转载：距离？不是问题！轻松搞定远距离视频显示

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在安防工程施工和一些日常视频应用中，我们常常会碰到一些让人头疼的距离问题，比如硬盘录像机与显示屏的距离太远，没法直接用视频线直接连接；广告显示屏挂在墙上，距离太远，没办法直接用VGA线缆连接电脑；再如一个大会议室，需要一根很长的视频线以确保每个位置都能轻松连上投影仪。我们都知道VGA视频信号是模拟视频信号，传输线缆过长，图像清晰度、色彩饱和度等等指标都会下降，再长就不能正常显示图像了。如果我们需要将VGA视频信号无压缩、无延时的传送到几十米甚至几百米的显示屏上，就需要借助一些传输工具了。今天，我们就介绍一个让VGA信号轻松传送300米而图像质量不下降的方法。


　　为了实现低成本CAT-5eUTP 双绞线 300米远距离传输 VGA 视频信号，需要设计驱动器及接收器。在驱动器端，通过驱动芯片对VGA 单端信号进行差分转换及驱动，在接收器，需要对差分信号进行均衡和补偿，恢复原始VGA单端信号。采用此原理设计的产品具有图像清晰，色彩饱满，能较好地还原出原始画面。


　　CAT-5e UTP 双绞线，指的是超5类非屏蔽双绞线，非屏蔽双绞线是由多对双绞线和一个塑料护套构成。5类是指国际电气工业协会为双绞线电缆的传输频率为100Mhz，超5类是对现有5类线部分性能如近端串扰，衰减串扰比，回波损耗等加以改善后出现的电缆。


　　CAT-5e UTP 双绞线，采用4个绕线对和1条撕裂绳，线对的颜色与5类线完全相同，分别为：白（橙）/橙，白（绿）/绿，白（蓝）/蓝，白（棕）/棕。标称裸铜（BC）线径为0.51mm（线规为24AWG），绝缘线径为0.9mm，UTP 电缆直径一般为5mm。


　　VGA视频信号，VGA（Video GraphicsArray）是IBM于1987年提出的一个使用模拟信号的电脑显示标准。VGA接口是采用VGA标准输出数据的专用接口。VGA接口共有15针，分成3排，每排5个孔，传输红（R），绿（G），蓝（B），行同步（H），场同步（V）视频信号。


　　VGA 视频分辨率，通常分辨率指的是图像的高/宽像素值，比如VGA640X480，表示水平方向为640像素，垂直方向为480像素。常用分辨率主要有：VGA（640X480），SVGA（800X600），XGA（1024X768），UXGA（1600X1200）。


　　远距离传输，VGA 视频信号为非平衡式模拟信号，可以通过同轴电缆直接转送，由于在远距离传输中，同轴电缆抑制干扰能力较弱，而采用双绞线平衡式传输模拟信号，比如接地回路产生的共模干扰，同时出现在双绞线上，干扰波形刚好是相反的，会产生抵消干扰的作用，适用于长线远距离传输的应用。同时，因为需要将非平衡模拟信号转换为平衡模拟信号，需要在驱动端引入差分放大器，将非平衡传输转换为平衡传输，而在接收端在将平衡方式转换为非平衡方式。双绞线远距离传输时，电缆特性会导致视频信号的高频分量衰减，引起信号模糊；电缆特性会导致视频信号衰减，引起信号对比度及亮度降低；绞线对的等长误差，会导致传输延时不一致，导致视频显示串色等。所以，远距离传输不仅需要对原始视频信号进行差分化传输，还需要做好信号预加重，均衡，增益控制及时序对齐等


