Semnale video VGA și componente: să aruncăm o privire mai atentă. Conector VGA: pinout, scop

Fiecare utilizator de PC se confruntă mai devreme sau mai târziu să-și conecteze laptopul sau computerul personal la un monitor folosind diverse cabluri și conectori. Toti diferă unele de altele după structură, calitatea imaginii și lungimea maximă admisă a cablului. În anii 90, un conector VGA cu 15 pini a fost folosit pentru a conecta monitoare CRT, ceea ce producea o imagine bună pentru acea vreme. De-a lungul timpului, rezoluția pe care o oferă VGA nu a fost suficientă și a fost înlocuită cu o nouă interfață DVI cu 17 (17-29) pini, cu capacitatea de a afișa o rezoluție mult mai mare datorită mai multă lățime de bandă.

conector DVI

Marile companii și-au unit forțele pentru a dezvolta Digital Visual Interface (DVI). S-a decis de comun acord că ar fi inoportun să se convertească semnalul de două ori. Drept urmare, dezvoltatorii au luat decizia de a crea o singură interfață digitală care să poată afișa imaginea originală fără modificări inutile și pierderi de calitate.

Principiul de bază de lucru interfața constă în noua tehnologie a protocolului de codificare a datelor TMDS. Informațiile implementate anterior de protocol sunt transmise secvenţial către dispozitiv.

Interfața vă permite să obțineți o rezoluție de 1920x1080 la o frecvență de 60 Hz. Acești parametri fac posibilă realizarea debitului 1,65 Gb/s și asta atunci când utilizați o singură conexiune TMDS. Dacă sunt utilizate două conexiuni, atunci viteza va crește la 2 Gb/s. Cu o performanță atât de înaltă, DVI este cu cap și umeri deasupra predecesorilor săi.

Pentru un utilizator simplu, puteți explica de ce interfața vizuală digitală este atât de bună spunând doar că este o interfață video digitală. Nu va fi dificil să-l deosebești de predecesorul său analog - conectorii sunt întotdeauna albi, ceea ce face imposibilă confundarea cu alții. Forma și numărul mai mare de pini este, de asemenea, o diferență caracteristică între interfață.

Cablul de la interfață este limitat în lungime, ca și alți conectori, lungimea sa maximă nu este mai mare de 10 m, ceea ce este cu 7 metri mai mult decât VGA.

Principalele tipuri și diferențe

Pe lângă diferențele caracteristice față de alte interfețe, interfața vizuală digitală diferă și una de cealaltă. Principalele diferențe dintre ele sunt numărul de canale și posibilitatea de a transmite un semnal analogic. Luați în considerare variațiile populare mai detaliat:

Pentru a rezuma diferența dintre conectori, puteți pur și simplu - litera D indică prezența doar unui semnal digital, litera A - numai analog, litera I indică prezența ambelor tipuri de semnal.

În cazul în care placa video are o ieșire Digital Visual Interface, iar monitorul are doar VGA, adaptoarele sunt potrivite. Atunci când achiziționați adaptoare, trebuie să înțelegeți diferența dintre DVI-I și DVI-D, primul va putea transmite un semnal către VGA. există un canal analog, dar cel de-al doilea nu are un canal de comunicație analogic și nu va funcționa pentru a transmite o imagine printr-un adaptor; pentru aceasta se folosesc convertoare speciale scumpe.

Pe lângă adaptoarele DVI-VGA și VGA-DVI, există și alte DVI-HDMI, HDMI-DVI, DVI-DisplayPort, DisplayPort-DVI, toate transmit un semnal digital între ele și nu ar trebui să existe probleme de conexiune.

Dezavantaje tehnologice

Singurul dezavantaj semnificativ al tehnologiei este limitarea lungimii cablului. De exemplu, când se folosește un cablu de 15 m, rezoluția maximă care poate fi atinsă este 1280x1024, dar dacă se folosește doar un cablu de 5 m, rezoluția va crește la 1920x1200. Dacă doriți să conectați un dispozitiv pe o distanță lungă fără pierderi de semnal, va trebui să utilizați repetoare suplimentare care amplifică semnalul.

conector VGA

În 1987, Canon a prezentat lumii un nou conector VGA (Video Graphics Array), care a fost instalat pe o placă video cu același nume. Capacitățile tehnologiei au fost mai mult decât suficiente, deoarece rezoluția originală era 640x480. Rezoluția maximă posibilă fără pierderea calității imaginii de care este capabilă Video Graphics Array este 1280x1024. În ciuda faptului că au apărut de multă vreme interfețe mai eficiente care împing VGA de pe piață, multe televizoare și dispozitive video sunt încă echipate cu acest conector. Motivul deplasării a fost apariția de noi monitoare care necesită o rezoluție mai mare.

