接口：IEEE 1394接口

　　IEEE1394接口是由APPLE和TI公司开始的高速串行接口标准，Apple称之为FireWire(火线)，Sony称之为i.Link，TexasInstruments称之为Lynx。尽管各自厂商注册的商标名称不同，但实质都是一项技术，那就是IEEE1394。

　　什么叫IEEE1394接口

　　IEEE1394 又名 Firewire 或 iLinkTM，它的设计初衷是成为电子设备(包括便携式摄像机、个人电脑、数字电视机、音/视频接收器、DVD播放机、打印机等)之间的一个通用连接接口。

　　IEEE 最初由苹果公司开发，早期是为了取代并不普及的SCSI接口而设计的，英文取名为FIREWIRE。前置IEEE1394接口是指该机箱前面板上是否具有IEEE1394扩展接口。随着数码家电产品的普及，横跨PC及家电产品平台的IEEE1394接口的使用也越来越多,IEEE1394接口IEEE 1394通常在数码摄像机等外部设备，和各种网络设备使用。

　　1394b 是 1394技术的升级版本，是仅有的专门针对多媒体--视频、音频、控制及计算机而设计的家庭网络标准。它通过低成本、安全的 CAT5 (五类)实现了高性能家庭网络。1394a自1995年就开始提供产品，1394b 是1394a 技术的向下兼容性扩展。1394b能提供800 Mbps/s或更高的传输速度，后来大家称其为火线，一方面是因为速度快(接口最快传输速率达到了400MBPS，而且即将推出的IEEE1394B标准更是将速度提升到了800MBPS甚至1.6GBPS的标准上，IEEE1394是一种外部串行总线标准，1394 B800Mbps的高速。近年来随着成本的下降，1394卡正迅速普及。

　　参考图示：IEEE 1394接口

　　IEEE 1394也称为火线或iLink，它能够传输数字视频和音频及机器控制信号，具有较高的带宽，且十分稳定。通常它主要用来连接数码摄像机、DVD录像机等设备。

　　1394接口具有把一个输入信息源传来的数据向多个输出机器广播 的功能，特别适用于家庭视听AV(AUDIO-VISUAL)的连接。由于该接口具有等时间的传送功能，确保视听AV设备重播声音和图像数据质量，具有好的重播效果。

　　两种传输方式：

　　IEEE1394分为两种传输方式：Backplane模式和Cable模式。Backplane模式最小的速率也比USB1.1{zg}速率高，分别为12.5 Mbps/s 、25 Mbps/s 、50 Mbps/s，可以用于多数的高带宽应用。Cable模式是速度非常快的模式，分为100 Mbps/s 、200 Mbps/s 和400 Mbps/s几种，在200Mbps/s下可以传输不经压缩的高质量数据电影。

　　1394接口以半双工方式工作，可以进行双向通信，但在某一时刻只能有一个方向传送数据。由总线仲裁确定通讯方向，在逻辑地址间建立通讯。

　　1394提供了一个灵活的总线管理系统，通过简单而直接的数据传输命令即可对数据进行操作。系统将数据组织成四字节一组的数据包形式传输。

　　1394标准定义了两种传输方式：等时同步方式和异步方式。

• 　　等时同步方式：保证以一定周期接收/发送一定数量的信息包，适用于图象和音频数据流的传输;
• 　　异步方式：适用于文件数据的传输。

　　IEEE1394传输方式：等时同步方式

　　1394总线的等时同步传输能保证多通道高速数据传送所需的带宽和等待时间。为保证等时同步传输的需要，总线管理提供了下述三种服务：

　　(1) 总线初始化时，自动选择一个节点作为总线周期主控者。

　　主控者发出一个特殊的包—“周期启动包”，包中含有周期主控者的时钟计数值。各个节点收到这个包后，更新本地的时钟计数器，从而保证了总线上的各个设备在同一参考时钟下工作，所有等时发送的设备可轮流发送数据包。

　　(2) 在等时同步方式下，传输的实施由一个等时同步资源管理器控制。

　　该管理器包括一个“带宽分配”寄存器，可定义所有节点得到等时同步传输所需的带宽。在总线复位或加入一个新节点时，各个节点便访问该寄存器，请求带宽分配。

　　(3) 等时同步资源管理器将通道号(0—63)分配给请求带宽的节点，通道号附于数据包的头部。节点接收所有的数据包时，根据通道号来辨识所需的数据包，丢弃不需要的数据包。数据流中存在保护间隔，多路视频流和音频流可在同总线上传输而不会引起相互干扰。

