视频接口简介

虚拟演播室知识——常见视频接口文档密级：公开2020/1/28培训目标：学习完本课程，您应该能够：了解各种常见的模拟视频接口了解当前主要应用的高清视频接口培训对象:内部人员,合作伙伴,客户前言常见的视频接口分类：模拟视频接口数字视频接口视频接口的种类很多，跟以下三方面有关：视频信号的传输方式；视频设备的类型；产品所处行业的发展历史；视频接口概述21常见数字视频接口常见模拟视频接口目录1常见模拟视频接口最常用的模拟视频接口包括：RF射频接口；复合视频信号接口(CVBS、A/V)；端子接口（Y/C、S-Video）；分量视频信号接口(Y、U、V或Y、R-Y、B-Y)；VGA接口，在计算机显示等领域，主要采用VGA系列端子；常见模拟视频接口•天线和模拟闭路电视常采用该接口特点：•模拟视频和音频混合编码•画质输出质量最差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；常见模拟视频接口——RF射频接口PS：RF射频接口同一通道内传输模拟的视频、音频信息，会出现音视频互相干扰问题。为解决音视频干扰问题，之后便出现了复合视频（CVBS，通常也称为AV）。•通常采用RCA或BNC进行连接•音频和视频的分离传输•信道中传输亮度、色度的模拟信号及同步信号•视频质量差（亮色串扰）特点：复合视频接口（CVBS、Composite、AV）也叫Video接口常见模拟视频接口——复合视频PS：1）相对RF射频接口，AV接口因为实现了音频和视频的分离传输，在成像方面可以避免音视频互相干扰；2）由于AV输出的仍然是混合信号，需要显示设备进行亮度和色彩分离并且解码才能成像，会有亮色串扰问题，如此一来必然会对画质造成影响；3）AV接口使用的还是比较普遍的，电视机、标清摄像机、高清摄像机、DVD机等普遍配备了AV接口。特点：•效果好于复合视频接口：也叫S-Video，4针接头，两针接地，另外两针分别传输亮度和色度信号。在CVBS端子的基础上将色度信号C和亮度信号Y进行分离，再分别以不同的通道进行传输，同C端子相比由于亮度信号和色亮信号分开传输，因此避免了复合视频信号的亮色串扰问题常见模拟视频接口——S端子PS：S端子信号可以直接转换为CVBS（复合视频）信号，即将色度和亮度放到一起就行。但是转换之后的信号质量明显下降。ground色度+亮度S端子转复合视频特点：•最高能达到1080i的效果•绿色：亮度信号•蓝色和红色：颜色差别信号•3米以内效果最好•传输质量好于S-Video•色差接口（Component）也叫分量接口常见模拟视频接口——色差我们在工作中经常要接触到复合信号、S-Video信号、分量信号这三种常用的模拟信号以及相应的接口。它们之间到底有什么区别呢？在众多视频技术标准中，有一个重要的问题就是彩色信息的表述。原始彩色信号是由红、绿、蓝三原色构成的，即所谓的R、G、B信号。数字技术的发展，使我们可以用一个固定的数字或变量来表示世界上的任何一种颜色，对一种颜色进行数字编码的方法就统称为“颜色空间”或“色域”。而RGB只是众多颜色空间中的一种，采用这种编码方法，每种颜色都可以用三个变量来表示，即红色、绿色、蓝色的强度。记录及显示彩色图像时，RGB是最常见的一种方案。为了保持与早期黑白显示系统的良好兼容性，很多厂商就将RGB颜色空间转换为YUV颜色空间，以兼容黑白显示系统，若需显示彩色信号，再将YUV转换为RGB。YUV（也称YCrCb）是被欧洲电视系统所采用的一种颜色编码方法（属于PAL制式）。YUV主要用于优化彩色视频信号的传输，使其向后兼容老式黑白电视。与RGB视频信号传输相比，它最大的优点在于只占用极少的带宽，而RGB要求三个独立的视频信号同时传输。在YUV中，“Y”代表明亮度（Luminance或Luma），也就是灰阶值；而“U”和“V”表示的则是色度（Chrominance或Chroma），作用是描述影像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色。“亮度”是通过RGB输入信号来创建的，方法是将RGB信号的特定部分叠加到一起。“色度”则定义了颜色的两个方面——色调与饱和度，分别用Cr和Cb来表示。其中，Cr反映了RGB输入信号红色部分与RGB信号亮度值之间的差异，而Cb反映的是RGB输入信号蓝色部分与RGB信号亮度值之间的差异，此即所谓的色差信号，也就是我们常说的分量信号（Y、R-Y、B-Y）。将两个色差信号U、V合并形成一个彩色信号C，以Y/C格式进行记录，这种格式被称为彩色降频方式，这就是我们常说的S-Video信号。将亮度信号、彩色信号和同步信号合成一个信号就被称为复合信号。形成复合信号的处理过程被称为编码，彩色信号和亮度信号经过编码，很难再完全分开而又没有损失，结果造成色串亮和亮串色，这就是大家认为复合信号质量没有S-Video信号质量好的原因。