Conectorul are un cablaj cu 15 pini și este marcat cu albastru (cu rare excepții), ceea ce face ușor deosebirea lui de DVI (alb). Lungimea maximă a cablului conexiunea este limitată la 3 m.

Datorită dezvoltării tehnologiei, a apărut un nou standard Super Video Graphics Array sau SVGA, care folosește aceeași conexiune cu 15 pini ca și Video Graphics Array, dar este mult mai superior din punct de vedere tehnic. Principala diferență dintre SVGA și VGA este numărul de culori afișate, sunt 16 milioane dintre ele în noua versiune a interfeței, în timp ce cea veche are 256 de culori.

Principalele tipuri

Există trei tipuri principale de conectori VGA DDC1, DDC2, E-DDC:

1. DDC1– permite monitorului să transmită unilateral date cu informații despre caracteristicile sale către computer. După aceea, placa video determină aceste informații pe cablu și detectează monitorul DDC conectat la acesta
2. DDC2– o specificație de acest fel permite deja schimbul de informații în mod bilateral. În primul rând, monitorul își transmite datele către computer, după care computerul ajustează parametrii necesari pentru monitorul conectat.
3. E-DDC- reprezinta cea mai eficienta specificatie. Informațiile despre datele monitorului conectat au fost stocate în memoria dispozitivului.

Toate cele 15 contacte sunt aranjate pe 3 rânduri de 5 contacte. Primele trei contacte sunt responsabili pentru transmiterea unui semnal video analogic de trei culori diferite (1,2,3). Fiecare dintre ele are propriile sale Pământ- 6,7,8 respectiv. Pinii 13 și 14 sunt responsabili pentru orizontală și verticală sincronizare. Pe lângă transmisia semnalului video, interfața are comunicație bidirecțională cu monitorul.

Pinout interfață:

Dacă vorbim despre un mini conector mini VGA (un analog mai mic, cu aceiași parametri), atunci pinout-ul va fi după cum urmează:

Corzi de extensie

Există situații în care computerul și monitorul sau televizorul conectat sunt amplasate în camere diferite și este necesar un cablu de lungime nestandard pentru a le conecta. Îl puteți cumpăra de la orice magazin de calculatoare, dar există două probleme:

• prea mult preț mare cablu - de la 20 USD pentru 15 metri;
• rigiditate cablu standard, care devine o mare problemă pentru așezarea frumoasă și corectă a plintelor. Dacă, la instalarea cablului, este necesar să treacă prin perete, atunci cablul din fabrică nu va ajuta în mod evident. va trebui să găuriți o gaură cu diametrul de 40 mm.

In astfel de cazuri, solutia ideala ar fi sa iti faci singur un prelungitor. Un cablu obișnuit cu pereche răsucită de categoria 5 sau 6 va veni în ajutor în acest sens.

În ceea ce privește prețul, depășește semnificativ cablul de prelungire Video Graphics Array din fabrică, prețul său este de aproximativ 15 ruble pe metru, iar diametrul său este de numai 8 mm.

Folosind doar 8 pini cu perechi răsucite, puteți lipi cu ușurință un cablu prelungitor, dar o puteți face și mai ușor cumpărând un adaptor VGA la RJ-45 din magazin.

Adaptor DVI-D - VGA pentru do-it-yourself

Este imposibil să găsești un astfel de adaptor. Motivul pentru aceasta este că tehnologiile folosesc diferite porturi și tipuri de date. Dacă vă uitați cu atenție la pinout-ul DVI-D, va deveni vizibil că are fara contacte pentru a transmite semnalul analogic cerut de VGA.

În acest caz, poate ajuta convertor DVI-D - VGA, care convertește semnalul digital care vine de la interfața vizuală digitală în analog. Aceasta este singura opțiune de conectare.

Merită remarcat că, dacă rupeți 4 „contacte suplimentare” din cauza cărora adaptorul obișnuit nu este introdus în conector, oricum nimic nu va funcționa, deoarece acestea sunt responsabile pentru transmiterea semnalului analogic.

Lungimea maximă a cablului

Toate interfețele au o limită privind lungimea maximă admisă a cablului la care calitatea semnalului nu se pierde. Cu cât cablul este mai lung, cu atât semnalul este mai rău și, prin urmare, rezoluția maximă. Pentru fiecare tip, lungimea maximă este diferită, deoarece interfețele folosesc tehnologii și tipuri de semnal diferite.

Pentru DVI - 10, VGA - 3 m, HDMI - 10 m.

Diferența dintre DVI și VGA

Principala diferență dintre acești conectori este rezolutie maximaȘi calitatea picturii. În plus, Digital Visual Interface are de la 17 la 29 de pini, în timp ce VGA are doar 15. O altă diferență este tipul de semnale cu care funcționează interfețele: pentru VGA este analogică, iar pentru Digital Visual Interface este digitală. Din acest motiv, VGA trebuie convertit de două ori, ceea ce degradează semnificativ calitatea imaginii rezultate.

