任务四认识各种接头、接口及连线

任务四　认识各种接头、接口及连线

任务概述

各种数字媒体硬件设备需要彼此连接在一起，才能构成某种类型的数字媒体系统或者实现某种数字媒体功能。而各种数字媒体设备之间的连接，离不开相应的接头、接口及连接线，本任务便来认识一些数字媒体中常用的接头、接口和连线，如图2-4-1所示。

图2-4-1

1. 认识与数据传输相关的接头、接口及连线

计算机是数字媒体系统的核心，各种数字媒体信息在计算机中以数据的形式存储及传输，与数据传输相关的接头和接口则多位于计算机的主板上。主板上的各种接口如图2-4-2所示。

图2-4-2

（1）认识USB接口

USB是英文Universal Serial Bus的缩写，中文含义是“通用串行总线”，是目前计算机中最常见的扩展接口。USB接口方式有3种，计算机上是常见的Type A型；一些USB设备上（如打印机，一般带有连接线缆）常使用Type B型；MP3、相机及手机等小型数码设备上通常是mini型USB接口。各种类型的USB接口如图2-4-3所示。

图2-4-3

（2）认识IEEE-1394接口

IEEE-1394是一种广泛使用在数码摄像机、外置驱动器以及多种网络设备的串行接口，苹果公司又把它称作Firewire（火线），而索尼公司的叫法是i.Link。目前，数据传速率为400 Mbit/s的IEEE-1394标准正被800 Mbit/s的IEEE-1394b（或Firewire-800）所取代。普通火线设备使用的6针线缆可提供电源，另外还有一种不提供电源的4针线缆一般用于数码摄像机以及笔记本电脑。Firewire-800设备使用的是9针线缆以及接口。6针1394接口和4针1394接口如图2-4-4所示。

图2-4-4

（3）认识VGA接口

显示器、投影仪等设备使用一种15针Mini-D-Sub（又称HD15）接口通过标准模拟界面连接到计算机上显卡上。VGA接口传输红、绿、蓝色值信号（RGB）以及水平同步（H-Sync）和垂直同步（V-Sync）信号。VGA接头、线缆及针脚定义如图2-4-5所示。

图2-4-5

（4）认识DVI接口

DVI全称为Digital Visual Interface，即数字视觉接口。DVI是一种主要针对数字信号的显示界面，这种界面无需将显卡产生的数字信号转换成有损模拟信号，然后再在数字显示设备上进行相反的操作。目前的DVI接口分为两种：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；另外一种则是DVI-I接口，可同时兼容模拟和数字信号。兼容模拟信号并不意味着模拟信号的接口D-Sub接口可以连接在DVI-I接口上，而是必须通过一个转换接头才能使用，一般采用这种接口的显卡都会带有相关的转换接头。DVI接口及连接线如图2-4-6所示。

图2-4-6

因为数字显示取代模拟显示的进程还比较缓慢，目前这两种技术还处于并存阶段，现在的显卡通常可以支持双显示器。广泛使用的DVI-I接口可以同时支持模拟和数字信号。而DVI-D接口只能输出数字信号，无法输出任何模拟信号。许多显卡以及部分显示器都提供了DVI-I-VGA转接器，这样那些只提供15针D-Sub-VGA接头的老显示器也可以在DVI-I接口上继续工作。为了兼容传统的模拟显示设备，大部分显卡是采用24只数字信号针脚和5只模拟信号针脚的DVI-I接口。带多种接口的显卡如图2-4-7所示。

图2-4-7

（5）认识PS/2接口

PS/2是一种古老的接口，曾广泛用于键盘和鼠标的连接，现已逐步被USB接口替代。现在的PS/2接口一般都带有颜色标示，紫色用于连接键盘，绿色用于连接鼠标。PS/2接头及PS/2接口如图2-4-8所示。

