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Chaukawai 113328-3 a-電子書
- 2. 2
DVI
Digital Visual Interface
是一種視訊介面標準,設計的目標是透過數位化的傳送來強化個人電腦顯示器的
畫面品質。目前廣泛應用於 LCD、數位投影機等顯示設備上。此標準由顯示業界
數家領導廠商所組成的論壇:「數位顯示工作小組」(Digital Display Working Group,
DDWG)制訂。DVI 介面可以傳送未壓縮的數位視頻資料到顯示裝置。本規格部
分相容於 HDMI 標準。
DVI接頭除包含DVI標準所規定的數位信號腳位之外也可包
含傳統類比訊號(VGA)的腳位,此設計是為了維持 DVI 的通用性以
便不同形式的螢幕可以共用同一種連接線。隨著實作功能的不同,DVI
接頭被分成三種類型:
DVI-D(僅傳送數位訊號;single link 或 dua link)
DVI-A(僅傳送類比訊號)
DVI-I(可傳送數位及類比訊號;single link 或 dual link)
此外有實作出第二組 DVI 鍊路的接頭有時被稱為 DVI-DL (dual link).
- 3. 3
VGA
Video Graphics Array
是 IBM 於 1987 年提出的一個使用類比訊號的 電腦顯示標準。這個標準已對於
現今的個人電腦市場已經十分過時。即使如此,VGA 仍然是最多製造商所共同支
援的一個標準,個人電腦在載入自己的獨特驅動程 式之前,都必須支援 VGA 的
標準。例如,微軟 Windows 系列產品的開機畫面仍然使用 VGA 顯示模式,這也
說明
- 4. 4
S-端子
S-端子(英語:S-Video),或稱「獨立視訊端子」 ,而當中的 S 是「Separate」
的簡稱。也稱為 Y/C(或誤稱為 S-VHS 或「超級端子(Super Video)」)。它是
將視頻數據分成兩個單獨訊號(光亮度和色度)進行傳送的模擬訊號,不像複合
視頻訊號(composite video)是將所有訊號打包成一個整體進行傳送。
S-端子支援 480i 或 576i 解析度。
S-Video 在美國、加拿大、澳洲、日本等地方相當普及,原本是用在一些家用電
視、DVD 播放機、高階(high-end)錄影機、數位電視接收器、DVR 與電視遊樂
器等。幾乎所有的電視輸出繪圖卡的連接端子都是採用 S-Video,甚至在歐洲也
有使用 S-Video(歐洲因為偏好使用 SCART 所提供更高品質的 RGB 訊號,而使
得 S-Video 無法完全標準化)。
某些特別便宜的 S-Video 線材當傳送距離超過 5 米的時候,特別可能造成訊號的
損失。
注意的是 S-端子不能傳送聲音的訊號。因此,還需要一組單獨的音頻連接線。
- 5. 5
色差端子
色差端子(英語:Component Video Connector)是把類比視訊中的明度、彩度、
同步脈衝分解開來各自傳送的端子。它亦稱為 YPBPR。
早期電視信號的複合傳送方式在數學上有著根本的限制,一旦明度與色度複合之
後即無法完全分離。因此,在 1980 年代後期,從專業用的視訊編輯應用當中開
始出現了將明度與色度分離記錄與傳送的系統。雖然系統設計上比起複合信號複
雜許多,不過顯示器與攝錄像機等裝置其實本來就必須將明度與色度分開之後才
能顯示或記錄。採用分量系統將可免除互相複合與分離所造成的畫質損失。因此
1990 年代中期開始也開始普及至家用電視上面。
此外,在數位信號紀錄與數位電視播送時所使用的數據壓縮處理當中也使用了分
量技術的觀念。所以在 DVD 播放器與機頂盒等產品上,分量輸出是最自然且轉
換損失最少的傳送端子。
分量傳送的視頻有許多種方式,例如將三原色直接傳送的 RGB 方式,以及從 RGB
轉換為明度(Y)與色差(Cb/Cr 或 Pb/Pr)的方式。RGB 方式將所有的顏色信息
作同等的處理,雖然有最高的畫質,但由於 RGB 方式對傳輸頻寬和儲存空間的
消耗太大,為節省頻寬,使用色差方式來傳送與記錄分量視頻是現在的主流。
- 6. 6
AV 端子
AV 端子(Composite video connector,又稱複合端子),是家用影音電器用來傳送