Care este mai bine DVI sau HDMI

Comparând aceste două interfețe, putem spune că sunt oarecum echivalente. Marele avantaj al HDMI este că cu un singur cablu puteți transporta atât date video, cât și audio, reducând astfel numărul de fire care abundă în sistemele multimedia de astăzi. Diferența esențială este rezolutie maxima, care HDMI în prezent poate fi 10240 × 5760.

Diferența dintre VGA și HDMI

Este incorect să comparăm aceste două interfețe din cauza diferenței lor în timpul de creare. HDMI este un conector destul de nou care oferă utilizatorului o imagine excelentă și un sunet grozav printr-un singur cablu. Video Graphics Array este acum folosit mai ales în tehnologia veche care nu este compatibilă cu noile tehnologii.

Salutări cititorilor mei și continuăm să discutăm despre diferitele tipuri de conectori folosiți pentru transmiterea semnalului video. Subiectul conversației noastre de astăzi va fi conectorul VGA, care este bine cunoscut de mulți pentru culoarea sa albastră memorabilă.

Unii atribuie inventarea acestui conector IBM, care în 1987 a sugerat să-l folosească pentru a conecta monitoare la computerele lor PS/2.

Apoi, cu ajutorul unui astfel de conector, numit Video Graphics Array (video graphics array), a fost transmisă o imagine de 640x480 pixeli (numită și format VGA).

Dar, de fapt, precursorul acestui tip de conectori este o divizie a ITT Corporation, care în 1952 a propus conceptul de conectori compacti cu un număr mare de contacte cu pini situate în interiorul ecranului.

Forma sa seamănă cu un fag D inversat, ceea ce a asigurat că este conectat în mod corect. Datorită scrisorii, acești conectori au început să fie etichetați D-sub (subminiatura).

Cincisprezece contacte importante

Dar să ne întoarcem cu 30 de ani în urmă, când conectorul VGA s-a răspândit în industria calculatoarelor (plăci video, monitoare). Caracteristica sa a fost transmisia progresivă a video analogic. Fiecare dintre cei 15 contacte ai săi era responsabil pentru anumiți parametri:

• semnale RGB separate;
• metode de sincronizare;
• alte canale de control

Mai detaliat, pinout-ul standard arată astfel:

Indicatorii de luminozitate au fost determinați prin modificarea tensiunii semnalului în intervalul 0,7-1 V.

Acest aspect, împreună cu o interfață video componentă stabilă, a oferit o calitate a imaginii destul de decentă cu o rată de reîmprospătare rapidă. Potențialul inerent acestui sistem a făcut posibilă reatribuirea sarcinilor unor contacte individuale și furnizarea de semnalizare pentru echipamente mai avansate. Un avantaj suplimentar al conectorului a fost sistemul său de fixare cu două șuruburi, care asigură o fiabilitate ridicată a conexiunii.

Conector cu mare potential

Dacă la început conectorul D-sub VGA a fost conectat la monitoare CRT, apoi, de-a lungul timpului, a început să fie utilizat în ecranele moderne cu cristale lichide cu o rezoluție de 1280 × 1024 și o rată a cadrelor de până la 75 Hz. De fapt, folosind un astfel de cablu, s-a transmis un semnal digital, care a suferit o dublă conversie (la analog și invers). Cu o calitate adecvată a firului de conectare, prezența unei împletituri de ecranare și o lungime scurtă a conexiunii, imaginea transmisă a fost destul de bună.

De-a lungul timpului, a apărut o versiune mai mică - mini VGA, care a fost folosit în echipamente compacte și laptop-uri.

Și dimensiunea principală a conectorului, datorită fiabilității sale ridicate, a devenit solicitată în sistemele de automatizare industrială. Au apărut și numeroase adaptoare pentru conectarea unui muf VGA la alte tipuri de conectori (RCA DVI-I, HDMI).

În plus, semnalul analogic vă permite să difuzați simultan imaginea pe două monitoare. Cum arată cablul splitter VGA, pentru o astfel de comutare puteți vedea în imagine

Desigur, astăzi, pentru video cu o rezoluție maximă, capacitățile VGA analogice nu mai sunt suficiente și trebuie să treci la streaming digital folosind, sau chiar mai bine, HDMI sau, care are cea mai mare rată de transfer de date. Această idee este promovată activ de Intel și AMD, care au anunțat oficial că începând din 2015 produsele lor nu vor suporta VGA.

Acestea sunt toate informațiile despre conectorii VGA. În sfârșit, vreau să vă recomand să vă revizuiți monitorul și televizorul pentru a abandona cablurile analogice în favoarea celor digitale și sunt sigur că va exista o astfel de oportunitate.

Atât, ne vedem curând pe paginile noilor mele articole.

