DVI(Interfase visual digital.)

DVI
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Conector de vídeo de computador digital y análogo

DVI. Sigla que proviene de ("Digital Visual Interface"), lo que traducido significa interfase visual digital. Se trata de un conector semirectangular con 24 ó 29 terminales, que se encarga de enviar las señales referentes a los gráficos desde la computadora hasta una pantalla para que sean mostrados al usuario. Por el hecho de permitir el envió de datos entre un dispositivo externo (periférico), con la computadora, se le denomina puerto.

Este estándar compite contra los conectores VGA, conectores HDMI y los conectores S-video.

Características del puerto DVI

  • Es un conector semirectangular, diseñado por la "Digital Display Working Group" (DDWG).
  • Esta diseñado para maximizar la calidad visual de dispositivos de video con pantalla plana.
  • Tiene posibilidades "Plug&Play", esto es, que al conectar el dispositivo en la computadora, este automáticamente funciona sin necesidad de instalar controladores ("drivers").
  • Utilizan un formato de datos "PanelLink", denominado TMDS ("Transition Minimized Differential Signaling") ó señalización con transición diferencial minimizada, la cuál no utiliza ningún tipo de compresión.
  • El puerto DVI se encarga de enviar las señales desde la computadora hacia la pantalla.
  • De manera común se encuentra en tarjetas aceleradoras de gráficos y en tarjetas capturadoras de video.

Terminales eléctricas del puerto DVI / Pinout DVI

Pinout significa punta de salida, hay 2 versiones DVI: el mas utilizado cuenta con 24 terminales y otro de 29 terminales, en la siguiente figura se muestran las líneas eléctricas y su descripción básica sólo del primero.

Terminal DVI.
  • TMDS 2-
  • TMDS 2+
  • TMDS Data 2/4 Shield
  • TMDS Data 4-
  • TMDS Data 4+
  • DDC Clock
  • DDC Data
  • Analogic Vert Sync
  • TMDS Data 1-
  • TMDS Data 1+
  • TMDS Data 1/3 Shield
  • TMDS Data 3-
  • TMDS Data 3+
  • +5 Volts Power
  • Ground
  • Hot Plug Detect
  • TMDS Data 0-
  • TMDS 0+
  • TMDS Data 0/5 Shield
  • TMDS Data 5-
  • TMDS Data 5-
  • TMDS Clock Shield
  • TMDS Clock+
  • TMDS Clock -

Líneas del puerto DVI para video.

Características técnicas

El formato de datos de DVI está basado en el formato de serie PanelLink, desarrollado por el fabricante de semiconductores Silicon Image Inc. Emplea TMDS ("Transition Minimized Differential Signaling", Señal Diferencial con Transición Minimizada).

Un enlace DVI consiste en un cable de cuatro pares trenzados: uno para cada color primario (rojo, verde, y azul) y otro para el "reloj" (que sincroniza la transmisión). La sincronización de la señal es casi igual que la de una señal analógica de vídeo.

La imagen se transmite línea por línea con intervalos de borrado entre cada línea y entre cada fotograma. No se usa compresión ni transmisión por paquetes y no admite que sólo se transmitan las zonas cambiadas de la imagen. Esto significa que la pantalla entera se transmite constantemente.

Con un solo enlace DVI (o Single Link), la máxima resolución posible a 60 Hz es de 2,6 megapíxeles. Por esto, el conector DVI admite un segundo enlace (Dual Link), con otro conjunto de pares trenzados para el rojo, el verde y el azul. Cuando se requiere un ancho de banda mayor que el que permite un solo enlace, el segundo se activa, y los dos pueden emitir píxeles alternos.

El estándar DVI especifica un límite máximo de 165 MHz para los enlaces únicos, de forma que los modos de pantalla que requieran una frecuencia inferior deben usar el modo de enlace único, y los que requieran más deben establecer el modo de enlace doble. Cuando se usan los dos enlaces, cada uno puede sobrepasar los 165 MHz. El segundo enlace también se puede usar cuando se necesiten más de 24 bits por píxel, en cuyo caso transmite los bits menos significativos.

Al igual que los conectores analógicos VGA modernos, el conector DVI tiene pines para el canal de datos de pantalla, versión 2 (DDC 2) que permite al adaptador gráfico leer los datos de identificación de pantalla extendidos (EDID, "Extended Display Identification Data").

Perspectiva general

Adaptador de DVI a HDMI.

Los estándares anteriores, como el VGA, son analógicos y están diseñados para dispositivos CRT (tubo de rayos catódicos o tubo catódico). La fuente varía su tensión de salida con cada línea que emite para representar el brillo deseado.

