Audio a video rozhraní a konektory - Audio and video interfaces and connectors

Zvukové konektory a video konektory jsou elektrický nebo optické konektory pro nošení Zvuk a video signály. Audio rozhraní a video rozhraní definovat fyzikální parametry a interpretaci signálů. Pro digitální zvuk a digitální video, lze to považovat za definování fyzická vrstva, vrstva datového spojení a většina nebo všechny aplikační vrstva. Pro analogový zvuk a analogové video tyto funkce jsou všechny zastoupeny v jedné specifikaci signálu jako NTSC nebo přímý mluvčí - řídící signál analogového zvuku. Fyzické vlastnosti elektrického nebo optického zařízení zahrnují typy a počty požadovaných vodičů, napětí, frekvence, optickou intenzitu a fyzický design konektorů. Jakékoli podrobnosti vrstvy datového spojení definují způsob zapouzdření dat aplikace (například pro synchronizaci nebo opravu chyb). Podrobnosti aplikační vrstvy definují skutečný formát zvuku nebo videa, který se přenáší, často obsahují a kodeky není specifické pro rozhraní, například PCM, MPEG-2, nebo Kodek DTS koherentní akustiky. V některých případech je aplikační vrstva ponechána otevřená; například, HDMI obsahuje Ethernet kanál pro obecný přenos dat.

Některé typy konektorů používá více hardwarových rozhraní; například, RCA konektory jsou definovány jak kompozitní video a komponentní video rozhraní, ale DVI je jediné rozhraní, které používá konektor DVI. To znamená, že v některých případech nebudou všechny komponenty s fyzicky kompatibilními konektory ve skutečnosti fungovat společně.

Některé z těchto konektorů a další typy konektorů se také používají na rádiová frekvence (RF) pro připojení rozhlasového nebo televizního přijímače k ​​anténě nebo kabelovému systému; Aplikace RF konektorů zde nejsou dále popsány. Analogové A / V konektory se často používají stíněné kabely inhibovat vysokofrekvenční rušení (RFI) a hluk.

Pro efektivitu a jednoduchost používá paměťové médium stejný kodek nebo konvenci signálu. Například, VHS pásky mohou ukládat magnetické znázornění signálu NTSC a specifikaci pro Blu-ray disky zahrnuje PCM, MPEG-2 a DTS. Některá přehrávací zařízení mohou překódovat zvuk nebo video, takže formát používaný pro ukládání nemusí být stejný jako formát přenášený přes A / V rozhraní (což je užitečné, pokud projektor nebo monitor nedokáže zpracovat novější kodek).

Rozhraní a jejich konektory

RozhraníKonektory
Audio nebo videoDigitální nebo analogovéPopis
Pouze zvukAnalogovýNa spotřebitelském zvukovém zařízení je často neoznačeno, protože je tak běžné nebo označené štítkem sluchátka symbol nebo jako „line out“. Počítače a jiná zařízení někdy používají Barevné schéma kódování Microsoft-Intel, zvláště když existuje více vstupních / výstupních konektorů.3,5 mm TRS minijack
Vyvážený zvuk6,35 mm Zvukový konektor TRS (stíněný kroucený pár),
XLR (stíněný kroucený pár)
DigitálníS / PDIF (Sony / Philips Digital Interconnect Format). Přes koaxiální nebo optické kabely.RCA Jack (koaxiální),
TOSLINK (optický),
BNC (vzácný)
AES3 (také známý jako AES / EBU)RCA Jack (koaxiální),
XLR (stíněný kroucený pár),
TOSLINK (optický),
BNC
MADIBNC (koaxiální),
SVATÝ (optický)
Pouze videoAnalogovýPole grafické grafiky (VGA)D-subminiatura 15kolíkový
Složený. Často se označuje zkratkou CVBS, což znamená „Barva, Video, Prázdné a Synchronizace“.RCA konektor, obvykle žlutá (často doprovázena červenou a bílou pro pravý a levý zvukový kanál)
S-Video (Samostatné video). Přenáší video ve standardním rozlišení a nepřenáší zvuk na stejném kabelu.Mini-DIN 4kolíkový
Součástka. V populárním použití se jedná o typ analogové video informace, která se přenáší nebo ukládá jako tři samostatné signály. Buď RGB rozhraní nebo YPbPr3 RCA konektory
Složený, S-Video, a SoučástkaVIVO = Mini-DIN 9kolíkový s vylamovacím kabelem.
Digitální a analogovéDigitální vizuální rozhraní (DVI)DVI konektor
Video a zvukAnalogovýSCART (Peritel)SCART
DigitálníHigh-Definition Multimedia Interface (HDMI), BNCHDMI konektor
DisplayPortKonektor DisplayPort
HDBaseT8P8C konektor
IEEE 1394 „FireWire“FireWire nebo i.LINK konektory

