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数字视频接口(DVI、HDMI)介绍

数字视频接口(DVI、HDMI)介绍
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。
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。

浅谈数字音频接口

浅谈数字音频接口

浅谈数字音频接口作者:Purer(1)关于数字音频接口的基本知识“数字音频接口”是用来定义两个数字音频设备之间的数字接口协议的界标准格式,它分为家用的.专业的,电脑的三种格式:①家用的标准:S/PDIF(索尼/飞利浦数字接口格式),EIAJ CP-340 IEC-958 同轴或光缆,属不平衡式。

其标准的输出电平是0.5Vpp(发送器负载75Ω),输入和输出阻抗为75Ω(0.7-3MHz频宽)。

常用的有光纤.RCA和BNC。

我们常见的是RCA插头作同轴输出,但是用RCA作同轴输出是个错误的做法,正确的做法是用BNC作同轴输出,因为BNC头的阻抗是75Ω,刚刚好适合S/PDIF的格式标准,但由于历史的原因,在一般的家用机上用的是RCA作同轴输出。

②专业的标准:AES/EBU(美国音频工程协会/欧洲广播联盟数字格式),AES3-1992,平衡XLR电缆,属平衡式结构。

输出电压是2.7Vpp(发送器负载110Ω),输入和输出阻抗为110Ω(0.1-6MHz频宽)。

③电脑的标准:AT﹠T(美国电话电报公司)。

(2)关于各种接口的优点与缺点从单纯的技术的角度来说,光纤电缆是导体传输速度最快的,是一个极好的数据传输的接线,但是由于它需要光纤发射口和接收口,问题就是出在这里,光纤发射口和接收口的光电转换需要用光电二极管,由于光纤和光电二极管不可能有紧密的接触,从而产生数字抖动(Jitter)类的失真而这个失真是叠加的,因它有两个口(发射口和接收口)。

再加上在光电转换过程中的失真,使它是几种数字电缆中最差的。

但奇怪的是日本的机十分喜欢用光纤电缆,可能生产成本比同轴便宜。

同轴电缆是欧洲机喜欢用的,凡是有数字输出的都有同轴输出。

但从我的实际上的经验发现其数字接口的重要性并不亚于光纤发射口和接收口。

同轴输入和输出的传输方法有几种:(1)用74HCU04作缓冲.放大和整形在输入和输出一样。

(2)用74HCU04作缓冲.放大和整形在输入和输出一样,但在输入和输出端加上脉冲变压器,防止数字音源通过共模噪声抑的屏蔽线输入机内,输入和输出配接脉冲变压器,内外的“地”完全隔离。

常用的数字接口解决方案

常用的数字接口解决方案

常用的数字接口四大类接口必备接口:·HDMI接口:是最新的高清数字音视频接口,是高清视频基本接口。

·DVI接口:是数字传输的视频接口,可将数字信号不加转换地直接传输到显示器中。

·色差分量接口:是目前各种视频输出接口中较好的一种。

·AV接口:AV接口实现了音频和视频的分离传输,避免了因音/视频混合干扰而导致的图像质量下降。

实用接口:·光纤接口:使用这种接口的平板电视不通过功放就可以直接将音频连接到音箱上,是目前最先进的音频输出接口。

·RS-232接口:是计算机上的通讯接口之一,用于调制解调器、打印机或者鼠标等外部设备连接。

带此接口的电视可以通过这个接口对电视内部的软件进行维护和升级。

·VGA接口:是源于电脑显卡上的接口,显卡都带此种接口。

VGA就是将模拟信号传输到显示器的接口。

·S端子:是AV端子的改革,在信号传输方面不再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,能够有效地提高画质的清晰程度。

可选接口:·USB接口:是目前使用较多的多媒体辅助接口,可以连接U盘、移动硬盘等设备。

·蓝牙接口:是一种短距的无线通讯技术,不需要链接实现了无线听音乐,无线看电视。

趋势接口:·DisplayPort接口:可提供的带宽就高达10.8Gb/s,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。