En una pantalla CRT, esto se usa para asignar al rayo la intensidad adecuada mientras éste se va desplazando por la pantalla. Este rayo no está presente en pantallas digitales; en su lugar hay una matriz de píxeles, y se debe asignar un valor de brillo a cada uno de ellos. El descodificador hace esta tarea tomando muestras del voltaje de entrada a intervalos regulares.

Cuando la fuente es también digital (como un ordenador), esto puede provocar distorsión si las muestras no se toman en el centro de cada píxel, y, en general, el grado de ruido entre píxeles adyacentes es elevado.

DVI adopta un enfoque distinto. El brillo de los píxeles se transmite en forma de lista de números binarios. Cuando la pantalla está establecida a su resolución nativa, sólo tiene que leer cada número y aplicar ese brillo al píxel apropiado.

De esta forma, cada píxel del buffer de salida de la fuente se corresponde directamente con un píxel en la pantalla, mientras que con una señal analógica el aspecto de cada píxel puede verse afectado por sus píxeles adyacentes, así como por el ruido eléctrico y otras formas de distorsión analógica.

Monitores DVI importantes

  • El monitor T221 de IBM debutó a principios de 2003, y cuenta con cuatro conectores DVI de enlace único y una resolución de 3820×2400, o casi 9,2 millones de píxeles. Conectado a una tarjeta gráfica de enlace único, su frecuencia de actualización es de sólo 13 Hz. Puede alcanzar 41 Hz conectando los cuatro conectores a tarjetas gráficas.

Existen modelos posteriores que se pueden conectar a una tarjeta gráfica DVI de doble enlace, obteniendo así una frecuencia de 24 Hz, aunque esto se consigue usando una caja separadora externa que convierte la señal de doble enlace en dos señales de enlace único para el monitor.

  • La pantalla Cinema HD Display de 30 pulgadas de Apple Computer debutó a mediados de 2004 y fue una de las primeras pantallas del mercado en usar una conexión DVI de doble enlace. Su resolución nativa es 2560×1600, unos 4,1 millones de píxeles.

Especificaciones

Cable conector de DVI a HDMI.

Digital

  • Frecuencia mínima de reloj: 21 hz Frecuencia máxima de reloj para enlace único: 165 MHz
  • Frecuencia máxima de reloj para doble enlace: limitada sólo por el cable
  • Píxeles por ciclo de reloj: (enlace único) o 2 (doble enlace)
  • Bits por píxel: 24
  • Modos de pantalla (enlace único):
    • HDTV (1920 × 1080) a 60 Hz con 5% de borrado LCD (131 MHz)
    • 1920 x 1200 a 60 Hz (154 Mhz)
    • UXGA (1600 × 1200) a 60 Hz con borrado GTF (161 MHz)
    • SXGA (1280 × 1024) a 85 Hz con borrado GTF (159 MHz)
  • Modos de pantalla (doble enlace):
    • QXGA (2048 × 1536) a 75 Hz con borrado GTF (2×170 MHz)
    • HDTV (1920 × 1080) a 85 Hz con borrado GTF (2×126 MHz)
    • 2560 × 1600 (en pantallas LCD de 30 pulgadas)

GTF ("Generalized Timing Formula", Fórmula de Sincronización Generalizada) es un estándar VESA.

Analógico

  • Ancho de banda RGB: 400 MHz a –3 dB.

Ventajas de la conexión DVI sobre la conexión VGA.

Tarjeta gráfica con salidas para monitor VGA & DVI y con salida para TV S-Video.

No hace mucho que se ha empezado a utilizar el puerto DVI para conexiones de tarjetas gráficas y rápidamente se ha impuesto, hasta el punto en el que no ya solo la inmensa mayoría de las tarjetas gráficas cuentas con este tipo de conexión junto con la conexión VGA habitual hasta el momento, sino que cada vez son más las tarjetas gráficas de gama alta, e incluso de gama media, que sólo llevan puertos DVI.

Ante esto, es lógico preguntarse cuales son las diferencias entre estos dos tipos de puertos, así como cual de ellos es mejor.

Para ello se verá qué tipo de puertos se está hablando y como funcionan, así como en qué tipo de pantallas (monitores) se utilizan.

Conector VGA

El conector VGA es el utilizado normalmente para conectar la salida de nuestra tarjeta gráfica al monitor.

Aunque son conocidos como VGA (Video Graphics Array), realmente los conectores actuales no trabajan bajo el estándar VGA, que permite mostrar hasta un máximo de 256 colores de una paleta de 262.144 colores, con una resolución máxima de 720x480 y un refresco máximo de 70Hz, sino SVGA (Super Video Graphics Array), que permite unas resoluciones y paletas de colores muchísimo mayores, tal y como estamos acostumbrados.

