常见视频接口类型

本文详细介绍了各种常见的视频接口,包括模拟接口如CVBS、S端子、BNC和VGA,以及数字接口如DVI、HDMI、SDI和Camera Link。随着技术的发展,模拟接口逐渐被数字接口取代,其中HDMI和SDI在不同领域广泛应用。

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一、模拟视频接口

1.CVBS

  CVBS是Composite Video Broadcast Signal的缩写,中文翻译为复合视频广播信号。这是最常见的视频接口,最初在广播电视领域应用,后来很多相机输出都支持了CVBS接口,CVBS信号是隔行视频信号,分辨率为720x576(PAL制)或者720X480(NTSC制),CVBS是标清模拟视频信号接口,目前已经逐步被数字视频信号接口和高清视频信号接口替换掉。

      CVBS 接口是音频、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。

   RAC 接口:泛用接口,支持视频、音频信号

   AV接口:音频、视频分离的混合接口组,1个RAC视频口(YUV,黄色)+2个RAC音频口(左右声道,白/黑、红色)

  2.S端子

Separate Video 二分量视频接口,常见为一个5芯接口,2路传输视频亮度信号,2路传输色度信号,1路为公共屏蔽地线。一般有 4 针(只承载视频信号)和 7 针(包含有音频信号)两种类型。

3.BNC接口

Bayonet Neill-Concelman 同轴螺母接口,RGB三原色信号及行同步、场同步5个独立信号接头组成,一般用在专业的视频设备上,如安防监控系统。

 4.VGA

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。

VGA信号类型为模拟类型,视频输出端的接口为15针母插座,视频输入连线端的接口为15针公插头。VGA端子含红(R)、黄(G)、篮(B)三基色信号和行(HS)、场(VS)扫描信号。VGA端子也叫D-Sub接口。VGA接口外形象“D”,其具备防呆性以防插反,上面共有15个针孔,分成三排,每排五个。VGA接口是显卡上输出信号的主流接口,其可与CRT显示器或具备VGA接口的电视机相连,VGA接口本身可以传输VGA、SVGA、XGA等现在所有格式任何分辨率的模拟RGB+HV信号,其输出的信号已可和任何高清接口相貔美。
但是要说 VGA 接口的历史,最早可以追溯到1987年了,蓝色的插头也是最有辨识度的一个接口。VGA 接口有3排针脚,每排5个,共有15针。VGA接口采用的是模拟信号,在早之前使用CRT显示器(俗称的大脑袋)时,使用的都是 VGA 接口,不过目前几乎已经被淘汰了,只有个别的投影设备或是一些仪器还在使用。

VGA 接口传输的是模拟信号,抗干扰能力弱,而且目前的显示器的基本都为数字信号,模拟信号要经过多次信号间的转换,会导致部分信号丢失,造成画面质量下降,这也是它被淘汰的主要原因。
  VGA

 二、数字视频接口 

1.DVI

  DVI是Digital Visual Interface的缩写,也是计算机的常用输出接口,该接口是数字接口,VGA接口输出的是模拟信号,经过显卡的DA转换,再经过显示器的AD转换后,会有一部分损失,而DVI信号是纯数字接口,没有信号上的损失。随着时间的发展,DVI接口在计算机领域越来越广泛,目前有部分工业相机也提供DVI接口,可以直接接液晶显示器进行显示监看。单口的DVI最大时钟频率:165 MHz ,传输的图像数据率一般不超过3.7 Gbps.

2.HDMI

  HDMI是High Definition Multimedia Interface的缩写,是数字高清多媒体接口。能够支持视频和音频。

      HDMI接口一开始主要应用于机顶盒、媒体播放机、电视机、摄像机输出等消费领域,因为HDMI兼容DVI接口,同时HDMI可以内嵌声音,所以HDMI接口应用越来越广泛,同时HDMI接口的连接器体积小,现在很多工业相机也开始使用HDMI作为信号输出口。HDMI 1.2的最大视频带宽为3.96 Gbps,这在工业相机应用比较广泛,但是在消费电子领域HDMI目前已经发展到2.0版本,最大视频带宽为14.4 Gbps,随着时间的发展,很多高速相机也会采用该接口作为图像输出口。HDMI接口的最大缺点就是紧固性不好,所以如果相机需要移动的话,容易导致信号接触不良。

3.SDI

  SDI是Serial Digital Interface的缩写,是一种广播级的高清数字输入和输出端口,常用于广播电视的摄像机接口,SDI接口的传输速率上限为2.97Gbps.SDI接口采用和CVBS接口一样的BNC接口,采用单根铜轴进行信号传输,布线施工非常方便,传输距离可达300米,在最初的广电领域和安防领域非常受欢迎。

4.Camera link

  Camera link标准规范了数字摄像机和图像采集卡之间的接口,采用了统一的物理接插件和线缆定义。Camera link包括Base,Medium,Full三种规范。Camera Link Base 使用4 个数据通道,Medium 使用了8个数据通道,Full使用12个数据通道。Camera link接口的始终速率最快是85MHz,则Base的有效带宽为2Gbps,Medium的有效带宽4Gbps,Full的有效带宽5.3Gbps.最近Camera link又新增加了规范Camera link Full+,支持80MHz,传输80bit数据,带宽可达6.4Gbps.

5.高清模拟接口,CVI、TVI、AHD是近来这些模拟高清方案中比较强的三个,它们同样都是基于模拟同轴电缆传输,逐行扫描的高清影像传输规格。

  CVI,全名为“高清复合影像接口”(High Definition Composite Video Interface,HDCVI),是由浙江大华技术股份有限公司自主研发,于2012年底公布的规格;

  TVI,全名叫“高清影像传输接口”(High Definition Transport Video Interface,HDTVI),则是由来自美国硅谷的Techpoint Inc公司研发,也是目前杭州海康威视数字技术股份有限公司主力推广的规格

  AHD,全名为“模拟高清”(Analog High Definition),则是由韩国Nextchip公司推出的模拟高清解决方案。

  目前在视频会议领域CVBS、VGA、DVI、HDMI、SDI使用最广泛,在广播电视领域CVBS、HDMI、SDI使用最广泛,在安防领域CVBS、SDI使用最广泛,在上述3个领域,大部分领域都有图像采集存储的需求,这几个领域的图像主要都是满足娱乐、欣赏、监测等需求,所以图像经过压缩之后,大部分还能满足观看的需求,而图像一旦经过压缩,数据量将大幅减少,比如常见的1080P30的视频,经过H.264算法的压缩,码率一般能控制在8Mbps,亦即1MB/s量级,数据带宽很小,所以用常规的嵌入式主控芯片,ARM等即可实现存储的需求,如果并发路数很多,则只需要用高性能的ARM系统或者PC系统即可。

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