不止是VGA?為妳解析似曾相識的視頻端子
D-sub15pin(俗稱VGA端子)
D-sub是壹般電腦VGA卡最常見的端口,端口采用非對稱分布的15pin連接方式,其工作原理是將顯存內以數字格式存儲的影像信號在RAMDAC裏經過模擬變調成模擬高頻信號,然後再輸出到數字顯示設備成像,這樣VGA信號在輸入端(數字顯示設備內),就不必像其他視頻信號那樣還要經過矩陣解碼電路的換算。從前面的視頻成像原理可知VGA的視頻傳輸過程較為簡單,所以VGA端口擁有許多的優點,如無串擾無電路合成分離損耗等。
VGA傳輸信號以電腦影像信號為主,VGA端口裏包含了I2C匯流排,因此主機和顯示設備之間可以協商並自動確定使用最佳顯示格式,實現“隨插即用”,但由於使用混合視頻信號,因此在之後衍生了許多分離式端口如3RCA或DVI等。許多液晶投影機也支持由色差端子轉接至D-sub15pin這樣的影像輸入。
S-Video
SeparateVideo也有人稱為SUPERVIDEO,但正確的稱法為SeparateVideo也就是分離式影像端子輸入,會稱為SUPERVIDEO可能是S-Video是隨著S-VHS錄影機而發展起來的。S端子是壹種五芯端口的超級視頻端子,由視頻亮度訊號(Y)和視頻色度訊號(C)和壹路公***遮罩地線組成。它將亮度和色度分離輸出,避免了混合視頻訊號輸出時亮度和色度的相互幹擾。
1RCA相比由於它不再進行Y/C混合傳輸,因此也就無需再進行亮色分離和解碼工作,而且使用各自獨立的傳輸通道在很大程度上避免了視頻設備內信號串擾而產生的影像失真,極大地提高了影像的清晰度,但S-Video仍要將兩路色差信號(CrCb)混合為壹路色度信號C,進行傳輸然後再在顯示設備內解碼為Cb和Cr進行處理,這樣多少仍會帶來壹定信號損失而產生失真,但相當細微。S端子的視頻解析度高於1RCA端子。S端子傳輸的視頻信號保真度比V端子的更高,用S端子連接到的視頻設備下,其解析度可達400-500條,影響品質與3RCA(分量色差端子)基本相當,傳輸距離可達3-5M。
1RCA(俗稱標準視頻輸入端子/AV端子)
通常為黃色,采用模擬混合視頻信號。
V端子是Video(視頻)端子的簡稱,它是聲/畫分離的視頻端子,只管影像信號的傳輸,而音頻信號通過另外的端子連接。最常見的是被稱作AV端子的端口組,它是由三個獨立的RCA插頭(又叫RCA端子)組成的,其中的V端口連接混合視頻信號,為黃色插口;L端口連接左聲道聲音信號,為白色插口;R端口連接右聲道聲音信號,為紅色插口。
這種混合視頻信號沒有經過RF射頻信號那些調制、放大、檢波、解調等過程,信號保真度相對較中等,使用線材對影像品質影響大,解析度壹般可達350-450條,不過由於為模擬端口使用於數字的平面顯示設備,多了模擬轉數字的過程會損失不少S/N比,所以壹般數字的平面顯示設備比較不建議使用。
2RCA(俗稱聲音梅花端子)
通常為紅白兩色(白色為左聲道/紅色為右聲道),只傳送聲音。
3RCA(又稱視頻色差輸入端子)
3RCA它是在S端子的基礎上,將色度訊號分離,相當於YUV三個訊號,其解析度可達到600線以上。不過由於分量色差端子成本很高。也就是常見的YCbCr(或寫成YPbPr)輸入電視類產品現在都是靠色差輸入來提高輸入訊號品質,而且透過色差端子,可以輸入多種等級訊號,從最基本的480i到倍頻掃描的480p,甚至720p、1080i等等,都是要透過色差輸入才有辦法將訊號傳送到電視當中。
它通常采用YPbPr和YCbCr兩種標識,前者表示逐行掃描色差輸出,後者表示隔行掃描色差輸出。由上述關系可知,我們只需知道YCrCb的值就能夠得到G的值(即第四個等式不是必要的),所以在視頻輸出和顏色處理過程中就統壹忽略綠色差Cg而只保留YCrCb,這便是色差輸出的基本定義。
作為S-Video的進階產品色差輸出將S-Video傳輸的色度信號C分解為色差Cr和Cb,這樣就避免了兩路色差混合解碼並再次分離的過程,也保持了色度通道的最大帶寬,只需要經過反矩陣解碼電路就可以還原為RGB三原色信號而成像,這就最大限度地縮短了視頻源到顯示器成像之間的視頻信號通道,避免了因繁瑣的傳輸過程所帶來的影像失真,所以色差輸出的端口方式是目前模擬的各種視頻輸出端口中最好的壹種。
三基色BNC端子
還有壹種三基色BNC端子(或稱RGB端子),BNC端子這種是很容易與壹般色差端子混淆,三基色RGB端子的情況比分量色差端子要復雜些。因為它既有模擬的,又有數字的;有三個接頭、4/5個接頭、也有6/8個接頭,甚至十個接頭。
BNC端子還有許多種類常見的有:
