視頻傳輸接口大全(配圖版)

2021-02-06 弱電工程師的圈子


1. AV接口(RCA;AV複合接口;音視頻複合接口):

         AV接口即AV複合接口,算是出現比較早的一種接口,它由紅、白、黃三種顏色的線組成,其中的白色紅色分別是負責左右聲道的音頻傳輸線,黃色則為視頻傳輸線。  

        

         RCA(Radio Corporation of American,公司名),以前也叫蓮花插頭/插座。

         RCA輸入輸出是最常見的音視頻輸入和輸出接口,也被稱為AV接口(複合視頻接口),通常都是成對的,把視頻和音頻信號「分開發送」,避免了因為音/視頻混合幹擾而導致的圖像質量下降。但由於AV接口傳輸的仍是一種亮度/色度(Y/C)混合的視頻信號,仍需顯示設備對其進行亮/色分離和色度解碼才能成像,這種先混合再分離的過程必然會造成色彩信號的損失,所以其目前主要被用在入門級音視頻設備和應用上。 







        AV接口的出現首次把視頻和音頻進行了分離傳輸,但是其負責視頻傳輸的只有一條線,故這種傳輸方式還是先將亮度和色度混合,然後在顯示設備上進行解碼顯示,所以,在視頻傳輸質量上還有些損失的。AV接口曾經被廣泛應用在早期的VCD和DVD機與電視機的連接上。

       AV複合(Composite)視頻接口是目前在視聽產品中應用得最廣泛的接口,屬模擬接口,該接口由黃、白、紅3路RCA接頭組成,黃色接頭傳輸視頻信號,白色接頭傳輸左聲道音頻信號,紅色接頭傳輸右聲道音頻信號。AV複合視頻接口實現了音頻和視頻的分離傳輸,這就避免了因為音/視頻混合幹擾而導致的圖像質量下降,但由於AV接口的傳輸仍然是一種亮度/色度(Y/C)混合的視頻信號,仍然需要顯示設備對其進行亮/色分離和色度解碼才能成像,這種先混合再分離的過程必然會造成色彩信號的損失,色度信號和亮度信號也會有很大的機會相互幹擾從而影響最終輸出的圖像質量。

       AV接口又稱(RCA),是指目前一些車載GPS設備,通過自身攜帶的音、視頻端子,連接AV線路將自身的數據圖像聲音等,輸出到其它顯示及視聽設備上,如外接顯示器或耳機等,接口主要有AV複合端子,S-VIDEO端子,耳機接口等。它可以算是TV的改進型接口,外觀方面有了很大不同。分為3條線,分別為:音頻接口(紅色與白色線,組成左右聲道)和視頻接口(黃色)。    

  由於AV輸出仍然是將亮度與色度混合的視頻信號,所以依舊需要顯示設備進行亮度和色彩分離,並且解碼才能成像。這樣的做法必然對畫質會造成損失,所以AV接口的畫質依然不能讓人滿意。在連接方面非常的簡單,只需將3種顏色的AV線與電視端的3種顏色的接口對應連接即可。
  總體來說,AV接口把視頻和音頻進行了分離傳輸,從而避免了音頻和視頻的互相干擾。但是由於在視頻傳輸上還需要把亮度和色度進行解碼顯示,所以視頻傳輸還是存在損失的,所以目前的高清視頻播放基本都放棄了AV接口。

         歐洲的電視機通常以SCART端子取代RCA端子。不過,SCART在設計上可以載送畫質比YUV更好的RGB訊號,故也被用來連接顯示器、電視遊樂器或DVD播放機。在專業應用當中,也有使用BNC端子以求獲得更佳的訊號品質。 

        SCART也是一種複合接頭,廣泛應用在歐洲和亞洲的消費電子產品上,這種接頭同時帶有了S端子、RGB以及模擬立體聲音頻信號,不過並不支持模擬HDTV分量的YpbPr和YcrCb顏色模式。



 

        音視頻複合接口除此以外還有RF(Radio Frequency)、HDMI,其它的則為音頻與視頻分開獨立的接口!

