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從數十年前的CRT顯示器到現在的液晶顯示器,顯示器的外觀形態發生了巨大的改變。而顯示接口也經過了幾次更迭,今天就和大家聊聊顯示器接口的那些事兒,來看看這些接口你都認識嗎?
VGA接口
VGA接口又稱D-Sub接口,是CRT顯示器上常見的視頻接口。它誕生于1987年,其本質是一個模擬的接口。因為CRT是模擬設備,所以它倆匹配使用是理所當然的一件事情。
VGA接口一般為藍色,采用15針插針式結構。分三排排列,每排五孔,交錯分布。每個插孔功能各不相同,從傳輸基礎顏色、傳輸分量到同步信號功能。很多老顯卡、筆記本和投影儀等設備都會搭載這種接口。
后來出現的液晶顯示器上,也帶有VGA接口。但由于液晶顯示器可以直接接收數字信號,所以VGA接口在液晶顯示器上表現并不理想。
DVI接口
這個接口有DVI-A、DVI-D和DVI-I三種不同的接口形式,其中,DVI-D只有數字接口,DVI-I有數字和模擬接口。DVI-D接口是真正意義上的數字信號接口,其中還分為單通道和雙通道兩種,即接口為18針或者24針。其中24針的接口可以傳輸更多數據,最高支持1080p分辨率的3D畫面顯示。
由于DVI接口免去了計算機與顯示器在視頻信號傳輸過程中,數字信號與模擬信號間的頻繁轉換。所以DVI接口相比于VGA接口來說,可更好的呈現圖像細節。
通過VGA接口輸出的文字
通過DVI接口輸出的文字
通過對兩種接口文字顯示效果的對比發現,模擬信號輸出的VGA接口文字明顯發虛。而通過數字信號傳輸的DVI接口文字顯示效果則好了很多。為了用戶更好的視覺體驗,在這個階段的顯示器都會選擇搭載DVI接口。
但這種接口僅存在于PC電腦,對于游戲主機、碟片播放機、平板電視等設備來說,并不能兼用。加之這種接口僅能傳輸視頻信號,且體積較大。因為兼容性不強、使用不便、傳輸帶寬低等問題,所以這種接口也逐漸被市場所淘汰。
HDMI接口和DP接口
DVI-D接口在不能更好滿足顯示器行業發展需要的情況下。日立、松下、飛利浦、Silicon Image、索尼、湯姆遜、東芝等7家公司共同組建了HDMI高清多媒體接口接口組織‘HDMI Founders’,致力于制定一種符合高清時代標準的全新數字化視頻/音頻接口技術。所以,HDMI接口在2002年誕生了,目前,這種接口已經發展到HDMI 2.1標準。
HDMI接口
HDMI接口最大的特點就是支持音視頻信號的同步傳輸。現如今很多的顯示器都會內置音箱,使用一根HDMI線,就可以同時完成圖像和聲音的傳輸,這是HDMI的一大優勢。得益于此,HDMI接口成為了當今顯示器最常見的接口。
另外,還有DP接口。這種接口是DVI的繼任者,它也支持同時傳輸視頻信號和高清音頻信號傳輸的支持。
DP接口
這種接口是由視頻電子標準協會(VESA)發布的顯示接口,它支持8位和10位顏色,目前已經升級到1.4版本,能傳輸10bit的4K 120Hz視頻,也可以支持8K 60Hz視頻。它也是顯示器的主流接口。
同時,DP1.4兼容USB Type-C接口。這種接口可以一邊傳輸數據,一邊傳輸音視頻信號。讓用戶使用更為便捷,所以像目前新出飛利浦 279C9、AOC U27U2、明基 EW2780U等顯示器都會選擇搭載Type-C接口,以提高用戶的使用體驗。
受制于篇幅原因,這期的極速鯊課堂到這里就結束了。下期將繼續帶大家了解顯示器的接口現狀以及未來發展。
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晶電視的組成一般由液晶屏,機殼,主板,電源板,遙控接收板,按鍵板,喇叭,120Hz轉接板,背光板(高壓板)遙控器,所有連接線。
1、主板組件
主板組件是液晶電視中信號處理的核心部分,在系統控制電路的作用下承擔著將外接輸入信號轉換為統一的液晶顯示屏所能識別的數字信號的任務。輸入接口一般有:RF(TV電視)射頻信號,CVBS(AV)復合視頻信號,S-VIDEO(S端子),YPBPR分量視頻,VGA(PC電腦),HDMI,USB,CI卡輸出接口:耳機,Coaxial(同軸),可擴展:DVD
