第一讲 视音频接口技术分析

IEEE1394连接器 IEEE1394又称“火线”，索尼称之为 “i-Link”。是一种既可作为总线标准应用于 计算机主板，也可作为接口标准应用于计算机 与各种外设的连接数据传输标准。1394规范支 持两种类型的连接器及线缆，原先只定义了6 脚连接器和线缆；后来又定义了一种没有电源 引脚的4脚连接器和线缆，使用这种类型连接 器的线缆，可在一端用4脚连接器，而另一端 采用6脚连接器，或两端都采用4脚连接器。
插头
插座
（结构示意图） （b）4 脚连接器插头和插座 IEEE1394 连接器
二、模拟视频信号接口
1.模拟视频信号的基本类型 ●射频（RF）信号 射频是指电视信号对高频载波调制（调幅或 调频）后用于传输的高频信号。我国用于电视广 播的高频载波所在的频段为48～223MHz的VHF 波段和470～960MHz的UHF波段。
值得指出的是，VTR中的复制（DUB）接口 也是半分量Y、C分离传输的接口，其主要特性 为： Y信号：0.5VP-P、正极性、匹配阻抗75Ω、 非平衡型； C信号：0.5VP-P（PAL）、副载波降频变换 为924kHz（SP/BVU系列，即高带机）/685kHz （VO系列，即低带机）、匹配阻抗75Ω、非平 衡型； 物理接口：D-sub型。
通常，在电视制作系统中，在输出端对接口 特性的要求一般比较严格，但在输入端由于经过 传输信道和分配，对信号偏离标准的宽容度较大， 有些设备允许输入信号电平范围可达1 VP-P±6dB， 约0.5～2VP-P。
3.模拟分量视频信号接口 分量视频接口用于传输图像质量比复合视频 信号更佳的各类分量视频信号，但需要更多的传 输通道，因此，分量视频接口通常用于一些高端 消费应用和专业应用领域。在电视制作系统中， 主要有如下模拟分量视频信号接口： ●半分量Y/C接口 我国有关标准规定，用于Y、C分离传输视 频信号的Y/C分量接口的主要特性有： Y信号：1VP-P、正极性、匹配阻抗75Ω、非 平衡型； C信号：0.3VP-P（PAL）、fSC＝4.43MHz （PAL）、匹配阻抗75Ω、非平衡型； 物理接口：DIN型。
2.模拟复合视频信号接口 我国有关标准规定，用于传输模拟复合视频 信号的信号接口的主要特性有： ●电平：1 VP-P±20mV； ●带宽：6MHz； ●极性：正极性（同步头为负）； ●匹配阻抗：源阻抗、终端阻抗和同轴电缆 特性阻抗均为75Ω±1％； ●传输：非平衡型； ●物理接口：BNC型、RCA型。
我国有关标准规定，PAL制复合视频信号的标 称带宽为6MHz；标称幅度为1 VP-P±20mV；标称 电平为：消隐电平0％，白峰电平100％，同步电平 －40％（或等效于同步电平0％，消隐电平30％， 白峰电平100％）。 采用复合信号传输会引起图像质量的劣化，主 要表现在：（a）导致亮串色、色串亮和色串色； （b）限制了图像的水平清晰度；（c）易造成微分 增益和微分相位失真，从而导致图像的饱和度和色 调失真；（d）在电视制作系统中，若整个节目制 作流程都采用复合信号，则由于多次的编/解码导致 图像质量大幅度下降。
（阳插座） （阴插座）
（阳插头） （a）实物外形
（阴插头）
（阴）
（阳）
（阴）
（阳） （DB-9）
（DB-15） （b）结构示意图 D-sub 连接器
EIAJ多芯连接器 EIAJ 是Electronic Industries Association of Japan（日本电子工业协会，该协会已于2000 年11月1日与日本电子工业发展协会JEIDA合并 为日本电子及信息技术工业协会JEITA）的英 文缩略语。该连接器在电视制作系统中通常作 为摄像机与CCU、摄像机与VTR之间的视音频 信号和/或遥控信号的传输接口。
●Y/C分离视频（S-Video）信号 S-Video中的：“S”是Separated（分离）或 Super（超级）的意思。所谓Y/C分离是指将Y信 号和C信号以2个通道分别传输。若整个节目制 作流程都采用Y/C分离视频信号，则可避免亮色 信号之间的串扰，但色差信号之间的串扰依然存 在。 根据相关标准，PAL制Y信号的标称带宽为 6MHz、标称幅度为1 VP-P±20mV；C信号的标 称带宽为±1.3MHz、副载波fSC＝4.43MHz、标 称幅度为0.3VP-P。
