电视机、机顶盒、视频会议终端等设备通常配有各种各样的视频接口，视频接口的主要作用是将视频信号输出到外部设备，或者将外部采集的视频信号收集起来。随着视频技术的不断发展，人们为了呈现出清晰度高质量好的视频，先后采用了各种类型的视频接口。与此同时，视频接口的作用也在不断地丰富。前三代是模拟信号输出，第四代、第五代是数字信号输出。常见视频接口如下图所示：

第一代：CVBS

第二代：S-Video

第三代：VGA

第四代：DVI

第五代：HDMI/DP（DispalyPort）

第一代视频显示输出方式CVBS（复合视频）

复合视频信号（CVBS）接口也叫AV接口或者Video接口，它是音频、视频分离的视频接口，一般由三个独立的RCA插头（又叫莲花接口、RCA接口）组成：其中的V接口连接混合视频信号，为黄色插口；L接口连接左声道声音信号，为白色插口；R接口连接右声道声音信号，为红色插口。它是一种混合视频信号，信号保真度相对较好。图像品质受使用的线材影响大，分辨率一般可达350~450线。它是模拟接口，用于数字显示设备时，需要一个模拟信号转数字信号的过程，会损失不少信噪比，所以一般数字显示设备不建议使用。

1. BT.656

2. PAL

3. NTSC

第二代视频显示输出方式

（1）S视频（分离视频Y-C）

S-Video（Separate Video），也称为Super Video，是一种五芯接口，由两路视频亮度信号、两路视频色度信号和一路公共屏蔽地线共五条芯线组成。它是将色度，亮度分离的视频信号，提高了稳定性，又称二分量视频接口，由两个端子组成。S-Video将亮度和色度分离输出，避免了视频设备内信号串扰而产生的图像失真，极大地提高了图像的清晰度。但它仍要将两路色差信号(Cr Cb)混合为一路色度信号C进行传输，然后再在显示设备内解码为Cb和Cr进行处理，这样会因一定的信号损失而导致失真。而且由于Cr Cb的混合导致色度信号的带宽也有一定的限制。S-Video接口也是模拟接口。

（2）YPbPr /YCbCr色差接口

色差接口是在S-Video接口的基础上，把色度（C）信号里的蓝色差（b）、红色差（r）分开发送，分辨率可达到600线以上。它通常采用YPbPr 和YCbCr两种标识，前者表示逐行扫描色差输出，后者表示隔行扫描色差输出。由电视信号关系可知，我们只需知道Y、Cr、Cb的值就能够得到G（绿色）的值，所以在视频输出和颜色处理过程中就统一忽略绿色差Cg。色差输出将S-Video传输的色度信号C分解为色差Cr和Cb，避免了由于两路色差混合译码并再次分离而带来的图像失真，也保持了色度信道的最大带宽。色差接口是模拟接口。

第三代视频显示输出方式VGA（也称RGB）

VGA（Video Graphics Array）视频图形阵 列是IBM于1987年提出的一个使用模拟信号的电脑显示标准。VGA接口即电脑采用VGA 标准输出数据的专用接口。

VGA接口共有15 针，分成3排，每排5个孔，是显卡上应用最为广泛的接口类型，2010年以前的绝大多数显卡都带有此种接口。它传输红、绿、蓝模拟信号 以及同步信号(水平和垂直信号)。当计算机以数字方式生成的显示图像信息， 通过显卡中的数字/模拟转换器转变为 R、G、B三原色信号和行、场同步信号，信号通过电缆传输到显示设备中。对于模拟显示设备，如模拟CRT显示器，信号被直接送到相应的处理电路，驱动控制显像管生成图像。

第四代视频显示输出方式DVI（TMDS协议）

DVI全称为Digital Visual Interface，随着液晶显示器的大面积使用， 很显然VGA接口不再适合了，只有少数的低端显卡和显示器才用VGA接口。作为过渡时期，有部分显卡仍然保留了VGA和DVI接口并存的现象，不过更多的显卡只有DVI接口。

