如何延长4K UHD HDMI 信号

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如何延长4K UHD HDMI 信号

HDMI 为“高画质多媒体介面”(High-Definition Multimedia Interface) 的缩写，是一种广泛应用于各类电子消费产品的讯号。HDMI 是一种专用的讯号标准，可将摄影机、蓝光播放器或游戏机等的讯号源，发送到接收端的装置，例如液晶萤幕。HDMI于2004年引进消费市场，HDMI讯号直接替代了之前的类比讯号，例如复合视频和S-Video。 多年来，HDMI出现了多种新版本，所有版本都是採用相同的连接介面。目前最新版本为2.1，兼容4K和8K解析度以及高达42,6 Gbit /s 的带宽。



HDMI最初旨在作为消费型产品的标准，而SDI则被作为专业广电标准，因此，HDMI并不支援较长的缆线传输，特别是当解析度超过1080p时；SDI可以传输1080p 50/60（3 Gbit/s）的讯号长达100米，而HDMI在相同带宽下仅能延伸至最长15米。幸好仍有几种方法可以将HDMI讯号延长至15米以上。在本文中，我们将介绍几种延长HDMI讯号的方法。

缆线品质

如果您的HDMI讯号传输长度超过10米，那麽讯号品质将会随著传输距离而减损，导致讯号接收装置无法收到HDMI 讯号。HDMI使用一种称为最小化传输差分讯号 （Transition Minimized Differential Signaling，简称TMDS）的技术，以确保串行数据依序抵达接收端。讯号传输採用了先进的编码演算法，可减少铜缆上的电磁干扰，让接收端的时脉再生具有较高的偏斜容限。

为了达到HDMI 讯号的传输距离，您需要一条高品质的缆线，但高品质的HDMI缆线未必是越贵的品质越好。由于HDMI是数位信号，没有理由会因为透过线材造成讯号品质降低，唯一出现讯号品下降的可能是因为发送高频宽讯号时传输距离过长，或著是採用不合符特定HDMI标准的线材。

为了让HDMI讯号的传输距离可以达到15米，请确保您使用的HDMI线材为HDMI 2.1版本，由于由于採用了TMDS传输技术，因此讯号要码是完整的送达，要码就是无法送达不正确的HDMI讯号会有特定的静电，我们称之为“静电杂讯”。这些杂讯是无法转换成正确的讯号，并且以白色显示的像素，这种形式的错误讯号非常少见，通常是根本没有讯号并且导致黑画面。

延长 HDMI 讯号

由于HDMI 兼具传输声音和影像的功能，因此HDMI介面大量普及于各种消费型产品应用。例如消费型的数位单眼相机和摄影机也採用了HDMI 介面，因此专业影像制作对于HDMI介面并不陌生；而现行的会议室投影设备和液晶萤幕几乎都有HDMI 介面，使得HDMI成为目前最具成本效益的讯号传输格式。然而在影视设备安装的过程中，用户普遍遇到最大的问题是：HDMI线材的讯号传输距离仅有15米。若要无损耗延长传输HDMI讯号，有多种方法可以解决此问题：



1. HDMI 与 SDI 讯号转换：

当您将HDMI讯号转换为SDI 讯号时，可以有效地将讯号延长至130米。 该方法需要高等级的100米SDI 缆线，加上HDMI 线，以及两个主动式转换器，所费不赀。

优点：SDI缆线是非常可靠的技术、最长可支援130米传输

缺点：使用SDI 传输4K 影像成本高、主动式转换器并不便宜





2. HDMI 与 HDBaseT 讯号转换：

当您将HDMI 讯号转换爲HDBaseT 格式时，您可以透过CAT-6 网路线就能轻鬆达到此目的，最大传输距离通常建议为50米左右。HDBaseT讯号同时能够为您的装置提供电力，使得您的系统佈置不再受到电源座位限制。

优点：HDBaseT 可支援4K 影像传输；HDBaseT 使用CAT-6乙太网路线传输具成本优势。

缺点：RJ-45的网路线接口脆弱易损；最大传输长度受限于硬体设备。



3. 使用主动式HDMI线材

主动式HDMI缆线是一种能够将铜线讯号转换为光纤讯号的线材，线材是由外表厚实的绝缘体包覆纤细的光学纤维组成，该类传输线材可以轻鬆地将HDMI讯号传送至100米。但由于光学纤维不耐拗折和压迫，故不能脚踩在线材上或著被推车碾压，适用于固定式的作业系统，例如办公室、会议厅等。这种类型的传输线材价格昂贵，但非常可靠。另外需要注意的是，在某些情况下，由于应用设备端未能输出足够的电压，可能会使得HDMI 讯号无法有效透过光纤缆线传送至接收端设备。

优点：主动式HDMI缆线可支援4K 影像传输；可用于长距离传输。

缺点：光纤缆线容易因为弯折而损坏；并非所有的显示器或讯号发射器都能输出适用于缆线的电压。



 

4. 使用主动式HDMI 讯号延长器

主动式HDMI讯号延长器是一种经济且高效的扩展信号方法， 每一组讯号延长器可以增加HDMI讯号15米的传输距离，使用这种装置并不複杂，成本也不贵，如果您需要应用于定点作业系统、中距离传输，例如户外导播车应用，或著连接投影机而佈线于天花板上，HDMI 讯号延长器是不错的选择！由于HDMI讯号延长器必须透过电源座或电池供电，因此不太适合用于移动式作业环境。

优点：高性价比的讯号传输解决方案；可配合现有的传输线材应用。

缺点：需要电源座或电池供电；不适合用于长距离传输或移动式作业环境。

 

Datavideo 的解决方案

Datavideo 提供许多种专业传输线材，除此之外，Datavideo的产品线还包括HDMI转SDI影像格式转换器、HDBaseT扩展器、有源HDMI和主动式光纤缆线。不同的情境适用不同的传输方案，如果您需要技术协助，欢迎与我们联繫。



1. HDMI转SDI转换器：Datavideo DAC-45

支援VGA、HDMI 和SDI 多种格式的上/下/交叉转换为4K HDMI或1080P HDMI、SDI讯号，且保有出色的影像质量与清晰度。 这是一种颇具性价比的讯号转换方式，使用单一转换器即可胜任多种格式的信号转换，Datavideo DAC-45 不仅可以接收4K HDMI 输入/输出，也可以将4K HDMI 输入转换为3G-SDI 1080p 格式输出，并透过SDI缆线可传输讯号长达100米，适合应用于体育场馆或音乐会场地作为远距传输。



2. HDBaseT 讯号转换器: Datavideo HBT-5 与 HBT-6

此对HDBaseT转换器可将讯号转换为HDBaseT格式，并透过常规CAT-6缆线将1080p 解析度的影像延长至60米，而3840 x 2160p 解析度的4K影像讯号则可延长至35米。 当您可以採用暂时性或永久性佈线系统，将缆线固定于办公楼、会议室或学校等场所。



3. 主动式光纤缆线: Datavideo CB-60, CB-61 与 CB-62

光纤缆线可以传送3840 x 2160p 60影像讯号。为了避免缆线被过度拉扯，建议不要时常绕捲线材，适合用于永久性的系统架设，只需确保线材不会被磨损、拉扯。 Datavideo线有30、50和100米的线材。



4. HDMI讯号延长装置: Datavideo VP-929

当您需要将讯号延长至常规HDMI线材传输距离的两倍或三倍时，那麽就需要HDMI讯号延长装置。 例如Datavideo VP-929 4K HDMI 讯号中继站，可应用于户外导播车系统，该装置需要透过插座电源或电池供电，讯号解析度可达2160p 60。