Hardware Básico Conectores de Vídeo Professor: Wanderson Dantas
Introdução Nesta aula nós discutiremos os tipos mais comuns de conectores de vídeo existentes. A conexão da placa de vídeo pode ser feita através de sinais analógicos ou de sinais digitais. Conexões analógicas possuem qualidade inferior a conexões digitais. Isso se deve ao fato de transmissões analógicas não serem imunes a interferências eletromagnéticas: se o sinal sofrer uma interferência, o receptor (no caso, o monitor de vídeo) terá de aceitar o sinal corrompido como correto ; sinais digitais podem usar sistemas de correção de erro para verificar se os dados chegaram intactos ao destino.
Introdução Além disso, tanto placas de vídeo quanto monitores de cristal líquido (LCD) são componentes digitais; ao usar uma conexão analógica entre os dois, deverá haver uma conversão de digital para analógico na placa de vídeo e uma conversão de analógico para digital no monitor de vídeo, processos que podem diminuir a qualidade da imagem. Por conta desses fatores, você deverá usar conexão digital sempre que possível. Existem vários diferentes tipos de conexão tanto digital quanto analógica e nesta aula vamos ver as diferenças técnicas entre elas.
Vídeo Composto Esta é uma conexão analógica usando um conector do tipo RCA (normalmente amarelo), sendo o tipo de sinal usado nos conectores rotulados vídeo in e vídeo out presente em aparelhos de videocassete, aparelhos de DVD, aparelhos de TV, decodificadores de TV a cabo e consoles de videogames antigos. No passado, algumas placas de vídeo vinham com este tipo de conector. Atualmente ele não é mais encontrado e, mesmo quando encontrado, não deve ser usado, visto que as demais conexões oferecem maior qualidade de imagem e maior resolução. A resolução máxima possível com o vídeo composto é de 640 x 480, com varredura entrelaçada. Para sinal de vídeo sem ser de computador, a resolução máxima é de 720 x 480 (padrão chamado 480i).
S-Video A conexão S-Video (Separated Video, Vídeo Separado) é uma conexão analógica um pouco melhor do que o vídeo composto, por transmitir o sinal de vídeo (chamado luminância) e o sinal de cor (chamado crominância) em fios separados. Este tipo de conector é encontrado em aparelhos de DVD e aparelhos de TV. Várias placas de vídeo vinham com este tipo de conexão, e atualmente ela não deve ser usada, visto que as demais conexões oferecem maior qualidade de imagem. A resolução máxima deste tipo de conexão é a mesma do vídeo composto (480i).
Vídeo Componente A conexão vídeo componente é uma conexão analógica que usa três conectores do tipo RCA, normalmente um verde (chamado Y, que transmite o sinal de vídeo, chamado luminância), um azul (chamado Pb, Cb ou B-Y, que transmite parte da informação de cor) e um vermelho (chamado Pr, Cr ou R-Y, que transmite parte da informação de cor). Este tipo de conexão está disponível em aparelhos de TV, projetores de vídeo, decodificadores de TV a cabo, aparelhos de DVD e aparelhos de Blu-Ray. Este tipo de conexão apresenta qualidade de imagem melhor do que o S-Video, por dividir o sinal de cor em dois fios em vez de apenas um. A conexão de vídeo componente é capaz de transmitir sinais de vídeo com resoluções de até 1920 x 1080, com varredura entrelaçada (padrão chamado 1080i) ou com varredura não entrelaçada (também chamada de varredura progressiva, padrão chamado 1080p). No entanto, este tipo de conexão não deve ser mais utilizado, visto que conexões digitais apresentam melhor qualidade de imagem.
Vídeo Componente Há placas de vídeo que suportam este tipo de conexão. Porem, em vez de usar três conectores do tipo RCA, a placa de vídeo usa um conector similar ao S-Video, porém contendo mais pinos, onde é necessário instalar um adaptador. Assim, ao se deparar com uma placa de vídeo que tenha um conector S-Video, é possível que a placa também aceite a conexão de vídeo componente. Algumas placas de vídeo especialmente as com recurso de captura de vídeo (chamado, em inglês, de VIVO, Video In, Video Out) possuem mais do que quatro pinos em seu conector S-Video, mas esses pinos extras são usados para outras funções (como entrada de vídeo composto), não havendo a saída vídeo componente. Em resumo: se o conector S-Video da sua placa de vídeo tem quatro pinos, ela não tem saída vídeo componente e, se ela tiver mais de quatro pinos, pode ser que ela tenha saída vídeo componente. Para ter certeza, só mesmo lendo no manual da placa e procurando em suas especificações se há este recurso.
