Аудио и видео интерфейсы и разъемы

Аудиоразъемы и видеоразъемы — это электрические или оптические разъемы для передачи аудио- или видеосигналов . Аудиоинтерфейсы или видеоинтерфейсы определяют физические параметры и интерпретацию сигналов. Для цифрового аудио и цифрового видео это можно рассматривать как определение физического уровня , уровня канала передачи данных и большей части или всего прикладного уровня . Для аналогового аудио и аналогового видео все эти функции представлены в одной спецификации сигнала, такой как NTSC или сигнал прямого управления динамиком аналогового звука.

Физические характеристики электрического или оптического оборудования включают типы и количество необходимых проводов, напряжения, частоты, оптическую интенсивность и физическую конструкцию разъемов. Любые детали уровня канала передачи данных определяют, как инкапсулируются данные приложения (например, для синхронизации или исправления ошибок ). Детали прикладного уровня определяют фактический передаваемый аудио- или видеоформат, часто включающий кодеки, не специфичные для интерфейса, такие как PCM , MPEG-2 или кодек DTS Coherent Acoustics . В некоторых случаях прикладной уровень остается открытым; например, HDMI содержит канал Ethernet для общей передачи данных.

Некоторые типы разъемов используются несколькими аппаратными интерфейсами; например, разъемы RCA используются как интерфейсами композитного видео , так и компонентным видео , но DVI — единственный интерфейс, использующий разъем DVI. Это означает, что в некоторых случаях не все компоненты с физически совместимыми разъемами будут работать вместе.

В аналоговых разъемах A/V часто используются экранированные кабели для подавления радиочастотных помех (RFI) и шума .

Интерфейсы и их разъемы

Интерфейс			Разъемы
Аудио или видео	Цифровой или аналоговый	Описание	Разъемы
Только аудио	Аналоговый	Часто не имеет маркировки на потребительском аудиооборудовании, поскольку оно настолько распространено, или помечается символом наушников или «линейным выходом». Компьютеры и другое оборудование иногда используют схему цветового кодирования Microsoft-Intel , особенно при наличии нескольких разъемов ввода/вывода.	Мини-разъем TRS 3,5 мм разъем RCA
	Аналоговый	Сбалансированный звук	6,35 мм Аудиоразъем TRS (экранированная витая пара), XLR (экранированная витая пара)
	Цифровой	S/PDIF (формат цифрового межсоединения Sony/Philips). Через коаксиальный или оптический кабель.	разъем RCA (коаксиальный), ТОСЛИНК (оптический), БНК (редко)
		AES3 (также известный как AES/EBU)	разъем RCA (коаксиальный), XLR (экранированная витая пара), ТОСЛИНК (оптический), БНК
		МАДИ	BNC (коаксиальный), СТ (оптический)
Только видео	Аналоговый	Видеографический массив (VGA)	D-сверхминиатюрный 15-контактный
		Композитный . Часто обозначается аббревиатурой CVBS, что означает «Цвет, Видео, Пустой и Синхронизация».	Разъем RCA , обычно желтый (часто сопровождается красным и белым для правого и левого аудиоканалов соответственно)
		S-Video (отдельное видео). Передаёт видео стандартной четкости и не передает звук по одному и тому же кабелю.	Мини-DIN 4-контактный
		Компонент . В широком использовании это относится к типу аналоговой видеоинформации, которая передается или сохраняется в виде трех отдельных сигналов. Либо интерфейсы RGB , либо YPbPr.	3 разъема RCA
		Композитный , S-Video и компонентный	VIVO = 9-контактный разъем Mini-DIN с отводным кабелем.
	Цифровой и аналоговый	Цифровой визуальный интерфейс (DVI)	разъем DVI
Видео и аудио	Аналоговый	СКАРТ (розничный торговец)	СКАРТ
	Цифровой	Мультимедийный интерфейс высокой четкости (HDMI), BNC	HDMI-разъем
		ДисплейПорт	Разъем DisplayPort
		HDBaseT	8P8C Разъем
		IEEE 1394 «Файервайр»	Разъемы FireWire или i.LINK

Несколько сигналов

Несколько общих стандартов подключения цифровых данных предназначены для передачи аудио/видео данных вместе с другими данными и питанием:

USB был разработан как единый разъем для поддержки всех потребностей, включая любые общие данные, аудио/видео, питание и многое другое; DisplayLink — самый успешный протокол аудио+видео. До версии 3.0 очень низкая скорость передачи данных означала, что большинству аудио/видео требовались альтернативные разъемы.
USB-C может напрямую передавать протоколы USB 3.1, DisplayPort, Thunderbolt, HDMI и MHL с питанием, аудио и многими другими протоколами.
Thunderbolt является преемником FireWire, универсального высокоскоростного канала передачи данных с четко определенным использованием аудио/видео. Последняя версия Thunderbolt 3 использует USB-C в качестве разъема, хотя не все USB-C совместимы с Thunderbolt.
FireWire — это универсальный канал передачи данных со стандартами аудио/видео, используемыми в видеокамерах (особенно MiniDV ) и высококачественном студийном аудио- и видеооборудовании.
DisplayPort передает цифровое аудио и видео, а также вспомогательную информацию вместе со своим двоюродным братом Mini DisplayPort .
30-контактный док-разъем , док-станция для Apple iPod, iPhone и iPad, а также его Lightning . преемника
Apple Display Connector (ADC), ныне несуществующий Apple Display Connector
Ethernet с использованием модульных разъемов поддерживает звук через Ethernet , звук через IP , IPTV и другие цифровые мультимедийные форматы.

Некоторые стандарты цифрового соединения изначально были разработаны для одновременной передачи аудио и видео сигналов:

HDMI объединяет несжатые видеоданные, совместимые с DVI, со сжатым или несжатым звуком и поддерживает другие протоколы.
Мобильная связь высокой четкости (MHL)

Многие аналоговые разъемы имеют оба:

Разъемы F , также известные как RF-разъемы, были стандартными аналоговыми разъемами аналоговой эпохи в Америке, использовались в основном с коаксиальным кабелем ( RG-59 и RG-6 ) и были перепрофилированы для обычных соединений цифровых данных.
SCART был стандартным разъемом аналоговой эпохи в Европе .
S-Video был улучшением по сравнению с разъемом F.
Коннектор типа «кольцо» с 4 проводами.

S/PDIF

S/PDIF — это формат, предназначенный только для аудио, передаваемый по электрическому коаксиальному кабелю (с разъемами RCA ) или оптическому волокну ( TOSLINK ).

Обратите внимание, что нет различий в сигналах, передаваемых через оптические или коаксиальные разъемы S/PDIF — оба несут одну и ту же информацию. Выбор того или иного зависит главным образом от наличия соответствующих разъемов на выбранном оборудовании, а также предпочтений и удобства пользователя. Для соединений длиной более 6 метров или около того, а также для соединений, требующих крутых изгибов, следует использовать коаксиальный кабель, поскольку сильное затухание светового сигнала кабелей TOSLINK ограничивает его эффективную дальность действия.

HDMI

Мультимедийный интерфейс высокой четкости (HDMI) — это компактный стандарт аудио/видео для передачи несжатых цифровых данных.

Существует три типа разъемов HDMI. Тип A и тип B были определены спецификацией HDMI 1.0. Тип C был определен спецификацией HDMI 1.3. Тип A электрически совместим с одноканальным DVI-D. Тип B электрически совместим с двухканальным DVI-D , но еще не использовался ни в каких продуктах.

IEEE 1394 «Файервайр»

IEEE 1394 (под торговой маркой FireWire) — это протокол передачи цифровых данных, обычно используемый для цифровых камер (обычный для ленточных видеокамер MiniDV), но также используемый для передачи компьютерных данных и аудиоданных.

В отличие от соединений «точка-точка», перечисленных выше, IEEE 1394 может передавать несколько сигналов по одному и тому же проводу, при этом данные доставляются и отображаются в наборе пунктов назначения. Он также является полностью двунаправленным, при этом вся полоса пропускания используется в одном или другом направлении или разделяется на два направления до максимума. ^[1]

ДисплейПорт

DisplayPort — это стандарт интерфейса цифрового дисплея (утвержден в мае 2006 г., текущая версия 1.4 опубликована 1 марта 2016 г.). Он определяет новое безлицензионное и бесплатное цифровое аудио/видео соединение, предназначенное в первую очередь для использования между компьютером и его монитором или компьютером и системой домашнего кинотеатра.

Видеосигнал несовместим с DVI или HDMI , но разъем DisplayPort может передавать эти сигналы. DisplayPort является конкурентом разъема HDMI, де-факто цифрового соединения для бытовой электроники высокого разрешения.

Аудиоразъемы

Аудиоразъемы используются для звуковых частот. Они могут быть аналоговыми или цифровыми .

Однопроводные разъемы, часто используемые для аналогового звука, включают:

Банановые разъемы
Лопаточные соединители
Пятисторонние клеммы и штекеры типа «банан» для динамиков.
Зажимы Fahnestock на первых макетах радиоприемников.
Euroblock «Клеммная колодка европейского типа» или «Разъемы Phoenix», разъемы с винтовыми клеммами, используемые для аудио и сигналов управления.

