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高清信號傳輸利器:HDBaseT技術(shù)產(chǎn)品

來源:數(shù)字音視工程網(wǎng)     作者:廣州市天譽創(chuàng)高電子科    編輯:ann    2013-04-26 13:40:06     加入收藏

HDBaseT是以網(wǎng)絡傳送為基礎的標準,可以將音頻、視頻、網(wǎng)絡、控制信號和供電線路集中到一起.采用普通網(wǎng)線作為傳輸電纜來傳輸。

  一、HDBaset介紹

  1、HDBaset的建立

  HDBaseT,由來自日韓的家電大廠LGSamsung、Sony等公司,以及以色列的半導體公司Valens Semiconductor,組成了HDBaseT聯(lián)盟,2009年通過Intel的HDCP認證,在2010年6月底,確定了 HDBaseT 1.0的正式規(guī)范。HDBaseT并沒有像HDMI跟Display Port一樣重新設計一個新接口,而是采用大眾都不陌生的8P8C(RJ45)接頭,俗稱水晶頭或以太網(wǎng)接頭,傳輸介質(zhì)采用了人們非常易得和常見的CAT5e/6網(wǎng)線。HDBaseT標準除了提供視頻信號傳輸功能外,還具有網(wǎng)絡連接以及以太網(wǎng)供電(POE)功能。

  HDbaseT支持最高20Gbps的傳輸速率,能更好的支持未來的3D和2K×4K視頻格式,傳輸采用普通的CAT5e/6網(wǎng)絡線纜,連接器也采用普通的 RJ45接頭,而傳輸距離達到了100米,此外,還提供以USB、太網(wǎng)功能、100W的供電能力(PoE)和其他控制信號通道。采用HDBaseT產(chǎn)品的好處:節(jié)約成本、安裝方便、傳輸速度快,HDBaseT標準目前完全可以滿足所有未經(jīng)壓縮的1080P視頻傳輸。

  2、HDMl缺點成就HDBaseT

  對于臺式音視頻設備來說,HDMI已經(jīng)成為事實上的標準數(shù)字接口。盡管它相比以前的模擬或數(shù)字接口有許多優(yōu)勢(新的1.4版本還加上了以太網(wǎng)、3D等特性支持),但使用HDMI時也有許多不方便的地方,比如HDMI必須使用 專用、昂貴的線纜,傳輸距離過短,多個設備的布線也成問題。因此目前業(yè)界廠商著手在連接標準上做著文章,一方面讓連接更簡單化,另一方面也希望依靠新標準來多賺點錢……現(xiàn)在,一種名為HDBaseT的新音視頻接口標準正躍躍欲試。

  在如今的LCD TV、高清STB、藍光DVD中,HDMI已經(jīng)成為“事實性”的高清視頻傳輸接口標準.但是它也有先天的不足。比如 切換延時長.在觀看高清電影或者電視時.切換至HDMI后.用戶需要等待較長的時間。HDMI只能傳送非壓縮的音視頻信號,并且傳輸距離有長度限制.信號質(zhì)量只能保持幾米長(一般在5米以下),并且線材價格對于大多數(shù)使用者來說也偏高了。雖然月前廠商也推出了諸如WiGig、wHDI和Wireless HD等無線技術(shù)來作為HDMI的備選方案.但是它們的最大問題是無電源傳送信道、傳輸速率難有突破。

  此外.HDMI陣營內(nèi)部也存在不少問題。首先就是各主要成員各自有盤算.并沒有真正統(tǒng)一HDMI應用覘范。比如HDMI規(guī)范中本有一項裝置串連的規(guī)范.使用HDMI線串接的裝置可以通過一個遙控器同時控制相關(guān)功能.例如連接音響與電視.當用電視遙控器按下音量.則會連同音響的音量一起調(diào)整。但這個規(guī)范卻被三星與SONY用不同的名詞包裝.導致消費者對這個技術(shù)誤解成必須購買相同廠牌的裝置才能使用這項功能。另外HDMI聯(lián)盟加入需要費用.使用該協(xié)議也要授權(quán)費用.但偏偏HDMI目前已經(jīng)被各家電大廠列為電視機必備的接口.大家也只好乖乖買單。于是由索尼、三星、LG和瓦倫斯半導體組成的HDBaseT聯(lián)盟開發(fā)了HDBaseT方案,很好地解決了上述問題。從某個角度而育,HDBaseT也可以看作是廠商對抗HDMI聯(lián)盟的產(chǎn)物。