RGB A conexão RGB (Red, Green and Blue, Vermelho, Verde e Azul) é um antigo padrão de conexão analógica que era usado por monitores de vídeo voltados a profissionais de área de vídeo e design. Ela usa o mesmo tipo de sinalização usado pelo VGA, mas, em vez de usar um único cabo para transmitir todos os fios juntos e usar um único conector para todos os sinais, ele usa um cabo separado para cada sinal. Com um cabo separado, cada sinal possui sua própria blindagem, protegendo-o contra interferências eletromagnéticas, o que não ocorre no cabo VGA. Por causa disso, a conexão RGB oferece melhor qualidade de imagem em relação ao padrão VGA na mesma resolução.
RGB No entanto, como esta conexão só pode ser usada por alguns monitores de vídeo analógicos antigos, a qualidade de imagem é limitada pela idade do monitor de vídeo (monitores mais novos oferecem qualidade de imagem superior à de monitores antigos devido à tecnologia utilizada) e a resolução de tela. Outro detalhe é que a maioria desses monitores de vídeo RGB antigos trabalha com frequências de varredura diferente dos monitores VGA, fazendo com que seja impossível conectar monitores de vídeo antigos que usam esse padrão diretamente em sua placa de vídeo usando o conector VGA.
RGB Colocamos este tipo de conexão aqui apenas como referência, já que você provavelmente não verá mais este tipo de conexão. Na verdade existem três diferentes padrões de cabos RGB: RGB5: Padrão que mencionamos; ele usa cinco cabos: vermelho, verde, azul, sincronia horizontal (Hsync) e sincronia vertical (Vsync) RGB4: Usa quatro cabos: vermelho, verde, azul e sincronia composta (Csync) RGB3: Usa três cabos: vermelho, verde + Csync e azul, também conhecido como sincronia no verde ( sync on green )
RGB Todos esses cabos utilizam conectores do tipo BNC. Em resumo, a conexão RGB é melhor do que a VGA, mas, por causa da idade, monitores de vídeo modernos que usam conexão VGA oferecem uma qualidade de imagem melhor do que monitores que usam conexão RGB.
VGA O VGA (Video Graphics Array, Arranjo Gráfico de Vídeo) é o tipo de conexão analógica mais usual para conectar a placa de vídeo ao monitor de vídeo, sendo que projetores de vídeo e alguns aparelhos de TV digital (HDTVs) também trazem este tipo de conexão. Junto com o DVI-A, que veremos no próximo tópico, é a conexão analógica que oferece maior qualidade de imagem, pois usa fios independentes para cada sinal de vídeo: vermelho, verde, azul, sincronia horizontal e sincronia vertical (a conexão RGB oferece maior qualidade de imagem do que o VGA por transmitir cada sinal em cabos separados em vez de colocá-los em um mesmo cabo, porém não é mais usada, como vimos no tópico anterior). A conexão VGA não tem limite de resolução; a resolução máxima possível dependerá do circuito RAMDAC da placa de vídeo.
VGA Se você for obrigado a usar uma conexão analógica, esta deverá ser sua opção. Porém, se uma conexão digital estiver disponível, ela deverá ser utilizada, visto que oferece maior qualidade de imagem, especialmente se o monitor de vídeo a ser usado for de cristal líquido (LCD). Como explicamos, ao usar conexão digital você evita conversões digital/analógico e analógico/digital desnecessárias, aumentando a qualidade da imagem. O conector VGA é um conector do tipo DE-15.
VGA É importante saber que VGA é um nome equivocado para este tipo de conexão. A história é a seguinte. Quando o padrão de vídeo VGA foi lançado pela IBM, ele permitia uma resolução máxima de 640 x 480 e usava um conector de 15 pinos chamado DE15. Outros fabricantes lançaram placas de vídeo que permitiam resoluções acima de 640 x 480, usando o mesmo conector. Tais resoluções eram chamadas Super VGA. Fabricantes continuaram chamando o conector de VGA, mesmo quando a resolução máxima que a placa de vídeo é capaz de gerar é muito maior que 640 x 480. Várias pessoas também consideram a sigla VGA como sendo Video Graphics Adpater ( Adaptador Gráfico de Vídeo ) ou, no popular, placa de vídeo, causando mais confusão para o real significado de VGA (repare que o significado original de VGA era outro).