HDMI接口HDMI是新一代的多媒体接口标准,全称是High-Definition Multimedia Interface,中文意思为高清晰多媒体接口,该标准由索尼、日立、松下、飞利浦、东芝、Silicon image、Thomson (RCA)等7家公司在2002年4月开始发起的。

目前唯有HDMI具备了在一条数据线上同时传送影音信号的能力,因此人们也习惯把HDMI 称为高清一线通。

常用数字接口电路

常用数字接口电路

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14
• 工作波形
W R C W N = 4
C L K G A T E
O U T 4 3 2 1 0
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方式1-----复触发的单稳态触发器
特点:
• 硬件启动,不自动重复计数;
• 门控信号GATE是触发信号,上升沿有效。即开始计数
是由GATE的上升沿触发的;
• 控制字CW写入,OUT由低变高,OUT=1;
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8
二. 外部引线及内部结构
连接系统端的主要引线:
D0----D7:8位双向数据线 CS:片选信号,由系统高位I/O地址译码产生 RD:读控制信号 WR:写控制信号 A0,A1:地址信号线,产生4个有效地址对应8253内部的 3个计数器
通道和1个控制寄存器
连接外设端的主要引线:
• 当计数器“减”计数到1时,输出端由高变低,再经过一 个CLK周期,即计数器计数到0时,输出端OUT又跳变为 高。所以方式2可以输出周期性负脉冲信号,其宽度固定 为一个CLK周期;
•OUT端输出的脉冲周期为N×TCLK,频率为CLK的1/N
•当计数器的值减为0时,自动重新装入计数初值,实现循
环计数。
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• 工作波形
CW N=3 WR
CLK GATE
OUT
3 2 1 3 2 13
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方式3-----方波发生器
特点:
• 软、硬件启动,自动重复计数。
• 门控信号GATE是触发信号,GATE=1或GATE的上升沿 均可触发,开始计数;
• 控制字CW写入,OUT由低变高,OUT=1;
CW=12 LSB=3
WR

dvi

dvi
不支持数字信号 不支持模拟信号 当 DVI-I 接 VGA 时, 就是 起到了 DVI-A 的作用。
当 DVI-I 接 DVI-D时, 只起了 DVI-D 的作用。
其中DVI-D和DVI-I的引脚定义如下表所示:
DVI-D针脚图
DVI-I针脚图
DIV-I接口针脚含义图:
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信号,HDCP信号和HDMI 信号针对VGA信号而言,如果排除各种协议的话,信号通道本质是一致的,都是DVI信号。因此先介绍DVI信号的特点。
DVI有DVI1.0和DVI2.0两种标准,其中DVI1.0仅用了其中的一组信号传输信道,传输图像的最高像素时钟为165M(1600RGB*1200@60Hz,UXGA),信道中的最高信号传输码流为1.65Gbps。DVI2.0则用了全部的两组信号传输信道,传输图像的最高像素时钟为330M,每组信道中的最高信号传输码流也为1.65Gbps。在显示设备中,目前还没有DVI2.0的应用,因此本文所讨论的DVI都是指DVI1.0标准。
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。
编辑本段
DVI接口分类
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 各种接口示意图,其中右上角的一个针脚为空。不兼容模拟信号。

常用数字接口电路

常用数字接口电路
软件编程控制的方式 采用软件硬件相结合的方式
可编程定时 / 计数电路 8253 具有多种工作 方式,定时值和定时范围可用程序确定。 PC 机中的定时器主要用于系统日时钟计时.
* 8253的引脚
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 8 7 6 5 4 3 2 1
8253的内部地址
9 11 10 CLK0 GATE0 OUT0 CLK1 GATE1 OUT1
D7 D6 D0 计数器 D5 D4 D3 D2 工作方式 D1 数制 读/写格式
0 —二进制 1 —二― 十进制(BCD)
000 001 10 11 100 101 00 10 01 11 00 01 10 11 方式0 方式1 方式2 方式3 方式4 方式5 计数器锁存命令 只读/写高8位 只读/写低8位 首先写低8位 然后写高8位 选择计数器0 选择计数器1 选择计数器2 非法选择
A1 A0
选择对象
15 14
0
0 1
0
1 0
计数器0
计数器1 计数器2
RD WR A1 A0
CS
22 23 20 19 21
13
18 16 17
CLK2 GATE2 12
1
1
控制寄存器
图 8-3的引脚图 8253的引脚信号 8253
一、8253的内部结构及引脚
8253 具有 3 个独立的 16 位计数通道,用 24脚DIP封装,其主要功能如下: * 1 片上有 3 个独立的 16 位计数器通道,最大
LSB = 3
LSB =5
4
3
2
1
5
4
3
c. 方式2 计数过程中改变计数值
c. 方式2时计数过程中改变计数值

