Saber Electrónica

61

Introducción

Los estándares analógicos,como el VGA, están diseñadospara dispositivos CRT (tubo derayos catódicos o tubo catódico).La fuente varía su tensión de sali-da con cada línea que emite pararepresentar el brillo deseado. Enuna pantalla CRT, esto se usapara asignar al rayo la intensidadadecuada mientras éste se vadesplazando por la pantalla. Estehaz de electrones no está pre-sente en pantallas digitales; ensu lugar hay una matriz de puntoscapaces de emitir luz (píxeles) alos que se debe asignar un valorde brillo para conformar una ima-gen. El decodificador hace estatarea tomando muestras de latensión de entrada a intervalosregulares. Cuando la fuente es

digital, como el caso de una com-putadora, esto puede provocardistorsión si las muestras no setoman en el centro de cada píxel,y, en general, el grado de ruidoentre píxeles adyacentes es ele-vado.

En DVI el brillo de los píxelesse transmite en forma de núme-ros binarios presentes en unalista. Cuando la pantalla posee suresolución nativa, sólo tiene queleer cada número y aplicar esebrillo al píxel apropiado. De estaforma, cada píxel del buffer desalida de la fuente se correspon-de directamente con un píxel enla pantalla, mientras que con unaseñal analógica el aspecto decada píxel puede verse afectadopor sus píxeles adyacentes, asícomo por el ruido eléctrico y otrasformas de distorsión analógica.

El formato de datos de DVIestá basado en el formato deserie PanelLink, desarrollado porSilicon Image Inc. y empleaTMDS ("Transition MinimizedD i fferential Signaling", SeñalDiferencial con Tr a n s i c i ó nMinimizada). Un enlace DVI con-siste en un cable de cuatro parestrenzados: uno para cada colorprimario (rojo, verde, y azul) yotro para el "reloj" (que sincronizala transmisión).

El sincronismo de la señal essimilar al de una señal analógicade vídeo. La imagen se transmitelínea por línea con intervalos deborrado entre cada línea y entrecada fotograma. No se usa com-presión ni transmisión por paque-tes y no admite que sólo se trans-mitan las zonas cambiadas de laimagen. Esto significa que se

DVI

Digital Visual InterfaceLa interfaz visual digital (en inglés

DVI, "digital visual interface") es una

interfaz de vídeo diseñada para obte -

ner la máxima calidad de visualización

posible en pantallas digitales, tales

como los monitores de cristal líquido

de pantalla plana y los proyectores

digitales. Fue desarrollada por el con -

sorcio industrial DDWG ("Digital

Display Working Group", Grupo de

Trabajo para la Pantalla Digital). Por

extensión del lenguaje, al conector de

dicha interfaz se le llama conector tipo DVI. En esta nota veremos aspecto de este estándar y

su comparación con otros usuales.

Informe de Federico Prado

fedprado@webelectronica.com.ar

TECNOLOGÍA DE PUNTA

Tecnología de Punta

Saber Electrónica

62

transmite la pantalla entera.Con un solo enlace DVI (o

Single Link), la máxima resolu-ción posible a 60Hz es de 2,6megapíxeles. Por esto, el conec-tor DVI admite un segundo enla-ce (Dual Link), con otro conjuntode pares trenzados para el rojo,el verde y el azul. Cuando serequiere un ancho de bandamayor que el que permite un soloenlace, el segundo se activa, ylos dos pueden emitir píxelesalternos. El estándar DVI especi-fica un límite máximo de 165MHzpara los enlaces únicos, de formaque los modos de pantalla querequieran un ancho de bandainferior pueden usar el modo deenlace único, y los que requieranmás deben usar el modo de enla-ce doble. Cuando se usan los dosenlaces, cada uno puede sobre-pasar los 165MHz. El segundoenlace también se puede usarcuando se necesiten más de 24bits por píxel, en cuyo caso trans-mite los bits menos significativos.

Al igual que los conectoresanalógicos VGA modernos, elconector DVI tiene pines para elcanal de datos de pantalla, ver-sión 2 (DDC 2) que permite aladaptador gráfico leer los datos

de identificación de pantallaextendidos (EDID, "ExtendedDisplay Identification Data").