Многопроводные разъемы:

DB25 предназначен для многодорожечной записи и другого многоканального звука, аналогового или цифрового.
DIN Разъемы mini-DIN и разъемы
Euroblock «Клеммная колодка европейского типа» или «Разъемы Phoenix», разъемы с винтовыми клеммами, используемые для аудио и сигналов управления.
Разъемы RCA , также известные как разъемы фонокорректора или разъемы фонокорректора , используются для аналогового или цифрового аудио или аналогового видео.
Разъемы Neutrik для громкоговорителей Speakon
Телефонный разъем, также известный как вилка с наконечником-кольцом (TRS) или вилка с наконечником-втулкой, телефонная вилка, штекер, мини-разъем и мини-стерео. Сюда входят оригинальный разъем 6,35 мм (четверть дюйма), а также более поздние стандартные разъемы 3,5 мм (миниатюрные или 1/8 дюйма) и 2,5 мм (сверхминиатюрные), как моно, так и стерео (балансные) версии. ^[2]
Разъемы XLR , также известные как штекеры Cannon , используются для аналогового или цифрового сбалансированного звука с симметричной линией .

Цифровые аудиоинтерфейсы и межсоединения:

Интерфейс ADAT (DB25)
Интерфейс AES/EBU , обычно с разъемом XLR
S/PDIF либо по электрическому коаксиальному кабелю (с разъемами RCA ), либо по оптоволоконному кабелю ( TOSLINK ).

Телефонный разъем

2,5 мм (3/32 дюйма) моно (TS), 3,5 мм (1/8 дюйма) моно и стерео (TRS) и 6,3 мм (1/4 дюйма) стерео (TRS) телефонные разъемы

Телефонный разъем (наконечник, кольцо, втулка), также называемый аудиоразъемом, телефонным разъемом, разъемом, стереоразъемом, мини-разъемом или мини-стерео. Сюда входят оригинальный разъем 6,35 мм (четверть дюйма) и более поздние разъемы 3,5 мм (миниатюрные или 1/8 дюйма) и 2,5 мм (сверхминиатюрные), как моно, так и стереоверсии. Также существуют разъемы Pentaconn 4,4 мм .

ОТ

Разъем DIN — это разъем, который изначально был стандартизирован Немецким институтом стандартизации (DIN). Mini DIN является разновидностью.

БНК

Разъем BNC — это очень распространенный тип ВЧ-разъема, используемый для оконцевания коаксиального кабеля.

ТОСЛИНК

TOSLINK или оптический кабель — это стандартизированная система подключения оптоволокна.

XLR

Кабельные разъемы XLR3, «мама» слева и «папа» справа

Разъемы и разъемы XLR используются в основном в профессиональных кабельных системах аудио- и видеоэлектроники. Разъем XLR также известен как вилки Cannon по имени их оригинального производителя. Они используются для аналогового или цифрового сбалансированного звука со сбалансированной линией.

Цифровые аудиоинтерфейсы и межсоединения с интерфейсом AES/EBU также обычно используют разъем XLR.

РКА

Разъемы RCA для композитного видео (желтый) и стереозвука (белый и красный)

Разъемы RCA , также известные как для наушников разъемы или разъемы для наушников , используются для аналогового или цифрового аудио или аналогового видео. Впервые они были использованы в радиофонографах до Второй мировой войны для подключения звукоснимателя проигрывателя к шасси радио. Они не предназначались для частого отключения и повторного подключения, и их удерживающее трение было вполне достаточным для их первоначального назначения. Более того, конструкция разъемов как для кабеля, так и для шасси предусматривала минимальные затраты. Первоначально предназначенный только для аудиочастотных соединений, разъем RCA также использовался для аналогового композитного видео и некритических радиочастотных приложений.

Видеоразъемы

Видеоразъемы передают только видеосигналы . Общие разъемы только для видео включают в себя:

Компонентное видео , также известное как YPbPr (3 RCA или BNC ; или D-терминал )
Композитное видео (1 RCA , антенный разъем или BNC )
DB13W3 (компьютерный видеоразъем «13W3»)
DMS-59 , один разъем для двух DVI и двух VGA.
Муса , британский соединитель, используемый в радиовещании и телекоммуникациях.
Разъем PAL , распространенный в Европе как антенный разъем.
S-Video (1 Mini-DIN )
SDI — цифровой интерфейс вещательного класса по BNC кабелям
Разъем VGA Тип разъема D-sub , стандартный для большинства видеокарт.
Mini-VGA встречается на некоторых портативных компьютерах.
5 разъемов BNC также можно использовать для передачи сигнала VGA в форматах R, G, B, HSync, VSync.
Цифровой визуальный интерфейс (DVI). Гибридный аналогово-цифровой разъем, обычно встречающийся на видеокартах ПК и ЖК-мониторах.
Разъем Mini-DVI встречается на некоторых ноутбуках Apple.
Улучшенный графический адаптер (EGA)
RGB-интерфейс
RGBI-интерфейс
Цифровая плоская панель VESA

