Подключение телевизора и его разъемы

Подключение телевизора, для удобства пользования домашней аудио видео техникой, осуществляется с помощью разнообразных разъёмов. Делается это для совместимости техники различных фирм производителей и разных годов выпуска. Поэтому и на современном телевизоре есть много разъёмов различных форм и цветов для подключения.

Каждый из них предназначен для разных источников сигнала. Основное отличие идет по назначению, а потом по качеству передачи сигнала. Есть разъёмы для входа и выхода сигнала, для видео и для аудио, цифровые и аналоговые. Ведь современный телевизор используется не только для просмотра телепередач, особенно сейчас, когда появился сервис Smart TV. К телевизору, как источник сигнала или получатель, можно подключить проигрыватель DVD, декодеры телевидения, игровые приставки, компьютер, видеокамеру, спутниковый приёмник, интернет.

Подключая к телевизионному аппарату все эти устройства, прежде всего, прочитайте инструкцию по эксплуатации и для телеприемника и для подключаемого устройства. А при покупке нового телевизора точно нужно знать, что Вы будете подключать и хоть приблизительно, что ещё в будущем придётся подсоединять. Но если у Вас современное оборудование, то подключить его друг к другу можно несколькими способами. Давайте посмотрим, какие есть разъёмы для подключения телевизора к другой аппаратуре и чем они отличаются.

  • Антенный вход (RF). Используется для подключения к телевизору антенны. Качество приёма через такой разъём не самое лучшее и зависит во многом от качества самого эфирного сигнала, поступающего на антенну. Поэтому если есть выбор при подключении, например есть цифровой тюнер, то подключите источник эфирных каналов через цифровой вход.
  • Композитный, A/V вход (тюльпаны). Улучшенная технология, по сравнению с передачей сигнала по одному кабелю, за счёт передачи видео и звука по разным кабелям. Одна из первых разработок для раздельной передачи сигналов аудио и видео, поэтому качество во многом проигрывает более поздним разработкам интерфейсов для передачи сигналов.
  • S-video. Сигнал получается качественней за счёт отдельной передачи сигналов яркости и контрастности. Может работать с сигналами вплоть до 480i.

  • Компонентный вход. Трёхкабельное соединение, где один кабель используется для передачи сигналов яркости и синхронизации, а два для передачи цветоразностных сигналов. Может пропускать сигналы с разрешением 1080i.
  • VGA . Используется для подключения телевизора к компьютеру (D-sub 15-pin). Разъём с 15 отверстиями. Только помните, что телевизор не может так долго работать как компьютерный монитор.
  • SCART. По различным спецификациям, может передавать различные сигналы. Сюда могут входить два канала звука (вход и выход), видеосигнал (вход и выход), сигналы RGB, земля и несколько линий управления.
  • Коаксиальный вход для цифрового видео . Хотя и используются RCA (тюльпаны) вилки, но кабель поддерживает большие частоты, чем аналоговые разъёмы. И качество картинки получается выше.
  • HDMI и DVI . Используются для передачи сигнала HDTV.


    Аудио выходы . Кроме обычных A/V выходов может ещё быть, при наличии декодера в телевизоре, выходы 5.1 или 7.1 для внешней акустики.

    При выборе телевизора смотрите, чтобы разъёмов для подключения телевизора было столько же или больше чем число подключаемых устройств. Особо обратите внимание на расположение разъёмов. Сзади должны быть разъёмы для постоянно подключаемых устройств, а спереди или сбоку для временно подключаемых (видеокамера, игровая приставка, наушники и др.). Разъёмы на подключаемых аппаратах желательно должны быть одного типа.

    vibor-tv.ru

    Разъемы ноутбук ов и их назначение

    Компьютерные технологии подарили миру новые, доселе невиданные возможности. И неотъемлемой частью этих возможностей стали устройства, которые мы используем для обработки информации: компьютеры и ноутбуки, оснащенные большим количеством разнообразных разъемов. В данной статье мы постараемся доступно объяснить назначение различных разъемов, которые вы часто видите на ноутбуках.

    Читать про другие типы разъемов:

    Разъемы для внешних мониторов

    5-контактный выход аналогового сигнала на монитор знаком практически всем. D-Sub предназначен для подключения любого современного монитора или телевизора, оснащенных VGA-входом к ноутбуку. Это нужно для того, чтобы вывести сигнал на экран большей диагонали, чем экран лэптопа.

