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視頻輸出各種端口性能比較

 iuv 2008-11-13
HDMI>DVI>VGA>RGB>分量>S  
 
 
   色差分量端子,D(1-5)端子,VGA,RGB,HDMI等等,這些各種主機(jī)對(duì)應(yīng)的視頻輸出,讓偶們這些門外漢頭都大了!
  個(gè)人理解:
  HDMI>DVI>VGA>RGB>分量>S
  D端子是日本國內(nèi)專用的,RGB是歐規(guī)的端子,VGA是PC的標(biāo)準(zhǔn)。
  復(fù)合視頻端子
  復(fù)合視頻端子也叫AV端子或者Video端子,是目前最普遍的一種視頻接口,幾乎所有的電視機(jī)、影碟機(jī)類產(chǎn)品都有這個(gè)接口。
  它是聲、畫分離的視頻端子,一般由三個(gè)獨(dú)立的RCA插頭(又叫梅花接口RCA端子)組成的,其中的V接口連接混合視頻信號(hào),為黃色插口;L接口連接左聲道聲音信號(hào),為白色插口;R接口連接右聲道聲音信號(hào),為紅色插口。它是一種混合視頻信號(hào),沒有經(jīng)過RF射頻信號(hào)那些調(diào)制、放大、檢波、解調(diào)等過程,信號(hào)保真度相對(duì)較好。圖像品質(zhì)影響受使用的線材影響大,分辨率一般可達(dá)350-450線,不過由于它是模擬接口,當(dāng)用于數(shù)字顯示設(shè)備時(shí),需要一個(gè)模擬轉(zhuǎn)數(shù)字的過程,會(huì)損失不少信噪比,所以一般數(shù)字顯示設(shè)備不建議使用。
  S端子
  S端子也是非常常見的端子,其全稱是Separate Video,也稱為SUPER VIDEO。S-Video連接規(guī)格是由日本人開發(fā)的一種規(guī)格,S指的是“SEPARATE(分離)”,它將亮度和色度分離輸出,避免了混合視訊訊號(hào)輸出時(shí)亮度和色度的相互干擾。S端子實(shí)際上是一種五芯接口,由兩路視亮度信號(hào)、兩路視頻色度信號(hào)和一路公共屏蔽地線共五條芯線組成。
  同AV接口相比,由于它不再進(jìn)行Y/C混合傳輸,因此也就無需再進(jìn)行亮色分離和解碼工作,而且使用各自獨(dú)立的傳輸通道在很大程度上避免了視頻設(shè)備內(nèi)信號(hào)串?dāng)_而產(chǎn)生的圖像失真,極大地提高了圖像的清晰度。但S-Video仍要將兩路色差信號(hào)(Cr Cb)混合為一路色度信號(hào)C,進(jìn)行傳輸然后再在顯示設(shè)備內(nèi)解碼為Cb和Cr進(jìn)行處理,這樣多少仍會(huì)帶來一定信號(hào)損失而產(chǎn)生失真(這種失真很小但在嚴(yán)格的廣播級(jí)視頻設(shè)備下進(jìn)行測(cè)試時(shí)仍能發(fā)現(xiàn)) 。而且由于Cr Cb的混合導(dǎo)致色度信號(hào)的帶寬也有一定的限制,所以S-Video雖然已經(jīng)比較優(yōu)秀,但離完美還相去甚遠(yuǎn)。S-Video雖不是最好的,但考慮到目前的市場(chǎng)狀況和綜合成本等其它因素,它還是應(yīng)用最普遍的視頻接口之一。
  色差端子
  色差端子是在S端子的基礎(chǔ)上,把色度(C)信號(hào)里的藍(lán)色差(b)、紅色差(r)分開發(fā)送,其分辨率可達(dá)到600線以上。它通常采用YPbPr和YCbCr兩種標(biāo)識(shí),前者表示逐行掃描色差輸出,后者表示隔行掃描色差輸出。現(xiàn)在很多電視類產(chǎn)品都是靠色差輸入來提高輸入訊號(hào)品質(zhì),而且透過色差端子,可以輸入多種等級(jí)訊號(hào),從最基本的480i到倍頻掃描的480p,甚至720p、1080i等等,都是要通過色差輸入才有辦法將信號(hào)傳送到電視當(dāng)中。
  由電視信號(hào)關(guān)系可知,我們只需知道Y、Cr、Cb的值就能夠得到G(綠色)的值,所以在視頻輸出和顏色處理過程中就統(tǒng)一忽略綠色差Cg而只保留Y Cr Cb,這便是色差輸出的基本定義。作為S-Video的進(jìn)階產(chǎn)品,色差輸出將S-Video傳輸?shù)纳刃盘?hào)C分解為色差Cr和Cb,這樣就避免了兩路色差混合譯碼并再次分離的過程,也保持了色度信道的最大帶寬,只需要經(jīng)過反矩陣譯碼電路就可以還原為RGB三原色信號(hào)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(hào)信道,避免了因繁瑣的傳輸過程所帶來的影像失真,所以色差輸出的接口方式是目前模擬的各種視頻輸出接口中最好的一種之一。
