РЕКЛАМА
ИНФОРМАЦИЯ
Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru

ВИДЕОКАРТЫ

Цифровое подключение ЖК-мониторов: тесты качества DVI у ATi и nVidia
Краткое содержание статьи: Переход с аналогового ЭЛТ-монитора на цифровой ЖК может оказаться и не таким простым. Казалось бы, цифровое подключение DVI обеспечивает максимальное качество без дополнительных цифро-аналоговых преобразований. Но даже у DVI возникают проблемы. В нашей статье мы подробно рассмотрим стандарт DVI и проведём тестирование на совместимость с этим стандартом нескольких карт ATi и nVidia.

Цифровое подключение ЖК-мониторов: тесты качества DVI у ATi и nVidia


Редакция THG,  3 декабря 2004
Страница: Назад  1 2 3 Далее


DVI 101

DVI 101

Вы, наконец-то, решили заменить громоздкий и отработавший своё ЭЛТ-монитор на современный, стильный и плоский ЖК-дисплей? Вы считаете, что для переключения на другой монитор будет достаточно отсоединить старый ЭЛТ-монитор и подключить вместо него новёхонький ЖК? Не так-то всё просто. Мы ведь имеем дело с компьютером, так что могут возникнуть некоторые проблемы. По крайней мере, если вы желаете получить наилучший результат, то есть оптимальное качество картинки.

Что нужно учитывать при использовании ЖК-дисплея? Для ответа на этот вопрос нам нужно рассмотреть принцип работы интерфейса DVI (Digital Visual Interface), который постепенно заменяет классическое соединение VGA между графической картой и монитором. Основное внимание здесь следует уделить видеокарте, так как именно она создаёт сигнал DVI. Мы протестировали шесть графических карт nVidia и ATi, чтобы проверить их совместимость с DVI.

Подключение монитора

Классические ЭЛТ-мониторы являются аналоговыми устройствами, так как электронная пушка, излучающая поток электронов, который и отображает картинку на экране, требует поступления аналогового сигнала. В принципе, ЭЛТ-монитор работает как традиционный телевизор.

Этот сигнал должна выдать видеокарта. ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь) преобразует цифровую информацию, обеспечиваемую графическим чипом, в аналоговые сигналы, которые отсылаются на монитор через подключение VGA. На старых графических картах ЦАП (часто его называют RAMDAC) представляет собой отдельный чип на плате. Сегодня ЦАП обычно встраивают в графический процессор, по одному на каждый мониторный выход.

С появлением на рынке ЖК-мониторов ситуация стала меняться. Новому поколению дисплеев для работы требуется цифровой сигнал, проблема же в том, что на тот момент все потребительские видеокарты использовали проверенный аналоговый выход VGA. Быстрое, но не очень качественное решение заключается в получении аналогового сигнала от видеокарты и последующем преобразовании его в цифровой вид внутри ЖК-монитора с помощью АЦП (аналого-цифрового преобразователя). Конечно же, качество сигнала при этом теряется.

Подключение монитора

Подключение ЖК-монитора через VGA - далеко не лучшее решение. Графический процессор выдаёт цифровые данные, которые преобразуются в аналоговый сигнал, передаются монитору и снова преобразуются в цифровой вид. При этом теряется качество сигнала.

Если сигнал будет покидать видеокарту в цифровой форме, а дисплей сможет принимать такой сигнал, то передача будет происходить без лишних преобразований. В любом случае, на принятие единого стандарта для цифровой передачи сигнала ушло довольно много времени. Несколько стандартов так и не прижились на рынке и ушли с него. Наконец, в 1998 году компании Fujitsu, Compaq, HP, IBM, Intel, NEC и Silicon Image основали группу DDWG (Digital Display Work Group), которая в апреле 1999 года анонсировала стандарт DVI Standard 1.0, и с тех пор он являлся единым стандартам для подключения цифровых мониторов.

