Вход компонентный на телевизоре для чего
HDMI или компонентный интерфейс?
HDMI получает в последнее время всё большее распространение. Однако у многих возникает вопрос: действительно ли оправданно использование нового интерфейса или же старые, заслуженные – например, компонентный – ему не уступают? Чтобы разобраться в этом, нам придётся начать с некоторых фактов, касающихся технической стороны конкурирующих стандартов.
Обычно для передачи компонентного видео в быту используются три коаксиальных кабеля с разъёмами типа «тюльпан» – это и есть один из вариантов компонента.
Компонентный кабель RCA
Компонентный кабель RCA
Хотя есть и другие, например – кабель SCART.
Именно выбранный тип провода в значительной мере определяет достоинства и недостатки интерфейса передачи данных. Коаксиальный кабель хорош своей малой чувствительностью к помехам и слабым угасанием в нём сигнала – это обусловлено соосным расположением проводников, а также возможностью высокоточного контроля за равномерностью волнового сопротивления (75 Ом плюс-минус 1-2%). С другой стороны, он сравнительно дорогой, толстый и негибкий.
Кабель HDMI состоит из четырёх витых пар. По первым трём передаются видео и аудио, а также технические данные. По четвёртой – хронометрическая информация. Витая пара стоит дёшево, к тому же она тонкая и гибкая. Однако сигнал – особенно высокочастотный – быстро в ней искажается и затухает. Ибо расположение проводников здесь менее удачное, чем в коаксиальном кабеле, и контроль за равномерностью волнового сопротивления в данном случае затруднён – колебания его значений могут достигать десяти и более процентов.
Итак, с физическим уровнем разобрались. Дальше было бы логично коснуться цветовых моделей, используемых в том и другом интерфейсе. Однако на самом деле обсуждать здесь особо и нечего – в данной области HDMI и компонент довольно похожи. Судите сами: оба интерфейса используют по два варианта кодирования цветовой информации; в случае с HDMI это RGB и YCbCr, а в случае с компонентным видео – RGB и YPbPr. При этом YCbCr и YPbPr – это фактически цифровой и аналоговый вариант одной и той же цветовой модели. Конечно, есть и некоторые различия, но на итоговую картинку в телевизоре они не влияют.
А вот тип представления информации мы рассмотрим подробнее. Компонентный интерфейс – аналоговый. Поскольку большинство современных видеоприборов работают с цифровыми данными, источник компонентного сигнала приходится снабжать ЦАПом (цифроаналоговым преобразователем). А приёмник, соответственно, включает в себя АЦП (аналогово-цифровой преобразователь). Таким образом, сигнал дважды проходит совершенно ненужное преобразование – и это сохранности передаваемой информации не способствует. Как мы уже выяснили выше, непосредственно в проводах компонентный видеосигнал искажается весьма слабо. Однако потери всё равно присутствуют, пусть даже на глаз они могут быть совершенно незаметны.
HDMI использует другой тип представления информации – цифровой. Это позволяет избавиться от преобразования «цифра – аналог – цифра». Более того, зачастую информацию удаётся передать вообще без потерь. Разумеется, искажения сигнала в проводе неизбежны – и, как мы помним, они даже сильнее, чем в случае с компонентным кабелем. Однако ж если приёмник сигнала правильно декодировал все отправленные ему пакеты – данные переданы идеально, бит в бит.
Так что же, HDMI однозначно предпочтительнее? К сожалению, на практике не всё так просто.
