浅谈各类视频接口及其转换

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一、概述：随着科技的不断进步，信息化几乎垄断着整个大环境，周遭充斥着快节奏的生活气息，这都预示着我们已经进入高科技的信息化时代，生活中随处可见的五花八门的多媒体动态音视频，在其丰富多彩的表现形式下，深入探究发现，在多媒体音视频系统工程中隐藏着各类信号类型、视频接口、接口转换等问题，这也一直困扰着众多业主、工程设计及调试施工人员。视频系统的主要宗旨是为用户提供高清晰的视频显示画面，为更好地服务于各厅堂及显示场所的视觉形象。小编特意为大家梳理了一篇关于视频信号类型、常用视频接口以及接口转换问题的专业性文章，方便大家的了解。

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二、信号分类

首先，视频信号分为模拟视频和数字视频；

模拟视频：幅度和相位都连续的电信号，如图：

其特点为信号容易受到干扰，传输距离越长，容易受到衰减；

       数字视频：模拟视频经过数字采样，AD转换，进行数字传输、处理；如图：

其特点为便于存储、处理和交换，信号不容易受到干扰。

三、视频接口

1、常用的模拟视频接口包括：VGA、AV、S-Video、BNC

1）VGA：1987年IBM发明，VGA（Video Graphics Array）显示绘图阵列，三基色原理，利用R（红）、G（绿）、B（蓝）三色不同比例的混合行场同步信号 H、V；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。其接口为DB-15；如图：

            

通常被用于电脑、投影机、电视机、视频会议终端等设备；

2）AV接口（也称复合视频接口或者Video接口）：它是音频、视频分离的视频接口，一般由三个独立的RCA插头（又叫梅花接口、RCA接口）组成的，其中的V接口连接混合视频信号，为黄色插口；L接口连接左声道声音信号，为白色插口；R接口连接右声道声音信号，为红色插口；通常采用RCA(俗称莲花头)进行连接；如图：

AV接口实现了音频和视频的分离传输，避免了因为音/视频混合干扰而导致的图像质量下降，但由于AV 接口传输的仍然是一种亮度/色度(Y/C)混合的视频信号，仍然需要显示设备对其进行亮/ 色分离和色度解码才能成像，这种先混合再分离的过程必然会造成色彩信号的损失，色度信号和亮度信号也会有很大的机会相互干扰从而影响最终输出的图像质量。

它被广泛应用于标准清晰度电视、VCD、DVD、等影音设备、摄像头、家用电视等设备；

3）S-Video：也称二分量视频接口，英文全称叫Separate Video，S接口也是非常常见的接口。S-Video连接规格是由日本人开发的一种规格，S指的是“SEPARATE（分离）”，它将亮度和色度分离输出，避免了混合视讯讯号输出时亮度和色度的相互干扰。S接口实际上是一种五芯接口，由两路视亮度信号、两路视频色度信号和一路公共屏蔽地线共五条芯线组成。同AV 接口相比由于它不再进行Y/C混合传输，因此也就无需再进行亮色分离和解码工作，而且使用各自独立的传输通道在很大程度上避免了视频设备内信号串扰而产生的图像失真，极大地提高了图像的清晰度，但S-Video 仍要将两路色差信号(Cr Cb)混合为一路色度信号C，进行传输然后再在显示设备内解码为Cb 和Cr 进行处理，这样多少仍会带来一定信号损失而产生失真。其接口如图：

现有视频设备通常比较少有此类接口；

       4）BNC接口（备注：文章此处BNC接口传输的是RGB模拟信号，后文中描述SDI接口部分同样是BNC接口；但表述的是SDI协议，两种接口传输的协议、使用的线材不同，所使用的接头相同）：BNC接口是指同轴电缆接口，BNC接口用于75欧同轴电缆连接用，提供收（RX）、发（TX）两个通道，它用于非平衡信号的连接。BNC电缆有5个连接头，分别接收红、绿、蓝、水平同步和垂直同步信号。BNC接头可以让视频信号互相间干扰减少，可达到最佳信号响应效果。

普通VGA3+6，3+4电缆传输距离限制在15米以内，如果长距离传输，需要用RGBHV线缆，把RGBHV劈开，分别传输，接头用BNC接头；

2、常用的数字视频接口包括：DVI、HDMI、SDI。

1）DVI（Digital Visual Interface），1999年由Silicon Image、Intel（英特尔）、Compaq（康柏）、IBM、HP（惠普）、NEC、Fujitsu（富士通）等公司推出的接口标准。DVI接口主要用于与具有数字显示输出功能的计算机显卡相连接，显示计算机的RGB信号。DVI数字端子比标准VGA端子信号要强，数字接口保证了全部内容采用数字格式传输，保证了主机到监视器的传输过程中数据的完整性（无干扰信号引入），可以得到更清晰的图像。

目前的DVI接口分为两种：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，其中右上角的一个针脚为空，不兼容模拟信号；如图：

        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。

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DVI接口的优点：

Ø 速度快

VGA：显卡数字----模拟--------模拟----数字（显示器）

DVI： 显卡数字------------显示器

DVI传输的是数字信号，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，因此减少了数字→模拟→数字繁琐的转换过程，大大节省了时间，因此它的速度更快，有效消除拖影现象，而且使用DVI进行数据传输，信号没有衰减，色彩更纯净，更逼真。

