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如何延長4K UHD HDMI 訊號

Mar 17 2021

HDMI 為「高畫質多媒體介面」(High-Definition Multimedia Interface) 的縮寫,是一種廣泛應用於各類電子消費產品的訊號。HDMI 是一種專用的訊號標準,可將攝影機、藍光播放器或遊戲機等的訊號源,發送到接收端的裝置,例如液晶螢幕。HDMI2004年引進消費市場,HDMI訊號直接替代了之前的類比訊號,例如復合視頻和S-Video。 多年來,HDMI出現了多種新版本,所有版本都是採用相同的連接介面。目前最新版本為2.1,兼容4K8K解析度以及高達42,6 Gbit /s 的帶寬。

HDMI最初旨在作為消費型產品的標準,而SDI則被作為專業廣電標準,因此,HDMI並不支援較長的纜線傳輸,特別是當解析度超過1080p時;SDI可以傳輸1080p 50/603 Gbit/s)的訊號長達100米,而HDMI在相同帶寬下僅能延伸至最長15米。幸好仍有幾種方法可以將HDMI訊號延長至15米以上。在本文中,我們將介紹幾種延長HDMI訊號的方法。

纜線品質

如果您的HDMI訊號傳輸長度超過10米,那麼訊號品質將會隨著傳輸距離而減損,導致訊號接收裝置無法收到HDMI 訊號。HDMI使用一種稱為最小化傳輸差分訊號 (Transition Minimized Differential Signaling,簡稱TMDS)的技術,以確保串行數據依序抵達接收端。訊號傳輸採用了先進的編碼演算法,可減少銅纜上的電磁干擾,讓接收端的時脈再生具有較高的偏斜容限。

為了達到HDMI 訊號的傳輸距離,您需要一條高品質的纜線,但高品質的HDMI纜線未必是越貴的品質越好。由於HDMI是數位信號,沒有理由會因為透過線材造成訊號品質降低,唯一出現訊號品下降的可能是因為發送高頻寬訊號時傳輸距離過長,或著是採用不合符特定HDMI標準的線材。

為了讓HDMI訊號的傳輸距離可以達到15米,請確保您使用的HDMI線材為HDMI 2.1版本,由於由於採用了TMDS傳輸技術,因此訊號要碼是完整的送達,要碼就是無法送達不正確的HDMI訊號會有特定的靜電,我們稱之為「靜電雜訊」。這些雜訊是無法轉換成正確的訊號,並且以白色顯示的像素,這種形式的錯誤訊號非常少見,通常是根本沒有訊號並且導致黑畫面。

延長 HDMI 訊號

由於HDMI 兼具傳輸聲音和影像的功能,因此HDMI介面大量普及於各種消費型產品應用。例如消費型的數位單眼相機和攝影機也採用了HDMI 介面,因此專業影像製作對於HDMI介面並不陌生;而現行的會議室投影設備和液晶螢幕幾乎都有HDMI 介面,使得HDMI成為目前最具成本效益的訊號傳輸格式。然而在影視設備安裝的過程中,用戶普遍遇到最大的問題是:HDMI線材的訊號傳輸距離僅有15米。若要無損耗延長傳輸HDMI訊號,有多種方法可以解決此問題:

1. HDMI SDI 訊號轉換:

當您將HDMI訊號轉換為SDI 訊號時,可以有效地將訊號延長至130米。 該方法需要高等級的100SDI 纜線,加上HDMI 線,以及兩個主動式轉換器,所費不貲。

優點:SDI纜線是非常可靠的技術、最長可支援130米傳輸

缺點:使用SDI 傳輸4K 影像成本高、主動式轉換器並不便宜

 

 

2. HDMI HDBaseT 訊號轉換:

當您將HDMI 訊號轉換爲HDBaseT 格式時,您可以透過CAT-6 網路線就能輕鬆達到此目的,最大傳輸距離通常建議為50米左右。HDBaseT訊號同時能夠為您的裝置提供電力,使得您的系統佈置不再受到電源座位限制。