  VGA端子
  VGA端子也叫D-Sub接口。VGA接口是一種D型接口,上面共有15針,分成三排,每排五個(gè)。VGA接口是顯卡上應(yīng)用最為廣泛的接口類型,絕大多數(shù)的顯卡都帶有此種接口。迷你音響或者家庭影院擁有VGA接口就可以方便的和計(jì)算機(jī)的顯示器連接,用計(jì)算機(jī)的顯示器顯示圖像。
  VGA接口傳輸?shù)娜匀皇悄M信號(hào),對(duì)于以數(shù)字方式生成的顯示圖像信息,通過數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)镽、G、B三原色信號(hào)和行、場(chǎng)同步信號(hào),信號(hào)通過電纜傳輸?shù)斤@示設(shè)備中。對(duì)于模擬顯示設(shè)備,如模擬CRT顯示器,信號(hào)被直接送到相應(yīng)的處理電路,驅(qū)動(dòng)控制顯像管生成圖像。而對(duì)于LCD、DLP等數(shù)字顯示設(shè)備,顯示設(shè)備中需配置相應(yīng)的A/D(模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換器,將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。在經(jīng)過D/A和A/D2次轉(zhuǎn)換后,不可避免地造成了一些圖像細(xì)節(jié)的損失。VGA接口應(yīng)用于CRT顯示器無可厚非,但用于數(shù)字電視之類的顯示設(shè)備,則轉(zhuǎn)換過程的圖像損失會(huì)使顯示效果略微下降。
  DVI端子
  DVI全稱為Digital Visual Interface,它是1999年由Silicon Image、Intel(英特爾)、Compaq(康柏)、IBM、HP(惠普)、NEC、Fujitsu(富士通)等公司共同組成DDWG(Digital Display Working Group,數(shù)字顯示工作組)推出的接口標(biāo)準(zhǔn)。它是以Silicon Image公司的PanalLink接口技術(shù)為基礎(chǔ),基于TMDS(Transition Minimized Differential Signaling,最小化傳輸差分信號(hào))電子協(xié)議作為基本電氣連接。TMDS是一種微分信號(hào)機(jī)制,可以將象素?cái)?shù)據(jù)編碼,并通過串行連接傳遞。顯卡產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)由發(fā)送器按照TMDS協(xié)議編碼后通過TMDS通道發(fā)送給接收器,經(jīng)過解碼送給數(shù)字顯示設(shè)備。一個(gè)DVI顯示系統(tǒng)包括一個(gè)傳送器和一個(gè)接收器。傳送器是信號(hào)的來源,可以內(nèi)建在顯卡芯片中,也可以以附加芯片的形式出現(xiàn)在顯卡PCB上;而接收器則是顯示器上的一塊電路,它可以接受數(shù)字信號(hào),將其解碼并傳遞到數(shù)字顯示電路中,通過這兩者,顯卡發(fā)出的信號(hào)成為顯示器上的圖象。
  目前的DVI接口分為兩種,一個(gè)是DVI-D接口,只能接收數(shù)字信號(hào),接口上只有3排8列共24個(gè)針腳,其中右上角的一個(gè)針腳為空。不兼容模擬信號(hào)。
  另外一種則是DVI-I接口,可同時(shí)兼容模擬和數(shù)字信號(hào)。兼容模擬幸好并不意味著模擬信號(hào)的接口D-Sub接口可以連接在DVI-I接口上,而是必須通過一個(gè)轉(zhuǎn)換接頭才能使用,一般采用這種接口的顯卡都會(huì)帶有相關(guān)的轉(zhuǎn)換接頭。
  顯示設(shè)備采用DVI接口具有主要有以下兩大優(yōu)點(diǎn):
  一、速度快
  DVI傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào),數(shù)字圖像信息不需經(jīng)過任何轉(zhuǎn)換,就會(huì)直接被傳送到顯示設(shè)備上,因此減少了數(shù)字→模擬→數(shù)字繁瑣的轉(zhuǎn)換過程,大大節(jié)省了時(shí)間,因此它的速度更快,有效消除拖影現(xiàn)象,而且使用DVI進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,信號(hào)沒有衰減,色彩更純凈,更逼真。