Во-первых, HDMI очень плохо подходит для передачи сигнала на большие расстояния. И это неудивительно – он создавался как межблочный интерфейс, а не межкомнатный. Пределом для пассивного кабеля являются десять, от силы пятнадцать метров – и, вероятнее всего, при такой длине придётся довольствоваться разрешением максимум 720p или 1080i (их битрейт одинаков, он составляет 742,5 мегабита в секунду). 1080p/60fps генерирует вдвое больший объём данных за единицу времени – приходится увеличивать частоту, на которой функционирует интерфейс. А это сильно снижает допустимую длину кабеля и повышает требования к его качеству. Следует также учитывать, что HDMI подвержен влиянию эффекта «цифровой ямы». Это значит, что с увеличением длины кабеля сигнал долгое время сохраняет практически идеальное качество (помехи нарастают, но ещё не мешают приёмнику корректно декодировать информацию), однако по достижении некой пороговой длины практически сразу происходит катастрофическое его, качества, падение (так как значительная часть пакетов становится нечитабельной). То есть некий кабель может отлично работать на десяти метрах, серьёзно сбоить на одиннадцати, а на двенадцати не заработать вовсе. В общем, на больших расстояниях предпочтительнее компонентный кабель – он-то может работать при длине в пятьдесят и более метров.
Во-вторых, преимущества HDMI могут быть легко сведены на нет плохой реализацией в конкретном устройстве. Именно это объясняет жалобы на то, что, дескать, HDMI «замыливает картинку», «искажает цвета» и так далее. Естественно, некоторые помехи, скажем, от некачественного кабеля, могут иметь место, например – в виде характерного «искрения» экрана. Однако ж повлиять на резкость или цветопередачу данный интерфейс не может никак. Тут дело в другом – аналоговый и цифровой сигналы как в источнике, так и в приёмнике могут проходить существенно различающуюся обработку. Это и обуславливает наблюдаемую разницу в картинке.
И на закуску приведу несколько мифов, непосредственно касающихся выбора предпочтительного типа интерфейса. С полным разоблачением, разумеется.
Миф первый. HDMI не содержит встроенного протокола коррекции ошибок
Это не совсем так – HDMI-устройства используют корректирующий алгоритм BCH, но только для технической информации и аудиоданных. Несмотря на это, наиболее дорогие кабели (из бескислородной меди с «кристаллами, ориентированными по направлению движения тока», в оплётке из кожи редкой змеи) покупают именно любители аудио, а не видео. Впрочем, с точки зрения маркетолога, ничего удивительного в этом нет – довольно часто спрос на товар зависит отнюдь не от технической оправданности его применения.
Видеотрафик алгоритмом BCH не защищён, однако некое бледное подобие коррекции ошибок всё-таки имеет. Речь о технологии TMDS. При её использовании на каждый байт полезной информации приходятся два дополнительных бита. Если итоговый 10-битный пакет искажается в кабеле, возможны два варианта. В том случае, когда полученное после искажения значение является одним из 460 разрешённых, оно проходит на экран. При этом искажённое значение может сильно отличаться от истинного и вызовет «вспышку» на экране. Возможен также вариант, при котором полученное значение окажется одним из 560 запрещённых. Стандарт не определяет, как его в этом случае использовать, и всё зависит от создателей данного конкретного устройства отображения. Информация может быть взята из предыдущего кадра, а может быть интерполирована на основе значений соседних пикселей кадра текущего.
Миф второй. Видеоинформация не была защищена протоколом BCH намеренно, дабы пользователи покупали более дорогие кабели
Собственно, вся наивность этого утверждения видна уже из анализа предыдущего мифа. Более дорогие кабели берут как раз те, кому они вроде бы и не очень нужны. Реальной причиной «дискриминации» по отношению к видео стал просто-напросто объём передаваемого трафика – у HDMI он теоретически может доходить до 10,2 гигабита в секунду. Естественно, для применения «тяжёлого» корректирующего алгоритма к такому потоку информации потребуется мощный чип – что серьёзно скажется на стоимости конечных устройств.
