视频线的种类和简单介绍
数字视频接口(DVI/HDMI)介绍
作者: yekai 写作时间:2002年07月
作者: yekai 写作时间:2002年07月
随着高清晰度电视(HDTV)、电脑技术、数字显示技术的发展，数字视频接口(DVI)正在得到各大电器制造商/电脑制造商的认同，有望成为将来数字视听设备的标准接口。那数字视频接口(DVI)到底是何方神圣呢？它比模拟视频接口有什么好处呢？它有那些优点可以使它成为将来的标准数字接口呢？
数字视频接口(DVI)也就是Digital Visual Interface的简称，由Silicon Image发明并推广。最初的目的是用于电脑，实现主机和监视器之间的数字信号传输，现在被应用到高清晰度视频领域。
一、我们先来了解模拟视频接口是怎样发展的。
1、最简单、最原始的视频接口是复合视频信号(CVBS)接口，也就是通常所称的RCA接口。传输的是复合视频信号，传输介面是一根普通的视频线。黄色的为视频信号，白色的为左声道音频信号，红色的为右声道音频信号。如下图：
2、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。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。
3、虽然S端子用来传输现在的视频信号已经很好了，可是真正的AV玩家还是不满足。色度信号是将色差信号调制在色负载波上得到的。为什么不直接传输色差信号呢？于是电器制造商根据各自的情况，发展自己的视频接口。欧洲厂商统一起来，使用SCART接口，传输的是RGB三原色信号。而日本厂商发展D端子，传输的是色差分量信号。现在SCART成了欧洲电器的标准接口，而日本的高档DVD机和电视机都具备D端子。美国人则延续了使用RCA端子的传统，使用3个RCA端子来传输色差分量信号。由于美国在数字视听领域的强大势力，3 RCA色差分量数字在欧洲和日本以外的地区成了DVD播放机的标准输出接口。即使在日本和欧洲，大部分DVD播放机也具备色差分量接口。而我国厂商则在较高档的逐行DVD机装备了VGA输出接口。实际上在DVD机上装备VGA接口在美国是违反版权保护法的，因为现在在VGA接口上还没有版权保护措施，因此不允许使用VGA接口输出高质量的视频信号。这也就是为什么我们在飞利浦、SONY、松下、先锋等进口机器上看不到VGA接口的原因，非不能也，是不为也。
欧洲的SCART接口：
日本的D端子：
D端子分以下5种，实际的接口和传输线都完全相同，只是传输的信号格式不同而已：
- D1: 525i(普通NTSC 525行隔行信号)
- D2: 525i, 525p(在D1的基础上，增加NTSC 525行逐行信号)
- D3: 525i, 525p, 1125i(在D2的基础上，增加HDTV 1125行隔行信号)
- D4: 525i, 525p, 1125i, 750p(在D3的基础上，增加HDTV 750行逐行信号)
- D5: 525i, 525p, 1125i, 750p, 1125p(在D4的基础上，增加HDTV 1125行逐行信号)
- 注：525i也习惯称480i，525p也习惯称480p，1125i也习惯称1080i，750p也习惯称720p。前者讲的是所有的每帧扫描线，后者讲的是每帧有效图像行数。
美国的3 RCA色差分量：
PC领域的通用接口D-SUB 9端口：也就是我们通常讲的VGA端子。
我们看到，模拟视频接口的发展趋势是传输的信号频率越来越高，都传输的是未经过复合处理的三原信号/色差信号以保证最好的图像质量。
二、数字显示设备和模拟显示设备的区别
前面讲到的SCART/D端子/3 RCA/VGA接口等已经是现在模拟信号传输的极致了，为什么现在又有对数字视频信号接口的需求呢？我的电脑就是用你讲的“模拟视频接口”VGA，我没有觉得有什么不好啊？为什么要使用数字视频接口呢？
数字视频接口是随着数字视频显示设备发展而出现的，要了解数字视频接口就必须先来了解什么是数字显示设备。
| 模拟显示设备：显象管型的监视器、电视机、投影机 | 数字显示设备：液晶LCD、DLP、D-ILA、等离子等形式的监视器、电视机、投影机 |
| 显象管的显象分两个系统：扫描系统，电子束控制系统。
扫描系统控制电子束的位置，视频信号控制电子束的流量，这样就得到一副图像。
|
数字显示设备也分两个系统：寻址系统，电子束/光束控制系统。
寻址系统选择发光的位置，电子束/光束控制系统控制强度，这样来得到一副图像。
|