Monitores DVI

Hoy una amplia gama demonitores y otros equipos devideo tienen conectores DVI, quenacieron a principios de 2003 conel monitor T221 de IBM cuentacon cuatro conectores DVI deenlace único y una resolución de3820x2400, o casi 9,2 millonesde píxeles. Su frecuencia deactualización es de sólo 13Hz yse conecta a un enlace único.Puede alcanzar 41Hz conectandolos cuatro conectores a tarjetasgráficas. Hay modelos posterio-res que se pueden conectar auna tarjeta gráfica DVI de dobleenlace, obteniendo así una fre-cuencia de 24Hz, aunque esto seconsigue usando una caja sepa-radora externa que convierte laseñal de doble enlace en dosseñales de enlace único para elmonitor.

La pantalla Cinema HDDisplay de 30 pulgadas de Apple,que apareció en el mercado amediados de 2004 fue una de las

primeras pantallas del mercadoen usar una conexión DVI dedoble enlace. Su resolución nati-va es 2560x1600, unos 4,1 millo-nes de píxeles.

El conector DVI (figura 1) nor-malmente posee pines paratransmitir las señales digitalesnativas de DVI. En los sistemasde doble enlace, se proporcionanpins adicionales para la segundaseñal. También puede tener pataspara transmitir las señales analó-gicas del estándar VGA. Estacaracterística se incluyó para darun carácter universal a DVI por locual, los conectores que la imple-mentan, admiten monitores deambos tipos (analógico o digital).

Los conectores DVI se clasifi-can en tres tipos en función dequé señales admiten:

DVI-D (sólo digital)

DVI-A (sólo analógica)

DVI-I (digital y analógica)

A veces se denomina DVI-DLa los conectores que admiten dosenlaces.

DVI es el único estándar deuso extendido que proporcionaopciones de transmisión digital yanalógica en el mismo conector.

Figura 1

Saber Electrónica

63

Digital Visual InterfaseLos estándares que compiten conél son exclusivamente digitales.Entre ellos están el sistema deseñal diferencial de bajo voltaje(LVDS, "Low-Voltage DifferentialSignalling") conocido por susmarcas FPD ("Flat-PanelDisplay", monitor de pantallaplana) Link y FLATLINK, asícomo sus sucesores, el LDI("LVDS Display Interface", inter-faz de pantalla LVDS) y OpenLDI.

Las señales USB no se incor-poraron al conector DVI. Estedescuido se ha resuelto en elconector VESA M1-DA usado porInFocus en sus proyectores, y enel conector Apple DisplayConnector de Apple Computer,que ya no se produce. El conec-tor VESA M1 es básicamente elconector VESA Plug & Display(P&D), cuyo nombre original esEVC ("Enhanced Vi d e oConnector", conector de vídeomejorado). El conector de Applees eléctricamente compatible conel VESA P&D/M1 y la estructurade los pins es la misma, pero laforma física del conector es dis-tinta.

Los reproductores de DVDmodernos, televisores (equiposHDTV entre ellos) y proyectoresde vídeo tienen conectoresHDMI. Los ordenadores conconectores DVI pueden usarequipos HDTV como pantallaspero se necesita un cable DVI aHDMI.

A continuación damos las prin-cipales especificaciones delestándar DVI:

DigitalFrecuencia mínima de reloj:

21,76MHz.

Frecuencia máxima de reloj

para enlace único: 165MHz.

Frecuencia máxima de reloj

para doble enlace: limitada sólo

por el cable.

Píxeles por ciclo de reloj:

1(enlace único) o 2 (doble enla -

ce)

Bits por píxel: 24

Ejemplos de modos de panta -

lla (enlace único):

HDTV (1920 x 1080) a 60Hz

con 5% de borrado LCD

(131MHz).

1920 x 1200 a 60 Hz

(154MHz).

UXGA (1600 x 1200) a 60 Hz

con borrado GTF (161MHz).

SXGA (1280 x 1024) a 85Hz

con borrado GTF (159MHz).

Ejemplos de modos de panta -

lla (doble enlace):

QXGA (2048 _ 1536) a 75Hz

con borrado GTF (2 a 170MHz).

HDTV (1920 x 1080) a 85Hz

con borrado GTF (2 a 126MHz).

2560 x 1600 (en pantallas

LCD de 30 pulgadas).

G T F ("Generalized Ti m i n g

Formula", Fórmula de

Sincronización Generalizada) es

un estándar VESA.

AnalógicoAncho de banda RGB:

400MHz a -3 dB.