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        2. S端子

        S端子(S-Video)是應用最普遍的視頻接口之一,是一種視頻信號專用輸出接口。常見的S端子是一個5芯接口,其中兩路傳輸視頻亮度信號,兩路傳輸色度信號,一路為公共屏蔽地線,由於省去了圖像信號Y與色度信號C的綜合、編碼、合成以及電視機機內的輸入切換、矩陣解碼等步驟,可有效防止亮度、色度信號複合輸出的相互串擾,提高圖像的清晰度。

        S端子是分離亮度和色度值來傳輸模擬視頻信號,比AV複合視頻的畫質更高,在所有模擬信號的輸出方案中,僅次於色差分量輸出模式。不過,通過TDMS提供的DVI或HDMI純數字輸出是當今最優的畫質選擇。

    S端子與PS/2外形有點相似,但PS/2是六芯,而S端子一般為四芯。

 

       


      

        一般DVD或VCD、TV、PC都具備S端子輸出功能,投影機可通過專用的S端子線與這些設備的相應端子連接進行視頻輸入。











      3. VGA接口

       VGA是Video Graphics Adapter的縮寫,信號類型為模擬類型,視頻輸出端的接口為15針母插座,視頻輸入連線端的接口為15針公插頭。VGA端子含紅(R)、黃(G)、籃(B)三基色信號和行(HS)、場(VS)掃描信號。VGA端子也叫D-Sub接口。VGA接口外形象「D」,其具備防呆性以防插反,上面共有15個針孔,分成三排,每排五個。VGA接口是顯卡上輸出信號的主流接口,其可與CRT顯示器或具備VGA接口的電視機相連,VGA接口本身可以傳輸VGA、SVGA、XGA等現在所有格式任何解析度的模擬RGB+HV信號,其輸出的信號已可和任何高清接口相貔美。

        VGA還有一個名稱叫D-Sub。VGA接口共有15針,分成3排,每排5個孔,是顯卡上應用最為廣泛的接口類型,絕大多數顯卡都帶有此種接口。它傳輸紅、綠、藍模擬信號以及同步信號(水平和垂直信號)。使用VGA連接設備,線纜長度最好不要超過10米,而且要注意接頭是否安裝牢固,否則可能引起圖像中出現虛影。

     VGA支持在640×480的較高解析度下同時顯示16種色彩或256種灰度,同時在320×240解析度下可以同時顯示256種顏色。後來將顯存提高至1M並使其支持更高解析度如SVGA(800×600)或XGA(1024×768),此外後來還有擴展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,這些符合VESA標準的解析度信號都可以通過VGA接口實現傳輸。        





       目前,VGA接口不僅被廣泛應用在了電腦上,投影機、影碟機、TV等視頻設備也有很多都標配此接口。很多投影機上還有VGA輸出接口,用於視頻的轉接輸出。

        4. 分量視頻接口(3RCA,色差輸出/輸入接口):

        分量視頻接口也叫色差輸出/輸入接口,又叫3RCA。分量視頻接口通常採用YPbPr和YCbCr兩種標識。分量視頻接口/色差端子是在S端子的基礎上,把色度(C)信號裡的藍色差(b)、紅色差(r)分開發送,其解析度可達到600線以上,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。如顯卡上YPbPr接口採用9針S端子(mini-DIN)然後通過色差輸出線將其獨立傳輸。

        分量視頻接口是一種高清晰數位電視專業接口(逐行色差YPbPr),可連接高清晰數位訊號機頂盒、衛星接收機、影碟機、各種高清晰顯示器/電視設備。目前可以在投影機或高檔影碟機等家電上看到有YUV YCbCr Y/B-Y/B-Y…等標記的接口標識,雖然其標記方法和接頭外形各異但都是色差埠。 

 

 

         Y、Pb、Pr是逐行輸入/輸出,Y、Cb、Cr是隔行輸入/輸出。

        分量視頻接口與S端子相比,要多傳輸Pb、Pr兩種信號,避免了兩路色差混合解碼並再次分離的過程,避免了因繁瑣的傳輸過程所帶來的圖像失真,保障了色彩還原的更準確,保證了信號間互不產生幹擾,所以其傳輸效果優於S端子。



         

        具有這個接口的投影機可以和提供這類輸出的電腦、影碟機和DV等設備相連,並可連接數位電視機頂盒收看高畫質的數位電視節目。

    5. BNC接口: 

       