模拟显示设备一个“宏观”控制，数字显示设备则是“点对点”精确控制。所以在显示高清晰度图片的时候，模拟信号的边缘就是“宏观”的、“模糊”的，因此往往都需要在信号处理的时候增加边缘过渡改善(DLTI)或在扫描的时候增加扫描速度调制(SVM)来改善图像。而数字显示设备则是先寻址到这个“发光点”，然后“告诉”它发多强的光，发光点和相邻的上、下、左、右4个点之间是“一清而楚”的，各发各的光。同时数字显示设备也由于重量轻、功耗低等优点蓬勃发展起来。
但是如果用模拟信号来传输信号，数字显示设备就很吃亏、很浪费，显示效果反而不如同档次的模拟显示设备。这是因为所有的模拟信号在数字显示设备中进行的第一个处理就是再次数字化而导致图像细节损失，显示的图像比模拟显示设备由于多了一次模数转换处理而毫无优势。
而如果采用数字传输接口则恰恰相反，比如在不久的将来，数字信号记录在高清晰度DVD，经过解码后通过数字视频接口传输至等离子电视机上，等离子电视机直接将收到的信号送到显示模块进行显示。而如果你的显示设备仍然是一台显象管型的电视机，那播放高清晰DVD的播放机就必须把它进行数/模转换得到模拟信号再送到你的这台电视机上。而如果你的显示设备是只有模拟视频接口的PDP，那PDP还要再进行一次模/数转换才能显示。你说这三种中哪一种的图像效果最好呢？
在这里还有一个到底有多大差别、在什么时候才可以看出这种差别的问题？这种差异是基于你的显示设备和你对图像的要求的。
- 现有的PAL/NTSC隔行图像在29”以下电视机上表现得很好。
- 在29”以上尺寸的电视机上，发展了倍频/逐行技术来提高显示质量。
- 在电脑显示器这种近距离观看的显示设备上，我们就需要至少800x600@72HZ以上才会有对大多数人来讲都比较好的图像质量。
- 在更大屏幕的显示设备比如投影机和等离子电视机上，我们就需要更好的信号，比如高清晰度电视信号。
- 在投影机或等离子电视机或近距离观看的大屏幕显示器上，我们才需要采用数字视频接口(DVI)技术来得到最好的图像质量。
也就是讲，在远距离观看的显示设备上，数字视频接口相比模拟视频接口至少需要在42”以上800x600以上清晰度的电视机才逐渐取得优势，在42”以下的显示设备上，数字视频接口并没有太大的意义。
而在近距离观看的显示设备比如电脑显示器上，我个人觉得屏幕尺寸至少要在19”以上才有采用数字视频接口的意义。
我个人觉得，只有在1024x768逐行信号或1920x1080隔行信号在42”以上电视机或19”以上显示器才有必要采用数字视频接口。
三、数字信号接口的发展
很遗憾！数字信号无法直接传输。拿普通的3x8位RGB来说，至少需要24根数据线和相应的地线来屏蔽，不可能拿这么大的一堆线来传输数字信号。因此传输数字信号就需要先编码和压缩。目前比较流行的数字接口有USB，IEEE1394，DVI等。
1、USB现在的应用越来越广泛，鼠标器、键盘、移动闪存卡等，适合低速信号的传输。因此USB只适合用来传输静态图片如数码相机的JPG照片或低质量的动态图像，而不适合传输动态高清晰度图像。
2、IEEE1394也叫i.Link,由于在数码摄影机上广泛应用，因此也叫DV接口。传输的最高数据率是400MBPS。由于速度的限制，在传输视频信号时只能传输隔行并且经过MPEG压缩的信号。虽然大多数人无法觉察到MPEG压缩带来的图像质量损失，但是当然没有压缩是最好的。IEEE1394也不适合传输高清晰度视频信号。
3、DVI接口，传输速度高达约8GBPS(165MHZ x 24bit x 2)，适合传输无压缩、高清晰度视频信号。最高支持QXGA(2048x1536)格式。现在有不少显卡都具有DVI输出，比如华硕的AGP-V7100(一年前的产品了)。DVI是现在等离子显示器的标准输入接口。部分在美国销售的高清晰模拟电视机也具有DVI接口，只不过名称成了DVI-HDTV，实际上就是标准的DVI接口。在模拟电视机上采用DVI接口的目的是利用数字传输不容易受干扰的特性，但对图像质量的提高并不显著。市面上也有极少的高档逐行DVD播放机具有DVI输出。
4、由于DVI是面向电脑开发的，因此一共具有29只脚，体积也比较大，并且不支持声音的传输，因此并不太适合用在普通的家用电器设备上。于是业界又联合推出了HDMI(DVI-CE)接口。HDMI的最高传输速度是3.95GBPS,支持HDTV信号的无压缩传输，并支持8声道96KHZ或1个声道的192KHZ数字伴音。这样就可以使用一根线完成高清晰度图像和数字伴音的传播。HDMI接口宽2.1厘米，高1.5厘米。HDMI是Hi-Definition Multimedia Interface的简称，在正式推出前也叫DVI-CE(Digital Visual Interface-Consumer Electornics)。推出HDMI标准的日立、松下、飞利浦、Silicon Image、索尼、汤姆逊(RCA)、东芝希望HDMI会成为将来高清晰度电视信号、蓝光DVD播放机的标准数字信号输入/输出接口。