图中：1是信号地，2是信号同相端，3 是信号反相端。
（阳） （阴） （阳） （阴）
（XLR 插头） （a）实物外形
（XLR 插座）
芯线
绝缘层 （阳） （阴）
屏蔽层 平衡式连接线
（b）结构示意图 XLR3 连接器
TS连接器 TS（Tip-Sleeve（尖-套））连接器是一种二 芯插头插座，常见的有直径为2.5mm、 3.5mm和 6.5mm等形式，主要用于进行不平衡式单声道音 频信号的传输。图中：T（Tip）为正（或顶热 端）、S（Sleeve）为地（或接地屏蔽）。
（各种直径的 TS 插头） （a）实物外形
（TS 插座）
（插头的结构） （b）结构示意图 TS 连接器
（插座的结构）
TRS连接器
TRS（Tip-Ring-Sleeve（尖-环-套））连接器是 一种三芯插头插座，常见的有直径为2.5mm、 3.5mm 和6.5mm等形式，主要用于进行平衡式单声道音频信 号传输和立体声耳机。图中：T（Tip）为正（或顶热 端）、R（Ring）为负（或套冷端）、S（Sleeve）为 地（接地屏蔽）。
●模拟单元分量并行接口 用于并行传输模拟单元分量视频信号的接口 称为模拟单元分量接口，常称RGB接口。其特 点为： RGB三路信号均为6MHz（PAL）的宽带信 号，3个通道的信号均为正极性、带同步头，幅 度为1VP-P，匹配阻抗75Ω、非平衡型，物理接 口主要采用BNC型、D-sub型等形式。 电视制作设备的单元分量接口在同步头的处 理上有两种不同形式：一种是，只有G信号带同 步头，R、B信号无同步头而带行场消隐；另一 种是，R、G、B信号均无同步头，但带行场消 隐，因此，需要另外一路通道传输复合同步脉冲。
（阳插头） （阴插头） （a）实物外形
（阴插座）
（阳）
（阴）
（b）结构示意图 小型 DIN 型连接器
D-sub连接器 D-sub中的sub是subminiature（即超小型） 之意。D-sub连接器通常有7脚、9脚、15脚、25脚、 37脚……等多种形式（一般记为“DB-x”，其中x 代表其脚数），其高度为7.3mm（标准型）或 3.6mm（欧洲型）。在电视制作系统中，D-sub连 接器通常作为编辑录像机的DUB接口（如索尼Umatic型录像机中的DUB接口）、控制信号接口 （如索尼DSR-1800P型DVCAM录像机的视频控制 接口采用DB-15型，编辑遥控接口（RS-422A）采 用DB-9型）等。
CR和CB信号为双极性信号，幅度为0.7VP-P （100/0/100/0彩条信号）或0.525VP-P（100/0/75/0彩 条信号），带宽为±1.3MHz（PAL），匹配阻抗 75Ω、非平衡型。 模拟色差分量并行接口主要采用BNC型、Dsub等形式的物理接口。
电视制作设备一般都配臵Y/CR/CB接口，而 非RGB接口，这一方面是因为RGB与Y/CR/CB信 号之间可以方便地转换。另一方面，则是因为与 RGB信号相比，Y/CR/CB信号具有节省带宽（CR 和CB为窄带信号）、更符合恒亮度原理（CR和 CB的传输只影响色度，Y的传输只影响亮度，便 于控制调整；而RGB中任一个分量的传输误差不 仅会对亮度，而且会对色度信号产生影响，难以 控制调整）等优点。
●分量视频（Compenent Video）信号 所谓分量视频信号是指将单元分量R/G/B和双 元分量Y/（R－Y）/（B－Y） 或Y/U/V等以3个通 道分别传输的视频信号。在电视制作系统中，若整 个节目制作流程都采用分量视频信号，就可完全避 免复合信号引起的图像质量劣化的所有弊端。因此， 分量视频信号是模拟信号中图像质量最高的信号格 式。
插头
插座
（实物外形）
11mm VP 1
5.4mm
TPB* 3
TPA* 5
6.2mm
VG 2
11.3mm TPB 4
TPA 6
2 VG
4 TPB 插头
6 TPA
1 VP
3
5
TPB* TPA 插座
（结构示意图） （a）6 脚连接器的插头和插座
插头
插座
（实物外形）
5.35mm