Миф третий. Существуют разные версии спецификаций HDMI (1.1 – 1.3а), и кабели должны им соответствовать. Если приёмник и передатчик сигнала поддерживают спецификацию 1.3 – надо искать кабель с надписью «1.3 compliant», иначе ничего не заработает
Ну прежде всего надписи типа «1.3 compliant», «1080p@60fps compatible» и так далее являются чисто маркетинговыми уловками, их наличие или отсутствие не говорит вообще ни о чём. Более того, от спецификации к спецификации конструктивно кабели совершенно не менялись. Означает ли это, что провод, успешно работавший, скажем, с HDMI-устройством версии 1.1, гарантированно будет работать и с устройствами 1.3? Нет, необязательно. Дело в том, что при переходе к версии стандарта 1.3 был существенно увеличен максимально допустимый битрейт – путём увеличения частоты, на которой функционирует интерфейс. Естественно, далеко не все кабели выдержат такой «разгон», ибо требования к качеству их изготовления в данном случае сильно возрастают. Однако ж время выпуска совершенно несущественно – добротный кабель нескольких лет от роду будет нормально работать. А вот низкокачественный, пусть и новый, – нет.
Миф четвёртый. Для источника, поддерживающего лишь стандартное разрешение, использование HDMI бессмысленно, так как этот интерфейс предназначен для передачи видео высокого разрешения
Абсурдность такого утверждения наверняка уже понятна нашему читателю. Грамотно реализованный HDMI может иметь преимущества перед компонентом при любом разрешении картинки.
Миф пятый. Компонентный видеоинтерфейс принципиально неспособен передавать картинку высокой чёткости
Отнюдь, по компонентному кабелю вполне успешно передаётся видео 720p или 1080i. Другой вопрос – «кто ж ему даст»? Дело всё в том, что производители HD-контента очень хотят затруднить жизнь пиратам, и поэтому большинство устройств картинку высокого разрешения на аналоговый интерфейс просто не выдадут – ибо сколько-нибудь надёжная её защита от копирования в этом случае невозможна. Но если у вас есть источник HD-видео, не защищённого технологией HDCP, использование компонента вполне реально.
YPbPr что это такое на телевизоре: для чего используется и где находится компонентный вход.
Опубликовано kachlife в 29.10.2020 29.10.2020
Большинство любителей фильмов и сериалов уже имеют в своей квартире домашний кинотеатр, центром которого является телевизор с большим экраном. Но не все пользователи знают функциональность своих устройств и возможности, которые они предоставляют. Например, есть способ легко улучшить качество изображения с помощью компонентного входа YPbPr.
Что это такое? Как улучшить качество? Для чего ещё применяется компонентный вход? Обо всём этом вы узнаете в данной статье, после прочтения которой будете разбираться во всех тонкостях использования и не допустите досадных ошибок.
Порт HDMI
High-Definition Multimedia Interface (HDMI) — интерфейс для мультимедиа высокой четкости, позволяющий передавать цифровое видео и многоканальные цифровые аудио сигналы высокого разрешения с защитой от копирования (High Bandwidth Digital Copy Protection, HDCP). HDMI-разъем обеспечивает цифровое DVI-соединение нескольких устройств с помощью соответствующих кабелей. Для таких разъемов осуществляется подключение к телевизору для различных устройств:
HDMI имеет пропускную способность между 4.9 и 10.2 Гб/с.
Существует несколько стандартов HDMI и производители указывают, что стандарт передачи поддерживается, например, HDMI 1.3 или HDMI 1.4.
Для чего используется компонентный вход?
Компонентный вход представляет собой трёхкабельное соединение:
Компонентный вход на телевизоре служит в том числе для подключения сторонних устройств
Через этот разъём к телевизору подключают DVD-проигрыватели и спутниковые ресиверы. Его пропускная способность позволяет преобразовать аналоговый сигнал в соответствующее цифровому формату качество:
Где находится?
Найти компонентный вход не составит труда
Поскольку к этому разъёму подключают устройства для длительной работы в паре с телевизором, то чаще всего он расположен на задней панели.
Таким образом, компонентный вход за счёт разностной цветопередачи и контроля яркости и синхронности этого показателя повышает чёткость картинки и её насыщенность. Дополнительно на параметры качества изображения влияют способы преобразования сигнала: через пиксельную строчку или полным набором.
Компонентный порт (Y / Pb / Pr).
Компонентный вход для приема аналогового сигнала на телевизор. Передает следующие сигналы
Компонентные или композитные разъемы могут передавать видео на аудио только с помощью композитного аудиовхода.