模拟量数字量接口

模拟量数字量接口

03
通过模拟量数字量接口,我们可以将 模拟信号转换为数字信号,然后利用 数字信号处理技术对信号进行分析、 处理和传输。同时,我们也可以将数 字信号转换为模拟信号,以便于控制 各种物理设备和实现各种模拟功能。 因此,模拟量数字量接口是现代电子 系统中不可或缺的一部分。
02 模拟量和数字量的基础知 识
数字量信号的特点
数字量信号的值只有两种状态,即高电平和低电平,通常用于表示开关状态或 二进制数。
模拟量和数字量的关系
转换关系
在实际应用中,模拟量和数字量之间需要进行转换,如模拟信号转换为数字信号 (AD转换)和数字信号转换为模拟信号(DA转换)。
应用场景
模拟量和数字量适用于不同的应用场景,如传感器、控制系统、通信协议等。在 工业控制、医疗设备、智能家居等领域中,模拟量和数字量的应用非常广泛。
模拟量数字量接口的作用是将模拟信号转换为数字信号,或者将数字信号转换为模 拟信号,以便于电子系统中的不同部分之间进行通信和数据交换。
目的和重要性
01
模拟量数字量接口的主要目的是实现 模拟信号和数字信号之间的相互转换 ,以实现电子系统中的各种功能。
02
在现代电子系统中,由于数字信号处 理技术的发展和应用,越来越多的信 号被数字化处理。因此,模拟量数字 量接口在电子系统中的重要性日益突 出。
模拟量数字量接口
目 录
• 引言 • 模拟量和数字量的基础知识 • 模拟量数字量转换技术 • 模拟量数字量接口的应用 • 模拟量数字量接口的挑战和解决方案 • 未来展望
01 引言
主题简介
模拟量数字量接口是电子系统中常见的一种接口形式,主要用于模拟信号和数字信 号之间的转换。
模拟信号是一种连续变化的信号,例如声音、温度、压力等;而数字信号则是一种 离散的信号,例如计算机中的二进制信号。

乐器数字接口

乐器数字接口

组成结构
接口 序列器
标准
MIDI代码MIDI作曲和核配器系统核心部分是一个被称为序列器的软件。这个软件即可以装到个人电脑里,也 可做在一个专门的硬件里。序列器实际上是一个音乐词处理器(word processor),应用它可以记录、播放和编 辑各种不同MIDI乐器演奏出的乐曲。序列器并不真正的记录声音,它只记录和播放MIDI信息,这些信息从MIDI乐 器来的电脑信息,就像印在纸上的乐谱一样,它本身不能直接产生音乐,MIDI本身也不能产生音乐,但是它包含 有如何产生音乐所需的所有指令,例如用什么乐器、奏什么音符、奏得多快,奏得力度多强等。
通过使用MIDI序列器可以大大地降低作曲和配器成本,根本用不着庞大的乐队来演奏。音乐编导在家里就可 把曲子创作好,配上器,再也用不着大乐队在录音棚里一个声部一个声部的录制了。只需要用录音棚里的电脑或 键盘,把存储在键盘里的MIDI序列器的各个声部的全部信息输入到录音机上即可。
MIDI程序的设计目标就是要将所要演奏的音乐或音乐曲目,按其进行的节奏、速度、技术措施等要求,转换 成MIDI控制语言,以便在这些MIDI指令的控制之下,各种音源在适当的时间点上,以指定的音色、时值、强度等、 演奏出需要的音响。在录音系统中,还要控制记录下这些音响。MIDI所适应的范围只是电声乐曲或模拟其他乐器 的乐曲。
通常一个标准的MIDI有16个通道,GM标准里的第10通道是专为打击乐设定的。
早期的MIDI设备除了都能接受MIDI信号之外没有统一的标准,尤其是在音色排列的方式上更是“随心所欲” 的。也就是说您在这台琴上制作完成的音乐拿到另一台不同型号的琴上播放时会变得面目全非,小提琴可能会变 成小号,长笛可能会变成吉他,钢琴可能会变成大鼓……这对于专业音乐人士的工作并不会产生太大的影响,毕 竟他们制作一次灌成唱片也就完事儿了,但是对于音乐爱好者之间的交流,尤其是多媒体的发展却极为不利。