5.45mm
3.45mm
3.55mm
（阳插座） （阴插座）
（阳插头） （a）实物外形
（阴插头）
（b）索尼 CCQ 型 14 芯 EIAJ 连接器结构示意图 EIAJ 多芯连接器
索尼 CCQ 型 14 芯 EIAJ 连接器引脚配置说明 脚号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 电源地（－） 10.6V～17V 电源（＋） 内部通话输入/输出（＋） 内部通话输入/输出（－） 内部通话输入/输出地 复合视频输出 复合视频输出地 返回视频输入（w/Genlock） 返回视频输入地（w/Genlock） 串行数据输入/输出 R 分量视频输出 G 分量视频输出 提示信号输入 B 分量视频输出 CCU 遥控 0.7VP-P，75Ω 0.7VP-P，75Ω ON:4.5± 0.5VDC；OFF:0± 0.5VDC 0.7VP-P，75Ω 1.0VP-P，75Ω 1.0VP-P，75Ω －20dB，600Ω CCU 信号 备注
突轴导槽螺纹
突轴
（阳插头）
（阴插头） （a）实物外形
（阳插座）
（阴插座）
突轴导槽
突轴
（阳）
（阴）
与同轴电缆连接
（b）内部结构示意图 BNC 连接器
RCA连接器 RCA是Radio Corporation of America（美 国无线电公司）的缩略语。RCA连接器（俗称 “莲花插”）是推荐使用的家用级视音频连接器。
（a）实物外形
（插头的结构） （b）结构示意图 TRS 连接器
（插座的结构）
DIN连接器 DIN是德文Deutsches Insitut fü Normung r （德国标准化协会）的缩略语。德国标准化协会 规定的DIN连接器有直径为13.2mm的标准型和 直径为9.5mm的小型（Mini）两类，其引脚数一 般有4、5、6、8等，一般记“DIN-x”，其中x代 表其脚数。在电视制作系统中，常见的是作为SVideo（Y/C分离视频）接口的小型DIN-4连接器， 图中，1脚是Y地；2脚是C地；3脚是Y（亮度＋ 同步）信号；4脚是C（色度）信号。
（插头） （a）实物外形
（插座）
地
信号
（b）结构示意图 RCA 连接器
XLR连接器 XLR是其制造商卡侬（Cannon）公司指定的 产品代码，XLR连接器也称为卡侬连接器。根据 其芯线数目不同，XLR连接器有XLR3、XLR4、 XLR5、XLR6等多种型号，但这些不同型号的 XLR连接器的外形结构和尺寸都一样。其中， XLR3通常作为平衡型音频连接器应用于电视制作 系统。
●复合视频（Composite Video）信号 复合视频信号又称为彩色全电视信号，是指 将亮度信号、色度信号、色同步信号、复合消隐 信号和复合同步信号等按一定的方式组合成一路 信号。电视制式不同，复合视频信号的组成方式 亦不同。复合视频信号是由电视中心编制的，电 视中心各设备之间传输的复合视频信号是正极性 信号。但在电视设备内部电路，由于放大级的倒 相作用，视频信号经常在正负极性之间交替。
演播室节目制作
课程介绍 课程内容
考核与要求
几种意识
第一讲 视音频接口技wenku.baidu.com分析
西北师范大学教育技术与传播学院
一、物理接口及其技术特点
BNC连接器
BNC连接器是贝尔实验室的保罗· 尼尔 （Paul Neill）发明的N型连接器和Amphenol工 程师卡尔· 康赛尔曼（Carl Concelman）发明的 C型连接器的综合。BNC 是Bayonet NeillConcelman（尼尔-康赛尔曼突轴连接器）的缩 略语。BNC连接器在电视制作系统中得到广泛 应用，除用于传输模拟基带视频信号外，还用 于传输各种格式的数字视音频信号。
●模拟双元分量并行接口 用于并行传输模拟双元分量信号的接口又称为 Y/U/V接口，或Y/CR/CB接口，或Y/PR/PB接口。有 关标准规定： 并行模拟色差分量接口所采用的色差分量为 （R－Y）和（B－Y）经过幅度压缩和带宽限制后 的色差分量，其中： Y信号为单（正）极性、带行场同步和消隐信 号，幅度为1VP-P，带宽为6MHz（PAL），匹配阻 抗75Ω、非平衡型；