По мере развития видеоиндустрии повысились требования к качеству сигнала. Избалованный пользователь готов платить за картинку высокого качества. Так почему бы не предоставить ему желаемое? Интерфейс, в котором данные о цветности и яркости передаются каждый по своему каналу, не смешиваясь между собой, называется компонентным. Он выполнен аналогично 3х-жильному «композиту» с одним каналом для видео и двумя для стереозвука с разъемами RCA, но в «компоненте» по всем 3 каналам передается информация о видео. Для передачи аудиосигнала можно купить отдельный кабель или взять компонентный из 5 жил: 3 для видео, 2 для аудио.
В компонентном интерфейсе разделена яркость и цветность красного, синего. Разъемы имеют синюю, красную и зеленую маркировку соответственно. Несмотря на наличие зеленого «тюльпана» данные о цветности зеленого не передаются. По нему передаются данные о яркости. Цветность зеленого рассчитывается на принимающем устройстве по определенному алгоритму. В основе этих вычислений лежат данные об общей яркости и цветности синего и красного.
Выделение отдельной линии для яркости понадобилось для воспроизведения развивающегося цветного телевидения на старых черно-белых телевизорах. В компонентном кабеле смазывание картинки не возникает, так как тут отсутствует смешивание (мультиплексирование).
Остаются незначительные потери при передаче сигнала на его естественное затухание, в зависимости от длины и материалов проводника. Сильное затухание выражается в ухудшении яркости картинки на экране. Эти потери могут быть рассчитаны при помощи таблицы специальных коэффициентов, которая поможет подобрать максимальную длину кабеля между устройствами.
Отличие компонентного YPbPr от YCbCr
Сам компонентный разъем на устройствах может иметь 2 обозначения: YPbPr или YCbCr. По каналу, обозначаемому Y, передается сигнал уровня яркости. По каналу с обозначением b (blue) передается сигнал разности между яркостью и синим, а по каналу r (red) — сигнал разности между яркостью и красным цветом. Буквы P и С обозначают различные алгоритмы записи и считывания информации о цветовом пространстве изображения (последовательность и очередность кодирования). Разница между этими обозначениями заключается в типах формирования видео на экране. Их всего два: чересстрочная (i– interlaced, «интерлейс») и как альтернатива, прогрессивная развертки. При интерлейсе каждый кадр видео формируется из 2 «полукадров», напоминающих жалюзи. В первом полукадре проходит сигнал для «четных» строк изображения, во втором для «нечетных».
Это позволяет при одной и той же пропускной способности канала увеличить частоту изображения в 2 раза, по сравнению с прогрессивной разверткой.
При прогрессивной (p — progpessive) развертке каждый кадр передается целиком, построчно. Это убирает эффекты искажения. Пропадает «гребенка» при просмотре динамичных сцен. Нет половины строк, ожидающих обновления, но необходима удвоенная пропускная способность канала. Интерфейс YPbPr компонентного разъема означает, что это порт «универсал». Он поддерживает и прогрессивную, и интерлейс развертки.
Маркировка YCbCr говорит о том, что разъем поддерживает только чересстрочную развертку. На это стоит обратить особое внимание при подборе компонентов домашнего кинотеатра или при подключении видеокамеры к монитору/телевизору. В этом случае во время воспроизведения видео с неподдерживаемым типом развертки могут возникнуть искажения, а иногда просмотр вообще будет невозможен.
При выборе компонентов аппаратуры следует основное внимание уделить «языку» (интерфейсу), на котором принимающие и передающие устройства будут «общаться» между собой. Он должен быть одинаков или полностью поддерживать возможности разъема сопрягаемого устройства.
Воспроизведение прогрессивного видео на интерлейсе будет с искажениями. Видео с чересстрочным типом развертки на приемнике с YPbPr интерфейсом будет выглядеть безукоризненно.
