VGA、AV矩陣發展及技術原理簡介

中國視聽網資訊更新時間：2012-9-20 16:01:39　編輯：羽彤　[ 大中小 ]

　　【中國投影網資訊】VGA信號傳輸是最近的視頻信號傳輸的熱點，各種不同的傳輸方式引發很多工程商的關注，各種不同的宣傳也模糊了工程商的正常判斷，東平科技作為矩陣切換器的主要生產商，就VGA傳輸的發展及原理做一個小小的論述。

　　一、AV矩陣切換器

　　1)AV矩陣切換器原理：

　　視音頻矩陣切換器專門用于對視頻信號和音頻信號(非平衡立體聲音頻信號)進行切換和分配，可將多路信號從輸入通道切換輸送到輸出通道中的任一通道上，并且輸出通道間彼此獨立。部分產品允許視、音頻異步控制。

　　視音頻矩陣切換器帶有斷電現場保護、場逆程切換等功能，具備與計算機聯機使用的RS-232通訊接口，紅外控制，網絡控制；視音頻矩陣切換器采用新型的LED面板顯示和輕觸式按鍵確保狀態顯示更加直觀，更加合理，設備操作更加簡便。

　　2)AV矩陣切換器接口：

　　通常都是成對的白色的音頻接口和黃色的視頻接口，它通常采用RCA(俗稱蓮花頭)進行連接，使用時只需要將帶蓮花頭的標準AV 線纜與相應接口連接起來即可。AV接口實現了音頻和視頻的分離傳輸，這就避免了因為音/視頻混合干擾而導致的圖像質量下降，但由于AV 接口傳輸的仍然是一種亮度度(Y/C)混合的視頻信號，仍然需要顯示設備對其進行亮/ 色分離和色度解碼才能成像，這種先混合再分離的過程必然會造成色彩信號的損失，色度信號和亮度信號也會有很大的機會相互干擾從而影響最終輸出的圖像質量。AV還具有一定生命力，但由于它本身Y/C混合這一不可克服的缺點因此無法在一些追求視覺極限的場合中使用。

　　二、VGA矩陣

　　VGA信號包含有R/G/B/H/V五種，分別是三原色和行場同步信號。VGA線材雖然包含15根線，VGA線材里面實際傳輸圖像信號的只有5根線，所以看VGA線材好不好首先看用來傳輸RGBHV的那五根線的線芯質量。

　　VGA線芯雖然很細小，衰減比較大，VGA線材在短距離傳輸的時候基本不會有問題，。而早期為解決傳輸距離遠的難題，一般都是加大線芯直徑，將銅芯做得很粗。但是傳輸距離長以后，VGA線里面五種信號相互之間產生串擾的問題就嚴重起來，同時在比較復雜的環境中粗大的VGA線材布線極為困難，拐彎時候VGA 線容易折斷，其他問題也是非常多（如：外部干擾，焊接點不好等）。

　　工程中為解決VGA視頻傳輸問題，依照時間順序VGA視頻傳輸的發展依次是：（VGA線材+VGA放大器）→（RGB線纜+RGB長線驅動器）→（雙絞線+雙絞線傳輸設備）→（VGA光纖+光纖傳輸設備），矩陣中控系統生產供應商

　　1）VGA接口：

　　VGA 接口采用非對稱分布的15pin 連接方式，其工作原理：是將顯存內以數字格式存儲的圖像(幀) 信號在RAMDAC 里經過模擬調制成模擬高頻信號，然后再輸出到投影機成像，這樣VGA信號在輸入端( 投影機內) ，就不必像其它視頻信號那樣還要經過矩陣解碼電路的換算。從前面的視頻成像原理可知VGA的視頻傳輸過程是最短的，所以VGA 接口擁有許多的優點，如無串擾無電路合成分離損耗等。

　　2）RGB傳輸技術：

　　人們根據VGA信號分為RGBHV五種信號的原理，將VGA線纜拆分開來，用五根同軸線纜來傳輸，這種傳輸方式叫RGB傳輸。這種方式有效的解決了衰減的問題（RGB線纜的線芯比VGA線纜的單根線芯粗很多），同時同軸線纜的屏蔽層，對串擾也有一定的抑制作用，但是由于傳輸技術原理沒有根本的改變，串擾問題并沒有真正解決！而且RGB方式傳輸距離達到一定距離以后，由于施工現場環境復雜，布線的時候就出現RGB五根傳輸RGBHV信號的線纜長度不一致、到達時間不同的現象，造成RGB三原色及行場信號不能同步到達。屏幕上面就出現三種顏色不能重合在一起、甚至無法顯示的現象。RGB 傳輸中容易出現的不同步的問題，這個問題很難得到廉價的解決方法。