常用数字接口及数字讯号的讲解

常用数字接口及数字讯号的讲解

数字接口及数字讯号的讲解----Charle Jin (HD1) 1. TMDSTMDS: Transition Minimized Differential Signal.单TMDS数据链路结构如下:为了便于理解作以下规定:输入到编码器或由解码器输出的象素数据称为象素数据Pixel Data;由发送器送出的或输入到接收器的编码数据称为码元Character.每个链路的发送器(Transmitter)包含三个完全相同的编码器(Encoder),每个编码器驱动一条串行TMDS通道(Channel),输入到每个编码器的数据有8bit的象素数据和2bit的控制数据。

在DE(数据使能)信号的控制下,编码器在任何合法时钟驱动下,分别将象素数据和控制数据编码并由发送器将编码后的码元串行发送到TMDS链路上。

在DE有效期(DE=1)对象素数据进行编码发送,在DE无效期(DE=0)对控制数据编码发送。

无论是对二者中的哪一项进行编码,由编码器输出的都是串行的10bit码元,并且最低有效位先送出。

TMDS简单电气连接示意图:TMDS驱动器根据逻辑输入在它的正线或负线上从远端终接电压吸收电流。

这在终端电阻上产生了一个电压降,它被接收器理解成逻辑“1”或“0”。

取决于哪根线吸收电流,另一根线将通过一个50Ω的终端电阻上拉到Vcc。

这样,后者不仅作为用于保证信号完整性的匹配电阻(RT=Z0),而且用于生成一个表示逻辑“0”的电压降。

Z0是电缆或电线的特征阻抗。

就信号幅度来说,电阻值对信号完整性与噪声容限都很关键。

通常的标准要求电阻值能够有10%的容差。

为了在接收器实现高吞吐量并保持一个满意的噪声容限,TMDS连接具有快达75ps的上升/下降时间。

这个快速的边沿变化率能够导致非常快的电流转换,在吞吐量升高时EMI变得更坏。

正因如此,设计者主要采用TMDS在类似数字YCbCr视频信号应用中传送高速数据。

然而,他们在获得高吞吐量的同时提高了输出驱动的能量成本。

常用数字接口电路

常用数字接口电路
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主要内容回顾
可编程定时/计数器8253的控制字:
24
2 可编程并行接口8255
8255A是通用的可编程并行接口芯片,功能强, 使用灵活。适合一些并行输入/输出设备的使用。
一、并行输入/输出端口A,B,C 1、 8255A芯片内部包含3个8位端口 端口A:一个8位数据输出锁存/缓冲寄存器和一
15
16
四、8253控制字
17
只读写8位数据: 1、只写8位时,默认高8位为0。 2、只读低8位时,不读高8位。
读8253的计数值 1、将计数器当前值锁存在锁存器中 2、读出计数器值
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FF04H — FF07H
19
[例7—2] 写出8253的初始化程序。其中,3个CLK频 率均为2MHZ。
1、计数器0在定时100s后产生中断请求;
2、计数器1用于产生周期为10 s的对称方波;
3、计数器2每1ms产生一个负脉冲。编写8253的初 始化程序。
方法:先确定各个计数器的工作方式,再计算其 计数器的初值。
1、计数器0工作在方式0,初值为100 s /0.5 s =200,可以只写低8位,二进制计数。所以控制 字为:00010000B=10H
MOV AL,10H ;计数器0,只写计数值低8位,方式0,二进制计数
OUT DX,AL
MOV AL,56H ;计数器1,只写计数值低8位,方式3,二进制计数
OUT DX,AL
MOV AL,0B4H ;计数器2,先写高8位再写低8位,方式2,二进制计数
OUT DX, AL
MOV DX,0FF04H
MOV AL, 200
;计数器0计数初值
OUT DX,AL
MOV DX,0FF05H