Monitoarele PC și multe alte dispozitive video electronice pot funcționa în moduri precum VGA și SVGA. Care sunt caracteristicile lor? Care este diferența dintre VGA și SVGA?

Fapte despre VGA

VGA- un standard de reproducere digitală a imaginilor, suportat de monitoarele de computer, precum și de adaptoare grafice. În acest caz, afișajul și placa video interacționează în modul VGA într-o legătură inextricabilă: dacă adaptorul grafic transmite un semnal în standardul VGA către monitor, atunci trebuie să reproducă o imagine care să corespundă pe deplin parametrilor specificați.

Transferul de date de la adaptorul grafic la afișaj se realizează în acest caz printr-un canal analog. Cel mai des folosit este un conector VGA special cu 15 pini metalici - DE-15.

Standardul VGA este o tehnologie complexă reprezentată de o combinație de mai multe componente hardware. Principalul este controlerul grafic al plăcii video. Un astfel de dispozitiv este responsabil pentru asigurarea schimbului de date digitale între procesorul PC-ului și memoria video. La rândul lor, datele sunt plasate temporar în modulele RAM corespunzătoare, care sunt transmise unui monitor de computer prin conversie analogică. O altă componentă hardware importantă folosită în standardul VGA este ceasul. Îmbunătățește stabilitatea reproducerii straturilor de culoare.

Un adaptor video care acceptă VGA poate genera o imagine formată din 256 de culori diferite. Acest indicator ar putea fi considerat relativ decent pentru un PC din anii 80 - când standardul VGA a fost de fapt dezvoltat. Cu toate acestea, pentru piața în creștere rapidă a industriei computerelor din anii 90, aceasta a fost evident mai mult decât modestă. De aceea, inginerii mărcilor de top din lume au dezvoltat un standard îmbunătățit pentru reproducerea imaginilor digitale - SVGA.

Fapte despre SVGA

Standard SVGA, sau Super VGA, a fost rezultatul îmbunătățirilor ulterioare ale componentelor hardware care formează tehnologia VGA. În principiu, este și un set de soluții hardware similare ca funcționare cu cele implementate în VGA, dar mult mai productive.

Datorită tehnologiei superioare, adaptoarele video și monitoarele capabile să funcționeze în modul SVGA pot afișa un număr mare de culori - până la 16 milioane. Acest lucru vă permite să redați aproape orice imagine în culori pline pe ecranul unui computer, să faceți jocuri realiste, să editați fotografii. și videoclipuri.

Trebuie remarcat faptul că semnalul din standardul SVGA de la adaptorul video la monitor poate fi transmis folosind același conector cu 15 pini ca și în cazul utilizării tehnologiei VGA.

Care este diferența fundamentală dintre VGA și SVGA?

Principala diferență dintre VGA și SVGA este numărul de culori acceptate de standarde. Formatul VGA vă permite să afișați până la 256 de culori pe ecran, SVGA - până la 16 milioane.O astfel de diferență, desigur, este predeterminată de nivelul tehnologiilor implementate în aceste standarde. Evident, SVGA este, de asemenea, incomparabil mai avansat din punct de vedere tehnologic. În acest caz, totuși, semnalul din standardul SVGA, așa cum am menționat mai sus, poate fi transmis prin aceleași interfețe hardware ca și VGA. Astfel, inițial a fost pusă în ele o anumită resursă pentru a asigura o creștere a performanței PC-ului în ceea ce privește formarea unei imagini digitale.

tabel comparativ

După ce am aflat care este diferența dintre VGA și SVGA, să afișăm criteriile corespunzătoare într-un tabel mic.

Sunați sau direct pe site! Specialiștii noștri vă vor ajuta cu plăcere!

Întâlnim abrevieri străine VGA și DVI când luăm în considerare monitoare, televizoare și plăci video (sau computere asamblate sau plăci de bază). Aceste denumiri aparțin în acest context interfețelor și standardelor pentru conectarea echipamentelor video. Adevărat, există o nuanță: VGA este, de asemenea, o desemnare pentru rezoluția matricelor de ecran, corespunzătoare la 640x480. Cu toate acestea, comparând DVI și VGA, vom lua în considerare doar interfețele de conectare și transmisie a semnalului. Trebuie spus imediat că disputele active pe această temă au epuizat acum câțiva ani - tehnologiile nu stau pe loc, iar era HDMI total se apropie deja cu putere.

Definiție

VGA- interfață analogică cu cincisprezece pini pentru conectarea monitoarelor la echipamente video, în primul rând la un PC.

conector VGA

DVI- interfata digitala pentru conectarea monitoarelor la echipamente video. Numărul de contacte, în funcție de specificație, variază de la 17 la 29.

