Złącze DVI

W przeciwieństwie do swoich poprzedników, którzy mieli mniej szczęścia, złącze DVI zdążyło się już dobrze zadomowić. W środowisku profesjonalnym jest to już wręcz standard kart graficznych i wyświetlaczy.

W przeciwieństwie do swoich poprzedników, którzy mieli mniej szczęścia, złącze DVI zdążyło się już dobrze zadomowić. W środowisku profesjonalnym jest to już wręcz standard kart graficznych i wyświetlaczy.

Już w chwili premiery w roku 1999 cyfrowe złącze transmisji obrazu DVI otrzymało zaliczkowo wiele rekomendacji od firm, które były inicjatorami jego wprowadzenia. Mimo że chodzi o firmy prominentne - Intel, Compaq, NEC i Hewlett-Packard - nie przyczyniło się to początkowo do jego szybkiego rozpowszechnienia. W pamięci użytkowników przeważały złe doświadczenia związane ze złączem cyfrowym - efekt klapy poprzedników DVI. Obecna sytuacja wygląda jednak znacznie lepiej.

1. Ankieta

Perspektywy roku 2003 są dobre dla DVI. Jak wynika z ankiety przeprowadzonej pod koniec 2002 przez redakcję wśród czytelników, ponad 11 procent przeszło 500 uczestników ankiety podało, że kartę graficzną i wyświetlacz łączy cyfrowo. Ponad 30 procent ma już kartę graficzną wyposażoną w złącze DVI. Nie jest to dziwne, gdyż w takie złącze wyposażone są obecnie już produkty średniej klasy, są też odpowiednie, niedrogie rozwiązania DVI do zintegrowanych chipsetów, jak 845GE Intela. Dzięki temu możliwe jest wejście złącza DVI do segmentu komputerów biurowych.

Podobna jest sytuacja producentów wyświetlaczy TFT. Nie biorąc pod uwagę produktów dla rynku konsumenckiego, wszystkie profesjonalne wyświetlacze TFT są wyposażane w coraz większym stopniu w DVI. Tylko 50 procent ankietowanych nie posiada ani wyświetlacza, ani karty z przyłączem cyfrowym. To dobry wynik, gdy uwzględnić olbrzymią bazę zainstalowanych urządzeń analogowych i dobra sytuacja wyjściowa, by wreszcie zastąpić podstarzałe złącze VGA, przynajmniej w zastosowaniach profesjonalnych.

2. Cyfrowe dane obrazu

Trio - w protokole TMDS przesyłane są na kilku symetrycznych parach przewodów trzy cyfrowe sygnały różnicowe.

Trio - w protokole TMDS przesyłane są na kilku symetrycznych parach przewodów trzy cyfrowe sygnały różnicowe.

Fakt, że rynek był przez długi czas opanowany przez analogowe wyświetlacze TFT, jest właściwie anachronizmem. Z powodu braku złącza cyfrowego w karcie graficznej dane muszą przejść najpierw konwersję cyfrowo-analogową, a następnie analogowo-cyfrową w wyświetlaczu. Nawet jeśli przyjąć, że przetwarzanie sygnału analogowego w wyświetlaczach TFT z czasem znacznie się poprawiło, to przecież przesył sygnału cyfrowego jest z technicznego punktu widzenia lepszym rozwiązaniem. Obecnie produkowane wyświetlacze wyposażone są często w przyłącze analogowe i cyfrowe. Zauważalna jest znaczna poprawa jakości obrazu po wykorzystaniu wejścia cyfrowego. Tradycyjny monitor CRT to z kolei typowe urządzenie analogowe. W dotychczas stosowanych kartach graficznych również następuje konwersja sygnałów RGB na sygnały analogowe (odpowiada za to przetwornik analogowo-cyfrowy, DA) i właściwie nic nie stałoby na przeszkodzie, żeby przesyłać dane obrazu do monitora w postaci cyfrowej, a następnie dopiero tam przeprowadzać konwersję DA. Co więcej, praktycznie bezstratna i odporna na zakłócenia transmisja cyfrowa oraz dopasowany do danego urządzenia (CRT) przetwornik cyfrowo-analogowy z pewnością przyczyniłyby się do poprawy jakości obrazu.

Wąski standart - 20 styków i szerokośc 33 mm wystarczyło, by wtyk DFP mógł przenosić cyfrowe dane obrazowe między komputerem a wyświetlaczem

Wąski standart - 20 styków i szerokośc 33 mm wystarczyło, by wtyk DFP mógł przenosić cyfrowe dane obrazowe między komputerem a wyświetlaczem

W chwili wprowadzania standardu DVI na stoiskach targowych wielu producentów pojawiły się zatem, prezentowane z wielkim zapałem, monitory CRT z odpowiednim złączem cyfrowym. Z czasem okazało się, że żaden z tych produktów nie podbił rynku, nie mówiąc już o tym, że po pewnym czasie produkty te zupełnie utraciły znaczenie. Z rzadka można spotkać monitory, które dają się wysterować analogowo za pomocą kabla DVI. Przyczyna tak słabego rozpowszechnienia DVI w tradycyjnych monitorach jest prosta. W środowisku profesjonalnym wyświetlacze TFT wypierają od blisko dwóch lat monitory CRT znacznie szybciej, niż to jeszcze dwa lata temu prognozowano. Ponieważ zastosowanie złącza cyfrowego w płaskich wyświetlaczach ma więcej sensu, a producenci na nich właśnie najlepiej zarabiają, szybciej też pojawiają się w nich nowinki technologiczne. W monitorach CRT potrzebny byłby jeszcze przetwornik cyfrowo-analogowy - koszt, na który przy cenie monitorów żaden z producentów nie mógłby sobie pozwolić.

