واجهة بصرية رقمية

واجهة العرض الرقمية المرئية ( DVI ) هي واجهة عرض فيديو طورتها مجموعة عمل العرض الرقمي (DDWG). تُستخدم هذه الواجهة الرقمية لتوصيل مصدر فيديو، مثل وحدة تحكم عرض الفيديو ، بجهاز عرض ، مثل شاشة الكمبيوتر . وقد طُوّرت بهدف إنشاء معيار صناعي لنقل محتوى الفيديو الرقمي غير المضغوط .

تدعم أجهزة DVI المصنعة تحت اسم DVI-I التوصيلات التناظرية، وهي متوافقة مع واجهة VGA التناظرية ^{[ 1 ]} لاحتوائها على منافذ VGA، بينما أجهزة DVI-D رقمية فقط. وقد أدى هذا التوافق، إلى جانب مزايا أخرى، إلى انتشارها الواسع على حساب معايير العرض الرقمي المنافسة، مثل Plug and Display (P&D) و Digital Flat Panel (DFP). ^{[ 2 ]} على الرغم من أن DVI يرتبط بشكل أساسي بأجهزة الكمبيوتر، إلا أنه يُستخدم أحيانًا في أجهزة إلكترونية استهلاكية أخرى ، مثل أجهزة التلفزيون ومشغلات أقراص DVD .

في عامي 1994 و1995، قامت جمعية معايير الإلكترونيات المرئية (VESA) بمحاولة سابقة لإصدار معيار مُحدَّث لموصل VGA التناظري، وذلك من خلال موصل الفيديو المُحسَّن (EVC)، الذي كان يهدف إلى توحيد الكابلات بين الحاسوب والشاشة. ^{[ 3 ] [ 4 ]} استخدم موصل EVC موصل Molex MicroCross ذو 35 سنًا ، ونقل الفيديو التناظري (مدخلًا ومخرجًا)، والصوت الاستريو التناظري (مدخلًا ومخرجًا)، والبيانات (عبر USB و FireWire ). في الوقت نفسه، ومع تزايد توفر شاشات العرض الرقمية المسطحة، تحولت الأولوية إلى نقل الفيديو الرقمي، مما كان من شأنه أن يُلغي خطوات التحويل التناظري/الرقمي الإضافية المطلوبة لموصلي VGA وEVC. ^{[ 5 ] : 5-6} أعادت VESA استخدام موصل EVC، ^{[ 6 ]} التي أصدرت معيار Plug & Display (P&D) في عام 1997. ^{[ 3 ]} وفر معيار P&D فيديو رقميًا أحادي الوصلة TMDS مع خيار إخراج فيديو تناظري وبيانات (USB وFireWire)، باستخدام موصل MicroCross ذي 35 سنًا مشابهًا لموصل EVC؛ أُعيد استخدام خطوط إدخال الصوت والفيديو التناظرية من EVC لنقل الفيديو الرقمي لمعيار P&D. ^{[ 5 ] : 4 [ 7 ] : §1.3.3}

نظرًا لأن موصل P&D كان كبيرًا ومكلفًا، فقد طوّر اتحاد من الشركات معيار DFP (1999)، الذي ركّز حصريًا على نقل الفيديو الرقمي باستخدام موصل شريطي دقيق ذي 20 سنًا، متجاهلًا إمكانيات الفيديو والبيانات التناظرية الموجودة في P&D. ^{[ 4 ] : ​​3 [ 5 ] : 4} في المقابل، اختار DVI حذف وظائف البيانات فقط من P&D، مستخدمًا موصل MicroCross ذي 29 سنًا لنقل الفيديو الرقمي والتناظري. ^{[ 8 ]} والأهم من ذلك، أن DVI يسمح بإشارات TMDS ثنائية الوصلة، ^{[ 9 ]} مما يعني أنه يدعم دقة أعلى من موصلات P&D وDFP أحادية الوصلة، وهو ما أدى إلى اعتماده بنجاح كمعيار صناعي. يتم تحقيق توافق DVI مع P&D وDFP عادةً من خلال محولات سلبية توفر واجهات مادية مناسبة، حيث تستخدم المعايير الثلاثة جميعها بروتوكولات المصافحة DDC/EDID نفسها وإشارات الفيديو الرقمية TMDS. ^{[ 10 ] : §1.3.7}

بدأ منفذ DVI في المنتجات بدءًا من عام 1999. وكانت شاشة Cinema Display الأصلية من Apple ، التي تم إطلاقها في عام 1999، من أوائل شاشات DVI .