  3、HDBaseT的技術(shù)賣點

  HDBaseT是以網(wǎng)絡傳送為基礎的標準,可以將音頻、視頻、網(wǎng)絡、控制信號和供電線路集中到一起.采用普通網(wǎng)線作為傳輸電纜來傳輸。

  將簡單進行下去HDBaseT規(guī)范最棒的地方是它并沒有像HDMI跟DisplayPort一樣重新設計一個新接口,而是采用了大家都熟悉的 RJ45網(wǎng)線 接頭。

  HDBaseT其實想法很簡單:用最簡單、成本最低的方案實現(xiàn)用戶的要求。于是乎線材不用特制。所以HDBaseT將目前的Cat5e/6網(wǎng)線拿來當屏幕信號線.不但可以傳輸影像和語音.還能保留網(wǎng)線本身的功能。毫無疑問,HDBaseT的成本比起需要另外制作接頭跟線材的HDMI來說要低不少。HDBaseT將直接沿用現(xiàn)有網(wǎng)線接頭,線材也直接支持常見的RJ45網(wǎng)線。

  當然,HDBaseT也繼承了以太網(wǎng)的另一個優(yōu)點——擁有100米的最大傳輸距離。這個水平雖然比以太網(wǎng)標準要短了一半.但要遠遠優(yōu)于目前的HDMI、Display-Port標準,并且HDBaseT無需專用連接器.使用普通的RJ45連接器就可以應付了。

  支持最高20GbPS傳輸率作為以網(wǎng)絡傳送為基礎的標準.相信有不少人對HDBaseT的能力持懷疑態(tài)度.畢竟以網(wǎng)線目前主流的規(guī)格來說.帶寬速度最高也只有1000Mbps.HDBaseT若是真的要拿來播放流量較高的HD影片、藍光3D電影.一邊播放還要一邊使用網(wǎng)絡.恐怕心有余而力不足吧?不過大家的擔心有點多余,HDBaseT最高支持20Gbps的傳輸率,是HDMI的兩倍。20Gbps有多大?大約是每秒2GB的信息量,這也讓HDBaseT完全可以滿足所有支持未壓縮的全高清1080P的視頻數(shù)據(jù)傳輸需要,任何色深、分辨率和畫面刷新頻率都可以自由轉(zhuǎn)換,這無疑更符合未來更高流量的高解析數(shù)字內(nèi)容的要求.即便是在4k×2k超高分辨率中.HDBaseT也有能力去應付。

  除了可以像HDMI一樣傳輸未壓縮的高清視頻外,HDBaseT同時還兼容通過互聯(lián)網(wǎng)連接提供的電視服務.例如Google電視等。

  支持4k×2k視頻相比HDMI 1.4規(guī)格.HDBaseT同樣可以支持遠高于現(xiàn)有1080P的4kx2k超高視頻分辨率。4kx2k是寬4000線乘高2000線的縮寫.也就是約四倍于1080P顯示的分辨率。不過考慮到目前1080P的硬設備和軟件資源仍處于普及階段.所以4k×2k分辨率還是一個比較超前的技術(shù).未來技術(shù)儲備和展示效應大于現(xiàn)實運用。

  支持POE、POE PIUS技術(shù)

  由于擁有100米的傳輸距離.使得HDBaseT對供電要求更高.HDBaseT的另一個賣點就是支持POE (以太網(wǎng)供電)標準(IEEE 802.3af)和POE Plus標準(IEEE802.3at)。

  POE(Power Over Ethernet)指的是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)Cat.5布線基礎架構(gòu)不做任何改動的情況下.在為些基于IP的終端傳輸數(shù)據(jù)信號的同時,還能為此類設備提供直流供電的技術(shù)。POE設備的原理是通過非屏蔽雙絞線中八根線中的兩對線來傳輸VCC與GND,在傳輸數(shù)據(jù)的同時也傳輸直流電。采用POE設備的好處在于,客戶端僅僅通過一根RJ45網(wǎng)線與網(wǎng)絡連接,就可以同時傳輸數(shù)據(jù)和電力.便于管理。

  這類系統(tǒng)需要兩項主要組件.分別是供電的電源供應設備及接收并使用這個電源的動力裝置。

  一個典型的以太網(wǎng)供電系統(tǒng).是采用從2003年提出1080P分辨率到目前的初步普及,花費的時間在六年左右.預計4kx2k分辨率的普及不會比這個時間短.而且其主要的應用對象應該是超大屏幕的產(chǎn)品,例如擁有85英寸、90英寸、100英寸甚至更大尺寸的顯示設備.因此4k×2k分辨率會隨著這類設備的日益成熟而走近普通消費者.高清投影機或許會成為其中的一個突破一個帶電源的供電集線器(MiDSPanHUB)為局域網(wǎng)的雙絞線提供電源。日前HDBaseT也是基于此種方案.并且HD-BaseT為用電裝置端最高可以提供100W的功率.遠遠高于目前802.3af標準所定義的功率限制。

