视频接口CVBS/Component/BNC/VGA/DVI/HDMI/SDI/DP/Type-C

视频接口随着新技术的不断出现层出不穷,本文综合CSDN上关于视频接口介绍较为详细的如下两篇文章的内容,对市面上曾经以及目前常用的视频接口进行详细的介绍。
常见视频接口(HDMI/VGA/SDI/CmaeraLink)介绍
VGA/DVI/HDMI/DP/Type-C等常用显示接口对比介绍

下面给出一张视频接口汇总图:
视频接口CVBS/Component/BNC/VGA/DVI/HDMI/SDI/DP/Type-C_第1张图片

模拟接口

CVBS(RCA接口)

Composite Video Broadcast Signal(复合视频广播信号)

CVBS是Composite Video Broadcast Signal的缩写,中文翻译为复合视频广播信号。这是最常见的视频接口,最初在广播电视领域应用,后来很多相机输出都支持了CVBS接口,CVBS信号是隔行视频信号,分辨率为720x576(PAL制)或者720X480(NTSC制),CVBS是标清模拟视频信号接口,目前已经逐步被数字视频信号接口和高清视频信号接口替换掉。

RCA接口:复合视频信号(CVBS)接口,俗称莲花插座,又叫AV端子,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,RCA接头是目前为止最为常见的一种音/视频接线端子。RCA音频端子一般成对地用不同颜色标注:右声道用红色,左声道用黑色或白色。
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CVBS(AV接口)

AV视频接口英文全称是:“Composite video connector”,AV端子一般是由三条线组成,传输视频的通常是黄色的RCA端子,另外配合两条红色与白色的RCA端子传送音讯,在AV端子中传送的是类比电视讯号的三个来源要素:Y、U、V,以及作为同步化基准的脉冲信号。Y代表影像的亮度(luminance,又称brightness),并且包含了同步脉冲,只要有Y信号存在就可以看到黑白的电视影像(事实上,这是彩色电视与早期黑白电视相容的方法)。U信号与V信号之间承载了颜色的资料,U和V先被混合成一个信号中的两组正交相位(此混合后的信号称为彩度(chrominance)),再与Y信号作加总。因为Y是基频信号而UV是与载波混合在一起,所以这个加总的动作等同于分频多工。

AV复合(Composite)视频接口,属模拟接口,是音频、视频分离的视频接口,一般由黄、白、红3路三个独立的RCA插头(又叫梅花接口、RCA接口)组成的,其中V接口连接混合视频信号,为黄插口;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。
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S-video(S端子、mini-DIN接口)

S端子视频接口英文全称是:“Separated video”,S端子其只能传输视频信号,由于复合视频信号是将亮 度信号和色度信号采用频谱间置方法复合在一起,导致亮色串扰、清晰度降低等问题。因此,随着摄影机、S-VHS录像机的发展,出现了S端子接口。点:将亮度信号Y和色度信号C分开传输。确保亮度信号不会受到色度信号的干扰。

S端子(S-Video)连接采用Y/C(亮度/色度)分离式输出,使用四芯线传送信号,接口为四针接口。接口中,两针接地,另外两针分别传输亮度和色度信号。因为分别传送亮度和色度信号,S端子效果要好于复合视频。不过S端子的抗干扰能力较弱,所以S端子线的长度最好不要超过7米。

S端子在一些投影机厂家的称呼只中又被称为mini-DIN接口,包含4芯(不带音效输出)、5芯、6芯、7芯、8芯、9芯(能提供6个声道的讯号输出)等不同的产品都在投影机上被使用。
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Component(分量视频接口)

分量视频接口也叫色差输出/输入接口,又叫3RCA。分量视频接口通常采用YPbPr和YCbCr两种标识。分量视频接口/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,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。如显卡上YPbPr接口采用9针S端子(mini-DIN)然后通过色差输出线将其独立传输。
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BNC

BNC(同轴电缆卡环形接口)接口主要用于连接高端家庭影院产品以及专业视频设备。BNC电缆有5个连接头,分别接收红、绿、蓝、水平同步和垂直同步信号。BNC接头可以让视频信号互相间干扰减少,可达到最佳信号响应效果。此外,由于BNC接口的特殊设计,连接非常紧,不必担心接口松动而产生接触不良。
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最古老的接口-VGA