数字常用接口(第一版)

数字常用接口(第一版)
常见数字接口(第一版) 常见数字接口(第一版)
该文档包括以下内容: 该文档包括以下内容: USB 1394 串口 并口 SATA PCI 网口 SPI I2C PCIE HDMI DVI VGA 提供帮助的网络资源。。。 感谢 提供帮助的网络资源。。。
USB接口 接口
USB 1.1:
第一版USB 1.0在1996年出现,速度只有 1.5Mb/s;两年后升级为USB 1.1,速度也大大提升 到12Mb/s;
I2C总线结构
• I2C总线通过两根线:串 行数据线SDA和串行时钟 线SCL,在总线连接的器 件之间传信息,采用软件 寻址方式识别每个器件。 • I2C是多主机总线。可以 由所连的多个器件分时控 制总线(图5-13)。
I2C总线结构
• 串行数据线SDA和 串行时钟线SCL都 是双向I/O线,通 过上拉电阻接正电 源电压VDD,因此 电平取决于线上的 正电源,也可以由 用户自行改变。
VGA
I2C总线
• I2C总线(Inter IC Bus)是PHILIPS公司推 出的两线串行多主总线。 I2C总线最显著的 特点是规范的完整性,结构的独立性和用 户使用时的“傻瓜”化。 • I2C总线有严格的规范:接口的电器特性、 信号时序、信号传输的定义、总线状态设 置、总线管理规则及总线状态处理等。
• IEEE1394是这种广泛应用在数码摄像机、 网络、存储设备中的串行接口的正式名称, Apple叫它Firewire,索尼叫它i.link。
• 400Mbps的IEEE1394 普通firewire 设备一般带有电源供应的6针 接口,还有一种不带电源的4针接口, • 800Mbps的IEEE1394b(firewire-800) 而firewire-800设备是使用9针线缆和接头 的。

SPDIF数字传输接口

SPDIF数字传输接口

SPDIF数字传输接口概念解析S/PDIF简介S/PDIF,全名为Sony/Philips Digital Interconnect Format,是Sony和Philips这两大巨头在80年代为一般家用器材所定制出来的一种数字讯号传输接口,基本上是以AES/EBU(也称为AES3)专业用数字接口为参考然后做了一些小变动而成的家用版本,可以使用成本比较低的硬件来实现数字讯号传输。

为了定制一个统一的接口规格,在现今以IEC 60958标准规范来囊括取代AES/EBU与S/PDIF规范,而IEC 60958定义了三种主要型态:• IEC 60958 TYPE 1 Balanced ─三线式传输,使用110 Ohm阻抗的线材以及XLR接头,使用于专业场合。

• IEC 60958 TYPE 2 Unbalanced ─使用75 Ohm阻抗的铜轴线以及RCA接头,使用于一般家用场合。

• IEC 60958 TYPE 2 Optical ─使用光纤传输以及F05光纤接头,也是使用于一般家用场合事实上,IEC 60958有时会简称为IEC958,而IEC 60958 TYPE 1即为AES/EBU(或着称为AES3)界面,而IEC 60958 TYPE 2即为S/PDIF接口,而虽然在IEC 60958 TYPE 2的接头规范里是使用RCA或着光纤接头,不过近年来一些使用S/PDIF的专业器材改用BNC接头搭配上75 Ohm的同轴线以得到比较好的传输质量,下表为AES/EBU与S/PDIF的比较表。