3RCA三基色RGB端子(三個端子),是比分量色差端子效果好的連接端子。在播放機中直接將影像信號轉化為獨立的RGB三種基色,並直接通過RGB端子輸入電視機或顯示器中作為顯像管的激發信號。由於省去了許多轉換,處理電路連接格式的轉化,可以令影像得到比分量色差連接格式更高的保真度,獲得最佳的影像效果。
5RCA(Red/Green/Blue/H-sync/V-sync),用5個BNC端子接收紅、綠、藍水準同步和垂直同步信號。由R、G、B三原色信號及行同步、場同步五個獨立信號接頭組成。主要用於連接工作站等對掃描頻率要求很高的系統。通常用於工作站和同軸電纜連接的連接器,標準專業視頻設備輸入、輸出。
還由其他包含HDSDI/SDI等等,其中HDSDI的頻寬甚至高達1.485Gbit/Sec,且大部分的BNC端子都具有傳授HDTV的能力,還支持至最高端的1080/60(59.94i),BNC接頭可以隔絕視頻輸入信號,使信號相互間幹擾減少,且信號頻寬較普通D-SUB大,可達到最佳信號回應效果。BNC接頭擁有相當好的抗幹擾的能力,專業的機種甚至可將數字信號傳送至150/300M以上,模擬可傳送300M以上。
D端子,最前衛的視頻界面端子
D端子即Digital(數字)的意思,是目前最前衛的視頻界面端子,它采用了類似電腦的多針D型插接頭,用來直接傳輸數字影像信號,根據傳輸數字信號的規格不同,D端子已經形成了壹個系列的型號。目前有D1、D2、D3、D4、D5,系列序號越高,傳輸資料的規格越高。今後,將應用到D5端子,可以用來連接更高規格的1080P的逐行掃描影像。D端子是主要為提高畫面觀賞品質的連接界面標準,是透過處理芯片將DVD影片的訊號處理成符合D端子(D-link)傳輸的數碼訊號,透過播放設備達到提升影像的目的。
高畫質數字電視(HDTV)及標準畫質數字電視(SDTV);
I為奇數掃瞄(交錯式Interlaced),
P為循序掃瞄(逐行式Progressive);
具有向下相容性,例如支持D4就同時支持D1~3;
不過目前D端子幾乎都只出現在日系機種中,特別是日本近期BS(衛星電視)開始傳送HDTV的數字頻道,幾乎所有的BS接收器都有D端子,D端子又可傳輸數字信號,所以成為最佳選擇。
RS-232
數字顯示設備出現RS-232界面不是作為影像傳輸用,而是影像調整的裝置。
RS232C接頭:RS-232C標準(協定)的全稱是EIA-RS-232C標準,其中EIA(ElectronicIndustryAssociation)代表美國電子工業協會,RS(ecommededstandard)代表推薦標準,232是標識號,它規定連接電纜和機械、電氣特性、信號功能及傳送過程。其最大傳輸速率為20kbps,線纜最長為15米。RS232C埠被用於將電腦信號輸入控制。
DVI(DVI-I、DVI-D、DVI-A)
在部分高端的產品規格中,有些會特別註明有DVI(DigitalVisualInterface)接頭,DVI界面主要用於與具有數字顯示輸出功能的電腦顯卡相連接,顯示電腦的RGB信號。DVI(DigitalVisualInterface)數字顯示界面,是由1998年9月,在Intel開發者論壇上成立的數字顯示工作小組(DigitalDisplayWorkingGroup簡稱DDWG),所制定的數字顯示界面標準。
DVI數字端子比標準VGA端子信號要好,數字界面保證了全部內容采用數字格式傳輸,保證了主機到顯示器的傳輸過程中資料的完整性(無幹擾信號引入),可以得到更清晰的影像。DVI的主要目的是讓顯示卡的畫面訊號透過數字的方式傳送到電腦屏幕。因為以前的CRT屏幕所使用的是模擬訊號,所以傳統的D-sub15pin的電腦屏幕接頭走的是模擬訊號(復合信號),將顯示卡內的數字畫面訊號轉換成模擬訊號送到電腦屏幕去。
由於數字顯示器(液晶投影機、等離子電視、LCDTV等數字顯示產品)采用的是純數字的設備,那麽直接通過數字界面輸入數字信號當然會更好,而通過D-sub15pin就顯得有些不明智了(先將數字信號轉為模擬信號,再將模擬信號傳入數字顯示器,最後通過數字顯示器內部再次轉為數字信號)。
DVI接頭有三種,分別是DVI-Digital(DVI-D)、DVI-Analog(DVI-A)跟DVI-Integrated(DVI-I),DVI-Digital(DVI-D)只有支持數字顯示的設備、DVI-Analog(DVI-A)只有支持數字顯示的設備,DVI-Integrated(DVI-I)則是支持數字顯示跟模擬顯示。之所有會有這樣的搭配,因為DVI雖然是為了數字顯示設備所訂定的標準,但是因為透過數字的傳送不會降低畫面的效果,再加上為了考慮能夠轉換成模擬訊號,所以才會有DVI-D、DVI-A跟DVI-I這三種接頭,其中DVI-I可以相容DVI-D裝置(包括連接線),但是DVI-D接頭卻不能夠使用DVI-I連接線,所以大家會看到數字顯示設備是DVI-D的接頭,連接線是DVI-I的接頭,顯示卡是DVI-I的接頭。且DVI-I也可轉接成為D-sub15pin。