　　IEEE1394传输方式：异步方式

　　异步传输方式以寻址形式将数据和处理层信息发送到指定地址的单元上，地址附在异步数据包的头部。等时同步传输的带宽是预先分配好的，相对固定，而异步传输的带宽是不定的。异步传输时，很难知道将要传输的数据量，发送端接收端都需要大量缓存，以防止数据的溢出。不同速率的设备自由连接时，传输速率将自动定位于低速设备所支持的{zg}速率上。异步传输可在任何时间发生。

　　为保证传输的可靠性，每个异步数据包后面紧跟一个非常短的确认包，当节点收到这个数据包后，便将确认包发还给发送节点，从而保证了异步传输的可靠性。

　　IEEE 1394的主要性能特点：

　　如同USB一样，支持即插即用，标准的1394接口可以同时传送数字视频信号以及数字音频信号，相对于模拟视频接口，1394技术在采集和回录过程中没有任何信号的损失，所以数码摄像机就是通过1394端口把数码摄像带中的内容传输到个人电脑中去，然后可以运用各种视频编辑软件进行影像编辑。

　　(1)数字接口：IEEE1394标准是一个串行接口，但它能像并联SCSI接口一样提供同样的服务，数据能够以数字形式传输，不需数模转换，从而降低了设备的复杂性，保证了信号的质量;

　　(2)“热插拔”：即系统在全速工作时，IEEE 1394设备也可以插入或拆除，用户会发现，增添一个1394器件，就像将电源线插入其电气插座中一样容易;

　　(3)即插即用：无需设定ID(识别符)或终端负载，主节点可以动态确定;

　　(4)总线结构：采用读/写映射空间的结构，而不是IEEE1212标准规定的寻址发送数据方式，对于外部电缆和底板技术规格，都有详细规定;

　　IEEE 1394包括两种总线结构：

　　①用于计算机系统和其它硬件的内部，替代并行线背板，进行电路板间或系统部件的互连，可工作于12.5、25或50Mbps的速率;

　　②电缆结构，定义了点到点基于电缆连接的虚拟总线，在现有的电缆介质上传输速度达到90.304、196.608和393.216Mbps，简称为S100、S200和S400，将来可支持1Gbps以上的传输速率。

　　(5)速度快：标准定义了三种传输速率：98.304 Mbps，196.608 Mbps，392.216 Mbps。因为这三种速率分别在100 Mbps，200 Mbps，400 Mbps附近，所以标准中亦称之为S100，S200，S400。这个速度xx可以用来传输未经压缩的动态画面信号。而IEEE 1394.b标准正在研讨支持800 Mbps和1 600 Mbps的传输速率;

　　(6)兼容性好：IEEE 1394总线可适应台式个人机用户的全部I/O要求，并可以与SCSI并口(小型计算机系统接口)、RS232标准串口、IEEE 1284标准并口、Centronics接口、Apple’s Desktop Bus等接口兼容;

　　(7)接口设备对等(peer-to-peer)，不分主从设备，都是主导者和服务者。其中有足够的智能用于连接，不需附加控制功能。如此便可不通过计算机而在两台摄像机之间直接传递数据，也可以让多台计算机共享一台摄像机;

　　(8)物理体积小，制造成本低，易于安装;

　　(9)非专利性：使用IEEE 1394串行总线不存在专利问题;

　　(10)价廉：适合于家电产品。的价格降低，部分原因是通过串行数据传输来达到的，它采用了简化电子电路和电缆设计。其发送和接收器件作为标准芯片组提供，处理寻址、初始化、仲裁和协议。

　　(11)总线结构

　　IEEE 1394是总线，不是I/O。向各装置传送数据时，不是像网络那样用I/O传送数据，而是按IEEE 1212标准读写列入转换的空间。所以从上一层看，IEEE 1394是与PCI相同的总线。

　　(12)实时性

　　IEEE 1394的特点是利用等时性传输来保证实时性。在这一点上，SSA、FiberChannel及Ultra SCSI也都与IEEE1394具有同样的性能，所缺的易用性和价格。

　　(13)易用性

　　IEEE 1394连线由是4根信号线与2根电源线构成的细缆，安装十分简单，而且价格也比较便宜。IEEE 1394a标准的接点间距只有4.5米，IEEE 1394b标准的接点间距可以达到100米。