Comparaţie

Diferența dintre VGA și DVI este deja vizibilă din definiții - o interfață este analogică, cealaltă este digitală. Majoritatea utilizatorilor neexperimentați știu că trăim în era digitală, așa că ei preferă automat DVI ca interfață mai modernă. Și există motive pentru aceasta - tehnologiile digitale oferă oportunități ample, înlocuindu-le în cele din urmă pe cele analogice. Totuși, aceasta este doar teorie, dar în practică este uneori imposibil să distingem unde se obține imaginea prin VGA și unde prin DVI, mai ales când monitoarele sunt extrase din nișe bugetare. Merită să te deranjezi cu abrevierile în acest caz?

Calitatea imaginii este, desigur, mai bună pe DVI. Acest lucru se datorează faptului că plăcile video sunt dispozitive digitale. Schema de funcționare a VGA se dovedește a fi cam așa: un semnal digital pentru transmisie prin VGA este convertit în analog și apoi pentru a scoate o imagine - din nou în digital. Pentru DVI, lanțul este mai scurt: cifră - cifră, astfel încât calitatea nu se pierde în timpul conversiei. De asemenea, imaginea pe VGA poate fi distorsionată din cauza interferențelor externe, în timp ce DVI nu are o astfel de caracteristică. Merită să ne amintim despre setări: DVI implică corectarea automată a imaginii (controlul este și digital), oferind utilizatorului direct doar modificarea setărilor de culoare și luminozitate în conformitate cu caracteristicile vederii, luminii și sarcinilor. VGA cere utilizatorului să definească clar ceea ce dorește și să aducă singur imaginea în conformitate cu dorințele.

Din punct de vedere fizic, conectorii DVI și VGA sunt complet diferiți, dar compatibilitatea este asigurată folosind adaptoare. Inițial, VGA a fost destinat monitoarelor CRT, iar DVI într-una dintre versiuni (sunt trei în total - I, A și D) acceptă doar CRT-uri. O altă opțiune este doar pentru numere, iar una este universală.

Plăcile video moderne sau ieșirile video lipite pe plăcile de bază au uitat sau practic au uitat de VGA, lăsând această interfață doar celor mai bugetare modele. În plus, dacă este prezent, este aproape întotdeauna asociat cu DVI, astfel încât utilizatorul are de ales. Dar tehnologiile de ieșire a imaginii cu interfețe VGA sunt furnizate puțin mai des - din economie. Adesea, la kit se adaugă un adaptor pentru astfel de monitoare. Mai vorbim de modele bugetare și de format mic. Electronicele mobile, echipate anterior cu conectori miniVGA, au trecut acum aproape complet la HDMI.

Site-ul constatărilor

1. DVI - interfață digitală, VGA - analogică.
2. VGA implică conversie dublă a semnalului.
3. Calitatea imaginii DVI este teoretic mai mare.
4. Conexiunea VGA poate suferi interferențe externe.
5. DVI presupune corectarea automată a imaginii.
6. VGA are 15 pini, DVI are 17 până la 29.
7. Astăzi, VGA este lotul de modele bugetare de monitoare și plăci video.

Generația noastră trăiește în era revoluției științifice și tehnologice, dar din moment ce ne aflăm „în interiorul procesului”, nu observăm schimbarea generațională rapidă a dispozitivelor tehnice din jurul nostru. Dacă aparatele electrocasnice anterioare puteau servi zeci de ani, acum ele sunt iremediabil depășite în doi sau trei ani - apar idei noi, tehnologii și materiale noi care permit realizarea acestor idei.

De la crearea primelor emițătoare de scânteie, echipamentele electronice au fost analogice. Cu toate acestea, după cel de-al Doilea Război Mondial, când au fost inventate tranzistoarele bipolare și cu efect de câmp, au fost dezvoltate primele circuite integrate, tehnologiile digitale au început să-și câștige locul în soare. Din punct de vedere al circuitelor, echipamentele digitale sunt mai complicate decât cele analogice, dar funcționalitatea sa este mult mai largă, iar unele dintre ele sunt fundamental de neatins cu procesarea semnalului analogic. În ciuda acestui fapt, în domeniul tehnologiei moderne de televiziune, semnalele video analogice sunt utilizate pe scară largă și nu vor deveni un lucru din trecut.

Problema reprezentării digitale a unui semnal video este că lățimea spectrului acestuia este de multe ori mai mare decât lățimea spectrului aceluiași semnal video, dar în formă analogică. Sistemele moderne de televiziune digitală, care sunt transferate treptat în întreaga lume, nu pot funcționa cu un semnal necomprimat. Trebuie să fie codificat folosind algoritmul MPEG, despre care se știe că este un algoritm cu pierderi. Deci, se dovedește că, în ciuda dezvoltării și îmbunătățirii tehnologiilor digitale, este mai ușor și mai ieftin să utilizați formate video analogice pentru transmiterea unui semnal video pe distanțe lungi: lățimea spectrului de semnal este destul de acceptabilă, iar flota de echipamente este extinsă, iar tehnologiile au fost elaborate la perfecțiune.

