高清信号传输利器：HDBaseT技术产品

关键词： 高清信号 , HDBaseT

        一、HDBaset介绍

1、HDBaset的建立

HDBaseT，由来自日韩的家电大厂LG、Samsung、Sony等公司，以及以色列的半导体公司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。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CAT5e/6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支持最高20Gbps的传输速率，能更好的支持未来的3D和2K×4K视频格式，传输采用普通的CAT5e/6网络线缆，连接器也采用普通的 RJ45接头，而传输距离达到了100米，此外，还提供以USB、太网功能、100W的供电能力(PoE)和其他控制信号通道。采用HDBaseT产品的好处：节约成本、安装方便、传输速度快，HDBaseT标准目前完全可以满足所有未经压缩的1080P视频传输。

2、HDMI缺点成就HDBaseT

对于台式音视频设备来说，HDMI已经成为事实上的标准数字接口。尽管它相比以前的模拟或数字接口有许多优势(新的1.4版本还加上了以太网、3D等特性支持)，但使用HDMI时也有许多不方便的地方，比如HDMI必须使用专用、昂贵的线缆，传输距离过短，多个设备的布线也成问题。因此目前业界厂商着手在连接标准上做着文章，一方面让连接更简单化，另一方面也希望依靠新标准来多赚点钱……现在，一种名为HDBaseT的新音视频接口标准正跃跃欲试。

在如今的LCD TV、高清STB、蓝光DVD中，HDMI已经成为“事实性”的高清视频传输接口标准.但是它也有先天的不足。比如切换延时长,在观看高清电影或者电视时,切换至HDMI后,用户需要等待较长的时间。HDMI只能传送非压缩的音视频信号，并且传输距离有长度限制.信号质量只能保持几米长(一般在5米以下)，并且线材价格对于大多数使用者来说也偏高了。虽然月前厂商也推出了诸如WiGig、wHDI和Wireless HD等无线技术来作为HDMI的备选方案.但是它们的最大问题是无电源传送信道、传输速率难有突破。

此外.HDMI阵营内部也存在不少问题。首先就是各主要成员各自有盘算.并没有真正统一HDMI应用觇范。比如HDMI规范中本有一项装置串连的规范.使用HDMI线串接的装置可以通过一个遥控器同时控制相关功能.例如连接音响与电视.当用电视遥控器按下音量.则会连同音响的音量一起调整。但这个规范却被三星与SONY用不同的名词包装.导致消费者对这个技术误解成必须购买相同厂牌的装置才能使用这项功能。另外HDMI联盟加入需要费用.使用该协议也要授权费用.但偏偏HDMI目前已经被各家电大厂列为电视机必备的接口.大家也只好乖乖买单。于是由索尼、三星、LG和瓦伦斯半导体组成的HDBaseT联盟开发了HDBaseT方案，很好地解决了上述问题。从某个角度而育，HDBaseT也可以看作是厂商对抗HDMI联盟的产物。

3、HDBaseT的技术卖点

HDBaseT是以网络传送为基础的标准，可以将音频、视频、网络、控制信号和供电线路集中到一起.采用普通网线作为传输电缆来传输。

将简单进行下去HDBaseT规范最棒的地方是它并没有像HDMI跟DisplayPort一样重新设计一个新接口，而是采用了大家都熟悉的RJ45网线接头。

HDBaseT其实想法很简单：用最简单、成本最低的方案实现用户的要求。于是乎线材不用特制。所以HDBaseT将目前的Cat5e/6网线拿来当屏幕信号线.不但可以传输影像和语音.还能保留网线本身的功能。毫无疑问，HDBaseT的成本比起需要另外制作接头跟线材的HDMI来说要低不少。HDBaseT将直接沿用现有网线接头，线材也直接支持常见的RJ45网线。

当然，HDBaseT也继承了以太网的另一个优点——拥有100米的最大传输距离。这个水平虽然比以太网标准要短了一半.但要远远优于目前的HDMI、Display-Port标准，并且HDBaseT无需专用连接器.使用普通的RJ45连接器就可以应付了。

