大多顯示卡都已經直接提供 HDMI 輸出，不再需要 HDMI 轉接頭。

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## 參見

* 蘋果顯示連接器，一種在早期麥金塔電腦上出現，現已被放棄的數位螢幕端子，以 DVI 為基礎，並附加了 USB 與 Firewire 連接的能力。
* D-Sub 端子，非常普遍的電腦螢幕類比介面。
* HDMI，視訊部分向前相容於 DVI，並附加數位音訊傳輸能力的新型影音家電介面。
* 統一顯示介面，一種試圖統合並取代 DVI 與 HDMI 的介面標準，但已被放棄的數位螢幕端子。
* DisplayPort，VESA 於 2006 年初發表的另一種新型數位介面企圖取代 HDMI 與 DVI，與目前的 HDMI/DVI 不相容。
* 液晶顯示器
* DMS-59，一種可同時輸出兩組類比與兩組數位訊號的介面。
* LFH，DMS-59 介面之前身。
* DFP 端子，DVI 普及之前曾出現於少數顯示器的另一種數位介面。目前已被放棄。
* MHL，可連接行動裝置與電視，與 HDMI 向下相容。

## 外部連結

* The DVI specification at the Digital Display Working Group（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）