Komputery nie mówią językiem ekranu. Mówią językiem kodu binarnego. Zwłaszcza starsze monitory „rozumieją” fale elektryczne. Ta nierównowaga powoduje tarcie. Aby to zrekompensować, system wykorzystuje specjalne kable i adaptery, które określają, w jaki sposób dokładnie piksele są wyświetlane na szkle.
To tarcie zdefiniowało dwie wielkie epoki łączności z komputerami PC: erę analogowej VGA i cyfrowe przejście na DVI. Zrozumienie tej zmiany nie jest tylko nostalgią. Chodzi o integralność sygnału, opóźnienia i to, dlaczego dzisiejsze wyświetlacze 4K zachowują się inaczej niż nieporęczne monitory CRT, które zastąpiły.
Зміст
Starsza wersja analogowego VGA
Większość monitorów CRT wymaga sygnału analogowego. Pomyśl o falach ciągłych, a nie o dyskretnych impulsach. Jednak komputery są z natury maszynami cyfrowymi. Przetwarzają dane w postaci zer i jedynek. Dlatego etap transformacji staje się obowiązkowy.
Adapter wideo pojawia się na zdjęciu. To rozszerzenie, często nazywane kartą graficzną lub procesorem graficznym (GPU), znajduje się wewnątrz komputera. Pobiera cyfrowy bufor ramki i konwertuje go na sygnał analogowy. Ta transformacja jest słabym punktem. Przetwornik cyfrowo-analogowy (DAC) wytwarza szum. Jakość obrazu może ulec pogorszeniu.
Kabel przenoszący to obciążenie analogowe to złącze VGA. Technicznie nazywa się to D-Sub i wykorzystuje 15 pinów ułożonych w trzech rzędach. To duże i czułe złącze, które w dużej mierze zniknęło z nowoczesnych komputerów stacjonarnych.
VGA oddziela sygnały koloru i taktowania. Ta separacja pozwala na użycie większej liczby pikseli niż w przypadku kompozytowego wideo, gdzie wszystko jest łączone w jeden rozmyty strumień.
Układ styków pokazuje jego złożoność. Trzy styki odpowiadają za wyświetlanie kolorów podstawowych: czerwonego, zielonego i niebieskiego. Kołki uziemiające obsługują każdy łańcuch kolorów. Istnieje jednak znacząca różnica w porównaniu z sygnałami telewizyjnymi. VGA przenosi oddzielne sygnały synchronizacji poziomej i pionowej. Telewizor łączy je w sygnał kompozytowy. Komputer je rozdziela. Ta separacja umożliwia monitorom komputerowym wyświetlanie większej liczby pikseli niż telewizory z tej samej epoki.
VGA jest przydatna, ale ma poważne ograniczenia. Nie można przesyłać danych cyfrowych. Nie obsługuje natywnie wyświetlaczy cyfrowych. To ograniczenie zmusiło branżę do opracowania nowych standardów.
Przejście na cyfrowe DVI
Cyfrowe wideo (DVI) rozwiązuje problem konwersji. Dane pozostają cyfrowe z procesora graficznego na ekran. Nie ma konwersji analogowej. Na tym konkretnym etapie nie ma degradacji sygnału. Jest to najważniejsze w przypadku monitorów LCD, które pracują w natywnym trybie cyfrowym.
Niektóre wczesne monitory LCD akceptowały wejście analogowe przez DVI, ale musiały je wewnętrznie przekonwertować z powrotem na cyfrowe. To mija się z celem. Prawdziwie cyfrowe połączenie pomija ten dodatkowy krok.
Przez wiele lat sygnały cyfrowe były reklamowane jako lepsze od sygnałów analogowych. Twierdzono, że obrazy stały się wyraźniejsze, a tekst bardziej czytelny. W rzeczywistości ta luka zmniejszyła się wraz z poprawą przetwarzania analogowego. Dziś VGA wydaje się całkiem akceptowalne. Jednakże DVI nadal zapewnia czysty obraz, ponieważ respektuje cyfrową naturę panelu wyświetlacza.
Technologia stojąca za DVI opiera się na sygnalizacji różnicowej minimalizującej przejście (TMDS). Opracowany przez Silicon Image, TMDS to szybki interfejs cyfrowy. Nie tylko przesyła dane. Optymalizuje je.
