科技典故
 
 
攀上傳輸頂巔──介紹幾個數位顯示介面標準
當傳輸技術進入數位時代之後,使用者及廠商對於數位顯示的品質要求越來越注重,結合顯示卡硬體的數位顯示介面標準,其發展進度因而更受到矚目。
當傳輸技術進入數位時代之後,使用者及廠商對於數位顯示的品質要求越來越注重,結合顯示卡硬體的數位顯示介面標準,其發展進度因而更受到矚目。在USB2.0尚未成熟之際,主導影音傳輸介面的IEEE1394a速度不過400Mbps,只能傳輸壓縮後的數位視訊;即便USB2.0的傳輸速度(480Mbps),也無法滿足日新月異的數位影音傳輸需求。更重要的是,除了控制訊息需要雙向外,數位視訊大部分只要單向傳輸,然而IEEE1394a卻是完全雙向的設計,以致不易擴張傳輸頻寬,數位視訊輸出的衍生應用因此受到限制。 有鑑於此,視訊電子標準協會VESA(Video Electronics Standards Organization)在1997年6月提出了P&D 1.0(Plug & Display)的數位視訊規格,也是為了讓市場上的數位顯示介面具備統一的標準,這開啟了第一個數位顯示介面標準的階段。P&G的特色是結合了IEEE1394a與USB1.0的資料傳輸介面功能,使數位顯示的功能更加多元化。儘管P&G能夠同時傳輸類比和數位訊息,但也是由於P&D不僅扮演輸出數位視訊的角色,同時擔負了USB或IEEE1394作為相容既有外接線的功能,使得P&D價格居高不下,導致無法在市場中異軍突起。不過P&D的訊息傳輸方式TMDS(Transition Minimized Differential Signaling;頻率為165MHz),規格內容相當優秀,主要功能是允許未經壓縮的數位視訊直接地傳送於顯示器上,且可讓影像訊息沒有任何失真,因此在日後的DFP、DVI甚至HDMI階段亦持續加以沿用。 之後DFPG(Digital Flat Panel Group)在1999年2月提出另一DFP的數位顯示介面標準,DFPG主要是由Compaq為首的數位介面規格聯盟,其中ATI便是生產具有DFP界面顯示卡的知名廠商,具備DFP介面規格標準的顯示卡如ATI2的Range Pro LV、Voodo的3500與Number Nine的 SR9等等。事實上DFP與P&D規格標準大同小異,可說是改良型的P&D,電器規格幾乎一樣。除了DFP是純數位而不具類比訊息傳遞、以及不充當USB及IEEE1394a等介面功能外,差別就在於DFP的價格較為低廉,市場價格就比P&D來得親近許多,甚而VESA亦曾經使用DFP標準。然而DFP的致命傷在於訊息解析度被限制在SXGA(1280×1024);且只有一個RGB通道,無法確保傳輸品質;還有只能配接數位平面顯示器的侷限,因而它在市場上僅存短暫的活躍,也就不令人意外了。 1999年4月DDWG(Digital Display Working Group)提出了DVI 1.0(Digital Visual Interface)規格標準,其中DDWG是在1998年9月由Intel、Compaq、Fujitsu、HP、IBM、NEC 及Silicon Image等大廠所主導的組織,在Silicon Image沿用先前P&G的訊息傳輸方式TMDS為基礎,研發出DVI的PanelLink技術,可達到高效能的數位顯示品質。這項技術是將影響傳輸線及雙絞線的電子雜訊過濾掉,讓傳輸訊息不致因外界電氣干擾而敏感。例如顯示器 DVI 接頭與PC顯示卡上的 DVI 介面連接後,二者之間可直接傳輸數字訊息,視訊圖像不需經過任何轉換,因此可節省時間,加快傳輸速度,消除拖影現象;也由於數字訊息在傳輸中沒有弱化,呈現出的色彩也會更加純淨逼真。 再者DVI具有兩組連線(link),使得其PanelLink技術可支援VGA、UXGA(在single-link處理像素格式能力 60 Hz下,解析度可達1600×1200)、HDTV(1920×1080)、QXGA(在dual-link處理像素格式能力60 Hz下,解析度可達2048×1536)數位視訊格式;且時脈速度在25-165MHz、以 single-link傳輸,頻寬可達1.65 Gbps,以dual-link時頻寬可超過2 Gbps。 DVI捨棄了P&D承擔諸多角色的包袱,也避開DFP全新不相容的矯枉過正。DVI能傳輸類比訊息,可配接傳統CRT;也能供應兩個RGB通道,完全傳遞數位訊息,確保數位傳輸品質;且DVI具有PnP隨插即用的優點,因此能有效率地滿足高解析度與高頻寬傳輸的需求,DVI 近年來已經成為LCD Monitor與Laptop最廣泛使用的數位介面。隨著電漿電視的採用以及數位家庭概念逐漸成熟,從2004年開始,DVI數位顯示介面標準的應用也從個人PC朝向各式消費性電子產品(如DVD錄放影機、Set-top Box、D-VHS播放機、影音接收器……等等)。 最近炙手可熱的HDMI(High Definition Multimedia Interface;HDMI)則是由Hitachi、Panasonic、Philips、Sony、Thomson、Toshiba、Silicon Image等廠商共同創立的新一代數位顯示介面標準,動機在於DVI只傳送影像訊息,並不包含數位音訊,且DVI的研發一開始便是針對PC Monitor,因此HDMI則是專門提升支援消費性電子產品影像音訊傳輸品質而設。不過HDMI還是根基於DVI發展而成,可相容 DVI/HDCP介面,能傳送未經壓縮的高品質視訊,且還加入支援多聲道音頻訊號的功能,頻寬速度達到5 Gbps。HDMI可支援SXGA、UXGA、SDTV、HDTV等數位視訊格式,以及CD、DVD-Audio、Dolby Digital/DTS等數位音訊格式,適合數位電視、DVD錄放影機、PVR、視訊轉換器(Set-top Box)以及其他視聽產品中使用。