    Разъем VGA можно встретить как на современных моделях портативных компьютеров, так и на довольно старых. Аналогично и с мониторами – все они оснащены аналоговым входом, поэтому в любой момент вы сможете подключить свой лэптоп к монитору, за исключением разве что нескольких моделей более 27 дюймов или некоторых мониторов Apple.


    Оригинальный файл
    Выход VGA на ноутбуке. Рядом видна заглушка на месте разъема S-Video

    С целью минимизировать занимаемое разъемом пространство на корпусе мобильного ПК, производители обычно не используют винтовое крепление кабеля к разъему, поэтому будьте аккуратны при подключении монитора, старайтесь не перемещать ноутбук. И, естественно, соединять лэптоп и монитор нужно при выключенном ноутбуке.

    S-Video (TV-Out)

    Круглый разъем TV-Out, часто называемый S-Video, предназначен для вывода аналогового ТВ-сигнала с разрешением до 420 твл. То есть данный порт не предназначен для выведения изображения с высоким разрешением на внешний монитор.


    Разъем S-Video

    Привычный вход S-Video на телевизоре имеет 4 контакта – по два для яркостного и цветностного сигналов. Как правило, на ноутбуке можно встретить 7-контактный разъем S-Video, к нему можно подключить стандартный кабель S-Video с четырьмя контактами, однако с помощью переходника можно вывести обычный композитный сигнал для подключения к телевизору со стандартным входом типа RCA (“тюльпан”).


    Компактный переходник S-Video-RCA

    Кроме того, 7-контактный разъем «умеет» передавать сигнал RGB – то есть компонентный, для чего опять же нужен либо специальный кабель, либо переходник.

    Достаточно современный цифровой интерфейс для передачи видеосигнала на монитор. Разъемом DVI оснащаются далеко не все модели ноутбуков: на бюджетных моделях вы DVI не встретите, как, собственно, не встретите его и на бюджетных мониторах.

    Технология

    DVI (Digital Visual Interface) был предложен компанией Silicon Image. Стандарт предназначен для скоростной передачи высококачественного цифрового видеосигнала на монитор без преобразования. Он использует протокол TMDS (Transition Minimized Differential Signaling – дифференцированная передача сигналов с минимальным перепадом уровней): три канала для передачи видео-потоков и дополнительных данных с пропускной способностью до 3.4 Гбит/с на канал с возможностью передачи 24 битов на пиксель. Интересно, что максимальное выводимое разрешение зависит от длины кабеля и его качества. Например, кабелем 4.5 м можно вывести изображение 1920х1200 точек, а кабелем 15 м – лишь 1280х1024 точки.

    Разъем DVI несложно опознать – это 24-контактный разъем с характерным дополнительным блоком контактов, которые отвечают за вывод аналогового сигнала в формате VGA. Этот блок дает возможность использовать простой переходник DVI-VGA, поставляемый в комплекте с современными видеокартами. Однако аналогового блока может и не быть, ведь стандарт предусматривает три типа разъемов:

    • DVI-I – универсальный, с передачей аналогового и цифрового сигналов
    • DVI-D – разработан для передачи только цифрового сигнала
    • DVI-A – «динозавр», которого встретить почти нереально, предназначенный для передачи только аналогового сигнала


      • Разъем DVI-D

      Именно DVI-D чаще всего можно встретить на ноутбуках, устанавливаемый на пару с портом VGA.

      Также существует два варианта разъемов DVI: Dual Link и Single Link. Single Link DVI обеспечивает разрешение экрана до 1920х1200 точек; Dual Link DVI позволяет выводить изображение с разрешением 2048х1536 и выше – более четких мониторов пока просто не существует, либо они непомерно дороги. Опознать тип разъема несложно: Single Link лишен шести контактов посередине разъема.


      Разновидности разъемов DVI

      На ноутбуке с вероятностью 99% вы найдете именно Dual Link DVI.

      Самый современный цифровой интерфейс для передачи видеосигнала на внешний монитор. Устанавливается на мультимедийные ноутбуки и многие видеокарты с поддержкой HD.

      HDMI (High Definition Multimedia Interface) – мультимедийный интерфейс высокой четкости, позволяющий передавать не только HD-видеосигнал, но и цифровой аудио-поток. При этом передаваемая информация шифруется с использованием протокола HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection) для защиты от несанкционированного копирования.