HDMI
HDMI界面號稱下世紀國際數字電視的標準規格“High-DefinitionMultimediaInterface(HDMI)”是於2002年12月9日由HDMIFounders(HDMI論壇)確認High-DefenitionMultimediaInterfaceSpecificationVersion1.0的規格。Pioneere更在2003年10月18日推出世界首款HDMIDVD播放機DV-S969AVi-N,現在HDMI界面幾乎就是發燒級的代表。
DMIFounders(HDMI論壇)由日立制作、松下電器、RoyalPhilips、SiliconImage、Sony、Thomson、東芝等七家國際級家電大廠組成。HDMI以DVI為基礎但提供更高的頻寬,最高頻寬為5Gbit/Sec,目前最高畫質的HDTV僅需要2Gbit/Sec,還有很大的預留量給將來可能的更高標準的數字信號。並加入了HDCP版權保護機制的同時增加了數字音頻傳輸,從而成為專用的多媒體資訊界面。HDMI支持1920*1080P高清晰數字信號,並支持DolbyDigital/DTS數字音頻格式。
HDMI支持的數字視頻格式:
SXGA:1280x1024@85Hz;
UXGA:1600x1200@60Hz;
SDTV:480i、480p、576i、576p;
HDTV:720p、1080i、1080P;
HDMI支持的數字音頻格式:
CD:16位@32、44.1、48KHZ;
DVD-VIDEO:8通道數字音頻;
DVD-AUDIO:1通道的24位@192KHZ;
HDMI同時橫跨PC與家電,支持EDID、DDC2B,因此具有HDMI的設備具有“隨插即用”的特點,信號源和顯示設備之間會自動進行“溝通”,自動選擇最合適的視頻/音頻格式。AV.link功能使妳可以只用壹個遙控器控制全部音/視頻設備的基本功能,在妳對所有的設備(DVD機,AVCenter,投影機等)進行初期設置之後,平常正常使用的基本功能可以通過任壹個設備的遙控器完成。初期設置之後,妳就可以把不大會用到的遙控器收起來,只留下最常用的設備的遙控器就可以了。加上HDMI包含音頻,除影像品質高外還可減少接線數量,可望成為未來的平面顯示設備的標準界面。
現在已有廠商推出HDMI轉DVI,讓HDMI與DVI也可互轉。
DisplayPort接口
在高清晰視頻即將流行之際,沒有高帶寬的顯示接口是無法立足的。DisplayPort問世之初,它可提供的帶寬就高達10.8Gb/s。要知道,HDMI1.2a的帶寬僅為4.95Gb/s,即便最新發布的HDMI1.3所提供的帶寬(10.2Gb/s)也稍遜於DisplayPort1.0。DisplayPort可支持WQXGA+(2560×1600)、QXGA(2048×1536)等分辨率及30/36bit(每原色10/12bit)的色深,充足的帶寬保證了今後大尺寸顯示設備對更高分辨率的需求。
和HDMI壹樣,DisplayPort也允許音頻與視頻信號***用壹條線纜傳輸,支持多種高質量數字音頻。但比HDMI更先進的是,DisplayPort在壹條線纜上還可實現更多的功能。在四條主傳輸通道之外,DisplayPort還提供了壹條功能強大的輔助通道。該輔助通道的傳輸帶寬為1Mbps,最高延遲僅為500μs,可以直接作為語音、視頻等低帶寬數據的傳輸通道,另外也可用於無延遲的遊戲控制。可見,DisplayPort可以實現對周邊設備最大程度的整合、控制。
目前DisplayPort的外接型接頭有兩種:壹種是標準型,類似USB、HDMI等接頭;另壹種是低矮型,主要針對連接面積有限的應用,比如超薄筆記型電腦。兩種接頭的最長外接距離都可以達到15米,雖然這個距離比HDMI要遜色壹些,不過接頭和接線的相關規格已為日後升級做好了準備,即便未來DisplayPort采用新的2X速率標準(21.6Gbps),接頭和接線也不必重新進行設計。
除實現設備與設備之間的連接外,DisplayPort還可用作設備內部的接口,甚至是芯片與芯片之間的數據接口。比如,DisplayPort就“圖謀”取代LCD中液晶面板與驅動電路板之間主流接口LVDS(LowVoltageDifferentialSignaling,低壓差分信號)接口的位置。DisplayPort的內接型接頭僅有26.3mm寬、1.1mm高,比LVDS接口小30%,但傳輸率卻是LVDS的3.8倍。
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