DVI接口又分为：DVI-A、DVI-D和DVI-I三种不同类型 的接口形式。其中比较常用的是DVI-D和DVI-I接口：

（1）一种是DVI-D接口，只能接收数字信号，接口上只有3排8列共24个针脚，其中右上角的一个针脚为空。不兼容模拟信号。

（2）另外一种则是DVI-I接口，可同时兼容模拟和数字信号。

DVI-D接口

DVI-I接口

DVI接口主要有两大优点：

（1）带宽高：DVI可直接传输数字信号，无需进行模拟信号与数字信号的繁琐转换，速度更快，有效消除拖影现象。

（2）画面清晰：DVI传输的是数字信号，无需进行模拟信号与数字信号的繁琐转换，避免了信号的损失，色彩更纯净、更逼真，图像的清晰度和细节表现力都得到了大大提高。

第五代视频显示输出方式HDMI（高清晰度多媒体接口）

视频输出接口进入数字时代后， 一种外形小巧、 能同时传输高清视频以及音频但成本更低的HDMI接口开始流行。

HDMI标准诞⽣于2002年，由⽇⽴、松下、飞利浦、Silicon Image、索尼、汤姆逊、东芝七家公司共同组建了HDMI⾼清多媒体接⼝组织， 开始着⼿制定⼀种符合⾼清标准的全新数字化视频/⾳频接⼝技术。经过半年多时间的准备⼯作，HDMI组织在2002年12⽉9⽇正式发布了 HDMI 1.0版标准，标志着HDMI技术正式进⼊历史舞台。

HDMI接口能够在当时一夜爆红主要是解决了DVI接口的一些致命问题：对平板电视的兼容性非常一般；对影像版权保护缺乏支持，HDCP⾼带宽数字内容保护(见后文）；接口只支持8bit的RGB信号传输，不能让广色域的显示终端发 挥最佳性能；DVI接口出于兼容性考虑，预留了不少引脚以支持模拟设备， 造成接口体积较大，效率很低；DVI接口只能传输图像信号， 对于数字音频信号的支持完全没有考虑。HDMI对于高 清影音方面比较有针对性，高分辨的4K输出和八声道96KHz立体声或192KHz的数码音频传输，无压缩音频及视频信号，包括很多平板电视也将其作为主力 视频接口而搭载。

（1）HDMI支持同时传输视频和音频信号，这就可以免去音视频线缆的连接，简化了布线。

（2）HDMI具有以太网通道，这就意味着基于互联网的HDMI设备可以和其它HDMI设备共享互联网接入。比如：只需要将一根网线连接到高清电视机，那么所有和这个高清电视机以HDMI线缆连接着的设备（机顶盒、蓝光播放器、电脑、MP4等）就都可以上网，无需再另外连接网线了！

（3）HDMI允许同时传输两路1080p全高清视频信号，这为3D全高清显示奠定了基础。

（4）HDMI支持4k×2k的分辨率，即1080p的四倍的分辨率，可以满足4096×2160的数字电影规范。也就是说，如果通过HDMI线缆连接PC主机和支持这个分辨率的显示设备，那么，人们就可以在家里欣赏数字电影了！

（5）HDMI拓展支持色彩空间，可以达到无偏差的色彩显示。

HDCP（High -bandwidth Digital Content Protection）：⾼带宽数字内容保护技HDMI是⼀种⾼清数字接⼝标准，它可以提供很⾼的带宽，⽆损地传输数字视频和⾳频信号。为了保证HDMI 传输的⾼清晰信号不会被⾮法录制，就出现了HDCP技术。HDCP技术规范由Intel领头完成，当⽤户进⾏⾮法复制时，该技术会进⾏⼲扰，降低复制出来的影像的质量，从⽽对内容进⾏保护。

