Clasificación de matrices de accionamiento a largo plazo:
La función de una matriz de conmutación es transmitir una o más señales de vídeo y audio a uno o más dispositivos de visualización respectivamente, por lo que podemos clasificar las matrices de conmutación según diferentes fuentes de señal. En otras palabras, el tipo de matriz de conmutación se determina en función de las señales a cortar. Las matrices de conmutación se pueden dividir en matrices de conmutación VGA, AV, V, DVI y HDMI según el tipo de fuente de señal. Por ejemplo, una matriz de conmutación VGA es una matriz de conmutación cuyas señales de entrada y salida son [] señales VGA. También se pueden comparar otros tipos y no se describirán nuevamente aquí. Lo siguiente se centrará en los tipos de fuentes de señal.
Señal VGA:
VGA (Video Graphics Array) es una señal analógica estándar de visualización de computadora propuesta por IBM en 1987. VGA admite la visualización simultánea de 16 colores o 256 escalas de grises con la resolución más alta de 640X480 y 256 colores con la resolución más alta de 320X240. VGA se ha vuelto popular rápidamente debido a su buen rendimiento. Los fabricantes continúan expandiendo VGA, como aumentar la memoria de video a 1 M para admitir resoluciones más altas como 800X600 o 1024X768. Estos modos de expansión se denominan asociación VESA (Video Electronics Standard). Estos modos extendidos se denominan modos Super VGA VESA (Video Electronics Standards Association), o SVGA para abreviar, y son compatibles con las tarjetas gráficas y los monitores actuales.
Las señales VGA se dividen en cinco componentes: La distancia de transmisión VGA es muy corta Para transmitir distancias más largas en proyectos reales, la gente divide el cable VGA, separa las cinco señales RGBHV y utiliza cinco cables respectivamente. Transmisión por cable coaxial, este método de transmisión se llama transmisión RGB y se acostumbra llamar a la señal señal RGB. De hecho, la esencia de las señales RGB no es diferente de la de VGA.
La interfaz VGA, también conocida como interfaz D-Sub, es una interfaz de tipo D con un encabezado de 15 pines dividido en tres filas de 5 pines cada una. La interfaz VGA es la interfaz más utilizada en las tarjetas gráficas y se encuentra en la mayoría de las tarjetas gráficas. Actualmente, la mayoría de las computadoras y dispositivos de visualización externos están conectados a través de la interfaz VGA analógica. La pantalla digital dentro de la computadora convierte la información de imagen generada por el convertidor digital/analógico en la tarjeta gráfica en señales y filas de colores primarios R, G y B. Señal de sincronización de campo, que se transmite a través de un cable al dispositivo de visualización.
Señal AV:
El puerto AV (también conocido como conector de vídeo compuesto) es un puerto común utilizado por los equipos audiovisuales domésticos para transmitir vídeo analógico como NTSC, PAL, SECAM. , etc. El puerto AV suele ser un puerto RCA amarillo con dos puertos RCA rojo y blanco para transportar audio. El puerto AV suele ser un puerto RCA amarillo, con dos puertos RCA rojo y blanco que se utilizan para transportar audio. Los televisores europeos suelen utilizar puertos SCART en lugar de puertos RCA, pero SCART está diseñado para transmitir señales RGB, que tienen mejor calidad de imagen que las señales YUV, y también se utiliza para conectar monitores, consolas de videojuegos o reproductores de DVD. En aplicaciones profesionales, los puertos BNC también se utilizan para una mejor calidad de la señal.
El puerto AV puede transmitir tres señales de TV analógicas: La señal Y representa el brillo de la imagen y contiene pulsos de sincronización, por lo que mientras la señal Y esté presente, podrá ver una imagen de TV en blanco y negro. . Las señales U y V transportan información de color. U y V primero se mezclan en una señal en dos conjuntos de fases ortogonales (esta señal mixta se llama color (crominancia)) y luego se agregan a la señal Y. Dado que la señal Y es la señal de frecuencia fundamental y la señal UV se mezcla con la señal portadora, esta operación de suma es equivalente a la multiplexación por división de frecuencia.
Señal DVI:
DVI (Digital Visual Interface) es una interfaz de vídeo digital.
Es un DDWG (Digital Display Working Group) formado conjuntamente en 1999 por Silicon Image, Intel, Compaq, IBM, HP, NEC, Fujitsu y otras empresas (estándares de interfaz introducidos por el grupo).
