Компонентный вход: для чего предназначен, виды
Современные телевизоры оснащаются разъемами нового поколения. Однако большая часть находящихся в использовании, как и представленных на б/у рынке, относится к промежуточным моделям. В таких, как правило, всегда имеются компонентные разъемы. Владельцы и покупатели ТВ часто задаются вопросом, зачем нужны и в каких случаях могут быть задействованы эти гнезда, иногда разноцветные и часто непохожие друг на друга. У каждого из них свое назначение, и все они описаны ниже.
Компонентный интерфейс, виды штекеров и разъемов
Под словом интерфейс специалисты подразумевают стандарт передачи информации, в основе которого лежит определенный принцип, схема. Разъемы, штекеры и среда передачи при этом являются практической реализацией интерфейса. Пусть они и входят в это понятие, но являются переменной величиной.
Так, суть компонентного интерфейса в том, что передача различных характеристик видеосигнала осуществляется через изолированные проводники. А конкретную разновидность определяют количество таких каналов, распределение транслируемых характеристик, форма штекеров и разъемов. Вот самые популярные и распространенные типы компонентного интерфейса:
Каждый будет рассмотрен подробно.
Компонентный не значит композитный
Прежде чем разбираться в том, что такое компонентный интерфейс на базе RCA, нужно развести два понятия, которые неспециалисты нередко употребляют как синонимы.
В некоторых статьях в интернете ошибочно смешивают понятия композитного и компонентного способов передачи видеосигнала. Путаница связана с тем, что в обоих случаях используются однотипные разъемы и абсолютно одинаковый коаксиальный кабель. Более того, внешняя часть композитного интерфейса состоит из трех отдельных проводников, что заканчиваются разъемами RCA (или, как их называют в обиходе, «тюльпанами»), и может использоваться как соединение между устройствами и в компонентном интерфейсе. На этом сходства заканчиваются.
При композитном подключении один из кабелей служит для последовательной передачи в аналоговом режиме информации о цвете и яркости, два других выводят звук на левый и правый динамики в стерео-формате. Именно принцип использования одного проводника для транспортировки нескольких разных параметров видеосигнала и дал название методу: композит, или объединение в одном целом нескольких компонентов.
Компактность — используются всего три проводника — самое большое преимущество такого интерфейса. Но есть и минус — невысокая защищенность от внутренних помех. Из-за того, что по одному кабелю проходят два разных сигнала, возникают паразитные наводки, удалить которые почти невозможно. А это приводит к тому, что воспроизводимая картинка становится нечеткой, смазанной.
По мере совершенствования телевизоров появилась потребность в более качественной трансляции видеосигнала. Так возник компонентный интерфейс, реализующий раздельную передачу данных о яркости, цветности красного и синего. Четвертого канала не потребовалось: интенсивность зеленого вычисляется с помощью математической формулы на основе передаваемой информации о двух других цветах. В итоге получается привычная модель построения картинки на экране в модели RGB. Для представления звуковых колебаний применяются два дополнительных кабеля — моно и стерео. Всего для передачи видео и звука используют пять каналов передачи — пять коннекторов.
Информацию о яркости при разработке компонентной схемы передачи вынесли в отдельный канал, чтобы устройства, строящие цветное изображение, можно было подключать к черно-белым телевизорам. Разделение каналов по цветности позволяло передавать сведения о яркости по одному из цветных каналов без ущерба для качества изображения.
Что собой представляет стандарт RCA
Важно понимать, что речь идет не о композитном или компонентном интерфейсе, а о вещественном воплощении среды передачи, то есть о некоторой совокупности конструкционных и технологических приемов. Главным отличительным признаком RCA является внешний вид штекера и разъема. Последний состоит из трубчатого контакта, что часто разделен на лепестки и окружает длинный и далеко выдающийся вперед коннектор (длина 7,5 мм, диаметр 3,2 мм), расположенный в центре.