يعتمد تنسيق نقل الفيديو الرقمي DVI على panelLink ، وهو تنسيق تسلسلي طورته شركة Silicon Image ويستخدم رابطًا تسلسليًا عالي السرعة يسمى إشارة التفاضل المصغر للانتقال (TMDS).

دبابيس موصل DVI الأنثوي (صورة للقابس)

يُطلق على موصل DVI الموجود على الجهاز أحد ثلاثة أسماء، وذلك حسب الإشارات التي ينفذها:

• DVI-I (مدمج، يجمع بين الرقمي والتناظري في نفس الموصل؛ قد يكون الرقمي أحادي أو ثنائي الوصلة)
• DVI-D (رقمي فقط، وصلة واحدة أو وصلة مزدوجة)
• DVI-A (تناظري فقط)

معظم أنواع موصلات DVI - باستثناء DVI-A - تحتوي على دبابيس لنقل إشارات الفيديو الرقمية. وتأتي هذه الموصلات بنوعين: أحادي الوصلة وثنائي الوصلة. يستخدم موصل DVI أحادي الوصلة جهاز إرسال واحد بتردد ساعة TMDS يصل إلى 165  ميجاهرتز، ويدعم دقة تصل إلى 1920  ×  1200 بكسل بمعدل 60  هرتز. أما موصل DVI ثنائي الوصلة، فيضيف ستة دبابيس في منتصف الموصل لجهاز إرسال ثانٍ، مما يزيد من عرض النطاق الترددي ويدعم دقة تصل إلى 2560  ×  1600 بكسل بمعدل 60  هرتز. ^{[ 11 ]} يُشار أحيانًا إلى الموصل الذي يحتوي على هذه الدبابيس الإضافية باسم DVI-DL (ثنائي الوصلة). يجب عدم الخلط بين موصل الوصلة المزدوجة وشاشة العرض المزدوجة (المعروفة أيضًا باسم الشاشة المزدوجة )، وهي عبارة عن جهاز كمبيوتر واحد متصل بشاشتين، ويستخدم أحيانًا موصل DMS-59 لتوصيل موصلين DVI أحاديي الوصلة.

بالإضافة إلى الإشارات الرقمية، تحتوي بعض موصلات DVI على دبابيس لنقل الإشارات التناظرية، والتي يمكن استخدامها لتوصيل شاشة عرض تناظرية. الدبابيس التناظرية هي الأربعة المحيطة بالطرف المسطح في موصل DVI-I أو DVI-A. على سبيل المثال، يمكن توصيل شاشة VGA بمصدر فيديو عبر DVI-I باستخدام محول سلبي. ولأن الدبابيس التناظرية متوافقة مباشرةً مع إشارات VGA، فإن المحولات السلبية سهلة الإنتاج ورخيصة التكلفة، مما يوفر حلاً فعالاً من حيث التكلفة لدعم VGA عبر DVI. يكون الطرف المسطح الطويل في موصل DVI-I أعرض من نظيره في موصل DVI-D، لذا حتى في حال إزالة الدبابيس التناظرية الأربعة يدويًا، فلن يكون من الممكن توصيل موصل DVI-I ذكر بموصل DVI-D أنثى. مع ذلك، من الممكن توصيل موصل DVI-D ذكر بموصل DVI-I أنثى. ^{[ 12 ]}

يُعدّ DVI المعيار الوحيد واسع الانتشار للفيديو الذي يتضمن الإرسال التناظري والرقمي في نفس الموصل. ^{[ 13 ]} المعايير المنافسة رقمية حصراً: وتشمل هذه نظامًا يستخدم إشارات تفاضلية منخفضة الجهد ( LVDS )، والمعروف بأسمائه التجارية FPD-Link (شاشة مسطحة) وFLATLINK؛ وخلفائه، واجهة عرض LVDS (LDI) و OpenLDI .

تحتوي بعض مشغلات أقراص DVD وأجهزة التلفزيون عالية الوضوح وأجهزة عرض الفيديو على موصلات DVI التي تنقل إشارة مشفرة لحماية المحتوى من النسخ باستخدام بروتوكول حماية المحتوى الرقمي عالي النطاق الترددي (HDCP). يمكن توصيل أجهزة الكمبيوتر بأجهزة التلفزيون عالية الوضوح عبر DVI، ولكن يجب أن تدعم بطاقة الرسومات بروتوكول HDCP لتشغيل المحتوى المحمي بواسطة إدارة الحقوق الرقمية (DRM).

