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HDMI、DVI 我們的電腦為什么會有這么多種視頻接口?

作者:網站管理員 來源:本站原創 日期:2018-07-28 9:46:28 點擊:400 屬于:行業新聞

  【PConline DIY老司機】前一段時間,剛換了一個顯示器,顯示器配上了所有種類的視頻連接線,而我自己用的話僅僅會去使用其中的一種。其實大家在買電腦的時候也會看到顯示器、顯卡有多種接口。那為什么我們現在的電腦視頻接口還這么多種?這些接口除了外形不一樣又有什么區別?

視頻接口多樣性

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  在我們的電腦出現的歷史中,有很多接口出現了,僅視頻接口我們目前能常接觸到的就有VGA、DVI、HDMI和DP接口,而且到目前為止,還是有很多顯卡還在支持老式的VGA、DVI接口。

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  目前的公版顯卡上會有HDMI和DP兩種接口,但是一般的顯卡制造商會在顯卡上添加一個DVI接口,不過目前我們新買的顯示器接口齊全的話也會帶著這三種接口,VGA目前被淘汰掉了,這是因為VGA傳輸的是模擬信號。那除了形狀不一樣,這幾個接口又有什么大的差別呢?

  VGA接口

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  顯示器數據線性能:DP>HDMI>DVI>VGA。其中 ?VGA是模擬信號,目前已經被主流淘汰,這也是我們目前能在最新顯卡上看到其他三種接口卻看不到VGA接口的原因,DVI、HDMI、DP 都是數字信號,是目前的主流。不過我們很多老式的顯示器都還是VGA接口,所以我們時常會使用一個HDMI或者其他接口轉VGA接口的轉接器。

  DVI接口

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  DVI是高清接口,但不帶音頻,也就是說,DVI視頻接線只傳輸畫面圖形信號,但不傳輸音頻信號。但是DVI接口也有不少弊端:由于最初設計時是為PC端進行的,所以對于電視等兼容能力較差、只支持8bit的RGB信號傳輸、兼容性考慮,預留了不少引腳以支持模擬設備,造成接口體積較大。目前比較好的DVI接口能夠傳輸2K畫面,但也基本是極限了。

  HDMI接口

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  HDMI既能傳輸高清圖形畫面信號,也能夠傳輸音頻信號,一般來說家里會接電視,而且抗干擾強。目前最高的HDMI2.1標準,支持8k 60Hz和4k 120Hz,分辨率最高可以達到10K。其還支持高動態范圍HDR,并且帶寬提高到了48Gbps。

  DP接口

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  DP接口也是一種高清數字顯示接口標準,可以連接電腦和顯示器,也可以連接電腦和家庭影院。DP接口可以理解是HDMI的加強版,在音頻和視頻傳輸方面更加強悍。目前情況下,DP與HDMI在性能上沒有多大區別。如果你使用3840*2160分辨率(4K),HDMI由于帶寬不足,最大只能傳送30幀,DP就沒有問題。

  上面我們了解了各個接口的區別,還提到了色深、帶寬等概念。其實目前主流的已經是HDMI和DP兩種接口了,但是兩者之間還是有很大的區別,特別是在帶寬上,其實我們的圖像信號傳輸,所需要的帶寬也是很高的。

  下面就來了解一下接口、帶寬、分辨率、色深之間的關系。

色深(bit)

  我們先來了解一下色深吧。

  我們常常能看到一些面向色彩專業領域的顯示器有標上8bit/10bit面板,那bit是什么意思,我們該怎么去理解?

  其實bit代表的還是計算機二進制中的基本單位,而二進制信息是由0和1組成的,套用到顯示器上也是一樣的。

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  我們假設我做了一臺顯示器,采用的是1bit面板,表示顯示器的像素點只能識別1位信息,那么這個像素點可以展現的信息是“1”或者是“0”,那么這個像素點可以顯示2(2^1)位顏色,而每個像素點是由RGB三種顏色組成,所以最終我們顯示器可以展現出2^1^3=8種顏色。

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  而我們假設我做的顯示器是2bit面板時,表示顯示器的像素點只能識別1位信息,那么這個像素點可以展現的信息是“00”“01”“10”和“11”四種,那么這個像素點可以顯示2^2^3=64種顏色。

  以此類推,顯示器如果是8bit面板將可顯示2^8^3=16777216種顏色。

  可能有的網友就要問了,色深和帶寬接口有什么關系。前面我們就已經說到了,bit代表的是一個數據(0/1),而我們的接口是用來傳輸數據的,帶寬則代表了接口傳輸數據的快慢。

計算各種分辨率下所需要的帶寬

  很多時候并不是我們的電腦不行,很可能是你用的接口限制了你的畫面傳輸。

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  目前我們一般使用的顯示器是8bit色深的顯示器,那我們就來計算一下在8bit色深(因為一個像素點是由RGB三色組成,所以一個像素點的數據需求24bit),60fps的情況下,1080p、2K、4K各自需要多少的帶寬進行數據傳輸:

  1080p:1920×1080×24bit×60fps=2.99Gbps

  2K:2048×1556×24bit×60fps=4.59Gbps

  4K:4096×2160×24bit×60fps=11.94Gbps

  這個計算結果是非常理論化的,還有別的因素要考慮。HDMI使用的TMDS(最小化傳輸差分信號)機制,8bit/10bit編碼方式,實際效率是理論值的80%,所以那個11.94Gbps的帶寬實際需要1.25倍帶寬,也就是14.9Gbps。而DP則不會出現這種問題。

面對來勢洶洶的4K高清我們怎么選?

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  國際電聯ITU設定的觀看4K最佳幀頻是120Hz,最低色彩編碼是10-bit,否則的話,不能稱得上是真正的4K。目前4K分為了入門級4K、運營商級4K、極致4K。其中運營商級4K體驗標準可以滿足60Hz幀率、10-bit色深,接入帶寬要求在50兆以上。目前大規模宣傳的是4K 30Hz,而極致4K則需要4K/120Hz/12bit。

  接下來繼續計算:

  入門級4K:4096×2160×24bit×30fps=6.37Gbps

  運營級4K:4096×2160×30bit×60fps=15.93Gbps

  極致級4K:4096×2160×36bit×120fps=38.22Gbps

  目前HDMI2.1的速率為48Gbps,DP1.4的速率為32.4Gbps,雖然看起來HDMI速率比DP要好,但是HDMI傳輸僅僅只能達到80%效率,而且還有音頻要占用帶寬,面對極致4K使用HDMI2.1的線材也不一定夠用。所以目前兩種接口最新標準最高都僅僅能支持比較好的4K/120Hz/10bit畫面和顯示器。

總結

  相信這一篇分析能夠讓大家在選擇顯示器和線材上有一個清晰的了解,希望能幫助大家在選擇線材和顯示器上有一定的幫助。不過話說回來,雖然現在有了4K分辨率120Hz的顯示器,電視方面也有了8K級別面世,但目前連入門4K都還未全面普及,談極致4K似乎還為之過早了些。

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