　　-IEEE1394 Interface Card

　　1394卡的全称是IEEE1394 Interface Card，它是IEEE标准化组织制定的一项具有视频数据传输速度的串行接口标准。它支持外接设备热插拔、同时可为外设提供电源，省去了外设自带的电源、支持同步数据传输。

　　严格的讲，IEEE1394卡像USB一样只是通用接口，而不是视频捕捉卡。比如说，我们可以连接一个高速外接硬盘到IEEE1394卡上。不过因为IEEE1394卡的绝大多数用途是与DV数码摄象机相连采集数字视频信号，所以，我们通常把它看作捕捉卡了。可以传输不同类型的数字信号，包括视频、音频、数码音响、设备控制命令和计算机数据。

　　1394采集卡的功能，实质上是PCI/1394适配器，是将串行总线接入PC系统的PCI总线的桥，称为开放主控制器接口(OHCI)。作用是把DV格式的数字视频数据传输到PC机硬盘里，但它没有A/D转换和压缩编码功能

　　IEEE1394卡像USB一样只是通用接口，而不是视频采集卡。比如说，我们可以连接一个高速外接硬盘到IEEE1394卡上。不过因为IEEE1394卡的绝大多数用途是与DV数码摄象机相连采集数字视频信号，所以，我们通常把它看作视频捕捉卡了。

　　目前市场上的可以简单的分成两类：带有硬件DV实时编码功能的DV卡和用软件实现压缩编码的1394卡。带有硬件编码功能的DV卡一般价格在数千元，带有硬件编码的DV卡可以大大提高DV编辑的速度，可以实时地处理一些特技转换，而且许多此类卡带有处理MPEG-II视频流的功能。

　　图示：内置式1394采集卡-会声会影X2 HDV旗舰采集卡

　　HDV旗舰版提供标4针和6针DV/HDV接口，其资料传输速率高达400Mbps，支持OHCI Compliant IEEE-1394，和会X2软件xx配合采集高清摄像机以及普通DV摄像机的视频。

　　1394软卡之中也分2类：一是使用厂商专门codec的软卡，比如EZDV。二是OHCI(open host connect interface)卡。 OHCI1394卡是PC的标准接口卡，象USB, SCSI等是一样的概念，在windows98, win2000中作为标准设备加以支持。此类卡生产厂商不提供软件 DV codec, 但是microsoft的DirectX中提供了免费的DV codec ,也可以通过更换成别的codec提高质量。OHCI卡的一个突出优点是价格比非OHCI的软卡更便宜，而且可以连接除了DV摄象机之外的1394设备，比如硬盘，webcam等。 各种OHCI卡的差异其实很小，价格差异主要是因为品牌/附送软件/地区差异等因素造成。

　　如果数码摄像机需要使用1394采集卡来传输视频和音频数据，可以使用1394线将数码摄像机连接1394接口进行传输，在使用1394采集卡之前，应检查摄像机和计算机使用的端口，大多数DV和摄像机使用的是4芯接口，而台式机的1394接口和大多数1394卡多用6芯接口，也有一些1394卡既附带4芯接口也带有6芯接口。

图示：外置1394采集卡-

　　另外，必须正确将安装到计算机上才能将数码摄像机中的视频素材捕获到计算机中，带有1394接口的笔记本计算机则可以使用外置式的1394卡。1394 Host Controller的驱动是操作系统自带的。不需要另外安装。所以1394卡装上后不需要驱动，98一下的系统要装驱动，系统自动识别，连接后需要相应的软件才能使用，如果是DV需要安装类似会声会影的视频采集软件即可，如果是PC，需要设置一下网络连接即可。

　　IEEE 1394接口的两种类型：

　　IEEE 1394接口有两种类型：6针的六角形接口和4针的小型四角形接口。6针的六角形接口可向所连接的设备供电，而4针的四角形接口则不能。

　　目前，800Mbps IEEE 1394总线(也可以称之为Firewire-800)正在逐渐取代400Mbps IEEE 1394总线。

　　6-PIN接口包含4条信号线和2条电源线，不需要额外供电。

　　4-PIN接口只有信号线。Firewire-800接口增加一面针脚，使用9-PIN联接线。

　　IEEE 1394有两种接口标准：6针标准接口和4针小型接口。最早苹果公司开发的IEEE1394接口是6针的，后来SONY公司

　　图示：IEEE1394接口-　IEEE 1394有两种接口标准

　　将6针接口进行改良，重新设计成为4针接口，并且命名为iLINK。 6针标准接口中2针用于向连接的外部设备提供8-30伏的电压，以及{zd0}1.5安培的供电，另外4针用于数据信号传输。4针小型接口的4针都用于数据信号传输，无电源。

