高清视频
1.1 高清视频会议系统名词解释在谈到高清视频会议的同时,我们必须介绍一下和高清视频会议有关的名词,这体现在高清视频会议与标清视频会议的区别。
1.1.1 高清视频会议系统
在标清视频会议范畴中,我们一般将视频会议连接到一个电视机,通过普通的A/V线,输出声音和视频率,在用一个普通的摄像头作为视频输入,然后通过网络将视频以H.263,H.263,H.264方式进行视频压缩,将音频以G.722,G.711,G.728方式进行压缩,传输到远端视频会议终端。通过一个电视机加一个摄像头,通过网络连接就可以召开一个视频会议。
但是,对于高清视频会议,可不像标清视频会议那么简单。为何要说高清视频会议系统,原因在于高清视频会议需要一种整体的高清解决方案作为支持,它表现在
前端信号采集:
中端编码传输:
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有且只有H.264作为高清视频的压缩标准,只有H.264的高压缩比,高图像还原质量的视频协议标准才能支持高清视频会议的通讯。
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有且只有44KHz的立体声作为高清音频的压缩标准。
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只有一定的传输带宽才能保证高清音视频包进行传输,目前可以能达到很好的高清传输带宽建议在1M以上。
后端显示设备支持:
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后端的高清图像编辑,高清电视进行图像输出,如果用普通电视机则无法接受,显示高清图像。
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高清视频接口的支持,普通的S端子接口,模拟复合接口已经不能满足高清视频会议的要求
只有符合以上每一个条件,才能称的上是真正的高清视频会议。缺少任一条件,即为标清视频会议通讯
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1.1.2 高清视频的显示格式
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对于普通的标清视频显示格式,我们一般以H.263 CIF, H.264 CIF, H.263 4CIF, 作为图像好坏的标准,并且将H.263 4CIF作为标清视频会议最高图像标准。
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CIF的图像分辨率为 352*288——————–普通VCD图像标准
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4CIF图像分辨率率为 704*576——————–普通DVD图像标准
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而对于高清图像,需要从两个指标来分析
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A.分辨率:分辨率有两种概念,一种是可支持分辨率,它不是平板电视显示屏幕的实际指标,是指电视内部图像驱动芯片可以驱动的图像分辨力;另一种是物理分辨率,是可以看得到的实物指标。
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高清分辨率主要是看物理分辨率。全高清的分辨率是水平1920个像素数,垂直是1080个像素数,一般表示为”分辨力为1920*1080,采用隔行扫描方式,简写为1080/50i”, 目前理解成全高清表示为”分辨力为1920*1080,采用逐行扫描方式,简写为1080/50P”;普通高清的分辨率是述评1280个像素数,垂直720个像素数,一般表示为”分辨率为1280*720″采用逐行扫描方式,简写为720/60p”。
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而对于全高清,其像素数为1920*1080,约等于200万,而对于普通高清,其像素数为1280*720,约等于100W像素数。 从下图我们可以直观感觉CIF, 4CIF,SVGA,1080i的区别
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上图为各种高清制式对于图象还原度的比较
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从上图不难发现,1080/50i,图像质量要远远优于720/60p,576/50i的图像质量。
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B.宽幅比:幅型比即是屏幕的长度与宽度的比例,高清标准要求电视屏幕幅型比为16 :9,而不是传统电视4 :3的比例。这样更增加了观看的临场感和更符合人眼观看的习惯,更适合大屏幕的尺寸的显示屏
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如下图所示4:3和16:9的图示效果:
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1.1.3 高清视频接口介绍和比较
