随着视频会议系统应用的逐渐普及，如何节省布线成本的问题显得越来越重要,延长器就是解决远距离传输的重要解决方案之一。本文邀请优特普科技的工程师曾强介绍如何为实现高清视频会议系统而选用合适的双绞线延长器，他重点介绍了基于双绞线的视频传输的几种方式以及它们的优缺点,包括工程施工常见的问题以及解决方法，值得安防工程商和集成商认真对待。
文/曾强
深圳市优特普科技有限公司
目前存在较大需求的视频会议应用包括：(1) 远程商务会议应用；(2) 远程教育应用；(3) 远程医疗应用；(4) 项目协同工作应用；(5) 政府行政会议应用。在实现高清的道路上还存在许多挑战和难题需要克服，如成本昂贵却覆盖区域不够，移动性不强等问题。下面让我们从高清视频会议的结构特点开始讨论。
传统的几种传输方式及其优缺点比较
从上图我们可以简单的了解到网络视频会议的传输路径与基本结构，视频信号常用的几种传输方式的优缺点如下：(1) VGA信号放大器：它采用简单的放大原理，或将发送端信号放大，或将接收端已经衰减的信号放大。在接收端放大的方式一出来就被抛弃，因为它会将传输中的干扰一起放大，包括内部信号间的串扰。采用发送端放大的设备在采用特制VGA视频线缆为传输介质后，可以将电脑的VGA视频信号传输上几十米。但是随后人们将VGA线材线芯越做越粗，VGA传输技术的缺点越来越明显这一问题并未得到改变，表现在：长距离VGA线材又粗又硬，不容易找到，需要到工厂定做，拐弯剧烈还容易出现内部断裂，布线极为不便；VGA线头在焊接时也非常容易出各种问题(如驻波干扰，虚焊等)；它不能抵抗干扰，不能消去串扰。VGA线材本身决定它长距离传输内部串扰、共模干扰非常大。而随着距离的增加，一些本来不是很强的干扰也在长距离的线材里面变得强大，导致有些试验环境下能成功地完成实际工程，而系统却根本没有办法应用，造成返工或无法验收的巨大损失。所以，超过30米距离这种方式就不应该采用。 (2) RGB传输技术：人们根据VGA信号分为RGBHV五种信号的原理，将VGA线缆拆分开来，用五根同轴线缆来传输，这种传输方式叫RGB传输。这种方式有效的解决了衰减的问题(RGB线缆的线芯比VGA线缆的单根线芯细很多)，同时，利用同轴线缆的屏蔽层，对串扰也有一定的抑制作用。但是由于传输技术原理没有根本的改变，串扰问题并没有真正解决！而且RGB方式传输距离达到一定距离以后，由于施工现场环境复杂，布线时会出现RGB五根传输RGBHV信号的线缆长度不一致、到达时间不同的现象，造成RGB三原色及行场信号不能同步到达。屏幕上面就出现三种颜色不能重合在一起、甚至无法显示的现象。这就是RGB传输中容易出现的不同步的问题，这个问题很难得到廉价的解决方法。(3) VGA双绞线传输技术：为解决上述传输中的问题，近两年一种采用普通网线(双绞线)为传输介质的VGA视频传输技术迅速成为目前VGA视频传输技术的热点。 该传输方式采用一个发送器一个收接受器，发送器将VGA视频信号进行重新编码以差分信号在网线上面传输，到远端接收器解码还原成VGA视频信号。网线传输采用的视频差分技术，每对双绞线传输一个信号的时候，都是同时发出波形相同、极性相反的信号，这样一对双绞线对外发散的信号就相互抵消为零，从技术上就解决VGA信号内部的串扰问题。
网线里面只有4对双绞线，用网线传输VGA的五种信号的时候怎么办？早期我们把VGA信号里面的RGB分3对双绞线传输，剩下一对传输HV信号。网线里面每对双绞线长度也是不一样的，不是也存在不同步的问题吗》解决办法是线路补偿！
与RGB线缆传输不同的是：网线里面每对双绞线长度差别都有国际标准，我们可以根据这个标准来了解每对双绞线的线路长度大致差别，根据这个长度来进行线路补偿，这样VGA信号用RGB传输方式不能解决的问题在这里也得到了解决！
VGA视频双绞线传输技术的其它优势包括：差分技术本身的抗干扰性能就很强，再加上一些技术处理，抗干扰性得到大大提高。抗干扰性是保证视频会议高清传输的重要指标，不同的产品抗干扰效果不一样。以网线为线材取材便宜，水晶头制作比VGA或者RGB线缆的焊接容易，线材柔软，布线也方便。