　　300米 VGA 远距离延长器原理：


　　系统组成由下图所示

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在安防工程施工和一些日常视频应用中，我们常常会碰到一些让人头疼的距离问题，比如硬盘录像机与显示屏的距离太远，没法直接用视频线直接连接；广告显示屏挂在墙上，距离太远，没办法直接用VGA线缆连接电脑；再如一个大会议室，需要一根很长的视频线以确保每个位置都能轻松连上投影仪。我们都知道VGA视频信号是模拟视频信号，传输线缆过长，图像清晰度、色彩饱和度等等指标都会下降，再长就不能正常显示图像了。如果我们需要将VGA视频信号无压缩、无延时的传送到几十米甚至几百米的显示屏上，就需要借助一些传输工具了。今天，我们就介绍一个让VGA信号轻松传送300米而图像质量不下降的方法。


　　为了实现低成本CAT-5eUTP 双绞线 300米远距离传输 VGA 视频信号，需要设计驱动器及接收器。在驱动器端，通过驱动芯片对VGA 单端信号进行差分转换及驱动，在接收器，需要对差分信号进行均衡和补偿，恢复原始VGA单端信号。采用此原理设计的产品具有图像清晰，色彩饱满，能较好地还原出原始画面。


　　CAT-5e UTP 双绞线，指的是超5类非屏蔽双绞线，非屏蔽双绞线是由多对双绞线和一个塑料护套构成。5类是指国际电气工业协会为双绞线电缆的传输频率为100Mhz，超5类是对现有5类线部分性能如近端串扰，衰减串扰比，回波损耗等加以改善后出现的电缆。


　　CAT-5e UTP 双绞线，采用4个绕线对和1条撕裂绳，线对的颜色与5类线完全相同，分别为：白（橙）/橙，白（绿）/绿，白（蓝）/蓝，白（棕）/棕。标称裸铜（BC）线径为0.51mm（线规为24AWG），绝缘线径为0.9mm，UTP 电缆直径一般为5mm。


　　VGA视频信号，VGA（Video GraphicsArray）是IBM于1987年提出的一个使用模拟信号的电脑显示标准。VGA接口是采用VGA标准输出数据的专用接口。VGA接口共有15针，分成3排，每排5个孔，传输红（R），绿（G），蓝（B），行同步（H），场同步（V）视频信号。


　　VGA 视频分辨率，通常分辨率指的是图像的高/宽像素值，比如VGA640X480，表示水平方向为640像素，垂直方向为480像素。常用分辨率主要有：VGA（640X480），SVGA（800X600），XGA（1024X768），UXGA（1600X1200）。


　　远距离传输，VGA 视频信号为非平衡式模拟信号，可以通过同轴电缆直接转送，由于在远距离传输中，同轴电缆抑制干扰能力较弱，而采用双绞线平衡式传输模拟信号，比如接地回路产生的共模干扰，同时出现在双绞线上，干扰波形刚好是相反的，会产生抵消干扰的作用，适用于长线远距离传输的应用。同时，因为需要将非平衡模拟信号转换为平衡模拟信号，需要在驱动端引入差分放大器，将非平衡传输转换为平衡传输，而在接收端在将平衡方式转换为非平衡方式。双绞线远距离传输时，电缆特性会导致视频信号的高频分量衰减，引起信号模糊；电缆特性会导致视频信号衰减，引起信号对比度及亮度降低；绞线对的等长误差，会导致传输延时不一致，导致视频显示串色等。所以，远距离传输不仅需要对原始视频信号进行差分化传输，还需要做好信号预加重，均衡，增益控制及时序对齐等


　　300米 VGA 远距离延长器原理：


　　系统组成由下图所示

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蓝色表示 源端的阶跃响应，幅值为0.7V,建立时间远远小于0.2uS，红色表示经过在300米双绞线传输后的阶跃响应，幅值约为0.52V，上升时间约为0.6 uS.

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由图可见,频率越高,信号幅值衰减越快.


　　接收器


　　接收器将平衡式双绞线传输转换为非平衡单端显示,同时做均衡处理,还原出原始信号的阶跃响用曲线,如下图所示:

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可以看出,幅值为0.7V, 上升时间约为50nS

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