Audio- und Videoschnittstellen und Anschlüsse

Audioanschlüsse und Videoanschlüsse sind elektrische Anschlüsse (oder optische Anschlüsse) – Stecker und Buchsen – zur Übertragung von Audiosignalen und Videosignalen.

Audioschnittstellen und Videoschnittstellen definieren physikalische Parameter und Interpretation von Signalen. Für digitales Audio und digitales Video kann dies als Definition der physischen Ebene, der Sicherungsschicht und der meisten oder aller Anwendungsschichten angesehen werden. Für analoges Audio und analoges Video werden diese Funktionen in einer einzigen Signalspezifikation wie NTSC oder dem direkten Lautsprecher-Ansteuerungssignal von analogem Audio dargestellt. Physikalische Eigenschaften der elektrischen oder optischen Ausrüstung umfassen die Arten und die Anzahl der benötigten Drähte, Spannungen, Frequenzen, optische Intensität und das physikalische Design der Verbinder. Alle Datenlink-Layer-Details definieren, wie Anwendungsdaten gekapselt werden (zum Beispiel für die Synchronisation oder Fehlerkorrektur). Details der Anwendungsschicht definieren das tatsächliche Audio- oder Videoformat, das übertragen wird, und enthalten häufig nicht für die Schnittstelle spezifische Codecs wie PCM, MPEG-2 oder den DTS Coherent Acoustics-Codec. In einigen Fällen bleibt die Anwendungsschicht offen. Zum Beispiel enthält HDMI einen Ethernet-Kanal für die allgemeine Datenübertragung.

Einige Arten von Anschlüssen werden von mehreren Hardwareschnittstellen verwendet. Zum Beispiel sind RCA-Anschlüsse sowohl durch die Composite-Video- als auch die Component-Video-Schnittstellen definiert, aber DVI ist die einzige Schnittstelle, die den DVI-Anschluss verwendet. Dies bedeutet, dass in einigen Fällen nicht alle Komponenten mit physisch kompatiblen Anschlüssen tatsächlich zusammenarbeiten.

Einige dieser Verbinder und andere Arten von Verbindern werden auch bei Radiofrequenz (RF) verwendet, um einen Radio- oder Fernsehempfänger mit einer Antenne oder einem Kabelsystem zu verbinden; HF-Verbinderanwendungen werden hier nicht weiter beschrieben. Analoge A / V-Anschlüsse verwenden häufig abgeschirmte Kabel, um Hochfrequenzstörungen (RFI) und Störungen zu verhindern.

Aus Gründen der Effizienz und Einfachheit wird vom Speichermedium die gleiche Codec- oder Signalkonvention verwendet. Zum Beispiel können VHS-Bänder eine magnetische Darstellung eines NTSC-Signals speichern, und die Spezifikation für Blu-ray-Discs enthält PCM, MPEG-2 und DTS. Einige Wiedergabegeräte können Audio oder Video neu codieren, sodass das für die Speicherung verwendete Format nicht mit dem über die A / V-Schnittstelle übertragenen Format übereinstimmen muss (was hilfreich ist, wenn ein Projektor oder Monitor nicht mit einem neueren Codec umgehen kann).

Mehrere Signale
Einige Anschlüsse können gleichzeitig Audio- und Videosignale übertragen:

HDMI kombiniert DVI-kompatible unkomprimierte Videodaten mit komprimiertem oder unkomprimiertem Audio und unterstützt andere Protokolle.
FireWire wird bei Camcordern verwendet, die üblicherweise MiniDV-Bänder und High-End-Audiogeräte verwenden.
Digital Media Port ein von Sony vorgeschlagener Anschluss für seine Audio- / Videoprodukte
DisplayPort überträgt digitale Audio- und Videodaten sowie Zusatzinformationen
Mini DisplayPort kleinerer Formfaktor des Display-Ports, der die gleiche Funktion erfüllt
Blitz
Einheitliches Display-Interface (UDI)
Mobiler High-Definition Link (MHL)
F-Stecker werden mit HF-Modulatoren für Fernseher ohne direkte Eingänge verwendet
SCART, jetzt am häufigsten in Europa
TRS-Telefonanschlüsse mit mehr als einem Ring oder Sonys Hybrid-RCA mit einem TRS-Pin
Koaxialkabel / RG-6 / RG-59 / Kabelfernsehen (CATV)
Weitere Composite-Anschlüsse für Video, Audio, Stromversorgung und USB:

ADC, jetzt deaktivierter Apple Display Connector
Apple 30-Pin-Dock-Anschluss, eine Docking-Station für Apple iPod, iPhone und iPad
Portable Digital Media Interface (PDMI) – enthält DisplayPort für digitales Video und Audio, analoges Audio, USB 3.0 und Stromversorgung
USB-C – kann USB 3.1, DisplayPort, Thunderbolt, SuperMHL, HDMI und Stromversorgung enthalten; sowie analoges Audio mit einem Adapter
S / PDIF
Das elektrische Koaxialkabel (mit RCA-Buchsen) oder die optische Faser (TOSLINK).

Beachten Sie, dass die Signale, die über optische oder koaxiale S / PDIF-Anschlüsse übertragen werden, keine Unterschiede aufweisen – beide enthalten genau die gleichen Informationen. Die Auswahl von einer über die andere beruht hauptsächlich auf der Verfügbarkeit von geeigneten Verbindern an der gewählten Ausrüstung und der Präferenz und Bequemlichkeit des Benutzers. Verbindungen mit einer Länge von mehr als 6 Metern oder solche, die enge Biegungen erfordern, sollten Koaxialkabel verwenden, da die hohe Signaldämpfung von TOSLINK-Kabeln die effektive Reichweite begrenzt.

HDMI
High-Definition Multimedia Interface (HDMI) ist ein kompakter Audio- / Video-Standard zur Übertragung von unkomprimierten digitalen Daten.

Es gibt drei HDMI-Anschlusstypen. Typ A und Typ B wurden durch die Spezifikation HDMI 1.0 definiert. Typ C wurde durch die HDMI 1.3-Spezifikation definiert.

Typ A ist elektrisch kompatibel mit Single Link DVI-D. Typ B ist elektrisch kompatibel mit Dual Link DVI-D, wurde jedoch bisher noch nicht in Produkten verwendet.

IEEE 1394 „FireWire“
IEEE 1394 FireWire ist ein digitales Datenübertragungsprotokoll, das häufig für Digitalkameras verwendet wird (üblich bei MiniDV-Bandcamcordern), aber auch für Computerdaten und Audiodatenübertragungen verwendet wird. In den Vereinigten Staaten haben Kabelfernseh-Set-Top-Boxen nach dem Gesetz auch die Verbindung zum Übertragen von Inhalten direkt an ein Fernsehgerät (falls mit einem Port ausgestattet) oder einen Computer zum Betrachten. 1394 kann auch Koaxialkabel als Medium für längere Läufe verwenden.

Anders als Punkt-zu-Punkt-Verbindungen, die oben aufgeführt sind, ist IEEE 1394 in der Lage, mehrere Signale auf demselben Kabel zu hosten, wobei die Daten geliefert und auf dem Zielsatz angezeigt werden. Es ist auch vollständig bidirektional, wobei die volle Bandbreite in der einen oder anderen Richtung oder in Teilrichtungen bis zum Maximum verwendet wird.

DisplayPort
DisplayPort ist ein Standard für digitale Bildschirmschnittstellen (Mai 2006, aktuelle Version 1.4, veröffentlicht am 1. März 2016). Es definiert eine neue lizenzfreie, gebührenfreie, digitale Audio- / Video-Verbindung, die hauptsächlich für die Verwendung zwischen einem Computer und seinem Anzeigemonitor oder einem Computer und einem Heimkinosystem gedacht ist.

Das Videosignal ist nicht mit DVI oder HDMI kompatibel, aber ein DisplayPort-Anschluss kann diese Signale durchlassen. DisplayPort ist ein Konkurrent zum HDMI-Anschluss, der De-facto-Digitalanschluss für High-Definition-Geräte der Unterhaltungselektronik.

Audioanschlüsse
Audio-Anschlüsse werden für Audiofrequenzen verwendet. Sie können analog oder digital sein.

Einadrige Anschlüsse, die häufig für analoge Audiodaten verwendet werden, umfassen:

Bananenstecker
Spatenstecker
Fünf-Wege-Klemmen und Bananenstecker für Lautsprecher
Fahnestock Clips auf frühen Breadboard-Radio-Empfänger.
Euroblock „Klemmenleiste im europäischen Stil“ oder „Phoenix-Steckverbinder“, Schraubklemmen für Audio- und Steuersignale
Mehrleiterverbinder:
DB25 ist für Mehrspuraufnahme und andere Mehrkanal-Audio, analog oder digital
DIN-Stecker und Mini-DIN-Stecker
Euroblock „Klemmenleiste im europäischen Stil“ oder „Phoenix-Steckverbinder“, Schraubklemmen für Audio- und Steuersignale
Cinch-Anschlüsse, auch Phono-Anschlüsse oder Phono-Anschlüsse genannt, werden für analoges oder digitales Audio oder analoges Video verwendet
Speakon-Anschlüsse von Neutrik für Lautsprecher
Telefonanschluss auch als Tip-Ring-Sleeve (TRS) oder Tip-Sleeve-Stecker, Klinkenstecker, Klinkenstecker, Mini-Jack und Mini-Stereo. Dazu gehören die originale 6,35-mm-Klinkenbuchse und die neueren 3,5-mm- (Miniatur- oder 1/8 Zoll-) und 2,5-mm- (Subminiatur-) Klinkenbuchsen, sowohl mono als auch stereo (symmetrisch).
XLR-Anschlüsse, auch bekannt als Cannon-Stecker, für analoges oder digitales symmetrisches Audio mit symmetrischer Leitung.
Digitale Audioschnittstellen und Interconnects:
ADAT-Schnittstelle (DB25)
AES / EBU-Schnittstelle, normalerweise mit XLR-Anschluss
S / PDIF, entweder über ein elektrisches Koaxialkabel (mit RCA-Buchsen) oder eine optische Faser (TOSLINK).

Telefonanschluss
Ein Telefonanschluss (Tip, Ring, Sleeve) wird auch als Audiobuchse, Klinkenstecker, Klinkenstecker, Stereostecker, Mini-Klinkenstecker oder Mini-Stereo bezeichnet. Dazu gehören die originale 6,35-mm-Klinkenbuchse und die aktuelleren 3,5-mm-Klinkenbuchsen (Miniatur oder 1/8 Zoll) und 2,5-mm-Klinkenbuchsen (Subminiatur), sowohl Mono als auch Stereo.

LÄRM
Ein DIN-Stecker ist ein Stecker, der ursprünglich vom Deutschen Institut für Normung (DIN) genormt wurde. Mini-DIN ist eine Variante.

BNC
Der BNC-Steckverbinder (Bajonett-Neill-Concelman) ist ein sehr häufiger Typ von HF-Steckverbinder, der zum Abschließen von Koaxialkabeln verwendet wird.

TOSLINK
TOSLINK oder Optical Cable ist ein standardisiertes Glasfaser-Verbindungssystem.

XLR
XLR-Stecker und -Buchsen werden hauptsächlich in professionellen Audio- und Video-Elektronik-Verkabelungsanwendungen verwendet. XLR-Stecker sind auch als Cannon-Stecker nach ihrem ursprünglichen Hersteller bekannt. Sie werden für analoges oder digitales symmetrisches Audio mit einer symmetrischen Leitung verwendet

Digitale Audioschnittstellen und Interconnects mit der AES / EBU-Schnittstelle verwenden normalerweise auch einen XLR-Anschluss.

RCA
Cinch-Stecker, auch Phono-Stecker oder Cinch-Stecker genannt, werden für analoges oder digitales Audio oder analoges Video verwendet. Diese wurden zuerst in Radio-Phonographen vor dem Zweiten Weltkrieg verwendet, um den Plattenspieler-Tonabnehmer mit dem Radio-Chassis zu verbinden. Sie waren nicht dazu gedacht, getrennt zu werden und häufig wieder verbunden zu werden, und ihre Haftreibung war völlig ausreichend für ihren ursprünglichen Zweck. Darüber hinaus war das Design von Kabel- und Gehäusesteckverbindern für minimale Kosten. Ursprünglich nur für Audio-Frequenz-Verbindungen gedacht, wurde der Cinch-Stecker auch für analoge Composite-Video- und nicht-kritische Radiofrequenz-Anwendungen verwendet.

Videoanschlüsse
Videoanschlüsse übertragen nur Videosignale. Zu den allgemeinen Nur-Video-Connectors gehören:

Component Video alias YPbPr (3 RCA oder BNC; oder D-Terminal)
Composite-Video (1 RCA, Antennenbuchse oder BNC)
DB13W3 (Computervideoanschluss „13W3“)
DMS-59, Einzelanschluss mit zwei DVI und zwei VGA
Musa, britischer Connector für Rundfunk und Telekommunikation
PAL-Anschluss, in Europa als Antennenanschluss üblich
S-Video (1 Mini-DIN)
SDI – Broadcast-Klasse digitale Schnittstelle über BNC-Kabel
VGA-Anschluss Eine Art von D-Sub-Anschluss für die meisten Grafikkarten
Mini-VGA Gefunden auf einigen Laptop-Computern
5 BNC-Anschlüsse können auch verwendet werden, um das VGA-Signal als R, G, B, HSync, VSync zu übertragen
Digital Visual Interface (DVI) Ein Hybrid-Analog / Digital-Anschluss, der häufig auf PC-Grafikkarten und LCD-Monitoren zu finden ist
Mini-DVI Auf einigen Apple-Laptops gefunden
Verbesserter Grafikadapter (EGA)
RGB-Schnittstelle
RGBI-Schnittstelle
VESA Digital Flachbildschirm

Mini-DIN
Die Mini-DIN-Steckverbinder sind eine Familie von mehrpoligen elektrischen Steckverbindern, die in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden. Mini-DIN ist ähnlich wie der größere, ältere DIN-Stecker. Beides sind Standards des Deutschen Instituts für Normung.

D-Subminiatur
D-Subminiatur oder D-Sub ist ein üblicher Typ eines elektrischen Verbinders, der insbesondere in Computern verwendet wird. „Subminiatur“ genannt zu haben, war angemessen, als sie zum ersten Mal eingeführt wurden, aber heute gehören sie zu den größten gebräuchlichen Konnektoren, die in Computern verwendet werden.Der DB25 wird für Mehrspuraufzeichnung und andere mehrkanalige Audiosignale analog oder digital (ADAT-Schnittstelle (DB25)) verwendet und war der Standardanschluss für IBM-kompatible PC-Druckerverbindungen, bevor USB- und andere Verbindungen populär wurden. Es bot dem Drucker acht gleichzeitige Datenwege an.

Video in Videoausgang
Video In Video Out, normalerweise als Akronym VIVO (häufig ve-voh), bezeichnet einen Grafikkartenport, der einigen Videokarten eine bidirektionale (Ein- und Ausgabe-) Videoübertragung über ein Mini-DIN ermöglicht, in der Regel der 9- Stiftvielfalt und ein spezielles Splitterkabel (das manchmal auch Ton übertragen kann).

VIVO wird hauptsächlich auf High-End-ATI-Grafikkarten gefunden, obwohl einige High-End-NVIDIA-Grafikkarten auch diesen Anschluss haben. VIVO auf diesen Grafikkarten unterstützt in der Regel Composite, S-Video und Component als Ausgänge und Composite und S-Video als Eingänge. Viele andere Grafikkarten unterstützen nur Component- und / oder S-Video-Ausgänge zur Ergänzung von Video Graphics Array oder DVI, typischerweise mit einem Breakout-Kabel und einem S-Video-Kabel.

DVI-Anschluss
Das Digital Visual Interface (DVI) ist ein Videoschnittstellenstandard, der entwickelt wurde, um die visuelle Qualität von digitalen Anzeigegeräten wie LCD-Flachbildschirmen und digitalen Projektoren zu maximieren. Es wurde entwickelt, um unkomprimierte digitale Videodaten auf ein Display zu übertragen.

Es gibt vier grundlegende Anschlüsse:

DVI-D (nur digital)
DVI-A (nur analog)
DVI-I (integriert, digital und analog)
M1-DA (integriert, digital, analog und USB)
Der Anschluss umfasst auch die Bereitstellung einer zweiten Datenverbindung für hochauflösende Anzeigen, obwohl viele Geräte dies nicht implementieren. In diesen Fällen wird der Anschluss manchmal als DVI-DL (Dual Link) bezeichnet.

Also müssen wir zwei Dinge über den Connector wissen:

Ob es analog, digital oder beides ist; und
Für Anschlüsse, die digitale Verbindungen übertragen, wenn es sich um Einzel- oder Doppelverbindungen handelt und wenn es USB-Anschlüsse enthält

Farbcodes

Audio
weißes RCA / TS analoges Audio, linker Kanal;
auch Mono (RCA / TS), Stereo (nur TRS),
oder undefined / andere
schwarz RCA / TS / TRS
grauer RCA / TS / TRS
roter RCA / TS analoger Ton, rechter Kanal
Orange RCA S / PDIF Digitales Audio
Für Computer:

grüner TRS 3,5 mm Stereoausgang, Frontkanäle
schwarz TRS 3,5 mm Stereoausgang, hintere Kanäle
grauer TRS 3,5 mm Stereoausgang, seitliche Kanäle
Gold TRS 3,5 mm Dual-Ausgang, Center und Subwoofer
Blau TRS 3,5 mm Stereo-Eingang, Line-Pegel
rosa TRS † 3,5 mm Mono-Mikrofoneingang
† Obwohl der Mikrofoneingang normalerweise Mono ist, ist der Eingang immer noch eine Klinkenbuchse. Viele Mono-Computermikrofone sind mit TRS-Steckern ausgestattet. Die Spitze ist für die MIC und der Ring ist für die Stromversorgung (um einen Elektret-Kondensator MIC zu betreiben).
Es gibt Ausnahmen zu den oben genannten:

Hosa-Kabel verwenden für analoge Kanäle links und rechts Grau und Orange.
RadioShack-Kabel verwenden manchmal grau und schwarz für links und rechts.
Ältere Soundkarten hatten nicht-Standard-Farbcodes bis nach PC 99, davor gab es überhaupt keine Farben.

PC System Designleitfaden Audio
Ältere Soundkarten hatten bis nach PC 99 keine gemeinsamen Standardfarbcodes. Das PC System Design Guide (auch bekannt als PC 97, PC 98, PC 99 oder PC 2001) ist eine Reihe von Hardware-Designanforderungen und Empfehlungen für IBM PC kompatible PCs, die von Microsoft und Intel Corporation in den Jahren 1997-2001 kompiliert wurden. PC 99 führte einen Farbcode für die verschiedenen Standardtypen von Steckern und Anschlüssen ein, die auf PCs verwendet werden.

Die Farbcodes für Audiostecker folgen:

Orange TRS 3,5 mm Ausgang, Subwoofer
Blau TRS 3,5 mm Eingang, Linepegel
Rosa TRS † 3,5 mm Mikrofoneingang
Lime TRS 3,5 mm Ausgang, vordere Kanäle
Brown TRS 3,5 mm Ausgang, ‚Rechts-nach-links-Lautsprecher‘
Gold TRS 3,5 mm MIDI / Spiel
† Obwohl der Eingang oft mono ist, ist der eigentliche Anschluss in der Regel immer noch ein 3-Leiter TRS-Telefon Mini-Jack. Viele Mono-Computer-Mikrofone haben 3-Leiter-TRS-Stecker.

Video
Gelbes RCA / BNC-Composite-Video
Rot RCA / BNC Rot oder Pr / Cr Chrominanz
Grün RCA / BNC Grün oder Luminanz
Blau RCA / BNC Blau oder Pb / Cb Chrominanz
weiße BNC horizontale Synchronisierung
schwarze BNC Vertikalsynchronisation
Neuere Verbinder werden durch ihre Form und nicht ihre Farbe identifiziert.