在讨论高清的时候,我们对高清的标准做了初步的解释。那么,用什么样的接口标准来承载高清信号呢。我们认为必须具备以下接口之一,才能是真正的高清视频接口。
1.1.3.1 各种接口的介绍
A:HD-SDI接口
HD-SDI是根据SMPTE(摄影与电视工程师协会)202M,在1.485Gb/s或者1.485Gb/1.001Gb/s的信号速率条件下传输的接口规格,该规格规定了数据格式,信道编码方式,同轴电缆借口的信号规格,连接器及电缆类型与光纤接口等。
其最大的好处在于:
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架设距离长:在采用高频衰减较少的特性组抗75欧姆的专用电缆,有效架设距离是100M。
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标准线缆:HD-SDI接口采用同轴电缆,以BNC接口作为线揽标准。有效距离为100M,超过100M必须使用中继器。
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一根线传输:HD-SDI可以使用一根同轴电缆传输视频和音频信号。即使是立体声也同样可以传输。而无需像标清时代,使用3根A/V线来连接视频,音频左声道,音频右声道。
B:YPbPr接口
YPbPr:YPbPr也叫色差分量接口,采用的是美国电子工业协会EIA-770.2a标准,还有一种接口被称为YCbCr接口,他们两者的区别在于前者是隔行扫描色差输出,后者是逐行扫描色差输出。而色差输出将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。而Y即是亮度信号。而YPbPr接口不是数字接口,仍然定义为是模拟接口。YPbPr的接口可以使用同轴电缆,可以用BNC头,也可以使用普通莲花头作为接口标准。
C:HDMI接口
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。HDMI支持5Gbps的数据传输率,最远可传输15米。
D:DVI接口
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。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。兼容模拟信号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。 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。但有效距离为5米左右。
DVI接口是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数字接口比标准VGA(即D-SUB)接口要好,数字界面保证了全部内容采用数字格式传输,保证了主机到显示器的传输过程中资料的完整性(无干扰信号引入),可以得到更清晰的影像。而传统的VGA接口(即D-SUB)是先将数字信号转为模拟信号,再将模拟信号传入数字显示器,最后通过数字显示器内部再次转为数字信号。
DVI数字接口的主要目的是让显示卡的画面讯号透过数字的方式传送到电脑屏幕。因为以前的CRT屏幕所使用的是模拟讯号,所以传统的D-sub 15pin的电脑屏幕接头走的是模拟讯号(复合信号),
将显示卡内的数字画面讯号转换成模拟讯号送到电脑屏幕去。对于没有配备DVI接口的液晶显示器来说,它的原理是和之前的CRT显示器是一样的。
由于数字显示器 (液晶投影机、等离子电视、LCD TV等数字显示产品) 采用的是纯数字的设备,那么直接通过数字界面输入数字信号当然会更好,而通过D-sub 15pin就显得有些不明智了( 先将数字信号转为模拟信号,再将模拟信号传入数字显示器,最后通过数字显示器内部再次转为数字信号)。
对于我们普通用户来说,可以简单认为数字信号带来的画面质量要比模拟信号的画面质量要高。购买液晶显示器时能配备DVI则最好。
DVI接头有三种,分别是DVI-Digital(DVI-D)、DVI-Analog(DVI-A)跟DVI-Integrated (DVI-I),DVI-Digital(DVI-D)只有支持数字显示的设备
、DVI-Analog(DVI-A)只有支持模拟显示的设备,DVI-Integrated (DVI-I)则是支持数字显示跟模拟显示。之所有会有这样的搭配,因为DVI虽然是为了数字显示设备所订定的标准,但是因为透过数字的传送不会降低画面的效果,再加上为了考虑能够转换成模拟讯号,所以才会有DVI-D、DVI-A跟DVI-I这三种接头,其中DVI-I可以相容DVI-D装置(包括连接线),但是DVI-D接头却不能够使用DVI-I连接线,所以大家会看到数字显示设备是DVI-D的接头,连接线是DVI-I的接头,显示卡是DVI-I的接头。且DVI-I也可转接成为D-sub 15pin。下面介绍dvi接口定义图 DVI-A DVI-D DIV-I接口图片以及区别
DVI-A
( A= Analog )
|
DVI-D
( D= Digital )
|
DVI-I
( I = A+D = Integrated )
|
是模拟信号接口,
只能去接 DVI-A 或者 VGA 接口的信号。
|
是数字信号接口,
只能去接 DVI-D 接口的信号。
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含及上述两个接口,
在管脚定义上有明显的区分.