Название разъема, который у нас в обиходе известен как «тюльпан» или «колокольчик», а в технической документации именуется RCA, расшифровывается как Radio Corporation of America — по названию компании, запатентовавшей стандарт в 1940 году. А впервые с помощью RCA-проводов подключали еще граммофоны.
Коннектор данного стандарта официально именуется RCA jack, но в некоторых источниках также может называться phono connector или коннектор CINCH/AV.
Гнездо RCA, как правило, монтируется на панели устройств и имеет внешний диаметр 8 мм.
И в гнезде, и в коннекторе пространство между контактами заполняется изолятором из полиэтилена или пластмассы. В более качественных вариантах для тех же целей используют стекловолокно или текстолит. В премиум-сегменте эту роль выполняют керамика или термостойкий тефлон.
Как отличить два похожих RCA интерфейса
Композитный вариант, оформленный с помощью RCA, можно определить по количеству штекеров и разъемов, которых — по три. Желтым цветом обозначаются вход и выход видеосигнала, белым — звук в моно (канал L) и красным — в стерео (канал R). Непосредственно рядом с разъемами пишутся обозначения: Video, Audio с буквами R и L.
В компонентном интерфейсе только для передачи видео применяются три канала. При этом для доставки видеосигнала, как уже говорилось выше, можно использовать тот же трехжильный кабель, что и для композитного подключения. Однако важно соблюдать правильность подключения: выход и вход сопрягаемых устройств непременно соединяются одним и тем же кабелем. Проконтролировать это можно по цвету штекеров.
Существуют и родные кабели для соединения в рамках компонентного интерфейса. При этом традиционные цвета, в которые окрашиваются «колокольчики», следующие:
- яркость — зеленый;
- данные о красном — красный;
- сведения о синем — синий.
Аудиоконнекторы выделены в отдельную группу и имеют белый и красный цвета для левого и правого каналов соответственно.
Компонентный вход состоит из пяти гнезд, которые также окрашены в соответствующие цвета.
Что означают надписи YPbPr и YCbCr
На компонентном разъеме RCA встречаются дополнительные буквенные обозначения. Это связано с тем, что требуется предоставить дополнительную информацию об используемых алгоритмах, которые участвуют в формировании последовательности кадров на экране — типе развертки.
Таким образом, буквы Y, b и r обозначают каналы яркости, синего и красного цветов соответственно. Промежуточные символы указывают на способ построения кадра: C — чересстрочный, P — прогрессивный.
В первом случае каждое изображение передается двумя порциями: сначала все четные строки, потом — все нечетные. Во втором кадры передаются последовательно строка за строкой. Интерлейс, или чересстрочная развертка, дает возможность увеличить частоту отрисовки кадра, но при этом страдает качество воспроизведения в динамических сценах. Прогрессивная развертка этого недостатка лишена, но требовательна к пропускной способности среды передачи.
На практике знать применяемый алгоритм важно, чтобы понимать возможности конкретного устройства. Так, маркировка YCbCr сигнализирует, что поддерживается только интерлейс, YPbPr же — универсальный вариант, что будет работать с любой разверткой. При неверном подборе устройств, например, подключении видеокамеры или DVD-проигрывателя, что работают с прогрессивной разверткой, к телевизору, который поддерживает только YCbCr, изображение может искажаться или отсутствовать вовсе.
Предел разрешения видео для всех вышеперечисленных разновидностей компонентного интерфейса — HD-формат (разрешение 1280×720 точек).
Что такое AV
AV — это способ передачи, который мало отличается от предлагаемого стандартом RCA. В данном варианте используется один коннектор диаметром 3,5 мм с четырьмя разделенными диэлектриком контактными площадками. К каждой припаиваются кабели, передающие видео- и аудиосигналы.
Наиболее распространенный аксессуар в данном классе — переходник с композитного RCA на AV. Дело в том, что отдельные производители выпускали телевизоры с одиночным гнездом AV, поэтому потребовалось подобное приспособление, чтобы пользователи могли подключить технику с композитными выходами.