В споре компонентного и композитного интерфейсов несомненно лучше «не складывать все цвета в одну корзину» и выбрать YPbPr-компонент. Хотя с победным наступлением эры 4К оба эти интерфейса рано или поздно канут в лету, так как через «колокольчики» RCA максимум возможна передача сигнала только в HD-разрешении.
Разъемы будущего
Новые технологии в ПК приходят быстрее, чем в телевизоры. В этом разделе мы рассмотрим два супер современных и функционально заряженных разъема, которых пока нет в ТВ, но имеют большое будущее.
USB 3.1, USB-C, Type-C является новой версией USB. Он получил маркировку 3.1, что значит «старшее поколение» и отличается внешним видом – не нужно смотреть, какой стороной вставлять штекер. Он обеспечивает более высокую скорость соединения. Данный разъем еще не используется в телевизорах, но в ближайшие пару лет можно ждать повсеместный переход на него вместо обычного USB.
Thunderbolt 3
Выход является совместимым с USB-C, то есть он выглядит аналогично, но имеет ряд преимуществ. Он является входом/выходом, обеспечивает самую высокую скорость передачи данных (до 40 Гбит/с), высокое качество видео (5K) и аудио сигнала, и при всем этом способен питать технику (до 100 Вт). Фактически, одним кабелем через Thunderbolt 3 можно передать картинку, звук и запитать устройство. При этом техника может быть подключена последовательно через один вход – например, от ПК подключается к монитор, а к нему еще один монитор. Оба экрана при этом могут не подключаться дополнительно к электрической сети.
Данный тип соединения появился недавно. Он был разработан компанией Intel. В настоящий момент распространяется в ПК, мониторах и ноутбуках, но в обозримом будущем станет логичной заменой HDMI и USB разъемам, поэтому следует ждать его появления и в телевизорах.
Видеоинтерфейсы. Композитный и Компонентный
Содержание
Содержание
Чтобы создать цветную картинку на экране, от источника проводится передача данных о цвете и яркости каждой точки монитора или дисплея. Все обилие цветовой палитры передается путем «смешивания» 3-х основных цветов различной яркости (RGB). Само сокращение RGB расшифровывается как Red, Green, Blue (красный, зеленый, синий). Три цвета при максимальной яркости дают белую точку на экране, а их полное отсутствие — черную.
В зависимости от типа соединения (интерфейса) применяются разные форматы передачи этих данных на принимающее устройство. Оба интерфейса (композитный и компонентный) используют разъемы, получившие название RCA. Компания Radio Corporation of America (RCA) предложила его для стандарта соединений аудиоаппаратуры еще в далеком 1940 году. В России эти разъемы известны под названиями «тюльпаны» или «колокольчики».
Проводником между разъемами является коаксиальный кабель. В кабелях этого типа защитный экран от помех выполнен в одной оси с сердечником-проводником (co — совместно и axis — ось).
Сами по себе кабель и разъемы RCA идентичны (взаимозаменяемы) в обоих интерфейсах.
Композитный интерфейс
Интерфейс, в котором сигналы цветности и яркости не разделены, а передаются по одному каналу связи, называется «композитным» (т.е. многокомпонентный). Это один их самых первых упрощенных интерфейсов. Из-за «смешивания» сигнала на входе в кабель и его последующего разделения при прочтении на устройстве вывода, возникают паразитные перекрестные помехи. Исключить их полностью невозможно. Появляется «смазанность» картинки.
Это считается основным недостатком «композита», который ограничивает качество передаваемого видеосигнала. Композитный кабель, как правило, трехжильный. Желтым цветом обозначается разъем RCA для передачи видео, белым и красным (моно и 2-й канал стерео) — звуковые проводники. Технических различий в свойствах всех 3 жил кабеля нет. Цветовая маркировка необходима для прослеживания концов одного провода (вход-выход), чтобы пользователь их не перепутал.