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不支持数字信号
|
不支持模拟信号
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当 DVI-I 接 VGA 时,
就是
起到了 DVI-A 的作用.
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当 DVI-I 接 DVI-D时,
只起了 DVI-D 的作用。
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三种接口中,DVI-D是最纯粹的数字接口,而DVI-I是从中演化而来的。我们就从DVI-D来了解数字接口的定义。DVI-D是有HP、IBM、Intel、NEC等公司共同组成的数字显示工作组(Digital Display Working Group,DDWG)制定。其中数字信号由Silicon image的
发送器按照TMDS协议编码后通过TMDS通道发送给接收器(一般也是 Silicon image 的芯片)再解码。根据DVI标准,一条TMDS通道可以达到165MHz的工作频率和10-bit接口,也就是可以提供1.65Gbps的带宽,这足以应付1920*1080/60Hz的显示要求。另外,为了扩充兼容性,DVI还可以使用第二条TMDS通道,这样其带宽将会高过2Gbps,如今的DVI接口已经到达了8GPS的传输率。
DVI-D针脚图
DVI-I针脚图
DIV-I接口针脚含义图:
C1 = Analog Red
|
模拟视频信号
三基色信号线中的
红
|
C2 = Analog Green
|
模拟视频信号
三基色信号线中的
绿
|
C3 = Analog Blue
|
模拟视频信号
三基色信号线中的
蓝
|
C4 = Analog H
( Horizontal )sync
|
模拟视频信号
(水平扫描)
行同步信号
|
C5 = Analog Ground
|
模拟视频信号
地线
|
8 = Analog V
( Vertical ) sync
|
模拟视频信号
(垂直扫描)
场同步信号 (
在 DVI-D 中, 8 是 No Connect 就是
空脚,
什么也没有连接
)
|
从针脚上可以看出,除了地线以外,DVI-I接口比DVI-D接口原架构规范上,多了RGBHV这几个与 VGA 定义一样的信号线插脚。而这些多余出来的针脚就是DVI-A,两者结合就构成了DVI-I接口。
DVI-A DVI-D DIV-I三种接口的区别
1.1.3.2 各种接口的比较
综上所述,我们可以对以上几种接口做一个简单的比较。如下表
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HD-SDI
|
YPbPr
|
HDMI
|
DVI
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端口数量
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1
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3
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1
|
1
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传输格式
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1080i,1080p,720p
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1080i,1080p,720p
|
1080i,1080p,720p
|
1080i,1080p,720p
|
信号传输模式
|
无压缩转换的数字信号
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模拟信号
|
无压缩转换的数字信号
|
无压缩转换的数字信号
|
同时音频传输
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支持
|
不支持
|
支持
|
不支持
|
传输带宽
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1.45Gbps
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30MHz
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5Gbps
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8Gbps
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最远传输距离