Nadajnik na karcie graficznej wysyła dane do odbiornika wewnątrz monitora. TMDS analizuje rozdzielczość i częstotliwość odświeżania. Rozdziela sygnał w dostępnym paśmie. Optymalizacja ta zapewnia efektywny transfer danych. Redukuje zakłócenia elektromagnetyczne. Sprawia, że obraz jest stabilny.
Przejście z trybu analogowego na cyfrowe nie polega wyłącznie na poprawie wydajności. To jest wyrównanie. Komputery cyfrowe. Cyfrowy wyświetlacz. Zmuszanie ich do komunikowania się na falach analogowych jest kompromisem. DVI usunęło ten kompromis. Stworzył bezpośrednią linię komunikacji.
Nie wszystkie kable DVI są sobie równe. Różnica polega na liczbie nadajników danych na linii. Kabel Single Link wykorzystuje jeden nadajnik TMDS. Kable Dual Link mają dwa takie nadajniki.
Ta różnica sprzętowa określa maksymalną rozdzielczość. Maksymalna rozdzielczość dla pojedynczego łącza to 1920×1080. To wystarczy na zwykły monitor HD. Jeśli jednak potrzebujesz większej liczby pikseli, wymagany jest kabel Dual Link. Ta konfiguracja obsługuje rozdzielczości do 2048×1536. Można wyciągnąć analogię z różnicą między autostradą dwupasmową a autostradą czteropasmową w przypadku danych wideo.
Sygnały cyfrowe i analogowe: dekodowanie DVI-D i DVI-I
Kupując monitor lub adapter, zobaczysz dwa główne typy złączy. Wyglądają podobnie, ale są przeznaczone do różnych celów. Zrozumienie różnic pomoże Ci uniknąć zakupu niewłaściwego kabla dla Twojego systemu.
DVI-D oznacza cyfrowy interfejs wideo – cyfrowy. Jest to format czysto cyfrowy. Aby z niego skorzystać, zarówno karta wideo, jak i wyświetlacz muszą mieć port DVI-D. Łącznicy „opowiadają” swoją historię poprzez swoje kontakty. Złącze Dual Link DVI-D ma 24 styki w trzech rzędach po osiem i jeden styk uziemiający. Obsługa pojedynczego łącza wykorzystuje 18 pinów. Nie ma tu sygnałów analogowych. To czysty, nieskompresowany cyfrowy obraz wideo.
Następny jest DVI-I. Litera „I” oznacza Zintegrowany. Złącze to obsługuje zarówno transmisję cyfrową, jak i analogową. To uniwersalne rozwiązanie w świecie DVI. Fizycznie zawiera wszystkie piny DVI-D do obsługi sygnału cyfrowego. Dodano jednak cztery kolejne kontakty. Te cztery piny przenoszą sygnał analogowy. Ta elastyczność pozwala na podłączenie go do dowolnego wyświetlacza obsługującego wejście cyfrowe. Alternatywnie, jeśli jest to preferowane, można zastosować sygnał analogowy.
Wybór sprzętu
Podłączanie starych kart graficznych do nowych monitorów często powoduje zamieszanie. Oto jak uniknąć czarnego ekranu:
Jeśli Twój monitor ma tylko cyfrowe wejście DVI, będziesz potrzebować adaptera wideo ze złączem DVI-D lub DVI-I. Obie opcje będą działać, ponieważ wyświetlacz wymaga sygnału cyfrowego.
W odwrotnej sytuacji musisz zachować większą ostrożność. Jeśli karta wideo ma tylko analogowe wyjście VGA, potrzebny będzie monitor obsługujący formaty analogowe. Bez aktywnego konwertera nie da się zmusić wyświetlacza DVI-D do wyświetlania sygnału analogowego. Kable pasywne nie są w stanie wypełnić tej luki.
Należy sprawdzić fizyczne styki złącza. Jeśli widzisz 4 dodatkowe piny wokół płaskiego pinu, jest to DVI-I. Jeśli ten obszar jest pusty lub wypełniony plastikiem, jest to DVI-D.
Ta konfiguracja pinów jest ważna, ponieważ DVI-I można podłączyć do portu DVI-D. Dodatkowe styki analogowe nie odgrywają w tym przypadku roli. Jednak problem występuje, gdy kabel DVI-D jest podłączony do portu DVI-I w wyświetlaczu obsługującym tylko sygnał analogowy. Wyświetlacz nie odbiera wymaganego sygnału.
Zachowaj odpowiednie standardy. Sprawdź położenie pinów. Upewnij się, że adapter jest zgodny z typem wejścia monitora. To mały szczegół, który może zaoszczędzić wielu kłopotów.