Estos dos sistemas utilizan el mismo tipo de conector, denominado VGA D-sub de 15 pines.

Pero este tipo de conector, que para monitores del tipo CRT van bastante bien, no son capaces de suministrar la suficiente calidad de imagen cuando se trata de monitores TFT u otros tipos similares. Esto es debido a que, sea el tipo de tarjeta gráfica que sea, la conexión con el monitor se realiza de forma analógica. La profundidad de color se define mediante voltaje simple, por lo que en teoría un monitor SVGA o VGA (del tipo CRT o de Tubo de Rayos Catódicos) no tiene prácticamente límite en cuanto al número de colores que es capaz de mostrar.

El brillo de cada color se determina mediante una variación en la intensidad del rayo mientas este se desplaza por la línea correspondiente.

Pero esto no ocurre del mismo modo cuando se trata de in monitor TFT, que como sabemos son los que se utilizan mayoritariamente en la actualidad. Y esto es así porque este tipo de pantallas no utilizan este sistema de rayos catódicos, sino que trabajan con una matriz de píxeles, y hay que asignar un valor de brillo a cada uno de ellos.

Esto se hace mediante el decodificador, que toma muestras de entrada de voltajes a intervalos regulares. Este sistema plantea un problema cuando tanto la fuente emisora (en este caso la tarjeta) como la receptora (en este caso el monitor TFT) son digitales, ya que obliga a tomar este muestreo del centro mismo del píxel, para evitar de este modo ruidos y distorsiones del color. Esto provoca, entre otras cosas, que tanto el tono como el brillo de un píxel se pueda ver afectado por los de los píxeles que hay a su alrededor.

Conector DVI

En el formato DVI esto se hace de otra forma, ya que se trata de un formato digital, por lo que el brillo de cada píxel se transmite mediante código binario. Esto hace que cuando una pantalla TFT trabaja con conexión DVI y en su resolución nativa (debemos recordar que las pantallas TFT tienen una resolución nativa, que es en la que dan su máxima calidad) cada píxel de salida se corresponde con un píxel de la pantalla, lo que hace que los píxeles tengan todo su color, calidad y brillo. Evidentemente, para que esto ocurra ambos elementos (tarjeta gráfica y monitor) deben tener conexiones digitales (DVI o HDMI).

Pero no todos los monitores tienen este tipo de conexión, por lo que hay en el mercado adaptadores DVI-VGA, ya que como hemos dicho la mayoría de las tarjetas gráficas están adoptando este tipo de conexión, eliminando incluso en muchos casos las conexiones VGA.

Esto es así porque los conectores DVI son capaces de transmitir tanto señal analógica como digital en uno de sus modelos (DVI-I), que es el que emplean las tarjetas gráficas.

Tipos de conextores DVI

Tipos DVI.png

Existen varios tipos de conectores, dependiendo de los tipos de señal que sean capaces de transmitir:

En la imagen superior se muestran tres de ellos.

DVI-D transmite sólo digital. DVI-A transmite sólo analógica. DVI-I transmite tanto señal digital como analógica.

A su vez, los tipos DVI-D y DVI-I pueden ser duales (DL o Dual Link), es decir, que pueden admitir dos enlaces.

Batalla entre el DVI y el HDMI

Conector DVI y HDMI.

Si la batalla entre HD-DVD y Blue-ray ha sido dura, aunque parece inclinarse hacia esta última tecnología, la que se ha producido entre DVI y HDMI ha sido más silenciosa, pero parece que también tiene un claro ganador, el HDMI.

Según un informe de In-Stat el descenso en el número de dispositivos que incorporan DVI será muy acusado desde 2008 hasta el 2011, pasando de 112 millones a tan solo 3 en estos años. En cambio HDMI crece cada vez más, y este año se espera que se distribuyan 143 millones de dispositivos con soporte para él.

HDMI le ha pasado la mano por la cara a DVI, especialmente en el terreno de dispositivos de consumo masivo como televisores, consolas, cámaras tanto de vídeo como de fotos,... El hecho de que incorpore el sonido en el mismo cable es uno de los factores que facilita su implantación, así como el que los conectores sean más pequeños y manejables, similares a los USB pero más pequeños, al contrario que el DVI, cuyos conectores son del mismo estilo que los VGA a los que han intentado sustituir.

En los ordenadores, donde más se ha implantado el DVI para su conexión con monitores es probable que se vea sustituido rápidamente por DisplayPort, que incorpora algunas de las innovaciones que ya tiene HDMI.

Véase también

Enlace externo

Fuentes