هل يمكنك دفق الفيديو عبر USB؟ وأوضح كل معيار نقل فيديو USB

يمكن لأجهزة الكمبيوتر والأجهزة اللوحية والهواتف والأجهزة الأخرى لدينا تشغيل مقاطع الفيديو باستخدام كبلات USB. لكن هل تساءلت يومًا كيف تنتقل بيانات الفيديو هذه عبر هذه الكابلات والموصلات؟ تجعل معايير نقل فيديو USB العديدة في السوق هذا ممكنًا ، ولكن كيف يختلف نقل فيديو USB ، وما الذي يجب عليك استخدامه؟

شرح معايير فيديو USB

هناك العديد من معايير USB ، كل منها يقدم فيديو بمواصفات مختلفة.

USB 2.0

تم إطلاق USB 2.0 في عام 2000 ، بمعدل نقل 480 ميجابت في الثانية ، وقوة شحن تبلغ 500 مللي أمبير ، ودقة فيديو تصل إلى 1080 بكسل. وفي الوقت نفسه ، عانى السلفان ، USB 1.0 و 1.1 ، مع 1.5 ميجابت في الثانية و 12 ميجابت في الثانية على التوالي.

تعتمد جودة الفيديو التي تحصل عليها باستخدام USB 2.0 على قدرة جهاز البث لديك إلى حد كبير. على سبيل المثال ، إذا كنت تستخدم كاميرا ويب عادية تدعم USB 2.0 ، فمن غير المحتمل أن تتمكن من البث بشكل أفضل من دقة 480 بكسل. في المقابل ، تشغيل مقطع فيديو من محرك أقراص ثابت خارجي يدعم USB 2.0 يمكن أن يصل إلى جودة فيديو مضغوطة 1080 بكسل. ومع ذلك ، لا تتوقع تشغيل الفيديو بسلاسة من سرعة بطيئة إلى حد ما تبلغ 480 ميجابت في الثانية مقارنة بالمعايير الحديثة.

ولأنه متوافق مع الإصدارات السابقة ، يمكنك توصيل الأجهزة المدعومة USB 1.0 و 1.1 ، مثل الطابعات والماوسات ولوحات المفاتيح وما إلى ذلك ، بمنافذ USB 2.0.

USB 3.0 و USB 3.1 و USB 3.2

تم تقديم USB 3.0 الذي أطلق عليه اسم "SuperSpeed ​​USB" في عام 2008 بسرعة نقل تصل إلى 5 جيجابت في الثانية ودقة فيديو 1080 بكسل (أصلاً). ومع ذلك ، للحصول على دقة أعلى ، ستحتاج إلى استخدام خيارات إخراج الفيديو الأخرى مثل HDMI أو DisplayPort أو Thunderbolt. يمكنه توفير ما يصل إلى 900 مللي أمبير عند 5 فولت للأجهزة المتعطشة للطاقة مثل الطابعات ومحركات الأقراص الصلبة الخارجية ، ومثل USB 2.0 ، فهو متوافق أيضًا مع الإصدارات السابقة.

ملاحظة: هناك احتمال ألا تكون بعض أجهزة USB القديمة متوافقة مع منافذ 3.0 ولا تعمل بشكل صحيح. ولكن إذا كنت تستخدم الأجهزة الحديثة في الغالب ، فلن تواجه مشكلات التوافق هذه.

للقضاء على الارتباك ، تمت إعادة تسمية USB 3.0 لاحقًا باسم USB 3.1 Gen 1 بعد إصدار USB 3.1.

تم إطلاق USB 3.1 الأصلي (المسمى الآن USB 3.2 Gen 2) في عام 2013 وتم وضع علامة عليه باسم "SuperSpeed ​​USB Plus" ، ويحتوي على نطاق ترددي أحادي المسار يصل إلى 10 جيجابت في الثانية. يسمح بنقل دفقين مستقلين من البيانات عبر نفس الكبل المادي. يدعم دقة تصل إلى 4K أو أعلى اعتمادًا على قدرة الجهاز والشاشة المستخدمة. يمكنه أيضًا توفير ما يصل إلى 100 واط لشحن أسرع وأكثر كفاءة للأجهزة المدعومة.