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100米
|
50米
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20米
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5米
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VGA信号:25米 HDMI:7-10米 DVI:7-10米
上表格上分析和接口综述,最好的高清接口是HD-SDI接口,这接口也是目前广电行业标准的高清接口。
1.1.4 高清视频协议
对于标清视频会议,一般所使用的视频压缩标准为H.261,H.263,H.263+,H.263++,H.264,MPEG-4等几种。因为其压缩对象是CIF (352*288)或者是DVD标准的4ICF(704*576)图像质量的视频。
而对于高清视频会议,其图像处理对象不再是CIF或者是4CIF, 而是1280*720,或者更高层的1920*1080,显然,对于仅能处理CIF,4CIF的H.261,H.263已经不能处理如此庞大的数据量,所以有且只 有H.264才是高清视频会议的唯一压缩标准。
H.264是由ISO/IEC与ITU-T组成的联合视频组(JVT)制定的新一代视频压缩编码标准。H.264的主要优点如下:
1)在相同的重建图像质量下,H.264比H.263+和MPEG-4(SP)减小 50%码率。
2)对信道时延的适应性较强,既可工作于低时延模式以满足实时业务,如会议电视等;又可工作于无时延限制的场合,如视频存储等。
3)提高网络适应性,采用”网络友好”的结构和语法,加强对误码和丢包的处理,提高解码器的差错恢复能力。
4)在编/解码器中采用复杂度可分级设计,在图像质量和编码处理之间可分级,以适应不同复杂度的应用。
5)相对于先期的视频压缩标准,H.264引入了很多先进的技术,包括4×4整数变换、空域内的帧内预测、1/4象素精度的运动估计、多参考帧与多种大小块的帧间预测技术等。新技术带来了较高的压缩比,同时大大提高了算法的复杂度。
1.1.5 高清音频协议
同视频协议一样,对于标清视频会议,我们一般采用G.711,G.722,G.722.1,G.728等作为标清视频会议的音频边码方式,其仅能传输单声道.无论视频会议背板有多少音频输出接口,其仅能传输单声到。而到了高清视频会议时代,不仅视频图像由原来的CIF,4CIF,图像升级成1080i。原来的单声道也改进成立体声。所以必须有能处理44KHz立体声效果的MPEG4 AAC或者其他类似能处理44kHz的立体声效果的音频编码能力作为保证。并且对于回声抑制的处理,也必须有能处理立体声回声抑制。
1.1.6 高清摄像机
高清视频会议已经由原先标清视频会议的设备购买变成高清视频会议的系统集成,对于前端视/音频采集,视/音频显示,中期的视频/音频压缩,传输,后期的视/音频编辑,录制都必须是为围绕高清展开,任何一环采用的是非高清设备,即使图像,声音能够无错显现,但是原来高清质量将会变成标清质量。
同样,对于前端的视频采集,高清摄像机只能是唯一的解决方案,标清摄像头一般的成像器件为1/4CCD ,或者CMOS。像素也就在40-50万之间。而对于高清摄像机,其成像器件一般为3*1/3CCD或者CMOS, 像素在100—200万之间。考虑到布线因素,高清摄像机和高清视频会议终端往往通过HD-SDI接口连接。可以最长达到100米左右。
同样,高清视频会议会议不仅能够接收普通高清摄像头的视频图像,还应该能够够兼容其他广电级专业高清摄像机,高清切换台所传来的图像。所以,如何布线,布线距离,用什么材料布线是我们必须要考虑的问题。而只有HD-SDI才是我们唯一的解决办法,因为它允许同轴电缆以100米的距离进行信号无损传输。且用BNC头使得做线非常简单,无需专业的线缆和接头,随便在任一电脑市场和音响商店即可买到。
目前,大型的国内外广电设备提供商都有相关高清摄像机的设备,这些设备标准的高清接口都是基于HD-SDI的接口。
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S端子输出
S端子输出
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传输,避免了混合视频信号传输时亮度和色度的相互干扰。S端子实际上是一种五芯接口,由两路视频亮度信号、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(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之一。
该项技术目前主要运用液晶电视中.
S端子输出的分辨率最高仅能达到1024×768的分辨率,,因此不适合用于高清视频的传输,但是S端子可以方便地连接独立显卡的输出口,是普通的电子显像管电视机的好伴侣,随着时间的推移,S端子会被慢慢地淘汰,其优势也会被HDMI一类的数字接口所代替.