Подключение монитора

Единственный разумный способ: сигнал передаётся в цифровом виде без преобразований. Именно для этого и предназначается стандарт DVI (и несколько других стандартов до него).

Стандарт DVI 1.0

Сегодня практически все видеокарты имеют, по крайней мере, один выход DVI, обычно в варианте DVI-I. Этот разъём можно использовать и для подключения аналоговых VGA-мониторов с помощью переходника. Большинство карт оснащено комбинацией одного выхода DVI-I и одного VGA. Два разъёма DVI-I, на наш взгляд, разумнее, поскольку они позволяют использовать любое подключение к любому выходу.

Но так как сегодня всё ещё распространены карты вообще без DVI-выхода, многие ЖК-мониторы по-прежнему имеют вход VGA. К сожалению, установка двух входов удорожает себестоимость монитора. Конечно же, если монитор оснащён двумя входами, DVI и VGA, то предпочтительнее использовать первый.

Стандарт DVI 1.0

На этой диаграмме показаны основные элементы интерфейса DVI. Сигнал переходит от графического чипа на передатчик, затем по кабелю передаётся приёмнику в мониторе, после чего он достигает контроллера дисплея.

Стандарт DVI 1.0 разделяет передачу данных на три этапа: передатчик (на графической карте), кабель и приёмник (в мониторе).

Цвет любого пикселя (точечного элемента картинки на мониторе) состоит из трёх составляющих, а именно красной, зелёной и синей (RGB). На каждую составляющую отводится по восемь битов, что позволяет получить 256 оттенков каждого базового цвета. Если перемножить 256 оттенков у трёх цветов, то мы получим 16,7 миллиона оттенков.

Графический чип создаёт цветовую информацию для каждого пикселя в 24-битном потоке (8 битов на цвет). Этот поток RAMDAC преобразует в аналоговый сигнал VGA. Когда данные передаются по DVI, то RAMDAC не используется. Вместо него поток параллельных данных поступает на передатчик TMDS, который преобразует его в последовательный сигнал. Когда сигнал поступает на приёмник (в мониторе), то его последовательный характер вновь преобразуется в параллельный. Преобразование в последовательный сигнал для передачи по кабелю необходимо, поскольку последовательная передача менее подвержена помехам, чем параллельная, особенно на больших расстояниях.

Стандарт DVI 1.0

На диаграмме показано, как параллельные цветовые данные поступают от графического чипа на TMDS-передатчик, где они преобразуются в последовательный сигнал и отсылаются TMDS-приёмнику в мониторе по кабелю. TMDS-приёмник вновь преобразует данные в параллельный вид.

TMDS-передатчик

TMDS-передатчик (Transition Minimized Differential Signaling) отсылает последовательный сигнал по четырём разным каналам кабеля: один для тактового сигнала, а три - для цветовой информации. Восемь битов информации для каждого цвета передаются в последовательном 10-битном сигнале: восемь битов для цветовых данных, а также два служебных. Данные передаются в 10 раз быстрее тактового генератора из-за использования ФАПЧ-чипа, работающего как умножитель частоты. Таким образом, скорость 1,65 Гбайт/с достигается при номинальной частоте 165 МГц.

TMDS-передатчик

Детальная диаграмма TMDS-передатчика. Графический чип передаёт данные на передатчик в виде 24-битного параллельного сигнала (по 8 битов на цвет). Передатчик преобразует сигнал в последовательный вид и добавляет ещё два бита. Поскольку данные должные передаваться в 10 раз чаще номинальной частоты, используется ФАПЧ-чип.

На первый взгляд, кодирование сигнала с добавлением бита минимизации переходов может показаться непродуктивным, поскольку увеличивается объём передаваемой информации. Здесь всё дело в алгоритме кодирования, который использует булевы операции "исключающее ИЛИ" (XOR) или "исключающее НЕ-ИЛИ" (XNOR), что позволяет надёжнее передавать информацию по медному кабелю. Дело в том, что любое изменение состояния с "0" на "1" (или наоборот) создаёт электромагнитное излучение. Минимизация числа переходов позволяет уменьшить их количество, то есть передача будет менее чувствительная к внешним помехам, да и сама будет излучать меньше помех.