         BNC是專門用於與細同軸電纜連接的接口,細同軸電纜也就是我們常說的"細纜",它最常見的應用是分離式顯示信號接口,即採用紅、綠、藍和水平、垂直掃描頻率分開輸入顯示器的接口,信號相互之間的幹擾更小。

         有別於普通15針D-SUB標準接頭的特殊顯示器接口,或稱:RGB端子、5RCA

(Red / Green / Blue / H-sync / V-sync ,為了方便使用,日本一些廠商將RGBHV接口的接線柱做成了色差常用的RCA/俗稱「蓮花頭」接頭,而不是RGBHV常用的BNC/螺旋鎖自鎖緊形式)。由RGB三原色信號及行同步、場同步五個獨立信號接頭組成。

        





        BNC電纜有5個連接頭用於接收紅、綠、藍、水平同步和垂直同步信號。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,可達到最佳信號響應效果。可將數位訊號傳送至150/300M以上,模擬可傳送300M以上。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、輸出等領域,投影機上也很常見。









             

       6. DVI接口:

    

    DVI的全稱為Digital Visual Interface。目前的DVI接口有兩種:

        一種為DVI-D(Digital,所謂純數字)接口,只能接收數位訊號,接口上只有3排8列共24個針腳,其中右上角的一個針腳為空,其不兼容模擬信號。

        另一為DVI-I(Inteface,通用接口,可通過轉接頭兼容VGA信號)接口,可同時兼容模擬(其可以通過一個DVI-I轉VGA轉接頭實現模擬信號的輸出)和數位訊號,目前多數顯卡、液晶顯示器、投影機皆採用這種接口。



    現在的VGA到DVI的轉換步伐比較緩慢,為了兼容大多數模擬顯示器,最通用的DVI-I接口還是可以同時輸出模擬信號和數位訊號,而另一種DVI-D信號,只能輸出數位訊號。



       兩種DVI接口的顯卡接口相互之間不能直接連接使用。如果播放設備採用的是DVI-D接口,而投影機是DVI-I接口,那麼還需要另配一個DVI-D轉DVI-I的轉接頭或轉接線(如下圖)才能正常連接。DVI傳輸的是數位訊號,數字圖像信息不需經過任何轉換,就會直接被傳送到顯示設備上,因此減少了數字→模擬→數字繁瑣的轉換過程,大大節省了時間,因此它的速度更快,有效消除拖影現象,而且使用DVI進行數據傳輸,信號沒有衰減,色彩更純淨,更逼真,更能滿足高清信號傳輸的需求。









     7. HDMI:

 

         HDMI的英文全稱是「High Definition Multimedia」,中文的意思是高清晰度多媒體接口。 HDMI連接器共有兩種,即19針的A類連接器和29針的B類連接器。

        B類的外形尺寸稍大,支持雙連接配置,可將最大傳輸速率提高一倍。使用這兩類連接器可以分別獲得165MHz及330MHz的像素時鐘頻率。



         HDMI接口可以提供高達5Gbps的數據傳輸帶寬,可以傳送無壓縮的音頻信號及高解析度視頻信號。同時無需在信號傳送前進行數/模或者模/數轉換,可以保證最高質量的影音信號傳送。 

 



     HDMI在針腳上和DVI兼容,只是採用了不同的封裝。與DVI相比,HDMI可以傳輸數字音頻信號,並增加了對HDCP的支持,同時提供了更好的DDC可選功能。HDMI支持5Gbps的數據傳輸率,最遠可傳輸15米,足以應付一個1080P的視頻和一個8聲道的音頻信號。而因為一個1080P的視頻和一個8聲道的音頻信號需求少於4GB/s,因此HDMI還有餘量。 這允許它可以用一個電纜分別連接DVD播放器,接收器和PRR。此外HDMI支持EDID,DDC2B,因此具有HDMI的設備具有「即插即用」的特點,信號源和顯示設備之間會自動進行「協商」,自動選擇最合適的視頻/音頻格式。   