四、我们来实际看一下DVI的威力吧！
1、这是在一台只有800x600的DLP投影机上观看测试图的情况，注意右边圆圈里一片模糊。什么都看不到。
2、这是使用另一台1364x768 LCD投影机看到的同样测试图。你可以清楚看到圆圈内的测试图，这就是中低档投影机和高档投影机的差别。
3、但是如果中低档投影机使用DVI接口传输图像再来和这种使用传统模拟视频接口的高档投影机相比，差距会不会缩小呢？从这里你就会看到DVI相对模拟视频接口对图像的改善程度。(由于电脑中没有相应的测试图，因此只好拿电脑的桌面来作一个范例)。
这是使用DVI-D接口输入到这台800x600的DLP投影机，画面是电脑的桌面。请原谅数码照相机不够好而且图片经过压缩，但是我可以保证，这比你在任何宣称支持800x600的HDTV-READY机器或者支持VGA输入的倍频电视机上看到的图像好得多得多。
还是看一看局部吧(上图中鼠标右上的那一个图标)！图中的阴影是本来这个图标上就有的。再一次请你原谅数码相机不好，虽然是近距离放大拍摄，效果仍然不好(用过数码相机的朋友就知道，近距离拍摄无法聚焦准确)。
现在国内很多倍频、HDTV-READY电视机都具有VGA接口，但是真的不能近距离细看电脑图像，图像会惨不忍睹的。如果你有一天有机会看到具有DVI接口的数字显示设备的时候，请你再看一下这时的电脑图像，我相信你会惊讶于数字视频接口带来的图像画质进步。
1，S-VIDEO 俗称S端子
超级视频（或分量视频、
S-Video
、
Y/C Video
）为一种视频信号传输，它将亮度信号和色度信号分开传输以获得更清晰的图像。亮度信号（
Y
）携带定义黑白部分的亮度信息，色度信号（
C
）携带定义色度和饱和度的色彩信息。传统的视频传输方式传统视频和复合视频将这两者（以及同步数据）当作一个信号传递。
电视机实际上设计成分别显示亮度信号和色度信号，组合信号必须分开才能显示。当信号组合发送时，它们在
2.1
兆赫兹（
MHz
）以上的频域发生重叠，重叠区域难以完全分离，一个信号在另一信号中残留的部分会导致视频误差。残留在亮度信号中的色度信号将导致亮度互串效应，形成圆点图案，而残留在色度信号中的亮度信号将导致“彩虹”效应，形成“色度互串”图案。
S-Video
分开发送这两个信号，避免了这个容易出错的过程。
2 复合视频连接线
视频连接线，简称视频线，由视频电缆和连接头两部分组成，其中：视频电缆是特征阻抗为
75
Ω（欧）的同轴屏蔽电缆，常见的规格按线径分为－
3
和－
5
两种，按芯线分有单芯线和多芯线两种，连接头的常见的规格按电缆端连接方式分有压接头和焊接头两种，按设备端连接方式分有
BNC
（俗称卡头），
RCA
（俗称莲花头）两种。
复合视频，也叫做基带视频或
RCA
视频，是全国电视系统委员会（
National Television Standards Committee
，
NTSC
）电视信号的传统图像数据传输方法，它以模拟波形来传输数据。复合视频包含色差（色调和饱和度）和亮度（光亮）信息，并将它们同步在消隐脉冲中，用同一信号传输。
在快速扫描的
NTSC
电视中，甚高频（
VHF
）或超高频（
UHF
）载波是复合视频所使用的调整振幅，这使产生的信号大约有
6MHz
宽。一些闭路电视系统使用同轴电缆近距离传输复合视频，一些
DVD
播放器和视频磁带录像机（
VCR
）通过拾音插座提供复合视频输入和输出，这个插座也叫做
RCA
连接器。
复合视频中，色差和亮度信息的干涉是不可避免的，特别是在信号微弱的时候。这就是为何远距离的使用
VHF
或
UHF
的
NTFS
电视台用老旧的鞭形天线，“兔子耳朵”，或世外的“空中”经常包含假的或上下摇动的颜色。
S-
端子和
YUV
分量只是一个连接接口（不是品质的判定依据），至于视频品质完全要靠其视频传送数率来决定，并不是
S-
端子一定是低品质的
350
线，
YUV
就是
425
线，这是一个概念错误。
真正的
Y/C
（
S
端子）是五线接头，含义是：二路视频亮度信号，二路视频色度信号，一路公共屏蔽地线：与其配套的亮度、色度分离器。您还可以发现
S
端子的接口信号与
YUV
分量（三屏蔽接头：
Y
是一路亮度，
U
是一路色度，
V
是一路色差）实际上是类似的安排，只是信号的分离和组合上多少的区别而已。为什么
SONY
的
Batecam
录放机输出的
YUV
视频品质比
S-
端子好？原因是电视台录制时就采用了
YUV
分量录入，播出时当然采用