TMDS-передатчик

Вверху показан наихудший сценарий для восьми последовательных битов: 7 переходов между "0" и "1". Ниже показана версия с минимизацией числа переходов, где пришлось добавить бит кодирования. В результате мы получили только три перехода.

Второй добавочный бит (десятый) DC-Balancing также позволяет повысить надёжность передачи. Если к проводу долгое время подводится ток (относительно говоря, поскольку скорости передачи очень высоки), то перед его спадом должно пройти определённое время. В таких случаях могут возникнуть проблемы передачи, к примеру, если длительное время будут передаваться одни единицы (состояние "1" = есть ток), а затем поток данных прервётся одним нулём (состояние "0" = нет тока). В зависимости от качества медного кабеля, этот нуль можно потерять. В результате один из пикселей будет отображён неверно. Бит DC-Balancing указывает на обычную инверсию значений восьми битов, чтобы предотвратить длительную передачу одинаковых данных по кабелю.

TMDS-передатчик

На этом примере показана последовательность битов данных. (Для простоты мы опустили девятый и десятый биты для каждых восьми). Ниже находится восемь битов, дополненных девятым (он установлен в "0", поскольку минимизации переходов здесь не требуется), затем мы вновь видим восемь битов, но теперь дополненных ещё и битом DC-Balancing. Бит выставлен в "1", что приводит к инверсии всех восьми битов. На иллюстрации наглядно видно, как бит DC-Balancing предотвращает проблемы с долговременной подачей тока.

Вполне очевидно, что самой большой проблемой при разработке стандарта DVI 1.0 стала гарантия целостности передачи данных. Для этого используется ещё одна технология: разностное кодирование. Как мы уже отмечали выше, обычная цифровая передача последовательных данных по проводу может легко сбиться из-за внешних электромагнитных помех. По этой причине для каждого канала DVI (красный, зелёный, синий и тактовый) используются два провода, причём по второму передаётся инвертированная версия оригинального сигнала. TMDS-приёмник (монитор) вычитает два значения друг из друга, позволяя компенсировать помехи во время передачи.

TMDS-передатчик

Данные для каждого канала отсылаются по двум проводам. По одному идёт оригинальный сигнал, а по другому - инвертированная версия. Приёмник затем вычитает один сигнал из другого, избавляясь от влияния помех.

Страница: Назад  1 2 3 Далее


СОДЕРЖАНИЕ

Обсуждение в Клубе Экспертов THG Обсуждение в Клубе Экспертов THG


РЕКЛАМА
РЕКОМЕНДУЕМ ПРОЧЕСТЬ!

История мейнфреймов: от Harvard Mark I до System z10 EC
Верите вы или нет, но были времена, когда компьютеры занимали целые комнаты. Сегодня вы работаете за небольшим персональным компьютером, но когда-то о таком можно было только мечтать. Предлагаем окунуться в историю и познакомиться с самыми знаковыми мейнфреймами за последние десятилетия.

Пятнадцать процессоров Intel x86, вошедших в историю
Компания Intel выпустила за годы существования немало процессоров x86, начиная с эпохи расцвета ПК, но не все из них оставили незабываемый след в истории. В нашей первой статье цикла мы рассмотрим пятнадцать наиболее любопытных и памятных процессоров Intel, от 8086 до Core 2 Duo.

ССЫЛКИ
Реклама от YouDo
Продажа лидов для психологических услуг, http://freelance.youdo.com/marketing/leadgeneration/services/beauty/medicine/mark/psihologicheskie/.
Рекомендуем: http://courier.youdo.com/food-delivery/geo/lobnya/ здесь.