  4、強力安全性

  自從數(shù)字視頻傳輸出現(xiàn)之后.內(nèi)容供貨商就一直很擔心數(shù)字格式內(nèi)容的安全和保護問題。為了防止盜版.各種類型的數(shù)字視頻設備都必須使用內(nèi)容保護方案。

  針對這個問題,HDBaseT已經(jīng)得到了英特爾旗下Digital Content Protection(DCP)LLC公司的授權(quán).采用高清數(shù)字化內(nèi)容保護(HDCP)技術(shù)。HBaseT技術(shù)獲得HDCP批準之后。可保證所有利用HDBaseT技術(shù)發(fā)布的數(shù)字內(nèi)容都是安全和受保護的,不會被非法復制或發(fā)布。

  當然,HDBaseT最大的優(yōu)勢并不僅僅在于技術(shù)層面,它相對于HDMI的另一個優(yōu)勢是其技術(shù)完全開放授權(quán)。不需要授權(quán)費用.這讓許多生產(chǎn)HDMI相關(guān)產(chǎn)品的廠商可以利用這點同時把HDBaseT與HDMI納入支持。由于內(nèi)容保護同樣采用HDCP,除了電路成本以外內(nèi)置HDBaseT所需的成本低到幾乎可以忽略的地步。

  5、HDBaseT的發(fā)展前景

  我們不難看出,HDBaseT繼承了HDMI的優(yōu)點并克服了它所存在的幾個主要缺點.那么它未來是否能替代HDMI呢?

  目前.數(shù)字電視的埠之爭愈演愈烈.HDMI需要授權(quán),這使眾廠商心有不甘。不過,考慮到HDMI應用已經(jīng)相當成熟.具有很強的競爭力,獲得了絕大多數(shù)廠商的支持.這也使HDMI可以順利整合到各種設備當中,同時最新的HDMI 1.4標準在易用性方面擁有比較明顯的優(yōu)勢,這點對于消費電子產(chǎn)品的用戶來說尤其重要.他們的需求在于簡單、易用,支持雙向以太剛信道和音頻回傳通道的特性正符合了這種需求。再從成本角度來看,由于目前HDMI在整體出貨量上已經(jīng)相當大,HDMI可以以量制價.在芯片方面獲得晶圓和封裝的低價優(yōu)惠,在線纜與連接器方面也容易控制成本。但HDMI由于受限于自身的架構(gòu).線材過短是它的最大短板,以這個角度來看.HDBaseT在這方面相對有優(yōu)勢.但在HDMI處于市場的優(yōu)勢地位的情況下.HDBaseT前期仍很難撼動HDMI的地位。在短期內(nèi)。HDBaseT更多是作為HDMI的補充.許多HDMI做不到的地方都可以由HDBaseT替代——基于HDBaseT的Media Hub方案.直接輸入HDMI信號,就可以轉(zhuǎn)換為HDBaseT輸出,從而實現(xiàn)很長的傳輸距離。

  目前已有LG、三星、索尼等家電大廠加入HDBaseT跨行業(yè)聯(lián)盟,并且HDBaseT聯(lián)盟在今年6月底確定了HDBaseT 1.0的正式規(guī)范。當然.HDBaseT技術(shù)也得到多家消費電子大廠的支持,比如LG電子在今年的CES上展示了基于HDBaseT技術(shù)的媒體中心(Media Hub);Gefen發(fā)布了一款用于延長HDMI接口傳輸距離的轉(zhuǎn)接盒解決方案.采用的正是HDBaseT技術(shù)。相信HDBaseT未來還將吸引更多的消費電子廠商和內(nèi)容廠商加入。

  可以說,HDBaseT技術(shù)超越了目前所有的有線和無線家庭連網(wǎng)技術(shù),對于最終用戶來說.這就意味著他們只要一根網(wǎng)線就可以同時收發(fā)未壓縮的高清視頻、音頻信號和網(wǎng)絡數(shù)。

  HDBaseT是不是HDMI的下一站.只有時間和市場才能給出答案。不過無論如伺.兩大標準互相學習和融合仍將是未來的趨勢.這從兩音對4k×2k分辨率、高清視頻、易用性的支持方面就可見一斑.而這種良陛的競爭正是大多數(shù)消費者樂于看到的,正如Intel與AMD的競爭那樣.讓大家用到更為先進、更加便宜的傳輸接口和設備才是最實惠的。