目前
VGA视频延长器和VGA长线驱动器价格相差并不大，距离越远，线材成本越低，对比抗干扰效果越好，性价比更高。我们不但可以用一根网线来传输VGA视频信号，而且还能同时传输鼠标键盘USB等数据信号。优特普就拥有双绞线传输电脑外设各种接口信号的技术，并一直在这方面保持领先。
双绞线传输VGA信号的模式
1. 单路传输
远程视音频会议信号通过网络传输到终端，再利用VGA双绞线传输器将信号高保真的传输到现场。此方案工程布线简单，稳定性高、性价比优越，适用于大型会场，多人观看同一个屏幕。同时可配备专业的标准机架，维护非常方便。如下图所示。
图2：单路双绞线传输方式。
2. 多路传输
多路视频会议适用于企业、行政等大型会议，为了更好的了解会议进展和内容，与会的每个人都需要有一台显示设备，保证会议的高效直观。此系统配备了多台16路的VGA发射器，并置于机房内，便于管理，后端每台显示设备配备单路的VGA接收器，可将会议视音频信号高保真无延迟的延长300米。如下图3所示。
3. 复合传输
前面我们在讨论几种VGA传输方式的时候，提到过用普通网线就能传输视频、以及鼠标键盘信号，这种系统模式非常适用于点对点、多人复合的视频会议。优点在于能共享同台主机上的WORD、PPT等可视文档，几乎没有任何延迟，好比坐在同一办公室内，大大节约了时间空间上的限制，让与会者身临其境。如下图4所示。
VGA双绞线传输常见问题及其解决
VGA延长器在使用过程中经常会遇到图像方面的问题，比如清晰度不够、有拖尾、模糊、偏色等怎么办呢？双绞线在很多干扰十分强烈的地方都会见到，它拥有价格低廉、抗干扰能力强等许多优点。视频信号如果直接在双绞线内传输，也会衰减很大，所以，视频信号在双绞线上要实现远距离传输，必须进行放大和补偿，双绞线视频传输设备就是完成这种功能，而且我们今天广泛使用的局域网也是使用双绞线。下面我们就常见的问题给出具体的解决方法，一般来说，经过如下处理，都会得到满意的效果。
1. 图像有色彩但比较花的闪动
故障原因：一般是延长器的调节开关没有调好。
解决方法：用配备的小螺丝刀慢慢调节延长器远端的调节旋钮至满意图像状态。
2. 图像字体有拖尾
常见故障原因大致几种：水晶头没有压好，接触电阻大；远端调节开关没有调好；网线质量太差或网线距离超过使用距离及距离较远而网线质量一般。
解决方法：调节远端的旋钮，重新压制水晶头，使用质量好的水晶头，确保接触良好。使用好的品牌网线(超5类线为佳)，传输距离较远时请使用我们推荐的品牌网线。
3. 屏幕严重偏色，全红、绿、蓝、距离短拖尾长，调节开关无法解决
故障原因：VGA延长器的VGA接口部分有接触不良的问题，水晶头接触不良的问题，不正确使用屏蔽网线和水晶头的问题。
解决方法：检查VGA接口或更换VGA连接线，摇晃水晶头，检查是否接触不良问题并进行测试是否全通，重压或重做水晶头。距离短拖尾长一般是屏蔽水晶头和网线没有正确接地的问题，解决方法：进行接地，并使用屏蔽水晶头。
4. 远端没有图像显示，指示灯不亮
故障原因：一般来说是VGA接口没有接好和网线及水晶头的问题。
解决方法：检查VGA接口及线缆部分，确定通畅和接触良好，检查网线和水晶头是否连通和接触良好。
5. 图像有斜纹，条纹
故障原因：一般是附近有强电磁干扰。
解决方法：布线扰开干扰源或使用屏蔽的网线和水晶头。
双绞线网络延长器的特点
根据综合布线规范我们知道，超五类双绞线的使用距离是100米，超过这个距离我们就要增加信号放大设备，如增加交换机或集线器。网线在铺设过程中往往不能走直线，要依附在墙壁或是线杆线槽中，这就实际增加了线缆的长度。而且集中设备都是有源的，需要供电，对于我们的实际使用会有一定的不便。在很多情况下，我们不得已只有使用光纤来代替铜缆，这就可能增加了工程成本和施工工艺难度。
以太网延伸器就是在这种情况下出现的。它可以在1000米的距离内替代多模光纤，给我们提供另一种低成本的选择。它采用长线以太网驱动技术，与IEEE 802.3标准一致，提供了前导码的生成、对称和幅度补偿，对信号进行重定时，以使电缆引起的信号抖动不会在多个网段上积累。它侦测到不完整的数据包或冲突，并产生一个堵塞信号以加强这个侦测。
