常见视频接口_tv接口

模拟视频接口

TV接口

TV接口又称RF射频输入，这是在电视机上最早出现的接口。TV接口的成像原理是将视频信号(CVBS)和音频信号(Audio)相混合编码后输出，然后在显示设备内部进行一系列分离/ 解码的过程输出成像。由于需要较多步骤进行视频、音视频混合编码，所以会导致信号互相干扰，所以它的画质输出质量是所有接口中最差的。

TV接口为非平衡信号，即只有一个信号线，一个参考信号（屏蔽层）。阻抗为75欧姆。

接口形式为75欧姆的BNC和RCA（俗称莲花头），如下图。

模拟视频－CVBS

CVBS－Color Video with Blanking and Sync，彩色视频信号，复合消隐和同步。幅度为1Vpp，行同步300mV，色同步300mV。

一般包括PAL制、NTSC制和SECAM制三种制式

• NTSC出现最早，主要在美国、日本应用

• PAL制是在NTSC制式基础上，对V信号的调制采用逐行倒相。

• SECAM制也是在NTSC制式基础上，对U、V两个色差信号逐行传送。

你有没有打开电视，惊喜的发现有个电视频道“AV1”“AV2”，你很兴奋的等待播放AV节目，苍老师等著名演员出现。但是等待了很久，这个AV频道一直是雪花？

AV接口

复合式视频接口也称为AV（Audio Video）口。

AV接口又称（RCARCA）/复合视频接口。可以算是TV的改进型接口，外观方面有了很大不同。分为了3条线，分别为：音频接口（红色与白色线，组成左右声道）和视频接口（黄色）。

由于AV输出仍然是将亮度与色度混合的视频信号，所以依旧需要显示设备进行亮度和色彩分离，并且解码才能成像。这样的做法必然对画质会造成损失，所以AV接口的画质依然不能让人满意。在连接方面非常的简单，只需将3种颜色的AV线与电视端的3种颜色的接口对应连接即可

总体来说，AV接口实现了音频和视频的分离传输，在成像方面可以避免音频与视频互相干扰而导致的画质下降。AV接口在电视与DVD连接中使用的比较广，是每台电视必备的接口之一。

S端子

S端子可以说是AV端子的改革，在信号传输方面不再将色度与亮度混合输出，而是分离进行信号传输，所以我们又称它为“二分量视频接口”。

与AV接口相比，S端子不在对色度与亮度混合传输，这样就避免了设备内信号干扰而产生的图像失真，能够有效的提高画质的清晰程度。

但S-Video仍要将色度与亮度两路信号混合为一路色度信号进行成像，所以说仍然存在着画质损失的情况。虽然S端子不是最好的，不过一般情况下AV信号为640线，S端子可达到1024线，但是这需要由片源来决定。 一般来说这种接口在DVD、PS2、XBOX、NGC等视频和游戏设备上广泛使用。

从S端子输出的信号包括两路：亮度Y信号和色度C信号，S端子的接口示意图如下所示，实际的应用中S端子的Y信号和C信号分别从3、4针脚输出，1、2脚接地。其中的Y信号包含同步和消隐信号

 色差分量接口

简单的说，相比过去的AV和S端子，色差分量接口是将信号分为红、绿、蓝三种基色来输入的。

我们知道红、绿、蓝是色彩显示原理中的三种原色，称为三基色。通过将这3种色彩直接提取出来的画面将更加的清晰、色彩更加逼真。色差连接还需要独立的2条音频线，类似于AV中的红线和白线，分别负责左右声道。

一般来说，档次好一些的电视拥有2组甚至3组分量接口，稍差一些的电视可能只有一组隔行，比如下面图中的电视就是有2组逐行接口。这种接口在DVD、PS2、XBOX、NGC等视频和游戏设备上都可以使用，画质方面要强过S端子。

SCART接口

SCART接口是一种专用的音视频接口，具有输入和输出功能，支持三种视频信号格式，即CVBS(复合全电视信号)，YC(分量视频信号)和RGB，输入的信号格式可以通过MCU检测SCART接口的FB引脚的电平，如果小于1V则为RGB，否则为CVBS/YC。用于连接TV和VCR的SCART接口