Компонентный интерфейс
По мере развития видеоиндустрии повысились требования к качеству сигнала. Избалованный пользователь готов платить за картинку высокого качества. Так почему бы не предоставить ему желаемое? Интерфейс, в котором данные о цветности и яркости передаются каждый по своему каналу, не смешиваясь между собой, называется компонентным. Он выполнен аналогично 3х-жильному «композиту» с одним каналом для видео и двумя для стереозвука с разъемами RCA, но в «компоненте» по всем 3 каналам передается информация о видео. Для передачи аудиосигнала можно купить отдельный кабель или взять компонентный из 5 жил: 3 для видео, 2 для аудио.
В компонентном интерфейсе разделена яркость и цветность красного, синего. Разъемы имеют синюю, красную и зеленую маркировку соответственно. Несмотря на наличие зеленого «тюльпана» данные о цветности зеленого не передаются. По нему передаются данные о яркости. Цветность зеленого рассчитывается на принимающем устройстве по определенному алгоритму. В основе этих вычислений лежат данные об общей яркости и цветности синего и красного.
Выделение отдельной линии для яркости понадобилось для воспроизведения развивающегося цветного телевидения на старых черно-белых телевизорах. В компонентном кабеле смазывание картинки не возникает, так как тут отсутствует смешивание (мультиплексирование).
Остаются незначительные потери при передаче сигнала на его естественное затухание, в зависимости от длины и материалов проводника. Сильное затухание выражается в ухудшении яркости картинки на экране. Эти потери могут быть рассчитаны при помощи таблицы специальных коэффициентов, которая поможет подобрать максимальную длину кабеля между устройствами.
Отличие компонентного YPbPr от YCbCr
Сам компонентный разъем на устройствах может иметь 2 обозначения: YPbPr или YCbCr. По каналу, обозначаемому Y, передается сигнал уровня яркости. По каналу с обозначением b (blue) передается сигнал разности между яркостью и синим, а по каналу r (red) — сигнал разности между яркостью и красным цветом. Буквы P и С обозначают различные алгоритмы записи и считывания информации о цветовом пространстве изображения (последовательность и очередность кодирования). Разница между этими обозначениями заключается в типах формирования видео на экране. Их всего два: чересстрочная (i– interlaced, «интерлейс») и как альтернатива, прогрессивная развертки. При интерлейсе каждый кадр видео формируется из 2 «полукадров», напоминающих жалюзи. В первом полукадре проходит сигнал для «четных» строк изображения, во втором для «нечетных».
Это позволяет при одной и той же пропускной способности канала увеличить частоту изображения в 2 раза, по сравнению с прогрессивной разверткой.
При прогрессивной (p — progpessive) развертке каждый кадр передается целиком, построчно. Это убирает эффекты искажения. Пропадает «гребенка» при просмотре динамичных сцен. Нет половины строк, ожидающих обновления, но необходима удвоенная пропускная способность канала. Интерфейс YPbPr компонентного разъема означает, что это порт «универсал». Он поддерживает и прогрессивную, и интерлейс развертки.
Маркировка YCbCr говорит о том, что разъем поддерживает только чересстрочную развертку. На это стоит обратить особое внимание при подборе компонентов домашнего кинотеатра или при подключении видеокамеры к монитору/телевизору. В этом случае во время воспроизведения видео с неподдерживаемым типом развертки могут возникнуть искажения, а иногда просмотр вообще будет невозможен.
Так что же лучше?
При выборе компонентов аппаратуры следует основное внимание уделить «языку» (интерфейсу), на котором принимающие и передающие устройства будут «общаться» между собой. Он должен быть одинаков или полностью поддерживать возможности разъема сопрягаемого устройства.
Воспроизведение прогрессивного видео на интерлейсе будет с искажениями. Видео с чересстрочным типом развертки на приемнике с YPbPr интерфейсом будет выглядеть безукоризненно.
В споре компонентного и композитного интерфейсов несомненно лучше «не складывать все цвета в одну корзину» и выбрать YPbPr-компонент. Хотя с победным наступлением эры 4К оба эти интерфейса рано или поздно канут в лету, так как через «колокольчики» RCA максимум возможна передача сигнала только в HD-разрешении.