أخيرًا ، يستخدم USB 3.2 الأصلي ، الذي تم إصداره في عام 2017 ، مسارين بسرعة 10 جيجابت في الثانية في وقت واحد ، مع أقصى معدل نقل يبلغ 20 جيجابت في الثانية عبر موصل USB-C (USB-C و USB 3.x مختلفان) ، دقة فيديو تصل إلى 4K بمعدل 60 هرتز ، ودعم مقاطع فيديو 8K. يمكنه أيضًا توفير طاقة تصل إلى 100 واط للأجهزة المدعومة. الآن لدينا أربعة أنواع مختلفة من USB 3.2:

• USB 3.2 من الجيل 1x1.0 (المعروف سابقًا باسم USB 3.1 Gen 1): أقصى معدل نقل بيانات يبلغ 5 جيجابت في الثانية عبر مسار واحد ويدعم دقة فيديو 1080 بكسل عبر microUSB و USB-A و USB-C.
• USB 3.2 من الجيل 1x2.0: أقصى معدل نقل بيانات يبلغ 10 جيجابت في الثانية عبر ممرين ويدعم دقة فيديو 1080 بكسل + عبر منفذ USB-C فقط.
• USB 3.2 من الجيل 2x1.0 (سابقًا USB 3.1 Gen 2): أقصى معدل نقل بيانات يبلغ 10 جيجابت في الثانية عبر مسار واحد ويدعم دقة 4K ودقة أعلى عبر microUSB و USB-A و USB-C.
• USB 3.2 من الجيل 2x2.0: أقصى معدل لنقل البيانات يبلغ 20 جيجابت في الثانية على مسارين ، ويدعم دقة تصل إلى 8K ، ويمكنه في الوقت نفسه التعامل مع تدفقات فيديو متعددة عالية الدقة عبر USB-C فقط.

جميع أجيال USB 3.2 متوافقة مع الإصدارات السابقة مع USB 2.0.

USB 4.0

تم إصدار USB 4.0 في عام 2019 ، ويحتوي على نطاق ترددي للبيانات يصل إلى 40 جيجابت في الثانية ، ودعم DisplayPort 2.0 (دقة فيديو 8K عند 60 هرتز) ، وموصلات USB-C على كلا الطرفين. مثل سابقاته ، فهو متوافق مع الإصدارات السابقة مع الأجهزة التي تحتوي على منافذ USB 2.0 أعلى ، ويمكنك استخدام كبلات USB 4.0 لتوصيل الطابعات وأجهزة التخزين الخارجية والأجهزة الطرفية الأخرى. ومع ذلك ، لا يوجد سوى عدد قليل من الأجهزة التي تحتوي على منافذ USB 4.0.

أحدث إصدار له ، USB 4.0 الإصدار 2.0 ، الذي تم إصداره في أكتوبر 2022 ، يزيد من سرعة نقله إلى 80 جيجابت في الثانية ثنائي الاتجاه. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لهذا الإصدار نقل البيانات أحادي الاتجاه بسرعة 120 جيجابت في الثانية مع الاحتفاظ بالميزات الأخرى في النموذج الأساسي. و USB 4 قادر على دعم شاشات 4K متعددة بتردد 60 هرتز أو شاشة 8K واحدة عند 60 هرتز.

موصلات USB ومعايير الفيديو وأوضح

لا يقتصر الأمر على معيار USB فقط في إحداث فرق في نوع الفيديو الذي يمكنك مشاهدته. يُحدث نوع موصل USB الموجود في نهاية الكبل أيضًا اختلافًا في الفيديو الذي يمكنك مشاهدته عبر USB.

