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1394

百科解釋

目錄·【IEEE1394】
·【發(fā)展背景】
·【1394卡簡介】
·【IEEE1394特點】
·【1394卡分類】

去年年底,Intel(英特爾)公司和微軟公司宣布了1.0版PC98規(guī)范,提出在微機操作系統(tǒng)基本要求中應包括具有IEEE1394端口的塢站。在今年夏天98北京中國家用電器博覽會上,Sony(索尼)公司以IEEE1394為接口,將微機與電視、音響、攝錄放一體機、數據存檔系統(tǒng)、數字相機、彩色打印機、圖像采集卡等連接起來,構成了一個標準的家庭網絡環(huán)境。

隨著信息技術的迅速發(fā)展,計算機的速度不斷提高,外部設備的速度也隨之提高,從而對接口技術提出了新的要求。與此同時,計算機也一改過去非辦公室不去的老觀念,常常屈尊為家用電器的一員了。另一方面,家電產品也在數字技術的大量應用中越來越電腦化。這自然就引發(fā)了對計算機與家電間接口的研究。目前比較有影響的新一代接口有USB、IEEE1394、FiberChannel、SSA、Ultra SCSI等。其中IEEE1394是由美國電子電氣學會制定的高速串行總線接口標準,既可作為總線標準應用于計算機主板,也可作為接口標準應用于計算機與各種外設的聯(lián)接,如在攝錄機、數字相機、數字音頻視頻設備之間實現(xiàn)高速、寬帶的數據傳輸,滿足了多媒體應用的需要。其中,適用于主板的標準工作速率為12.5Mbit/s、25Mbit/s或50Mbit/s , 適用于外設的標準所支持的數據率為100Mbit/s、200Mbit/s和400Mbit/s, 兩者在鏈接層及以上各層是完全兼容的。

為了使這種接口標準早日實現(xiàn)商品化、市場化,IEEE1394行業(yè)協(xié)會于1994年9月成立,由Adaptec、 AMD、Apple、Cirrus Logic、IBM、Microsoft、Molex、Philips、 Skipstone、Sony和TI等公司組成執(zhí)行委員會,美國人Gary Hoffman任主席。IEEE1394行業(yè)協(xié)會促進了數字音頻視頻設備基于IEEEE1394的家庭網絡標準,發(fā)表了確保IEEE1394高品質及互換性的標準書,并在IEEE1394-1995的基礎之上,開始研究和發(fā)展傳輸速率最高可達3.2Gbit/s的IEEE1394b產品。在他們的努力下,IEEE1394不斷發(fā)展完善,日益貼近市場。

【發(fā)展背景】

隨著計算機技術與家電技術的融合,多媒體信息進入家庭只不過是個時間問題,多媒體信息傳輸自然就成為家電廠商與計算機廠商所共同關心的問題。多媒體數據傳輸首先要求的是實時性�，F(xiàn)有的單純圖形傳輸或網絡應用一般對實時性要求并不高。例如在Internet上瀏覽主頁,雖有延遲,但一般尚可接受。如果是在網絡上舉行會議,實時性就會變成一個要求十分苛刻的問題。

其次是聯(lián)接的方便性。只有高性能而使用不便同樣難以進入家用產品市場,家電和計算機融合就無從談起�，F(xiàn)在的錄像機和電視機聯(lián)接就不太容易。輸入、輸出、視頻、音頻,復雜的連線常常使用戶感到困惑。新的接口必須比現(xiàn)用的接口更為簡便,才不會影響其推廣應用。