　　右侧较大的接口为6针标准接口，左侧较小的接口为4针小型接口。

　　6针标准接口多见于台式计算机、外置硬盘、大型数码摄像机等设备。4针小型接口多见于笔记本电脑、微型数码摄像机等设备。

　　接口引脚定义图-6针标准接口

　　Pin No. Signal Name Signal Inter Connection

　　Inter Connection with i-Link

　　1 VP Cable power 1

　　2 VG Cable ground 2

　　3 TPB* Strobe on receive, data on transmit (differential pair) 5 1

　　4 TPB 6 2

　　5 TPA* Strobe on receive, data on transmit (differential pair) 3 3

　　6 TPA 4 4

　　图示：1394接口引脚定义图-6针标准接口

　　1394接口引脚定义图-4针标准接口

　　i-Link: 4-pin type IEEE 1394-1995

　　Pin No. Signal Name Signal Inter Connection

　　Inter Connection with 1394-1995

　　1 TPB* Strobe on receive, data on transmit (differential pair) 3 5

　　2 TPB 4 6

　　3 TPA* Strobe on receive, data on transmit (differential pair) 1 3

　　4 TPA 2 4

　　前置IEEE1394接口为越来越多的IEEE1394外部设备提供了很好的易用性。笔记本电脑和DV都在朝着小型化和超薄化发展，像SONY近期上市的IP系列数码摄像机，机身小巧，整合度高，在这样的机器上如果采用6针的接口，则显得非常笨拙。

　　另外，DV的1394接口主要用于传输影像数据，所以也无需供电。但是如果您是添加外置硬盘，6针的1394端子就非常必要了，首先是外置硬盘体积比较宽大，所以也就不计较接口大小。其次，外置硬盘运行时需要供电，其次是需要有非常高速的传输速率，此时带供电的6针1394接口就非常必要了。在这方面，APPLE的IPOD就比较有代表性，其一方面通过1394接口传输文件，另一方面其也通过FIREWIRE线缆进行自动充电。

　　DV机的输入/输出接口中都具备接口， IEEE1394接口也称“火线”接口，索尼称i.LINK接口。多数人因为有了DV机而才开始接触IEEE1394接口，现在较普遍地将IEEE1394接口称为DV接口。

　　IEEE1394总线如同USB一样，支持即插即用，标准的1394接口可以同时传送数字视频信号以及数字音频信号，相对于模拟视频接口，1394技术在采集和回录过程中没有任何信号的损失，所以数码摄像机就是通过1394端口把数码摄像带中的内容传输到个人电脑中去，然后可以运用各种视频编辑软件进行影像编辑。

　　IEEE 1394连线

　　目前市面上不仅有四针对四针、六针对六针的传输线缆，也有六针转四针的传输线缆。但是由于IEEE1394接口的传输速率很快，以致其连接线缆对屏蔽性的要求非常高，所以市面上见到的IEEE1394线都不长。目前1394电缆标准规定了3种信号速率90.304、196.608和393.216Mb/s，简称为S100、S200和S400。

　　由于IEEE 1394有两种标准的接口，于是连线也有以下3种：

　　图示：1394标准接口连线

　　图示：1394小型接口连线

　　图示：1394标准接口线

　　1394与USB的差别

　　总线结构：IEEE 1394总线和常见的USB总线的不一样之处在于，IEEE 1394是一个对等的总线(peer-to-peer)，对等总线上的任何一个设备都可以主动的发出请求，而USB总线上的设备，则都是在等待主机发送指令，然后做相应的动作。因而IEEE 1394设备更加智能化一些，当然也复杂一些，成本高一些。IEEE 1394总线的这个特性决定了可以是脱离以桌面主机为中心的束缚, 对于数字化家电来说, IEEE 1394更加有吸引力。

　　IEEE 1394总线的拓扑结构和USB是一样的，是树形结构。树形结构就是所有的连接在一起的设备不能形成一个环(圈)，否则就可能不能正常工作。不过1394b提出了一个避免环状结构的方法，在即使设备连接形成一个圆圈也能保证正常工作。