2、電源組件
電源組件就是供電了,作用就是將220V(90V-260V)市電轉換成穩定的直流電壓,用于整其他電路(主板,背光板,高壓板等)的工作電壓。液晶電源通常有+5V,+12V,+24V三組電壓輸出。
電源板和主板關系是一個即獨立又受控于主板的關系。
所謂獨立就是電源啟動進入待機工作狀態,不需要外部電路進行控制,只需要給電源板通電,電源板中的部分電路就會進入待機工作狀態。向主板輸出+5電壓(5VSTB)作為主板控制電路待機時的電源電壓。
所謂受控制就是電源板能否從待機狀態進入正常工作狀態,完全受控于主板給出開機/待機控制電壓是否正常。
3、按鍵板組件
按鍵板組件一般由七個功能按鍵組成。用戶通過該組件可以對液晶電視方便地進行操作。圖為7鍵對地公用按鍵板。
4、遙控接收板組件(IR BOARD)
遙控接收板組件由一個工作指示燈和一個遙控接收頭組成。用戶通過該組件使用遙控器可以對液晶電視方便地進行操作以及知道液晶電視所處的工作狀態。
圖為一款單層接收板。
5、揚聲器組件(喇叭)
揚聲器的作用是將電信號轉換為聲音。電視機上用的一般都是紙盆揚聲器
紙盆揚聲器是由:永久磁鐵、支架、定心支片、銅線音圈,振模折環錐型紙盆組成的。(圖為513型號喇叭)
電視機上一般采用全音喇叭(寬頻喇叭),F0=150Hz到20KHz,一般是用8歐10W到8歐15W功率的喇叭。
6、120Hz轉接板
120Hz轉接板的作用是將主板給出的60Hz信號轉換成120Hz信號。
也就是60HZ的信號輸入,經過120HZ芯片插頻技術,使畫面場頻線數增加,相當于兩副畫面同時顯示。
一般120HZ轉接板是一路輸入接口,兩路輸出接口。
7、液晶模組結構示意圖
屏主要做用就是顯示畫面,(組成部份,液晶屏,擴散膜,集光片(棱鏡片),擴散板,光源體,反光膜)。
擴散板主要是對光造成很大的干涉,行成散光,霧化效果。
棱鏡片主要是處理擴散板的霧光﹐透過棱鏡將光折射垂直向上﹐起到集光的作用。
擴散膜主要作用是將棱鏡片給的光均勻化。(側入式用導光板,直下式用擴散板)
側入式LED:
優點——成本低、外觀薄、
缺點——畫面亮度均勻度不夠,(均勻度不夠是因為照距離長,光的衰減就高)
亮度相對要低些,(亮度低是因為發光燈(LED)相對少些)。
直下式LED:
優點——畫面亮度均勻、擁有更高的亮度。
缺點——成本相對較高、機身會有一定的厚度。
8、邏輯板組件
液晶屏上的邏輯板又稱控制板,邏輯板是一個有內置移位寄存器(水平和垂直移位)的專用模塊電路,邏輯板自身有軟件和工作程序。
主要作用是對主板送來的LVDS信號(低壓差分信號)進行處理,通過移位寄存器將圖像信號,時鐘信號轉換成能對液晶屏工作狀態下可控制的行列驅動信號。邏輯板的工作電壓一般是由主板的穩壓電路提供。
9、背光板組件(包括逆變器電路,高壓板)
背光板組件的作用是為液晶屏內部的燈管供電,點亮液晶屏模塊的背燈組件。
背光板的輸入電壓一般由電源板輸入,(DC+24V)主板調控:調控電壓為(0V到+5V之間)。可通過調整此電壓來控制其亮度
10、遙控器
主要作用就是對整機操作調試的的作用。(紅外線遙控器)
與主板關系是:一種是將遙控器客戶碼寫入主板軟件(程序),主板才能接收遙控碼,從而實現遙控對主板的控制。
另一種是:可以接收和儲存其他遙控器發射的代碼(信號)
紅外遙控器的遙控范圍大約在12米,而且需要直線傳輸。
想知道遙控器有沒有在工作狀態,簡單的測試方法是打開手機像機正面對著遙控器的紅外發射口是否有紅外光發出。
11、液晶電視主板框圖
12、TV接口
又稱RF射頻信號輸入(射頻信號是一種經過調制的,擁有一定發射頻率的電波。),這個接口是在電視機上最早出現的接口。TV接口的成像原理是將視頻信號(CVBS)和音頻信號(Audio)相混合編碼后輸出,然后在顯示設備內部進行一系列分離/ 解碼的過程再輸出成像。由于需要較多步驟進行視頻、音視頻混合編碼,所以會導致信號互相干擾,所以它的畫質輸出質量是所有接口中最差的。