Více signálů

Několik obecných standardů digitálního datového připojení je navrženo pro přenos zvukových / obrazových dat spolu s dalšími daty a napájením:

  • USB byl navržen jako jediný konektor pro podporu všech potřeb, včetně všech obecných dat, zvuku / videa, napájení a dalších; DisplayLink je jeho nejúspěšnější protokol Audio + Video. Až do revize 3.0 znamenaly velmi nízké datové rychlosti většinu A / V potřebných alternativních konektorů.
  • USB-C může přímo přenášet USB 3.1, DisplayPort, Thunderbolt, HDMI a MHL možné protokoly s napájením a zvukem a mnoho dalších protokolů.
  • Blesk je nástupcem FireWire, obecného vysokorychlostního datového spojení s dobře definovaným použitím zvuku / videa. Nejnovější Thunderbolt 3 používá jako svůj konektor USB-C, i když ne všechny USB-C jsou kompatibilní s Thunderbolt.
  • FireWire je obecné datové spojení se zvukovými / video standardy používanými na videokamerách (zejména MiniDV ) a špičkové studiové audio a video zařízení.
  • DisplayPort nese digitální audio a video, stejně jako pomocné informace, spolu s jeho Mini DisplayPort bratranec.
  • 30kolíkový dokovací konektor, dokovací kolébka pro Apple iPod, iPhone a iPad a její Blesk nástupce
  • Apple Display Connector (ADC), nyní zaniklý konektor Apple Display
  • Ethernet použitím modulární konektory podporuje audio přes Ethernet, audio přes IP, IPTV a další digitální multimediální formáty.

Některé standardy digitálního připojení byly od začátku navrženy tak, aby primárně přenášely současně zvukové a obrazové signály:

Mnoho analogových konektorů nese obojí:

  • F konektory, známé také jako RF konektory, byly standardní analogové konektory analogové éry v Americe, používané především s koaxiál (RG-59 a RG-6 ) a byly znovu použity pro obecná digitální datová připojení.
  • SCART byl standardní konektor analogové éry v Evropa.
  • S-Video bylo vylepšení oproti F konektoru.
  • Konektor hrotu prstence se 4 vodiči.

S / PDIF

Elektrický koaxiální kabel (s RCA konektory ) nebo optické vlákno (TOSLINK ).

Všimněte si, že neexistují žádné rozdíly v signálech přenášených optickým nebo koaxiálním signálem S / PDIF konektory - oba nesou přesně stejné informace. Výběr jednoho přes druhého závisí hlavně na dostupnosti vhodných konektorů na zvoleném zařízení a na preferencích a pohodlí uživatele. Připojení delší než 6 metrů nebo taková, která vyžadují těsné zatáčky, by měla používat koaxiální kabel, protože vysoký útlum světelného signálu TOSLINK kabely omezuje jeho efektivní dosah.

HDMI

Zásuvka HDMI typu A.

High-Definition Multimedia Interface (HDMI) je kompaktní audio / video standard pro přenos nekomprimovaných digitálních dat.

Existují tři typy konektorů HDMI. Typ A a Typ B byly definovány specifikací HDMI 1.0. Typ C byl definován specifikací HDMI 1.3.

Typ A je elektricky kompatibilní s single link DVI-D. Typ B je elektricky kompatibilní s dual link DVI-D ale dosud nebyl použit v žádném produktu.

IEEE 1394 „FireWire“

Šestikruhové a čtyřkruhové konektory alfa FireWire 400

IEEE 1394 (značkový „FireWire“) je protokol pro digitální přenos dat, který se běžně používá digitální fotoaparáty (běžné u páskových videokamer MiniDV), ale také se používá pro přenos počítačových dat a zvukových dat.

Na rozdíl od výše uvedených připojení Point-to-Point je IEEE 1394 schopen hostit několik signálů na stejném drátu, přičemž data jsou doručena a zobrazena v cílové sadě. Je také plně obousměrný, s plnou šířkou pásma používanou v jednom nebo druhém směru nebo rozděleným směrem až na maximum.[1]

DisplayPort

pinout_caption = Externí konektor (na straně zdroje) na desce plošných spojů

DisplayPort je standard digitálního zobrazovacího rozhraní (schválen v květnu 2006, aktuální verze 1.4 publikovaná 1. března 2016). Definuje nové bezlicenční, bezlicenční digitální audio / video propojení, které je určeno k použití především mezi počítačem a jeho monitorem displeje nebo počítačem a systémem domácího kina.

