Сравнение hdmi по витой паре

Удлинители интерфейсов

Удлинители по витой паре. Обеспечивают передачу видеосигнала на расстояние до 100 метров и более. При этом следует учитывать, что чем больше разрешение видеосигнала, тем меньшее расстояние передачи может обеспечивать удлинитель.
Удлинители по оптическому волокну. Обеспечивают передачу на сотни метров и даже несколько километров.

Собственно, само удлинение сигнала на расстояние, измеряемое десятками метров в случае использования витой пары, и сотнями метров в случае использования оптоволокна.
При смене типа источников сигналов (например, с аналоговых на цифровые), не приходится менять закладные кабели, достаточно сменить приемник и передатчик, то есть налицо сохранение инвестиций.
В последнее время в области мультимедиа наблюдается стойкая тенденция к передаче всех типов сигналов (аудио, видео, управление) по витой паре. В этом случае на этапе проектирования достаточно предусмотреть прокладку нескольких витых пар, и последующее подключение к ним нужных типов приемников и передатчиков.

Гальваническая развязка. Если приемник и передатчик получают разнофазное питание, то может возникнуть смещение фазы. Это оказывает влияние на качество передаваемого видеосигнала (мерцание, рябь и даже пропадание сигнала). Одним из способов решения данной проблемы – использование в качестве среды передачи оптического волокна.
Ширина канала передачи данных. В свете популяризации разрешения UltraHD (4K) этот критерий наиболее важен, потому что видео с качеством 4К требует большей полосы пропускания. И витая пара в этом случае проигрывает оптике.
Защита от несанкционированного доступа. Невозможно осуществить подключение к кабелю, не обнаружив себя при этом. Любое нарушение целостности оптического кабеля приводит к полному исчезновению сигнала в отличие от витой пары, к которой можно подключиться напрямую и перехватывать информацию.
Отсутствие воздействия помех на сигнал, передаваемый по оптике. Так как информация передается не в форме электричества, а в виде световых волн — электромагнитные помехи не имеют влияния на передаваемый сигнал.

Особенности

Рассматривая обычный удлинитель для бытовой электросети, мы видим, что у него явно обозначены «начало» и «конец». В электросеть удлинитель подключается штекером «папа», а потребители энергии получают питание через одну или несколько розеток («мама»).

Все удлинители HDMI имеют на обоих концах штекеры «папа». В этом отношении они абсолютно симметричны. Но что делать, если необходимость требует обеспечить длинную соединительную линию в виде гирлянды удлинителей?

Впрочем, выпускаются именно удлинители HDMI исполнения «мама-папа». Пример такого кабеля — Cablexpert CC-HDMI4X-15 (рис. 1). Он позволяет удлинить соединение телевизора с видеоприставкой почти на 5 м.

Учитывая широкое распространение компьютерных сетей, инженеры озаботились созданием приборов, способных передать сигнал HDMI по уже имеющейся структуре. Богатые возможности для этого предоставляют локальные компьютерные сети (LAN).

Для связи компьютеров обычно используется кабель, называемый «UTP» (неэкранированная витая пара). Он состоит из 2-х или 4-х комплектов проводов для снижения помех, перевитых в определённом порядке. Такой кабель изначально не предназначен для передачи видеосигнала. Но опыты показали, что при правильном обращении он пригоден для связи по протоколу HDMI.

Также применяется беспроводная связь компьютеров по технологиям Wi-Fi и Bluetooth. Такие методы связи не гарантируют высокой скорости соединения и стабильности доставки информации. Тем не менее есть устройства, способные передавать HDMI по радиоканалу.

Обычно видеосигнал передаётся по коаксиальному кабелю. Такой способ прост и очень дёшев. Но стандарт HDMI является цифровым и для обмена информацией использует почти два десятка проводов.

Примитивный удлинитель HDMI представляет собой обычный кабель. К сожалению, требования к качеству видеосигнала и звука не позволяют использовать такие удлинители длиной более чем 2-3 метра.