視訊類比訊號(如 NTSC、PAL、SECAM)的常見端子。AV 端子通常是黃色的
RCA 端子,另外配合兩條紅色與白色的 RCA 端子傳送音訊。歐洲的電視機通常
以 SCART 端子取代 RCA 端子,不過 SCART 的設計上可以載送畫質比 YUV 更好
的 RGB 訊號,故也被用來連接顯示器、電視遊樂器或 DVD 播放機。在專業應用
當中,也有使用 BNC 端子以求獲得更佳訊號品質。
AV 端子所傳送的複合視訊可以藉由簡單地調變其載波來將其導引至任何一個電
視機的頻道。早期大多數的家用視訊裝置都是使用複合視訊。例如鐳射影碟就是
完整的將複合視訊數位化,VHS 錄影帶則是記錄稍微修改過的複合視訊。這些
播放裝置大多數可以選擇是直接輸出其記錄的訊號,或者調變至特定的電視頻道
以供沒有 AV 端子專屬頻道的早期電視機收看。1980 年代後期,電視機開始提供
直接的 AV 輸入埠,並且將其與天線或有線電視所傳送的 RF 信號分開處理,使
得 RF 調變器慢慢消失。
雖然 RF 調變所造成的失真已經不再普遍,複合信號本身將 YUV 信號混合在一
起的設計本身就造成了畫質上的減損;因為,加總之後的信號在數學上即無法完
全分離回原來的樣子,造成本來應該是亮度的信號被解釋為彩度,反之亦然,既
無法做到完全的亮色分離。表現在畫面上就是物件邊緣滲色、彩虹化,或亮度不
穩定。電視機製造廠商一方面改善影像處理電路(如三次元 Y-C 分離迴路)來
極力降低此等影響,另一方面也提出了 S 端子與色差端子來根本解決以上問題。
- 7. 7
D 端子
D 端子是一種用來傳送類比映像信號的連接端子,僅在日本使用。由日本電子工
業協會(EIAJ)為了用在衛星電視接收器上而開發。外觀是一個小型扁平的連接
頭,與蘋果公司曾用來連接乙太網路的 AAUI 端子相同。
D 端子能傳輸複合視訊信號(YPBPR),配備有 D5 連接端的裝置可以辨認並顯示
以下的視訊信號:
D1 480i(525i):720 × 480 隔行掃描(標準畫質)
D2 480p(525p):720 × 480 逐行掃描(標準畫質)
D3 1080i(1125i): 1920 × 1080 隔行掃描(Hi-Vision 高畫質)
D4 720p(750p): 1280 × 720 隔行掃(Hi-Vision 高畫質)
D5 1080p(1125p): 1920 × 1080 逐行掃描(Full Hi-Vision 高畫質)
配備有 D 端子連接端的裝置可支援相同或較低等級的信號。例如 D4 連接端可以
用來傳輸 D4、D4、D2 或 D1 等級的信號,但無法傳輸 D5 等級的信號。
理論上來說,將 D 端子連接端拆解後,可連結至標準的 3 接頭 RCA 端子或 BNC
連接器
- 8. 8
Mini-DVI
Mini-DVI 介面用於蘋果公司的電腦上,它是 Mini-VGA 介面的數字替代介面。它
的尺寸介於正常 DVI 介面與 Micro-DVI 介面之間。它被使用在 12 英吋 PowerBook
G4,Intel-based iMac,MacBook Intel-based 筆記本以及 Intel-based Xserve。MacBook
Air 並不使用這種介面。用在蘋果電腦硬體上的 Mini-DVI 介面能夠通過不同的適
配器通過 DDC 檢測 EDID (Extended display identification data),傳送 DVI、VGA 或
者電視信號。這種介面通常是用來代替 DVI 介面以減少設備的物理尺寸大小。
它需要一個 Mini-DVI 適配器來連接其他顯示器。Mini-DVI 並不支援雙通道連接
因此並不支援高於 1920x1200 @60Hz 的解析度。
Mini-DVI 適配器有以下幾種:
Apple Mini-DVI to VGA Adapter Apple part# (M9320G/A)
Apple Mini-DVI to Video Adapter Apple part# (M9319G/A)
Apple Mini-DVI to DVI Adapter (DVI-D) Apple part#(M9321G/A)在物理外觀
上Mini-DVI介面與Mini-VGA相似,不同的是其有四行針腳而不是Mini-VGA