мини из

Разъемы Mini-DIN представляют собой семейство многоконтактных электрических разъемов, используемых в различных приложениях. Mini-DIN похож на более крупный и старый разъем DIN . Оба являются стандартами Deutsches Institut für Normung, немецкого органа по стандартизации.

D-сверхминиатюрный

D-subminiature или D-sub — это распространенный тип электрического разъема, который используется, в частности, в компьютерах. Называть их «сверхминиатюрными» было уместно, когда они впервые были представлены, но сегодня они являются одними из самых крупных разъемов, используемых в компьютерах. DB25 используется для многодорожечной записи и другого многоканального звука, аналогового или цифрового ( интерфейс ADAT (DB25)), и был стандартным разъемом для подключения IBM-совместимого принтера к ПК до того, как USB и другие соединения стали популярными. Он предлагал 8 одновременных каналов передачи данных на принтер.

Видео вход Видео выход

Видеокарта с выходами VIVO, DVI и VGA.

Video In Video Out , обычно обозначаемый как аббревиатура VIVO (обычно произносится как vee-voh), представляет собой порт видеокарты , который позволяет некоторым видеокартам осуществлять двунаправленную (вход и выход) передачу видео через Mini-DIN , обычно 9-дюймового формата. разнообразие штырей и специальный кабель-разветвитель (который иногда также может передавать звук).

VIVO встречается преимущественно на высокопроизводительных видеокартах ATI , хотя некоторые высокопроизводительные NVIDIA видеокарты также имеют этот порт. VIVO на этих видеокартах обычно поддерживает композитный , S-Video и компонентный выходы, а также композитный и S-Video в качестве входов. Многие другие видеокарты поддерживают только компонентные выходы и/или выходы S-Video в дополнение к Video Graphics Array или DVI , обычно с использованием компонентного кабеля и кабеля S-Video.

Разъем DVI

Цифровой визуальный интерфейс (DVI) — это стандарт видеоинтерфейса, разработанный для максимизации качества изображения цифровых устройств отображения, таких как плоские компьютерные ЖК-дисплеи и цифровые проекторы. Он предназначен для передачи несжатых цифровых видеоданных на дисплей.

Существует четыре основных разъема:

DVI-D (только цифровой)
DVI-A (только аналоговый)
DVI-I (интегрированный, цифровой и аналоговый)
M1-DA (интегрированный, цифровой, аналоговый и USB )

Разъем также включает в себя возможность второго канала передачи данных для дисплеев с высоким разрешением, хотя многие устройства не реализуют это. В тех, которые это делают, разъем иногда называют DVI-DL (двухканальный).

Итак, нам нужно знать две вещи о разъеме:

Независимо от того, несет ли он аналоговый, цифровой или оба варианта; и
Для разъемов, передающих цифровые каналы, если они одноканальные или двухканальные, а также если они поддерживают USB.

Цветовые коды

Аудио

	белый RCA/TS	аналоговый звук, левый канал; также моно (RCA/TS), стерео (только TRS), или неопределенное/другое
	черный RCA/TS/TRS
	серый RCA/TS/TRS
	красный RCA/TS	аналоговый звук, правый канал
	оранжевый RCA	S/PDIF Цифровое аудио

Для компьютеров:

	зеленый ТРС 3,5 мм	стереовыход, фронтальные каналы
	черный ТРС 3,5 мм	стереовыход, тыловые каналы
	серый ТРС 3,5 мм	стереовыход, боковые каналы
	золото ТРС 3,5 мм	двойной выход: центральный и сабвуфер
	синий ТРС 3,5 мм	стереовход, линейный уровень
	розовый TRS† 3,5 мм	моно микрофонный вход

† Хотя микрофонный вход обычно монофонический, он по-прежнему представляет собой телефонный разъем TRS . Многие моно «компьютерные» микрофоны оснащены разъемами TRS. Наконечник предназначен для микрофона, а кольцо — для питания (для питания микрофона электретного конденсаторного типа).