Для соединения устройств, расположенных рядом, можно пользоваться кабелями, подключаемыми к портам USB. Это гарантирует минимум проблем при настройке, но не позволяет передавать видеосигнал высокого качества.

При необходимости передать сигнал на 10 метров и далее нужно воспользоваться активным удлинителем. Такой прибор выглядит как «переходник» и подключается к передатчику информации как простой телевизор. Со стороны приёмника подключается второй переходник, который обратно преобразует сигнал в стандарт HDMI.

Активные удлинители обычно используют для связи широко распространённые линии на базе UTP. Такие провода повсеместно применяются для организации локальных вычислительных сетей. Передача видео по технологии UTP возможна на дальность до 100 м. Примером такого удлинителя может служить устройство «Удлинитель HDMI для UTP» (рис. 2).

Разновидностью активных удлинителей являются устройства беспроводной связи. Принципиальным ограничением такой техники является то, что скорость соединения ограничена и крайне нестабильна.

В случае использования для связи интерфейса Bluetooth дальность соединения не может превышать нескольких метров. Это в принципе делает такие удлинители бесполезной диковинкой.

Использование стандартов Wi-Fi позволяет передавать сигнал на десятки и сотни метров. Обычно применяется аппаратура, рассчитанная на радиочастоты диапазона 2.4 ГГц.

Выбирая устройство для беспроводной связи, обратите внимание на современные аппараты, рассчитанные на работу в диапазоне 5 ГГц. Такое оборудование не отличается «дальнобойностью», но в этом и есть преимущество

В диапазоне 5 ГГц существенно меньше помех, что позволяет передавать видеосигнал стабильного качества.

Для передачи информации на значительные расстояния (сотни метров и километры) связь организуют по оптике. При этом компьютеры соединены не проводами, а тонким оптическим волокном (световодом). Несмотря на то, что такой кабель похож на электропровод, ток по нему не течёт. По тончайшей стеклянной нити передаются импульсы света (обычно в диапазоне ИК).

Подключение к старым телевизорам

В начале статьи было упомянуто, что у некоторых людей еще сохранились старые телевизоры, которые еще пока работают. И тут нередко возникает ситуация, когда необходимо подключить к нему какое-либо устройство. Как это можно сделать, уж не использовать ли какой-нибудь переходник HDMI «тюльпан»? Этот вопрос не дает покоя многим «антикварам».

На первый взгляд, кажется, что этого невозможно достичь и проще приобрести новый телевизор. Однако не у каждого человека найдутся такие средства, хоть плоские панели и немного упали в цене.

На самом деле это выполнимая задача, которая решается приобретением конвертера HDMI to RCA. С его помощью можно подключить к старенькому телевизору не только компьютер, но и видеорегистратор, ноутбук, современную игровую консоль, медиаприставку и любое другое устройство с HDMI.

Зачастую пользователям в интернете предлагаются так называемые переходники HDMI to RCA, однако такие устройства не подходят по той простой причине, что подаваемый цифровой сигнал нуждается в преобразовании в аналоговый вид, который будет понятен старым телевизорам. А пассивные переходники этого сделать не смогут, поэтому необходимо отдавать предпочтение именно конвертерам.

Многие подобные устройства (HDMI «тюльпан») поддерживают форматы 480P,720P,1080P,1080I с функцией масштабирования. На выход подается сигнал 480i (720х480, 60 Гц) и 576i (720х576, 50 Гц), что соответствует стандарту NTSC и PAL соответственно. Для выбора нужной цветности имеется переключатель. Для питания конвертера в комплекте поставки предусмотрен USB-кабель.

Длина и толщина HDMI кабеля

Наверняка многие пользователи задаются вопросом, какой длины HDMI кабель лучше приобрести? Согласно нормативной документации, максимальная длина провода – 10 метров. В спецификациях подобная информация отсутствует, но зачастую данный параметр варьируется от 75 сантиметров до 10 метров.