      Стандарт появился в 2002 году и является, по сути, дальнейшим развитием идей, заложенных в интерфейс DVI. Именно поэтому сигнал HDMI несложно передать через переходник DVI-HDMI, хотя и с некоторыми потерями.

      В отличие от DVI, новейшие версии интерфейса поддерживает пропускную способность до 10 Гбит/с на канал, цветность глубиной 48 бит, автоматическую синхронизацию аудио- и видео-сигналов, новые форматы цифрового звука DTS-HD и Dolby HD.

      Максимальная длина кабеля для передачи сигнала в домашних условиях составляет 1.5 метра, однако с помощью усилителей можно увеличить её до 35 м.

      Если ваш ноутбук оснащен разъемом HDMI, то вы можете подключить свой лэптоп к широкоэкранному телевизору или ресиверу, оснащенному данным входом.


      Порт HDMI

      Несмотря на очевидные достоинства, HDMI имеет определенные недостатки, например, малую длину кабеля и их достаточно высокую стоимость, особенно тех, что предназначены для передачи сигнала на большое расстояние.

      DisplayPort

      Новейший стандарт для соединения компьютера и внешнего монитора назван просто – DisplayPort. Подобно HDMI, новый интерфейс позволяет передавать как видео-, так и аудио-сигнал, и предназначен для применения в компьютерной и кинотеатральной технике для соединения источников сигнала с мониторами.

      Точно так же, как у HDMI, сигнал защищается посредством HDCP-протокола, однако планируется ввод более стойкого 128-битного шифровального протокола DPCP (DisplayPort Content Protection).

      Достоинством DisplayPort применительно к портативной технике можно назвать компактность разъема, размеры которого немногим больше USB.

      Основными отличиями DisplayPort от HDMI является более широкий канал для передачи данных 10.8 Гбит/с (хотя последние версии HDMI практически догнали DisplayPort по данному параметру), и большая длина кабеля – до 15 м.


      Разъем mini DisplayPort


      Разъем DisplayPort

      Пока еще разъемы нового стандарта редко встречаются на ноутбуках, однако недалек день, когда стандарт станет массовым.

      www.ferra.ru

      Rgb выход разрешение

      Подключив новенький монитор через модный интерфейс HDMI, многие обнаруживают, что качество изображения не соответствует ожиданиям: на экране блеклая, неконтрастная картинка, либо наоборот цвета неестественно насыщенные, резкие. Кроме того, размеры изображения могут не соответствовать размеру экрана! При этом все безобразия волшебным образом излечиваются подключением через порт DVI. Но что делать, если этого порта на мониторе просто нет? Попробуем разобраться в проблеме.

      Близнецы DVI и HDMI

      Изначально интерфейс HDMI был разработан на основе DVI, причем сам передаваемый сигнал ничуть не изменился. По сути, HDMI был задуман как аналог DVI для бытовой техники. Модификации подвергся разъем (он стал компактнее), добавилась возможность передачи многоканального цифрового звука, появилась возможность воспроизведения защищенного контента (HDCP, от англ. High-bandwidth Digital Content Protection – защита цифрового содержимого с высокой пропускной способностью), а также была убрана функция передачи аналогового сигнала. В частности, поэтому, существуют простые и недорогие переходники HDMI-DVI-D.

      Уже позже, когда базовых возможностей DVI/HDMI стало не хватать, интерфейсы были модернизированы – DVI получил шесть дополнительных контактов для передачи сигнала в более высоком режиме, чем 1920х1200 точек с частотой обновления 60 Гц (DVI-D Dual Link).

      HDMI пошел иным путем – в версии 1.3 была поднята частота синхронизации, за счет чего увеличена пропускная способность интерфейса и появилась поддержка высоких режимов. Кроме того, в версии 1.4 появилась поддержка стереорежимов (3D-видео). Так или иначе, большинство мониторов диагональю меньше 30” работают в режиме 1920х1080 при 60 Гц, а значит, возможностей обычного DVI и HDMI 1.2 достаточно.