TV支持的信號,(數字電視,模擬電視,數字+模擬電視)
13、AV接口(CVBS)
AV接口可以算是TV的改進型接口。分為了3條線,分別為:音頻(紅色與白色線),視頻(黃色)。
由于AV輸出仍然是將亮度(Y)與色度(C)混合的視頻信號,所以依舊需要顯示設備進行亮度和色彩分離,并且解碼才能成像。這樣的做法必然對畫質會造成損失,所以AV接口的畫質依然不能讓人滿意。
總體來說,AV接口實現了音頻和視頻的分離傳輸,在成像方面可以避免音頻與視頻互相干擾而導致的畫質下降。AV接口在電視與DVD連接中使用的比較廣,是每臺電視必備的接口之一。
14、S端子(S-Video)
S端子可以說是AV端子的改革,在信號傳輸方面將色度與亮度分離進行信號傳輸。
與AV 接口相比,S端子不再對色度與亮度混合傳輸,這樣就避免了設備內信號干擾而產生的圖像失真,能夠有效的提高畫質的清晰程度。 但S-Video仍要將兩路色差信號混合為一路信號進行成像,仍然存在著畫質損失的情況。雖然S端子不是最好的,不過一般情況下AV信號為640線,S端子可達到1024線,但是這需要由片源來決定。一般來說這種接口在DVD、PS2等視頻和游戲設備上廣泛使用。
15、YPBPR (YCBCR) 色差分量接口
簡單的說,相比過去的AV和S端子,色差是將信號分為紅、綠、藍三種基色來傳輸的。
我們知道紅、綠、藍是色彩顯示原理中的三種原色,稱為三基色。通過將這3種色彩直接提取出來的畫面將更加的清晰、色彩更加逼真。色差連接還需要獨立的2條音頻線:紅線和白線,分別是左右聲道。畫質方面要強過S端子。
16、VGA接口 (D-Sub)
VGA接口是源于電腦的輸入接口,由于CRT顯示器無法直接接受數字信號的輸入,所以顯卡只能采取將模擬信號輸入顯示器的方式來獲得畫面。而VGA就是將模擬信號傳輸到顯示器的接口。
VGA接口上面共有15針空,分成三排,每排五個。VGA接口是顯卡上應用最為廣泛的接口類型,絕大多數的顯卡都帶有此種接口。
17、DVI接口
DVI接口與VGA不同的是,DVI是以全數字傳輸的接口,所以在畫質上保證了完全無壓縮的傳輸。但并不代表其只是在電腦中的接口,實際上,無論VGA與DVI在其他領域應用的都非常廣泛,比如數字化的電視等等。DVI不能傳輸音頻信號。
DVI接口有3種類型:DVI-Analog(DVI-A)接口,DVI-Digital(DVI-D)接口,DVI-Integrated(DVI-I)接口。
DVI-A實際上就是采用DVI接口形狀的VGA接口,和VGA本質是一樣的
DVI-D是純數字編碼的接口,VGA的模擬信號不能被反編碼成數字信號,所以無法進行轉換
DVI-I是DVI-D和DVI-A的結合體,既可以傳輸數字信號,也可以傳輸模擬信號
18、HDMI接口
HDMI接口同DVI一樣是采用全數字化信號的傳輸,但是不同的是,HDMI接口不但可以提供全數字的視頻信號,而且還可以同時傳輸音頻。就好像又回到了有線的射頻接口一樣,只是不一樣的是,采用全數字化的信號傳輸不會像射頻那樣出現視頻與音頻干擾導致畫質不佳的情況。
這種接口由于可以同時傳輸音頻與視頻,而且是采用全數字信號,所以在家用數字電視上應用非常廣。HDMI目前分為6個版本:1.0,1.1,1.2,1.3,1.4,2.0,目前市面上以1.1,1.2,1.3為主,其中1.4支持3D,支持4K,其中2.0支持未來的8K電視。
19、USB接口
電視在USB接口連接存儲設備后能實現的功能卻不太相同。 有些支持播放圖片,有的可以播放音樂文件和一些特定格式的視頻。有的可以在DTV下刻錄電視節目。
當前的電視在USB能力上還都是比較出色的,H.264編碼和RM/RMVB格式的高清視頻一般都能流暢播放,
電視的USB接口的參數:
1).支持USB存儲設備的類型: FAT32, FAT16, NTFS
2).支持USB存儲設備的最大容量