支持最高20GbPS传输率作为以网络传送为基础的标准.相信有不少人对HDBaseT的能力持怀疑态度.毕竟以网线目前主流的规格来说.带宽速度最高也只有1000Mbps.HDBaseT若是真的要拿来播放流量较高的HD影片、蓝光3D电影.一边播放还要一边使用网络.恐怕心有余而力不足吧?不过大家的担心有点多余，HDBaseT最高支持20Gbps的传输率，是HDMI的两倍。20Gbps有多大?大约是每秒2GB的信息量，这也让HDBaseT完全可以满足所有支持未压缩的全高清1080P的视频数据传输需要，任何色深、分辨率和画面刷新频率都可以自由转换，这无疑更符合未来更高流量的高解析数字内容的要求.即便是在4k×2k超高分辨率中.HDBaseT也有能力去应付。




       

除了可以像HDMI一样传输未压缩的高清视频外，HDBaseT同时还兼容通过互联网连接提供的电视服务.例如Google电视等。

支持4k×2k视频相比HDMI 1.4规格.HDBaseT同样可以支持远高于现有1080P的4kx2k超高视频分辨率。4kx2k是宽4000线乘高2000线的缩写.也就是约四倍于1080P显示的分辨率。不过考虑到目前1080P的硬设备和软件资源仍处于普及阶段.所以4k×2k分辨率还是一个比较超前的技术.未来技术储备和展示效应大于现实运用。

支持POE、POE PIUS技术,由于拥有100米的传输距离.使得HDBaseT对供电要求更高.HDBaseT的另一个卖点就是支持POE (以太网供电)标准(IEEE 802.3af)和POE Plus标准(IEEE802.3at)。POE(Power Over Ethernet)指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不做任何改动的情况下.在为些基于IP的终端传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术。POE设备的原理是通过非屏蔽双绞线中八根线中的两对线来传输VCC与GND，在传输数据的同时也传输直流电。采用POE设备的好处在于，客户端仅仅通过一根RJ45网线与网络连接，就可以同时传输数据和电力.便于管理。

这类系统需要两项主要组件.分别是供电的电源供应设备及接收并使用这个电源的动力装置。

一个典型的以太网供电系统.是采用从2003年提出1080P分辨率到目前的初步普及，花费的时间在六年左右.预计4kx2k分辨率的普及不会比这个时间短.而且其主要的应用对象应该是超大屏幕的产品，例如拥有85英寸、90英寸、100英寸甚至更大尺寸的显示设备。因此4k×2k分辨率会随着这类设备的日益成熟而走近普通消费者.高清投影机或许会成为其中的一个突破一个带电源的供电集线器(MiDSPanHUB)为局域网的双绞线提供电源。日前HDBaseT也是基于此种方案。并且HD-BaseT为用电装置端最高可以提供100W的功率.远远高于目前802.3af标准所定义的功率限制。

4、强力安全性

自从数字视频传输出现之后，内容供货商就一直很担心数字格式内容的安全和保护问题。为了防止盗版。各种类型的数字视频设备都必须使用内容保护方案。

针对这个问题，HDBaseT已经得到了英特尔旗下Digital Content Protection(DCP)LLC公司的授权.采用高清数字化内容保护(HDCP)技术。HBaseT技术获得HDCP批准之后。可保证所有利用HDBaseT技术发布的数字内容都是安全和受保护的，不会被非法复制或发布。

当然，HDBaseT最大的优势并不仅仅在于技术层面，它相对于HDMI的另一个优势是其技术完全开放授权。不需要授权费用.这让许多生产HDMI相关产品的厂商可以利用这点同时把HDBaseT与HDMI纳入支持。由于内容保护同样采用HDCP，除了电路成本以外内置HDBaseT所需的成本低到几乎可以忽略的地步。

5、HDBaseT的发展前景

我们不难看出，HDBaseT继承了HDMI的优点并克服了它所存在的几个主要缺点.那么它未来是否能替代HDMI呢?