Всего существует семь способов распайки, поэтому, используя переходник, важно ознакомиться с инструкцией производителя. В противном случае корректного сопряжения устройств не добиться.
Теоретически по количеству контактов AV-кабель с коннектором можно было бы использовать и для передачи видеосигнала по компонентной схеме, при этом для звука не хватило бы одного канала. Видимо, по этой причине AV-компонентные гнезда не встречаются.
S-video
Интерфейс S-Video был разработан японской компанией JVS и принципиально мало отличается от компонентного RCA. Основное расхождение касается группы штекер/гнездо. Коннектор выполнен в виде цилиндра, в центральной части которого располагаются штырьки контактов. Гнезда имеют входные отверстия, содержащие внутри подпружиненные контакты.
Существует две разновидности S-Video: четырех- и семиконтактная. Не вдаваясь в технические подробности, стоит отметить, что здесь, как и в компонентном RCA, информация о яркости и о цвете передается по разным каналам. Кроме того, эти два проводника являются основными и в четырехконтактной версии сопровождаются двумя коннекторами «земли». В семиконтактных вариантах пять дополнительных каналов различные производители телевизионной техники, а затем и компьютерного оборудования использовали на свое усмотрение.
В комплектах к технике со стандартом S-video нередко содержатся переходники для соединения семи- и четырехконтактных модификаций, а также группа выходов для подключения компонентного RCA.
S-Video не позволяет просматривать видео-контент даже в HD-качестве. Предельная разрешающая способность разъема — 625 строк, что подходит для телевизоров с разрешением 720х576 или 720×480 точек.
Интерфейс VGA был разработан компанией IBM для передачи видеоинформации в далеком 1987 году. Его неоднократно дорабатывали, и в наиболее совершенной реализации — Super VGA — он используется для подключения мониторов к персональным компьютерам по сей день. Несмотря на то, что SVGA остается аналоговым компонентным интерфейсом, это более сложный и мощный инструмент транспорта данных по сравнению с описанными выше. Благодаря большей технологичности стандарта с помощью SVGA можно передавать видео в качестве Full HD.
Поскольку требуется взаимодействовать с цифровым оборудованием, система обработки здесь строится на микросхеме, куда входят следующие компоненты:
- графический контроллер, связывающий центральный процессор с видеопамятью;
- видеопамять;
- секвенсор, преобразующий информацию в поток битов;
- контроллер атрибутов, генерирующий цифровые данные в конкретные цветовые значения;
- синхронизатор;
- ЭЛТ-контроллер, вырабатывающий сигналы синхронизации.
Группа штекер/разъем самой распространенной модификации VGA представлена компактным плоским корпусом с плотно размещенными в три ряда 15 контактами. Они включают:
- линии для каждого из сигналов RGB (цвета: красный, синий и зеленый);
- линии для вертикальной и горизонтальной синхронизации;
- несколько проводников для «земли»;
- управляющие служебные линии.
Звук по интерфейсу не передается.
Для подключения устройств с единственным аналоговым SVGA-выходом к более современной технике, что не имеет аналогичного входа, пользуются конвертерами. При этом существуют отдельные виды такой электроники для портов DVI, HDMI и DisplayPort.
И еще немного о переходниках и адаптерах
Накопившаяся на руках у потребителей электроника разных поколений, все еще активно используемая, требует решать задачу совместимости интерфейсов. С подачи китайских инженеров в продаже можно встретить не только переходники или адаптеры, но даже конвертеры. Они представляют собой миникомпьютеры и способны решить вопрос совместимости между совершенно разнородными разъемами, например, между композитным аналоговым RCA и цифровым DisplayPort. Даже исправные до сих пор ЭЛТ-телевизоры и мониторы благодаря таким решениям можно использовать с самыми современными устройствами.