Video signál není kompatibilní s DVI nebo HDMI, ale konektor DisplayPort může tyto signály procházet. DisplayPort je konkurentem HDMI konektoru, de facto digitální připojení pro spotřební elektroniku s vysokým rozlišením.

Zvukové konektory

Audio konektory se používají pro Zvuk frekvence. Oni mohou být analogový nebo digitální.

Jednodrátové konektory používané často pro analogový zvuk zahrnují:

Telefonní konektor

Hlavní článek: Telefonní konektor (audio)
2,5 mm (3/32 ") mono (TS), 3,5 mm (1/8") mono a stereo (TRS) a 6,3 mm (1/4 ") stereo (TRS) telefonní konektory

A telefonní konektor (špička, prsten, objímka), nazývaný také audiokonektor, zástrčka telefonu, zástrčka konektoru, stereofonní konektor, minikonektor nebo mini-stereo To zahrnuje původní 6,35 mm (čtvrtpalcový) konektor a novější 3,5 mm (miniaturní nebo 1/8 palce) a 2,5 mm (subminiaturní) konektory, mono i stereo.

RÁMUS

Pětikolíkový zástrčka 180 ° DIN

A DIN konektor je konektor, který byl původně standardizován Deutsches Institut für Normung (DIN). Mini-DIN je variace.

BNC

Mužský 50 ohmový BNC konektor

The BNC (Bajonet Neill Concelman)[3] konektor je velmi běžný typ RF konektoru používaného pro zakončení koaxiálního kabelu.

TOSLINK

Čirý kabel TOSLINK s kulatým konektorem

TOSLINK nebo Optický kabel je standardizovaný systém připojení optickými vlákny.

XLR

Kabelové konektory XLR3, samice vlevo a samec vpravo

XLR konektor zástrčky a zásuvky se používají většinou v profesionálních kabelových aplikacích pro audio a video elektroniku. XLR konektor je také známý jako Dělové zátky podle původního výrobce. Používají se pro analogové nebo digitální vyvážený zvuk s vyvážená čára

Digitální audio rozhraní a propojení s AES / EBU rozhraní také běžně používá XLR konektor.

RCA

RCA konektory pro kompozitní video (žlutá) a stereofonní zvuk (bílá a červená)

RCA konektory, také známý jako phono konektory nebo phono konektory, se používají pro analogové nebo digitální audio nebo analogové video. Ty byly poprvé použity v radiofonografech před druhou světovou válkou k připojení snímače gramofonu k rádiovému podvozku. Neměli být často odpojováni a znovu připojováni a jejich udržovací tření bylo pro jejich původní účel zcela dostačující. Konstrukce konektorů kabelu i šasi byla navíc za minimální cenu. RCA konektor, který byl původně určen pouze pro audio-frekvenční připojení, byl také použit pro analogové kompozitní video a nekritické vysokofrekvenční aplikace.

Video konektory

Hlavní článek: Seznam video konektorů
A VGA konektor

Video konektory se přenášejí pouze video signály. Mezi běžné konektory pouze pro video patří:

Mini-DIN

mini-DIN 4 pin pro S-Video

The Mini-DIN konektory jsou rodina vícekolíkových elektrických konektorů používaných v různých aplikacích. Mini-DIN je podobný větším, starším DIN konektor. Oba jsou standardy Deutsches Institut für Normung, německého normalizačního orgánu.

D-subminiatura

Konektory velikosti DA, DB, DC, DD a DE

D-subminiatura nebo D-sub je běžný typ elektrického konektoru používaného zejména v počítačích. Když byly poprvé představeny, bylo vhodné je nazvat „subminiaturní“, ale dnes patří mezi největší běžné konektory používané v počítačích. DB25 se používá pro vícestopé nahrávání a další vícekanálový zvuk, analogový nebo digitální (ADAT rozhraní (DB25)) a byl standardním konektorem pro připojení tiskárny IBM kompatibilní s tiskárnou PC, než se stala populární USB a další připojení. Nabízí 8 simultánních datových cest do tiskárny.

Video In Video Out

Grafická karta s výstupy VIVO, DVI a VGA
Rozdělovací kabel VIVO se 6 konektory. Zleva doprava: S-Video In, komponentní Pb komponenta Pr výstup, komponentní Y / kompozitní výstup, kompozitní vstup, výstup S-Video

Video In Video Out, obvykle viděný jako zkratka VIVO (běžně vyslovovaný vee-voh), je a port grafické karty což některé umožňuje grafické karty mít obousměrný (vstupní a výstupní) přenos videa prostřednictvím a Mini-DIN, obvykle z 9kolíkové odrůdy, a speciální rozdělovací kabel (který může někdy také přenášet zvuk).