Не исключено, что вам удастся найти более длинный провод. Впрочем, совершенно необязательно покупать шнур, что называется «с запасом». Размеры, не соответствующие регламентированным нормам, в дальнейшем могут стать катализатором появления проблем в процессе эксплуатации. Например, появятся затухания или искажения – все это негативно отразится на качестве транслируемой картинки.

Качество передачи зависит не только от размера, но и от материала, из которого изготовлен шнур. Для тестирования возьмем стандартный вид версии 1.4. Зачастую такие кабели создаются при помощи бескислородной меди толщиной 24 AWG. Что касается вида High Speed, то его создают из аналогичного материала, но толщина больше на 4 AWG. Это сравнение наглядно демонстрирует, что качество материала и его толщина напрямую влияют на функциональность и эксплуатационный срок проводника.

Интерфейс высокой четкости должен донести абсолютно все данные до приемника без каких-либо искажений. Многие производители отмечают, что провода, созданные на основе дорогостоящих металлов, демонстрируют наивысшую скорость передачи информации при полном отсутствии помех и сбоев.

Стоит учитывать, что использование дорогостоящих металлов непосредственным образом сказывается на стоимости провода. Соответственно выбирая кабель, учитывайте задачи, которые вы перед ним ставите. Например, для передачи данных с тюнера или спутникового ресивера подойдет самый обычный шнур, поскольку информационный поток не велик. Для просмотра 3D контента потребуются более дорогостоящие модели.

Виды HDMI кабелей

Сегодня используется пять основных вариантов кабелей для устройств, подключаемых по технологии HDMI:
Стандартный. Предназначен для подключения приемника сигнала к источнику на небольшом расстоянии. Позволяет передавать изображение в HD качестве.
Стандартный кабель с Ethernet. Отличается от предыдущего типа только присутствием канала для подключения устройства в сеть.
Автомобильный шнур. Имеет повышенную прочность и устойчивость к воздействию вибраций, а также температурных колебаний.
Высокоскоростной кабель. Предназначен для подключения устройств с высоким разрешением, поддерживающих 3D или Deep Color.
Высокоскоростной с Ethernet. Оборудован дополнительным каналом для подключения в сеть.

Все выпускаемые сегодня HDMI кабели имеют специальную маркировку, отображающую их тип. Выбор той или иной модели зависит в первую очередь от возможностей и технических характеристик подключаемых устройств.

Так, тип A — это стандарт, который является самым популярным среди простых пользователей. Ввели его в далеком 2002 году. В одной из первых реализаций конструкция имела девятнадцать контактов и оснащалась специальным переходником. Это оборудование поддерживало DVI-D. Данная технология позволяла получать высококачественную HDTV-картинку.

Тип B разрабатывали в тоже время, что и A, однако он должного распространения не получил. Сегодня он не применяется в качестве интерфейса для пользовательских устройств. Такие HDMI-розетки имели 29 контактов и также могли передавать сигнал высокой четкости.

Эта конструкция отличалась в два раза большей пропускной способностью. С ее помощью можно было просматривать контент в разрешении, в три раза превышающем привычное HD. С-тип. Его миру предложили в 2006 году. Он достаточно распространен.

Его знают под названием mini HDMI. Он предназначен для более комфортной работы с портативными мультимедийными устройствами. Здесь 19 контактов, а если использовать особый переходник, то эта mini-розетка легко соединяется с разъемом типа «A». D-тип получил широкую известность и популярность в 2009-м. Это HDMI-розетки микротипа. Здесь 19 контактов.

Такие разъемы применяются для мобильных устройств, планшетов, смартфонов. Размер конструкции меньше, чем USB-розетка, а также чем розетка C-типа. Существует еще E-тип. Этот стандарт был разработан также в 2009 году.

Создали его для работы в мультимедиасистемах на транспортных средствах. Такие конструкции могут использоваться в условиях вибраций, перепадов температур.

Как работает разветвитель HDMI?

Разветвитель HDMI довольно интуитивно понятен по своей конструкции. Почти всегда он принимает один входящий сигнал HDMI и выводит его на несколько выходов HDMI одновременно.

Это означает, что вам потребуются дополнительные кабели для каждого устройства, на которое вы собираетесь выводить источник. Хотя пассивный и активный разветвители HDMI работают немного по-разному, этот основной принцип одинаков.

Кабель HDMI имеет 19 пар проводов, которые заканчиваются тем же количеством контактов на штекере HDMI. Каждый из этих проводов передает различную информацию в электронном виде посредством цифровых сигналов. Сюда входят не только аудио- и визуальные данные, но также информация о конкретных устройствах и командах, которые вы можете найти на пульте дистанционного управления.

Разветвитель HDMI дублирует или разделяет каждую из этих пар проводов. В результате вы получаете два или более наборов из 19 пар проводов, которые подаются на такое же количество разъемов HDMI.

Для пассивных разветвителей HDMI это одно и то же. Для активных разветвителей HDMI есть еще один шаг.

Одним из недостатков разделения сигнала HDMI (или любого другого электрического сигнала) является то, что вы технически уменьшаете мощность каждого выходного сигнала (подробнее об этом позже). По этой причине вы почти никогда не найдете пассивный разветвитель HDMI с более чем двумя выходами.

Чтобы компенсировать эту потерю мощности, активные разветвители HDMI добавляют мощность к сигналу HDMI. Это делается с помощью внешнего источника питания (обычно

розетку) для питания сигнала. Исходный сигнал проходит через электронный компонент, называемый транзистором. Этот сигнал действует как вентиль, позволяя и ограничивая источник питания стены (значительно сниженный по сравнению с 120 или 240 вольт, которые выходят из стены), когда сигнал проходит через него. Вы можете думать об этом как о мегафоне, но для электричества.

Будет ли разветвитель HDMI ухудшать качество изображения или звука?

Как обсуждалось ранее, пассивный разветвитель технически означает уменьшение мощности сигнала. Однако для большинства случаев, когда вы, вероятно, используете более короткие кабели, это не имеет большого значения. Причина кроется в том, как работают цифровые аудио- и видеосигналы по сравнению с их аналоговыми аналогами.

Аналоговый сигнал, подобный тем, которые вы получаете от кабелей RCA, принимает медиаисточник и преобразуется в электронный сигнал, который непосредственно представляет этот источник.

В случае звука, например, напряжение сигнала напрямую влияет на то, насколько далеко конус динамика выталкивается из положения покоя, а изменения напряжения создают движение диффузора динамика. Это означает, что чем больше напряжение, тем громче звук.

Видео немного сложнее, но применяются те же основные принципы. Теоретически вы можете посмотреть на диаграмму напряжения и иметь приблизительное представление о том, что будет отображаться.

С цифровыми сигналами дело обстоит иначе. В целом это означает, что если вы ослабите силу аналогового сигнала, то получится ослабление результирующего выхода. Звук будет тише, и у вас могут возникнуть проблемы с цветом изображения.

Как HDMI снижает потерю сигнала

С цифровым сигналом дело обстоит иначе. В отличие от аналогового сигнала, который передается не только посредством частоты электрических импульсов, но также и их напряжения, цифровой сигнал передается только посредством частоты электрических импульсов. У цифрового сигнала всего два состояния: высокий и низкий.

В отличие от аналогового сигнала, информация кодируется перед отправкой по сети и декодируется на другом конце. Форма этого сигнала зависит не только от отправляемой информации, но и от протокола шифрования между двумя устройствами.

Это означает, что вы не сможете сразу определить, что происходит со звуковой или визуальной информацией, глядя на схему электрических импульсов.

Поскольку цифровой сигнал зависит только от частоты, а не от напряжения, пониженная мощность не приводит к приглушенному звуку или изображению с цветовым сдвигом. Вот почему вам не нужно беспокоиться об использовании пассивного разветвителя HDMI для коротких кабелей.

Однако более длительные пробежки могут привести к радиопомехам, поскольку они еще больше ухудшат звук, заставляя радиочастотный шум преобладать над сигналом. Если у вас возникла эта проблема, вы заметите прерывистый или потрескивающий звук, а также красные и зеленые точки на экране.

Использование активного разветвителя HDMI для более длинных кабелей должно помочь устранить эту проблему. Однако, если проблема не исчезнет, вы можете заменить кабель HDMI на более экранированный. Экранированный кабель имеет дополнительный слой материала (обычно металлический сплав или углеродный аллотроп), который отклоняет радиоволны.

Если у вас более старое оборудование, вы можете работать с меньшим количеством портов HDMI, чем вам нужно. Теперь, когда вы знаете о разветвителях HDMI, это больше не должно быть проблемой!

Источник записи: https://thehometheaterdiy.com

Классификация и типы HDMI

Кабель по своей структуре состоит из:

внешней оболочки;
оплетки или экрана с медными жилами без изоляции для пайки;
еще одного экрана из фольги;
оболочки из полипропилена;
экранированных витых пар для передачи информации;
неэкранированных витых пар для сигналов SDA SCL;
других проводящих элементов для питания и управляющих сигналов.

Есть такие понятия как протокол и кабель Hdmi. Протокол – это те правила, по которым передаются данные от источника к приемнику. Версии протоколов постоянно выпускаются новые и, начиная с 2002 года, их насчитывается уже более десятка от 1.0 до 2.1. Сейчас уже их выпускают без нумерации, чтобы не путать пользователей. Что хорошо – все версии имеют обратную совместимость, то есть новые, хоть и имеют больше функций, но отлично взаимодействуют с ранними версиями.

Для поддержки протоколов существует такие виды кабеля:

Standart. Подходит не для очень требовательной техники. Поддерживает разрешение 720p и не выше 1080i с частотой 60 Гц. Со скоростью передачи не выше 4.9 Гбит/сек, глубина цвета 24 бита.
High Speed. Поддерживает разрешение 2160p с частотой 30 Гц, может передавать 3D в Full Hd, имеет пропускную способность от 8.16 до 10.2 Гбит/сек, глубина цвета 48 бит.
Premium High Speed. Может передавать данные с разрешением в ультра-HD (4K), частота 60 Гц. 3D также передается в ультра-качестве. Скорость – 18 Гбит/сек.
Ultra High Speed. Поддержка разрешения до 8К. На настоящий момент максимальная скорость передачи данных – 48 Гбит/сек, поддерживает все протоколы технологии.
Standard Automotive Cable – предназначен для использования в транспортных средствах.

Типы разъемов также могут быть различными, делятся на такие типы:

А. Полноразмерный HDMI, наиболее часто встречающийся в крупной технике, 19-контактный, может работать с одноканальным DVI-D.
В. 29-контактный. Совместим с двуканальным DVI-D и практически не используется в быту.
C или miniHDMI. Применяется для многих портативных устройств.
D или microHDMI. Имеет еще меньший размер, чем предыдущий тип. Также используется в портативной технике.
Е или автомобильный. Имеет дополнительный фиксирующий соединитель, который предотвращает разъединение от вибрации, и оболочку для защиты от влаги и пыли.

Существуют кабели для взаимодействия устройств с такими разъемами:

HDMI-HDMI. Оптимальное подключение к ТВ или домашнему кинотеатру от прочих источников мультимедийного контента: наилучшее качество передаваемой информации.
HDMI-MicroHDMI и HDMI-MiniHDMI. Отличное решение для передачи данных с небольших девайсов: планшетов, телефонов и т.п. на большой экран с возможностью просмотра в ультра-качестве.
MiniHDMI-MiniHDMI. Способен передавать данные в 720p, 1080i и 1080. Пропускная способность ограничивается 10 Гбит/сек.
HDMI-DVI. Используется, если одно из устройств имеет вход более старой технологии DVI. Обычно применяют, когда нужно вывести изображение с ПК или ноутбука на экран ТВ.

При подключении двух устройств одно из них будет работать на вход, а другое на выход (out). И нужно будет включить соответствующий режим приема сигнала. Более подробное подключение и настройку данного кабеля рассмотрим дальше.