VGA、AV矩陣發(fā)展及技術(shù)原理簡(jiǎn)介

　　【中國(guó)投影網(wǎng)資訊】VGA信號(hào)傳輸是最近的視頻信號(hào)傳輸?shù)臒狳c(diǎn)，各種不同的傳輸方式引發(fā)很多工程商的關(guān)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(chǎn)商，就VGA傳輸?shù)陌l(fā)展及原理做一個(gè)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(zhuān)門(mén)用于對(duì)視頻信號(hào)和音頻信號(hào)(非平衡立體聲音頻信號(hào))進(jìn)行切換和分配，可將多路信號(hào)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(dú)立。部分產(chǎn)品允許視、音頻異步控制。

　　視音頻矩陣切換器帶有斷電現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)、場(chǎng)逆程切換等功能，具備與計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)使用的RS-232通訊接口，紅外控制，網(wǎng)絡(luò)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(tài)顯示更加直觀，更加合理，設(shè)備操作更加簡(jiǎn)便。

　　2)AV矩陣切換器接口：

　　通常都是成對(duì)的白色的音頻接口和黃色的視頻接口，它通常采用RCA(俗稱(chēng)蓮花頭)進(jìn)行連接，使用時(shí)只需要將帶蓮花頭的標(biāo)準(zhǔn)AV 線纜與相應(yīng)接口連接起來(lái)即可。AV接口實(shí)現(xiàn)了音頻和視頻的分離傳輸，這就避免了因?yàn)橐?視頻混合干擾而導(dǎo)致的圖像質(zhì)量下降，但由于AV 接口傳輸?shù)娜匀皇且环N亮度 度(Y/C)混合的視頻信號(hào)，仍然需要顯示設(shè)備對(duì)其進(jìn)行亮/ 色分離和色度解碼才能成像，這種先混合再分離的過(guò)程必然會(huì)造成色彩信號(hào)的損失，色度信號(hào)和亮度信號(hào)也會(huì)有很大的機(jī)會(huì)相互干擾從而影響最終輸出的圖像質(zhì)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(diǎn)因此無(wú)法在一些追求視覺(jué)極限的場(chǎng)合中使用。

　　二、VGA矩陣

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

　　VGA線芯雖然很細(xì)小，衰減比較大，VGA線材在短距離傳輸?shù)臅r(shí)候基本不會(huì)有問(wèn)題，。而早期為解決傳輸距離遠(yuǎn)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(zhǎng)以后，VGA線里面五種信號(hào)相互之間產(chǎn)生串?dāng)_的問(wèn)題就嚴(yán)重起來(lái)，同時(shí)在比較復(fù)雜的環(huán)境中粗大的VGA線材布線極為困難，拐彎時(shí)候VGA 線容易折斷，其他問(wèn)題也是非常多（如：外部干擾，焊接點(diǎn)不好等）。

　　工程中為解決VGA視頻傳輸問(wèn)題，依照時(shí)間順序VGA視頻傳輸?shù)陌l(fā)展依次是：（VGA線材+VGA放大器）→（RGB線纜+RGB長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器）→（雙絞線+雙絞線傳輸設(shè)備）→（VGA光纖+光纖傳輸設(shè)備），矩陣中控系統(tǒng)生產(chǎn)供應(yīng)商

　　1）VGA接口：

　　VGA 接口采用非對(duì)稱(chēng)分布的15pin 連接方式，其工作原理：是將顯存內(nèi)以數(shù)字格式存儲(chǔ)的圖像(幀) 信號(hào)在RAMDAC 里經(jīng)過(guò)模擬調(diào)制成模擬高頻信號(hào)，然后再輸出到投影機(jī)成像，這樣VGA信號(hào)在輸入端( 投影機(jī)內(nèi)) ，就不必像其它視頻信號(hào)那樣還要經(jīng)過(guò)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(guò)程是最短的，所以VGA 接口擁有許多的優(yōu)點(diǎn)，如無(wú)串?dāng)_無(wú)電路合成分離損耗等。

　　2）RGB傳輸技術(shù)：

　　人們根據(jù)VGA信號(hào)分為RGBHV五種信號(hào)的原理，將VGA線纜拆分開(kāi)來(lái)，用五根同軸線纜來(lái)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(wèn)題（RGB線纜的線芯比VGA線纜的單根線芯粗很多），同時(shí)同軸線纜的屏蔽層，對(duì)串?dāng)_也有一定的抑制作用，但是由于傳輸技術(shù)原理沒(méi)有根本的改變，串?dāng)_問(wèn)題并沒(méi)有真正解決！而且RGB方式傳輸距離達(dá)到一定距離以后，由于施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，布線的時(shí)候就出現(xiàn)RGB五根傳輸RGBHV信號(hào)的線纜長(zhǎng)度不一致、到達(dá)時(shí)間不同的現(xiàn)象，造成RGB三原色及行場(chǎng)信號(hào)不能同步到達(dá)。屏幕上面就出現(xiàn)三種顏色不能重合在一起、甚至無(wú)法顯示的現(xiàn)象。RGB 傳輸中容易出現(xiàn)的不同步的問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題很難得到廉價(jià)的解決方法。

　　3）VGA信號(hào)放大器

　　它采用簡(jiǎn)單的放大原理，或?qū)�發(fā)送端信號(hào)放大，或?qū)⒔邮斩艘呀?jīng)衰減的信號(hào)放大。在接收端放大的方式一出來(lái)就被拋棄，因?yàn)樗麜?huì)將傳輸中的干擾一起放大，包括內(nèi)部信號(hào)間的串?dāng)_。采用發(fā)送端放大的設(shè)備在采用特制VGA視頻線纜為傳輸介質(zhì)后，可以將電腦的VGA視頻信號(hào)傳輸上一百多米。