  二、畫面清晰
  計(jì)算機(jī)內(nèi)部傳輸?shù)氖嵌M(jìn)制的數(shù)字信號(hào),使用VGA接口連接液晶顯示器的話就需要先把信號(hào)通過顯卡中的D/A(數(shù)字/模擬)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)镽、G、B三原色信號(hào)和行、場(chǎng)同步信號(hào),這些信號(hào)通過模擬信號(hào)線傳輸?shù)揭壕?nèi)部還需要相應(yīng)的A/D(模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)再一次轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)才能在液晶上顯示出圖像來。在上述的D/A、A/D轉(zhuǎn)換和信號(hào)傳輸過程中不可避免會(huì)出現(xiàn)信號(hào)的損失和受到干擾,導(dǎo)致圖像出現(xiàn)失真甚至顯示錯(cuò)誤,而DVI接口無需進(jìn)行這些轉(zhuǎn)換,避免了信號(hào)的損失,使圖像的清晰度和細(xì)節(jié)表現(xiàn)力都得到了大大提高。
  HDMI端子
  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接口可以提供高達(dá)5Gbps的數(shù)據(jù)傳輸帶寬,可以傳送無壓縮的音頻信號(hào)及高分辨率視頻信號(hào)。同時(shí)無需在信號(hào)傳送前進(jìn)行數(shù)/?;蛘吣?數(shù)轉(zhuǎn)換,可以保證最高質(zhì)量的影音信號(hào)傳送。應(yīng)用HDMI的好處是:只需要一條HDMI線,便可以同時(shí)傳送影音信號(hào),而不像現(xiàn)在需要多條線材來連接;同時(shí),由于無線進(jìn)行數(shù)/?;蛘吣?數(shù)轉(zhuǎn)換,能取得更高的音頻和視頻傳輸質(zhì)量。對(duì)消費(fèi)者而言,HDMI技術(shù)不僅能提供清晰的畫質(zhì),而且由于音頻/視頻采用同一電纜,大大簡化了家庭影院系統(tǒng)的安裝。
  2002年的4月,日立、松下、飛利浦、Silicon Image、索尼、湯姆遜、東芝共7家公司成立了HDMI組織開始制定新的專用于數(shù)字視頻/音頻傳輸標(biāo)準(zhǔn)。2002年歲末,高清晰數(shù)字多媒體接口(High-definition Digital Multimedia Interface)HDMI 1.0標(biāo)準(zhǔn)頒布。HDMI在針腳上和DVI兼容,只是采用了不同的封裝。與DVI相比,HDMI可以傳輸數(shù)字音頻信號(hào),并增加了對(duì)HDCP的支持,同時(shí)提供了更好的DDC可選功能。HDMI支持5Gbps的數(shù)據(jù)傳輸率,最遠(yuǎn)可傳輸15米,足以應(yīng)付一個(gè)1080p的視頻和一個(gè)8聲道的音頻信號(hào)。而因?yàn)橐粋€(gè)1080p的視頻和一個(gè)8聲道的音頻信號(hào)需求少于4GB/s,因此HDMI還有很大余量。這允許它可以用一個(gè)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(shè)備具有“即插即用”的特點(diǎn),信號(hào)源和顯示設(shè)備之間會(huì)自動(dòng)進(jìn)行“協(xié)商”,自動(dòng)選擇最合適的視頻/音頻格式。
  RGB HD輸入/輸出:
  這是用五根線來傳輸視頻信號(hào)的傳輸方式。其中3路用來分別傳輸R、G、B三種色彩信號(hào),另外兩路用于傳輸輔助信號(hào)。RGB HD傳輸?shù)那逦认喈?dāng)高,可以達(dá)到1000線以上。
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VGA輸出:VGA 接口采用非對(duì)稱分布的15pin 連接方式,其工作原理:是將顯存內(nèi)以數(shù)字格式存儲(chǔ)的圖像( 幀) 信號(hào)在RAMDAC 里經(jīng)過模擬調(diào)制成模擬高頻信號(hào),然后再輸出到投影機(jī)成像,這樣VGA信號(hào)在輸入端( 投影機(jī)內(nèi)) ,就不必像其它視頻信號(hào)那樣還要經(jīng)過矩陣解碼電路的換算。從前面的視頻成像原理可知VGA的視頻傳輸過程是最短的,所以VGA 接口擁有許多的優(yōu)點(diǎn),如無串?dāng)_無電路合成分離損耗等。

