VGA與RGB視頻雙絞線傳輸技術(shù)的特性對(duì)比
來源：數(shù)字音視網(wǎng) 作者：疾風(fēng) 編輯：數(shù)字音視工程 2010-12-23 00:00:00 加入收藏 咨詢
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一、VGA視頻定義：VGA視頻是由IBM推出，英文全稱是Video Graphic Array，即顯示繪圖陣列。早期的VGA是支持在640X480的較高分辨率下同時(shí)顯示16種色彩或256種灰度。隨著各個(gè)電腦顯卡廠家的大力推廣及開發(fā)，VGA視頻模式已經(jīng)擴(kuò)展到支持分辨率800*600、1024*768…….2048*1536等，刷新率和色度也有大幅度提高。
二、VGA視頻信號(hào)組成：VGA視頻信號(hào)是模擬分量信號(hào)，由5種信號(hào)組成，分別是R、G、B三原色及H、V行場(chǎng)同步信號(hào)。VGA視頻線由多根同軸電纜組成，行業(yè)內(nèi)說法是3+4，3+6，3+9……等，表示內(nèi)部線的數(shù)量，很多人以此來判斷線的質(zhì)量。
三、VGA視頻信號(hào)采用不能遠(yuǎn)程傳輸?shù)脑?/b>：視頻信號(hào)傳輸過程中影響圖像質(zhì)量的主要原因就是干擾和衰減，對(duì)于干擾一般采用屏蔽接地，抗干擾電路等就可以解決，對(duì)于衰減一般可以用前端放大、后端補(bǔ)償?shù)饶Ｊ浇鉀Q。VGA視頻卻有它的特殊性：VGA視頻在使用VGA線遠(yuǎn)距離傳輸?shù)臅r(shí)候，采用上面的技術(shù)并不能解決問題。對(duì)于外部電磁干擾，有采用屏蔽層屏蔽接地，穿金屬管等方式來解決;但VGA視頻信號(hào)的干擾卻來自它內(nèi)部本身：VGA線里面的RGB三原色信號(hào)都是非平衡信號(hào)，傳輸過程中都會(huì)對(duì)外發(fā)散電波，進(jìn)而產(chǎn)生相互干擾，我們把這種情況叫串?dāng)_。在短距離傳輸里面，這種影響并不明顯;但是隨著距離加大，這種干擾就越來越強(qiáng)，最終導(dǎo)致圖像效果出現(xiàn)明顯的偏差，甚至完全不能顯示。這種來自內(nèi)部的串?dāng)_具有VGA視頻信號(hào)本身一模一樣的幅頻特征，電路抗干擾只能針對(duì)具有不同幅頻特征的電磁干擾;而且這種串?dāng)_強(qiáng)度還會(huì)隨著信號(hào)強(qiáng)度的增強(qiáng)而增強(qiáng)，這意味著我們不能做前端放大;如果采用后端放大的模式，由于無法過濾串?dāng)_信號(hào)，放大電路會(huì)將串?dāng)_信號(hào)一起放大。既不能對(duì)信號(hào)做放大補(bǔ)償，也不能對(duì)干擾進(jìn)行過濾，所以如果不在技術(shù)上面做徹底改變，就無法做到VGA視頻信號(hào)的遠(yuǎn)程傳輸。嚴(yán)格來說普通VGA線的傳輸距離為15米，在對(duì)圖像質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)下調(diào)(帶寬不高、容許一定圖像偏差)的情況下，采用放大電路可以達(dá)到30米。
四、RGB視頻定義：RGB傳輸技術(shù)是一種通過對(duì)VGA視頻信號(hào)進(jìn)行分離，分別用五根同軸線纜來傳輸VGA視頻信號(hào)的R/G/B/H/V五種信號(hào)的傳輸方式。從技術(shù)上來分析，RGB傳輸方式?jīng)]有對(duì)VGA視頻信號(hào)進(jìn)行技術(shù)上的改變，只能從傳輸形式上做了變動(dòng);在采用屏蔽較高的同軸電纜后，對(duì)VGA視頻信號(hào)的內(nèi)部串?dāng)_起到了較好的抑制作用，也增加了VGA視頻信號(hào)的傳輸距離。RGB視頻信號(hào)組成：那么RGB傳輸方式是否可以真正的解決VGA視頻傳輸?shù)膯栴}呢?同軸電纜特性決定了不適合VGA信號(hào)傳輸：同軸電纜本來是用于視頻信號(hào)基帶傳輸?shù)木€纜，在傳輸5M以下帶寬的信號(hào)衰減小，工程中一般用來傳輸帶寬6M以下的攝像機(jī)視頻圖像。VGA視頻在800*600/85hz視頻帶寬約為：57M，高分辨率情況下2048*1536/60hz帶寬約為300M。