La interfaz DVI se basa en la tecnología de interfaz PanalLink de Silicon Image y utiliza el protocolo electrónico TMDS (Transition Minimized Differential Signaling, transmisión de señal diferencial minimizada) como conexión eléctrica básica. TMDS es un mecanismo de señalización diferencial que permite codificar y transmitir datos de píxeles a través de una conexión en serie. La señal digital generada por la tarjeta gráfica es codificada por el transmisor de acuerdo con el protocolo TMDS y enviada a través del canal TMDS al receptor, donde se decodifica y se envía al dispositivo de visualización digital.
Un sistema de visualización DVI consta de un transmisor y un receptor. El transmisor es la fuente de señal, que puede estar integrado en el chip de la tarjeta gráfica, o puede ser un chip adicional en la PCB de la tarjeta gráfica, mientras que el receptor es un circuito en la pantalla que recibe la señal digital, la decodifica y la transmite; al circuito de visualización digital. A través de este circuito, la señal de la tarjeta gráfica se convierte en una imagen en el monitor.
La interfaz DVI actual se divide en dos tipos:
Una es la interfaz DVI-D, que solo puede recibir señales digitales. La interfaz solo tiene 3 filas y 8 columnas **. ** 24 pines, el de la esquina superior derecha está vacío. No es compatible con señales analógicas.
La otra es la interfaz DVI-I, que es compatible con señales tanto analógicas como digitales. La compatibilidad con señales analógicas no significa que el conector D-Sub utilizado para señales analógicas se pueda conectar al conector DVI-I, sino que se debe utilizar a través de un adaptador, que suele venir incluido con la tarjeta gráfica que utiliza esta interfaz.
La señal DVI, la señal HDCP y la señal HDMI son todas señales VGA. Si excluye varios protocolos, las rutas de señal son básicamente las mismas, todas son señales DVI. Por lo tanto, primero presentaremos las características de las señales DVI.
En el modo de visualización analógica, la señal R.G.B digital (señal paralela de 8 bits) que debe mostrarse se convierte en una señal analógica a través de D/A en la tarjeta gráfica y luego se transmite a la pantalla. donde se procesa en la pantalla para controlar el R.G.B. La pistola se muestra en la pantalla fluorescente y se simula todo el proceso. La pantalla digital es diferente. Después de que la señal R.G.B analógica llega al dispositivo de visualización (LCD o DLP, PDP, etc.), es procesada por A/D y convertida en una señal digital. Luego, la señal digital se convierte en una señal analógica. el DAC en el controlador de fuente de luz TFT LCD para controlar el panel LCD emite o refleja luz o la oblea DMD refleja luz o el plasma emite luz para lograr el efecto de visualización. En este proceso, obviamente hay un proceso de conversión de digital → analógico → digital → analógico, y la pérdida de señal es relativamente grande (habrá una pérdida de espectro de 6 dB en un proceso A/D, D/A y el ancho de banda máximo está reservado a 1/ del reloj de píxeles 2), y pueden producirse problemas de transmisión como colas, desenfoque y imágenes fantasma. Hoy en día, las tarjetas gráficas de computadora con interfaces digitales son bastante comunes, e incluso las computadoras portátiles están equipadas con interfaces DVI. Cada vez más dispositivos de visualización están equipados con interfaces de señales digitales, por lo que el entorno está propicio para aplicar métodos digitales→digitales.
En principio, DVI combina y codifica la señal digital R.G.B mostrada y la señal H.V. Cada píxel se convierte de una señal digital de 10 bits de paralelo a serie de acuerdo con el método de codificación mínimo distinto de cero. En la pantalla se muestran el flujo de código de línea y el flujo de código de píxel en serie digital R.G.B.
Cuatro señales, incluido el flujo de código en serie digital B y el reloj de píxeles, se transmiten de manera equilibrada. La velocidad de cada flujo de código es 10 veces mayor que la del reloj de píxeles original, que es 1024 × 768 × 768 y el reloj de píxeles original es 1024 ×. 768 × 768, y la interfaz de señal digital es una velocidad de flujo de código que es 10 veces el reloj de píxeles original. Tomando como ejemplo una resolución de 1024 x 768 x 70, el reloj del flujo de código es 70 MHz x 10, lo que equivale a 0,7 GHZ. En términos generales, el flujo de código de DVI1.0 está entre 0,24 GHZ y 1,65 GHZ.
DVI tiene dos estándares: DVI1.0 y DVI2.0. DVI1.0 solo utiliza un conjunto de canales de señalización para transmitir imágenes con un reloj de píxeles máximo de 165 M (1600RGB*1200@60Hz, UXGA). El flujo de señalización más alto en el canal es 1.DVI2.0 utiliza los dos conjuntos de canales de señalización, el reloj de píxeles más alto para transmitir imágenes es 330 M y el flujo de señalización más alto en cada conjunto de canales también es 1,65 GHz. En los dispositivos de visualización, actualmente no existe una aplicación DVI2.0, por lo que el DVI analizado en este artículo se refiere al estándar DVI1.0.
