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发表于 2022-1-10 | |阅读模式

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。

4K HDMI (1).jpg



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。

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