Interfețele digitale DVI și dezvoltarea sa HDMI sunt, în general, interfețe apropiate, dar viitoare, și sunt destinate rezolvării altor probleme.

Semnalul video analogic utilizat în sistemele moderne de televiziune poate fi compus sau component.

CV compus(video compozit) este cea mai simplă formă de semnal video analogic, în care informațiile despre luminozitate, culoare și sincronizare sunt transmise într-o manieră mixtă. În primele etape ale dezvoltării tehnologiei video, semnalul compozit era transmis printr-un cablu coaxial care conectează VCR sau playere video la televizoare.

O versiune mai perfectă a semnalului compozit este semnalul S-Video. Acest tip de semnal video analogic asigură transmisia separată a semnalului de luminanță (Y) și a celor două semnale combinate de crominanță (C) prin cabluri independente, motiv pentru care acest semnal este numit și YC. Deoarece semnalele de luminanță și crominanță sunt transmise separat, semnalul S-Video ocupă o lățime de bandă mult mai mare decât cel compozit. În comparație cu videoclipul compozit, S-Video oferă un câștig vizibil în claritatea și stabilitatea imaginii și, într-o măsură mai mică, în reproducerea culorilor. S-Video este utilizat pe scară largă în echipamente semi-profesionale, studiouri de difuzare și atunci când se înregistrează pe film de 8 mm în standardul Sony Hi-8.

Pentru televiziunea de înaltă definiție și video pe computer, aceste interfețe nu sunt potrivite deoarece nu oferă rezoluția necesară a imaginii.

Semnale video componente

Pentru a obține o calitate maximă a imaginii și a crea efecte video în echipamentele profesionale, semnalul video este împărțit în mai multe canale. De exemplu, în sistemul RGB, semnalul video este împărțit în componente roșii, albastre și verzi, precum și un semnal de sincronizare. Acest semnal se mai numește și semnal RGBS, este cel mai utilizat în Europa.

În funcție de modul în care sunt transmise semnalele de sincronizare, semnalul RGB are mai multe varietăți. Dacă impulsurile de sincronizare sunt transmise pe canalul verde, atunci semnalul se numește RGsB, iar dacă semnalul de sincronizare este transmis pe toate canalele de culoare, atunci RsGsBs.

Pentru a conecta semnalul RGBS, utilizați cabluri cu patru conectori BNC sau un conector SCART.

Cablu video RGBS cu conectori BNC.

conector SCART

Tabelul 1. Scopul pinii conectorului SCART

Sistemul YUV utilizat în SUA folosește un set diferit de componente: semnale mixte de luminanță și sincronizare, precum și semnale de diferență de culoare roșu și albastru. Fiecare sistem component necesită propriul său tip de echipament, fiecare cu propriile avantaje și dezavantaje. Pentru a combina dispozitive de diferite formate video, sunt necesare blocuri speciale de interfață. Conectorii de la capetele cablurilor sunt de obicei RCA sau BNC.

Semnal component YUV

Semnal component format RGBHV

Modul în care se formează semnalul video este următorul: imaginea este descompusă în semnale de trei culori primare: roșu (Roșu - R), verde (Verde - G) și albastru (Albastru - B) - de unde și numele „RGB”, la care se adaugă semnale de sincronizare orizontală și verticală (HV) și apoi convertite într-un semnal RGB cu sincronizare canal verde (RGsB), care este ulterior convertit în: semnal component YUV (diferență de culoare), unde Y=0,299R+0,5876G+ 0,114V; U=R-Y; V= V–Y, care este apoi convertit în S-Video și video compozit. Semnalul video compozit este convertit într-un semnal RF care combină semnale audio și video. Apoi este modulat de o frecvență purtătoare și convertit într-un semnal de televiziune.

Pe partea de recepție, semnalul RF este demodulat într-un semnal video compozit, din care, la rândul său, se obțin componente RGB și HV ca urmare a unei serii de transformări.

Semnalul componentei YPbPr este convertit în RGB + HV, ocolind multe circuite din calea video. Separarea semnalelor de diferență de culoare Pb și Pr în canale separate îmbunătățește considerabil acuratețea fazei subpurtătorului de culoare și nu este necesară ajustarea nuanței.

Semnalele de televiziune de înaltă definiție 720p și 1080i (HDTV, HDTV) sunt transmise întotdeauna în format component, HDTV în formate compozite sau s-video nu există.

Când a luat naștere formatul DVD, s-a decis ca la digitalizarea materialului pentru înregistrarea pe DVD, semnalul component să fie digitizat și apoi procesat folosind algoritmul de compresie video MPEG-2. Semnalul RGB ieșit de la playerul DVD este derivat din semnalul componentului YUV.