Przytaczany często przez orędowników cyfrowego złącza argument o tańszym sprzęcie jest - przynajmniej z dzisiejszego punktu widzenia - też tylko półprawdą. Nie dotyczy przede wszystkim kart graficznych, gdyż ze względu na wymagania rynku jeszcze długo będą one musiały dostarczać zarówno sygnał cyfrowy, jak i analogowy. Można to uzyskać za pomocą wyjścia DVI-I i odpowiedniego adaptera D-Sub. Karty graficzne z wyższej półki często są wyposażone w taki adapter, umożliwiający jednoczesne podłączenie dwóch urządzeń analogowych.

3. Standardy transmisji

Specyfikacja DVI - możliwe jest zastosowanie podwójnej magistrali TDMS, co daje szerokość pasma 330 MHz

Specyfikacja DVI - możliwe jest zastosowanie podwójnej magistrali TDMS, co daje szerokość pasma 330 MHz

W segmencie komputerów biurkowych jako standard transmisji cyfrowych danych obrazu przyjął się protokół TMDS, opracowany przez Silicon Image. Odpowiednie podzespoły oraz sam protokół znane są też pod nazwą PanelLink. Cyfrowa komunikacja wymaga odpowiedniego nadajnika i odbiornika. Nadajnik otrzymuje z karty graficznej równoległy, 24-bitowy strumień danych pikselowych, który w postaci szeregowej trafia do CLK. Każdy z kolorów dysponuje po stronie nadawczej i odbiorczej własnym dekoderem, który przetwarza po dwa bity sygnału sterującego i osiem bitów danych pikselowych.

Wśród danych sterujących znajdują się między innymi informacje dotyczące Plug & Play, w tym dane DDC oraz bit rozpoznawania hot-plug. Karta graficzna i monitor połączone są trzema symetrycznymi parami przewodów, po jednej dla każdej z barw. Ta wersja pojedynczego łącza TMDS oferuje szerokość pasma 165 MHz. Transmisja w każdej parze przewodów jest różnicowa, a dzięki temu odporna na zakłócenia. Na długości do 2 metrów - typowej odległości między komputerem a monitorem - przewody sygnałowe TMDS nie muszą być ekranowane.

4. Bagaż przeszłości

Bywa różnie. W wypadku karty ATI RADEON 8500 sygnał analogowy na wyjściu DVI-I (na dole rysunku) ma wyraźnie lepszy przebieg i stromość zbocza, niż oryginalny sygnał VGA.

Bywa różnie. W wypadku karty ATI RADEON 8500 sygnał analogowy na wyjściu DVI-I (na dole rysunku) ma wyraźnie lepszy przebieg i stromość zbocza, niż oryginalny sygnał VGA.

Ostateczna standaryzacja cyfrowego złącza grafiki przeciągała się ponad wszelką miarę. W roku 1999 na rynku były już trzy różne warianty. W przeszłości przeszkodą w rozwoju cyfrowego złącza grafiki była nie tylko słaba dostępność i wysokie koszty, ale także ciągle zmieniające się standardy techniczne, które budziły zaniepokojenie użytkowników. Już w roku 1997 IBM opracowało, a VESA zdefiniowała standard Plug-and-Display. Wymyślony przy tej okazji wtyk miał być wielofunkcyjny i obsługiwać oprócz danych graficznych również IEEE 1394 i USB. Ponad 30 styków i szerokość ponad 40 mm sprawiały, że przy szczupłym wtyku VGA wyglądał wręcz monstrualnie. Miał też służyć nie tylko monitorom czy wyświetlaczom cyfrowym; przewidziano również obsługę urządzeń analogowych. W zamyśle twórców wszystkie urządzenia, również mysz i klawiatura, miały być obsługiwane za pośrednictwem kabla monitora. Urządzenia peryferyjne byłyby zatem podłączane do monitora. Życie już dawno pożegnało się z teorią złączy USB w monitorach, lansowaną przez VESA.

Standard Plug-and-Display opiera się na pojedynczym łączu TMDS o szerokości 165 MHz. Maksymalna rozdzielczość jest tym samym ograniczona do SXGA (1280 x 1024 punkty). Rozmiary i złożona budowa wtyku powodują, że jest kosztowny w produkcji, więc nie znalazł uznania u producentów kart graficznych i monitorów. Światło dzienne ujrzały naprawdę nieliczne produkty seryjne z tym wtykiem. Pod koniec 1998 w blokach startowych pojawił się następny kandydat, DFP (Digital Flat Panel). Na początku 1999 stał się oficjalnym standardem VESA. W gruncie rzeczy DFP był wersją technologii Plug-and-Display, przy czym z niektórych funkcji zrezygnowano na rzecz obniżenia kosztów. Złącze DFP służy wyłącznie do przenoszenia cyfrowych danych obrazowych i oprócz tego nie oferuje nic. Skreślono USB i IEEE 1394, skreślono też opcję przesyłania analogowych danych obrazowych. W efekcie wtyk miał już znacznie mniejsze rozmiary.


Zobacz również