　　USB 接口是由 Compaq、IBM、Microsoft 等多家公司于 1994 年底联合提出的接口标准，用来取代传统的串口和并口。目前 USB 接口标准有两个，分别为 USB 1.1 和 USB 2.0。USB 接口可以连接：USB 鼠标、USB 键盘、外置读卡器、摄像头、数码相机、数码摄像机、打印机、游戏手柄等等。

　　IEEE 1394和USB这类串行总线和PCI这类并行总线不一样，这类串行总线的两个设备之间如果必须经过第三个设备，那么数据必须也从第三个设备穿过，也就是说第三个设备也要参与传输。而PCI这类并行总线，象一条大马路铺到各家的门口，两个设备如果协议好传输数据，并申请到了总线，就可以直接在两个设备间传输，不用经过第三家。当然更本质的区别是，PCI是并行总路线;IEEE 1394是串行总路线。所以，严格的讲，IEEE1394卡像USB一样只是通用接口，而不是视频捕捉卡。

　　传输方式：总线有异步和等时两种传输方式，每个总线支持64个节点。总线上的设备之间也会选举出一些设备作为总线的管理，做一些额外的工作, 如：

• 　　根节点：主要是在总线仲裁中做最终的裁判。
• 　　同步资源管理器：主要是在同步传输中，管理带宽，或者提供总线的拓扑结构和有限的电源管理。
• 　　总线管理器：可以设置根节点，提供总线拓扑结构，优化网络的响应时间和更高级的电源管理。

　　同USB一样，IEEE1394也支持外设热插拔，可为外设提供电源，省去了外设自带的电源，能连接多个不同设备，支持同步数据传输。 1394接口和USB接口都可以即插即用，能带电插拔，增删新装置，不必关闭电源，但是还是有一定的区别。

　　1394采集卡是一种标准的电脑接口卡，和USB，SCSI等都是一种概念。在电脑应用windows98, win2000中，XP作为标准设备加以支持，是消费电子和个人计算机之间的物理桥梁。同USB一起，通过两个串行总线模块，1394将成为新的PC结构模块。

　　实际上每当有新的设备接入某个1394端口时，整个总线将会进行一个“欢迎仪式”，这个是总线自发的, 和PC主机没有特殊的关系，学名叫做“总线复位” (bus reset)。这个过程，所有设备重新给自己起名字(节点标识，NODE ID)，新的设备趁机为自己取个名字。的起名字的机制很简单，从0开始往上，最多到62。一般子节点的ID小，根节点的ID{zd0}。这个仪式结束后，大家又是各自干各自的事情了。IEEE 1394的bus reset是很平常的事情，短的只要1us，长的要160us。而USB下，却跟凤凰涅盘一样隆重而冗长，至少在USB 2.0下，一个端口复位要150ms，而一个bus reset就要复位所有连接设备的port，所以在连接4个设备时必须600ms以上的时间。这个并无好坏之分，只是各自的工作方式不一样而已。

　　注意：禁用小型接口转USB接口的连线

　　由于IEEE 1394与USB是xx不同的两种接口，在数据传输方式和提供的电压、电流都不相同。通过这种连线的简单线路连接转换，想要在这两个接口间进行数据传输，根本是不可能的。所以这种连线在连接数码摄像机和计算机后，虽然会出现“发现新的USB设备”提示，但根本不能识别设备，更不要谈进行数据传输和视频捕捉了。

　　USB接口的4针的其中2针向外接设备提供5V电压、500mA电流，IEEE 1394小型接口的4针均用于数据传输，这种仅将4针对接的连线有可能烧毁1394接口的相关电路，应当禁用。

　　传输速率：IEEE 1394标准定义了三种传输速率：98.304 Mbps，196.608 Mbps，392.216 Mbps。因为这三种速率分别在100 Mbps，200 Mbps，400 Mbps附近，所以标准中亦称之为S100，S200，S400。这个速度xx可以用来传输未经压缩的动态画面信号。而IEEE 1394.b标准正在研讨支持800 Mbps和1 600 Mbps的传输速率;

　　1394a 传输速率高达400Mbp/s，1394b 传输速率高达800Mbp/s，1394b 传输速率高达1.6G/s

　　USB1.1：规范是目前较为普遍的USB规范，其高速方式的传输速率为12Mbps，低速方式的传输速率为1.5Mbps(b是Bit的意思)，1MB/s(兆字节/秒)=8MBPS(兆位/秒)12Mbps=1.5MB/s。

　　USB2.0：规范是由USB1.1规范演变而来的。它的传输速率达到了480Mbps，折算为MB为60MB/s

　　参考资料：

　　作者:

　　原载: