音視頻常見接口粗解
發布日期：2019-07-23 瀏覽量：1497次
VGA輸入接口：VGA 接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圖像( 幀) 信號在RAMDAC 里經過模擬調制成模擬高頻信號，然后再輸出到等離子成像，這樣VGA信號在輸入端(LED顯示屏內) ，就不必像其它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的視頻傳輸過程是最短的，所以VGA 接口擁有許多的優點，如無串擾無電路合成分離損耗等。
DVI輸入接口：DVI接口主要用于與具有數字顯示輸出功能的計算機顯卡相連接，顯示計算機的RGB信號。DVI（Digital Visual Interface）數字顯示接口，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（Digital Display Working Group簡稱DDWG），所制定的數字顯示接口標準。
DVI數字端子比標準VGA端子信號要好，數字接口保證了全部內容采用數字格式傳輸，保證了主機到監視器的傳輸過程中數據的完整性（無干擾信號引入），可以得到更清晰的圖像。
標準視頻輸入（RCA）接口：也稱AV 接口，通常都是成對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)進行連接，使用時只需要將帶蓮花頭的標準AV 線纜與相應接口連接起來即可。AV接口實現了音頻和視頻的分離傳輸，這就避免了因為音/視頻混合干擾而導致的圖像質量下降，但由于AV 接口傳輸的仍然是一種亮度/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干擾從而影響最終輸出的圖像質量。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因此無法在一些追求視覺極限的場合中使用。
S視頻輸入：S-Video具體英文全稱叫Separate Video，為了達到更好的視頻效果，人們開始探求一種更快捷優秀清晰度更高的視頻傳輸方式，這就是當前如日中天的S-Video(也稱二分量視頻接口)，Separate Video 的意義就是將Video 信號分開傳送，也就是在AV接口的基礎上將色度信號C 和亮度信號Y進行分離，再分別以不同的通道進行傳輸，它出現并發展于上世紀90年代后期通常采用標準的4芯(不含音效) 或者擴展的7芯( 含音效)。帶S-Video接口的顯卡和視頻設備( 譬如模擬視頻采集/ 編輯卡電視機和準專業級監視器電視卡/電視盒及視頻投影設備等) 當前已經比較普遍，同AV 接口相比由于它不再進行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(Cr Cb)混合為一路色度信號C，進行傳輸然后再在顯示設備內解碼為Cb 和Cr 進行處理，這樣多少仍會帶來一定信號損失而產生失真(這種失真很小但在嚴格的廣播級視頻設備下進行測試時仍能發現) ，而且由于Cr Cb 的混合導致色度信號的帶寬也有一定的限制，所以S -Video 雖然已經比較優秀但離完美還相去甚遠，S-Video雖不是最好的，但考慮到目前的市場狀況和綜合成本等其它因素，它還是應用最普遍的視頻接口。
視頻色差輸入接口：目前可以在一些專業級視頻工作站/編輯卡專業級視頻設備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兩種標識，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( 即第四個等式不是必要的)，所以在視頻輸出和顏色處理過程中就統一忽略綠色差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。
HDMI接口:HDMI是基于DVI（Digital Visual Interface）制定的，可以看作是DVI的強化與延伸，兩者可以兼容。HDMI在保持高品質的情況下能夠以數碼形式傳輸未經壓縮的高分辨率視頻和多聲道音頻數據，最高數據傳輸速度為5Gbps。HDMI能夠支持所有的ATSC HDTV標準，不僅可以滿足目前最高畫質1080p的分辨率，還能支持DVD Audio等最先進的數字音頻格式，支持八聲道96kHz或立體聲192kHz數碼音頻傳送，而且只用一條HDMI線連接，免除數碼音頻接線。同時HDMI標準所具備的額外空間可以應用在日后升級的音視頻格式中。與DVI相比HDMI接口的體積更小而且可同時傳輸音頻及視頻信號。DVI的線纜長度不能超過8米否則將影響畫面質量，而HDMI基本沒有線纜的長度限制。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后連線雜亂糾結的問題。HDMI可搭配寬帶數字內容保護(High-bandwidth Digital Content Protection；HDCP)，以防止具著作權的影音內容遭到未經授權的復制。正是由于HDMI內嵌HDCP內容保護機制，所以對好萊塢具有特別的吸引力。HDMI規格包含針對消費電子用的Type A連接器和PC用的Type B連接器兩種，相信不久HDMI將會被PC業界采用。
BNC 端口：通常用于工作站和同軸電纜連接的連接器，標準專業視頻設備輸入、輸出端口。BNC電纜有5個連接頭用于接收紅、綠、藍、水平同步和垂直同步信號。BNC接頭有別于普通15針D－SUB標準接頭的特殊顯示器接口。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。主要用于連接工作站等對掃描頻率要求很高的系統。BNC接頭可以隔絕視頻輸入信號，使信號相互間干擾減少，且信號頻寬較普通D－SUB大，可達到最佳信號響應效果。
