高清信號(hào)傳輸利器:HDBaseT技術(shù)產(chǎn)品
來(lái)源:數(shù)字音視工程網(wǎng) 作者:廣州市天譽(yù)創(chuàng)高電子科 編輯:ann 2013-04-26 13:40:06 加入收藏
一、HDBaset介紹
1、HDBaset的建立
HDBaseT,由來(lái)自日韓的家電大廠LG、Samsung、Sony等公司,以及以色列的半導(dǎo)體公司Valens Semiconductor,組成了HDBaseT聯(lián)盟,2009年通過(guò)Intel的HDCP認(rèn)證,在2010年6月底,確定了 HDBaseT 1.0的正式規(guī)范。HDBaseT并沒(méi)有像HDMI跟Display Port一樣重新設(shè)計(jì)一個(gè)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(jiàn)的CAT5e/6網(wǎng)線。HDBaseT標(biāo)準(zhǔn)除了提供視頻信號(hào)傳輸功能外,還具有網(wǎng)絡(luò)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(lái)的3D和2K×4K視頻格式,傳輸采用普通的CAT5e/6網(wǎng)絡(luò)線纜,連接器也采用普通的 RJ45接頭,而傳輸距離達(dá)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(hào)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(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)成就HDBaseT
對(duì)于臺(tái)式音視頻設(shè)備來(lái)說(shuō),HDMI已經(jīng)成為事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)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(shì)(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(shí)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(guò)短,多個(gè)設(shè)備的布線也成問(wèn)題。因此目前業(yè)界廠商著手在連接標(biāo)準(zhǔn)上做著文章,一方面讓連接更簡(jiǎn)單化,另一方面也希望依靠新標(biāo)準(zhǔn)來(lái)多賺點(diǎn)錢(qián)……現(xiàn)在,一種名為HDBaseT的新音視頻接口標(biāo)準(zhǔn)正躍躍欲試。
在如今的LCD TV、高清STB、藍(lán)光DVD中,HDMI已經(jīng)成為“事實(shí)性”的高清視頻傳輸接口標(biāo)準(zhǔn).但是它也有先天的不足。比如 切換延時(shí)長(zhǎng).在觀看高清電影或者電視時(shí).切換至HDMI后.用戶需要等待較長(zhǎng)的時(shí)間。HDMI只能傳送非壓縮的音視頻信號(hào),并且傳輸距離有長(zhǎng)度限制.信號(hào)質(zhì)量只能保持幾米長(zhǎng)(一般在5米以下),并且線材價(jià)格對(duì)于大多數(shù)使用者來(lái)說(shuō)也偏高了。雖然月前廠商也推出了諸如WiGig、wHDI和Wireless HD等無(wú)線技術(shù)來(lái)作為HDMI的備選方案.但是它們的最大問(wèn)題是無(wú)電源傳送信道、傳輸速率難有突破。
此外.HDMI陣營(yíng)內(nèi)部也存在不少問(wèn)題。首先就是各主要成員各自有盤(pán)算.并沒(méi)有真正統(tǒng)一HDMI應(yīng)用覘范。比如HDMI規(guī)范中本有一項(xiàng)裝置串連的規(guī)范.使用HDMI線串接的裝置可以通過(guò)一個(gè)遙控器同時(shí)控制相關(guān)功能.例如連接音響與電視.當(dāng)用電視遙控器按下音量.則會(huì)連同音響的音量一起調(diào)整。但這個(gè)規(guī)范卻被三星與SONY用不同的名詞包裝.導(dǎo)致消費(fèi)者對(duì)這個(gè)技術(shù)誤解成必須購(gòu)買(mǎi)相同廠牌的裝置才能使用這項(xiàng)功能。另外HDMI聯(lián)盟加入需要費(fèi)用.使用該協(xié)議也要授權(quán)費(fèi)用.但偏偏HDMI目前已經(jīng)被各家電大廠列為電視機(jī)必備的接口.大家也只好乖乖買(mǎi)單。于是由索尼、三星、LG和瓦倫斯半導(dǎo)體組成的HDBaseT聯(lián)盟開(kāi)發(fā)了HDBaseT方案,很好地解決了上述問(wèn)題。從某個(gè)角度而育,HDBaseT也可以看作是廠商對(duì)抗HDMI聯(lián)盟的產(chǎn)物。
3、HDBaseT的技術(shù)賣點(diǎn)
HDBaseT是以網(wǎng)絡(luò)傳送為基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn),可以將音頻、視頻、網(wǎng)絡(luò)、控制信號(hào)和供電線路集中到一起.采用普通網(wǎng)線作為傳輸電纜來(lái)傳輸。
將簡(jiǎn)單進(jìn)行下去HDBaseT規(guī)范最棒的地方是它并沒(méi)有像HDMI跟DisplayPort一樣重新設(shè)計(jì)一個(gè)新接口,而是采用了大家都熟悉的 RJ45網(wǎng)線 接頭。
HDBaseT其實(shí)想法很簡(jiǎn)單:用最簡(jiǎn)單、成本最低的方案實(shí)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(lái)當(dāng)屏幕信號(hào)線.不但可以傳輸影像和語(yǔ)音.還能保留網(wǎng)線本身的功能。毫無(wú)疑問(wèn),HDBaseT的成本比起需要另外制作接頭跟線材的HDMI來(lái)說(shuō)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(jiàn)的RJ45網(wǎng)線。