此外，SCART接口还是双向传输，实现所谓的“LOOP”循环功能。它是由法国公司Peritel开发的视听设备互连工业标准，也是欧洲强制要求用于卫星电视接收机、电视机、录像机及其它音视频设备上的互连互通接口。标准的SCART接口为21针连接器，外型呈直角梯形，俗称“扫把头”。这21针中定义了音频和视频信号，可用来传输CVBS和隔行RGB信号等视频信号，也可以传送立体声音频信号。21针同时传输21个信号，这21个信号可分为视频信号、音频信号、控制信号、地线和数据线几种。SCART接口是一种欧洲通用视频接口。

RGB+HV接口

l这是最好的一种模拟视频传输接口。它的连接长度几乎没有任何限制，它的传输距离可达100英尺。它有两种。

1）RGBHV

这种一种5线型格式，它使用75欧姆的同轴电缆，RGBHV在三条导线中传送三元色信号，同时在另外两条导线中传送一个水平和一个垂直负TTL(晶体管-晶体管逻辑)同步信号，因此红（R）、绿（G）、蓝（B）、水平（H）和垂直（V）就组成了RGBHV这个名字。

2）RGBS

这种仅用于商用的格式，它很少见于家用器材中，RGBS是RGBHV的一种四线型版本。在这种版本中，三元色在三条导线中传送，而垂直和水平同步信号则复合后在第四条导线中传送。

VGA接口

VGA接口又称(S-Dub)，这是源于电脑的输入接口，由于CRT显示器无法直接接受数字信号的输入，所以显卡只能采取将模拟信号输入显示器的方式来获得画面。而VGA就是将模拟信号传输到显示器的接口。

VGA接口上面共有15针孔，分成三排，每排五个。VGA接口是显卡上应用最为广泛的接口类型，绝大多数的显卡都带有此种接口。

上面提到的各类接口 都属于模拟视频，进入编码器以后都需要进行一个过程，就是模拟转数字的过程。

此过程一般称为视频解码，所谓视频解码就是将包含行、场同步等的模拟视频信号转换为标准的数字序列，一般是601或656格式（高清格式参考另外标准）。这中间包含模数转换以及色度亮度分离等过程。

视频编码则是相反的过程，即将数字视频还原为电视信号的过程。在解码器或者机顶盒等设备上会有此过程。

如果采用数字视频，则不需要进行模数转换，可以从数字信号中直接提取出亮度、色度信号的数字取样值。

数字信号的传输不容易产生失真，所以可以更好地保证传输图像的质量。

DVI接口

与VGA不同的是，DVI是以全数字传输的接口（事实上，DVI接口也包含模拟信号)，所以在画质上保证了完全无压缩的传输。但并不代表其只是在电脑中的接口，实际上，无论VGA与DVI在其他领域应用的都非常广泛，比如数字化的电视等等。

DVI-I为数字模拟混合接口

DVI-D为纯数字接口

DVI-A为纯模拟接口

采用模拟接口的系统必须与VSIS（Video Signal Standard Version1，Rer.2   December 12, 2002)规范兼容。

TMDS链路

TMDS（Transition Minimized Differential Signaling）也被称为最小化传输差分信号，是指通过异或及异或非等逻辑算法将原始信号数据转换成10位，前8位数据由原始信号经运算后获得，第9位指示运算的方式，第10位用来对应直流平衡（DC-balanced，就是指在编码过程中保证信道中直流偏移为零，电平转化实现不同逻辑接口间的匹配），转换后的数据以差分传动方式传送。这种算法使得被传输信号过渡过程的上冲和下冲减小，传输的数据趋于直流平衡，使信号对传输线的电磁干扰减少，提高信号传输的速度和可靠性。

TMDS传输技术利用电流驱动，在接收端产生LVDS信号。传输线路属于直流耦合（DC-coupled）的方式。接收端的参考电压AVcc决定了信号的高电平（单端电平），信号的低电平取决于发送端电流和终端阻抗RT，因此终端阻抗RT与特性阻抗Zo要做好匹配以满足低电平幅值要求。以单端方式来观察差分信号的波形如图8所示，其高电平为AVcc，低电平为AVcc-Vswing。HDMI规范要求，参考电压AVcc的电平范围为3.3V±5%，终端阻抗RT的取值范围为50 ohms±10%，Vswing的电平范围为500mV±20%。由此可知，典型情况下，单端高电平为3.3V，单端低电平为2.8V。

