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VGA與RGB視頻雙絞線傳輸技術(shù)的特性對比

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

VGA與RGB視頻雙絞線傳輸技術(shù)的特性對比

  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顯示16種色彩或256種灰度。隨著各個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視頻信號組成:VGA視頻信號是模擬分量信號,由5種信號組成,分別是R、G、B三原色及H、V行場同步信號。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視頻信號采用不能遠(yuǎn)程傳輸?shù)脑?/b>:視頻信號傳輸過程中影響圖像質(zhì)量的主要原因就是干擾和衰減,對于干擾一般采用屏蔽接地,抗干擾電路等就可以解決,對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候,采用上面的技術(shù)并不能解決問題。對于外部電磁干擾,有采用屏蔽層屏蔽接地,穿金屬管等方式來解決;但VGA視頻信號的干擾卻來自它內(nèi)部本身:VGA線里面的RGB三原色信號都是非平衡信號,傳輸過程中都會對外發(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視頻信號本身一模一樣的幅頻特征,電路抗干擾只能針對具有不同幅頻特征的電磁干擾;而且這種串?dāng)_強(qiáng)度還會隨著信號強(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,放大電路會將串?dāng)_信號一起放大。既不能對信號做放大補(bǔ)償,也不能對干擾進(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VGA視頻信號進(jìn)行分離,分別用五根同軸線纜來傳輸VGA視頻信號的R/G/B/H/V五種信號的傳輸方式。從技術(shù)上來分析,RGB傳輸方式?jīng)]有對VGA視頻信號進(jìn)行技術(shù)上的改變,只能從傳輸形式上做了變動;在采用屏蔽較高的同軸電纜后,對VGA視頻信號的內(nèi)部串?dāng)_起到了較好的抑制作用,也增加了VGA視頻信號的傳輸距離。RGB視頻信號組成: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信號傳輸:同軸電纜本來是用于視頻信號基帶傳輸?shù)木€纜,在傳輸5M以下帶寬的信號衰減小,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)體在傳輸交流信號的時候,同軸電纜中會產(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隨著信號頻率的升高而變大。實際測試中同軸電纜在傳輸5M帶寬以上信號的衰減急劇增大。因此我們不能把同軸電纜傳輸帶寬6M下視頻信號的傳輸距離等同于RGB模式下高帶寬VGA視頻信號的傳輸距離,同軸電纜也并不適合用來傳輸高頻的VGA信號。串?dāng)_:RGB傳輸模式對串?dāng)_的抑制作用對比原來的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,在長距離傳輸中,串?dāng)_問題同樣嚴(yán)重影響到圖像效果。RGB信號傳輸存在先天缺陷:從工程施工的角度,RGB傳輸存在重大的施工難點,現(xiàn)場施工布線過程中往往有很多拐彎的地方,由于一個VGA信號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的幾根線長度不一,信號無法同步的現(xiàn)象。而在實驗室的測試圖像的時候則不存在線的長度差別,所以實驗傳輸?shù)男Ч同F(xiàn)場施工的實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。非平衡信號轉(zhuǎn)為平衡信號后,會產(chǎn)生一對極性相反,波形相同的信號,通過一對緊密絞合在一起的雙絞線線對傳輸,在信號對外發(fā)散時,由于它們波形相同而極性相反,任何時候的對外發(fā)散的電波相互抵消為零,不對附近電纜產(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)對抗外部電磁干擾的能力也非常強(qiáng)。當(dāng)外部干擾對雙絞線產(chǎn)生干擾作用時,會同時對兩根繞在一起的正負(fù)信號產(chǎn)生相同的干擾,遠(yuǎn)端接受信號的時候,兩根線的本來信號相加抵消為零,剩下的就是完整的干擾信號,我們只需按照干擾信號強(qiáng)度對傳輸過來的原信號進(jìn)行反向補(bǔ)償,就可以實現(xiàn)信號的完整還原。VGA視頻信號組成為五種信號,網(wǎng)線里面只有4對線,要用網(wǎng)線傳輸VGA視頻信號,必須對信號進(jìn)行重新編碼處理,同時通過編碼,我們也可以增強(qiáng)信號的抗干擾性。我們使用網(wǎng)線里面的三對雙絞線來傳輸VGA視頻的R/G/B三原色信號,然后對H/V信號進(jìn)行編碼,混入R/G/B信號中傳輸,再在遠(yuǎn)端進(jìn)行分離解碼,還原為H/V行場同步信號,這樣網(wǎng)線中還可以多出一對雙絞線用來傳輸別的信號(如:音頻、鼠標(biāo)鍵盤信號、RS485等)。

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