      Этот зловредный интерфейс

      Если сигнал один и тот же, то почему же подключение монитора по HDMI нередко вызывает столько проблем, а по DVI все нормально? Причина, как это ни парадоксально, кроется не в технических различиях, а в маркетинговом позиционировании!
      Дело в том, изначально HDMI не планировалось использовать для связи компьютера с мониторов. И в самом деле, зачем? Есть же равнозначный по возможностям DVI! Зато телевизоры, медиаплееры, игровые консоли и видеокамеры быстро обзавелись этим удобным и компактным интерфейсом. Также получили HDMI видеокарты и мониторы – первые для подключения к телевизору, вторые для работы с игровыми консолями и прочей бытовой техникой. И, как закономерный итог, в последнее время HDMI полностью вытеснил DVI на многих моделях мониторов и даже некоторые видеокарты оснащаются двумя портами HDMI.
      И вот тут начали возникать проблемы. Дело в том, что разработчики видеокарт до сих пор предполагают, что подключать к HDMI-интерфейсу видеокарты пользователь будет прежде всего телевизор. Аналогично и разработчики мониторов, считают, что к HDMI-порту монитора, скорее всего, подключено бытовое мультимедийное устройство, а не компьютер. А ведь, несмотря на то, что HDMI – везде HDMI, бытовая и компьютерная техника работают с видеоконтентом несколько по-разному. Разберемся в этих различиях.

      Тяжелое наследие ЭЛТ

      Электронно-лучевая трубка (кинескоп), использовавшаяся в телевизорах на протяжении всего XX века, имеет несколько врожденных недостатков. Один из них – заметные геометрические искажения картинки по краям экрана. Исторически производители телевизоров борются с этим предельно простым способом – закрывая эти области маской экрана. За счет этого, любой ЭЛТ-телевизор «съедает» своей маской примерно 5% изображения – данный эффект называется overscan или, по-русски, забегание развертки.

      Разумеется, производители ТВ-ориентированного контента – телевизионные студии – этот фактор не могут не учитывать. Потому краевые области картинки телевизионных фильмов, шоу, новостных выпусков и т.д. заведомо не содержат никакой полезной информации. Более того, могут содержать и «вредную» информацию – к примеру, микрофон, попавший в кадр во время записи сюжета, и т.д. Конечно, режиссер не будет выбраковывать эти кадры – их же все равно не видно на телевизоре! Кроме того, верхняя часть не использующейся области кадра может содержать служебную информацию, например, телетекст.

      Плазменные и ЖК-панели в маскировании краев кадра не нуждаются, и такой маски не имеют – видимая область занимает всю площадь кадра. Как следствие, телевизионные передачи выглядят на них иначе, с «лишними» областями по краям, что нежелательно. Потому все современные телевизоры поддерживают режим имитации забегания развертки, который так и называется – Overscan (несмотря на то, что никакой развертки там нет). Действует он очень просто: картинка увеличивается примерно 3-5%, края, соответственно, обрезаются.
      Что же происходит, когда вы подключаете видеокарту к монитору по HDMI? Предполагая, что порт HDMI задействован для подключения телевизора, драйвер видеокарты может включить режим компенсации забегания развертки, уменьшив картинку на 3-5%. В итоге изображение становится заметно меньше экрана, часть его площади не используется.

      И NVIDIA и AMD поддерживают такой режим работы, и если в драйверах NVIDIA он по умолчанию отключен, то у AMD – включен и активируется при HDMI-подключении.
      Заметим, что даже при использовании телевизора в качестве монитора, этот режим скорее вреден – при включенном в телевизоре режиме overscan кадр корректно растягивается и занимает весь экран, но четкость теряется, т.к. фактически картинка программно масштабируется с разрешения, к примеру, 1824×1026 пикселей до FullHD (1920х1080 пикселей). В этом случае следует попросту отключить как функцию overscan в телевизоре, так и компенсацию этой функции в драйвере видеокарты.

      Цветовые диалекты

      Проблема с некорректным отображением цветов через HDMI заметно сложнее. Причина всех сложностей кроется в том, что существует несколько моделей представления цветного изображения, причем изначально все они разработаны для аналоговых интерфейсов. Самая распространенная модель – RGB, до сих пор используется в аналоговом интерфейсе VGA, а также в цифровых DVI и HDMI. Согласно ей, картинка разделяется на три цветовых компонента – красный, зеленый и синий. Интенсивность компонента задается одним 8-разрядным числом на каждый пиксель, и, соответственно, может меняться в диапазоне от 0 до 255. Максимально черный цвет в этой модели будет кодироваться как 0, 0, 0, самый яркий белый – 255, 255, 255, ярко-голубой 0, 0, 255 и т.д. В сумме это дает 255х255х255=16777216 сочетаний (цветовых градаций).

