如何延长4K UHD 超高清 HDMI 信号
Nov 30 2021
HDMI 为“高清多媒体接口”(High-Definition Multimedia Interface) 的缩写，是一种广泛应用于各类电子消费产品的信号。HDMI 是一种专用的信号标准，可将摄像机、蓝光播放器或游戏机等的信号源，发送到接收端的装置，例如液晶屏幕。HDMI于2004年引进消费市场，HDMI信号直接替代了之前的模拟信号，例如复合视频和S-Video。 多年来，HDMI出现了多种新版本，所有版本都是采用相同的连接即接口。目前最新版本为2.1，兼容4K和8K分辨率以及高达42,6 Gbit /s 的带宽。
HDMI最初旨在作为消费型产品的标准，而SDI则被作为专业广电标准，因此，HDMI并不支援较长的缆线传输，特别是当分辨率超过1080p时；SDI可以传输1080p 50/60（3 Gbit/s）的信号长达100米，而HDMI在相同带宽下仅能延伸至最长15米。幸好仍有几种方法可以将HDMI信号延长至15米以上。在本文中，我们将介绍几种延长HDMI信号的方法。
缆线品质
如果您的HDMI信号传输长度超过10米，那么信号品质将会随着传输距离而减损，导致信号接收装置无法收到HDMI 信号。HDMI使用一种称为最小化传输差分信号 （Transition Minimized Differential Signaling，简称TMDS）的技术，以确保串行数据依序抵达接收端。信号传输采用了先进的编码演算法，可减少铜缆上的电磁干扰，让接收端的时脉再生具有较高的偏斜容限。
为了达到HDMI 信号的传输距离，您需要一条高品质的缆线，但高品质的HDMI缆线未必是越贵的品质越好。由于HDMI是数字信号，没有理由会因为透过线材造成信号质量降低，唯一出现信号质量下降的可能是因为发送高频宽信号时传输距离过长，或着是采用不合符特定HDMI标准的线材。
为了让HDMI信号的传输距离可以达到15米，请确保您使用的HDMI线材为HDMI 2.1版本，由于由于采用了TMDS传输技术，因此信号要码是完整的送达，要码就是无法送达不正确的HDMI信号会有特定的静电，我们称之为“静电杂讯”。这些杂讯是无法转换成正确的信号，并且以白色显示的像素，这种形式的错误信号非常少见，通常是根本没有信号并且导致黑屏。
延长 HDMI 信号
由于HDMI 兼具传输声音和影像的功能，因此HDMI介面大量普及于各种消费型产品应用。例如消费型的数码单反相机和摄像机也采用了HDMI 接口，因此专业视频制作对于HDMI接口并不陌生；而现行的会议室投影设备和液晶屏幕几乎都有HDMI 接口，使得HDMI成为目前最具成本效益的信号传输格式。然而在影视设备安装的过程中，用户普遍遇到最大的问题是：HDMI线材的信号传输距离仅有15米，长距离传输信号是HDMI。针对HDMI信号的传输距离问题，有多种方法可以解决此问题：
1. HDMI 与 SDI 信号转换：
当您将HDMI信号转换为SDI 信号时，可以有效地将信号延长至130米。 该方法需要高等级的100米SDI 缆线，加上HDMI 线，以及两个主动式转换器，所费不赀。
2. HDMI 与 HDBaseT 信号转换：
当您将HDMI 信号转换为HDBaseT 格式时，您可以透过CAT-6 网络线就能轻松达到此目的，最大传输距离通常建议为50米左右。HDBaseT信号同时能够为您的装置提供电力，使得您的系统布置不再受到电源座位限制。
3. 使用主动式HDMI线材
主动式HDMI缆线是一种能够将铜线信号转换为光纤信号的线材，线材是由外表厚实的绝缘体包覆纤细的光学纤维组成，该类传输线材可以轻松地将HDMI信号传送至100米。但由于光学纤维不耐拗折和压迫，故不能脚踩在线材上或着被推车碾压，适用于固定式的作业系统，例如办公室、会议厅等。这种类型的传输线材价格昂贵，但非常可靠。另外需要注意的是，在某些情况下，由于应用设备端未能输出足够的电压，可能会使得HDMI 信号无法有效透过光纤缆线传送至接收端设备。
4. 使用主动式HDMI 信号延长器
主动式HDMI信号延长器是一种经济且高效的扩展信号方法， 每一组信号延长器可以增加HDMI信号15米的传输距离，使用这种装置并不复杂，成本也不贵，如果您需要应用于定点作业系统、中距离传输，例如户外导播车应用，或着连接投影机而布线于天花板上，HDMI 信号延长器是不错的选择！由于HDMI信号延长器必须透过电源座或电池供电，因此不太适合用于移动式作业环境。
Datavideo 的解决方案
Datavideo 提供许多种专业传输线材，除此之外，Datavideo的产品线还包括HDMI转SDI视频格式转换器、HDBaseT扩展器、有源HDMI和主动式光纤缆线。不同的情境适用不同的传输方案，如果您需要技术协助，欢迎与我们联系。
1. HDMI转SDI转换器：Datavideo DAC-45
支援VGA、HDMI 和SDI 多种格式的上/下/交叉转换为4K HDMI或1080P HDMI、SDI信号，且保有出色的影像质量与分辨率。 这是一种颇具性价比的信号转换方式，使用单一转换器即可胜任多种格式的信号转换，Datavideo DAC-45 不仅可以接收4K HDMI 输入/输出，也可以将4K HDMI 输入转换为3G-SDI 1080p 格式输出，并透过SDI缆线可传输信号长达100米，适合应用于体育场馆或音乐会场地作为远程传输。
2. HDBaseT 信号转换器:Datavideo HBT-5与 HBT-6
此对HDBaseT转换器可将信号转换为HDBaseT格式，并透过常规CAT-6缆线将1080p 分辨率的影像延长至60米，而3840 x 2160p 分辨率的4K影像信号则可延长至35米。 当您可以采用暂时性或永久性布线系统，将缆线固定于办公楼、会议室或学校等场所。
3. 主动式光纤缆线: Datavideo CB-60, CB-61 与 CB-62
光纤缆线可以传送3840 x 2160p 60影像信号。为了避免缆线被过度拉扯，建议不要时常绕卷线材，适合用于永久性的系统架设，只需确保线材不会被磨损、拉扯。 Datavideo线有30、50和100米的线材。
4. HDMI信号延长装置: Datavideo VP-929
当您需要将信号延长至常规HDMI线材传输距离的两倍或三倍时，那么就需要HDMI信号延长装置。 例如Datavideo VP-929 4K HDMI 信号中继站，可应用于户外导播车系统，该装置需要透过插座电源或电池供电，信号分辨率可达2160p 60。