HDMI هي واجهة صوت/فيديو رقمية حديثة طُوّرت وروّجت لها صناعة الإلكترونيات الاستهلاكية . تتشابه DVI وHDMI في المواصفات الكهربائية لأزواج الأسلاك المجدولة TMDS وVESA/DDC. مع ذلك، تختلف HDMI وDVI في عدة جوانب رئيسية:

• لا ينقل منفذ HDMI الإشارات التناظرية، وبالتالي فهو يفتقر إلى التوافق مع منفذ VGA.
• يقتصر DVI على نموذج ألوان RGB ، ^{[ 16 ]} بينما يدعم HDMI أيضًا مساحات ألوان YCbCr 4:4:4 و YCbCr 4:2:2، والتي لا تستخدم بشكل عام في رسومات الكمبيوتر.
• بالإضافة إلى الفيديو الرقمي، يدعم HDMI نقل الحزم المستخدمة للصوت الرقمي.

تقوم مصادر HDMI بالتمييز بين شاشات DVI القديمة والشاشات التي تدعم HDMI عن طريق قراءة كتلة EDID الخاصة بالشاشة .

لتعزيز التوافق بين أجهزة DVI-D وHDMI، تدعم مكونات مصدر HDMI وشاشات العرض إشارات DVI-D. على سبيل المثال، يمكن تشغيل شاشة HDMI بواسطة مصدر DVI-D لأن كلاً من HDMI وDVI-D يحددان مجموعة دنيا متداخلة من الدقة المدعومة وتنسيقات مخزن الإطارات.

تستخدم بعض مصادر DVI-D وصلات غير قياسية لإخراج إشارات HDMI التي تتضمن الصوت (مثل سلسلة ATI 3000 وسلسلة NVIDIA GTX 200 ). ^{[ 16 ]} تستخدم بعض شاشات الوسائط المتعددة محول DVI إلى HDMI لإدخال إشارة HDMI مع الصوت. وتختلف الإمكانيات الدقيقة باختلاف مواصفات بطاقة الفيديو.

في المقابل، قد لا تتمكن شاشة DVI التي تفتقر إلى دعم HDCP الاختياري من عرض المحتوى المحمي، حتى وإن كانت متوافقة مع مصدر HDMI. ولا يمكن استخدام ميزات HDMI الخاصة، مثل التحكم عن بُعد، ونقل الصوت، وxvYCC، والألوان العميقة، في الأجهزة التي تدعم إشارات DVI فقط. ويخضع توافق HDCP بين أجهزة المصدر والوجهة لمواصفات الشركة المصنعة لكل جهاز.

في ديسمبر 2010، أعلنت إنتل ، وإيه إم دي ، والعديد من مصنعي أجهزة الكمبيوتر والشاشات، توقفهم عن دعم تقنيات DVI-I و VGA و LVDS اعتبارًا من عامي 2013/2015، وتسريع اعتماد تقنيتي DisplayPort وHDMI. ^{[ 17 ] [ 18 ]} كما صرحوا: "لم تواكب الواجهات القديمة مثل VGA وDVI وLVDS التطورات، وتوفر المعايير الأحدث مثل DisplayPort وHDMI أفضل خيارات الاتصال للمستقبل. ونرى أن DisplayPort 1.2 هو واجهة المستقبل لشاشات الكمبيوتر، إلى جانب HDMI 1.4a لتوصيل أجهزة التلفزيون".

• قائمة موصلات الفيديو
• DiiVA – الصوت/الفيديو ثنائي الاتجاه عبر Cat6A، صفحات تعرض أوصافًا مختصرة لأهداف إعادة التوجيه 
• DMS-59 – موصل واحد بحجم DVI يوفر قناتين DVI أو VGA أحاديتي الوصلة

• صورة السيليكون ؛ موليكس (2 أبريل 1999). "واجهة العرض الرقمية" (ملف PDF) . المراجعة 1.0: الإصدار الأولي للمواصفات. فريق عمل العرض الرقمي . مؤرشف من الأصل بتاريخ 13 أغسطس 2012.