當(dāng)然,HDBaseT也繼承了以太網(wǎng)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)——擁有100米的最大傳輸距離。這個(gè)水平雖然比以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)要短了一半.但要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于目前的HDMI、Display-Port標(biāo)準(zhǔn),并且HDBaseT無(wú)需專用連接器.使用普通的RJ45連接器就可以應(yīng)付了。
支持最高20GbPS傳輸率作為以網(wǎng)絡(luò)傳送為基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn).相信有不少人對(duì)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(lái)說(shuō).帶寬速度最高也只有1000Mbps.HDBaseT若是真的要拿來(lái)播放流量較高的HD影片、藍(lán)光3D電影.一邊播放還要一邊使用網(wǎng)絡(luò).恐怕心有余而力不足吧?不過(guò)大家的擔(dān)心有點(diǎn)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(huà)面刷新頻率都可以自由轉(zhuǎn)換,這無(wú)疑更符合未來(lái)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(yīng)付。
除了可以像HDMI一樣傳輸未壓縮的高清視頻外,HDBaseT同時(shí)還兼容通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接提供的電視服務(wù).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(yuǎn)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(xiě).也就是約四倍于1080P顯示的分辨率。不過(guò)考慮到目前1080P的硬設(shè)備和軟件資源仍處于普及階段.所以4k×2k分辨率還是一個(gè)比較超前的技術(shù).未來(lái)技術(shù)儲(chǔ)備和展示效應(yīng)大于現(xiàn)實(shí)運(yùn)用。
支持POE、POE PIUS技術(shù)
由于擁有100米的傳輸距離.使得HDBaseT對(duì)供電要求更高.HDBaseT的另一個(gè)賣點(diǎn)就是支持POE (以太網(wǎng)供電)標(biāo)準(zhǔn)(IEEE 802.3af)和POE Plus標(biāo)準(zhǔn)(IEEE802.3at)。
POE(Power Over Ethernet)指的是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)Cat.5布線基礎(chǔ)架構(gòu)不做任何改動(dòng)的情況下.在為些基于IP的終端傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的同時(shí),還能為此類設(shè)備提供直流供電的技術(shù)。POE設(shè)備的原理是通過(guò)非屏蔽雙絞線中八根線中的兩對(duì)線來(lái)傳輸VCC與GND,在傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)也傳輸直流電。采用POE設(shè)備的好處在于,客戶端僅僅通過(guò)一根RJ45網(wǎng)線與網(wǎng)絡(luò)連接,就可以同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)和電力.便于管理。
這類系統(tǒng)需要兩項(xiàng)主要組件.分別是供電的電源供應(yīng)設(shè)備及接收并使用這個(gè)電源的動(dòng)力裝置。
一個(gè)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(fèi)的時(shí)間在六年左右.預(yù)計(jì)4kx2k分辨率的普及不會(huì)比這個(gè)時(shí)間短.而且其主要的應(yīng)用對(duì)象應(yīng)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(shè)備.因此4k×2k分辨率會(huì)隨著這類設(shè)備的日益成熟而走近普通消費(fèi)者.高清投影機(jī)或許會(huì)成為其中的一個(gè)突破一個(gè)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(yuǎn)遠(yuǎn)高于目前802.3af標(biāo)準(zhǔn)所定義的功率限制。
4、強(qiáng)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(dān)心數(shù)字格式內(nèi)容的安全和保護(hù)問(wèn)題。為了防止盜版.各種類型的數(shù)字視頻設(shè)備都必須使用內(nèi)容保護(hù)方案。
針對(duì)這個(gè)問(wèn)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(hù)(HDCP)技術(shù)。HBaseT技術(shù)獲得HDCP批準(zhǔn)之后??杀WC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(hù)的,不會(huì)被非法復(fù)制或發(fā)布。
當(dāng)然,HDBaseT最大的優(yōu)勢(shì)并不僅僅在于技術(shù)層面,它相對(duì)于HDMI的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是其技術(shù)完全開(kāi)放授權(quán)。不需要授權(quán)費(fèi)用.這讓許多生產(chǎn)HDMI相關(guān)產(chǎn)品的廠商可以利用這點(diǎn)同時(shí)把HDBaseT與HDMI納入支持。由于內(nèi)容保護(hù)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(diǎn)并克服了它所存在的幾個(gè)主要缺點(diǎn).那么它未來(lái)是否能替代HDMI呢?
目前.數(shù)字電視的埠之爭(zhēng)愈演愈烈.HDMI需要授權(quán),這使眾廠商心有不甘。不過(guò),考慮到HDMI應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)成熟.具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)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(shè)備當(dāng)中,同時(shí)最新的HDMI 1.4標(biāo)準(zhǔn)在易用性方面擁有比較明顯的優(yōu)勢(shì),這點(diǎn)對(duì)于消費(fèi)電子產(chǎn)品的用戶來(lái)說(shuō)尤其重要.他們的需求在于簡(jiǎn)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?gòu)某杀窘嵌葋?lái)看,由于目前HDMI在整體出貨量上已經(jīng)相當(dāng)大,HDMI可以以量制價(jià).在芯片方面獲得晶圓和封裝的低價(jià)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(guò)短是它的最大短板,以這個(gè)角度來(lái)看.HDBaseT在這方面相對(duì)有優(yōu)勢(shì).但在HDMI處于市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)地位的情況下.HDBaseT前期仍很難撼動(dòng)HDMI的地位。在短期內(nèi)。HDBaseT更多是作為HDMI的補(bǔ)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(hào),就可以轉(zhuǎn)換為HDBaseT輸出,從而實(shí)現(xiàn)很長(zhǎng)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(dāng)然.HDBaseT技術(shù)也得到多家消費(fèi)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(zhǎng)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(lái)還將吸引更多的消費(fèi)電子廠商和內(nèi)容廠商加入。
可以說(shuō),HDBaseT技術(shù)超越了目前所有的有線和無(wú)線家庭連網(wǎng)技術(shù),對(duì)于最終用戶來(lái)說(shuō).這就意味著他們只要一根網(wǎng)線就可以同時(shí)收發(fā)未壓縮的高清視頻、音頻信號(hào)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)。
HDBaseT是不是HDMI的下一站.只有時(shí)間和市場(chǎng)才能給出答案。不過(guò)無(wú)論如伺.兩大標(biāo)準(zhǔn)互相學(xué)習(xí)和融合仍將是未來(lái)的趨勢(shì).這從兩音對(duì)4k×2k分辨率、高清視頻、易用性的支持方面就可見(jiàn)一斑.而這種良陛的競(jìng)爭(zhēng)正是大多數(shù)消費(fèi)者樂(lè)于看到的,正如Intel與AMD的競(jìng)爭(zhēng)那樣.讓大家用到更為先進(jìn)、更加便宜的傳輸接口和設(shè)備才是最實(shí)惠的。
6、各標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比
標(biāo)準(zhǔn) | HDMI1.4 | DiiVA | HDBaseT |
無(wú)壓縮視頻/音頻傳輸速率 | 10.2Gbps | 13.5Gbps | 最高20Gbps |
支持傳輸線纜長(zhǎng)度 | 10m | 26m | 100m |
線纜類型 | HDMI線纜 | DiiVA專用線纜 | 低成本標(biāo)準(zhǔn)超5類線或6類線 |
連接器 | HDMI連接器 | DiiVA專用連接器 | 標(biāo)準(zhǔn)RJ-45連接器 |
供電能力 | No | 5W | 最高100W(可用于機(jī)頂盒向LCDTV供電等應(yīng)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(rèn)證 | Yes | No | Yes |
需要修改固件 | No | Yes | No |
USB | No | Yes | Yes |
網(wǎng)絡(luò)布線 | No | 受限于距離,限于單房間的菊花鏈和星形拓?fù)?/td> | 長(zhǎng)距離,可適用于辦公和工業(yè)環(huán)境的菊花鏈和星形拓?fù)?/td> |
7、產(chǎn)生因素
催生HDBaseT誕生的元素大致有一下幾點(diǎn):
1.HDMI線纜傳輸距離只有5米左右,大大限制了高清設(shè)備的使用范圍,而HDBaseT傳輸距離可達(dá)100米。
2.HDMI線纜價(jià)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(biāo)準(zhǔn),廠商使用HDMI接口需要繳納一定的授權(quán)使用費(fèi),而HDBaseT是開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn),無(wú)需繳納額外費(fèi)用。
4.HDBaseT標(biāo)準(zhǔn)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(shí)常需求,趁勢(shì)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(hào)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(guò)一根CAT5e/CAT6屏蔽網(wǎng)線傳輸高達(dá)到100米的HDMI、DVI+Audio、YUV+Audio、YC+Audio、Video+Audio等音視頻信號(hào),同時(shí)可以雙向傳輸紅外、串口等雙向數(shù)字信號(hào),在傳輸過(guò)程中互不干擾,屏蔽性能好,視頻傳輸分辨率可達(dá)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(hào):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(hào):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(hào):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(hào):發(fā)送器CR-iCAT5 YUV 100T,接收器CR-iCAT5 YUV 100R;
YC信號(hào):發(fā)送器CR-iCAT5 YC 100T,接收器CR-iCAT5 YC 100R;
CV信號(hào):發(fā)送器CR-iCAT5 CV 100T信號(hào):發(fā)送器CR-iCAT5 CV 100R;
數(shù)字CAT5高清視頻傳輸器功能特點(diǎn):
l 支持分辨率高達(dá)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(hào)類型的輸入端和任意信號(hào)類型的輸出端搭配使用;
l 支持雙向RS-232、IR、音頻、視頻同時(shí)傳輸,達(dá)100m距離。
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