第三是通用性。只有不局限于某種特定的環(huán)境和設備,才會擁有廣泛的應用群體。最后是價格便宜。價格太貴,用戶數量就會受到限制。IEEE1394在家電中誕生,在DSS等數字娛樂軟件、ADSL等包含數字通信技術的音頻和視頻設備的數字化中發(fā)展起來。它以計算機為中心,集計算、娛樂、通信及各種多媒體應用為一體,將微機產業(yè)和家電產業(yè)聯(lián)系起來,從而開創(chuàng)了信息技術應用的新領域。其競爭力尤其體現(xiàn)在面向家電、面向家庭的特點上。通過IEEE1394,可以把60年代的單聲道變成發(fā)燒級的立體聲,使家用電器發(fā)展成為可多方互連的多媒體設備。設想中基于IEEE1394的產品有照相機、打印機、磁盤驅動器、DVD、VCR、電話、電視機頂盒、壓縮/解壓縮設備,以及計算機中的音頻視頻設備。根據對美國市場及家庭的調查,1/3的家庭擁有微機,96%擁有電視,98%擁有電話。面向一般消費者的家用電器產品有著更大的市場,因為消費者希望用更簡單的產品觀看視頻
影像,以更便宜的價格享受娛樂。IEEE1394可以應用于家庭網、商業(yè)網以及Internet中的各種遠程系統(tǒng),具有相同功能的產品比普通的微機配套設備便宜,并具有更好的可擴展性。所有這些都使IEEE1394產品獲得了強勁無比的競爭力。

總線類型的比較：
目前較為典型的新一代總線有SCSI、FiberChannel、SSA和USB。將其作一比較就可以看出,SCSI、FiberChannel、SSA主要是著眼于磁盤等計算機存儲設備的;USB則以低速的鍵盤、鼠標等為對象;而IEEE1394以其包含了上述所有特性而具有劃時代的意義。

@@0732100.JPG;表1 并行總線比較@@
@@0732101.JPG;表2 串行總線比較@@
@@0732102.JPG;表3 IEEE1394與USB比較@@

將通用串行總線USB與IEEE1394的特性作逐項的比較,可以發(fā)現(xiàn)USB屬低速接口,與IEEE1394同樣支持等時性傳送方式。其區(qū)別在于USB主要設計用于PC,IEEE1394則不僅用于計算機,還廣泛應用于家電產品。在計算機領域,IEEE1394與USB并列,作為計算機的總線和接口占有重要的地位,但IEEE1394有比USB更高的速度,在除鍵盤和鼠標外的各種連接中都有可能使用。這樣就可以簡化計算機后面板及電纜,增強了通用性,使用更加方便,也降低了費用。

【1394卡簡介】

IEEE1394通常在數碼攝像機等外部設備，和各種網絡設備使用。它常被稱之為Firewire（Apple蘋果的名稱），和i.Link（sony的名稱）。目前，800MbpsIEEE1394總線（也可以稱之為Firewire-800）正在逐漸取代400MbpsIEEE1394總線。6-PIN接口包含4條信號線和2條電源線，不需要額外供電，而4-PIN接口只有信號線。Firewire-800接口增加一面針腳，使用9-PIN聯(lián)接線。

1394卡的全稱是IEEE1394 Interface Card。這一接口技術是由老牌的電腦廠商蘋果公司率先創(chuàng)立的，蘋果公司稱之為Firewire，所以很多人也習慣叫1394卡為火線卡。其初衷是把它作為一種高速數據傳輸界面。1995年電機電子工程師協(xié)會（IEEE）把它作為正式新標準，編號1394，這就是IEEE1394這個名字的由來。不同的公司對1394接口技術也有不同的叫法，源于各自廠商注冊的商標名稱不同而已，例如Sony 稱之為 i.Link，Texas Instruments 稱之為Lynx等，實際上都是一種東西。

綜上所述，我們可以知道IEEE1394是一種外部串行總線標準，它可以達到400MB/s的數據傳輸速率，十分適合視頻影像的傳輸。作為一種數據傳輸的開放式技術標準，IEEE-1394被應用在眾多的領域，包括數碼攝像機、高速外接硬盤、打印機和掃描儀等多種設備。標準的1394接口可以同時傳送數字視頻信號以及數字音頻信號，相對于模擬視頻接口，1394技術在采集和回錄過程中沒有任何信號的損失，正是由于這個優(yōu)勢，1394卡更多地是被人們當做視頻采集卡來使用，它的其他功能反而被忽視了。最初的1394卡動輒就要數千元，近年來，隨著生產成本的下降，最便宜的卡只要幾十元，1394卡正迅速普及到更多的普通家庭。

【IEEE1394特點】

IEEE1394的特點可以歸結如下:
(1)高速率
IEEE1394-1995中規(guī)定速率為100Mbit/s到400Mbit/s。IEEE1394b中更高的速度是800Mbit/s到3.2Gbit/s。其實400Mbps就幾乎可以滿足所有的要求�，F(xiàn)在通�？赡苓_到的物理流LSI速度是200Mbps。另外,實際傳輸的數據一般都要經過壓縮處理,并不是直接傳輸原始視頻數據。因此可以說,200Mbps已經是能夠滿足實際需要的速度。但對多路數字視頻信號傳輸來說,傳輸速率總是越高越好、永無止境。

(2) 實時性
IEEE1394的特點是利用等時性傳輸來保證實時性。在這一點上,SSA,FiberChannel及Ultra SCSI也都與IEEE1394具有同樣的性能。

(3) 采用細纜,便于安裝
4. 根信號線與2根電源線構成的細纜使安裝十分簡單,而且價格也比較便宜。但接點間距只有4.5米,似乎略顯不足。所以也有人在探討延伸接點間距的方法。已發(fā)表的實驗品POF可以將接點間距延長至70米。

(4) 總線結構
IEEE1394是總線,不是I/O。向各裝置傳送數據時,不是像網絡那樣用I/O傳送數據,而是按IEEE1212標準讀寫列入轉換的空間。總之,從上一層看,IEEE1394是與PCI相同的總線。

1394總線和常見的USB總線的不一樣之處在于1394是一個對等的總線, 對等總線就是說, 任何一個總線上的設備都可一主動的發(fā)出請求. 有點象圓桌會議一樣, 大家地位平等. 而USB總線上的設備, 則都是等待主機發(fā)送請求, 然后做相應的動作. 因而1394設備更加智能化一些, 當然因此也變得復雜一些, 成本高一些. 1394總線的這個特性決定了1394可以是脫離以桌面主機為中心的束縛, 對于數字化家電來說, 1394更加有吸引力.

1394總線的拓樸結構和USB是一樣的, 是樹形結構. 樹形結構就是所有的連接在一起的設備不能形成一個環(huán)(圈). 否則就可能不能正常工作. 不過1394b提出了一個避免環(huán)狀結構的方法, 在即使設備連接形成一個圓圈時, 也能保證正常工作. 1394和USB這類串行總線和PCI這類并行總線不一樣, 1394和USB這類總線, 兩個設備之間如果必須經過第三個設備, 那么數據必須也從第三個設備穿過, 也就是說第三個設備也要參與傳輸. 而PCI這類并行總線, 就象一條大馬路鋪到各家的門口, 兩個設備如果商量好傳輸數據, 并申請到了總線, 就可以直接在兩個設備間傳輸, 不用經過第三家. 當然更本質的區(qū)別是, 1394是串行的, 而PCI是并行的.

1394總線上的設備之間也會選舉一些設備作為總線的管理作些額外的工作, 如
根節(jié)點: 主要是在總線仲裁中做最終的裁判.
同步資源管理器: 主要是在同步傳輸中, 管理帶寬, 或者提供總線的拓樸結構和有限的電源管理.
總線管理器: 可以設置根節(jié)點, 提供總線拓樸結構, 優(yōu)化網絡的響應時間, 和更高級的電源管理.

(5) 熱插拔
能帶電插拔。增刪新裝置,不必關閉電源,操作非常簡單。
(6) 即插即用

增加新裝置不必設定ID,可自動予以分配。SCSI使用者必須設定SCSI地址,而IEEE1394的使用者不需要任何相關知識,操作非常簡單,接上就可以用。

實際上,每當有新的設備接入某個1394端口時, 整個總線將會進行一個&＃39;&＃39;歡迎儀式&＃39;&＃39;, 這個是總線自發(fā)的, 和PC主機沒有特殊的關系, 學名叫做&＃39;&＃39;總線復位&＃39;&＃39;(bus reset). 這個過程, 所有設備重新給自己起名字(節(jié)點標識, NODE ID), 新的設備趁機為自己取個名字. 1394的起名字的機制很簡單, 從0開始往上, 最多到62. 一般葉子節(jié)點的id小, 樹根的id最大. 這個儀式結束后, 大家又是各自干各自的事情了. 1394的bus reset是很平常的事情, 短的只要1us, 長的要160us, 而USB下, 卻跟鳳凰涅盤一樣隆重而冗長, 至少在USB2下, 一個端口復位要150ms, 而一個bus reset就要復位所有連接設備的port, 所以在連接4個設備時必須600ms+以上的時間. 這個并無好壞之分, 只是各自的工作方式不一樣而已.

應用
IEEE1394的應用不僅限于單一的計算機接口領域。它所具有的高速、寬帶的特征,特別是等時傳輸的能力,不僅可應用于計算機,而且在家電領域也大有用武之地。同時,也不要以為IEEE1394只能應用于家庭局域網這種小范圍。有關與ATM間的網橋連接的研究正在進行之中,遠程寬帶應用也已經有了成型的設想。用IEEE1394連接微機和家電產品的設想如下圖所示。從圖中可知IEEE1394的應用大致可分為三部分,一是數字錄像機、攝錄一體機等家電產品,二是打印機、掃描儀等計算機外設,三是硬盤、DEV-ROM等微機內部外設。

@@0732103.JPG;圖1@@
IEEE1394的推廣首先受到了家電廠家的關注,因為其傳輸速率達到100Mbit/s到400Mbit/s,可以對未經壓縮的數字圖像進行實時傳送,而且既可以建立與微機的連接,也可以不經微機直接連接家用電器。1996年,由50多個家電廠商組成的數字攝錄機論壇將IEEE1394作為數字視頻/音頻的標準接口。也就是說,與數字攝錄機和數字廣播相應的數字電視接收機也采用此標準。索尼公司推出了兩款NTSC制式的數字攝錄機,備有IEEE1394標準的數字音頻、視頻接口,這是IEEE1394在全球應用的第一步。1997年11月,有關防止非法拷備的技術標準確定后,帶有IEEE1394接口的攝錄機和DVD可以上市了。歐洲數字電視廣播公司已經決定在遙控設備和其它外設上采用IEEE1393標準的總線。索尼公司在其數字家電產品中全面采用了IEEE1394接口,實現(xiàn)了數字化和網絡化。其它家電公司也在利用IEEE1394方面取得了進展,如柯達公司生產出了第一臺支持IEEE1394的數字相機;精工-愛普生公司備有IEEE1394接口的彩色打印機可以不通過計算機,直接與數字相機或攝錄機連接打印出彩色照片。

計算機廠家對IEEE1394的反應似乎要遲一些,但是一些主要廠家已開始行動了。Intel公司1997年底決定在外設芯片(邏輯LSI)中集成IEEE1394電路。美國微軟公司已在Windows 98中支持IEEE1394端口,并開發(fā)了支持數字攝錄機、數字錄像機的設備驅動軟件。另一種以Intel和Microsoft等幾家公司共同倡導的被稱為設備艙位(Device Bay)的技術也正在出現(xiàn)。Device Bay將通過現(xiàn)今的兩種標準USB和IEEE1394連接各種設備。可見,這些新標準都有望獲得廣泛的使用。

總之,IEEE1394既是新一代接口,又是新一代總線;既是計算機外設接口標準,又是家電接口標準;作為用戶友好的多媒體連接方式,它可廣泛地用于家庭、移動環(huán)境及辦公室。作為面向音頻/視頻的低費用數字接口,數字電視、多媒體、CD-ROM(MMCD-ROM)家庭網絡等新的音頻/視頻產品將是IEEE1394最初的市場。IEEE1394還將逐漸改善現(xiàn)存的SCSI掃描設備、CD-ROM、磁帶機、打印機等,從而在根本上消除家庭走向多媒體的障礙。

【1394卡分類】

目前市場上的1394卡基本上可以分成兩類：帶有硬解碼功能的1394卡和用軟件實現(xiàn)壓縮編碼的1394卡。前一種的價格較貴，而后一種的價格很便宜，只要100元左右，老虎的1394卡就是只花了70元就買到的，用著一直挺好的：）下面就聽我慢慢說說這兩種1394卡吧。

第一種是帶有硬解碼功能的1394卡，如EZDV采集卡，它不僅能將電視機或者錄像機的視頻信號傳輸入電腦，還具備了硬件壓縮功能，可以將視頻數據實時壓縮成MPEG-1 格式的視頻據流并保存為.MPEG 文件或者.DAT 文件，從而可以方便地制作視頻光盤，比較有名的品牌有Pinnacle(品尼高)、Snazzi等，這類產品性能一般都是不錯的，所搭配的軟件也較為專業(yè)且功能豐富，使用起來的效果也比較理想，但是價格相對來說就貴了一些，一般要在數百至千元以上不等，最貴的要上萬元！

另一種物美價廉的用軟件實現(xiàn)壓縮編碼的1394卡，它的功能是將視頻信號輸入電腦，成為電腦可以識別的數字信號，然后在電腦中利用軟件進行視頻編輯。通俗的說，1394卡所要起的作用就是把數碼攝像帶中的視頻內容傳輸到硬盤里，1394卡這是就僅是一個數據傳輸接口，并不象視頻捕捉卡一樣，需要有視頻壓縮的硬件。通過1394卡傳輸到硬盤里的AVI文件再通過軟件進行編輯、后期加工，其實，即使1394卡上有壓縮編碼的硬件，也只是在編輯生成MPEG文件的時候起作用，在傳輸數據的時候是不起作用的。這種1394卡的最大特點就是價格便宜，適合初學者使用。缺點就是由于1394卡采用軟件進行編輯，數據量極大（1小時視頻13-17GB，也就是說一盤60分鐘的DV帶要占用13-17GB的硬盤空間），因此對硬盤和CPU的要求較高，如果你的計算機比較老，那么最好還是先升級計算機，再進行視頻編輯制作吧：）如果你不想升級計算機，那么你就可以選擇第一種帶硬件編碼功能的1394卡，因為它的工作方式是邊采集邊壓縮，所以占用的硬盤空間較�。�1小時視頻大約占用650-700MB的硬盤空間），壓縮后的圖像質量還是比較好的，就是價錢貴了一些。

由于帶有硬件編解碼功能的1394卡是利用其卡上的硬件進行數碼視頻的生成，所以不同品牌的卡會有不同的編碼效果，所以老虎建議如果您想選購這種卡，那么就在財力允許的范圍內——越貴越好！

如果是一般家庭使用，用普通的1394卡就可以了，基本過程如下：通過1394卡把攝像帶的內容傳輸到電腦硬盤，生成為AVI文件，使用軟件進行后期編輯制作，生成一個新的AVI文件，把編輯好的素材生成為MPEG1或MPEG2文件，刻為VCD或DVD永久保存。

IEEE1394接口是由APPLE和TI公司開始的高速串行接口標準，Apple稱之為FireWire(火線)，Sony稱之為i.Link，TexasInstruments稱之為Lynx。盡管各自廠商注冊的商標名稱不同，但實質都是一項技術，那就是IEEE1394。

IEEE1394是一種外部串行總線標準，800Mbps的高速。近年來隨著成本的下降，1394卡正迅速普及。也逐漸出現(xiàn)了其他一些相關設備，如數碼相機，硬盤，網絡攝像機等。
1394接口具有把一個輸入信息源傳來的數據向多個輸出機器廣播的功能，特別適用于家庭視聽AV(AUDIO-VISUAL)的連接。由于該接口具有等時間的傳送功能，確保視聽AV設備重播聲音和圖像數據質量，具有好的重播效果，

嚴格的講，IEEE1394卡像USB一樣只是通用接口，而不是視頻捕捉卡。比如說，我們可以連接一個高速外接硬盤到IEEE1394卡上。不過因為IEEE1394卡的絕大多數用途是與DV數碼攝像機相連采集數字視頻信號，所以，我們通常把它看作捕捉卡了。目前市場上的1394卡可以簡單的分成兩類：帶有硬件DV實時編碼功能的DV卡和用軟件實現(xiàn)壓縮編碼的1394卡。

帶有硬件編碼功能的DV卡一般價格在數千元，帶有硬件編碼的DV卡可以大大提高DV編輯的速度，可以實時地處理一些特技轉換，而且許多此類卡帶有處理MPEG-II視頻流的功能。

1394按照最初的標準分類有兩種,為1394a(400Mbps)和1394b(800Mbps).但是現(xiàn)在市場上多為1394a界面接口,而1394b已經不多見了.

通信詞典解釋