DVI的TMDS包括3个RGB数据和1个时钟，共计４个通道(称为１个TMDS连接或Single-link)的传输回路。每个通道提供165MHz带宽，1个10位的TMDS传输通道速率达1.65Gb/s，3个TMDS通道速率达4.95Gb/s。若采用dual-1ink连接方式，其带宽可达330MHz，传输速率可达9.9Gb/s，支持1600×1200@85Hz的UXGA或2048×1536@75Hz的QXGA图像以及720p、1080i、1080p的HDTV视频信号的无压缩实时传输。

DVI由于其连接头的体积偏大，不兼容音频信号，传输距离只有5～7m等不足，被HDMI接口所取代，DVI 1.0以后的版本已基本上不再研发了。

HDMI接口

HDMI的英文全称是“High Definition Multimedia Interface”，中文的意思是高清晰度多媒体接口，是第一种支持在单线缆上传输不经过压缩的全数字高清视频、多声道音频和智能格式与控制命令数据的数字接口。HDMI 1.0数据传输率达到5Gbps，最远传输距离15米；HDMI 1.3数据传输率可达到10.2Gbps，最远传输距离10米。由于无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换，HDMI可以保证最高质量的影音信号传送。

HDMI是事实上的高清和消费类电子市场的标准数字接口。同时，作为融合PC和消费类电子设备（如数字电视）的接口，HDMI使得PC可以传输高清的节目内容，包括高清电影和多声道音频。HDMI标准是不断发展变化以适应市场需要的，规范的更新保证采用了HDMI规范新版本的产品将继续完全前向兼容早期的HDMI产品。

HDMI A TYPE：标准HDMI接口，宽约15MM, 高约5MM；

HDMI C TYPE：Mini HDMI接口，宽约10.5MM, 高约2.5MM；

HDMI D TYPE：Micro HDMI接口，宽约6MM, 高约2.3MM，手机等数码设备高清接口。

Type A   

19Pin (三对信号TMDS Data link，一对时钟)，Single Link

Type B

29Pin（六对信号TMDS Datalink ，一对时钟)，Dual Link,比Type稍大

Type C

19Pin (三对信号TMDS Data link，一对时钟)，Single Link ，设计上更加简洁紧凑，主要应用在移动产品上。

Mini HDMI接口概述：

HDMI自1.3版以来，基于1.2版的A型和B型端口推出了C型端口，这种端口比A型和B型的体积要小得多，广泛应用于相机，摄像机，笔记本电脑等便携式设备上。因为它体积小，所以很多人叫mini hdmi(迷你HDMI)。而我们广义的HDMI线都是A型头。

Mini HDMI接口与普通HDMI接口对比：

除了形状不一样之外，技术规格与HDMI接口保持一致，因此可以实现无缝连接。

Type A  Connector Pin Assignment

Type B  Connector Pin Assignment

HDMI接口

HDMI接口之间数据传送也是使用TMDS差分信号，与DVI接口不同在于，HDMI有专门传输音频信号的数据包

DP接口

2006年5月，VESA(Video Electronics Standards Association, 国际视频电子标准协会)批准了旨在应用于PC、监视器、电视以及投影仪等的DisplayPort1.0显示接口标准。DisplayPort(简称DP)主要由主链路、辅助通道和热插拔信号检测(HPD)三部分组成，如图3所示。主链路是一条高带宽、低延时的单向传输链路，用于传输无压缩的视频、音频流；辅助通道是一条1Mb/s带宽、低延迟双向通道，用于传输状态信息、控制命令等，并提供主链路管理及设备控制；热插拔信号则实现了终端设备(Sink Device)中断请求。

主链路由4条线路(Lane)组成，每一条支持2.7Gb/s或1.62Gb/s两种传输速率，4条可以实现10.8Gb/s，在相同的线路数下DisplayPort比DVI快  2.2倍。因此DisplayPort可以满足各种多媒体、特别是视频应用的需求任何色深(Color Depth)、解析度和画面刷新频率(Rate)都可以自由转换。

DisplayPort没有单独的时钟通道，主链路上采用的是ANXI 8B/10B编码，时钟信号是从数据流中提取出来的。这个区别于DVI和HDMI的特点，大大降低了DisplayPort产品EMI设计的难度。

辅助通道由一对交流耦合差分线组成的双向、半双工通道，所有的通信都必须由源端设备发起，终端设备也可以通过热插拔信号来提出通信请求。辅助通道在15m的传输距离上提供1Mb/s的传输速率，对传输延时要求严格，通信必须在500μs内完成。因有热插拨信号检测，故支持设备的即插即用、热插拨功能。