AES/EBU与S/PDIF比较表AES/EBU S/PDIF线材 110 Ohm屏蔽绞线 75 Ohm同轴线或是光纤线接头 XLR 3 Pin接头 RCA或BNC接头最大位数 24 Bits 标准为20 Bits(可支持到24 Bits)讯号电平 3 ~ 10V 0.5 ~ 1V编码双相符号编码(Biphase Mark Code) 双相符号编码(Biphase Mark Code)IEC958使用的编码方法图说:双相符号编码(Biphase Mark Code)的运作原理示意图。

模拟接口与数字接口

模拟接口与数字接口

模拟接口与数字接口介绍一、模拟接口介绍射频天线和模拟闭路连接电视机就是采用射频(RF)接口。

作为最常见的视频连接方式,它可同时传输模拟视频以及音频信号。

RF接口传输的是视频和音频混合编码后的信号,显示设备的电路将混合编码信号进行一系列分离、解码在输出成像。

由于需要进行视频、音频混合编码,信号会互相干扰,所以它的画质输出质量是所有接口中最差的。

有线电视和卫星电视接收设备也常用RF连接,但这种情况下,它们传输的是数字信号。

复合视频不像射频接口那样包含了音频信号,复合视频(Composite)通常采用黄色的RCA(莲花插座)接头。

“复合”含义是同一信道中传输亮度和色度信号的模拟信号,但电视机如果不能很好的分离这两种信号,就会出现虚影。

S端子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。

色差分量色差(Component)通常标记为Y/Pb/Pr,用红、绿、蓝三种颜色来标注每条线缆和接口。

绿色线缆(Y),传输亮度信号。

蓝色和红色线缆(Pb和Pr)传输的是颜色差别信号。

色差的效果要好于S端子,因此不少DVD以及高清播放设备上都采用该接口。

如果使用优质的线材和接口,即使采用10米长的线缆,色差线也能传输优秀的画面。

二、数字接口介绍VGA接口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。

DVI接口DVI(Digital Visual Interface)接口与VGA都是电脑中最常用的接口,与VGA不同的是,DVI可以传输数字信号,不用再进过数模转换,所以画面质量非常高。

数字音频接口DAI

数字音频接口DAI

概述数字音频接口DAI,即Digital Audio Interfaces,顾名思义,DAI表示在板级或板间传输数字音频信号的方式。

相比于模拟接口,数字音频接口抗干扰能力更强,硬件设计简单,DAI在音频电路设计中得到越来越广泛的应用。

图1和图2对比传统的音频信号和数字音频信号链的区别。

在传统的音频电路(图1)中有麦克风、前置放大器、模/数转换器 ADC、数/模转换器DAC、输出放大器,以及扬声器,它们之间使用模拟信号连接。

随着技术的发展和对性能考虑,模拟电路逐渐被推到链路的两端(集成到设备内部),信号链中各集成电路间将出现更多的数字接口形式。

DSP通常都是数字接口的;换能器(Transducers, i.e. Mic & Speaker)、放大器一般而言只有模拟接口,但现在也正在逐渐集成数字接口功能。

目前,集成电路设计人员正在将换能器内的ADC、DAC和调制器集成到信号链一端,这样就不必在PCB上走任何模拟音频信号,并且减少了信号链中的器件数量。

图2给出了一个完整数字音频接口的例子。

图1. 传统的音频信号链路图2. 数字音频信号链路数字音频信号的传输标准,如I2S、PCM(Pulse Code Modulation) 和PDM(Pulse Density Modulation)主要用于同一块电路板上芯片之间音频信号的传输;Intel HDA(Intel High Definition Audio) 用于PC的Audio子系统(声卡)应用;S/PDIF和Ethernet AVB主要应用于板间长距离及需要电缆连接的场合。

本文主要介绍I2S, PCM和PDM数字音频接口,其它几种接口将另文说明。

I2S接口1. I2S简介I2S全称Inter-IC Sound, Integrated Interchip Sound,或简写IIS,是飞利浦在1986年定义(1996年修订)的数字音频传输标准,用于数字音频数据在系统内部器件之间传输,例如编解码器CODEC、DSP、数字输入/输出接口、ADC、DAC和数字滤波器等。