在电脑平台上受到HDCP技术保护的数据内容在输出时会由操作系统中的COPP驱动(认证输出保护协议)⾸先验证显卡，只有合法的显卡才能实现内容输出，随后要认证显⽰设备的密钥，只有符合HDCP要求的设备才可以最终显⽰显卡传送来的内容。HDCP传输过程中，发送端和接受端都存储⼀个可⽤密钥集，这些密钥都是秘密存储，发送端和接受端都根据密钥进⾏加密解密运算，这样的运算中还要加⼊⼀个特别的值KSV(视频加密密钥)。同时HDCP的每个设备会有⼀个唯⼀的KSV序列号，发送端和接受端的密码处理单元会核对对⽅的 KSV值，以确保连接是合法的。

第五代视频显示输出方式DP（DisplayPort）接口

高清时代随着物质生活的进一步提高， 很多发烧友或者高端玩家都不满足于60Hz的刷新率， 因此一种HDMI进阶版接口“DP（DisplayPort）”开始逐渐普及，搭载DP接口的显示器通常都是定位在中高端甚至顶级。

视频电子标准协会(VESA)于2006年5月公布了DisplayPort显示接口标准的最终版本：DisplayPort 1.0。作为DVI的继任者，DisplayPort在传输视频信号的同时加入对高清音频信号传输的支持，同时支持更高的分辨率和刷新率。

根据设计，DisplayPort既支持外置显示连接，也支持内置显示连接。VESA希望笔记本厂商不仅使用DisplayPort连接独立显示器，也能使用它来直接连接液晶显示屏和主板，方便笔记本的升级。为此，DisplayPort接口也设计得非常小巧，既方便笔记本的使用，也允许显卡配置多个接口。

DisplayPort 1.0规格支持单通道、单向、四线路连接，数据传输率10.8Gbps，足以传送未经压缩的视频和相关音频，同时还支持1Mbps的双向辅助通道，供设备控制之用，此外还支持8位和10位颜色。在数据传输上，DisplayPort使用了“micro-packetised”格式。VESA还表示，DisplayPort具备高度的可扩展性，可以在今后不断加入更多新内容。与消费电子领域内的HDCP类似，DisplayPort也可以通过128位AES加密实现对HD视频数据的拷贝保护。事实上，VESA也盯紧了消费电子市场，声称DisplayPort同样可以很方便地连接电视、DVD播放器等设备。DisplayPort的支持者有戴尔、惠普、联想、飞利浦、ATI等。

DisplayPort的技术优势：

1.高带宽：在高清晰视频即将流行之际，没有高带宽的显示接口是无法立足的。DisplayPort问世之初，它可提供的带宽就高达10.8Gb/s。要知道，HDMI 1.2a的带宽仅为4.95Gb/s，即便最新发布的HDMI 1.3所提供的带宽(10.2Gb/s)也稍逊于DisplayPort 1.0。DisplayPort可支持WQXGA+(2560×1600)、QXGA(2048×1536)等分辨率及30/36bit(每原色10/12bit)的色深，充足的带宽保证了今后大尺寸显示设备对更高分辨率的需求。　

2.最大程度整合周边设备：和HDMI一样，DisplayPort也允许音频与视频信号共用一条线缆传输，支持多种高质量数字音频。但比HDMI更先进的是，DisplayPort在一条线缆上还可实现更多的功能。在四条主传输通道之外，DisplayPort还提供了一条功能强大的辅助通道。该辅助通道的传输带宽为1Mbps，最高延迟仅为500μs，可以直接作为语音、视频等低带宽数据的传输通道，另外也可用于无延迟的游戏控制。可见，DisplayPort可以实现对周边设备最大程度的整合、控制。　