最后，分离那些有问题的端口以使网络正常工作。传送端口具数字预修正功能，它对双绞线电缆内在固有的信号强度衰减进行补偿。特别值得一提为是它的专用防雷芯片，有效抵御雷击；内置低辐射、防浪涌电源，超低功耗，超低发热；具宽范围低压交流供电；三项设计在实际使用中给我们带来了很多方便。在同一组机柜中，它的工作温度远低于普通交换机的工作温度。夏天用电高峰期电压严重不稳的时候，我们放置在楼道机柜里的交换机经常因为电压过低而无法正常工作，但“以太网延伸器”的宽范围低压交流供电功设计保证了设备的正常运行。
以优特普的4口以太网延长器为李，其特点包括：
1. 采用一对双绞线(或电话线)即可传输高速以太网网络信号；
2. 超长距离，最远可达1.5公里；
3. 最高速率可达100Mbps/S，同时兼容10M/100M网络；
4. 安装简单，可利用现成电话线路，同时可以通话；
5. 实时性优，最大延时1毫秒；
6. 数据隔离通信，抗干扰极强，适合工业环境使用；
双绞线网络延长器的应用
根据桌面视频会议的应用特点，与会的每个人都需要与互联网相连，如果把设备置于会场内，不仅工程复杂、影响美观，而且安全性很难得到保障。
针对这种情况，利用网络延长器就可以得到很好的解决。我们把终端设备集中在机房进行综合管理，通过双绞线网络延长器，把网络信号传输至千米之外供会场使用。借于这种方式，我们还能将网络视频会议信号延伸到每个重要的办公室，便于公司领导高层即时交流，免去了启用大型会议场所的麻烦。这样我们可以把桌面视频会议的功能完全发挥出来，不仅能够用于视频会议，还能协同办公，建立企业门户等等，大大增加了视频会议系统的灵活性，提高了整体的性价比。如图5所示。
工程中使用双绞线网络传输器要注意的问题
在网络延长器的应用中，下面三大性能参数是需要考虑的关键：
1. 丢包：对于普通视频会议来说，丢包率的限制范围是在0.1%至2%之间。而对于临场感系统来说，为了保证效果，丢包率需要低于0.1%，某些厂商甚至在他们的远程系统建议使用更严格的规范。对于视频应用来说，丢包带来的影响是“马赛克”和视频不规则，以及音频失真。
2. 等待时间：对于视频会议数据流来说，如果没有优先级别的设置，等待时间可能会导致在同步方面出现问题。由于音频数据包往往很小(480字节或更少)，而视频数据包通常是比较大(800到1500字节)。中继路由器可能会优先考虑这两个数据包大小的不同，导致出现不同的等待时间，这使得音频和视频数据包不能同步。关于等待时间，有一个典型的经验法则，在终端前进行互动交流的用户能够忽略的发言者语言延迟时间最长为300毫秒。更长的等待时间并不是不能容忍的，但如果达到400毫秒以上的话，就会在交流方面带来问题，导致沟通变得不顺利。等待时间越长，交互性就越低，就变成象在培训中一样，基本上是一方的讲述，这样甚至是卫星链路也不能实现充分工作。
3. 抖动：抖动是指收到数据包时意料之外的变化。如果出现传输延迟，数据被缓冲就可以导致这样的情况；并且，当延迟进一步增加，处理器就会过载，从而加大了延迟和包丢失的影响。这就会导致视频出现“马赛克”和不规则。通常情况下，为了保证高质量的视频体验，应该将抖动限制在20毫秒以下。
从以上三方面来看，要想达到无丢包、无抖动、等待时间短等各方面要求，与无线传输可能存在的不稳定传输以及光纤传输的高费用相比，选择双脚线传输才是最合适的方式。
结束语
2010年高清视频会议将成为市场主角，金融、政府、电力等高端客户开始测试和建设远程高清视频会议系统，以满足高端的会议、培训和交流的需求。随着技术的成熟以及市场竞争的加剧，国内各视频会议系统厂商将逐步降低产品价格，中低档位的
1080P终端产品的价格已经迅速降到接近高端标清终端的水平，所以选购合适的传输设备在视频会议中显示出更为重要的地位。通过本文介绍的内容，安防工程商和集成商可以清楚地了解双绞线传输技术、双绞线延长器、常见问题及其解决方法，有助于在提升安防工程的质量。