Из вышеперечисленного есть исключения:

Кабели Hosa используют серый и оранжевый цвет для левого и правого аналоговых каналов.
Кабели RadioShack иногда используют серый и черный цвета для левого и правого.
Старые звуковые карты имели нестандартные цветовые коды вплоть до PC 99 , до этого цветов вообще не было. ^{[ нужны разъяснения ]}

Руководство по проектированию компьютерной системы, аудио

Старые звуковые карты не имели общих стандартных цветовых кодов до появления PC 99 . Руководство по проектированию системы ПК (также известное как спецификация PC 97, PC 98, PC 99 или PC 2001) представляет собой серию требований и рекомендаций по проектированию аппаратного обеспечения для персональных компьютеров, совместимых с IBM PC, составленных Microsoft и Intel Corporation в 1997–2001 гг. . PC 99 представил цветовой код для различных стандартных типов вилок и разъемов, используемых на ПК.

Цветовые коды аудиоразъемов следующие: ^[3]

	Оранжевый TRS 3,5 мм	Выход, сабвуфер
	Синий ТРС 3,5 мм	Вход, линейный уровень
	Розовый TRS† 3,5 мм	микрофонный вход
	Салатовый ТРС 3,5 мм	Выход, фронтальные каналы
	Коричневый ТРС 3,5 мм	Выход: «Справа налево динамик»
	Золото ТРС 3,5 мм	MIDI /игра

† Хотя вход часто бывает монофоническим, фактический разъем обычно представляет собой 3-проводной телефонный мини-разъем TRS. Многие монофонические компьютерные микрофоны имеют 3-проводные разъемы TRS.

Видео

	желтый RCA/BNC	композитное видео
	красный RCA/BNC	красная или цветность Pr/Cr
	зеленый RCA/BNC	зеленый или яркость
	синий RCA/BNC	цветность синего или Pb/Cb
	белый BNC	горизонтальная синхронизация
	черный BNC	вертикальная синхронизация

Новые разъемы идентифицируются по форме, а не по цвету.

Хранилище

Для эффективности и простоты носитель данных использует один и тот же кодек или соглашение о сигналах. Например, ленты VHS могут хранить магнитное представление сигнала NTSC, а спецификация дисков Blu-ray включает PCM, MPEG-2 и DTS. Некоторые устройства воспроизведения могут перекодировать аудио или видео, поэтому формат, используемый для хранения, не обязательно должен совпадать с форматом, передаваемым через интерфейс A/V (что полезно, если проектор или монитор не могут работать с новым кодеком).

См. также

Ссылки

^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 6 июня 2011 г. Проверено 4 июня 2010 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в названии ( ссылка ) Демонстрация возможностей работы с несколькими устройствами в сети IEEE A/V.
^ «Аудиокабели 2,5 мм» . Архивировано из оригинала 26 сентября 2013 года.
^ «Глава 3: Основные требования к ПК 99». PC 99 Руководство по проектированию системы (EXE) . Корпорация Intel и корпорация Microsoft. 14 июля 1999 г. Архивировано из оригинала (EXE) 16 февраля 2007 г. . Проверено 5 февраля 2009 г. Требование 3.18.3. В системах используется схема цветового кодирования разъемов и портов. ( Самораспаковывающийся ZIP- файл Word )

[1] «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 6 июня 2011 г. Проверено 4 июня 2010 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в названии ( ссылка ) Демонстрация возможностей работы с несколькими устройствами в сети IEEE A/V.

[2] «Аудиокабели 2,5 мм» . Архивировано из оригинала 26 сентября 2013 года.

[3] «Глава 3: Основные требования к ПК 99». PC 99 Руководство по проектированию системы (EXE) . Корпорация Intel и корпорация Microsoft. 14 июля 1999 г. Архивировано из оригинала (EXE) 16 февраля 2007 г. . Проверено 5 февраля 2009 г. Требование 3.18.3. В системах используется схема цветового кодирования разъемов и портов. ( Самораспаковывающийся ZIP- файл Word )

[1]

[2]

[3]

v т и Аудио и видео разъемы
Analog audio	Banana plug Binding post D-subminiature Euroblock DIN Mini-DIN Audio jack RCA Speaker spring terminal Speakon XLR
Digital audio	BNC D-sub S/PDIF TOSLINK XLR
Video	BNC Component RGB Component YPbPr Composite video D-Terminal DB13W3 DFP DIN Mini-DIN DMS-59 LFH DVI Mini-DVIбЕхк Micro-DVI RCA S-Video UDI VGA Mini-VGA
Audio and video	ADC Belling-Lee CCJ/EIAJ EVC Type F HDBaseT HDMI DisplayPort mDP MHL (superMHL) Minijack P&D PDMI SCART
Visual charts	List of video connectors
General-purpose	Thunderbolt USB