    DVI輸出:DVI接口主要用于與具有數(shù)字顯示輸出功能的計(jì)算機(jī)顯卡相連接,顯示計(jì)算機(jī)的RGB信號(hào)。DVI(Digital Visual Interface)數(shù)字顯示接口,是由1998年9月,在Intel開發(fā)者論壇上成立的數(shù)字顯示工作小組(Digital Display Working Group簡稱DDWG),所制定的數(shù)字顯示接口標(biāo)準(zhǔn)。
     DVI數(shù)字端子比標(biāo)準(zhǔn)VGA端子信號(hào)要好,數(shù)字接口保證了全部內(nèi)容采用數(shù)字格式傳輸,保證了主機(jī)到監(jiān)視器的傳輸過程中數(shù)據(jù)的完整性(無干擾信號(hào)引入),可以得到更清晰的圖像。

     標(biāo)準(zhǔn)視頻輸出(RCA):也稱AV 接口,通常都是成對(duì)的白色的音頻接口和黃色的視頻接口,它通常采用RCA(俗稱蓮花頭)進(jìn)行連接,使用時(shí)只需要將帶蓮花頭的標(biāo)準(zhǔn)AV 線纜與相應(yīng)接口連接起來即可。AV接口實(shí)現(xiàn)了音頻和視頻的分離傳輸,這就避免了因?yàn)橐?視頻混合干擾而導(dǎo)致的圖像質(zhì)量下降,但由于AV 接口傳輸?shù)娜匀皇且环N亮度/色度(Y/C)混合的視頻信號(hào),仍然需要顯示設(shè)備對(duì)其進(jìn)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(huì)造成色彩信號(hào)的損失,色度信號(hào)和亮度信號(hào)也會(huì)有很大的機(jī)會(huì)相互干擾從而影響最終輸出的圖像質(zhì)量。AV還具有一定生命力,但由于它本身Y/C混合這一不可克服的缺點(diǎn)因此無法在一些追求視覺極限的場(chǎng)合中使用。

     S視頻輸出:S-Video具體英文全稱叫Separate Video,為了達(dá)到更好的視頻效果,人們開始探求一種更快捷優(yōu)秀清晰度更高的視頻傳輸方式,這就是當(dāng)前如日中天的S-Video(也稱二分量視頻接口),Separate Video 的意義就是將Video 信號(hào)分開傳送,也就是在AV接口的基礎(chǔ)上將色度信號(hào)C 和亮度信號(hào)Y進(jìn)行分離,再分別以不同的通道進(jìn)行傳輸,它出現(xiàn)并發(fā)展于上世紀(jì)9 0 年代后期通常采用標(biāo)準(zhǔn)的4 芯(不含音效) 或者擴(kuò)展的7 芯( 含音效)。帶S-Video接口的顯卡和視頻設(shè)備( 譬如模擬視頻采集/ 編輯卡電視機(jī)和準(zhǔn)專業(yè)級(jí)監(jiān)視器電視卡/電視盒及視頻投影設(shè)備等) 當(dāng)前已經(jīng)比較普遍,同AV 接口相比由于它不再進(jìn)行Y/C混合傳輸因此也就無需再進(jìn)行亮色分離和解碼工作,而且使用各自獨(dú)立的傳輸通道在很大程度上避免了視頻設(shè)備內(nèi)信號(hào)串?dāng)_而產(chǎn)生的圖像失真,極大地提高了圖像的清晰度,但S-Video 仍要將兩路色差信號(hào)(Cr Cb)混合為一路色度信號(hào)C,進(jìn)行傳輸然后再在顯示設(shè)備內(nèi)解碼為Cb 和Cr 進(jìn)行處理,這樣多少仍會(huì)帶來一定信號(hào)損失而產(chǎn)生失真(這種失真很小但在嚴(yán)格的廣播級(jí)視頻設(shè)備下進(jìn)行測(cè)試時(shí)仍能發(fā)現(xiàn)) ,而且由于Cr Cb 的混合導(dǎo)致色度信號(hào)的帶寬也有一定的限制,所以S -Video 雖然已經(jīng)比較優(yōu)秀但離完美還相去甚遠(yuǎn),S-Video雖不是最好的,但考慮到目前的市場(chǎng)狀況和綜合成本等其它因素,它還是應(yīng)用最普遍的視頻接口。