  6、各標準對比

標準 HDMI1.4 DiiVA HDBaseT
無壓縮視頻/音頻傳輸速率 10.2Gbps 13.5Gbps 最高20Gbps
支持傳輸線纜長度 10m 26m 100m
線纜類型 HDMI線纜 DiiVA專用線纜 低成本標準超5類線或6類線
連接器 HDMI連接器 DiiVA專用連接器 標準RJ-45連接器
供電能力 No 5W 最高100W(可用于機頂盒向LCDTV供電等應用)
以太網(wǎng) 100Mbps Giga Giga
菊花鏈 No Yes Yes
多流 No Yes Yes
便于安裝 No No Yes(類似網(wǎng)線安裝)
HDCP認證 Yes No Yes
需要修改固件 No Yes No
USB No Yes Yes
網(wǎng)絡布線 No 受限于距離,限于單房間的菊花鏈和星形拓撲 長距離,可適用于辦公和工業(yè)環(huán)境的菊花鏈和星形拓撲

  7、產(chǎn)生因素

  催生HDBaseT誕生的元素大致有一下幾點:

  1.HDMI線纜傳輸距離只有5米左右,大大限制了高清設備的使用范圍,而HDBaseT傳輸距離可達100米。

  2.HDMI線纜價格不菲,而HDBaseT使用便宜易得的CAT5/6類以太網(wǎng)網(wǎng)線作為傳輸介質(zhì)。

  3.HDMI是封閉的標準,廠商使用HDMI接口需要繳納一定的授權(quán)使用費,而HDBaseT是開放的標準,無需繳納額外費用。

  4.HDBaseT標準目前最高支持20Gb/s的傳輸速率,是HDMI最高傳輸速率5Gb/s的4倍,可以完全滿足所有未經(jīng)壓縮的1080p視頻傳輸。

  二、CREATOR快捷推出系列HDBaseT產(chǎn)品

  CREATOR快捷為了能更好的配合時常需求,趁勢推出了一系列有關(guān)HDBaseT技術(shù)的音視頻產(chǎn)品,如:基于HDBaseT技術(shù)的CV、VGA、DVI、HDMI信號數(shù)字CAT5高清視頻傳輸器、CAT5矩陣切換器、混合插卡切換矩陣等。

  HDBaset系列產(chǎn)品系統(tǒng)組成

  1、 數(shù)字CAT5高清視頻傳輸器

  一套數(shù)字CAT5高清視頻傳輸器分為發(fā)射端和接收端,中間通過一根CAT5e/CAT6屏蔽網(wǎng)線傳輸高達到100米的HDMI、DVI+Audio、YUV+Audio、YC+Audio、Video+Audio等音視頻信號,同時可以雙向傳輸紅外、串口等雙向數(shù)字信號,在傳輸過程中互不干擾,屏蔽性能好,視頻傳輸分辨率可達到1600X1200@60HZ。

  CREATOR快捷的數(shù)字系列CAT5高清視頻傳輸器分為:

  HDMI信號:發(fā)送器CR-iCAT5 HDMI 100T,接收器CR-iCAT5 HDMI 100R,

  發(fā)送器CR-uCAT5 HDMI 100T,接收器CR-uCAT5 HDMI 100R;

  DVI信號:發(fā)送器CR-iCAT5 DVI 100T,接收器CR-iCAT5 DVI 100R,

  發(fā)送器CR-uCAT5 DVI 100T,接收器CR-uCAT5 DVI 100R;

  VGA信號:發(fā)送器CR-iCAT5 VGA 100T,接收器CR-iCAT5 VGA 100R,

  發(fā)送器CR-uCAT5 VGA 100T,接收器CR-uCAT5 VGA 100R;

  YUV信號:發(fā)送器CR-iCAT5 YUV 100T,接收器CR-iCAT5 YUV 100R;

  YC信號:發(fā)送器CR-iCAT5 YC 100T,接收器CR-iCAT5 YC 100R;

  CV信號:發(fā)送器CR-iCAT5 CV 100T信號:發(fā)送器CR-iCAT5 CV 100R;

  數(shù)字CAT5高清視頻傳輸器功能特點:

  l 支持分辨率高達1600x1200@60Hz;

  l 音頻與視頻非壓縮傳輸;

  l 可以與任何工業(yè)和商業(yè)顯示器連接;

  l 支持雙向紅外: 與中控系統(tǒng)完美連接;

  l 支持任意信號類型的輸入端和任意信號類型的輸出端搭配使用;

  l 支持雙向RS-232、IR、音頻、視頻同時傳輸,達100m距離。

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