С другой стороны, все большее распространение сегодня получает 4К и 8К видео-контент. Так что, являясь представителем уходящей эпохи, любой компонентный интерфейс уподобляется бутылочному горлышку — узкому месту, что ограничивает возможности воспроизведения. Из рассмотренных в статье лишь наиболее продвинутый SVGA (иначе — D-Sub-интерфейс) в 15-канальном исполнении продолжают устанавливать на бюджетных устройствах. Качество картинки посредством такого соединения до сих пор выглядит приемлемо: максимальное разрешение составляет 2048х1536 точек при частоте в 85 Гц.
Другие же представители компонентных интерфейсов могут рассматриваться лишь как способы воспроизведения с ретроустройств, например, игровых приставок предыдущих поколений, DVD-проигрывателей, аналоговой аудиотехники.
Типы и функции разъемов телевизора
Беспроводной способ соединения в современном мире становится все более популярным, но нередки случаи, когда обойтись без проводов не получится. Особенно это касается аудио и видео техники. Разъемы телевизора представлены большим количеством видов. Некоторые известны всем, так как используются каждым пользователем, другие применяются редко, что вызывает вопрос – для чего они нужны. О проводных интерфейсах ТВ и их назначении рассказано ниже.
Популярные разъемы
Все разъемы телевизора можно условно разделить на популярные и не очень. Для начала есть смысл рассмотреть те, которые используются чаще прочих.
Композитный
Услышав слово «композитный вход», многие пользователи придут в недоумение, но если назвать его тюльпаны или AV выход, то понимания появится больше. Все это названия для одного интерфейса, который служит для передачи аналогового аудио и видео сигнала. AV вход на телевизоре – это комбинация трех разъемов: желтый (отвечает за видео), белый и красный (передают правый и левый канал аудио).
Композитный вход служит для подключения старых спутниковых или цифровых приставок, DVD проигрывателей, игровых консолей, видеокамер. Вход все еще используется и часто встречается в современных моделях, но все же относится к «умирающему» виду, так как передавать контент в высоком качестве через него нельзя.
Этот интерфейс в последние годы является самым востребованным. Его можно встретить не только в ТВ, но и многих видах техники. Через HDMI передается цифровой видео и аудио сигнал. В настоящий момент он обеспечивает лучшее качество (среди используемых соединений) – 4K с 60 FPS и многоканальный звук до 12.1.
Через данный разъем можно подключить практически любое устройство – игровые приставки, тюнеры, ресиверы, ПК, ноутбуки, саундбар или домашний кинотеатр, а также смартфоны и планшеты (у них используются mini или microHDMI). HDMI выходы могут отличаться поколением, например, 1.4, 2.0, 2.1. От этого зависит максимальное качество передаваемого сигнала, например, 1.4 не рассчитан на UHD.
USB – это интерфейс для передачи данных. Он может служить для разных целей, но у телевизора нужен для подключения внешних носителей информации, а также мышки, клавиатуры, геймпада. Может отличаться классом – 2.0 или 3.0. Второй обеспечивает более высокую скорость передачи информации, поэтому накопители рекомендуется подключать к нему, а устройства ввода в USB 2.0.
RF (антенный)
Разъем для антенны, RF, ANT IN, коаксиальный выход необходим для подключения телевизионной антенны, что и так понятно из названия. Он передает аналоговый сигнал. Данный вход имеет большое количество разновидностей, но у телевизоров используется 2: в первый вставляется обычная антенна, во второй подключаются спутниковые антенны или кабельное ТВ. Второй может быть подписан Cabel In, отличается тем, что имеет резьбу – то есть на антенне есть насадка, которая накручивается на данный вход.
Coaxial разъем бывает разных типов – он может быть с резьбой или типа «мама». Передавать через него можно разные типы аналогового сигнала – видео или аудио. В старых устройствах он использовался не только для видео, но и аудио, то есть был Coaxial In (подключалась антенна или VHS-проигрыватель), а Coaxial Out служил для подключения усилителя и через него колонок. В современных телевизорах под коаксиальным входом нужно понимать именно антенное соединение для видео, но не звук!
