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音视频输入输出接口简介

2017-09-20 05:01:13    2094次浏览

随着视频清晰度的不断提升,也促使我们对高清视频产生了浓厚的兴趣,而如果要达到某些清晰的视频就需要配备相应的接口才能完全发挥其画质,所以,说视频接口的发展是实现高清的前提。从早期最常见且最古老的的有限TV输入到如今最尖端的HDMI数字高清接口,前前后后诞生了不少接口。接下来简单介绍各种接口的情况:

1:TV接口

TV接口又称RF射频输入,毫无疑问,这是在电视机最早出现的接口.TV接口的成像原理是将视频信号(CVBS)和音频信号(AUDIO)相混合编码后输出,然后在显示设备内部进行一系列分离/解码的过程输出成像。由于需要较多的处理步骤进行视频、音频混合编码,所以会导致信号互相干扰,所以它的画质输出质量是所有接口中最差的。

2:AV接口

复合视频(Composite)通常采用黄色的RCA(莲花插座)接头。“复合”含义是同一信道中传输亮度和色度信号的模拟信号,但电视机如果不能很好的分离这两种信号,就会出现虚影。音频接口和视频接口成对使用,通常都是白色的音频接口和黄色的视频接口,采用RCA(莲花头)进行连接,使用时只需要将带莲花头的标准AV 线缆与相应接口连接起来即可。

AV接口实现了音频和视频的分离传输,这就避免了因为音/视频混合干扰而导致的图像质量下降,但由于AV 接口传输的仍然是一种亮度/色度(Y/C)混合的视频信号,需要对其进行亮/ 色分离和色度解码才能成像,在先混合,再分离处理过程中必然会造成信号的丢失或失真,色度信号和亮度信号也会有很大的机会相互干扰。由于亮度/色度(Y/C)混合的视频信号处理方式所固有的技术缺陷,AV视频接口的应用就有了极大的限制。这种先混合再分离的过程必然会造成色彩信号的损失,色度信号和亮度信号也会有很大的机会相互干扰从而影响最终输出的图像质量。传输距离: 75-3(约100米) ;75-5(约300米)

3:色差分量接口/YPbPr /YCbCr色差接口

色差分量(Component)接口采用YPbPr和YCbCr两种标识,前者表示逐行扫描色差输出,后者表示隔行扫描色差输出。色差分量接口一般利用3根信号线分别传送亮色和两路色差信号。这3组信号分别是:亮度以Y标注,以及从三原色信号中的两种——蓝色和红色——去掉亮度信号后的色彩差异信号,分别标注为Pb和Pr,或者Cb和Cr,在三条线的接头处分别用绿、蓝、红色进行区别。这三条线如果相互之间插错了,可能会显示不出画面,或者显示出奇怪的色彩来。色差分量接口是模拟接口,支持传送480i/480p/576p/720p/1080i/1080p等格式的视频信号,本身不传输音频信号。 传输距离:15米左右

4:DVI接口

DVI接口是在AV接口的基础上采用数字信号显示视频信号DVI(Digital Visual Interface)接口,即数字视频接口。DVI接口标准是1999年由Silicon Image、Intel(英特尔)、Compaq(康柏)、IBM、HP(惠普)、NEC、Fujitsu(富士通)等公司共同组成DDWG(Digital Display Working Group,数字显示工作组)推出的接口标准。 。DVI接口与VGA都是电脑中最常用的接口,与VGA不同的是,DVI可以传输数字信号,不用再进过数模转换,所以画面质量非常高。

目前常见的DVI接口有两种,分别是DVI-Digital(DVI-D)与DVI-Integrated(DVI-I),DVI-D仅支持数字信号,而DVI-I则不仅支持数字信号,还可以支持模拟信号,也就是说DVI-I的兼容性更强。 DVI信号通常有效的传输距离为5-7米,目前市场上可提供将DVI信号扩展到30米左右的DVI信号线路中继器; DVI的带宽有1.65Gb/s。

一个是DVI-D接口,只能接收数字信号,接口上只有3排8列共24个针脚,其中右上角的一个针脚为空。不兼容模拟信号。DVI-I接口,可同时兼容模拟和数字信号。兼容模拟幸好并不意味着模拟信号的接口D-Sub接口可以连接在DVI-I接口上,而是必须通过一个转换接头才能使用,一般采用这种接口的显卡都会带有相关的转换接头。

5:S端子/S-Video接口

S-Video连接规格是由日本人开发的一种规格,S指的是“SEPARATE(分离)”,它将亮度和色度分离输出,避免了混合视讯讯号输出时亮度和色度的相互干扰。与合成影像相比,S-端子更有效使图像在低失真的情况下,原画再生.