图2-4-8

（6）认识RJ45接口

计算机网络主要使用双绞线进行互连。网线主要有两种类型：直通线，最广泛使用的双绞线；交叉线，用于特殊情况下的连接。使用直通线的网络设备一般连接到交换机（switch）或集线器（hub）上，如果想要直接连接两种同类设备，比如两台计算机，则可以使用交叉线而无需通过交换机或集线器。网线两端由RJ45头（即我们常说的水晶头）与网卡或者交换机上的RJ45接口相连接。RJ45头、网线、网卡上的RJ45接口如图2-4-9所示。

图2-4-9

（7）认识IDE接口

IDE接口是一种用于连接硬盘和光驱（CD和DVD）的并行总线，也称作Parallel ATA（并行ATA）。最新版本的并行ATA使用40针、80线的扁平数据线来连接主板和驱动器。每条数据线最多可以连接两台设备，需要将设备分别设置为主盘（master）和从盘（slave），这样的设置一般通过驱动器上的跳线实现。IDE接口与IDE数据线如图2-4-10所示。

图2-4-10

（8）认识Serial ATA (SATA)接口

SATA是一种连接存储设备（大多为硬盘）的串行总线，用于取代传统的并行ATA界面。第二代SATA目前已经得到广泛应用，其最大数据传输率为300 Mbit/s。SATA一般采用点对点的连接方式，即一头连接主板上的SATA接口，另一头连接硬盘，没有其他设备可以共享这条数据线，因此也就无需像并行ATA硬盘那样设置主盘和从盘。SATA接口及SATA数据线如图2-4-11所示。

图2-4-11

2.认识与音视频传输相关的接头、接口及连线

在数字媒体系统中，有很多与音视频相关的设备，如话筒、摄像机、液晶电视等，对这些设备的连接就要用到相应的音视频接口、接头及连线。

（1）认识标准音视频接口RCA

RCA即莲花插座，RCA输入输出是最常见的音视频输入和输出接口，也被称为AV接口（复合视频接口）。它并不是专门为哪一种接口设计的，它既可以用于音频接头上，也可以用在视频接头上，还可用于DVD分量(YCrCb)的插座（或转换头）。通常是成对的把音频和视频分开发送，避免音视频混合干扰而导致图像质量下降。但AV接口传输的仍是一种亮度与色度（Y/C）混合的视频信号，需要显示设备对其进行亮/色分离和色度解码才能成像，这种先混合再分离的过程必然会造成色彩信号的损失，所以其目前主要被应用在入门级音视频设备上。这种接口一般通过同轴电缆传输音视频信号。它们的功能可以容易地按接口颜色加以区分：黄色传输复合视频信号、红色传输右声道音频、白色或黑色传输左声道音频。RCA接头（莲花头）及RCA接口如图2-4-12所示。

图2-4-12

（2）认识S-Video接口

S-Video接口一般也称为S端子，S指的是“SEPARATE（分离）”，是应用最普遍的视频接口之一。常见的S端子是一个五芯接口，其中两路传输视频亮度信号，两路传输视频色度信号，一路为公共屏蔽地线。由于省去了图像信号与色度信号的综合、编码、合成以及显示设备的输入切换和解码等步骤，有效地防止了亮度信号和色度信号复合输出的相互串扰，提高了图像的清晰度。除了五芯的S端子外，常见的还有七芯的增强型S端子，多出的3个针脚可以起到比普通五芯的S端子多输出几路信号的作用。这种接口一般在显卡上可以见到，有时也称为TV-OUT接口。S端子连接线与S端子接口如图2-49所示。

图2-4-13

（3）认识分量视频接口

分量视频接口一般称为色差输入/输出接口，也称3RCA。分量视频接口一般采用YPbPr和YCbCr两种标识。分量视频接口/色差端子是在S端子的基础上，把色度（C）信号里的蓝色差（b）和红色差（r）分开发送，其分辨率可达到600线以上。可以输入多种等级的信号，从最基本的480i到倍频扫描的480P甚至720P和1 080i等。分量视频接口（左图下排）与色差线如图2-4-14所示。