USB-A و USB-B و Micro-USB

منذ عام 1996 ، كان USB-A موصلًا قديمًا ، وهو أحد أكثر الموصلات المستخدمة على نطاق واسع في توصيل الأجهزة الطرفية بالأجهزة المضيفة. يحتوي على موصل مستطيل بأربعة دبابيس ولا يدعم بشكل جوهري عرض الفيديو من الأجهزة الطرفية. لدفق الفيديو من جهاز آخر عبر USB-A ، يجب عليك استخدام محولات الفيديو مثل USB-A إلى DisplayPort أو USB-A إلى HDMI ، والتي سنصل إليها بعد قليل. تشمل الأجهزة الشائعة التي تجدها منافذ USB-A مشغلات الوسائط وأجهزة الكمبيوتر (أجهزة الكمبيوتر المكتبية أو المحمولة) ووحدات التحكم في الألعاب وما إلى ذلك.

من ناحية أخرى ، USB-B ، مع موصل مستطيل ودبابيس مختلفة ، أقل دعمًا ولكنه أكثر تنوعًا في توصيل الأجهزة مثل الطابعات. ومع ذلك ، فهو غير مصمم لدعم عرض الفيديو في الأجهزة الحديثة ، حيث يتم استخدامه عادةً في نقل البيانات اعتمادًا على منفذ USB المستخدم.

يعد Micro-USB مع خمسة دبابيس أصغر حجمًا وأكثر إحكاما من USB-A ويستخدم على نطاق واسع في الهواتف المحمولة القديمة. يمكنه دعم دقة فيديو تصل إلى 480 ميجابت في الثانية و 1080 بكسل باستخدام المحول المناسب.

USB-C

منفذ USB من النوع C هو موصل USB رفيع وصغير به 24 سنًا ونهاية سدادة بيضاوية الشكل يمكنك إدخالها في وعاء بأي اتجاه ، حيث لا يوجد جانب يمين لأعلى.

تم طرح USB-C في السوق في أغسطس 2014 ، وهو متوافق مع المعايير من منافذ USB 2.0 وما فوق. يمكن لكابل وموصل USB-C نقل البيانات ومقاطع الفيديو بسرعة تصل إلى 10 جيجابت في الثانية ، ودعم دقة الفيديو 4K و 8 K ، وتشغيل الأجهزة حتى 100 واط. ضع في اعتبارك أنه بينما يمكن لمنافذ USB من النوع C دعم عرض الفيديو عبر أوضاع بديلة مثل DisplayPort ، لا تدعم جميع المنافذ إخراج الفيديو.

يحتوي كبل USB من النوع C القياسي على موصلات متناظرة في كلا الطرفين ، ولكن هناك أيضًا موصلات من النوع C إلى النوع A لنقل مقاطع الفيديو أو البيانات عبر منفذ من النوع A أو تشغيل جهاز من النوع C. تستخدم معظم الهواتف الذكية التي تعمل بنظام Android في السوق الآن USB Type C لنقل الطاقة والبيانات. الأجهزة الأخرى التي تستخدم USB من النوع C للتوصيل والشحن ، تشمل أجهزة Chromebook وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة Apple MacBooks والساعات الذكية وسماعات الرأس وسماعات الأذن.

ديسبلايبورت

تم إطلاق DisplayPort في مايو 2006 ، وهو عبارة عن واجهة فيديو رقمية وصوت مصممة بشكل أساسي لتوصيل جهاز عرض مثل جهاز كمبيوتر بمصدر فيديو وحمل أشكال بيانات أخرى مثل الصوت. في الواقع ، يمكن أن تحمل قوة أكبر من كل معايير USB المذكورة أعلاه بسرعات أعلى.

تحتوي منافذ DisplayPort على كبلات رفيعة خاصة تمتد حتى 50 قدمًا مع موصل فريد ، وتأتي في إصدار DisplayPort القياسي أو Mini DisplayPort الأصغر. يمكنك العثور على منافذها على الأجهزة مثل الأجهزة المحمولة وأجهزة التلفزيون وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وبطاقات الرسومات عالية الأداء لأجهزة الكمبيوتر وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة العرض وما إلى ذلك.