優點:HDBaseT 可支援4K 影像傳輸;HDBaseT 使用CAT-6乙太網路線傳輸具成本優勢。

缺點:RJ-45的網路線接口脆弱易損;最大傳輸長度受限於硬體設備。

 

3. 使用主動式HDMI線材

主動式HDMI纜線是一種能夠將銅線訊號轉換為光纖訊號的線材,線材是由外表厚實的絕緣體包覆纖細的光學纖維組成,該類傳輸線材可以輕鬆地將HDMI訊號傳送至100米。但由於光學纖維不耐拗折和壓迫,故不能腳踩在線材上或著被推車碾壓,適用於固定式的作業系統,例如辦公室、會議廳等。這種類型的傳輸線材價格昂貴,但非常可靠。另外需要注意的是,在某些情況下,由於應用設備端未能輸出足夠的電壓,可能會使得HDMI 訊號無法有效透過光纖纜線傳送至接收端設備。

優點:主動式HDMI纜線可支援4K 影像傳輸;可用於長距離傳輸。

缺點:光纖纜線容易因為彎折而損壞;並非所有的顯示器或訊號發射器都能輸出適用於纜線的電壓。

 

4. 使用主動式HDMI 訊號延長器

主動式HDMI訊號延長器是一種經濟且高效的擴展信號方法, 每一組訊號延長器可以增加HDMI訊號15米的傳輸距離,使用這種裝置並不複雜,成本也不貴,如果您需要應用於定點作業系統、中距離傳輸,例如戶外導播車應用,或著連接投影機而佈線於天花板上,HDMI 訊號延長器是不錯的選擇!由於HDMI訊號延長器必須透過電源座或電池供電,因此不太適合用於移動式作業環境。

優點:高性價比的訊號傳輸解決方案;可配合現有的傳輸線材應用。

缺點:需要電源座或電池供電;不適合用於長距離傳輸或移動式作業環境。

Datavideo 的解決方案

Datavideo 提供許多種專業傳輸線材,除此之外,Datavideo的產品線還包括HDMISDI影像格式轉換器、HDBaseT擴展器、有源HDMI和主動式光纖纜線。不同的情境適用不同的傳輸方案,如果您需要技術協助,歡迎與我們聯繫。

 

1. HDMISDI轉換器:Datavideo DAC-45

支援VGAHDMI SDI 多種格式的上//交叉轉換為4K HDMI1080P HDMISDI訊號,且保有出色的影像質量與清晰度。 這是一種頗具性價比的訊號轉換方式,使用單一轉換器即可勝任多種格式的信號轉換,Datavideo DAC-45 不僅可以接收4K HDMI 輸入/輸出,也可以將4K HDMI 輸入轉換為3G-SDI 1080p 格式輸出,並透過SDI纜線可傳輸訊號長達100米,適合應用於體育場館或音樂會場地作為遠距傳輸。

2. HDBaseT 訊號轉換器: Datavideo HBT-5 HBT-6

此對HDBaseT轉換器可將訊號轉換為HDBaseT格式,並透過常規CAT-6纜線將1080p 解析度的影像延長至60米,而3840 x 2160p 解析度的4K影像訊號則可延長至35米。 當您可以採用暫時性或永久性佈線系統,將纜線固定於辦公樓、會議室或學校等場所。

3. 主動式光纖纜線: Datavideo CB-60, CB-61 CB-62

光纖纜線可以傳送3840 x 2160p 60影像訊號。為了避免纜線被過度拉扯,建議不要時常繞捲線材,適合用於永久性的系統架設,只需確保線材不會被磨損、拉扯。 Datavideo線有3050100米的線材。

4. HDMI訊號延長裝置: Datavideo VP-929

當您需要將訊號延長至常規HDMI線材傳輸距離的兩倍或三倍時,那麼就需要HDMI訊號延長裝置。 例如Datavideo VP-929 4K HDMI 訊號中繼站,可應用於戶外導播車系統,該裝置需要透過插座電源或電池供電,訊號解析度可達2160p 60

 

 

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