20、CI接口 (Common Interface)
在機器接收DTV節目時,用于對加密的節目進行解密與解擾,保證DTV節目合法正常的收看。
21、SCART接口
SCART接口是一種歐洲專用的音視頻接口,具有輸入和輸出功能,支持三種視頻信號格式,即CVBS(復合全電視信號),YC(分量視頻信號)和RGB。
著顯示器的發展,它所擁有的接口也越來越多在這種情況下,很多人對于顯示器的那些接口到底是干什么用的,也就越來越迷糊。甚至有一些經常關注IT的朋友,也同樣如此。一些JS或者廠商,正是看到了這一點,經常在宣傳和導購中,通過夸大或者虛假宣傳的方式,誤導消費者,讓其在糊里糊涂中,上當受騙。
15針D-Sub
也叫VGA接口,CRT彩顯因為設計制造上的原因,只能接受模擬信號輸入,最基本的包含R\G\B\H\V(分別為紅、綠、藍、行、場)5個分量,不管以何種類型的接口接入,其信號中至少包含以上這5個分量。大多數PC機顯卡最普遍的接口為D-15,即D形三排15針插口,其中有一些是無用的,連接使用的信號線上也是空缺的,但是有完整的接觸片。除了這5個必不可少的分量外,最重要的是在96年以后的彩顯中還增加入DDC數據分量,用于讀取顯示器EPROM中記載的有關彩顯品牌、型號、生產日期、序列號、指標參數等信息內容,以實現WINDOWS所要求的PnP(即插即用)功能。
DVI
DVI(Digital Visual Interface,數字視頻接口)是近年來隨著數字化顯示設備的發展而發展起來的一種顯示接口。普通的模擬RGB接口在顯示過程中,首先要在計算機的顯卡中經過數字/模擬轉換,將數字信號轉換為模擬信號傳輸到顯示設備中,而在數字化顯示設備中,又要經模擬/數字轉換將模擬信號轉換成數字信號,然后顯示。在經過2次轉換后,不可避免地造成了一些信息的丟失,對圖像質量也有一定影響。而DVI接口中,計算機直接以數字信號的方式將顯示信息傳送到顯示設備中,避免了2次轉換過程,因此從理論上講,采用DVI接口的顯示設備的圖像質量要更好。另外DVI接口實現了真正的即插即用和熱插拔,免除了在連接過程中需關閉計算機和顯示設備的麻煩。現在很多液晶顯示器都采用該接口,CRT顯示器使用DVI接口的比例比較少。
DVI全稱為Digital Visual Interface,它是1999年由Silicon Image、Intel(英特爾)、Compaq(康柏)、IBM、HP(惠普)、NEC、Fujitsu(富士通)等公司共同組成 DDWG(Digital Display Working Group,數字顯示工作組)推出的接口標準。它是以Silicon Image公司的PanalLink接口技術為基礎,基于TMDS(Transition Minimized Differential Signaling,最小化傳輸差分信號)電子協議作為基本電氣連接。TMDS是一種微分信號機制,可以將象素數據編碼,并通過串行連接傳遞。顯卡產生的數字信號由發送器按照TMDS協議編碼后通過TMDS通道發送給接收器,經過解碼送給數字顯示設備。一個DVI顯示系統包括一個傳送器和一個接收器。傳送器是信號的來源,可以內建在顯卡芯片中,也可以以附加芯片的形式出現在顯卡PCB上;而接收器則是顯示器上的一塊電路,它可以接受數字信號,將其解碼并傳遞到數字顯示電路中,通過這兩者,顯卡發出的信號成為顯示器上的圖象
目前的DVI接口分為兩種,一個是DVI-D接口,只能接收數字信號,接口上只有3排8列共24個針腳,其中右上角的一個針腳為空。不兼容模擬信號。
另外一種則是DVI-I接口,可同時兼容模擬和數字信號。兼容模擬信號并不意味著模擬信號的接口D-Sub接口可以連接在DVI-I接口上,而是必須通過一個轉換接頭才能使用,一般采用這種接口的顯卡都會帶有相關的轉換接頭。
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兩大優點:
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。
