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视频输出端口介绍2(hdmi、dvi、vga、rgb、分量、s端子) -pg电子试玩

文章出处:转载自数字电视开发网 人气:5544 发表时间:2016-12-08

一、复合视频端子

     复合视频端子也叫av端子或者video端子,是目前最普遍的一种视频接口,几乎所有的电视机、影碟机类产品都有这个接口。

     它是声、画分离的视频端子,一般由三个独立的rca插头(又叫莲花接口rca端子)组成的,其中的v接口连接混合视频信号,为黄色插口;l接口连接左声道声音信号,为白色插口;r接口连接右声道声音信号,为红色插口。它是一种混合视频信号,没有经过rf射频信号那些调制、放大、检波、解调等过程,信号保真度相对较好。图像品质影响受使用的线材影响大,分辨率一般可达350-450线,不过由于它是模拟接口,当用于数字显示设备时,需要一个模拟转数字的过程,会损失不少信噪比,所以一般数字显示设备不建议使用。

     标准视频输出(rca):也称av 接口,通常都是成对的白色的音频接口和黄色的视频接口,它通常采用rca(俗称莲花头)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,仍然需要显示设备对其进行亮/ 色分离和色度解码才能成像,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。av还具有一定生命力,但由于它本身y/c混合这一不可克服的缺点因此无法在一些追求视觉极限的场合中使用。


二、s端子

     s端子也是非常常见的端子,其全称是separate video,也称为super video。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。s端子实际上是一种五芯接口,由两路视亮度信号、两路视频色度信号和一路公共屏蔽地线共五条芯线组成。

     同av接口相比,由于它不再进行y/c混合传输,因此也就无需再进行亮色分离和解码工作,而且使用各自独立的传输通道在很大程度上避免了视频设备内信号串扰而产生的图像失真,极大地提高了图像的清晰度。但s-video仍要将两路色差信号(cb cr)混合为一路色度信号c,进行传输然后再在显示设备内解码为cb和cr进行处理,这样多少仍会带来一定信号损失而产生失真(这种失真很小但在严格的广播级视频设备下进行测试时仍能发现)。而且由于cb cr的混合导致色度信号的带宽也有一定的限制,所以s-video虽然已经比较优秀,但离完美还相去甚远。s-video虽不是最好的,但考虑到目前的市场状况和综合成本等其它因素,它还是应用最普遍的视频接口之一。

     s视频输出:s-video具体英文全称叫separate video,为了达到更好的视频效果,人们开始探求一种更快捷优秀清晰度更高的视频传输方式,这就是当前如日中天的s-video(也称二分量视频接口),separate video 的意义就是将video 信号分开传送,也就是在av接口的基础上将色度信号c 和亮度信号y进行分离,再分别以不同的通道进行传输,它出现并发展于上世纪9 0 年代后期通常采用标准的4 芯(不含音效) 或者扩展的7 芯( 含音效)。带s-video接口的显卡和视频设备( 譬如模拟视频采集/ 编辑卡电视机和准专业级监视器电视卡/电视盒及视频投影设备等) 当今比较普遍,同av接口相比由于它不再进行y/c混合传输因此也就无需再进行亮色分离和解码工作,而且使用各自独立的传输通道在很大程度上避免了视频设备内信号串扰而产生的图像失真,极大地提高了图像的清晰度,但s-video 仍要将两路色差信号(cr cb)混合为一路色度信号c,进行传输然后再在显示设备内解码为cb 和cr 进行处理,这样多少仍会带来一定信号损失而产生失真(这种失真很小但在严格的广播级视频设备下进行测试时仍能发现) ,而且由于cr cb 的混合导致色度信号的带宽也有一定的限制,所以s -video 虽然已经比较优秀但离完美还相去甚远,s-video虽不是最好的,但考虑到目前的市场状况和综合成本等其它因素,它还是应用最普遍的视频接口。


三、色差端子

     色差端子是在s端子的基础上,把色度(c)信号里的蓝色差(b)、红色差(r)分开发送,其分辨率可达到600线以上。它通常采用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。现在很多电视类产品都是靠色差输入来提高输入讯号品质,而且透过色差端子,可以输入多种等级讯号,从最基本的480i到倍频扫描的480p,甚至720p、1080i等等,都是要通过色差输入才有办法将信号传送到电视当中。