     應用HDMI的好處是只需要一條HDMI線,便可以同時傳送影音信號,而不像現在需要多條線材來連接;同時,由於無線進行數/模或者模/數轉換,能取得更高的音頻和視頻傳輸質量。對消費者而言,HDMI技術不僅能提供清晰的畫質,而且由於音頻/視頻採用同一電纜,大大簡化了家庭影院系統的安裝。 

        HDMI不僅可以滿足1080P的解析度,還能支持DVD Audio等數字音頻格式,支持八聲道96kHz或立體聲192kHz數碼音頻傳送。

   HDMI支持EDID、DDC2B,因此具有HDMI的設備具有「即插即用」的特點,信號源和顯示設備之間會自動進行「協商」,自動選擇最合適的視頻/音頻格式。
  與DVI相比HDMI接口的體積更小,DVI的線纜長度不能超過8米,否則將影響畫面質量,而HDMI最遠可傳輸15米。只要一條HDMI纜線,就可以取代最多13條模擬傳輸線,能有效解決家庭娛樂系統背後連線雜亂糾結的問題。 

        隨著電視的解析度逐步提升,高畫質電視越來越普及,HDMI接口主要就是用於傳輸高質量、無損耗的數字音視頻信號到高畫質電視, ,最高帶寬達到5Gbps。美國FCC規定2005年7月1日起,所有數位電視周邊產品都必須內建HDMI或DVI。 

     目前,最高版本的HDMI1.4規格的高清線材具備有下列七大特色功能:

  1、HDMI 乙太網絡通道:
  HDMI 1.4在纜線中增加了數據通路,來達成雙向高速的傳送。有此功能的設備在連結後,將可用以太線100Mb/秒的速度發送和接收數據,並使這些設備立即成為 IP基礎的設備。HDMI乙太網絡通道可讓集成網際網路功能的HDMI設備,無需使用其他乙太網絡線纜,即可與其他HDMI設備共享其網際網路連線。此一新功 能同時也提供HDMI設備間共享內容所需的互連架構。  2、音頻回傳通道:
  最新規格中增加了一個音頻通道,可減少處理與重放上傳音頻時所需的纜線數目。高畫質電視在直接接收音視頻內容時,此一新增的音頻回傳通道,可讓高畫質電視不需增加其他纜線,直接使用HDMI纜線傳送音頻流至A/V接收機。  3、HDMI 3D功能:
  1.4版為HDMI設備定義了常見的3D格式與解析度,此規格將家用3D系統的輸入/輸出部分加以標準化,規範的解析度最高達到雙通道1080p。  4、支持4K*2K解析度:
  最 新規格讓HDMI設備可支持四倍於1080p解析度的HD解析度。新規格支持4K*2K解析度,使得HDMI界面得以用許多數字影院所採用的同等標準分辨 率的內容傳輸。支持的格式包括:3840*2160@24Hz/25Hz/30Hz以及4096*2160@24Hz。  5、對色彩空間的擴展支持:
  HDMI技術現可支持專為數字攝像機設計的色彩空間。具有HDMI功能的顯示設備在可支持sYCC601、Adobe RGB與AdobeYCC601後,連接數字攝像機時即可顯示更為正確的逼真色彩。  6、微型HDMI接頭:
  微型HDMI接頭是尺寸特別小的19腳位連接器,可支持可攜式設備最高達1080p的解析度。此一新型接頭在尺寸上比現行HDMI迷你連接器小了50%。  7、車用連接系統:

  車用連接系統是專為車內高清內容傳輸所設計的布線規格。HDMI 1.4規格所設計的解決方案,可處理車內布線所面臨的高溫、振動、噪音等各種問題與環境因素。 

      8. RF:

     RF射頻端子又叫射頻同軸端子,原意為無線電射頻(Radio Frequency),是最早在電視機上出現的音/視頻複合端子,也是目前家庭有線電視採用的接口模式。        

        RF的成像原理是將視頻信號(CVBS)和音頻信號(Audio)相混合編碼後輸出,然後在顯示設備內部進行一系列分離/ 解碼的過程輸出成像。由於步驟繁瑣且音視頻混合編碼會互相干擾,所以它的輸出質量也是最差的。帶此類接口的顯卡只需把有線電視信號線連接上,就能將有線電視的信號輸入到顯卡內。


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