VGA(Video Graphics Array)还有一个名称叫D-Sub。VGA接口共有15针,分成3排,每排5个孔,是显卡上应用最为广泛的接口类型,绝大多数显卡都带有此种接口。它传输红、绿、蓝模拟信号以及同步信号(水平和垂直信号)。使用VGA连接设备,线缆长度最好不要超过10米,而且要注意接头是否安装牢固,否则可能引起图像中出现虚影。

VGA信号类型为模拟类型,视频输出端的接口为15针母插座,视频输入连线端的接口为15针公插头。VGA端子含红(R)、黄(G)、篮(B)三基色信号和行(HS)、场(VS)扫描信号。VGA端子也叫D-Sub接口。VGA接口外形象“D”,其具备防呆性以防插反,上面共有15个针孔,分成三排,每排五个。VGA接口是显卡上输出信号的主流接口,其可与CRT显示器或具备VGA接口的电视机相连,VGA接口本身可以传输VGA、SVGA、XGA等现在所有格式任何分辨率的模拟RGB+HV信号,其输出的信号已可和任何高清接口相貔美。
但是要说 VGA 接口的历史,最早可以追溯到1987年了,蓝色的插头也是最有辨识度的一个接口。VGA 接口有3排针脚,每排5个,共有15针。VGA接口采用的是模拟信号,在早之前使用CRT显示器(俗称的大脑袋)时,使用的都是 VGA 接口,不过目前几乎已经被淘汰了,只有个别的投影设备或是一些仪器还在使用。

VGA 接口传输的是模拟信号,抗干扰能力弱,而且目前的显示器的基本都为数字信号,模拟信号要经过多次信号间的转换,会导致部分信号丢失,造成画面质量下降,这也是它被淘汰的主要原因。
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数字接口

显示器使用率较高的接口-DVI

DVI全称为Digital Visual Interface。目前的DVI接口有两种,一为DVI-D(Digital,所谓纯数字)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,其不兼容模拟信号。一为DVI-I(Inteface,通用接口可通过转接头兼容VGA信号)接口,可同时兼容模拟(其可以通过一个DVI-I转VGA转接头实现模拟信号的输出)和数字信号,目前多数显卡、液晶显示器、投影机皆采用这种接口。
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随着液晶显示器的飞速发展,传统的 VGA 接口已经不能满足,DVI 接口也就此诞生,它可以实现长距离、高质量的数字信号传输,相信目前很多人的显示器都还在使用DVI接口。虽然白色的插头也很好分辨,但是具体的规格还是比较复杂的。
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DVI 接口共有三种规格,分别是 DVI-I(Integrated混合),DVI-D(Digital数字)和 DVI-A(Analog模拟),其中 DVI-I 和 DVI-D 还分为“单通道”和“双通道”两种类型。

DVI-A 接口传递的仍是模拟信号,因此与 VGA 接口并没有本质的区别;DVI-I 接口同时支持模拟信号和数字信号的传输,是一个过渡性的产品;DVI-D 接口仅支持数字信号,也是目前最常见的 DVI 接口。其中,应用较多的是双通道的型号,它有着更大的带宽。

DVI 接口的比较明显的缺点就是不支持传输音频信号,并且接口的体积很大,因此也慢慢地被淘汰了。
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当下比较主流的接口—HDMI

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HDMI 接口(High Definition Multimedia Interface)

HDMI 相比 DVI 接口支持了音频的输出,并且有着更高的带宽,它可以算是目前最主流的视频输出接口,由于接口变得更小,也被广泛应用于电视机、显示器、笔记本电脑等设备上。HDMI 接口虽然在规范上没有 DVI 那么负载,但是却有着不同的形态。
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SDI

SDI是Serial Digital Interface的缩写,是一种广播级的高清数字输入和输出端口,常用于广播电视的摄像机接口,SDI接口的传输速率上限为2.97Gbps.SDI接口采用和CVBS接口一样的BNC接口,采用单根铜轴进行信号传输,布线施工非常方便,传输距离可达300米,在最初的广电领域和安防领域非常受欢迎。