Este important de remarcat diferența dintre raportul componentelor de culoare în RGB și un semnal component YUV (YPbPr). În spațiul de culoare RGB, conținutul relativ (greutatea) fiecărei componente de culoare este același, în timp ce în YPbPr ia în considerare sensibilitatea spectrală a ochiului uman.

Raportul componentelor în spațiul de culoare RGB

Raportul componentelor în spațiul de culoare YPbPr

Limitările privind distanța de transmisie a semnalelor video componente de la sursele de semnal la receptoare sunt rezumate în Tabelul 2 (unele interfețe digitale sunt, de asemenea, prezentate pentru comparație).

Semnale video VGA

Unul dintre cele mai utilizate tipuri de semnal component este formatul VGA.

Formatul VGA (Video Graphics Array) este un format de semnal video conceput pentru afișare pe monitoarele computerelor.

După rezoluție, formatele VGA sunt de obicei clasificate în funcție de rezoluția plăcilor video ale computerelor personale care formează semnalele video corespunzătoare:

• VGA (640x480);
• SVGA (800x600);
• XGA (1024x780);
• SXGA (1280x1024);
• UXGA (1600x1200).

În fiecare pereche de numere, primul arată numărul de pixeli în direcția orizontală, iar al doilea în direcția verticală a imaginii.

Cu cât rezoluția este mai mare, cu atât dimensiunea elementelor luminoase este mai mică și imaginea de pe ecran este mai bună. Acesta ar trebui să fie întotdeauna scopul, dar pe măsură ce rezoluția crește, costul plăcilor grafice și al dispozitivelor de afișare crește.

Tehnologia video se dezvoltă rapid, iar unele formate de computer, cum ar fi MDA, CGA și EGA, fac parte din trecut. De exemplu, formatul CGA, considerat cel mai răspândit de câțiva ani, asigura o imagine cu o rezoluție de doar 320x200 cu patru culori!

„Cel mai slab” dintre formatele video utilizate în prezent, VGA, a apărut în 1987. Numărul de gradări ale fiecărei culori din ea este crescut la 64, drept urmare numărul de culori posibile a fost 643=262144, ceea ce este chiar mai important pentru grafica pe computer decât rezoluția.

Atribuirea pinii conectorului VGA este prezentată în tabel.

Pe lângă semnalele video reale (R, G, B, H și V), în conector sunt furnizate și unele semnale suplimentare (conform specificației VESA).

Canalul DDC (Display Data Channel) este conceput pentru a transmite procesorului un „dosar” detaliat al afișajului, care, familiarizându-se cu acesta, produce semnalul optim pentru acest afișaj cu rezoluția și proporțiile ecranului dorite. Acest dosar, numit EDID (Extended Display Identification Data, sau date detaliate de identificare a afișajului), este un bloc de date cu următoarele secțiuni: numele mărcii, numărul de identificare a modelului, numărul de serie, data lansării, dimensiunea ecranului, rezoluțiile acceptate și ecranul nativ rezoluţie.

Astfel, tabelul arată că, dacă nu utilizați canalul DDC, atunci semnalul în format VGA este, de fapt, un semnal component RGBHV.

În echipamentele profesionale, se folosește de obicei un cablu cu cinci conectori BNC în locul unui cablu D-Sub cu un conector DB-15, care oferă o performanță mai bună a liniei de transmisie. Un astfel de cablu are o impedanță mai potrivită cu receptorul și transmițătorul semnalului, are mai puțină diafonie între canale și, prin urmare, este mai potrivit pentru transmiterea de semnale video de înaltă rezoluție (spectru larg de semnal) pe distanțe lungi.

Cablu VGA cu conector DB-15

Cablu VGA cu cinci conectori BNC

Dispozitivele de afișare cu raport de aspect 4:3 sunt în prezent cele mai utilizate: 800x600, 1024x768 și 1400x1050, dar există formate cu rapoarte de aspect neobișnuite: 1152x970 (aproximativ 6:5) și 1280x1024 (5:4).

Răspândirea panourilor plate împinge piața către o utilizare mai largă a afișajelor cu ecran lat 16:9 cu rezoluții de 852x480 (plasmă), 1280x768 (LCD), 1366x768 și 920x1080 (plasmă și LCD).

Lățimea de bandă de legătură necesară pentru transmiterea unui semnal VGA sau amplificator video este determinată prin înmulțirea numărului de pixeli orizontali cu numărul de linii verticale cu rata de cadre. Rezultatul obținut trebuie înmulțit cu un factor de siguranță egal cu 1,5.

W [Hz] = Hor * Vert * Frame * 1,5

Frecvența de scanare orizontală este produsul dintre numărul de linii (sau rânduri de pixeli) și rata de cadre.

Astfel, un semnal UXGA necesită o lățime de bandă de 173 MHz. Aceasta este o bandă uriașă: se extinde de la frecvențele audio până la al șaptelea canal de televiziune!