VGA接口
目录
常见接口之色差VGA接口(D-Sub接口)
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VGA接口–管脚定义
常见接口之色差VGA接口(D-Sub接口)
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VGA接口–管脚定义
展开
说到VGA接口,相信很多朋友都不会陌生,因为这种接口是电脑显示器上最主要的接口,从块头巨大的CRT显示器时代开始,VGA接口就被使用,并且一直沿用至今,另外VGA接口还被称为D-Sub接口。
VGA线
很多人觉得只有HDMI接口才能进行高清信号的传输,但这是一个大家很容易进入的误区,因为通过VGA的连接同样可以显示1080P的图像,甚至分辨率可以达到更高,所以用它连接显示设备观看高清视频是没有问题的,而且虽然它是种模拟接口,但是由于VGA将视频信号分解为R、G、B三原色和HV行场信号进行传输,所以在在传输中的损耗还是相当小的。
VGA接口
VGA接口产生原因:
显卡所处理的信息最终都要输出到显示器上,显卡的输出接口就是电脑与显示器之间的桥梁,它负责向显示器输出相应的图像信号。CRT显示器因为设计制造上的原因,只能接受模拟信号输入,这就需要显卡能输出模拟信号。VGA接口就是显卡上输出模拟信号的接口,VGA(Video Graphics Array)接口,也叫D-Sub接口。虽然液晶显示器可以直接接收数字信号,但很多低端产品为了与VGA接口显卡相匹配,因而采用VGA接口。
VGA接口是一种D型接口,上面共有15针孔,分成三排,每排五个。
其中,除了2根NC(Not Connect)信号、3根显示数据总线和5个GND信号,比较重要的是3根RGB彩色分量信号和2根扫描同步信号HSYNC和VSYNC针。VGA接口中彩色分量采用RS343电平标准。RS343电平标准的峰峰值电压为1V。VGA接口是显卡上应用最为广泛的接口类型,多数的显卡都带有此种接口。有些不带VGA接口而带有DVI(Digital Visual Interface数字视频接口)接口的显卡,也可以通过一个简单的转接头将DVI接口转成VGA接口,通常没有VGA接口的显卡会附赠这样的转接头。
目前大多数计算机与外部显示设备之间都是通过模拟VGA接口连接,计算机内部以数字方式生成的显示图像信息,被显卡中的数字/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,但用于连接液晶之类的显示设备,则转换过程的图像损失会使显示效果略微下降。
而且可以从接口处来判断显卡是独显还是集成显卡,VGA接口竖置的说明是集成显卡,VGA接口横置说明是独立显卡(一般的台式主机都可以用此方法来查看)
编辑本段VGA接口–管脚定义
管脚定义
RGB D_SUB(1张)
1红基色 red
2 绿基色 green
3 蓝基色 blue
4 地址码 ID Bit
5 自测试 ( 各家定义不同 )
6 红地
7 绿地
8 蓝地
9 保留 ( 各家定义不同 )
10 数字地
11 地址码
12 地址码
13 行同步
14 场同步
15 地址码 ( 各家定义不同 )计算机D15的焊接方法:
红线的芯线
脚 1
红线的屏蔽线
脚 6
绿线的芯线
脚 2
绿线的屏蔽线
脚 7
蓝线的芯线
脚 3
蓝线的屏蔽线
脚 8
黑线
脚 10
棕线
脚 11
黄线
脚 13
白线
脚 14
外层屏蔽 D15 端壳压接
VGA
还有一种非常适用的焊接方法:就是在 D15 两端的 5~10 脚焊接在一起做公共地,红、绿、蓝的屏蔽线绞在一起接到公共地上; 1 、 2 、 3 脚接红、绿、蓝的芯线; 13 接黄线; 14 接白线;
外层屏蔽压接到 D15 端壳。
VGA信号与RGB信号
RGB:对一种颜色进行编码的方法统称为“颜色空间“或“色域“。用最简单的话说,世界上任何
RGB接口
一种颜色的“颜色空间“都可定义成一个固定的数字或变量。RGB(红、绿、蓝)只是众多颜色空间的一种。采用这种编码方法,每种颜色都可用三个变量来表示–红色、绿色以及蓝色的强度。记录及显示彩色图像时,RGB是最常见的一种方案。