RS232C串口:RS-232C標準（協議）的全稱是EIA-RS-232C標準，其中EIA(Electronic Industry Association)代表美國電子工業協會，RS（ecommeded standard）代表推薦標準，232是標識號，C代表RS232的最新一次修改（1969），在這之前，有RS232B、RS232A。。它規定連接電纜和機械、電氣特性、信號功能及傳送過程。常用物理標準還有有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）。計算機輸入輸出接口，是最為常見的串行接口，RS-232C規標準接口有25條線，4條數據線、11條控制線、3條定時線、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端口被用于將計算機信號輸入控制LED顯示屏。
AV接口
AV接口又稱（RCARCA）可以算是TV的改進型接口，外觀方面有了很大不同。分為了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）。
由于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，并且解碼才能成像。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接口實現了音頻和視頻的分離傳輸，在成像方面可以避免音頻與視頻互相干擾而導致的畫質下降。AV接口在電視與DVD連接中使用的比較廣，是每臺電視必備的接口之一。
USB接口
USB是英文Universal Serial Bus的縮寫，中文含義是“通用串行總線”。它是一種應用在PC領域的新型接口技術。早在1995年，就已經有PC機帶有USB接口了，但由于缺乏軟件及硬件設備的支持，這些PC機的USB接口都閑置未用。1998年后，隨著微軟在Windows 98中內置了對USB接口的支持模塊，加上USB設備的日漸增多，USB接口才逐步走進了實用階段。
這幾年，隨著大量支持USB的個人電腦的普及，USB逐步成為PC機的標準接口已經是大勢所趨。在主機(host)端，最新推出的PC機幾乎100%支持USB；而在外設(device)端，使用USB接口的設備也與日俱增，例如數碼相機、掃描儀、游戲桿、磁帶和軟驅、圖像設備、打印機、鍵盤、鼠標等等。
USB設備之所以會被大量應用，主要具有以下優點：
1、可以熱插拔。這就讓用戶在使用外接設備時，不需要重復“關機à將并口或串口電纜接上à再開機”這樣的動作，而是直接在PC開機時，就可以將USB電纜插上使用。
2、攜帶方便。USB設備大多以“小、輕、薄”見長，對用戶來說，同樣20G的硬盤，USB硬盤比IDE硬盤要輕一半的重量，在想要隨身攜帶大量數據時，當然USB硬盤會是首要之選了。
3、標準統一。大家常見的是IDE接口的硬盤，串口的鼠標鍵盤，并口的打印機掃描儀，可是有了USB之后，這些應用外設統統可以用同樣的標準與PC連接，這時就有了USB硬盤、USB鼠標、USB打印機，等等。
4、可以連接多個設備。USB在PC上往往具有多個接口，可以同時連接幾個設備，如果接上一個有4個端口的USB HUB時，就可以再連上4個USB設備，以此類推，盡可以連下去，將你家的設備都同時連在一臺PC上而不會有任何問題(注：最高可連接至127個設備)。
DVI輸入接口：DVI接口主要用于與具有數字顯示輸出功能的計算機顯卡相連接，顯示計算機的RGB信號。DVI（Digital Visual Interface）數字顯示接口，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（Digital Display Working Group簡稱DDWG），所制定的數字顯示接口標準。
DVI數字端子比標準VGA端子信號要好，數字接口保證了全部內容采用數字格式傳輸，保證了主機到監視器的傳輸過程中數據的完整性（無干擾信號引入），可以得到更清晰的圖像。
標準視頻輸入（RCA）接口：也稱AV 接口，通常都是成對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)進行連接，使用時只需要將帶蓮花頭的標準AV 線纜與相應接口連接起來即可。AV接口實現了音頻和視頻的分離傳輸，這就避免了因為音/視頻混合干擾而導致的圖像質量下降，但由于AV 接口傳輸的仍然是一種亮度/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干擾從而影響最終輸出的圖像質量。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因此無法在一些追求視覺極限的場合中使用。
S視頻輸入：S-Video具體英文全稱叫Separate Video，為了達到更好的視頻效果，人們開始探求一種更快捷優秀清晰度更高的視頻傳輸方式，這就是當前如日中天的S-Video(也稱二分量視頻接口)，Separate Video 的意義就是將Video 信號分開傳送，也就是在AV接口的基礎上將色度信號C 和亮度信號Y進行分離，再分別以不同的通道進行傳輸，它出現并發展于上世紀90年代后期通常采用標準的4芯(不含音效) 或者擴展的7芯( 含音效)。帶S-Video接口的顯卡和視頻設備( 譬如模擬視頻采集/ 編輯卡電視機和準專業級監視器電視卡/電視盒及視頻投影設備等) 當前已經比較普遍，同AV 接口相比由于它不再進行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(Cr Cb)混合為一路色度信號C，進行傳輸然后再在顯示設備內解碼為Cb 和Cr 進行處理，這樣多少仍會帶來一定信號損失而產生失真(這種失真很小但在嚴格的廣播級視頻設備下進行測試時仍能發現) ，而且由于Cr Cb 的混合導致色度信號的帶寬也有一定的限制，所以S -Video 雖然已經比較優秀但離完美還相去甚遠，S-Video雖不是最好的，但考慮到目前的市場狀況和綜合成本等其它因素，它還是應用最普遍的視頻接口。