Cum se prelungește un semnal component

În practică, adesea devine necesară transmiterea semnalelor video pe distanțe mai mari decât cele indicate în tabelele de mai sus. O soluție parțială a problemei este utilizarea cablurilor coaxiale de înaltă calitate, cu rezistență ohmică scăzută, bine adaptate la linie și cu un nivel scăzut de interferență. Astfel de cabluri sunt destul de scumpe și nu oferă o soluție completă a problemei.

Dacă receptorul de semnal este situat la o distanță considerabilă, ar trebui să se utilizeze echipamente specializate - așa-numitele extensii de interfață. Dispozitivele din această clasă ajută la eliminarea limitării inițiale privind lungimea liniei de comunicație dintre un computer și elementele rețelei de informații. Extensoarele de semnal VGA funcționează la nivel hardware, astfel încât nu au probleme de compatibilitate software, negociere de codec sau conversie de format.

Dacă luăm în considerare o linie pasivă (adică o linie fără echipament terminal activ), atunci cablul de tip RG-59 este capabil să transmită semnal de televiziune video compozit, PAL sau NTSC doar la 20-40 m (sau până la 50-70 m) fara distorsiuni vizibile pe ecran.m prin cablu RG-11). Cablurile specializate precum Belden 8281 sau Belden 1694A vor crește distanța de transmisie cu aproximativ 50%.

Pentru semnalele VGA, Super-VGA sau XGA primite de la plăcile grafice de computer, un cablu VGA convențional oferă o transmisie a imaginii cu rezoluție 640x480 pe o distanță de 5-7 m (și la rezoluție 1024x768 și mai mare, un astfel de cablu nu trebuie să fie mai lung decât 3 m.). Cablurile industriale VGA/XGA de înaltă calitate oferă o gamă de până la 10-15, rareori până la 30 m. În plus, linia de comunicație va fi supusă pierderii de înaltă frecvență, care se manifestă printr-o scădere a luminozității până când culoarea dispare, deteriorarea rezoluției și clarității.

Pentru a elimina această problemă, puteți folosi un amplificator-corector liniar inclus ÎNAINTE de un cablu lung. Utilizează o schemă de compensare a pierderilor de înaltă frecvență numită control EQ (Egalizare cablu, corecție prin cablu) sau control HF (Frecvență înaltă). Circuitul EQ oferă o amplificare a semnalului dependentă de frecvență pentru a „aplatiza” răspunsul în frecvență (AFC). Controlul general al câștigului vă permite să evitați pierderile obișnuite (ohmice) din cablu.

Astfel de amplificatoare liniare permit (când se folosesc cabluri de cea mai înaltă calitate) să transmită un semnal cu o rezoluție de până la 1600x1200 (60 Hz) la distanțe de până la 50-70 m (și mai mult, cu rezoluții mai mici).

Totuși, acest lucru nu este întotdeauna suficient: uneori sunt necesare distanțe mari, alteori interferențe pot fi induse pe un cablu lung cu care un amplificator liniar nu poate face față. În acest caz, cablul coaxial VGA obișnuit poate fi înlocuit cu un alt mediu, mai potrivit. Astăzi, pentru aceasta, cel mai des este folosit un cablu cu pereche răsucită ieftin și convenabil, instalând convertoare speciale (emițător și receptor) la capetele cablului.

Emițătorul unui astfel de cablu prelungitor convertește semnalele video într-un format simetric diferențial, care este cel mai potrivit pentru perechi răsucite. Pe partea de recepție, formatul video standard este restaurat.

Utilizează un cablu Ethernet LAN obișnuit, Categoria 5 sau mai mare. Pentru semnalele video, cablul neecranat (UTP) este mai potrivit. Datorită prețului ieftin al unui astfel de cablu, întreaga cale de transmisie a semnalului nu devine de obicei mai scumpă, în ciuda necesității de a instala dispozitive suplimentare.

Această metodă de extindere a semnalului VGA funcționează bine la distanțe de până la 300 m.

Metode similare pot fi folosite pentru a prelungi alte tipuri de semnale componente (YUV, RGBS, s-Video), industria produce tipurile corespunzătoare de dispozitive.

Rețineți că dispozitivele de semnal VGA sunt de obicei potrivite pentru transmiterea video cu componente YUV (și acest lucru este stipulat în descrierile lor), dacă utilizați canalele lor R, G, B pentru a transmite canalele Y, U și V (canalele de sincronizare H și V nu pot fi folosit). De obicei, este suficient să folosiți cabluri adaptoare pentru a se potrivi tipului de conectori.

Mediul de transmisie în prelungitoare poate fi, de asemenea, fibră optică și un canal radio fără fir. În comparație cu perechile răsucite, fibra optică va crește semnificativ costul, iar comunicațiile fără fir nu vor oferi suficientă imunitate la zgomot și fiabilitate și nu este ușor să obțineți permisiunea de a o folosi.