      Изначально, из-за ограничений аналогового сигнала использовался не весь диапазон значений, а только от 16 до 235, т.е. черный это 16, 16, 16, белый – 235, 235, 235. Потому исторически сложилось так, что бытовая техника использует именно такой диапазон, так называемый limited RGB. Заметим, что до сих пор используется еще одна, цветоразностная модель YUV (YCbCr), но в данный момент и мониторы и телевизоры используют именно RGB, а при получении YUV вынуждены конвертировать сигнал.

      Компьютерная техника изначально ориентировалась на полный диапазон RGB. Но, как мы помним, HDMI изначально разрабатывался для бытовой техники. Соответственно, видеокарты, ожидающие, что к их порту HDMI будет подключен телевизор, по умолчанию включают ограниченный RGB, монитор же, в зависимости от модели, может ожидать как ограниченный, так и полный RGB по HDMI-порту.

      Тут возможны четыре различных варианта:
      — Видеокарта выдает ограниченный RGB, монитор ожидает полный. Динамический диапазон изображения сужается, черные точки выглядят серыми (т.к. монитор полагает, что 16, 16, 16 – это серый), белый также лишен интенсивности, с прочими цветами то же самое;

      — Видеокарта выдает полный RGB, монитор ожидает полный. Картинка в полном порядке, точно так же, как по DVI;

      — Видеокарта выдает ограниченный RGB, монитор ожидает ограниченный. Динамический диапазон в порядке, но цветовых градаций заметно меньше, чем при полном RGB (220х220х220=10648000 градаций);

      — Видеокарта выдает полный RGB, монитор ожидает ограниченный. Цвета резкие, интенсивность темных цветов слишком мала, ярких – излишне велика. Деталистичность малоконтрастных участков недостаточна.

      www.tehnovosti.ru

      Видеосигналы VGA и компонентный: рассмотрим в подробностях

      Наше поколение живет в эпоху научно-технической революции, но поскольку мы находимся «внутри процесса», то не замечаем стремительной смены поколений окружающих нас технических устройств. Если раньше бытовая техника могла служить десятилетиями, то сейчас за два-три года она безнадежно устаревает – появляются новые идеи, новые технологии и материалы, которые позволяют эти идеи реализовать.

      С момента создания первых искровых передатчиков радиоэлектронная аппаратура была аналоговой. Однако после Второй мировой войны, когда был изобретен биполярный и полевой транзистор, были разработаны первые интегральные микросхемы, цифровые технологии начали завоевывать себе место под солнцем. С точки зрения схемотехники цифровая аппаратура сложнее аналоговой, однако ее функциональные возможности гораздо шире, а некоторые из них принципиально недостижимы при аналоговой обработке сигнала. Несмотря на это, в области современных телевизионных технологий аналоговые видеосигналы применяются весьма широко и не собираются уходить в прошлое.

      Проблема цифрового представления видеосигнала состоит в том, что ширина его спектра во много раз больше ширины спектра такого же видеосигнала, но в аналоговой форме. Современные системы цифрового телевидения, на которые постепенно переходят во всем мире, не способны работать с несжатым сигналом. Его приходится кодировать с помощью алгоритма MPEG, а это, как известно, алгоритм с потерей качества. Вот и выходит, что несмотря на развитие и совершенствование цифровых технологий, проще и дешевле для передачи видеосигнала на большие расстояния пользоваться аналоговыми видеоформатами: и ширина спектра сигнала вполне приемлема, и парк оборудования обширен, да и технологии отработаны до совершенства.

      Цифровые интерфейсы DVI и его развитие HDMI – это, в общем, интерфейсы хоть недалекого, но будущего, да и предназначены они для решения других задач.

      Аналоговый видеосигнал, используемый в современных телевизионных системах, может быть композитным и компонентным.

      Композитный CV (composite video) – это простейший вид аналогового видеосигнала, в котором информация о яркости, цвете и синхронизации передается в смешанном виде. На ранних этапах развития видеотехники именно композитный сигнал передавался по коаксиальному кабелю, соединявшему видеомагнитофоны или видеоплееры с телевизорами.