S端子可以根据针数详细的分为4针、7针和8针、9针四种型号

4针是常见S-端子,目前的电视机、影碟机、投影仪配接的都是4针接口,较早一些的显卡如MX440,FX5200等配置的也是4针S-端子。

7针S-端子比较4针的多出了一路复合信号,可以单独分离输出RCA信号(复合信号),在显卡上就可以省去一个黄色的VIDEO输出接口。虽然多出的2针功能和定义各不相同,但一般都是把这两针作为标准AV视频信号输出,这样就使得这个7针接口即能分离出一路4针标准S端子信号,又能分离出一路标准的AV视频信号。有的配备7针S端子的显卡配备一个一转二的转接输出装置,可以分成S端子和AV输出两种模式

八针S端子,是在四针S端子基础上又增加了复合视频信号。(Y、Cr、Cb)就是利用其针同时传送三路信号:Y是亮度信号,只包含黑白图象信息;Cr是R-Y信号,即红色信号与亮度信号的差;Cb是B-Y信号,即蓝色信号与亮度信号的差。色差信号实际也是亮色分离信号,与S端子不同的是色度信号不用解调,之所以用R-Y和B-Y是要避免传输G绿信号,因为G信号占据色度信号的59%,不利于数据压缩,用R-Y和B-Y通过矩阵运算同样可以得到G信号。由于VCD和DVD用的MPEG1和MPEG2数字压缩信号就是用色差信号编码的,所以色差信号图象质量大大提高,远远优于四针S端子传递的视频信号

9针的S端子接口针脚定义比较标准较多,一般为两种:

一种是为其中5针是标准S端子,2针是标准AV视频信号输出,余下2针是音频信号输出。

另一种是具备VIVO功能或是HDTV功能的S端子,具备色差输出YpbPr或YcbCr,目前市场流行的ATI和Navidia显卡都带此种高清功能。此时的9针针脚定义分别为Y,r,b三种信号用6针和复合信号用2针.

在技术不断的提高下即出现了YCbCr(色差输出,视频色差输入接口其通常采用YPbPr和YCbCr两种标识,前者表示逐行扫描色差输出,后者表示隔行扫描色差输出,也称分量视频接口)输出方式,显卡上YPbPr接口采用9针扩展S端子接口,然后通过色差输出线将其独立传输。从严格意义上来讲,显卡YPbPr接口可以看做是S端子的扩展。

6:VGA接口/D-Sub

VGA接口是显卡上应用最为广泛的接口类型,绝大多数显卡都带有此种接口。它传输红、绿、蓝模拟信号以及同步信号(水平和垂直信号)。使用VGA连接设备,线缆长度最好不要超过10米,而且要注意接头是否安装牢固,否则可能引起图像中出现虚影。将显存内以数字格式存储的图像( 帧) 信号在RAMDAC 里经过模拟调制成模拟高频号,然后再输出到等离子成像,这样VGA信号在输入端( 等离子内) ,就不必像其它视频信号那样还要经过矩阵解码电路的换算。由视频成像原理可知VGA的视频传输过程是最短的,所以VGA 接口无串扰无电路合成分离损耗等。现在很多视频处理设备都用VGA接口,比喻vga 切换器,vga 分配器,当然还有采集设备VGA采集卡等

GA支持在640×480的较高分辨率下同时显示16种色彩或256种灰度,同时在320×240分辨率下可以同时显示256种颜色。后来将显存提高至1M并使其支持更高分辨率如SVGA(800×600)或XGA(1024×768),此外后来还有扩展的SXGA(1280×1024)、SXGA+(1400×1050)、UXGA(1600×1200)、WXGA(1280×768)、WXGA+(1440×900)、WSXGA(1600×1024)、WSXGA+(1680×1050)、WUXGA(1920×1200)、WQXGA(2560×1600)等模式,这些符合VESA标准的分辨率信号都可以通过VGA接口实现传输

7:HDMI接口

HDMI是新一代的多媒体接口标准,全称是High-Definition Multimedia Interface,中文意思为高清晰多媒体接口,该标准由索尼、日立、松下、飞利浦、东芝、Silicon image、Thomson (RCA)等7家公司在2002年4月开始发起的,它同DVI一样是传输全数字信号的。不同的是HDMI接口不仅能传输高清数字视频信号,还可以同时传输高质量的音频信号。同时功能跟射频接口相同,不过由于采用了全数字化的信号传输,不会像射频接口那样出现画质不佳的情况。对于没有HDMI接口的用户,可以用适配器将HDMI接口转换位DVI接口,但是这样就失去了音频信号。高质量的HDMI线材,即使长达20米,也能保证优质的画质 目前唯有HDMI具备了在一条数据线上同时传送影音信号的能力,因此人们也习惯把HDMI称为高清一线通。同时功能跟射频接口相同,不过由于采用了全数字化的信号传输,不会像射频接口那样出现画质不佳的情况。可以用适配器将HDMI接口转换位DVI接口,但是这样就失去了音频信号。 高质量的HDMI线材,即使长达20米,也能保证优质的画质。新标准将带宽和速率都提升了2倍以上,达到了340MHz的带宽和10.2Gbps速率,以满足最新的1440P/WAXGA分辨率的要求。

8:DP(DisplayPort)接口

DisplayPort也允许音频与视频信号共用一条线缆传输,支持多种高质量数字音频。但比HDMI更先进的是,DisplayPort在一条线缆上还可实现更多的功能。在四条主传输通道之外,DisplayPort还提供了一条功能强大的辅助通道。该辅助通道的传输带宽为1Mbps,最高延迟仅为500μs,可以直接作为语音、视频等低带宽数据的传输通道,另外也可用于无延迟的游戏控制。可见,DisplayPort可以实现对周边设备最大程度的整合、控制。

目前DisplayPort的外接型接头有两种:

一种是标准型,类似USB、HDMI等接头;另一种是低矮型,主要针对连接面积有限的应用,比如超薄笔记型电脑。两种接头的最长外接距离都可以达到15米,即便未来DisplayPort采用新的2X速率标准(21.6Gbps),接头和接线也不必重新进行设计。

除实现设备与设备之间的连接外,DisplayPort还可用作设备内部的接口,甚至是芯片与芯片之间的数据接口。

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