Аудио и видео интерфейсы и разъемы

Аудиоразъемы и видеоразъемы — это электрические разъемы (или оптические разъемы) — штекеры и разъемы — для передачи аудиосигнала и видеосигнала.

Аудиоинтерфейсы и 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 большинства или всего уровня приложения. Для аналогового аудио и аналогового видео все эти функции представлены в едином стандарте сигнала, таком как NTSC или прямой сигнал управления динамиком аналогового аудио. Физические характеристики электрического или оптического оборудования включают в себя типы и количество требуемых проводов, напряжения, частоты, оптическую интенсивность и физическую конструкцию разъемов. Любые данные уровня канала передачи данных определяют, как данные приложения инкапсулируются (например, для синхронизации или исправления ошибок). Детали прикладного уровня определяют фактический передаваемый аудио или видео формат, часто включающий кодеки, не относящиеся к интерфейсу, 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 определяются как композитным видео, так и компонентными видеоинтерфейсами, но DVI является единственным интерфейсом, который использует разъем DVI. Это означает, что в некоторых случаях не все компоненты с физически совместимыми разъемами будут работать вместе.

Некоторые из этих разъемов и других типов разъемов также используются на радиочастоте (RF) для подключения радио- или телевизионного приемника к антенне или к кабельной системе; Приложения RF-разъема здесь не описаны. Аналоговые аудио / видео разъемы часто используют экранированные кабели для подавления радиочастотных помех (RFI) и шума.

Для эффективности и простоты один и тот же кодек или соглашение о сигнале используется носителем данных. Например, кассеты VHS могут хранить магнитное представление сигнала NTSC, а спецификация для дисков Blu-ray включает в себя PCM, MPEG-2 и DTS. Некоторые устройства воспроизведения могут перекодировать аудио или видео, чтобы формат, используемый для хранения, не был таким же, как формат, передаваемый через интерфейс A / V (что полезно, если проектор или монитор не могут обрабатывать новый кодек).

Интерфейс Соединители
Аудио или видео Цифровой или аналоговый Описание
Только аудио аналоговый Часто не маркируется на потребительском аудиооборудовании, поскольку он настолько распространен или помечен символом наушников или как «линейный выход». Компьютеры и другое оборудование иногда используют схему цветового кодирования Microsoft-Intel, особенно когда имеется несколько разъемов ввода / вывода. 3,5 мм TRS minijack
Сбалансированное аудио 6.35 мм TRS аудиоразъем (экранированная витая пара),
XLR (экранированная витая пара)
цифровой S / PDIF (цифровой формат соединения Sony / Philips). Через коаксиальные или оптические кабели. RCA Jack (коаксиальный),
TOSLINK (оптический),
BNC (редкий)
AES3 (также известный как AES / EBU) RCA Jack (коаксиальный),
XLR (экранированная витая пара),
TOSLINK (оптический),
BNC
МАДИ BNC (коаксиальный),
ST (оптический)
Только видео аналоговый Видеокассета (VGA) D-субминиатюрный 15-контактный
Композитный. Часто обозначается аббревиатурой CVBS, что означает «Цвет, Видео, Бланк и Синхронизация». RCA, обычно желтый (часто сопровождается красным и белым для правого и левого аудиоканалов соответственно)
S-Video (отдельное видео). Переносит видео стандартной четкости и не передает аудио на одном кабеле. Мини-DIN 4-контактный
Компонент. В популярном использовании это относится к типу аналоговой видеоинформации, которая передается или сохраняется как три отдельных сигнала. Либо RGB-интерфейсы, либо YPbPr 3 разъема RCA
Композитный, S-Video и компонент VIVO = Mini-DIN 9-контактный с пробивным кабелем.
Цифровой и аналоговый Цифровой визуальный интерфейс (DVI) Разъем DVI
Видео и аудио аналоговый SCART (Перитель) SCART
цифровой Мультимедийный интерфейс высокой четкости (HDMI), BNC Разъем HDMI
DisplayPort Разъем DisplayPort
HDBaseT Разъем 8P8C
IEEE 1394 «FireWire» Разъемы FireWire или i.LINK

Несколько сигналов
Некоторые разъемы могут одновременно передавать аудио- и видеосигналы:

HDMI объединяет несжатые видеоданные, совместимые с DVI, со сжатым или несжатым аудио и поддерживает другие протоколы.
FireWire используется на видеокамерах, обычно с использованием лент MiniDV и высококачественного аудиооборудования.
Digital Media Port — разъем, предлагаемый Sony на аудио / видео продукции
DisplayPort поддерживает цифровое аудио и видео, а также вспомогательную информацию
Mini DisplayPort меньший форм-фактор порта дисплея, который выполняет ту же функцию
удар молнии
Интерфейс унифицированного интерфейса (UDI)
Мобильная связь высокой четкости (MHL)
F используются с RF-модуляторами для телевизоров без прямого ввода
SCART, теперь самый распространенный в Европе
TRS с более чем одним кольцом или гибридный RCA от Sony с выводом TRS
Коаксиальный кабель / RG-6 / RG-59 / Кабельное телевидение (CATV)
Другие составные разъемы, которые несут видео, аудио, питание и USB:

АЦП, теперь несуществующий Apple Display Connector
Apple 30-контактный разъем док-станции, док-станция для Apple iPod, iPhone и iPad
Портативный цифровой медиа-интерфейс (PDMI) — включает DisplayPort для цифрового видео и аудио, аналогового аудио, USB 3.0 и питания
USB-C — может включать USB 3.1, DisplayPort, Thunderbolt, superMHL, HDMI и питание; а также аналоговый звук с адаптером
S / PDIF
Электрический коаксиальный кабель (с разъемами RCA) или оптическое волокно (TOSLINK).

Обратите внимание, что нет никаких различий в сигналах, передаваемых по оптическим или коаксиальным разъемам S / PDIF — оба имеют точно такую ​​же информацию. Выбор одного над другим зависит главным образом от наличия соответствующих разъемов на выбранном оборудовании, а также от предпочтений и удобства пользователя. Соединения длиной более 6 м или около того, или те, которые требуют жестких изгибов, должны использовать коаксиальный кабель, поскольку ослабление сигнала высокого уровня сигнала кабелей TOSLINK ограничивает его эффективный диапазон.

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

Существует три типа разъемов HDMI. Тип A и тип B определяются спецификацией HDMI 1.0. Тип C определяется спецификацией HDMI 1.3.

Тип A электрически совместим с одноканальным DVI-D. Тип B электрически совместим с двухканальным DVI-D, но еще не использовался в каких-либо продуктах.

IEEE 1394 «FireWire»
IEEE 1394 FireWire — это цифровой протокол передачи данных, обычно используемый для цифровых камер (общий на ленточных видеокамерах MiniDV), но также используемый для передачи данных с компьютера и аудиоданных. В Соединенных Штатах телевизионные приставки для кабельного телевидения по закону также имеют соединение для передачи контента непосредственно на телевизор (если он оборудован портами) или компьютер для просмотра. 1394 также может использовать коаксиальный кабель в качестве среды для более длительных прогонов.

В отличие от соединений «точка-точка», перечисленных выше, IEEE 1394 может размещать несколько сигналов на одном и том же проводе с доставкой и отображением данных в целевом наборе. Он также полностью двунаправлен, с его полной полосой пропускания, используемой в одном или другом направлении, или с разнесением до максимума.

DisplayPort
DisplayPort — это стандарт цифрового интерфейса дисплея (одобрен в мае 2006 года, текущая версия 1.4, опубликованная 1 марта 2016 года). Он определяет новое бесплатное бесплатное цифровое аудио / видеосоединение без лицензии, предназначенное для использования в основном 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, фактического цифрового соединения для устройств бытовой электроники высокой четкости.

Аудиоразъемы
Аудиоразъемы используются для аудиочастот. Они могут быть аналоговыми или цифровыми.

Однопроводные разъемы, используемые часто для аналогового аудио, включают:

Банановые разъемы
Разъемы Spade
Пятиступенчатые стойки и штекеры для бананов для громкоговорителей
Зажимы Fahnestock на ранних малогабаритных радиоприемниках.
Euroblock «клеммная колодка европейского стиля» или «разъемы Phoenix», винтовые клеммные разъемы, используемые для аудио и сигналов управления
Многожильные разъемы:
DB25 предназначен для многодорожечной записи и других многоканальных аудио, аналоговых или цифровых
DIN-разъемы и разъемы mini-DIN
Euroblock «клеммная колодка европейского стиля» или «разъемы Phoenix», винтовые клеммные разъемы, используемые для аудио и сигналов управления
Коннекторы RCA, также известные как разъемы phono или разъемы phono, используются для аналогового или цифрового аудио или аналогового видео
Разъемы Speakon от Neutrik для громкоговорителей
Телефонный разъем также известен как наконечник с наконечником (TRS) или винт с наконечником, штекер телефона, разъем, мини-разъем и мини-стерео. Это включает в себя оригинальный разъем 6,35 мм (четверть дюйма) и более современные и стандартные 3,5 мм (миниатюрные или 1/8 дюйма) и 2,5 мм (субминиатюрные) разъемы, как монофонические, так и стерео (сбалансированные) версии.
XLR-разъемы, также известные как штекеры Cannon, используемые для аналогового или цифрового сбалансированного звука со сбалансированной линией.
Цифровые аудиоинтерфейсы и межсоединения:
Интерфейс ADAT (DB25)
Интерфейс AES / EBU, обычно с разъемом XLR
S / PDIF, либо через электрический коаксиальный кабель (с разъемами RCA), либо с оптическим волокном (TOSLINK).

Телефонный разъем
Телефонный разъем (наконечник, кольцо, рукав) также называется звуковым разъемом, штекером для телефона, разъемом для подключения разъема, стереоштексом, мини-разъемом или мини-стереофоническим. Это включает в себя оригинальный разъем 6,35 мм (четверть дюйма) и более современные 3,5 мм (миниатюрные или 1/8 дюйма) и 2,5 мм (субминиатюрные) разъемы, как моно, так и стерео.

DIN
Разъем DIN — это разъем, который первоначально был стандартизован Немецким институтом по нормунгам (DIN). Mini-DIN — это вариант.

BNC
Разъем BNC (Bayonet Neill Concelman) является очень распространенным типом RF-разъема, используемого для оконечного коаксиального кабеля.

TOSLINK
TOSLINK или оптический кабель — это стандартизованная система подключения оптического волокна.

XLR
Разъемы и разъемы XLR используются в основном в профессиональных кабелях для аудио и видео электроники. Разъем XLR также известен как заглушки Cannon после их первоначального 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.

RCA
Коннекторы RCA, также известные как разъемы phono или разъемы phono, используются для аналогового или цифрового аудио или аналогового видео.Они были впервые использованы в радиофонографах до Второй мировой войны, чтобы подключить приемник поворотного стола к радиошаблону. Они не должны были быть отключены и повторно подключаться часто, и их удерживающего трения было вполне достаточно для их первоначальной цели. Кроме того, конструкция соединителей для кабелей и корпусов была минимальной. Первоначально предназначенный только для аудиочастотных соединений, штепсельная вилка RCA также использовалась для аналогового композитного видео и некритических радиочастотных приложений.

Видео разъемы
Видео разъемы имеют только видеосигналы. Обычные разъемы только для видео:

Компонентное видео, например YPbPr (3 RCA или BNC или D-терминал)
Композитное видео (1 RCA, гнездо антенны или BNC)
DB13W3 (разъем для видеосъемки «13W3»)
DMS-59, один разъем с двумя DVI и двумя VGA
Musa, британский разъем, используемый в вещании и телекоммуникациях
Разъем PAL, распространенный в Европе в качестве антенного разъема
S-Video (1 Mini-DIN)
SDI — цифровой интерфейс вещательного класса через кабели BNC
Разъем VGA Тип стандарта D-sub для большинства видеокарт
Мини-VGA, найденные на некоторых портативных компьютерах
5 Разъемы BNC также могут использоваться для передачи сигнала VGA как R, G, B, HSync, VSync
Цифровой визуальный интерфейс (DVI) Гибридный аналого-цифровой разъем, обычно встречающийся на графических ПК и ЖК-мониторах
Mini-DVI, найденный на некоторых ноутбуках Apple
Расширенный графический адаптер (EGA)
Интерфейс RGB
Интерфейс RGBI
Цифровая плоская панель VESA

Mini-DIN
Разъемы Mini-DIN представляют собой семейство многоконтактных электрических разъемов, используемых в различных приложениях. Mini-DIN похож на более старый, более старый разъем. Оба стандарта являются стандартом немецкого института стандартов.

D-сверхминиатюрные
D-subminiature или D-sub — общий тип электрического разъема, используемый, в частности, в компьютерах. Призыв к ним «субминиатюры» был подходящим, когда они были впервые введены, но сегодня они являются одними из самых распространенных стандартных разъемов, используемых в компьютерах. DB25 используется для многодорожечной записи и другого многоканального аудио, аналогового или цифрового (ADAT-интерфейс (DB25)) и является стандартным разъемом для подключения к компьютеру для ПК, совместимого с IBM, до того, как USB и другие соединения стали популярными.Он предложил 8 одновременных путей передачи данных к принтеру.

Видео в видеовыходе
Video In Video Out, обычно рассматриваемый как акроним VIVO (обычно произносится как vee-voh), является портом видеокарты, который позволяет некоторым видеокартам иметь двунаправленную (входную и выходную) передачу видео через Mini-DIN, обычно из 9- а также специализированный кабель разветвителя (который иногда также может передавать звук).

VIVO находится в основном на высококачественных видеокартах ATI, хотя на нескольких портативных видеокартах NVIDIA также есть этот порт. VIVO на этих видеокартах обычно поддерживает Composite, S-Video и Component в качестве выходов, а также композитный и S-Video в качестве входов. Многие другие видеокарты поддерживают только компонентные и / или S-Video выходы, чтобы дополнить Video Graphics Array или DVI, как правило, используя кабель для пробоя компонентов и кабель S-Video.

Разъем DVI
Цифровой визуальный интерфейс (DVI) — это стандарт видеоинтерфейса, предназначенный для максимального качества изображения цифровых дисплеев, таких как ЖК-дисплеи с плоским экраном и цифровые проекторы. Он предназначен для переноса несжатых цифровых видеоданных на дисплей.

Существует четыре основных разъема:

DVI-D (только цифровой)
DVI-A (только аналоговый)
DVI-I (встроенный, цифровой и аналоговый)
M1-DA (интегрированный, цифровой, аналоговый и USB)
Коннектор также включает в себя предоставление второй линии передачи данных для дисплеев с высоким разрешением, хотя многие устройства не реализуют это. В тех, что делают, соединитель иногда называют DVI-DL (двойное соединение).

Поэтому нам нужно знать две вещи о соединителе:

Является ли он аналоговым, цифровым или обоими; а также
Для разъемов, которые несут цифровые линии связи, если это одно- или двухканальное соединение, и если оно содержит USB

Цветовые коды

аудио
белый аналоговый аудиосигнал RCA / TS, левый канал;
также моно (RCA / TS), стерео (только TRS),
или неопределенный / другой
черный RCA / TS / TRS
серый RCA / TS / TRS
красный аналоговый аудиосигнал RCA / TS, правый канал
оранжевый цифровой звук RCA S / PDIF
Для компьютеров:

зеленый стереофонический выход TRS 3,5 мм, фронтальные каналы
черный стереофонический выход TRS 3,5 мм, задние каналы
серый стереофонический выход TRS 3,5 мм, боковые каналы
золотой TRS 3,5 мм двойной выход, центральный и сабвуфер
синий стереофонический вход TRS 3,5 мм, линейный уровень
розовый монофонический микрофон TRS † 3,5 мм
† Хотя микрофонный вход обычно моно, вход по-прежнему является разъемом для телефона TRS. Многие моно-компьютерные микрофоны оснащены разъемами TRS. Наконечник предназначен для MIC, а кольцо для питания (для питания MIC типа электретного конденсатора).
Существуют исключения из вышеизложенного:

Кабели Hosa используют серый и оранжевый для левого и правого аналоговых каналов.
Кабели RadioShack иногда используют серый и черный для левого и правого.
Старшие звуковые карты имели нестандартные цветовые коды до ПК 99, до того, что вообще не было цветов. [Пояснение необходимо]

Руководство по проектированию системы ПК
Старшие звуковые карты не имели стандартных стандартных цветовых кодов до ПК 99. Руководство по проектированию систем ПК (также известное как спецификация PC 97, PC 98, PC 99 или PC 2001) представляет собой серию требований к дизайну оборудования и рекомендаций для IBM PC совместимых персональных компьютеров, составленных Microsoft и Intel Corporation в течение 1997-2001 годов. ПК 99 представил цветовой код для различных стандартных типов разъемов и разъемов, используемых на ПК.

Цветовые коды для звуковых разъемов следуют:

Оранжевый TRS 3,5 мм Выход, сабвуфер
Синий TRS 3,5 мм Вход, линейный уровень
Розовый TRS † 3,5 мм микрофонный вход
Известь TRS 3,5 мм Выход, передние каналы
Brown TRS 3,5 мм Выход, «правый левый динамик»
Золото TRS 3.5 мм MIDI / игра
† Хотя входной сигнал часто моно, фактический разъем обычно представляет собой трехпроводный мини-джек с TRS-телефоном. Многие моно-компьютерные микрофоны имеют 3-проводные разъемы TRS.

видео
желтый композитный видеосигнал RCA / BNC
красный RCA / BNC красный или Pr / Cr цветность
зеленый RCA / BNC зеленый или яркость
синий цвет RCA / BNC или цвет Pb / Cb
белая горизонтальная синхронизация BNC
черная вертикальная синхронизация BNC
Новые соединители идентифицируются по их форме, а не по цвету.