Conexões de vídeo, HDMI, DVI, VGA, qual a diferença entre elas e qual usar?

Antigamente os computadores utilizavam apenas portas VGA para ligar nos bons e velhos monitores de tubo, mas com o tempo, isto começou a mudar, pois a conexão VGA é puramente analógica, enviando as cores e a sincronização horizontal e vertical, própria para exibição de monitores analógicos.

Com a evolução dos monitores de LCD, LED, Plasma, e etc, foi necessário converter todas as informações analógicas em digital, para que cada pixel esteja certo em seu lugar na área de imagem digital.


O sinal analógico é uma onda senoidal que envia um sinal que pode oscilar em um enorme range de valores de energia, e deixar esta onda sempre correta, precisam de bons decodificadores para evitar ruídos, remover erros não previsíveis, e até mesmo oscilações comuns da rede elétrica.

Os cabos "digitais", na realidade continuam trabalhando da mesma forma, mas o range é quebrado em partes, então uma oscilação pequena ainda continua entregando um "valor" sem que se torne interferência ou algum problema.

No analógico, o sinal de um suposto cabo trafega com 1,21564v volts e tem um range de 1,21500v a 1,23400v e qualquer valor de voltagem que chegar no destino, é tratado como uma informação real e válida.

Já no digital, estes 1,21564 são quebrados em 2 (ou mais partes) iguais, por exemplo: 1,23400 = - 1,21564 = 0,01836. Então pegamos este valor e dividimos em 2 partes (0,00918v): Range 1: 1,23400 até  1,22482 é considerado valor 1, e de 1,22481 até 1,21564 é considerado zero.

Nem sempre um sistema digital quebra em apenas 2 partes, podem haver vários segmentos e vários ranges para até considerar outros valores, e não apenas zeros e uns, e é nisto que muitos sistemas digitais tiram vantagem utilizando ainda os mesmos cabos de antes, mas utilizando controladores e reguladores de voltagem mais precisos para entregar os dados oscilando a energia em níveis menores, e mais rápidos.

Cabo VGA, por padrão, só trafega dados analógicos, mas há uma conversão analógico-digital dentro dos monitores atuais, que podem impactar na visualização da imagem, assim como velocidade em ms de tempo de resposta.

Porém, se você utiliza um cabo que transfere dados próprios para digital, otimizados nas duas pontas para isto, não é necessário ter um bom regulador de tensão que sempre emita a mesma voltagem, desde que hajam correções de erro, como no caso do HDMI.

O HDMI

O padrão HDMI surgiu pela necessidade de entregar um conteúdo de dados digital para conteúdos multimídia, com proteção contra gravação e reprodução não autorizada de conteúdos digitais, uma evolução do DRM de aparelhos de DVD que eram ligados por RCA e que poderiam ser copiados por placas de captura ou até mesmo aplicativos no computador que realizavam a quebra da chave para realizar a cópia do disco.

Dentro do HDMI, existem mais protocolos de segurança e controle, do que imagem em si, principalmente se o conteúdo for vídeo protegido, onde os dados são trafegados criptografados entre o computador e o monitor, utilizando a tecnologia HDCP. É um padrão de transmissão de imagens segura, produzido para ser utilizado em ambiente residencial, nos domicílios do público em geral.

A cada ano que passa, novas tecnologias surgem ao HDMI, e novas versões e novos padrões incorporam melhores recursos, criptografias, correção de erro, transporte de áudio, aumento da taxa de tráfego de dados e novos suportes para imagens em 4K por exemplo, conforme a versão suportada.

O DVI

O padrão DVI, é, resumidamente, o meio de transporte digital mais simples, que opera entre VGA e HDMI, e faz a função de transportar imagem digital do computador ao monitor, sem nenhuma outra função sobre ele, como HDCP e etc, como encontramos no HDMI.

É comum encontrar portas de DVI em placas de vídeo, pois os fabricantes sempre incluem pois é mais barato o suporte de DVI do que para o HDMI, apesar de HDMI também ser retro-compatível com um protocolo para suporte ao DVI embutido (sendo possível transmitir sinal DVI sobre HDMI).

Existem algumas placas de vídeo que tem a informação que há suporte ao HDCP sobre DVI, isto é porque foi negociado uma conexão HDMI com os pinos do DVI, pois há um adaptador de DVI para HDMI em uma das pontas, e a placa de vídeo é capaz de detectar o tipo de protocolo através destas portas.

VGA

O VGA é o padrão mais tradicional e simples de transportar imagem produzido para transmitir a imagem entre o gabinete do computador e o monitor de tubo, operando na mesma frequência de hertz onde o monitor atualiza sua imagem, ou seja, o computador era o primeiro responsável em enviar a informação que seria renderizada no tubo da tela, naqueles monitores antigos, que operavam na faixa de 50 Hz ou 50 atualizações por segundo.

O sinal é totalmente analógico, e totalmente suscetível a interferências se o cabo não for blindado ou protegido contra espectro eletromagnético, que são aquelas ondas de rádio e semelhantes, interferências por motores, reatores, e transformadores em geral.

A quantidade de pinos é 15, mas de fato, a imagem precisa de aproximadamente 8 fios para transmitir a imagem, que é os pinos das cores, e de sincronização de horizontal e vertical, para que possa formar a imagem.

Nos monitores de LCD, há um conversor analógico-digital para que possa ser reproduzido nas telas, pois elas são totalmente digitais. Para acelerar o FPS em alguns jogos, recomenda-se não utilizar VGA, pois DVI consegue entregar mais quadros por segundo que o VGA, pois há cerca de um limite de 60 Hz no VGA, que é ultrapassado para algumas resoluções com DVI.


Veja mais em:
http://www.differencebetween.info/difference-between-hdmi-vga-and-dvi