目前.数字电视的埠之争愈演愈烈.HDMI需要授权，这使众厂商心有不甘。不过，考虑到HDMI应用已经相当成熟.具有很强的竞争力，获得了绝大多数厂商的支持.这也使HDMI可以顺利整合到各种设备当中，同时最新的HDMI 1.4标准在易用性方面拥有比较明显的优势，这点对于消费电子产品的用户来说尤其重要.他们的需求在于简单、易用，支持双向以太刚信道和音频回传通道的特性正符合了这种需求。再从成本角度来看，由于目前HDMI在整体出货量上已经相当大，HDMI可以以量制价.在芯片方面获得晶圆和封装的低价优惠，在线缆与连接器方面也容易控制成本。但HDMI由于受限于自身的架构.线材过短是它的最大短板，以这个角度来看.HDBaseT在这方面相对有优势.但在HDMI处于市场的优势地位的情况下.HDBaseT前期仍很难撼动HDMI的地位。在短期内。HDBaseT更多是作为HDMI的补充.许多HDMI做不到的地方都可以由HDBaseT替代——基于HDBaseT的Media Hub方案.直接输入HDMI信号，就可以转换为HDBaseT输出，从而实现很长的传输距离。

目前已有LG、三星、索尼等家电大厂加入HDBaseT跨行业联盟，并且HDBaseT联盟在今年6月底确定了HDBaseT 1.0的正式规范。当然.HDBaseT技术也得到多家消费电子大厂的支持，比如LG电子在今年的CES上展示了基于HDBaseT技术的媒体中心(Media Hub);Gefen发布了一款用于延长HDMI接口传输距离的转接盒解决方案.采用的正是HDBaseT技术。相信HDBaseT未来还将吸引更多的消费电子厂商和内容厂商加入。

可以说，HDBaseT技术超越了目前所有的有线和无线家庭连网技术，对于最终用户来说.这就意味着他们只要一根网线就可以同时收发未压缩的高清视频、音频信号和网络数。




       

HDBaseT是不是HDMI的下一站.只有时间和市场才能给出答案。不过无论如伺.两大标准互相学习和融合仍将是未来的趋势.这从两音对4k×2k分辨率、高清视频、易用性的支持方面就可见一斑.而这种良陛的竞争正是大多数消费者乐于看到的，正如Intel与AMD的竞争那样.让大家用到更为先进、更加便宜的传输接口和设备才是最实惠的。

6、各标准对比
 

7、产生因素

催生HDBaseT诞生的元素大致有一下几点：

1.HDMI线缆传输距离只有5米左右，大大限制了高清设备的使用范围，而HDBaseT传输距离可达100米。

2.HDMI线缆价格不菲，而HDBaseT使用便宜易得的CAT5/6类以太网网线作为传输介质。

3.HDMI是封闭的标准，厂商使用HDMI接口需要缴纳一定的授权使用费，而HDBaseT是开放的标准，无需缴纳额外费用。

4.HDBaseT标准目前最高支持20Gb/s的传输速率，是HDMI最高传输速率5Gb/s的4倍，可以完全满足所有未经压缩的1080p视频传输。

二、CREATOR快捷推出系列HDBaseT产品

CREATOR快捷为了能更好的配合时常需求，趁势推出了一系列有关HDBaseT技术的音视频产品，如：基于HDBaseT技术的CV、VGA、DVI、HDMI信号数字CAT5高清视频传输器、CAT5矩阵切换器、混合插卡切换矩阵等。

HDBaset系列产品系统组成

1、数字CAT5高清视频传输器
 

一套数字CAT5高清视频传输器分为发射端和接收端，中间通过一根CAT5e/CAT6屏蔽网线传输高达到100米的HDMI、DVI+Audio、YUV+Audio、YC+Audio、Video+Audio等音视频信号,同时可以双向传输红外、串口等双向数字信号，在传输过程中互不干扰，屏蔽性能好，视频传输分辨率可达到1600X1200@60HZ。