     由电视信号关系可知,我们只需知道y、cr、cb的值就能够得到g(绿色)的值,所以在视频输出和颜色处理过程中就统一忽略绿色差cg而只保留y cr cb,这便是色差输出的基本定义。作为s-video的进阶产品,色差输出将s-video传输的色度信号c分解为色差cr和cb,这样就避免了两路色差混合译码并再次分离的过程,也保持了色度信道的最大带宽,只需要经过反矩阵译码电路就可以还原为rgb三原色信号而成像,这就最大限度地缩短了视频源到显示器成像之间的视频信号信道,避免了因繁琐的传输过程所带来的影像失真,所以色差输出的接口方式是目前模拟的各种视频输出接口中最好的一种之一。

     视频色差输出:目前可以在一些专业级视频工作站/编辑卡专业级视频设备或高档影碟机等家电上看到有yuv ycbcr y/b-y/b-y等标记的接口标识,虽然其标记方法和接头外形各异但都是指的同一种接口色差端口( 也称分量视频接口) 。它通常采用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。由上述关系可知,我们只需知道y cr cb的值就能够得到g 的值( 即第四个等式不是必要的),所以在视频输出和颜色处理过程中就统一忽略绿色差cg 而只保留y cr cb ,这便是色差输出的基本定义。作为s-video的进阶产品色差输出将s-video传输的色度信号c分解为色差cr和cb,这样就避免了两路色差混合解码并再次分离的过程,也保持了色度通道的最大带宽,只需要经过反矩阵解码电路就可以还原为rgb三原色信号而成像,这就最大限度地缩短了视频源到显示器成像之间的视频信号通道,避免了因繁琐的传输过程所带来的图像失真,所以色差输出的接口方式是目前各种视频输出接口中最好的一种。


四、vga端子

     vga端子也叫d-sub接口。vga接口是一种d型接口,上面共有15针,分成三排,每排五个。vga接口是显卡上应用最为广泛的接口类型,绝大多数的显卡都带有此种接口。迷你音响或者家庭影院拥有vga接口就可以方便的和计算机的显示器连接,用计算机的显示器显示图像。

     vga接口传输的仍然是模拟信号,对于以数字方式生成的显示图像信息,通过数字/模拟转换器转变为r、g、b三原色信号和行、场同步信号,信号通过电缆传输到显示设备中。对于模拟显示设备,如模拟crt显示器,信号被直接送到相应的处理电路,驱动控制显像管生成图像。而对于lcd、dlp等数字显示设备,显示设备中需配置相应的a/d(模拟/数字)转换器,将模拟信号转变为数字信号。在经过d/a和a/d2次转换后,不可避免地造成了一些图像细节的损失。vga接口应用于crt显示器无可厚非,但用于数字电视之类的显示设备,则转换过程的图像损失会使显示效果略微下降。


五、dvi端子

     dvi全称为digital visual interface,它是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。它是以silicon image公司的panallink接口技术为基础,基于tmds(transition minimized   differential signaling,最小化传输差分信号)电子协议作为基本电气连接。tmds是一种微分信号机制,可以将象素数据编码,并通过串行连接传递。显卡产生的数字信号由发送器按照tmds协议编码后通过tmds通道发送给接收器,经过解码送给数字显示设备。一个dvi显示系统包括一个传送器和一个接收器。传送器是信号的来源,可以内建在显卡芯片中,也可以以附加芯片的形式出现在显卡pcb上;而接收器则是显示器上的一块电路,它可以接受数字信号,将其解码并传递到数字显示电路中,通过这两者,显卡发出的信号成为显示器上的图象。

     dvi接口主要用于与具有数字显示输出功能的计算机显卡相连接,显示计算机的rgb信号。dvi(digital visual interface)数字显示接口,是由1998年9月,在intel开发者论坛上成立的数字显示工作小组(digital display working group简称ddwg),所制定的数字显示接口标准。

     dvi数字端子比标准vga端子信号要好,数字接口保证了全部内容采用数字格式传输,保证了主机到监视器的传输过程中数据的完整性(无干扰信号引入),可以得到更清晰的图像。