图2-4-14

（4）认识HDMI接口

HDMI是用于传输未压缩HDTV（高清）信号的数字数字媒体界面，最高支持1 920×1 080交错信号（1 080i），集成数字版权管理（DRM）防拷机制。目前我们使用的是一种19针Type A接口。HDMI连接线及接口如图2-4-15所示。

图2-4-15

3. 认识各种转接头

转接头在数字媒体系统的各种设备之间的连接中扮演着重要的角色，有时甚至是不可或缺的角色。转接头是两个不同标准的接口相互连接的桥梁，它本身没有任何信号解码和数据转换功能，只起到了简单的转接作用，也就是负责数据信号的“接通”工作而已。从接口技术来看，如果两个接口的规格标准完全一样，只是接口大小、形状的不同，就完全可以通过转接的方法达到无损传输。如果两个接口的标准不同，但核心技术却一样，其中一种接口可向下兼容另一个接口，同样可以通过转接实现“有损”传输，当然在传输过程中，传输的信号会有一定损失，但这并不影响各种设备的正常工作。下面我们就来认识一些常见的转接头。

（1）认识音频转接头

音频接口主要负责音频的输入/输出工作，但根据接口数量的不同又可分为单音频和双音频接口，不同的音频接口需要配合对应的音频转接头才能使用。一般情况下，计算机、HTPC、PSP、XBOX、MP4、PC音箱等产品都只为音频输入/输出提供了一个单接口，

但这个接口又可分为6.35 mm、3.5 mm、2.5 mm等标准，所以就出现了各种音频转接头，以实现不同接口之间的相互转接。常见的单音频接口转接头有3.5 mm转6.35 mm的音频转接头和6.35 mm转3.5 mm的音频转接头，如图2-4-16所示。

图2-4-16

（2）认识3.5 mm转2RCA转换头及转换线

液晶电视、DVD影碟机、投影机等设备往往为音频输入/输出提供了两个接口，一个为左声道、一个为右声道。假如用DVD影碟机连接液晶电视，由于各自都提供了同样的两个音频接口，所以直接使用DVD影碟机提供的2RCA音频线即可；如果要让HTPC或计算机与液晶电视连接，那么必须使用3.5 mm转2RCA的音频线，线的一端为3.5 mm接头，另一端为2RCA接头，红色代表右声道，白色代表左声道。3.5 mm转2RCA转换头及转换线如图2-4-17所示。

图2-4-17

（3）认识S端子转2RCA视频线

这种转接线的一头为S端子，另一头为2RCA接口。如果显卡上有S端子接口，而电视机却只有色差接口，此时就可以使用S端子转色差线连接使用，转接线的一头为S端子，另一头为3RCA接口。S端子转2RCA视频线如图2-4-18所示。

图2-4-18

（4）认识DVI转接头

尽管DVI是目前使用得比较广泛的数字视频接口，依然有不少设备只提供了VGA或HDMI接口，此时就必须使用转接头。常见的DVI转接头主要有DVI转VGA、DVI转HDMI、DVI转色差等。DVI转VGA接头、HDMI和色差接头如图2-4-19所示。

图2-4-19

知识链接

音频、视频转接头，便宜的只要一元，昂贵的则要几十甚至上百元，为何差距那么大呢？这主要是工艺和用料上的差异造成的。品质好的转接头采用了好的材料，而且工艺非常讲究，使用时音频和视频不会有什么损失，比如采用镀金工艺的音频转接头，转接后播放音乐时不会有杂音。劣质转接头由于是使用廉价材料制作而成，而且制作工艺比较粗糙，音频和视频信号在传输过程中就会有损失，会出现视频画面不清晰、音乐播放有杂音等现象。

练习与思考

（1）观察各种接头，熟记它们的外形及规格。

（2）接头在数字媒体硬件系统的构成中起什么作用？

（3）观察计算机主机箱后的各种接口，并说出它们各自的作用。

【注释】

(1)1 in=2.54 cm