由于導(dǎo)體在傳輸交流信號(hào)的時(shí)候，同軸電纜中會(huì)產(chǎn)生渦流、趨膚效應(yīng)，其強(qiáng)度隨著頻率越高而增強(qiáng);因此同軸電纜的有效電阻會(huì)隨著信號(hào)頻率的升高而變大。實(shí)際測(cè)試中同軸電纜在傳輸5M帶寬以上信號(hào)的衰減急劇增大。因此我們不能把同軸電纜傳輸帶寬6M下視頻信號(hào)的傳輸距離等同于RGB模式下高帶寬VGA視頻信號(hào)的傳輸距離，同軸電纜也并不適合用來傳輸高頻的VGA信號(hào)。串?dāng)_：RGB傳輸模式對(duì)串?dāng)_的抑制作用對(duì)比原來的VGA先傳輸模式有所改善。但是沒有技術(shù)的革新，不能從根本上解決串?dāng)_問題，在長(zhǎng)距離傳輸中，串?dāng)_問題同樣嚴(yán)重影響到圖像效果。RGB信號(hào)傳輸存在先天缺陷：從工程施工的角度,RGB傳輸存在重大的施工難點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)施工布線過程中往往有很多拐彎的地方，由于一個(gè)VGA信號(hào)被分解為幾根同軸電纜傳輸，線的直徑變得很大，每根線每次拐彎的半徑都不一樣，這樣就出現(xiàn)多次拐彎后傳輸同一信號(hào)的幾根線長(zhǎng)度不一，信號(hào)無法同步的現(xiàn)象。而在實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試圖像的時(shí)候則不存在線的長(zhǎng)度差別，所以實(shí)驗(yàn)傳輸?shù)男Ч同F(xiàn)場(chǎng)施工的實(shí)際效果往往有很大的差別，甚至不得不返工而造成重大損失。
五、VGA雙絞線傳輸技術(shù)
視頻雙絞線傳輸技術(shù)是國(guó)際上最近幾年才興起的熱門技術(shù)，最初也是用來傳輸普通視頻信號(hào)。非平衡信號(hào)轉(zhuǎn)為平衡信號(hào)后，會(huì)產(chǎn)生一對(duì)極性相反，波形相同的信號(hào)，通過一對(duì)緊密絞合在一起的雙絞線線對(duì)傳輸，在信號(hào)對(duì)外發(fā)散時(shí)，由于它們波形相同而極性相反，任何時(shí)候的對(duì)外發(fā)散的電波相互抵消為零，不對(duì)附近電纜產(chǎn)生影響，這樣就從技術(shù)上徹底解決VGA視頻的串?dāng)_問題。既然串?dāng)_的問題已經(jīng)徹底解決，也就解放了VGA視頻信號(hào)傳輸技術(shù)上的限制。雖然網(wǎng)線的線芯比較細(xì)小，我們可以在近端做最大限度的放大處理，在遠(yuǎn)端做最大的電路補(bǔ)償。雙絞線傳輸技術(shù)對(duì)抗外部電磁干擾的能力也非常強(qiáng)。當(dāng)外部干擾對(duì)雙絞線產(chǎn)生干擾作用時(shí)，會(huì)同時(shí)對(duì)兩根繞在一起的正負(fù)信號(hào)產(chǎn)生相同的干擾，遠(yuǎn)端接受信號(hào)的時(shí)候，兩根線的本來信號(hào)相加抵消為零，剩下的就是完整的干擾信號(hào)，我們只需按照干擾信號(hào)強(qiáng)度對(duì)傳輸過來的原信號(hào)進(jìn)行反向補(bǔ)償，就可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的完整還原。VGA視頻信號(hào)組成為五種信號(hào)，網(wǎng)線里面只有4對(duì)線，要用網(wǎng)線傳輸VGA視頻信號(hào)，必須對(duì)信號(hào)進(jìn)行重新編碼處理，同時(shí)通過編碼，我們也可以增強(qiáng)信號(hào)的抗干擾性。我們使用網(wǎng)線里面的三對(duì)雙絞線來傳輸VGA視頻的R/G/B三原色信號(hào)，然后對(duì)H/V信號(hào)進(jìn)行編碼，混入R/G/B信號(hào)中傳輸，再在遠(yuǎn)端進(jìn)行分離解碼，還原為H/V行場(chǎng)同步信號(hào)，這樣網(wǎng)線中還可以多出一對(duì)雙絞線用來傳輸別的信號(hào)(如：音頻、鼠標(biāo)鍵盤信號(hào)、RS485等)。
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