視頻色差輸入接口：目前可以在一些專業級視頻工作站/編輯卡專業級視頻設備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兩種標識，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( 即第四個等式不是必要的)，所以在視頻輸出和顏色處理過程中就統一忽略綠色差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。
HDMI接口:HDMI是基于DVI（Digital Visual Interface）制定的，可以看作是DVI的強化與延伸，兩者可以兼容。HDMI在保持高品質的情況下能夠以數碼形式傳輸未經壓縮的高分辨率視頻和多聲道音頻數據，最高數據傳輸速度為5Gbps。HDMI能夠支持所有的ATSC HDTV標準，不僅可以滿足目前最高畫質1080p的分辨率，還能支持DVD Audio等最先進的數字音頻格式，支持八聲道96kHz或立體聲192kHz數碼音頻傳送，而且只用一條HDMI線連接，免除數碼音頻接線。同時HDMI標準所具備的額外空間可以應用在日后升級的音視頻格式中。與DVI相比HDMI接口的體積更小而且可同時傳輸音頻及視頻信號。DVI的線纜長度不能超過8米否則將影響畫面質量，而HDMI基本沒有線纜的長度限制。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后連線雜亂糾結的問題。HDMI可搭配寬帶數字內容保護(High-bandwidth Digital Content Protection；HDCP)，以防止具著作權的影音內容遭到未經授權的復制。正是由于HDMI內嵌HDCP內容保護機制，所以對好萊塢具有特別的吸引力。HDMI規格包含針對消費電子用的Type A連接器和PC用的Type B連接器兩種，相信不久HDMI將會被PC業界采用。
BNC 端口：通常用于工作站和同軸電纜連接的連接器，標準專業視頻設備輸入、輸出端口。BNC電纜有5個連接頭用于接收紅、綠、藍、水平同步和垂直同步信號。BNC接頭有別于普通15針D－SUB標準接頭的特殊顯示器接口。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。主要用于連接工作站等對掃描頻率要求很高的系統。BNC接頭可以隔絕視頻輸入信號，使信號相互間干擾減少，且信號頻寬較普通D－SUB大，可達到最佳信號響應效果。
RS232C串口:RS-232C標準（協議）的全稱是EIA-RS-232C標準，其中EIA(Electronic Industry Association)代表美國電子工業協會，RS（ecommeded standard）代表推薦標準，232是標識號，C代表RS232的最新一次修改（1969），在這之前，有RS232B、RS232A。。它規定連接電纜和機械、電氣特性、信號功能及傳送過程。常用物理標準還有有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）。計算機輸入輸出接口，是最為常見的串行接口，RS-232C規標準接口有25條線，4條數據線、11條控制線、3條定時線、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端口被用于將計算機信號輸入控制LED顯示屏。
AV接口
AV接口又稱（RCARCA）可以算是TV的改進型接口，外觀方面有了很大不同。分為了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）。
由于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，并且解碼才能成像。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接口實現了音頻和視頻的分離傳輸，在成像方面可以避免音頻與視頻互相干擾而導致的畫質下降。AV接口在電視與DVD連接中使用的比較廣，是每臺電視必備的接口之一。
USB接口
USB是英文Universal Serial Bus的縮寫，中文含義是“通用串行總線”。它是一種應用在PC領域的新型接口技術。早在1995年，就已經有PC機帶有USB接口了，但由于缺乏軟件及硬件設備的支持，這些PC機的USB接口都閑置未用。1998年后，隨著微軟在Windows 98中內置了對USB接口的支持模塊，加上USB設備的日漸增多，USB接口才逐步走進了實用階段。
這幾年，隨著大量支持USB的個人電腦的普及，USB逐步成為PC機的標準接口已經是大勢所趨。在主機(host)端，最新推出的PC機幾乎100%支持USB；而在外設(device)端，使用USB接口的設備也與日俱增，例如數碼相機、掃描儀、游戲桿、磁帶和軟驅、圖像設備、打印機、鍵盤、鼠標等等。
USB設備之所以會被大量應用，主要具有以下優點：
1、可以熱插拔。這就讓用戶在使用外接設備時，不需要重復“關機à將并口或串口電纜接上à再開機”這樣的動作，而是直接在PC開機時，就可以將USB電纜插上使用。
2、攜帶方便。USB設備大多以“小、輕、薄”見長，對用戶來說，同樣20G的硬盤，USB硬盤比IDE硬盤要輕一半的重量，在想要隨身攜帶大量數據時，當然USB硬盤會是首要之選了。
3、標準統一。大家常見的是IDE接口的硬盤，串口的鼠標鍵盤，并口的打印機掃描儀，可是有了USB之后，這些應用外設統統可以用同樣的標準與PC連接，這時就有了USB硬盤、USB鼠標、USB打印機，等等。
4、可以連接多個設備。USB在PC上往往具有多個接口，可以同時連接幾個設備，如果接上一個有4個端口的USB HUB時，就可以再連上4個USB設備，以此類推，盡可以連下去，將你家的設備都同時連在一臺PC上而不會有任何問題(注：最高可連接至127個設備)。
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