规格最强的接口—DP

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DP接口(DisplayPort)

在目前的显示器中几乎都标配了DP接口,它可以看做是 HDMI 接口的升级版,但是内部数据的传输方式与 DVI 和 HDMI 完全不同,有着更高的带宽。得益于它良好的性能和先进的技术,DP 接口已经逐渐成为了高端显示器必不可少的接口。
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DisplayPort是由视频电子标准协会(VESA)发布的显示接口。作为DVI接口的继任者,DisplayPort将在传输视频信号的同时加入对高清音频信号传输的支持,同时支持更高的分辨率和刷新率。
根据设计,DisplayPort既支持外置显示连接,也支持内置显示连接。VESA希望笔记本厂商不仅使用DisplayPort连接独立显示器,也能使用它来直接连接液晶显示屏和主板,方便笔记本的升级。为此,DisplayPort接口也设计得非常小巧,既方便笔记本的使用,也允许显卡配置多个接口。

1.高带宽
  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。
  
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。
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 DP 接口还有一种衍生的形式— Mini DP 接口,它是由苹果公司推出的,尺寸更小巧的 DP 接口。

Camera link

Camera link标准规范了数字摄像机和图像采集卡之间的接口,采用了统一的物理接插件和线缆定义。Camera link包括Base,Medium,Full三种规范。Camera Link Base 使用4 个数据通道,Medium 使用了8个数据通道,Full使用12个数据通道。Camera link接口的始终速率最快是85MHz,则Base的有效带宽为2Gbps,Medium的有效带宽4Gbps,Full的有效带宽5.3Gbps.最近Camera link又新增加了规范Camera link Full+,支持80MHz,传输80bit数据,带宽可达6.4Gbps.
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HS-LINK

HS-LINK接口是由DALSA公司牵头定义,支持更高速的传输带宽,单一线缆为Camera Link的4倍,信号协议与Camera Link兼容,也可称为Camera Link-HS.Camera Link-HS的最大传输带宽可达12Gpbs.

CoaXPress

CoaXPress该标准容许相机设备通过单根同轴电缆连接到主机,以高达6.25G比特/秒的速度传输数据,4根线缆可达25 Gbit/s.标准同轴电缆和带宽的采用,使得CoaXPress不仅可以引起机器视觉应用领域的兴趣,还适合广泛采用同轴电缆的医疗与安保市场的应用。

IEEE 1394

IEEE 1394也称为火线或iLink,它能够传输数字视频和音频及机器控制信号,具有较高的带宽,且十分稳定。通常它主要用来连接数码摄像机、DVD录像机等设备。IEEE 1394接口有两种类型:6针的六角形接口和4针的小型四角形接口。6针的六角形接口可向所连接的设备供电,而4针的四角形接口则不能。
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Type-C 接口

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USB Type-C 接口其实本身并不支持视频输出,但是它拥有替代模式,通过转接到其他芯片上来实现不同功能,它实际使用的是DP标准的信号传输,好处是可以通过一根线解决显示器的画面输出和供电问题。

线材的带宽很重要

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在上文中,我们反复提到了一个词,那就是“带宽”。带宽对于视频输出线来说非常重要,对于一些高分辨率或是高刷新率的显示器来说,线材的带宽不足,就无法显示相应的视频效果。在上图中,以60Hz的刷新率为标准,我们列出了一些常见线材所能支持的规格。

VGA/DVI/HDMI/DP/Type-C等常用显示接口对比介绍的总结

看到这,相信你已经基本能够了解不同视频传输接口之间的区别了,在今后选购线材时一定要注意不同线材的规格。其实最简单粗暴的方法就是,选DP就对了!


伴随着苹果全新一代MacBook的发布以及CES大展上USB实施者论坛向公众的展示,USB Type-C成了又一次技术革新的代表,被炒得火热,赞美之声不绝于耳。在我看来,Type-C的方便性,将会使其成为未来视频接口的主角。
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