3.内外接口通吃：目前DisplayPort的外接型接头有两种:一种是标准型，类似USB、HDMI等接头;另一种是低矮型，主要针对连接面积有限的应用，比如超薄笔记型电脑。两种接头的最长外接距离都可以达到15米，虽然这个距离比HDMI要逊色一些，不过接头和接线的相关规格已为日后升级做好了准备，即便未来DisplayPort采用新的2X速率标准(21.6Gbps)，接头和接线也不必重新进行设计。　除实现设备与设备之间的连接外，DisplayPort还可用作设备内部的接口，甚至是芯片与芯片之间的数据接口。比如，DisplayPort就“图谋”取代LCD中液晶面板与驱动电路板之间主流接口——LVDS(Low Voltage Differential Signaling，低压差分信号)接口的位置。DisplayPort的内接型接头仅有26.3mm宽、1.1mm高，比LVDS接口小30%，但传输率却是LVDS的3.8倍。　

4.简化相关产品的设计：HDMI是在DVI的基础上发展而来的，它们都使用了TMDS(最小化传输差分信号)信号传输技术，图像传输前数字信号必须经过TMDS电路转换为TMDS信号。而采用DisplayPort，数字信号可直接输出，不需要TMDS转换电路。不仅如此，DisplayPort同样可简化LCD内部设计。因为DVI、HDMI不能直接驱动时序控制器，所以VGA或TMDS信号输入LCD后，必须转换成LVDS信号。相比之下，DisplayPort则实现了与面板的集成，可直接驱动面板进行显示，精简了LVDS转换电路。　在平板电视领域，DisplayPort也有令人心动之处。为了传输DVI、HDMI、S端子等不同信号，现有平板电视的电路结构要求主板和输入单元之间架设多条独立的连接线。而使用DisplayPort后，仅需一条连接线就可以把所有信号输入到主板的视频处理器，主板设计难度降低了，成本也大为削减。　

5.具备高度的可扩展特性：尽管DisplayPort 1.0标准只支持一条音频流传输，但DisplayPort具备高度的可扩展特性，要让它同时传输多条视频或音频流并不是一件困难的事情。画中画、分屏显示功能对于DisplayPort而言就是“小菜一碟”，一条DisplayPort连接线最高可支持6条1080i或3条1080p视频流。　

6.内容保护技术更可靠：DisplayPort也想把触角延伸到消费电子领域，而这个领域对版权的保护十分敏感，如果没有相应的内容保护技术，即使其优势再大也很难获得影片供应商的青睐。在这方面DisplayPor已经作好了准备，但它并不像HDMI、UDI那样采用HDCP，而是使用Philips为DisplayPort制订的一套内容防拷协议，该技术基于128位高速加密引擎，采用标准密钥交换方法，支持标准的RSA认证，提供高达2048位的密钥长度，保护技术比HDMI的HDCP更加可靠。当然，DisplayPort的架构更富弹性，厂商也可根据需要选择其他内容保护协议。

总结

VGA接口由于是模拟信号， 不可避免地造成了一些图像细节的损失， 只适用于20吋以下的显示器使用。显示器采用1920 ×1200 以下分辨率， DVI-I，DVI-D，HDMI，DP接口均可，屏幕尺寸影响较小。显示器采用超高分辨率，比如2560×1600 或搭建多屏显示输出系统情况下， 双通道 DVI-D，HDMI，DP可以胜任。3D显示器，1920×1080分辨率下，DVI- D、HDMI和DP没太大问题， 若是2560×1600 以上最好选用HDMI和DP输出接口。

随着技术的不断进步以及高清、超高清内容时代的到来，HDMI已经从HDMI 1.0发展到HDMI 2.1， DP从DP 1.0 发展到DP 2.0时代，两种技术不断PK，在互相竞争中不断进步，难解难分。在下一篇文章中，我们将重点介绍HDMI从1.0到2.1的技术进步和DP1.0到2.0的功能不断强大，以及对HDMI 2.1与DP 2.0 之间的巅峰对决做深度解析。。

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