Ø 画面清晰

得益于数字信号不会出现损失、干扰；

无需进行D/A、A/D转换，避免了信号的损失，使图像的清晰度和细节表现力都得到了大大提高。

DVI接口被广泛应用于专业显卡、专业显示设备，如：电脑、电视、显示器、大屏等显示设备、高清摄像头、视频会议终端等；

2）HDMI接口（高清晰度多媒体接口High Definition Multimedia Interface）：2002年4月，日立、松下、飞利浦、Silicon Image、索尼、汤姆逊、东芝七家公司共同组建技术标准；HDMI是基于DVI（Digital Visual Interface）制定的，它同DVI-D一样是传输全数字信号的。可以看作是DVI的强化与延伸，两者可以兼容。不同的是HDMI接口不仅能传输高清数字视频信号，还可以同时传输高质量的音频信号。同时功能跟射频接口相同，不过由于采用了全数字化的信号传输，不会像射频接口那样出现画质不佳的情况。

技术特点：

Ø 数字视频+数字音频（8通道）

Ø 最高数据传输速度为5Gbps

Ø 带数字内容保护（HDCP）以防止有版权影音内容遭到盗版

Ø HDMI所具备的额外空间可应用在日后升级的音视频格式中

其接口如图：

HDMI在针脚上和DVI兼容，只是采用了不同的封装，可通过转接头进行互转；

HDMI toDVI-D转接头：

HDMI toDVI-D转接线：

HDMI接口被广泛应用蓝光DVD、笔记本电脑、电视机、大屏等显示设备、高清摄像头、视频会议终端等。

3）SDI协议（备注：与传统RGB模拟信号接口相同，都为BNC接口，但此处描述的是SDI协议）：广电行业视频标准，包括HD-SDI、3G-SDI数字视频；

HD-SDI接口，1.485Gbps数据速率，SMPTE292M标准，使用同样的75欧姆同轴电缆；3G-SDI接口， SDI数据速率加倍，达到2.97Gbps ，SMPTE424M的新标准，同样75欧姆同轴电缆；

1920×1080的分辨率格式 ，最大60帧；其接口如图：

SDI接口多应用于高清摄像机、录播设备、硬盘录像机等设备。

四、接口转换

结合现场工程经验，总结了以下几种常用接口之间的转换，篇幅所限，未能一一例举。

1）常用模拟视频接口之间的转换（AV、S-Video、VGA）：

Ø AV及VGA互转（备注：不建议转换，AV转VGA可能存在效果不稳定，不建议VGA转AV）：

AV转VGA转换盒（备注：效果不稳定）：

Ø S-Video转AV转接头：

Ø VGA与S-Video互转（备注：不建议转换）：

VGA转S-Video转换盒（备注：不建议转换）：

S-Video转VGA转换盒（备注：不建议转换）：

2）常用数字视频接口之间可通过转接头或转换盒互转（HDMI、DVI），如图示：

Ø HDMI及DVI互转：

HDMI转DVI转接头：

DVI转HDMI转接头：

Ø HDMI与SDI互转：

HDMI转SDI转换盒：

SDI转HDMI转换盒：

Ø DVI与SDI互转：

DVI转SDI转换盒：

SDI转DVI转换盒：

3）模拟视频接口转数字视频接口，需通过转换盒进行转换，如：

Ø AV转为HDMI转换盒（备注：AV直接转DVI会出现图像不稳定，可以先转成HDMI，再转换成DVI）

五、应用举例

通过上文，大家应该对于各类视频接口及接口之间的转换已经有了新的认识；下面我们以某产品为例，来更深入的了解各类视频接口及接口之间的转换；

下图为某品牌AV管理中心机的后面板接口图：

从面板上即可看到，此设备包含了音频处理、视频切换以及控制；其优势显而易见，一台设备即完成了传统的三台设备的功能；但再细想一下发现，其中的视频输入为4个VGA输入、6个DVI-D输入、6个DVI-D输出(接口为DVI-I接口，实际支持信号为DVI-D)；并非包含了其他视频接口，如AV、HDMI；那么此设备是不是就只能接VGA、DVI-D输入、DVI-D输出呢？其实不然。

它可以兼容其他视频接口，可以通过转接头或转换盒将其他视频接口转成AV一体机上相应的视频输入输出接口，而输出效果不会有影响；例如，输入信号为AV信号，我们可先通过AV换HDMI转换盒，再通过转接头直接接入DVI-D输入（此种转换方式效果最佳，也可直接将AV转为DVI，但可能出现不稳定情况）；若输入为HDMI信号，可直接通过转接头接入到AV一体机的DVI-D输入接口；同样的，现有专业视频显示设备基本上都具备DVI或HDMI接口，可通过AV一体机的DVI-D输出接口直接输出或通过DVI转HDMI转换头转成HDMI输出给高清显示终端。

六、尾言

    通过上文的详细描述及案例融合，对于各类视频接口及接口之间的转换您是否已经有了更全面的认识？ 继续锁定埃威姆，我们将定期为您推送更多专业的技术资讯。