DVI Todos os dispositivos de conexão que vimos até agora utilizam sinais analógicos. As conexões HDMI, DisplayPort e Thunderbolt utilizam sinais digitais. A conexão DVI (Digital Visual Interface, Interface Visual Digital), por outro lado, pode transmitir tanto sinais analógicos (com a mesma qualidade da conexão VGA) quanto sinais digitais. O conector DVI é atualmente o tipo de conector mais popular em placas de vídeo. A conexão DVI pode usar três tipos de cabos: DVI-A: Conexão analógica. DVI-D: Conexão Digital; normalmente quando falamos de DVI estamos nos referindo ao DVI-D. DVI-I: Cabo ou conector que pode transmitir tanto sinais DVI-A quanto sinais DVI-D; cabos DVI-A podem transmitir apenas sinais DVI-A e cabos DVI-D podem transmitir apenas sinais DVI-D.
DVI Além disso, o cabo pode conter um ou dois canais de dados, chamados single link ou dual link, respectivamente. O uso de dois canais de dados permite a transmissão de resoluções mais altas e/ou um maior número de cores, como explicaremos mais adiante. Em placas de vídeo ou placas-mãe com vídeo integrado cujo conector DVI tenha disponível um sinal analógico, o conector DVI pode ser convertido para um conector do tipo VGA através de um adaptador passivo (isto é, um adaptador que somente converte um padrão de pinagem em outro). É importante notar que atualmente muitas placas de vídeos e placas-mãe usam um conector do tipo DVI-I, porém não contendo o sinal de vídeo analógico e, portanto, impossibilitando a sua conversão em um conector do tipo VGA.
DVI A conversão de conectores VGA em DVI (ou em qualquer outro tipo de conector digital) não é possível de ser feita com um adaptador passivo, visto não ser possível converter uma conexão analógica para digital diretamente. Assim como ocorre com a conexão VGA, a resolução máxima possível com o DVI depende da placa de vídeo.
DVI Mas, afinal, o que significa tudo isso? Se você tem um equipamento que produz sinal analógico, ele terá um conector DVI-A e você pode conectá-lo apenas a uma tela (leia-se: monitor de vídeo, projetor de vídeo ou televisor) que tenha um conector DVI-A. Você pode usar um cabo do tipo DVI-A ou DVI-I para fazer esta conexão. A mesma ideia é válida para equipamentos digitais: se o seu equipamento tiver um conector DVI-D você pode conectá-lo apenas a uma tela que também tenha um conector DVI-D. Você terá de usar um cabo DVI-D ou DVI-I para fazer tal conexão. Você não pode conectar um equipamento DVI- A a uma tela DVI-D ou vice-versa. Se o seu equipamento tiver um conector DVI-I que é o caso das placas de vídeo e placas-mãe com vídeo integrado isto significa, em teoria, que ele produz tanto sinais analógicos quanto digitais. Você deve usar um cabo (DVI-A ou DVI-D) de acordo com o tipo de conexão que seu monitor suporta, analógica ou digital, ou então um cabo DVI-I, que suporta os dois tipos. No entanto, atualmente muitas placas-mãe e placas de vídeo usam conector DVI-I sem suporte à conexão analógica, como explicamos.
DVI Claro que a melhor opção é usar a conexão digital, mas você estará limitado pelo tipo de conexão que seu produto oferece. Praticamente todos os produtos eletrônicos vêm com conexão digital, portanto você encontrará nele um conector DVI-D ou um conector DVI-I e provavelmente usará um cabo DVI-D ou DVI-I, que se encaixa em ambos os conectores e, dessa forma, você não tem com que se preocupar. A conexão DVI Single link utiliza quatro pares de fio, utilizando uma comunicação em série com transmissão diferencial chamada TMDS (transition-minimized Differential Signaling, Sinalização Diferencial com Transição Minimizada). Um par transmite informação da cor vermelha, um par transmite informação da cor verde e um par transmite informação da cor azul. São usados oito bits por cor, significando que a conexão DVI single link suporta somente configuração de cor de 24 bits. O quarto par transmite um sinal de clock, que pode ser de 25,175 MHz a 165 MHz, variando de acordo com a resolução pretendida.
DVI A resolução máxima suportada dependerá do clock utilizado. Algumas das resoluções máximas suportadas incluem 1915 x 1436 @ 60 Hz, 1854 x 1483 @ 60 Hz, 2098 x 1311 @ 60 Hz, 1280 x 1024 @ 85 Hz, 1920 x 1200 @ 60 Hz, 1600 x 1200 @60 Hz, entre outras.