同时，DisplayPort由于采用类似于PCI－E的可扩展信道拓扑结构，因此它具有通过无缝扩展子信道数量来提升带宽的优点，比如利用这个特性未来DisplayPort的主信道可能采用6信道、8信道、10信道……这样的升级方式扩增传输带宽，特别是在不变更连接线设计的前提之下DisplayPort也可配合最新的PCI－E 2.0架构将整体传输速度再提高两倍以上，这一点要远优于DVI、HDMI。而HDMI由于采用与DVI一样的TMDS信号编码传输技术，因此同样存在与DVI一样的缺点——升级空间不大。要增加传输带宽就只能通过增加频率来实现，比如HDMI 1.3版本就将频率从165MHz提升到340MHz。

DisplayPort主信道的所有视频、音频数据流是以微封包架构方式传输，即在传输前先将视频、音频数据流打包成各个独立的微封包，这些微封包被称为传输单元，每一个传输单元都由64个码组成，如果码流小于64个，会自动补足。

由于微封包在传输过程中互不干扰，因此这种传输方式的最大优点是可以在同一线路上实现多组视频、数据传输，可以轻易地在已有传输中追加新的协定内容。而HDMI所采用的交换式传输则限定一条链路只能传输一组视频，功能性扩展性无疑要逊色于DisplayPort。借助DisplayPort的这种优势，我们就能用一条DisplayPort连接线传输实现画中画、分屏显示等功能，最高可支持6条1080i或3条1080P视频流，这是HDMI无法实现的。

DisplayPort的接口也较具特色，分为内置和外置两种。内置型接口仅宽26.3mm、高1.1mm，尺寸比LVDS接口小30%，但传输率却是LVDS的3.8倍，同时内置型DisplayPort允许线路长达610mm，这在设计大尺寸DTV时格外受用。而外置接头有两种，一种是标准型，类似USB、HDMI等接口，但多了一个可让接口反扣于连接处的牢固设计，用于防止意外冲撞致使接口掉落。另一种则是低矮型(Low Profile)，这是针对连接部分面积有限的应用制定的。

串行数字接口 (SDI) 是 ITU-R BT.656 以及移动图像和电视工程师协会 ( SMPTE) 提出的串行链路标准，在演播环境中通过75 欧姆同轴电缆来传输未压缩的数字视频，大部分专业视频基础设备都采用了该标准。该标准的第一版是SMPTE 259M，定义了通过串行接口来传输数字化的NTSC 和PAL 等模拟视频，它更流行的名称是标准清晰度(SD) SDI 。传输SD SDI 所需的数据速率是270 Mbps。随着1080i 和720p 等高清晰(HD) 视频标准的出现，对接口进行了调整以处理更高的1.485 Gbps 数据速率。1.485-Gbps 串行接口通常被称为HD SDI 接口，由SMPTE 292M 进行定义，它使用同样的75 欧姆同轴电缆。演播和其他视频产品开发商在同轴电缆硬件基础设备上进行了大量投入，希望能够延长其基础设备的生命周期。幸运的是，SMPTE 最近批准了名为 SMPTE 424M 的新标准，在同样的75欧姆同轴电缆上，SDI数据速率加倍，达到了2.97 Gbps。这一新标准也称为3-Gbps (3G) SDI，支持1080p 和数字影院等分辨率更高的图像质量。

一般应用于专业视频领域，如影像器材、广播电视设备(如广播级硬件视频编辑卡、或者是广播级监视器)、视讯会议等。

由于SDI的成本较高，可以传送无压缩数字色差信号，因此只有在专业领域里使用，一般消费产品并未使用SDI，但是对于视讯会议，由于需要外接高清摄像头等专业视频产品，SDI还是属于标配项。

除了上述四种数字接口，还是诸如UDI、DFP等数字接口，各种数字视频接口标准激烈竞争的背后往往是利益之争，不同的数字视频接口标准由不同的厂商或者组织提出，所适用的范围和支持的设备也有所不同

此外还有一些厂商完全私有的数字视频接口标准，如Polycom的HDX系列高清终端，为了和其自有的高清摄像头配合，采用了厂商自有的视频接口(HDCI和THIS），这些接口只能说是阶段性产物，最终会被标准化程度更高的数字视频接口所取代。