LAN (Ethernet)
LAN – это разъем для подключения оптоволоконного RJ-45 интернет кабеля. Он может быть в телевизоре, даже если последний не имеет режима работы в интернете. В таком случае через него осуществляется обновление прошивки телевизора или удаленный доступ для проведения диагностики и ремонта программного обеспечения устройства. Такие услуги предоставляют именитые бренды – Samsung, Sony и другие.
Аудио выход (3,5)
В современных телевизорах привычный всем 3,5 (мини джек) можно встретить в 50% случаев, при этом такая ситуация наблюдается даже внутри одного производителя. Как правило, выход есть у недорогих ТВ. Его негласно называют PC Audio выход, так как он служит для подключения простейших аудиосистем – колонок от ПК или наушников.
Оптика (S\PDIF)
Ценители звука до появления HDMI использовали для передачи качественного многоканального аудио именно этот разъем. Оптический вход передает звук без искажения. Он мог быть вытеснен HDMI, но производителя дорогих домашних кинотеатров оснащают свою технику оптическим выходом, считая, что качество сигнала у него выше, поэтому производители телевизоров вынуждены его использовать.
PCMCIA/Express Card/CI+
Данный слот есть не у всех телевизоров (единственный бренд, который с 2017 года оснащает все устройства слотом для модуля условного доступа — компания LG), но он актуален в 2019 году. Используется для подключения переходника на смарт карту у телевизоров со встроенными тюнерами DVB-C и S2.
Редкие разъемы
В данную категорию попали входы и выходы, которые либо уже устарели и почти не используются в ТВ, либо являются новыми, поэтому также еще не получили широкого распространения.
Компонентный (YPbPr)
Иногда, взглянув на заднюю панель телевизора в поисках привычных тюльпанов, пользователи видят аналогичный выход, но окрашенный в другие цвета (синий, красный, зеленый) и подписанный Component in. YPbPr – это цифровой видео вход, способный передать картинку в высоком качестве (FHD). Он считается устаревшим, так как ему на смену пришел HDMI, который также передает цифрой сигнал, но в более высоком качестве.
- зеленый (Y) – яркость;
- синий Pb – яркость и уровень синего цвета;
- красный Pr – яркость и уровень красного цвета.
Соответственно, дополнительные белый и красный входы – это правый и левый канал аудио.
Использовался для подключения DVD проигрывателей, игровых приставок или домашних кинотеатров.
S-Video
Устаревший видео разъем для передачи аналогового сигнала. Несмотря на то, что сигнал здесь делится, так же как у компонентного разъема, для подключения используется только один провод. Использовался в старых DVD проигрывателях и ресиверах от спутниковых тарелок.
Обеспечивает ввод и вывод цифрового или аналогового видео сигнала. Выход достаточно устаревший и почти не применяется в современных ТВ. Он позволяет подключить к нему ПК или ноутбук, чтобы телевизор выступал в качестве монитора. Данный разъем все еще встречается в компьютерах, но прим этом к телевизору обычно подключение осуществляется через переходник DVI – HDMI.
Еще один видео выход, который позволяет использовать телевизор в качестве монитора. В отличие от DVI, он передает исключительно аналоговую картинку. Несмотря на то, что VGA вход условно хуже, он распространен шире, но преимущественно у дешевых или китайских телевизоров.
SCART
Разъем SCART относится к устаревшим типам. Он умеет передавать аналоговый и цифровой видео сигнал, но из-за ограниченной пропускной способности был заменен на HDMI. Очень редко встречается в современной технике. На момент использования его широко применяли для DVD проигрывателей и приставок от спутниковых тарелок.
Разъем визуально выглядит, как HDMI и выполняет аналогичную функцию – передача цифрового аудио и видео сигнала. Отличие заключается в том, что он рассчитан на подключение мобильных устройств и совмещает в себе особенности microUSB, а именно — в процессе подключения не только получает картинку со смартфона, но и заряжает его. Это очень редкий вид разъемов, и встречается он чаще всего у компании Самсунг.
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.