复合信号、S-Video信号、分量信号色彩空间（ColorSpace），又称为色域空间、颜色空间，它表示的是一个彩色影像所能够表现的色彩范围。常见的彩色空间有：HSV颜色空间HSI颜色空间RGB颜色空间SHL颜色空间SHB颜色空间Ycc颜色空间XYZ颜色空间Lab颜色空间YUV颜色空间关于色彩空间的进一步了解，可阅读《色彩空间.ppt》关于色彩空间•VGA（VideoGraphicArray），也叫D-Sub接口，是15针的梯形插头•可以传输现在除480I/576I信号外的所有信号特点：•传输距离最大50m•将图像信息转变为R、G、Ｂ三原色信号和行、场同步信号常见模拟视频接口——VGA接口PS：信号的传输方式和介质是影像图像质量的非常重要因素，一个视频画面从原始的采集到我们人眼观看，请不清晰跟四大因素有关：信号源的采集传输方式显示人眼与显示设备的距离PS：我们在做项目时可能经常遇到VGA信号传到投影机后会有重影、分辨率不足、画面显示不完整等现象，很多情况下跟我们使用的VGA线材有关系。当然也跟VGA信号源的强度和显示设备的灵敏度有关，这些因素我们都需要考虑。特点：•传输距离长，可以超过80m•本质上和VGA没区别RGBHV接口（5BNC同轴电缆卡环形接口）常见模拟视频接口——RGBHVPS：RGBHV传出的信号强度通常高于VGA接口信号，并且所使用的线缆相对较粗，屏蔽效果较好，衰减相对VGA信号接口要小，因此传输距离相对VGA要远。RGBHV、VGA互转2常见数字视频接口最常用的数字视频接口包括：DVIHDMISDIDP常见数字视频接口特点：全称：DigitalVisualInterface，1999年4月推出，最早用于PC和VGA显示器间连接的传输非压缩实时视频接口标准。1.传输速度快：传输的是数字信号，图像信息不需经过任何转换；2.图象更清晰：无干扰信号引入，图像的清晰度和细节表现力大大提升；3.传输距离短，否则影响画质；4.不兼容音频信号；5.连接头的体积偏大。常见数字视频接口——DVI接口DVI接口分为两种：DVI-D[数字]接口，只能接收数字信号，接口上共24个针脚，不兼容模拟信号DVI-I[混合]接口，可同时兼容模拟和数字信号。常见数字视频接口——DVI接口PS：DVI数字信号分单通道和双通道，目前项目中80%以上的DVI信号为单通道DVI。DVI接口定义C1C3C2色差转DVI全称是“HighDefinitionMultimedia”，即高清晰度多媒体接口，2002年，由日立、东芝等7家公司成立的HDMI组织制定；HDMI接口可以提供高达10Gbps的数据传输带宽，可以传送无压缩的音频信号及高分辨率视频信号。特点1、基于DVI标准制定，可兼容DVI接口；2、最高质量的影音信号传送；3、HDMI支持VESA组织的HDCP(高带宽数字内容保护)，避免内容非法拷贝；4、HDMI的技术授权费用较高，在一定程度上可能会阻碍HDMI的市场推广；常见数字视频接口——HDMI接口PS：不论是DVI数字视频信号还是HDMI信号，传输距离均不超过20M，一般这两种信号的信号线也均采用成品线，线材的质量和品牌不一样，价格相差非常大。我们在做项目过程中经常遇到采集不了DVI信号的问题，这时候要考虑是否线材不好！！！HDMI转DVI•传输距离120－400米分类速率清晰度SD-SDI270Mb/s标清HD-SDI1.485Gb/s1080P/303G-SDI2.97Gb/s1080P/606G-SDI4K12G-SDI8K数字分量串行接口(serialdigitalinterface)特点：常见数字视频接口——SDI接口PS：SDI是大家做录播项目最喜欢采用的信号类型，布线方便，信号稳定，传输距离远！DP（DisplayPort）接口DisplayPort推出的时间很短，但是已经受到广泛关注，DisplayPort赢得了AMD、Intel、NVIDIA、戴尔、惠普、联想、飞利浦、三星等业界巨头的支持。一些显卡和显示器已经开始支持DisplayPort，但是，总体而言，作为HDMI的竞争者及DVI的替代者，DisplayPort的普及还需要时间特点•高质量的影音信号传送•高数据传输速度•开放接口常见数字视频接口——DP接口IEEE1394（Firewall，火线）、UDI、DFP等数字接口1394UDIDFP其他视频接口回顾这节课分享了常见的视频接口（包括模拟的视频接口和数字视频接口），这些接口在广电、安防、教育、医疗、会议等项目中均可能遇到。一般情况：对于标清信号最常见的是CVBS；对于高清信号最常见的有DVI和HD-SDI；绝大部分电脑、实物展台、及部分医疗影像设备会采用VGA信号；我们在做项目前一定要首先考虑用户的使用场景下的信号类型是什么！谢谢观看