     視頻色差輸出:目前可以在一些專業(yè)級(jí)視頻工作站/編輯卡專業(yè)級(jí)視頻設(shè)備或高檔影碟機(jī)等家電上看到有YUV YCbCr Y/B-Y/B-Y等標(biāo)記的接口標(biāo)識(shí),雖然其標(biāo)記方法和接頭外形各異但都是指的同一種接口色差端口( 也稱分量視頻接口) 。它通常采用YPbPr 和YCbCr兩種標(biāo)識(shí),前者表示逐行掃描色差輸出,后者表示隔行掃描色差輸出。由上述關(guān)系可知,我們只需知道Y Cr Cb的值就能夠得到G 的值( 即第四個(gè)等式不是必要的),所以在視頻輸出和顏色處理過程中就統(tǒng)一忽略綠色差Cg 而只保留Y Cr Cb ,這便是色差輸出的基本定義。作為S-Video的進(jìn)階產(chǎn)品色差輸出將S-Video傳輸?shù)纳刃盘?hào)C分解為色差Cr和Cb,這樣就避免了兩路色差混合解碼并再次分離的過程,也保持了色度通道的最大帶寬,只需要經(jīng)過反矩陣解碼電路就可以還原為RGB三原色信號(hào)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(hào)通道,避免了因繁瑣的傳輸過程所帶來的圖像失真,所以色差輸出的接口方式是目前各種視頻輸出接口中最好的一種。

    BNC 端口輸出:通常用于工作站和同軸電纜連接的連接器,標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)視頻設(shè)備輸入、輸出端口。BNC電纜有5個(gè)連接頭用于接收紅、綠、藍(lán)、水平同步和垂直同步信號(hào)。BNC接頭有別于普通15針D-SUB標(biāo)準(zhǔn)接頭的特殊顯示器接口。由R、G、B三原色信號(hào)及行同步、場(chǎng)同步五個(gè)獨(dú)立信號(hào)接頭組成。主要用于連接工作站等對(duì)掃描頻率要求很高的系統(tǒng)。BNC接頭可以隔絕視頻輸入信號(hào),使信號(hào)相互間干擾減少,且信號(hào)頻寬較普通D-SUB大,可達(dá)到最佳信號(hào)響應(yīng)效果。

     RS232C串口:RS-232C標(biāo)準(zhǔn)(協(xié)議)的全稱是EIA-RS-232C標(biāo)準(zhǔn),其中EIA(Electronic Industry Association)代表美國電子工業(yè)協(xié)會(huì),RS(ecommeded standard)代表推薦標(biāo)準(zhǔn),232是標(biāo)識(shí)號(hào),C代表RS232的最新一次修改(1969),在這之前,有RS232B、RS232A。。它規(guī)定連接電纜和機(jī)械、電氣特性、信號(hào)功能及傳送過程。常用物理標(biāo)準(zhǔn)還有有EIA�RS-232-C、EIA�RS-422-A、EIA�RS-423A、EIA�RS-485.這里只介紹EIA�RS-232-C(簡稱232,RS232)。計(jì)算機(jī)輸入輸出接口,是最為常見的串行接口,RS-232C規(guī)標(biāo)準(zhǔn)接口有25條線,4條數(shù)據(jù)線、11條控制線、3條定時(shí)線、7條備用和未定義線,常用的只有9根,常用于與25-pin D-sub端口一同使用,其最大傳輸速率為20kbps,線纜最長為15米。RS232C端口被用于將計(jì)算機(jī)信號(hào)輸入控制投影機(jī)。

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