     目前的dvi接口分为两种,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。

     另外一种则是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。

显示设备采用dvi接口具有主要有以下两大优点:

1)速度快

dvi传输的是数字信号,数字图像信息不需经过任何转换,就会直接被传送到显示设备上,因此减少了数字→模拟→数字繁琐的转换过程,大大节省了时间,因此它的速度更快,有效消除拖影现象,而且使用dvi进行数据传输,信号没有衰减,色彩更纯净,更逼真。


2)画面清晰

计算机内部传输的是二进制的数字信号,使用vga接口连接液晶显示器的话就需要先把信号通过显卡中的d/a(数字/模拟)转换器转变为r、g、b三原色信号和行、场同步信号,这些信号通过模拟信号线传输到液晶内部还需要相应的a/d(模拟/数字)转换器将模拟信号再一次转变成数字信号才能在液晶上显示出图像来。在上述的d/a、a/d转换和信号传输过程中不可避免会出现信号的损失和受到干扰,导致图像出现失真甚至显示错误,而dvi接口无需进行这些转换,避免了信号的损失,使图像的清晰度和细节表现力都得到了大大提高。


六、hdmi端子

     hdmi的英文全称是“high definition multimedia”,中文的意思是高清晰度多媒体接口。hdmi接口可以提供高达5gbps的数据传输带宽,可以传送无压缩的音频信号及高分辨率视频信号。同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换,可以保证最高质量的影音信号传送。应用hdmi的好处是:只需要一条hdmi线,便可以同时传送影音信号,而不像现在需要多条线材来连接;同时,由于无线进行数/模或者模/数转换,能取得更高的音频和视频传输质量。对消费者而言,hdmi技术不仅能提供清晰的画质,而且由于音频/视频采用同一电缆,大大简化了家庭影院系统的安装。

     2002年的4月,日立、松下、飞利浦、silicon image、索尼、汤姆逊、东芝共7家公司成立了hdmi组织开始制定新的专用于数字视频/音频传输标准。2002年岁末,高清晰数字多媒体接口(high-definition digital multimedia interface)hdmi 1.0标准颁布。hdmi在针脚上和dvi兼容,只是采用了不同的封装。与dvi相比,hdmi可以传输数字音频信号,并增加了对hdcp的支持,同时提供了更好的ddc可选功能。hdmi支持5gbps的数据传输率,最远可亊?输15米,足以应付一个1080p的视频和一个8声道的音频信号。而因为一个1080p的视频和一个8声道的音频信号需求少于4gb/s,因此hdmi还有很大余量。这允许它可以用一个电缆分别连接dvd播放器,接收器和prr。此外hdmi支持edid、ddc2b,因此具有hdmi的设备具有“即插即用”的特点,信号源和显示设备之间会自动进行“协商”,自动选择最合适的视频/音频格式。

       rgb hd输入/输出:这是用五根线来传输视频信号的传输方式。其中3路用来分别传输r、g、b三种色彩信号,另外两路用于传输辅助信号。rgb hd传输的清晰度相当高,可以达到1000线以上。

vga输出:vga 接口采用非对称分布的15pin 连接方式,其工作原理:是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信号,然后再输出到投影机成像,这样vga信号在输入端( 投影机内) 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。从前面的视频成像原理可知vga的视频传输过程是最短的,所以vga 接口拥有许多的优点,如无串扰无电路合成分离损耗等。

       bnc 端口输出:通常用于工作站和同轴电缆连接的连接器,标准专业视频设备输入、输出端口。bnc电缆有5个连接头用于接收红、绿、蓝、水平同步和垂直同步信号。bnc接头有别于普通15针d-sub标准接头的特殊显示器接口。由r、g、b三原色信号及行同步、场同步五个独立信号接头组成。主要用于连接工作站等对扫描频率要求很高的系统。bnc接头可以隔绝视频输入信号,使信号相互间干扰减少,且信号频宽较普通d-sub大,可达到最佳信号响应效果。

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