VGA信号完整性测试案例

引言

VGA（Video Graphics Array）视频图形阵列接口，又称为D-Sub接口，是由IBM于1987年提出的模拟信号显示标准，从80年代开始一直沿用至今，是电脑上视频输出最为长久的接口。

很多人觉得只有HDMI接口才能进行高清信号的传输，但这是一个大家很容易进入的误区，因为通过VGA的连接同样可以显示1080P的图像，甚至分辨率可以达到更高，所以用它连接显示设备观看高清视频是没有问题的，而且虽然它是种模拟接口，但是由于VGA将视频信号分解为R、G、B三原色和HV行场信号进行传输，所以在传输中的损耗还是相当小 。

 VGA信号管脚定义

从图VGA信号管脚定义我们看到，虽说VGA有15跟线，但常用VGA只测试3个颜色信号，和HV行场信号，共5个信号的参数：

A.   红基色

B.   绿基色

C.   蓝基色

D.   行同步

E.   场同步

 

关于VGA、DVI、HDMI的几点误解

 

误解一：HDMI是高清，VGA不是。

这三者不是等同关系，HDMI和VGA均是信号传输方式，而高清是指一种视频分辨率。HDMI支持高清，VGA也同样支持。HDMI目前最高支持3840*2160分辨率和50FPS，60fps帧率的高清格式，VGA支持从640*480一直到高达2560*1600的各种分辨率，但VGA极容易受其它信号干扰，所以高清分辨率显得有点虚，为了避免画面受干扰，在1920*1080P分辨率以下，可以使用VGA接口。

误解二：HDMI带宽高，VGA带宽低。所以HDMI比VGA好。

HDMI的带宽是数字信号带宽，VGA是模拟信号带宽，这是两种不同技术的传输方式。如果要比较的话，可以在传输同样的分辨率的情况下进行比较，比如高清，HDMI需要2.2GHz带宽，而VGA仅仅需要172MHz带宽。但是带宽高并不等于HDMI传输了更多的视频信号，这仅仅是因为传输技术的不同而已。

误解三：HDMI信号不需要数模转换，没有信号损失；VGA信号需要数模转换，信号损失大。　

HDMI虽然不需要数字模拟转换，但是还是要经过数字对数字的转换。无论它是怎么样的转换过程，转换成什么，终究是对模拟电信号的描述。他们的关系如下图：

数字信号描述的信号是由一个个点组成的，在信号的变化中是不连贯的，而模拟信号的变化是一个连续的曲线，所以模拟信号的给人的真实感更好。当数字信号转换至模拟信号的时候，直接出来的也是一个个的点（数字信号的采样点），而没有描述的部分会由转换程序自动生成（类似与3D的抗锯齿技术）以形成连续的模拟信号波形。模拟信号转换至数字信号的时候，连续的模拟信号转换为描述一个个点的数字信号，信号变得不完整。从这个过程看，数字信号转换为模拟信号是有增强而不是有损失，而模拟信号转换到数字信号才会有损失。

而在VGA传输过程中，VGA转LVDS驱动液晶面板的信号损失可以忽略，因为在前后端数字采样率相同的情况下，这些损失的信号本来就是（将数字信号转换为模拟信号的时候）程序自动填补的部分，不是数字信号源原本信号的损失。如图：

 

测试案例

1.测试设备

NO.	设备	详细说明
1	示波器	Tektronix DPO72304DX
2	单端探棒	P7240 *2

Pattern 黑白格

2.参考文档规格

Referencedocument: Video Signal Standard(VSIS) Version 1, Rev: 2, December 12, 2002.

同步信号规范

模拟视频输出

测试结果

1.测试结果

序号	测试项	测试结果
1	Red	Pass
2	Green	Pass
3	Blue	Pass
4	RGB Skew	Pass
5	H-SYNC	Pass
6	V-SYNC	Pass

2.测试数据

1.Red

2.Green

 

3.Blue

 

4. RGB Skew

 

5. H-SYNC

 

6. V-SYNC

 

总结

随着电子产业及视频图像处理技术的发展，VGA(Video Graphics Array/视频图形阵列)作为一种标准的显示接口在视频和计算机领域得到了广泛的应用。