Ventajas de DVI Sobre VGA

Para poder establecer unacomparación vamos a ver de quétipo de puertos estamos hablandoy cómo funcionan, así como enqué tipo de pantallas (monitores)se utilizan.

La figura 2 muestra un conec-tor VGA que es el utilizado nor-malmente para conectar la salidade nuestra tarjeta gráfica al moni-tor.

Aunque son conocidos comoVGA (Video Graphics Array), real-mente los conectores actuales notrabajan bajo el estándar VGA,que permite mostrar hasta unmáximo de 256 colores de unapaleta de 262.144 colores, conuna resolución máxima de

720x480 y un refresco máximo de70Hz, sino SVGA (Super VideoGraphics Array), que permiteunas resoluciones y paletas decolores muchísimo mayores, tal ycomo estamos acostumbrados.

Estos dos sistemas utilizan elmismo tipo de conector, denomi-nado VGA D-sub de 15 pines.

Pero este tipo de conector,que para monitores del tipo CRTson útiles, no son capaces desuministrar la suficiente calidadde imagen cuando se trata demonitores TFT u otros tipos simi-lares. Esto es debido a que, seael tipo de tarjeta gráfica que sea,la conexión con el monitor se rea-liza de forma analógica. La pro-fundidad de color se definemediante voltaje simple, por loque en teoría un monitor SVGA oVGA (del tipo CRT o de Tubo deRayos Catódicos) no tiene prácti-camente límite en cuanto alnúmero de colores que es capazde mostrar.

El brillo de cada color sedetermina mediante una varia-ción en la intensidad del rayomientas éste se desplaza por lalínea correspondiente.

Pero esto no ocurre del mismomodo cuando se trata de unmonitor TFT, que son los que seutilizan mayoritariamente en la

Figura 2

actualidad. Y esto es asíporque este tipo de pan-tallas no utilizan este sis-tema de rayos catódicos,sino que trabajan conuna matriz de píxeles, yhay que asignar un valorde brillo a cada uno deellos.

Esto se hace median-te el decodificador, quetoma muestras de entra-da de voltajes a interva-los regulares. Este siste-ma plantea un problemacuando tanto la fuenteemisora (en este caso latarjeta) como la recepto-ra (en este caso el moni-tor TFT) son digitales, yaque obliga a tomar estemuestreo del centromismo del píxel, paraevitar de este modo rui-dos y distorsiones delcolor. Esto provoca, entre otrascosas, que tanto el tono como elbrillo de un píxel se pueda verafectado por los de los píxelesque hay a su alrededor.

En el formato DVI esto sehace de otra forma (vea en lafigura 3 un cable con conectoresDVI), ya que se trata de un for-mato digital, por lo que el brillo decada píxel se transmite mediantecódigo binario. Esto hace quecuando una pantalla TFT trabajacon conexión DVI y en suresolución nativa (debemosrecordar que las pantallasTFT tienen una resoluciónnativa, que es en la quedan su máxima calidad)cada píxel de salida secorresponde con un píxelde la pantalla, lo que haceque los píxeles tengan todosu color, calidad y brillo.Evidentemente, para queesto ocurra ambos elemen-tos (tarjeta gráfica y moni-tor) deben tener conexio-nes digitales (DVI o HDMI).

Pero no todos los monitorestienen este tipo de conexión, porlo que hay en el mercado adapta-dores DVI-VGA, figura 4, ya quecomo hemos dicho la mayoría delas tarjetas gráficas están adop-tando este tipo de conexión, eli-minando incluso en muchoscasos las conexiones VGA. Estoes así porque los conectores DVIson capaces de transmitir tantoseñal analógica como digital enuno de sus modelos (DVI-I), que

es el que emplean lastarjetas gráficas. La señal digital emitidapor un conector DVIpuede ser reproducidaen un aparato consoporte para HDMImediante un conversorDVI-HDMI como el quepodemos ver en la figu-ra 5.

Los Formatos

de Video

en una Computadora

Veamos ahora las posi-bilidades de conexiónque tiene una placa devideo de computadora.En general, hablaremosde lo siguiente:

SLI Ready

TV-OUT

DVI

Pure Video

Drivers (Programas controla -

dores)

TV-Out

Esta salida, figura 6, nos per-mite visualizar la imagen queemite en cualquier televisor.Generalmente los TVs tienen dosentradas: Video o S-Video, la

Tecnología de Punta

Saber Electrónica

64

Figura 3

Figura 4

Figura 5

mayoría de las placasincluyen adaptadores parapermitir que conectemosnuestra placa con el televi-sor.