YUV
分量播出，没有损失，而采用
S-
端子播出，则要将亮度信号一分为二，当然有损失。如果录入时采用
S-
端子录入，播出时也用
S-
端子，您会发现
S-
端子输出的品质要好过
YUV
分量输出，因为若用
YUV
分量输出，则发将二路信号聚合为一路时，也必然产生了损失。
S-
端子的五路分离信号是历史发展的必然，也是数字视频发展的必然，随着数字视频的越来越多的应用，将来所有的设备都将采用
S-
端子。数码电视机的像素分辩率都是
800*600
，而都采用
S-
端子为高清晰度输入输出。
S-
端子有同样的视频传送速率问题，在不用
SONY Batecam
标准的地方都是用
Y/C
分量（
S-
端子），通过
S-
端子的视频传送速率的变化产生不同的视频品质，用
S-
端子采用
5MB/S
的视频传送速率，就是广播级的标准视频，如果采用
6MB/S
的视频传送速率就是非常完美的视频品质。在全世界的电视台数字频道中，编码器的输出码流都是
6MB/S
，大多美国电视台都是采用高速率的
Y/C
（
S-
端子），数字台则全是
Y/C
（
S-
端子），您能说美国的电视视频品质比中国的
YUV
分量差？
目前可以在一些专业级视频工作站/编辑卡专业级视频设备或高档影碟机等家电上看到有YUV、YcbCr、Y/B-Y/B-Y等标记的接口标识，虽然其标记方法和接头外形各异但都是指的同一种接口色差端口( 也称分量视频接口) 。它通常采用YPbPr 和YCbCr两种标识，前者表示逐行扫描色差输出，后者表示隔行扫描色差输出。由上述关系可知，我们只需知道Y Cr Cb的值就能够得到G 的值( 即第四个等式不是必要的)，所以在视频输出和颜色处理过程中就统一忽略绿色差Cg ，而只保留Y Cr Cb ，这便是色差输出的基本定义。作为S-Video的进阶产品 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，只需要经过反矩阵解码电路就可以还原为RGB三原色信号而成像，这就最大限度地缩短了视频源到显示器成像之间的视频信号通道，避免了因繁琐的传输过程所带来的图像失真，所以色差输出的接口方式是以上各种视频输出接口中最好的一种，目前色差输出仍停留在专业级应用中广泛普及。
随着DVI液晶的兴起以及具备DVI接口显卡产品的普及，昔日针对高端市场的DVI设备也开始成为人们日常购买的配件，而在众多DVI设备当中，DVI液晶和具备DVI输出的显卡就是当前最常见的DIY配件。在这些常见的DVI产品当中，又以DVI液晶最为得到人们欢心。显示效果鲜明、色彩锐利就是DVI液晶深受好评的有利因素，而高昂的价格也是阻碍它进入平民百姓家的主要原因。
随着液晶制造业不断进步以及成本方面的控制，如今采用DVI接口的液晶早已不是什么天价产品，平民百姓一样可以花不多的价钱购买到名牌DVI液晶产品。既然DVI液晶已进入普及化年代，那么我们“精品导购文章系列”就为大家介绍四款目前市场上最为超值的DVI 17寸液晶，而这些液晶的价格统统不超过2500元。在还没有介绍这四款天王之前，先给大家看看一些与DVI有关的小知识。
DVI常识：DVI全称为Digital Visual Interface。
DVI系统的工作原理：一个完整的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板上（目前大部分显卡产品都能直接支持DVI输出）；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接口的种类：目前的DVI接口分为两种，一种是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。另一种是DVI-I接口，可同时兼容模拟和数字信号，目前显卡多数采用DVI-I接口，而DVI-D接口仅出现在专业应用领域上。
DVI优点：与传统的VGA接口相比，DVI主要有两大优点，其中第一点是速度快。由于DVI传输的是数字信号，而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，所以DVI将比模拟接口减少了数字→模拟→数字繁琐的转换过程。简单来说，采用DVI接口的液晶能更有效消除拖影现象，并且色彩更纯净，更逼真。至于DVI第二点优点就是画面清晰，色彩锐利。采用DVI接口的液晶无需进行多余的数模转换，所以在显示的过程中避免了信号的损失。简单来说，采用DVI接口的液晶所显示在图像清晰度、细节表现力方面都非常突出
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