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SDTI压缩串行数字接口
SDTI(QSDI,CSDI,SDDI)接口(SMPTE305M)是由SDI接口(SMPTE259M)发展而来,码率为270 Mbps或360 Mbps,支持净码率在34 Mb/s 以上的高码率可通过多个连接来实现。

SDTI支持多种格式,如DVCPRO,DVCPRO 50,Betacam SX,Digital-S,DVCAM,M-JPEG,MPEG-2等,可用于高于实时的速度传输,如多倍速下载;适用于传统演播室环境,直接支持切换台、录像机和切换矩阵,但不太适应双向传输。

由于SDI接口用于不压缩数字演播室环境,“非编”系统用SDI接口只能实时传输数据。

压缩录像机格式出现后,松下提出了DVCPRO 的CSDI (Compress Serial Digital Interface)接口,索尼提出了DVCAM的QSDI(Quick Serial Digital Interface)接口及Betacam SX的SDDI(Serial Digital Data Interface)接口。

这些接口将压缩数据在一个打包器中打包,同时在原数据中加进错误校正码后即可送出4倍于原容量的数据包,使传输数据速度更快,但是这几种接口相互之间并不兼容,随着接口技术发展的需要,最后统一到SDTI压缩串行数字接口。

SDTI接口应用在“非编”系统中,可高速上载压缩数字视频,SONY的DSR-85P和ES-7非线性编辑站就有此接口,可4倍速上下载DVCAM的压缩数字视频。

SDTI基本上无网络开销,使用与SDI相同的电缆、分配放大器和路由器,电缆长度可达300 m。

AES/EBU及S/PDIF数字音频接口
AES/EBU(音频工程师协会/欧洲广播联盟)标准是很常用的专业数字音频标准,其中AES是指AES建议书AES3-1992“双通道线性表示的数字音频数据串行传输格式”,EBU是指EBU发表的数字音频接口标准EBU3250,两者内容在实质上是相同的,但物理上不能互换,后者输入和输出均采用变压器耦合。

两者统称为AES/EBU数字音频接口。

AES/EBU是一种基于单根绞和线对来传输数字音频数据的串行位传输协议。

不均衡传输时的距离可达100 m,如果均衡传输,则距离更远。

AES/EBU提供两个信道的音频数据(最高24 bit量化),信道是自动计时和自动同步的。

它也提供了传输控制的方法和状态信息的表示及一些误码的检测能力。

它的时钟信息是由传输端控制,来自AES/EBU的位流。

它的3个标准采样率是33 kHz,44.1 kHz,48 kHz,当然许多接口能够工作在其他不同的采样率上。

AES/EBU提供“专业”和“消费”两种模式,专业模式的状态位格式里数字信号的源和目的地址、日期时间码、采样点数、字节长度和其他信息,比消费模式包含的信息多。

AES/EBU信号用于广播级,其采样频率为48 kHz,24bit量化,其信号带宽受距离的限制。

S/PDIF是一种消费用的简单版本,早期的CD数字输出接口,民用DA T机、MD机、计算机声卡数字接口等都支持该接口。

目前S/PDIF也用在一些“非编”系统上。

FDDI光纤分布式数据接口
FDDI数据接口,以光纤作为信号数据的传输通道,将是未来后期节目制作设备的接口标准,已经有松下、A VID等公司的支持。

光纤传输带宽可实现1 Gb/s,甚至2 Gb/s以上的数据传输,其速率更高,数据交换也更为方便。

随着非线性制播网络的发展和应用,数据传输要求更高,FDDI接口将更为普遍地应用于非线性编辑系统,这是一个必然的趋势。

遥控接口
在非线性编辑系统中计算机和录像机通信时,遥控接口必不可少,利用遥控接口能使非线性编辑机具备控制录像机动作的功能。

早期的控制接口主要应用在录像机上,多用RS-422或RS-232接口对录像机进行控制,现在越来越多的广播与电视传输设备、码流处理设备都带有RS232接口,用于软件升级和故障诊断。

