HDMI、DVI我们的电脑为什么会有这么多种视频界面？

【PConline DIY老司机】前一段时间，刚换了一个显示器，显示器配上了所有种类的视频连接线，而我自己用的话仅仅会去使用其中的一种。其实大家在买电脑的时候也会看到显示器、显卡有多种界面。那为什么我们现在的电脑视频界面还这么多种？这些界面除了外形不一样又有什么区别？

视频界面多样性

在我们的电脑出现的历史中，有很多界面出现了，仅视频界面我们目前能常接触到的就有VGA、DVI、HDMI和DP界面，而且到目前为止，还是有很多显卡还在支持老式的VGA、DVI界面。

目前的公版显卡上会有HDMI和DP两种界面，但是一般的显卡制造商会在显卡上添加一个DVI界面，不过目前我们新买的显示器界面齐全的话也会带着这三种界面，VGA目前被淘汰掉了，这是因为VGA传输的是模拟信号。那除了形状不一样，这几个界面又有什么大的差别呢？

DVI界面

显示器数据线性能：DP>HDMI>DVI>VGA。其中 VGA是模拟信号，目前已经被主流淘汰，这也是我们目前能在最新显卡上看到其他三种界面却看不到VGA界面的原因，DVI、HDMI、DP 都是数字信号，是目前的主流。不过我们很多老式的显示器都还是VGA界面，所以我们时常会使用一个HDMI或者其他界面转VGA界面的转接器。

DVI界面

DVI是高清界面，但不带音频，也就是说，DVI视频接线只传输画面图形信号，但不传输音频信号。但是DVI界面也有不少弊端：由于最初设计时是为PC端进行的，所以对于电视等兼容能力较差、只支持8bit的RGB信号传输、兼容性考虑，预留了不少引脚以支持模拟设备，造成界面体积较大。目前比较好的DVI界面能够传输2K画面，但也基本是极限了。

HDMI界面

HDMI既能传输高清图形画面信号，也能够传输音频信号，一般来说家里会接电视，而且抗干扰强。目前最高的HDMI2.1标准，支持8k 60Hz和4k 120Hz，分辨率最高可以达到10K。其还支持高动态范围HDR，并且带宽提高到了48Gbps。

DP界面

DP界面也是一种高清数字显示界面标准，可以连接电脑和显示器，也可以连接电脑和家庭影院。DP界面可以理解是HDMI的加强版，在音频和视频传输方面更加强悍。目前情况下，DP与HDMI在性能上没有多大区别。如果你使用3840*2160分辨率（4K），HDMI由于带宽不足，最大只能传送30帧，DP就没有问题。

上面我们了解了各个界面的区别，还提到了色深、带宽等概念。其实目前主流的已经是HDMI和DP两种界面了，但是两者之间还是有很大的区别，特别是在带宽上，其实我们的图像信号传输，所需要的带宽也是很高的。

下面就来了解一下界面、带宽、分辨率、色深之间的关系。

色深（bit）

我们先来了解一下色深吧。

我们常常能看到一些面向色彩专业领域的显示器有标上8bit/10bit面板，那bit是什么意思，我们该怎么去理解？

其实bit代表的还是计算机二进制中的基本单位，而二进制信息是由0和1组成的，套用到显示器上也是一样的。

我们假设我做了一台显示器，采用的是1bit面板，表示显示器的像素点只能识别1位信息，那么这个像素点可以展现的信息是“1”或者是“0”，那么这个像素点可以显示2（2^1）位颜色，而每个像素点是由RGB三种颜色组成，所以最终我们显示器可以展现出2^1^3=8种颜色。

而我们假设我做的显示器是2bit面板时，表示显示器的像素点只能识别1位信息，那么这个像素点可以展现的信息是“00”“01”“10”和“11”四种，那么这个像素点可以显示2^2^3=64种颜色。

以此类推，显示器如果是8bit面板将可显示2^8^3=16777216种颜色。

可能有的网友就要问了，色深和带宽界面有什么关系。前面我们就已经说到了，bit代表的是一个数据（0/1），而我们的界面是用来传输数据的，带宽则代表了界面传输数据的快慢。

计算各种分辨率下所需要的带宽

很多时候并不是我们的电脑不行，很可能是你用的界面限制了你的画面传输。

目前我们一般使用的显示器是8bit色深的显示器，那我们就来计算一下在8bit色深（因为一个像素点是由RGB三色组成，所以一个像素点的数据需求24bit），60fps的情况下，1080p、2K、4K各自需要多少的带宽进行数据传输：

1080p：1920×1080×24bit×60fps=2.99Gbps

2K：2048×1556×24bit×60fps=4.59Gbps

4K：4096×2160×24bit×60fps=11.94Gbps

这个计算结果是非常理论化的，还有别的因素要考虑。HDMI使用的TMDS(最小化传输差分信号)机制，8bit/10bit编码方式，实际效率是理论值的80%，所以那个11.94Gbps的带宽实际需要1.25倍带宽，也就是14.9Gbps。而DP则不会出现这种问题。

面对来势汹汹的4K高清我们怎么选？

国际电联ITU设定的观看4K最佳帧频是120Hz，最低色彩编码是10-bit，否则的话，不能称得上是真正的4K。目前4K分为了入门级4K、运营商级4K、极致4K。其中运营商级4K体验标准可以满足60Hz帧率、10-bit色深，接入带宽要求在50兆以上。目前大规模宣传的是4K 30Hz，而极致4K则需要4K/120Hz/12bit。

接下来继续计算：

入门级4K：4096×2160×24bit×30fps=6.37Gbps

运营级4K：4096×2160×30bit×60fps=15.93Gbps

极致级4K：4096×2160×36bit×120fps=38.22Gbps

目前HDMI2.1的速率为48Gbps，DP1.4的速率为32.4Gbps，虽然看起来HDMI速率比DP要好，但是HDMI传输仅仅只能达到80%效率，而且还有音频要占用带宽，面对极致4K使用HDMI2.1的线材也不一定够用。所以目前两种界面最新标准最高都仅仅能支持比较好的4K/120Hz/10bit画面和显示器。

总结

相信这一篇分析能够让大家在选择显示器和线材上有一个清晰的了解，希望能帮助大家在选择线材和显示器上有一定的帮助。不过话说回来，虽然现在有了4K分辨率120Hz的显示器，电视方面也有了8K级别面世，但目前连入门4K都还未全面普及，谈极致4K似乎还为之过早了些。

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