VGA信号的组成分为五种:RGBHV,分别是红绿蓝三原色和行场同步信号。VGA传输距离非常短,实际工程中为了传输更远的距离,人们把VGA线拆开,将RGBHV五种信号分离出来,分别用五根同轴电缆传输,这种传输方式叫RGB传输,习惯上这种信号也叫RGB信号。
也就是说,本质上RGB和VGA是没有什么区别的[1]。
DisplayPort接口
DisplayPort接头
DisplayPort也是一种高清数字显示接口标准,可以连接电脑和显示器,也可以连接连接电脑和家庭影院。2006年5月,视频电子标准协会(VESA)确定了1.0版标准,并在半年后升级到1.1版,提供了对HDCP的支持,2.0版也计划在今年推出。
作为HDMI和UDI的竞争对手和DVI的潜在继任者,DisplayPort赢得了AMD、Intel、NVIDIA、戴尔、惠普、联想、飞利浦、三星等业界巨头的支持,而且它是免费使用的,不像HDMI那样需要高额授权费。AMD的路线图显示,该公司将在今年底明年初开始支持DisplayPort,以代替HDMI。
DisplayPort的特点
在高清晰视频即将流行之际,没有高带宽的显示接口是无法立足的。DisplayPort问世之初,它可提供的带宽就高达10.8Gb/s。要知道,HDMI 1.2a的带宽仅为4.95Gb/s,即便最新发布的HDMI 1.3所提供的带宽(10.2Gb/s)也稍逊于DisplayPort 1.0。DisplayPort可支持WQXGA+(2560×1600)、QXGA(2048×1536)等分辨率及30/36bit(每原色10/12bit)的色深,充足的带宽保证了今后大尺寸显示设备对更高分辨率的需求。
和HDMI一样,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。
编辑本段DisplayPort的接头类型
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,虽然这个距离比HDMI要逊色一些,不过接头和接线的相关规格已为日后升级做好了准备,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。比如,DisplayPort就“图谋“取代LCD中液晶面板与驱动电路板之间主流接口——LVDS(Low Voltage Differential Signaling,低压差分信号)接口的位置。DisplayPort的内接型接头仅有26.3mm宽、1.1mm高,比LVDS接口小30%,但传输率却是LVDS的3.8倍。
编辑本段DisplayPort的历史
制定DisplayPort接口标准的组织VESA(视频电子标准组织)于日前参加了2008年全球规模最大的消费电子展(CES2008),并且在展会上详细的介绍了有关下一代显示设备接口——DisplayPort 1.1的相关情况。实际上早在2006年5月,VESA就对外发布了Displayport 1.0标准,这是一种针对所有显示设备(包括内部和外部接口)的开放标准,而在CES08上,VESA宣布目前DisplayPort已经更新到1.1版本,并作出了详细的报道和讲解。
关于DisplayPort这种全新的接口,几乎所有的个人电脑制造商和显卡厂商都表示支持,日本dell已经在2007年12月率先推出支持DisplayPort接口的显示器——Dell 3008,并且已经在日本上市开卖。加上在CES08上的宣传,可以预见2008年DisplayPort接口规格将会占据主导地位。
会议上,DisplayPort的重要负责人、Dell公司的Bruce Montag对现行的DisplayPort 1.1规格进行了详细的介绍,以及对今后DisplayPort的市场展望进行了说明。首先Bruce Montag表示,DisplayPort接口可以完美支持HDCP数字内容保护协议,并且可以同时传输音频与视频,真正意义上实现高清一线通解决方案。
编辑本段DisplayPort的性能
从性能上讲,DisplayPort 1.1最大支持10.8Gb/S的传输带宽,而最新的HDMI 1.3标准也仅能支持10.2G/s的带宽;另外,DisplayPortisplayPort可支持WQXGA+(2560×1600)、QXGA(2048×1536)等分辨率及30/36bit(每原色10/12bit)的色深,1920×1200分辨率的色彩支持到了120/24Bit,超高的带宽和分辨率完全足以适应显示设备的发展。