　　但是隨后人們將VGA線材線芯越做越粗，沒(méi)有改變VGA傳輸技術(shù)原理的缺點(diǎn)越來(lái)越明顯：

　　第一，長(zhǎng)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(xiàn)內(nèi)部斷裂，布線極為不便。

　　第二，VGA頭在焊接的時(shí)候也非常容易出各種問(wèn)題（如駐波干擾，虛焊等）。

　　第三，它不能抵抗干擾，不能消去串?dāng)_。VGA線材本身決定它長(zhǎng)距離傳輸內(nèi)部串?dāng)_、共模干擾非常大。而隨著距離的增加，一些本來(lái)不是很強(qiáng)的干擾也在長(zhǎng)距離的線材里面變得強(qiáng)大，導(dǎo)致有些試驗(yàn)環(huán)境下能成功而實(shí)際工程做了卻根本沒(méi)有辦法應(yīng)用，造成返工或無(wú)法驗(yàn)收的巨大損失。所以超過(guò)30米距離這種方式就不應(yīng)該采用。

　　4）VGA雙絞線傳輸技術(shù)

　　為解決這些傳輸中的問(wèn)題，近兩年一種采用普通網(wǎng)線（雙絞線）為傳輸介質(zhì)的VGA視頻傳輸技術(shù)迅速成為目前VGA視頻傳輸技術(shù)的熱點(diǎn)。

　　該傳輸方式采用一個(gè)發(fā)送器一個(gè)收接受器，發(fā)送器將VGA視頻信號(hào)進(jìn)行重新編碼以差分信號(hào)在網(wǎng)線上面?zhèn)鬏�，到遠(yuǎn)端接收器解碼還原成VGA視頻信號(hào)。網(wǎng)線傳輸采用的視頻差分技術(shù)，每對(duì)雙絞線傳輸一個(gè)信號(hào)的時(shí)候，都是同時(shí)發(fā)出波形相同、極性相反的信號(hào)，這樣一對(duì)雙絞線對(duì)外發(fā)散的信號(hào)就相互抵消為零，從技術(shù)上就解決VGA信號(hào)內(nèi)部的串?dāng)_問(wèn)題。

　　網(wǎng)線里面只有4對(duì)雙絞線，用網(wǎng)線傳輸VGA的五種信號(hào)的時(shí)候怎么辦？早期我們把VGA信號(hào)里面的RGB分3對(duì)雙絞線傳輸，剩下一對(duì)傳輸HV信號(hào)，

　　網(wǎng)線里面每對(duì)雙絞線長(zhǎng)度也是不一樣的，不是也存在不同步的問(wèn)題嗎?解決辦法：線路補(bǔ)償！和RGB線纜傳輸不同的是：網(wǎng)線里面每對(duì)雙絞線長(zhǎng)度差別都有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，我們可以根據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)知道每對(duì)雙絞線的線路長(zhǎng)度大致差別，根據(jù)這個(gè)長(zhǎng)度來(lái)進(jìn)行線路補(bǔ)償，這樣VGA信號(hào)用RGB方式不能解決問(wèn)題在這里也得到解決！

　　5）VGA光傳輸技術(shù)

　　VGA/DVI光端機(jī)采用先進(jìn)的非壓縮數(shù)字高清視頻和高速數(shù)字光纖傳輸技術(shù)，可以輕松地將計(jì)算機(jī)主機(jī)、高清視頻信號(hào)源、高清DVD/DVR等設(shè)備輸出的各種分辨率的VGA高清視頻信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸?shù)竭h(yuǎn)端，從而突破了高清視頻信號(hào)只能用短距離電纜傳輸?shù)南拗�，大大延伸�?a href=http://projector.av-china.com/hdtv/index.htm target=_blank>高清視頻信號(hào)的應(yīng)用范圍和連接距離，使得高清視頻廣域傳播、發(fā)布和共享成為可能。

　　VGA/DVI光端機(jī)是由發(fā)送器和接收器組成，通過(guò)一芯單模光纖傳輸DVI、VGA、Audio、麥克風(fēng)、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)信號(hào)。 在多媒體應(yīng)用系統(tǒng)中，往往需要把DVI視頻信號(hào)、VGA模擬視頻信號(hào)等音視頻信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，但使用普通的電纜長(zhǎng)距離傳輸時(shí)，總會(huì)出現(xiàn)輸出信號(hào)差，容易受干擾，顯示出來(lái)的圖像會(huì)出現(xiàn)模糊、拖尾、分色等現(xiàn)象。同時(shí)傳輸距離短，要多條電纜才能同時(shí)傳輸這些信號(hào)，不能滿足多媒體信息發(fā)布等場(chǎng)合長(zhǎng)距離傳輸?shù)囊�求，使用VGA光端機(jī)進(jìn)行傳輸，完全解決了此類(lèi)問(wèn)題,傳輸距離1-20公里。光端機(jī)傳輸具有衰減小、頻帶寬、抗干擾性能強(qiáng)、安全性能高、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，所以在長(zhǎng)距離傳輸和特殊環(huán)境等方面具有無(wú)法比擬優(yōu)勢(shì)。此外, 此款設(shè)備可以在遠(yuǎn)端控制操作本地的主機(jī)，有效的保護(hù)了內(nèi)部信息不被拷貝、外泄。VGA/DVI光端機(jī)設(shè)備在多媒體系統(tǒng)中應(yīng)用，即節(jié)省施工成本及走線的復(fù)雜性，又能保證高品質(zhì)的目標(biāo)為可能。

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