如何計算VGA系統(tǒng)的視頻帶寬

1、1、VGA視頻VGA 顯示器的帶寬是指每秒鐘電子槍掃描過的總象素，等于 “水平分辨率 x 垂直分辨率 x 場頻（畫面刷新次數(shù)） ”。與行頻相比，帶寬更具有綜合性也就更 直接的反應顯示器性能。但通過上述公式計算出的水平帶寬只是理論值，在實 際應用中，為了避免圖像邊緣的信號衰減，保持圖像四周清晰，電子槍的掃描 能力需要大于分辨率尺寸，水平方向通常要大 25%，垂直方向要大 8%，所以實 際視頻帶寬的計算公式為 水平分辨率x125%x垂直分辨率x108%即 行幀 X135%。仍然以上面的標準為例：1024x768x85Hz 圖像模式，實際帶寬約為 1024x768x85x135%=90.2MHz”。

2、2、普通視頻（ AV）一般我們認為普通視頻信號的基帶傳輸帶寬為 6M。從監(jiān)視器的技術角度分 析，一般顯像管的1MHZ視頻帶寬對應52線的水平清晰度，彩色監(jiān)視器顯示的 視頻帶寬是。視頻帶寬代表單位時間內視頻信號所攜帶的信息量，VGA視頻信號和普通視頻信號攜帶信息量的比例大約 15：1。如何計算VGA系統(tǒng)的視頻帶寬由IBM推出的采用RGB模擬信號的VGA視頻標準，定義了具有60Hz刷新 頻率、可產生16種顏色的能力的640X480象素格式。模擬RGB標準很快成為知 名的VGA標準，時至今日，大多數(shù)計算機的 VGA監(jiān)視器仍然保留有15引腳的 D-Sub蘭色連接器。VGA標準現(xiàn)在由視頻電子標準協(xié)會（V

3、ideo Electronics Standards Association VESA負責，信號及如何測量和測試信號的定義都由該協(xié) 會制定。如今VGA家族包括了一系列名稱，從原來的 VGA視頻圖形陣列）到 UXGA超擴展的圖形陣列）。業(yè)界專家預期，在PC領域，該標準會存在到2015 年或更晚。有些系統(tǒng)的VGA信號必須通過放大器或開關，然而對于這樣的開關或放大 器，設計師如何計算所需要的帶寬卻有些復雜。進行這樣的計算需要某些數(shù)學 知識，并對CRT監(jiān)視器有一定的了解。由于 CRT曾經一度是最普通的顯示器 件，目前基本的視頻帶寬計算仍然依賴于老式CRT監(jiān)視器的物理機制。雖然CRT監(jiān)視器正快速地被LC

4、D監(jiān)視器替代，但CRT仍構成標準的一部 分，所以，必須對其有所了解，以計算帶寬。在CRT內，電子束在磁場中進行偏轉，自上而下，覆蓋整個屏幕，從而形成 “光柵”圖樣（見圖 1）。在顯示屏的有 效部分 （跡線）顯示信息。在跡線的末端，電子束必須返回左端，開始另一次掃 描；在回掃期間，必須不可見，這通過 “消隱”成黑電平來實現(xiàn)?；貟邥r間必須 考慮在內。同樣，當電子束到達 CRT底端時，要產生一條與起始位置垂直的回 掃線，在計算帶寬時也必須把這段時間考慮在內。示例：1280X1024象素，60Hz刷新頻率對60Hz的刷新頻率，顯示一幀需要的時間為16.6ms,假設垂直回掃時間為1.6ms,這樣就剩15

5、ms的有效掃描時間。如果一幀的有效行數(shù)為1024,則完成每一行需要14.6ms。假設水平回掃時間為1.8 ms,則有效掃描只有12.8ms。必須在12.8ms內顯示1280像素，所以每個像素的時間為10ns。為計算最壞情況 下需要的帶寬,假設交替顯示其他顏色和白色。例如,如果給綠色信號加方 波，每像素10ns,結果得到20 ns周期的方波，其頻率為50 MHz見圖2）。該波形能在顯示屏上交替顯示 G、BK G、BK交替出現(xiàn)512個綠/黑像素）。 不過,如果波形是正弦波,而非方波,情況會怎樣呢？圖3給出了在方波上疊加正弦波的情況。如果 CRT監(jiān)視器上單獨顯示正弦 波，很明顯，像素平均值要小一些，

6、并且也不會很快增強。像素會有點 “模 糊”僅在10ns期間的中間部分達到全亮度。正弦波產生的不是一個清晰的均 勻點，而是邊沿有些不清晰，或 模糊”的點。理想信號通過50 MHz濾波器之 后，得到的顯示也可用，但圖像不會像具有更寬帶寬的器件產生的那樣均勻。 因為，如今的大多數(shù)監(jiān)視器都是 LCD而非CRT需要多大的帶寬不再顯而易 見。但是，系統(tǒng)必須能夠使表中給出的基本頻率的信號通過。下表中列出了水平和垂直像素、刷新頻率以及與每個標準分辨率對應的基 本視頻頻率組合。假設 66%的信號有效，并且視頻帶寬等于基本頻率。注意，刷新頻率的增 加（例如從60Hz增加到80 Hz對帶寬的影響與像素率的增加對它產生的影響相 同。對目前的LCD監(jiān)視器，適合眼睛的最佳刷新頻率很少高于 60 Hz。因此，確 定系統(tǒng)的任一放大器或開關的視頻帶寬的一個合理的規(guī)則是，使其為基本頻率 的 2到 3 倍。選擇滿足一個或多個分辨率的元件時，此表非常有用。例如，如果目標分 辨率是VGA開關（60Hz時為1280 X 1024）可以看出帶寬（基本）是60 MHz。視頻標準參數(shù)名稱VGASVGAXGASXGASXGAUXGAUXGA水平線64080010241280128016001600 垂直線4