CREATOR快捷的数字系列CAT5高清视频传输器分为：

HDMI信号：发送器CR-iCAT5 HDMI 100T，接收器CR-iCAT5 HDMI 100R，

发送器CR-uCAT5 HDMI 100T，接收器CR-uCAT5 HDMI 100R;

DVI信号：发送器CR-iCAT5 DVI 100T，接收器CR-iCAT5 DVI 100R，

发送器CR-uCAT5 DVI 100T，接收器CR-uCAT5 DVI 100R;

VGA信号：发送器CR-iCAT5 VGA 100T，接收器CR-iCAT5 VGA 100R，

发送器CR-uCAT5 VGA 100T，接收器CR-uCAT5 VGA 100R;

YUV信号：发送器CR-iCAT5 YUV 100T，接收器CR-iCAT5 YUV 100R;

YC信号：发送器CR-iCAT5 YC 100T，接收器CR-iCAT5 YC 100R;

CV信号：发送器CR-iCAT5 CV 100T信号：发送器CR-iCAT5 CV 100R;




       

数字CAT5高清视频传输器功能特点：

支持分辨率高达1600x1200@60Hz;

音频与视频非压缩传输;

可以与任何工业和商业显示器连接;

支持双向红外： 与中控系统完美连接;

支持任意信号类型的输入端和任意信号类型的输出端搭配使用;

支持双向RS-232、IR、音频、视频同时传输，达100m距离。
系统图：
A: HDMI信号
 

 

B: DVI信号
 

 

C: VGA信号
 

 

D: YUV信号

 

D: YC信号

 

D: CV信号

 

2、数字CAT5矩阵切换器
 

       
数字CAT5矩阵切换器是通过CAT5e/6传输高清信号的高性能内嵌控制切换系统。该切换器和CAT5发送/接收器、红外发射/接收器配合使用。系统支持内嵌双向RS-232、IR切换功能及多种控制方式，可任意组合搭配使用组成控制全面的CAT5传输系统解决方案。应用于广播电视工程、多媒体会议厅、大屏幕显示工程、电视教学、指挥控制中心、智能家居等场所。

CREATOR快捷的数字系列CAT5高清视频矩阵切换器分为：

4进4出CAT5矩阵切换器：Pt-CAT0404

8进8出CAT5矩阵切换器：Pt-CAT0808

16进16出CAT5矩阵切换器：Pt-CAT1616

32进32出CAT5矩阵切换器：Pt-CAT3232

系统图：

 

功能特点：

8-32路RJ45接口的高清视频输入，8-32路RJ45接口的高清视频输出;

支持任意正向高速通道信号和内嵌的控制信号切换功能;

支持正向高速通道和内嵌的控制信号分离切换模式;

支持高清信号内嵌的双向的RS232和双向IR的信号切换功能;

正向高速通道的信号支持DVI1.0协议，HDMI1.4的3D部分协议，HDCP 1.3 协议;

输入支持100米的高清信号传输距离，输出支持100米的高清信号传输距离;

支持面板按键、RS232、KEYBOARD和以太网口控制。

三、应用领域：

1、家庭消费类领域：
 

随着优质高清内容的消费量和需求不断增长，终端用户也更有兴趣把娱乐体验扩大到全家各个角落。消费者想找到一种方式，将电视以及其他显示设备与蓝光DVD播放器等娱乐设备连接起来，以实现家庭内高清多媒体内容的融合式传播。现有的一些技术在带宽方面存在限制，无法支持没有压缩的视频。高清多媒体内容在家庭内融合式传播的市场需求和现有技术的不足之处促使行业制订HDBaseT这样的高清数字连接标准，这类标准能够延长未压缩高清多媒体内容传输的距离，扩大传播范围，简化安装，降低系统总成本。

2、工业领域应用

在工业领域中HDbaseT技术瞄准了对于大卖场、安防、机场、公共场合等区域的LCD TV、电视墙、LED屏等显示设备，这些地方的高清显示设备往往需要很长的线缆和复杂的布线，DVI和HDMI显然不能满足长度和成本需求，现在常用的模拟视频和音频传输也已经无法满足高清视频要求，显然只有HDbaseT技术才是最合适的选择。