　　3）VGA信號放大器

　　它采用簡單的放大原理，或將發送端信號放大，或將接收端已經衰減的信號放大。在接收端放大的方式一出來就被拋棄，因為他會將傳輸中的干擾一起放大，包括內部信號間的串擾。采用發送端放大的設備在采用特制VGA視頻線纜為傳輸介質后，可以將電腦的VGA視頻信號傳輸上一百多米。

　　但是隨后人們將VGA線材線芯越做越粗，沒有改變VGA傳輸技術原理的缺點越來越明顯：

　　第一，長距離VGA線材又粗又硬，不容易找到，需要到工廠定做，拐彎劇烈還容易出現內部斷裂，布線極為不便。

　　第二，VGA頭在焊接的時候也非常容易出各種問題（如駐波干擾，虛焊等）。

　　第三，它不能抵抗干擾，不能消去串擾。VGA線材本身決定它長距離傳輸內部串擾、共模干擾非常大。而隨著距離的增加，一些本來不是很強的干擾也在長距離的線材里面變得強大，導致有些試驗環境下能成功而實際工程做了卻根本沒有辦法應用，造成返工或無法驗收的巨大損失。所以超過30米距離這種方式就不應該采用。

　　4）VGA雙絞線傳輸技術

　　為解決這些傳輸中的問題，近兩年一種采用普通網線（雙絞線）為傳輸介質的VGA視頻傳輸技術迅速成為目前VGA視頻傳輸技術的熱點。

　　該傳輸方式采用一個發送器一個收接受器，發送器將VGA視頻信號進行重新編碼以差分信號在網線上面傳輸，到遠端接收器解碼還原成VGA視頻信號。網線傳輸采用的視頻差分技術，每對雙絞線傳輸一個信號的時候，都是同時發出波形相同、極性相反的信號，這樣一對雙絞線對外發散的信號就相互抵消為零，從技術上就解決VGA信號內部的串擾問題。

　　網線里面只有4對雙絞線，用網線傳輸VGA的五種信號的時候怎么辦？早期我們把VGA信號里面的RGB分3對雙絞線傳輸，剩下一對傳輸HV信號，

　　網線里面每對雙絞線長度也是不一樣的，不是也存在不同步的問題嗎?解決辦法：線路補償！和RGB線纜傳輸不同的是：網線里面每對雙絞線長度差別都有國際標準，我們可以根據這個標準來知道每對雙絞線的線路長度大致差別，根據這個長度來進行線路補償，這樣VGA信號用RGB方式不能解決問題在這里也得到解決！

　　5）VGA光傳輸技術

　　VGA/DVI光端機采用先進的非壓縮數字高清視頻和高速數字光纖傳輸技術，可以輕松地將計算機主機、高清視頻信號源、高清DVD/DVR等設備輸出的各種分辨率的VGA高清視頻信號長距離傳輸到遠端，從而突破了高清視頻信號只能用短距離電纜傳輸的限制，大大延伸了高清視頻信號的應用范圍和連接距離，使得高清視頻廣域傳播、發布和共享成為可能。

　　VGA/DVI光端機是由發送器和接收器組成，通過一芯單模光纖傳輸DVI、VGA、Audio、麥克風、鍵盤、鼠標信號。在多媒體應用系統中，往往需要把DVI視頻信號、VGA模擬視頻信號等音視頻信號進行遠距離傳輸，但使用普通的電纜長距離傳輸時，總會出現輸出信號差，容易受干擾，顯示出來的圖像會出現模糊、拖尾、分色等現象。同時傳輸距離短，要多條電纜才能同時傳輸這些信號，不能滿足多媒體信息發布等場合長距離傳輸的要求，使用VGA光端機進行傳輸，完全解決了此類問題,傳輸距離1-20公里。光端機傳輸具有衰減小、頻帶寬、抗干擾性能強、安全性能高、體積小、重量輕等優點，所以在長距離傳輸和特殊環境等方面具有無法比擬優勢。此外, 此款設備可以在遠端控制操作本地的主機，有效的保護了內部信息不被拷貝、外泄。VGA/DVI光端機設備在多媒體系統中應用，即節省施工成本及走線的復雜性，又能保證高品質的目標為可能。