إخراج الفيديو من يمكن أن يكون DisplayPort من موصل USB-C يسمى وضع DisplayPort Alt. يمكنه أيضًا دعم Thunderbolt و Video Graphics Array (VGA) والواجهة المرئية الرقمية (DVI). ومع ذلك ، لاستخدام مقاطع فيديو المشروع من كبلات HDMI و USB 4.0 ، ستحتاج إلى محول للقيام بذلك.

يمكن أن يصل منفذ DisplayPort 1.0-1.1a إلى عرض نطاق ترددي أقصى يبلغ 10.8 جيجابت في الثانية مع دقة فيديو متفاوتة بترددات مختلفة. يمكن لمنفذ DisplayPort 1.2 الحصول على عرض نطاق ترددي أقصى يبلغ 21.6 جيجابت في الثانية مع دعم يصل إلى 4K للفيديو عند 120 هرتز ، بينما يمكن لمنفذ DisplayPort 1.4 ، مع عرض نطاق ترددي أقصى يبلغ 32.4 جيجابت في الثانية ، دعم 8 كيلو بايت مقاطع فيديو عند 60 هرتز. ومع ذلك ، فإن أحدث إصدار ، DisplayPort 2.0 ، لديه عرض نطاق ترددي يبلغ 77.37 جيجابت في الثانية بسرعة نقل عبر أربعة ممرات ، مما يدعم دقة فيديو 8K و 16K في 60 هرتز.

صاعقة

Thunderbolt هي واجهة جهاز تساعدك على توصيل العديد من الأجهزة الطرفية الخارجية والأجهزة بجهاز كمبيوتر لنقل البيانات. إنه ثنائي الاتجاه وقادر على استقبال ونقل بيانات الصوت والفيديو في وقت واحد.

هناك أربعة إصدارات من Thunderbolt: 1 و 2 و 3 و 4 ، وفقًا لترقيتهم. على سبيل المثال ، يحتوي Thunderbolt 3 على موصل USB-C بعرض نطاق ترددي يصل إلى 40 جيجابت في الثانية ويمكنه توفير طاقة تصل إلى 100 وات. يمكنه دعم شاشة 4K واحدة فقط وهو متوافق أيضًا مع USB 4. يحتفظ Thunderbolt 4 بعرض النطاق الترددي لـ Thunderbolt 3، سرعة نقل تصل إلى 40 جيجابت في الثانية ، ويمكن أن تدعم شاشتين بدقة عرض فيديو بدقة 4K أو شاشة عرض واحدة بدقة 8 كيلو بايت.

Thunderbolt متوافق مع أجهزة مثل Apple MacBook Pro وسماعات رأس VR ولوحات المفاتيح وأجهزة الكمبيوتر. يمكنه أيضًا شحن الأجهزة اللوحية وأجهزة iPhone و أجهزة iPad (بما في ذلك iPad Pro) ، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة التي تعمل بنظام Windows والتي تعمل بنظام التشغيل Intel ، ومحركات الأقراص الصلبة الخارجية ، وبعض أجهزة الكمبيوتر المكتبية ، وأجهزة شحن USB-C الأخرى المدعومة الأجهزة.

يصعب تتبع بروتوكولات USB القياسية

لقد استهلت معايير USB حقبة جديدة لنقل البيانات مثل نقل الفيديو. يجب أن تكون قد لاحظت التحديث المستمر للأنظمة الحالية. USB 4 و USB 4 الإصدار 2.0 هما أحدث الإصدارات في معايير بروتوكول USB. يمكن لـ USB 4 الإصدار 2.0 نقل البيانات بسرعة تصل إلى 80 إلى 120 جيجابت في الثانية ، وفي المستقبل القريب ، سترى هذا الإصدار محطّمًا بشيء أكثر إثارة.