中的兩行。
如果需要使用 DVI-I 介面,必須把 Mini-DVI to DVI-D 線連接到一個 DVI-D to DVI-I
適配器上。
- 9. 9
DMS-59
DMS-59 是一種有著 59 針的顯示用介面。它可以提供在一個介面的大小之內提
供兩個 DVI-I 通道輸出,這樣的高密度特性使得它經常出現在一些矮版顯示卡上。
可以從 DMS-59 上接出兩個 DVI 介面或者再利用一條特殊的線纜再轉為模擬型號
的 VGA 介面。該介面高 4 針,寬 15 針,在上方靠左處有一針位缺失,總計 59
個腳位。外圍呈現梯形,兩邊有指旋螺釘。
DMS-59 介面被一些顯示卡廠商如 ATI、NVIDIA 以及 Matrox 使用在裝配於工作
站電腦的顯示卡上。這樣的顯示卡可能並不內建 DVI 介面於顯示卡板上,但是
仍然在宣傳中寫道「支持 DVI 輸出」。
DMS-59 的前身是 Molex 公司推出的 Low Force Helix 介面,該介面具有相同的外
部結構,但是 Low Force Helix 的介面具有 DMS-59 所缺失的腳位(Pin 58)(請見
參考圖中左上方被填平的第三孔),所以一共擁有 60 針。
- 10. 10
Low Force Helix
Low Force Helix(LFH),或者稱作 LFH60 ,是一種有著 60 針座(4 針高,15
針寬,矩形排列)的介面。
LFH 介面可見於工作站用顯示卡上,因為它可以在一個介面的大小之內,提供最
多四台顯示器的輸出。
在 LFH 介面的基礎上開發出了 DMS-59 介面。
應用
顯示卡廠商使用 LFH 介面在較小的空間提供兩個 DVI-I 輸出,甚至於擴展
到 4 個模擬輸出。代表性的產品有 Elsa FireGL T2-64s。
Cisco 公司將 LFH 介面應用在其路由器產品上,利用 LFH 來實現許多 X.21
界面。
顯示卡廠商 Matrox,與通常的應用相反,使用兩個 LFH 介面向一個顯示
器輸出信號,從而得到約九百萬像素的解析度(3840 x 2400,即 WQUXGA)。
這樣的解析度適合一些特殊行業的需求,例如:計算機輔助設計、數碼攝
影、地圖學、桌面出版、圖像處理等等。
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RCA 端子
RCA 端子(RCA jack,或 RCA connector),俗稱梅花頭、三色線,是一種應用廣
泛的端子,可以應用的場合包括了模擬視頻,模擬音頻,數字音頻與色差分量傳
輸等。
在最普通用途上,電線兩端均有個標準插頭,存在一個正中央的公頭接端,以環
包圍,此環有時因靈活性而捨棄。裝置上則裝有插口,存在一個以金屬內環包圍
而正中央的小孔。插口的外環直徑比插頭的較小,以容許插頭穩置插上。插口上
內外環之間以絕緣體充填,通常以塑膠充填。
與其他類型端子比較,RCA 端子採用了有別於起初的目的,包括作為電源端子、
無線電端子,以及揚聲器線的端子。非常普遍作為用於複合視訊的端子,但阻抗
匹配性能較差。RCA 端子及線亦常用於傳送 S/PDIF 數碼音訊,以橙色插頭作區
分,亦稱「同軸線」。
RCA 插頭常以顏色區分,黃色用於複合視訊,模擬立體聲音訊中以白色(或黑
色)作左聲道,紅色作右聲道。「黃白紅」這些插口幾乎所有影音器材也有裝置。
在電視機上至少有一副「黃白紅」插口,以作接駁攝錄機(透過 3.5 mm 迷你 TRS
端子至三個 RCA 端子,亦稱「迷你 RCA」)、數位相機及家用遊戲機。雖然近
乎所有影音端子,包括音訊、複合及色差視訊,及 SPDIF 數碼音訊,可同用特性
阻抗值 75 歐姆的電線,但市面上有些特別用途的電線,其電阻值會較高。
RCA 端子公頭插針直徑為 3.70 mm,其環繞的外殼直徑為 8.25 mm。
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DisplayPort
DisplayPort 是視訊電子標準協會推動的數位式視訊介面標準,訂定於 2006 年 5
月;目前最新的 1.2 版,訂定於 2009 年 11 月 22 日。該介面訂定免認證、免授