1.高带宽
DisplayPort问世之初,它可提供的带宽就高达10.8Gb/s。即便最新发布的HDMI 1.3所提供的带宽(10.2Gb/s)也稍逊于DisplayPort 1.0。DisplayPort可支持WQXGA+(2560×1600)、QXGA(2048×1536)等分辨率及30/36bit(每原色10/12bit)的色深,充足的带宽保证了今后大尺寸显示设备对更高分辨率的需求。
2.最大程度整合周边设备
和HDMI一样,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。
3.内外接口通吃
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,虽然这个距离比HDMI要逊色一些,不过接头和接线的相关规格已为日后升级做好了准备,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。比如,DisplayPort就“图谋“取代LCD中液晶面板与驱动电路板之间主流接口——LVDS(Low Voltage Differential Signaling,低压差分信号)接口的位置。DisplayPort的内接型接头仅有26.3mm宽、1.1mm高,比LVDS接口小30%,但传输率却是LVDS的3.8倍。
DisplayPort与HDMI的区别
谈到DisplayPort与HDMI的区别,Bruce Montag表示,HDMI最先是面向CRT而制定的规格,无论是HDMI还是其“孪生兄弟“UDI(实质是去掉HDMI的音频传输功能),两者都继承了DVI的核心技术TMDS,从本质上来说仍然是DVI的扩展。DVI、HDMI、UDI的视频内容都以即时、专线方式进行传输,这可以保证视频流量大时不会发生堵塞的现象。而DisplayPort一开始则面向液晶显示器开发,采用“Micro-Packet Architecture(微封包架构)”传输架构,视频内容以封包方式传送,这一点同DVI、HDMI等视频传输技术有着明显区别。也就是说,HDMI的出现取代了模拟信号视频,而DisplayPort的出现则取代的是DVI和VGA接口。
虽然HDMI和DisplayPort看起来有着同样的功能,又同样都是高速数字串行链接,但是在结构上它们却完全不同。
物理特性 HDMI和DisplayPort在相同的基础架构以及差分同轴双绞线上运行,都使用高速低电压差分信号来传输数据,但二者的相同点仅此而已。虽然从外表来看这两个标准十分相似,但结构上却有着巨大的不同。这些不同决定了链路的性能与其成本、兼容性、鲁棒性以及易执行能力。
HDMI标准现定义了四种连接器,A至D。除了Type B外,其余都是19针。Type C与D针对便携应用和小体积设备。
两个标准所使用的线缆略有不同。HDMI1.0至1.3使用4个屏蔽同轴差分对、 4个单端控制信号,电源(+5V)以及地线。HDMI1.4增加了音频回传通道和以太网通道,所以信号的构架有所不同。HDMI1.4使用的是4个同轴对、1个非屏蔽差分对、3个单端信号、电源(+5V)以及地线。这意味着,HDMI1.4和HDMI1.3使用不同的线缆。如果在HDMI1.4系统中使用一根非HDMI1.4线缆,那么音频回传和以太网的功能将会丧失。但是,HDMI1.3的所有功能以及HDMI1.4的其他新功能(如3D)则都可以保留。
DisplayPort定义了两种接头,全尺寸(Full Size)和迷你(Mini)。两种接头都有20针,但迷你接头的宽度大约是全尺寸的一半,
它们的尺寸分别为7.5mm x 4.5mm与16mm x 4.8mm。建立完整链路需要5个
同轴对、3 个单端信号,以及电源与地线。DisplayPort本身的可扩展性允许在更少导线的情况下建立
低带宽的DisplayPort链接,但是很少有人这么做,因为这有可能给终端用户带来令人困惑的兼容性问题。
其中Mini Displayport 是有苹果公司开发出来的,因为苹果一直需要小的接口来适应一贯轻薄的产品。