Señal HDMI:
HDMI (Interfaz multimedia de alta definición, interfaz multimedia de alta definición), también conocida como interfaz multimedia de alta definición, es la primera en admitir la transmisión de archivos sin comprimir. , señales totalmente digitales a través de un solo cable, audio multicanal de alta definición e interfaz digital para formato inteligente y comandos de control. La interfaz HDMI fue iniciada por Silicon Image y formulada conjuntamente por un grupo de trabajo establecido por ocho conocidos fabricantes de electrónica de consumo, incluidos Sony, Hitachi, Panasonic, Philips, Thomson y Toshiba. La especificación de la interfaz HDMI HDMI1.0 se anunció en diciembre. 2002, y la versión más alta actual fue lanzada en junio de este año. La especificación HDMI1.3 se lanzó en junio de este año.
HDMI se origina a partir de la tecnología de interfaz DVI, cuyo núcleo es la tecnología de señal TMDS de Epistar. Es por eso que las interfaces HDMI y DVI se pueden convertir entre sí mediante adaptadores. Epistar Corporation es la única empresa de diseño y fabricación de circuitos integrados entre ocho patrocinadores de HDMI y un fabricante líder de tecnología de transmisión de datos en serie de alta velocidad. Debido a que la tecnología de señal TMDS que se menciona a continuación fue desarrollada por ellos, es necesario mencionarla aquí
TMDS (Señalización diferencial minimizada de transición, señal diferencial minimizada de transición), también conocida como TMDS (Señalización diferencial minimizada de transmisión, transmisión señales diferenciales minimizadas). TMDS (Señalización diferencial minimizada de transición), también conocida como Señalización diferencial minimizada de transmisión, se refiere a la conversión de los datos de la señal original en 10 bits mediante algoritmos lógicos como XOR y algoritmos no lógicos. Los primeros 8 bits de datos se obtienen de la señal original. A través de operaciones aritméticas, 9 bits representan el método de operación y el décimo bit se utiliza para corresponder al equilibrio de CC. El equilibrio de CC se refiere a garantizar que el desplazamiento de CC del canal sea cero durante el proceso de codificación. (El equilibrio de CC se refiere a garantizar que el desplazamiento de CC del canal sea cero durante el proceso de codificación y que la conversión de nivel realice la coincidencia entre diferentes interfaces lógicas. Los datos convertidos se transmiten en un modo de transmisión diferencial). Este algoritmo reduce el sobreimpulso y el subimpulso durante el proceso de conversión de la señal de transmisión, y los datos transmitidos tienden a estar equilibrados en CC, lo que reduce la interferencia electromagnética de la señal en la línea de transmisión y mejora la velocidad y confiabilidad de la transmisión de la señal.
En términos generales, una conexión HDMI consta de un par de fuente y receptor y, a veces, un sistema puede contener múltiples dispositivos de entrada o salida HDMI. Cada conector de entrada de señal HDMI recibe información del conector según el estándar y, de manera similar, el conector de salida de señal transporta toda la información de la señal.
Los cables y receptores HDMI constan de tres canales diferentes de información de datos TMDS y un canal de reloj, que admiten vídeo, datos de audio e información adicional. El vídeo, los datos de audio y la información adicional se transmiten al receptor a través de estos tres canales, y el reloj de píxeles del vídeo se transmite a través del canal de reloj TMDS. El reloj de píxeles del video se transmite a través del canal de reloj TMDS, y el receptor acepta este parámetro de frecuencia y luego restaura la información transmitida por los otros tres canales de información de datos.
HDMI es compatible con pines con DVI, pero en paquetes diferentes. En comparación con DVI, HDMI puede transmitir señales de audio digital y agrega soporte para HDCP al tiempo que proporciona mejores funciones opcionales de DDC. HDMI admite velocidades de transferencia de datos de 5 Gbps y una distancia de transmisión de hasta 15 metros, lo que es más que suficiente para vídeo de 1080p y señales de audio de 8 canales. Dado que las señales de vídeo de 1080p y audio de 8 canales se transfieren a menos de 4 GB/s, HDMI tiene mucho margen de maniobra. Por lo tanto, puede conectar el reproductor de DVD, el receptor y el PRR por separado con un solo cable. Además, HDMI admite EDID y DDC2B, por lo que los dispositivos con HDMI tienen las características de "plug and play". Habrá una "negociación" automática entre la fuente de señal y el dispositivo de visualización. Además, la interfaz HDMI admite el protocolo HDCP. que es una buena opción para ver La base de películas y programas de televisión HD protegidos por derechos de autor.