随着计算机设备和网络对广播电视领域的影响,出现了RS-485接口。

目前,在非线性编辑系统中常用RS-232C和RS-422A 接口,RS-485接口主要应用于大型视音频矩阵的控制面板与主机的通讯。

∙基于PCI Express Graphic(X16)接口
尽管使用PCI Express Graphic(X16,以下简称PEG)接口的娱乐用图形卡对比相同型号的AGP图形卡在性能上的优势微弱,但这并不代表PEG接口所提供的性能仅稍好于AGP 8X。

在绝大部分游戏应用中所需要调用的纹理容量基本很少超过256MB。

而在专业应用中,所需要的纹理却经常突破1GB。

要高效的对这些纹理进行操作,显然需要1GB以上的显存,可惜的是如此大量显存的显卡价格将会惊人的昂贵。

于是将纹理存储在系统内存中会是一个折中的办法,要高效的调用系统内存中的纹理,显然需要高速的接口,此时PEG接口的性能表现绝对超乎你的想象。

∙完善的I/O接口
Dual DVI-I接口是专业图形卡必然的选择。

DVI-I接口的好处是你可以根据需要使用转换头而将他们轻易的变成D-Sub输出,但是如果你仅仅只有1个DVI-I和1个D-sub输出,在连接DVI设备时将会遇到极大的限制。

与此同时,图形卡所能提供的最大输出分辨率也需要特别注意。

许多设计师喜欢使用22寸甚至更大的显示器,这些显示器的分辨率有1920x1200甚至更高,图形卡能否在如此高分辨率情况下提供清晰稳定的输出和所需刷新率也需要特别关注。

除了视频输出外,集群多屏渲染用户还需要GenLock接口和FrameLock接口以保证所有系统刷新率上同步,从而保证渲染、演示结果的正确。

而要求更高的用户恐怕还需要SDI接口直接输出未压缩的SD/HD视频信号和立体眼镜接口。

在选购专业图形卡时,我们必须要清楚的了解所需端口。

小知识:
什么GenLock、FrameLock?
Genlock(Generator Lock)其实就是提供该显卡刷新率信号的端口。

在多个显卡/系统连接进行共同输出时(如视频墙、超高清晰度卫星地图显示)多个系统会因为行刷新率的不同导致画面出现闪烁或者条纹。

GenLock接口则能够将显卡的内部刷新率型号告知其他系统的显卡,在共同进行连续视频输出时保持行刷新同步,避免这些情况的发生。

在进行集群渲染和可视化模拟时,每个显示系统所分到的任务量并不是一致的,复杂度的不同渲染时间自然也就不同,他们在进行共同输出时就会导致最终画面错误或者破碎。

所以我们需要通过FrameLock接口来传输数据缓存同步信号和行刷新信号,以保证整个集群中所有系统最终显示速率的一致和渲染结果的正确。

什么是SDI?
QuadroFX 4000 SDI上的HD/SD通用10bit SDI接口
SDI(Serial Digital Interface,串行数字接口)是一种被广泛应用在专业视频编辑广播领域的接口。

该接口的速度为270Mb/s,能够传输10bit精度,未经任何压缩的数字视频信号。

是传输质量最高的数字视频接口之一。

常用于连接非线性视频编辑系统和线性视频编辑系统,也有用SDI接口进行直接视频输出和录像。

随着高清晰电视的来临,SDI接口也发展出了HD-SDI格式。

对OpenGL完善的支持
DirectX是娱乐显卡所必须遵循的规范,而专业图形卡所必须遵循的规范显然就是OpenGL了。

OpenGL 1.0尽管已经发表了近十年,但灵活的扩展性和开放性使得OpenGL依然成为最强悍的图形API。

事实上,所有关于图形学的研究都涉及OpenGL,所有的专业2D、3D 程序都构建在OpenGL之上。

专业图形卡只有提供对OpenGL完善的支持,才能正确的运行所有应用。

随着OpenGL 2.0的发布,各专业图形卡制造商也纷纷推出了支持OpenGL 2.0的驱动程序。

3Dlabs作为OpenGL的缔造者之一,表现当然是惊人的迅速。

而NVIDIA的OpenGL 2.0驱动也紧随其后。

至于ATI则步伐相对慢了一点。

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