權金,發展中的新型數位式音訊/視訊介面,主要適應於連接電腦和螢幕,或是
電腦和家庭劇院系統。有意要取代舊有的 VGA 和 DVI 介面。
優點
1. 基於小型封包的協定
o 允許簡易的擴充 DisplayPort 標準
o 允許在單獨實體連線上有多重視訊流(在未來版本)
2. 設計於支援內部晶片之間的聯繫
o 允許直接操作顯示器功能選項,能夠將顯示器的控制迴路去除以生
產更便宜與更輕薄的顯示器。
o 目標是要以統一的連結介面取代筆記型電腦面板內部的 LVDS 連
接。
3. 允許向後相容於單路 DVI/HDMI;雙路的 DVI/HDMI 與類比 VGA 接頭需
要轉換接頭。
4. 支援 RGB 與 YCbCr 色彩空間(ITU-R BT.601 與 BT.709 的格式)
5. 輔助通道能夠使用於觸控式面板資料、USB 連結、相機、麥克風等設備。
6. 較少的通道與內嵌的時脈降低射頻干擾〈RFI〉
- 14. 14
Mini DisplayPort
Mini DisplayPort 是一個微型版本的 DisplayPort。由蘋果公司於 2008 年 10 月 14 日
發表。現在應用於 MacBook(取代先前的 Mini-DVI)、MacBook Air(取代先前
的 Micro-DVI)與 MacBook Pro(取代先前的 DVI)筆記薄電腦中。亦應用於 24
吋的 LED Cinema Display。
與 DisplayPort 一樣,Mini DisplayPort 最高支持 2560×1600 解析度的顯示器。
蘋果公司發表的 Mini DisplayPort 同時也支援 VGA 跟 DVI 信號輸出,但需要加上
轉換器。
於 2008 年 11 月 27 日,蘋果公司免費公開授權其他廠商開發 Mini DisplayPort 的
有關產品。
2011 年 2 月起,Apple 新發布的 Thunderbolt 介 面也開始兼容 DisplayPort 1.1 設備
直接連在來 Thunderbolt 介面進行視頻數據輸出,Thunderbolt 介面向下兼容 Mini
DisplayPort,且二者物理結構及針腳設計完全相同。但 DisplayPort 1.1 設備必須接
在 Thunderbolt 鏈路的末端。
- 15. 15
Thunderbolt
Thunderbolt,計劃代號 Light Peak,是由英特爾發表的連接器標準,早期使用光
纖,後期與蘋果公司共同研發,並改用銅線和蘋果的 Mini DisplayPort 介面外形,
因此它既能以雙向 10Gbps 的速度傳輸數據,也能兼容 Mini DisplayPort 設備直接
連接 Thunderbolt 介面傳輸視頻與聲音信號,還可連接 Apple Thunderbolt Display
直接同時輸出視頻,聲音與數據。現在蘋果的電線支援銅線,目的在於當作電腦
與其他裝置之間的通用匯流排,並能提供電源。2009 年,英特爾在英特爾科技
論壇(IDF)上發表這個技術。蘋果在 2011 年 2 月正式獨家發布具有這種介面的
MacBook Pro 及一根$29 的連接線。蘋果獨享這技術專利權一年。英特爾的發言
人表示,Thunderbolt 與 USB 3.0 可同時應用在未來的系統中,扮演互補角色。
2011 年 2 月 24 日,蘋果電腦發佈新款 MacBook Pro,搭載 Thunderbolt 技術,這
是此技術首次應用在商業產品上。在 PC 產品上蘋果有一年的專利獨享權。同日,
Promise 發佈 Pegasus 存儲產品,同樣應用此技術,這是此技術首次應用存儲業
產品上。稍後,蘋果發佈了使用 Thunderbolt 技術的 Apple Thunderbolt Display,
2012 年發布了兩個小配件:Apple Thunderbolt to Gigabit Ethernet Adapter 和
Apple Thunderbolt to FireWire 轉換器。近來,英特爾發布了 Thunderbolt 主板,
另外,Asus 的 Zenbook 也將加入 Thunderbolt。還有消息稱 Canon 也準備將
Thunderbolt 介面加入自己的 EOS 系列相機中,以應對全高清錄像帶來的巨大文
件。