HDBaseT高清信号延长技术及应用简介

HDBaseT高清信号延长技术及应用简介
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1.HDBaseT技术背景
商用设备市场的连接标准与消费级家用设备市场的连接标准并不相同。直到现在,商用设备安装仍然在使用那些传统以家庭为核心的技术和线缆,因为符合音频/视频(A/V)连接特性的线缆标准只有那么几个。但是,这些为消费类电子(CE)市场特别定制的标准,却在线缆传输距离、特功能、安装性和整体灵活性方面,给商用安装集成商带来了诸多限制。无论是在机场安装视频墙、在教室安装投影机、还是在商场安装数字标牌,线缆长度仍然是集成商面临的最大A/V挑战。
一种被称之为HDBaseT的连接新技术开始成为设备安装方的首选,因为它能解决上述主要,乃至更多难题。由来自日韩的家电大厂LG、Samsung、Sony等公司,以及以列的半导体公司Valens Semiconductor,组成了HDBaseT 联盟,2009年通过Intel的HDCP认证,在2010年6月底,确定了HDBaseT 1.0的正式规范;在2013年底,确定了HDBaseT 2.0的正式规范。
最新的HDBaseT 2.0标准不仅能够实现视频信号传输,还加入了对5.1声道的支持,几乎可兼容所有视频和音频信号源。同时,具备USB 2.0的功能并将支持移动存储设备。因而,影音设备制造厂商可以去除多标准接口的设计,从而降低产品成本。
HDBaseT2.0实现了HDBaseT从专业影音向消费电子的推移,帮助建立多媒体互联家庭解决方案,能够通过一根长达百米的单芯局域网线(Cat5e或Cat6e,即通常所说的五类线、六类线)汇集非压缩高清视频(包括4K)、音频、电源、以太网、控制信号以及最高100W的功率,能够同时为多个显示屏提供5Play功能集,支持HDMI2.0。
HDBaseT并没有像HDMI跟Display Port一样重新设计一个新接口,而是采用大众都不陌生的8P8C(RJ45)接头,俗称水晶头或以太网接头,传输介质采用了人们非常易得和常见的网线。HDBaseT标准除了提供视频信号传输功能外,还具有网络连接以及以太网供电(POE)功能。HDBaseT技术首次在可长距离传输的单根线缆上实现了5Play™(五大功能):视频、音频、网络、控制和电源的一次性传输。
下图所示为基于HDBaseT技术的信号延长系统示意图,采用单根网线可以传输五类信号,分别介绍如下。
图1 基于HDBaseT技术的信号延长系统示意图
视频和音频:HDBaseT支持多种电视和个人电脑视频格式,包括标准、增强、高清和3D视频以及所有标准音频格式。HDBaseT可将全高清/3D和2K/4K无压缩视频信号传输给网络设备或用于点对点连接。无压缩内容支持所有视频源,包括传统产品、需要准确显示游戏图形和功能的内容,例如电子节目指
南(EPG)等,但所有这些都不会降低视频质量或增加时延。
100BaseT以太网:HDBaseT支持100Mb以太网,可实现电视、Hi-Fi设备、计算机和其他消费类电子设备间互动,以及多媒体内容,包括视频、图片和音频的存取。
线缆供电:借助同样的CAT5e/6线缆进行供电,这让安装方可以选择不将设备插入壁装电源插座,增加了灵活
图2 基于HDBaseT技术的HDMI信号延长器组成原理图
HDBaseT依赖于脉冲幅度调制(PAM)技术。基本上,这和编码以太网信号传输采用同样的技术,高速数字信号采用不同的DC电压级别进行调制传输,但HDBaseT并不使用IP协议,它仅仅使用和以太网一样的双绞线进行传输。例如,100BaseT以太网信号使用5级PAM调制(PAM-5),10GBaseT以太网使用16级PAM调制(PAM-16),而HDBaseT使用一个专属的PAM调制版本。
下图所示为HDBaseT发送芯片VS100TX内部原理示意图。HDMI信号源TMDS数字信号线经过TMDS接收转换,经过HDBaseT发送器链路层和物理层后输出网络传输信号。
图3 基于HDBaseT技术的HDMI信号延长器发送器内部原理图
下图所示为HDBaseT接收芯片VS100RX内部原理示意图。网络传输信号经HDBaseT接收器物理层和链路层后,进入TMDS发送器转换成HDMI信号TMDS数字信号线输出。
香霉菌图4 基于HDBaseT技术的HDMI信号延长器接收器内部原理图
4.HDBaseT产品应用
4.1 产品应用模式
从应用模式来看,HDBaseT信号延长相关产品包括如下几种典型应用模式。
1)点对点应用(单延长器)
图5 点对点应用(单延长器)
2)多点对单点应用(切换延长器)
图6 多点对单点应用(切换延长器)3)单点对多点应用(分配延长器)
三尖杉酯碱图7 单点对多点应用(分配延长器)4)单点对多点应用(远程视频墙)
图8 单点对多点应用(远程视频墙)
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5)多点对多点应用(矩阵延长器)
图9 多点对多点应用(矩阵延长器)
康王4.2 产品应用场合
简单地说,HDBaseT是一个全面性广泛性的接口,适用于整个商业级集成安装市场。如下列举了几个典型应用场合:
1)企业
通过使用HDBaseT,安装人员可以利用单根328英尺Cat5线缆,非常方便的将一台壁挂式投影机接入一个分配矩阵(Distribution Matrix)。任何类型的投影机—包括最先进的3D投影机—都能和任何管理软件一起使用。这种类型的联网应用非常适合举行视频会议。HDBaseT以无压缩格式进行数据传输,从而能够以最小的时延带来无可匹敌的高质量视频画面,且不需要视频编解码器就能支持所有视频格式。同时,HDBaseT依靠局域网线缆输送电力的能力,意味着设备不需要连接壁装电源插座,从而实现一个真正意义的单线缆解决方案。集中式视频中心(A centralized video hub)可以就此连接多个显示器和摄像机,而不再需要中间转换器。
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该类型的投影机连接方式同样可应用于包括教学、舞台剧院和教堂在内的多种环境。除视频会议外,HDBaseT 还支持所有要求具备增强型A/V连接的应用场景。
2)酒店
HDBaseT可让安装人员连结酒店套房、大堂和会议室的显示器实现联网,从而为客人提供无缝的观赏体验。无论是连接套间内的各种设备,还是在酒店内举办大型会议,HDBaseT网络都能通过现有以太网络基础设施轻松实现。例如,可以将消费类电子设备放置在100米左右以外的单独区域。这套联网系统可让平板显示器直接安装在任意一面墙壁上,却依旧与远程设备相连,从而在提供额外空间的基础
上免去了线缆一团糟的苦恼。
HDBaseT还允许人们利用许多商业设施中已有的低价线缆来进行部署,所以环保、安装维护成本低廉、易于升级。
3)机场和购物中心
数字标牌已成为日益增长的商用设施市场,但它也面临着包括传输距离、电源邻近性(power proximity)和控制便利性在内的许多挑战。借助菊链或星形拓扑,HDBaseT不但可实现显示屏的轻松联网,还可将最多达8层的100米局域网线串联在一起,继而产生市场上其它任何技术都无法做到的长距离传输网络。更重要的是,在克服了距离、电源和控制等重重障碍之后,5Play功能同样可用。
除这些应用案例之外,监控、医疗和任何其他商用集成市场领域都可以重视并利用HDBaseT 5Play功能集。

本文发布于:2024-09-21 23:32:15,感谢您对本站的认可!

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