HDMI O HDMI (High-Definition Multimedia Interface, Interface Multimídia de Alta Definição) é hoje o tipo de conexão mais encontrado em produtos eletrônicos, tais como aparelhos de DVD/Blu-Ray, decodificadores de TV a cabo, consoles de videogames e televisores (HDTV). Esta é a conexão que você deve usar para conectar a sua fonte de vídeo (incluindo o computador) ao aparelho de TV, se ambos suportarem este tipo de conexão. Existem quatro tipos de conector HDMI. O mais comum é o Tipo A. O conector Tipo B é voltado para conexões dual Link e tem mais pinos do que os demais (29 pinos em vez de 19 pinos). O conector Tipo C é do tipo miniatura, enquanto que o conector Tipo D é do tipo micro. Estes dois conectores são voltados a equipamentos portáteis.
HDMI Se você conectar o seu computador ao aparelho de TV (HDTV), não se esqueça de configurar a sua TV em sua resolução máxima possível após conectar os dois para obter a melhor qualidade de imagem. Resolução Máxima da TV Resolução de Vídeo 720p ou 720i 1280 x 720 1080p ou 1080i 1920 x 1080
HDMI Esta conexão funciona 100% no modo digital, é capaz de transmitir resoluções mais altas do que o DVI, possui um mecanismo de proteção contra cópia chamado HDCP (High Bandwidth Digital Copy Protection ou Proteção contra Cópia Digital de Banda Larga) e transfere sinais de áudio no mesmo cabo, eliminando a necessidade de um cabo extra para conexão do áudio, se o seu equipamento suportar esse recurso. A versão 1.4 da conexão HDMI também inclui suporte para redes Fast Ethernet (100 Mbps) no mesmo cabo.
HDMI Versão Clock Máximo Modo Dual- Link Resolução Máxima Cor Áudio Dolby TrueHD e DTS-HD Master Conteúdo 3D Rede Ethernet HDMI 1.0-1.2 De 25 MHz a 165 MHz Não 1920 x 1200 @ 60 Hz 24 bits Não Não Não HDMI 1.3 De 25 MHz a 340 MHz Sim 2560 x 1600 @ 75 Hz 48 bits Sim Não Não HDMI 1.4 De 25 MHz a 340 MHz Sim 4096 x 2160 @ 24 Hz ( 4K ) 48 bits Sim Sim Sim
HDMI Você pode facilmente converter conectores DVI-D ou DVI-I para HDMI através de um adaptador passivo ou de um cabo contendo um tipo de conector em uma ponta e outro tipo em outra. É importante notar que, como o conector DVI não tem sinal de áudio digital, o conector HDMI convertido a partir de um conector DVI também não terá sinal de áudio.
DisplayPort O DisplayPort é uma conexão similar ao HDMI em função, pois pode transportar, em um único cabo, áudio e vídeo digitais. No entanto, enquanto o HDMI é originalmente voltado para produtos eletrônicos de consumo, o DisplayPort é voltado para computadores. Outra diferença importante entre os dois é que para utilizar o padrão DisplayPort não é necessário pagamento de royalties, enquanto fabricantes que queiram usar a conexão HDMI têm que pagar royalties para cada produto vendido.
DisplayPort Uma vantagem do DisplayPort em relação ao HDMI é que ele permite a instalação de até três monitores de vídeo em cada porta. Para isso, você precisará usar um concentrador ( hub ) DisplayPort conectado na placa de vídeo, e os monitores de vídeo serão conectados ao concentrador. Opcionalmente, você pode usar um monitor de vídeo que tenha este componente integrado. Neste caso, você deve conectar este monitor na placa de vídeo e os outros dois monitores nas portas disponíveis no primeiro monitor. Apesar de o DisplayPort também usar transmissão TMDS, os dados são transmitidos de maneira diferente do que no DVI e no HDMI e, por isso, o DisplayPort é incompatível com esses outros dois padrões, isto é, não é possível converter conectores DisplayPort em HDMI ou DVI e vice-versa através de adaptadores passivos.
Thunderbolt A conexão Thunderbolt é, grosso modo, um conector Mini DisplayPort que pode transportar tanto sinal de áudio e vídeo (usando o protocolo DisplayPort) quanto dados de computador (usando o protocolo PCI Express), e são atualmente usadas em estações de edição de vídeo de alto desempenho. O padrão Thunderbolt foi criado pela Intel em colaboração com a Apple e antes de seu lançamento ele era conhecido por seu codinome, Light Peak.