VIVO se nachází převážně na špičkových zařízeních ATI grafické karty, i když několik špičkových NVIDIA grafické karty mají také tento port. VIVO na těchto grafických kartách obvykle podporuje Složený, S-Video, a Součástka jako výstupy a kompozitní a S-Video jako vstupy. Mnoho dalších grafických karet podporuje pouze komponenty a / nebo S-Video výstupy Pole grafické grafiky nebo DVI, obvykle s použitím odlomovacího kabelu komponenty a kabelu S-Video.

DVI konektor

Barevné kódy

Zvuk

bílý RCA / TSanalogový zvuk, levý kanál;
taky mono (RCA / TS), stereo (Pouze TRS),
nebo nedefinované / jiné
černý RCA / TS / TRS
šedá RCA / TS / TRS
červený RCA / TSanalogový zvuk, pravý kanál
oranžový RCAS / PDIF digitální zvuk

Pro počítače:

zelená TRS 3,5 mmstereofonní výstup, přední kanály
černý TRS 3,5 mmstereofonní výstup, zadní kanály
šedá TRS 3,5 mmstereofonní výstup, boční kanály
zlatý TRS 3,5 mmduální výstup, středový a subwoofer
modrá TRS 3,5 mmstereofonní vstup, úroveň řádku
růžový TRS † 3,5 mmmono mikrofon vstup
† I když je mikrofonní vstup obvykle mono, vstup je stále a Telefonní zásuvka TRS. Mnoho mono „počítačových“ mikrofonů je vybaveno zástrčkami TRS. Špička je pro MIC a kroužek je pro napájení (pro napájení MIC s elektretovým kondenzátorem).

Z výše uvedeného existují výjimky:

  • Hosa kabely používají šedý a oranžový pro levý a pravý analogový kanál.
  • RadioShack kabely někdy používají šedou a černou pro levou a pravou stranu.
  • Starší zvukové karty měl nestandardní barevné kódy až poté PC 99 předtím nebyly vůbec žádné barvy.[je zapotřebí objasnění ]

Průvodce návrhem systému PC

Starší zvukové karty neměl žádné běžné standardní barevné kódy až poté PC 99. The Průvodce designem PC systému (také známý jako specifikace PC 97, PC 98, PC 99 nebo PC 2001) je řada požadavků na hardwarový design a doporučení pro osobní počítače kompatibilní s IBM PC, sestavená společnostmi Microsoft a Intel Corporation v letech 1997–2001. PC 99 zavedl barevný kód pro různé standardní typy zástrček a konektorů používaných na PC.

Barevné kódy pro audio konektory jsou následující:[4]

Oranžová TRS 3,5 mmVýstup, subwoofer
Modrá TRS 3,5 mmVstup, úroveň řádku
Růžový TRS † 3,5 mmmikrofon vstup
Vápno TRS 3,5 mmVýstup, přední kanály
Hnědá TRS 3,5 mmVýstup, „reproduktor zprava doleva“
Zlatá TRS 3,5 mmMIDI /hra
† I když je vstup často mono, skutečný konektor je obvykle ještě 3vodičový minijack TRS telefonu. Mnoho mono počítačových mikrofonů má 3vodičové konektory TRS.

Video

žlutý RCA / BNCkompozitní video
červený RCA / BNCčervená nebo Pr / Cr chrominance
zelený RCA / BNCzelená nebo jas
modrý RCA / BNCmodrá nebo Pb / Cb chrominance
bílý BNChorizontální synchronizace
černý BNCvertikální synchronizace

Novější konektory jsou identifikovány podle jejich tvaru a nikoli podle barvy.

Viz také

Reference

  1. ^ „Archivovaná kopie“ (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 06.06.2011. Citováno 2010-06-04.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz) Demonstrace schopností sítě IEEE A / V na více zařízeních.
  2. ^ 2,5 mm audio kabely Archivováno 26. září 2013, v Wayback Machine
  3. ^ https://www.techopedia.com/definition/727/bayonet-neill-concelman-connector-bncconnector
  4. ^ Průvodce designem systému PC 99, Intel Corporation a Microsoft Corporation, 14. července 1999. Kapitola 3: Základní požadavky na PC 99 (Průvodce designem systému PC 99 (samorozbalovací soubor .exe). Požadavek 3.18.3: Systémy používají barevné schéma kódování konektorů a portů. Přístupné dne 02.02.2009