      Более совершенным вариантом композитного сигнала является сигнал S‑Video. Этот вид аналогового видеосигнала обеспечивает раздельную передачу сигнала яркости (Y) и двух объединённых сигналов цветности (C) по независимым кабелям, из-за чего этот сигнал называют еще YC. Поскольку сигналы яркости и цветности передаются раздельно, сигнал S-Video занимает значительно более широкую полосу частот, чем композитный. По сравнению с композитным видеосигналом, S-Video обеспечивает заметный выигрыш в чёткости и устойчивости изображения, в меньшей степени – в цветопередаче. S-Video широко используется в полупрофессиональной аппаратуре, вещательными студиями, а также при записи на 8-мм пленку в стандарте Hi-8 фирмы Sony.

      Для телевидения высокой четкости и компьютерного видео эти интерфейсы не подходят, поскольку не обеспечивают необходимого разрешения изображения.

      Компонентные видеосигналы

      Для достижения максимального качества изображения и создания видеоэффектов в профессиональном оборудовании видеосигнал разделяется на несколько каналов. Например, в системе RGB видеосигнал делится на красный, синий и зеленый компоненты, а также сигнал синхронизации. Такой сигнал еще называют сигналом RGBS, наибольшее распространение он получил в Европе.

      В зависимости от способа передачи сигналов синхронизации сигнал RGB имеет несколько разновидностей. Если синхроимпульсы передаются в канале зеленого цвета, то сигнал называют RGsB, а если сигнал синхронизации передается во всех цветовых каналах, то RsGsBs.

      Для подключения сигнала RGBS используют кабели с четырьмя разъемами BNC или разъем SCART.


      Кабель для видеосигнала RGBS с разъемами BNC.


      Разъем SCART

      Таблица 1. Назначение контактов разъема SCART

      В системе YUV, получившей распространение в США, используют другой набор компонентов: смешанный сигналы яркости и синхронизации, а также красный и синий цветоразностные сигналы. Для каждой компонентной системы требуется свой тип оборудования, каждая обладает своими достоинствами и недостатками. Для объединения устройств различных видеоформатов необходимы специальные интерфейсные блоки. Разъёмы на концах кабелей обычно бывают RCA или BNC.


      Компонентый сигнал YUV


      Компонентый сигнал формата RGBHV

      Путь формирования видеосигнала таков: изображение раскладывается на сигналы трех первичных цветов: красного (Red – R), зеленого (Green – G) и синего (Blue – В) – отсюда и название «RGB», к которым добавляются сигналы горизонтальной и вертикальной синхронизации (HV), а затем превращается в RGB-сигнал с синхроимпульсами в канале зеленого (RGsB), который далее преобразуется в: компонентный (цветоразностный) сигнал YUV, где Y=0,299R+0,5876G+0,114В; U=R–Y; V= В–Y, преобразуемый затем в сигнал S-Video и композитный видеосигнал. Композитный видеосигнал преобразуется в радиочастотный сигнал, сочетающий аудио- и видеосигналы. Затем он модулируется несущей частотой и превращается в эфирный телесигнал.

      На приемной стороне радиочастотный сигнал в результате демодуляции преобразуется в композитный видеосигнал, из которого в свою очередь в результате ряда преобразований получают компоненты RGB и HV.

      Компонентный сигнал YPbPr преобразуется в RGB + HV в обход многих цепей видеотракта. Разделение цветоразностных сигналов Pb и Pr по отдельным каналам существенно повышает точность передачи фазы цветовой поднесущей, а настройка цветового тона не требуется.

      Сигналы телевидения высокой четкости (ТВЧ, HDTV) 720p и 1080i всегда передаются в компонентном формате, ТВЧ в композитном или s-video форматах не существует.

      Когда зарождался формат DVD, было решено, что при оцифровке материала для записи на DVD именно компонентный сигнал будет переводиться в цифровой вид, а затем обрабатываться по алгоритму MPEG-2 сжатия видеоданнных. Сигнал RGB на выходе DVD-плеера получается из компонентного сигнала YUV.

      Важно отметить различие между соотношением цветовых компонент в RGB и компонентном сигнале формата YUV (YPbPr). В цветовом пространстве RGB относительное содержание (вес) каждой цветовой компоненты одинаково, тогда как в YPbPr оно учитывает спектральную чувствительность человеческого глаза.