¿Cuál es la ventaja de

ésto?

Si tenemos un monitorde 15 o 17 pulgadas, perouna TV de mayores dimen-siones, sería más prácticover películas en el televisorque en el monitor.

Así mediante una sim-ple configuración desde elsoftware controlador denuestra placa de video,podemos hacer que nues-tras películas que tenemosguardadas en la PC pue-dan disfrutarse en la como-didad del televisor o inclu-so reproducir VCDs oDVDs.

DVI

Ya dijimos que DVI esuna salida de video digitaly que el video digital tieneuna calidad de imagenmucho más nítida y realque el analógico. Esta dife-rencia se notará cuandousemos juegos de altonivel gráfico o películas enHD (High Definition). Paraesto necesitamos un moni-tor LCD que tenga entradaDVI. En la figura 7 puede apreciarla imagen de una placa con trestipos de salidas de video. Las pla-cas de hoy en día tienen dos sali-das DVI, para poder conectar dosmonitores y duplicar la experien-cia. Las placas incluyen adapta-dores para que puedan conectarsus monitores analógicos igual-mente.

Drivers

Los drivers son los programascontroladores de todo tipo de

hardware. Con éstos el sistemaoperativo reconoce qué productoes el que instalamos, sabe cómomanejarlo y sacarle todo supotencial. Los fabricantes sonquienes constantemente actuali-zan estos programas así se mejo-ra la experiencia, se arreglanfallas reportadas por los usuarios,etc. Es muy importante que almomento de instalar la nuevaplaca, al iniciar el sistema opera-tivo, instalen los drivers del pro-ducto. Así podemos disfrutar al100% de la placa, con todas sus

opciones como habilitarsalida a la T V, doblemonitor, modificar la per-formance de la placa ovisualizar su temperatu-ra.

SLI

El SLI (vea el logo en lafigura 8) es una tecnolo-gía propia de la marcanVidia. Implica el uso dedos placas de video enuna misma PC, lograndoasí el doble de potenciagrafica. Esta tecnologíase llama también MultiGPU. Se dice quehaciendo un “puente SLI”mejora la performancede la computadora o,más precisamente, de laplaca de video.

¿Qué necesitamos para

tener un SLI?

* 2 placas de video igua -

les: Mismo fabricante,

modelo, tamaño y que

soporten SLI.

* Motherboard con chip -

set nVidia nForce que soporte

SLI y tenga 2 zócalos PCI-

Express 16x libres.

* Fuente acorde, 500W

Reales para arriba, dependiendo

de qué placas usemos.

Para saber si su motherboardo placa de video soportan SLI,deben consultar el manual.

Para entender el alcance deluso de SLI digamos que en unaplaca de video, todas las imáge-nes que vemos en el monitor sonprocesadas por la placa.

Saber Electrónica

65

Digital Visual Interfase

Figura 6

Figura 7

Figura 9

Figura 8

100% de la placa asigna -

da al 100% de la pantalla del

monitor.

Con dos placas de videoen SLI, duplicamos la perfor-mance de la siguiente mane-ra:

100% de una de las pla -

cas asignada solo al 50% del

m o n i t o r. Se reduce así la

carga de trabajo de la placa,

pero su performance sigue al

máximo.

Esto logra que se dupliquela capacidad gráfica y experi-mentemos una performancemuy superior. El equivalentede ATI para esta tecnologíase llama ATI CrossFire. Elarmado de esta configuraciónes muy simple, las placas seinterconectan por un puenteque se llama SLI Bridge, figu-ras 9, una vez que se inicia elsistema operativo, configura-mos la opción Multi GPU.

Pure Video

Esta tecnología (ver logoen la figura 10) propia de lasplacas Geforce de nVi d i a ,permite al usuario experimen-tar alta definición a la hora dereproducir videos. Medianteesta implementación, semejora la calidad visual detodo tipo de formato, peroesta más que nada diseñadapara los videos HD. El equi-valente de ATI se llamaaVIVO. ✪

Bibliografía:

Wikipedia

www.configurarequipos.com/

www.elmundodigital.com

Tecnología de Punta

Saber Electrónica

66

Figura 10