二、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。
最后,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。
HDMI
高清晰度多媒體接口(英文:High Definition Multimedia Interface,HDMI)是一種數字化視頻/音頻接口技術,是適合影像傳輸的專用型數字化接口,其可同時傳送音頻和影像信號,最高數據傳輸速度為2.25GB/s
特性:
1、最新的HDMI1.4標準,能夠支持4Kx2K分辨率的傳輸擁有以太網通道,音頻回傳通道、支持3D功能等等。
2、支持4K分辨率的輸出,為現在的4KK電視和顯示器的支持提高了基礎。
3、支持3D功能,能夠滿足3D電視的顯示信號傳輸需求。
4、它還能夠支持30位以上的色域空間,在各種標準下,都能夠展示最為逼真鮮艷的色彩。
顯示器接口解析
HDMI 是數字接口,由于所有的模擬連接(例如分量視頻或 S-video)要求在從模擬轉換為數字時沒有損失,因此它能提供最佳的視頻質量。這種差別在更高分辨率,例如 1080p 時特別明顯。數字視頻將比分量視頻更清晰,消除了分量視頻中發現的柔和度和拖尾現象。諸如文本這類微小、高對比度的細節將這種差別發揮到極致。另外,HDMI接口被廣泛運用還有很多原因,由此也延伸出多種大小的HDMI接口,主要有Micro,mini HDMI和標準HDMI接口。
DisplayPort(簡稱DP):
DP接口,是DVI的繼任者,現在常見的主要有DisplayPort接口和蘋果開發的miniDP接口。DP接口相對于DVI來說,進步了很多,在帶寬和可定制性上面,都有了質的變化。
2006年5月,視頻電子標準協會(VESA)確定了1.0版標準,并在半年后升級到1.1版,提供了對HDCP的支持,2.0版也計劃在今年推出。 作為HDMI和UDI的競爭對手和DVI的潛在繼任者,DisplayPort贏得了AMD、Intel、NVIDIA、戴爾、惠普、聯想、飛利浦、三星等業界巨頭的支持,而且它是免費使用的。
1、DP接口最長外接距離能夠達到15M,速率能夠達到10.8Gb/S,能夠支持2560x1600分辨率以及30/36bit的色深。
2、它還允許音頻和視頻信號公用一條線纜傳輸,支持多種高質量數字音頻。
3、它除了4條主傳輸通道外,還提供了一條功能強大的輔助通道,帶寬為1Mbps,最高延遲僅為500us,可實現多種功能。
4、而蘋果miniDP接口,更加強大,不僅僅接口小巧,而且,還能夠支持各種接口的兼容,只是需要添加一個轉接頭而已。
目前DP接口最新1.3標準,速度能達到21.6Gb/s,分辨率可直接支持達到4K,主要應用于PC,這也是為什么目前的4K顯示器都用DP接口的原因。
DP與HDMI接口比較:
HDMI優勢:支持HDMI的產品多,目前較為主流
劣勢:對PC支持兼容不佳,不能夠支持3或者6屏多屏輸出
DP優勢:PC支持完美,支持3屏到6屏輸出
劣勢:出來較晚,非主流
總之,DP理論上更強更先進,不過出來較晚,應用面窄,偏向PC領域。
USB和音頻接口:
現在, 越來越多的顯示器上,也開始配置USB接口,而且還是最新的USB3.0接口,對于大部分顯示器而言,配置USB只是讓顯示器具備了USB HUb功能。通過上行USB接口和PC主機連接,用戶就可以方便的通過顯示器的下行USB接口連接電腦。
不過對于有些智能顯示器而言,USB的配置自然也就和電腦主機上的USB接口的意義一樣了。
部分顯示器直配置了一個上行接口,純粹是為了顯示器內置音箱之用,而有些則有上行和下行兩個口,除了供內置音箱外,還可以輸出,如可以講HDMI輸入音頻輸出。
總結:
一臺顯示器,可能擁有包括HDMI、DVI、VGA、DP等顯示輸出接口,以及USB、音頻、USB-HUB附加接口,通過上面的介紹,希望大家能對顯示器的接口有一個大概的了解,接口的優缺、用途等。