      Ограничения по расстоянию передачи компонентных разновидностей видеосигнала от источников сигнала к приемникам сведены в таблицу 2 (для сравнения приведены и некоторые цифровые интерфейсы).

      Видеосигналы VGA

      Одна из широко распространенных разновидностей компонентного сигнала – формат VGA.

      Формат VGA (Video Graphics Array) – это формат видеосигналов, разработанный для вывода на компьютерные мониторы.

      По разрешающей способности форматы VGA принято классифицировать в соответствии с разрешением видеокарт персональных компьютеров, формирующих соответствующие видеосигналы:

    • VGA (640х480);
    • SVGA (800х600);
    • XGA (1024х780);
    • SXGA (1280х1024);
    • UXGA (1600×1200).

    В каждой паре чисел первое показывает число пикселей по горизонтали, а второе – по вертикали изображения.

    Чем выше разрешение, тем меньше размеры светящихся элементов и более качественно изображение на экране. К этому всегда следует стремиться, однако с увеличением разрешения стоимость видеокарт и устройств отображения возрастает.

    Видеотехника развивается стремительно, и некоторые компьютерные форматы, такие как MDA, CGA и EGA ушли в прошлое. Например, формат CGA, считавшийся в течение нескольких лет самым распространенным, обеспечивал изображение с разрешением всего лишь 320х200 при четырех цветах!

    Самый «слабый» из используемых в настоящее время видео форматов, VGA, появился в 1987 году. Количество градаций каждого цвета в нем увеличено до 64, в результате чего число возможных цветов составило 643=262144, что для компьютерной графики имеет даже более важное значение, чем разрешающая способность.

    Назначение контактов разъема VGA приведено в таблице.

    Кроме собственно видеосигналов (R, G, B, H и V) в разъеме (по спецификации VESA) предусмотрены также некоторые дополнительные сигналы.

    Канал DDC (Display Data Channel) предназначен для передачи подробного «досье» дисплея процессору, который, ознакомившись с ним, выдает оптимальный для данного дисплея сигнал с нужным разрешением и экранными пропорциями. Такое досье, называемое EDID (Extended Display Identification Data, или подробные идентификационные данные дисплея), представляет собой блок данных со следующими разделами: бренд-нейм, идентификационный номер модели, серийный номер, дата выпуска, размер экрана, поддерживаемые разрешения и собственное разрешение экрана.

    Таким образом, из таблицы видно, что если не использовать канал DDC, то сигнал формата VGA представляет собой, по сути дела, компонентный сигнал RGBHV.

    В профессиональной аппаратуре вместо кабеля D-Sub с разъемом DB-15 обычно используют кабель с пятью разъемами BNC, что обеспечивает лучшие характеристики линии передачи. Такой кабель лучше согласован с приемником и передатчиком сигнала по импедансу, имеет меньшие перекрестные помехи между каналами, а следовательно лучше подходит для передачи видеосигнала с высоким разрешением (широким спектром сигнала) на большие расстояния.


    Кабель VGA с разъемом DB-15


    Кабель VGA с пятью разъемами BNC

    В настоящее время наиболее широко используются устройства отображения с соотношением сторон 4:3: 800×600, 1024×768 и 1400×1050, однако существуют форматы с необычным соотношением сторон: 1152×970 (около 6:5) и 1280×1024 (5:4).

    Распространение плоских панелей подталкивает рынок к более широкому использованию широкоэкранных дисплеев с соотношением сторон 16:9 с разрешением 852×480 (плазменные дисплеи), 1280×768 (жидкокристаллические дисплеи), 1366×768 и 920×1080 (плазменные и жидкокристаллические дисплеи).

    Требуемая ширина полосы линии связи для передачи сигнала VGA или видеоусилителя определяется как результат произведения количества пикселей по горизонтали на количество строк по вертикали на частоту кадров. Полученный результат следует умножить на коэффициент запаса, равный 1,5.

    Ш [Гц] = Гор * Верт * Кадр * 1,5

    Частота строчной развертки есть произведение числа строк (или рядов пикселей) на частоту кадров.

    Таким образом, сигнал UXGA требует полосу пропускания 173 МГц. Это огромная полоса: она простирается от звуковых частот до седьмого телевизионного канала!

    Как удлинить компонентный сигнал

    На практике часто возникает необходимость передать видеосигналы на расстояния большие, чем указано в вышеприведенных таблицах. Частичным решением проблемы является использование коаксиальных кабелей высокого качества, с малым омическим сопротивлением, хорошо согласованных с линией, имеющих малый уровень помех. Такие кабели довольно дороги и не дают полного решения проблемы.

    Если устройство-приемник сигнала находится на значительном расстоянии, следует использовать специализированное оборудование – так называемые удлинители интерфейса. Устройства этого класса помогают устранить изначальное ограничение на длину линии связи между компьютером и элементами информационной сети. Удлинители сигналов VGA действуют на аппаратном уровне, поэтому они свободны от каких-либо проблем с совместимостью программного обеспечения, согласованием кодеков или преобразованием форматов.

    Если рассматривать пассивную линию (т.е. линию без активного оконечного оборудования), то кабель типа RG-59 способен передать без видимых на экране искажений композитное видео, телевизионный сигнал стандартов PAL или NTSC только на 20-40 м (либо до 50-70 м по кабелю RG-11). Специализированные кабели, например Belden 8281 или Belden 1694A, позволят увеличить дальность передачи примерно на 50%.

    Для сигналов VGA, Super-VGA или XGA, полученных с графических плат компьютеров, обычный кабель VGA обеспечивает передачу изображения с разрешением 640×480 на расстояние 5-7 м (а при разрешении 1024×768 и выше такой кабель не должен быть длиннее 3 м.). Высококачественные промышленные кабели VGA/XGA обеспечивают дальность до 10-15, редко до 30 м. Кроме того, линия связи будет подвержена потерям на высоких частотах (High frequency loss), которые проявляются в снижении яркости до полного исчезновения цвета, ухудшении разрешения и четкости.

    Для устранения этой проблемы можно использовать линейный усилитель-корректор, включенный ПЕРЕД длинным кабелем. В нем используется схема компенсации потерь на высоких частотах, именуемая EQ (Cable Equalization, коррекция кабеля) или управление высокочастотной составляющей – HF (High Frequency) control. Схема EQ обеспечивает частотно-зависимое усиление сигнала для «спрямления» амплитудно-частотной характеристики (АЧХ). Регулятор общего усиления позволяет парировать обычные (омические) потери в кабеле.

    Такие линейные усилители позволяют (при использовании кабелей максимального качества) передать сигнал с разрешением до 1600х1200 (60 Гц) на расстояния до 50-70 м (и больше, при меньших разрешениях).

    Однако не всегда этого достаточно: иногда нужны большие расстояния, иногда на длинный кабель могут наводиться помехи, с которыми линейный усилитель бороться не может. В этом случае обычный коаксиальный кабель VGA можно заменить на иной, более подходящий носитель. Сегодня для этого чаще всего используют недорогой и удобный кабель витой пары, устанавливая на концах кабеля специальные преобразователи (передатчик и приемник).

    Передающее устройство такого удлинителя преобразует видеосигналы в дифференциальный симметричный формат, наиболее подходящий для витых пар. На принимающей стороне восстанавливается стандартный видеоформат.

    Используется обычный кабель для локальных сетей Ethernet, категории 5 и выше. Для видеосигналов лучше подходит неэкранированный кабель (UTP). За счет дешевизны такого кабеля весь тракт передачи сигнала обычно не удорожается, несмотря на необходимость установки дополнительных приборов.

    Данный метод удлинения сигнала VGA хорошо работает на расстояниях до 300 м.

    Аналогичные методы можно использовать и для удлинения компонентных сигналов других типов (YUV, RGBS, s-Video), промышленность выпускает соответствующие разновидности приборов.

    Заметим, что для передачи компонентного видео YUV обычно хорошо подходят и приборы для сигнала VGA (и это оговаривается в их описаниях), если использовать их каналы R, G, B для передачи каналов Y, U и V (каналы синхронизации H и V можно не использовать). Обычно для этого достаточно использовать кабели-переходники для согласования типа разъемов.

    Средой передачи в удлинителях могут также быть оптическое волокно и беспроводный радиоканал. По сравнению с витыми парами, оптоволокно значительно увеличит стоимость, а беспроводная связь не обеспечит достаточной помехозащищенности и надежности, да и получить разрешение на ее использование непросто.

    www.avclub.pro