背景:
高清晰度多媒體介面、 HDMI、 超過標準的類比視頻傳輸的主要優勢是它是源中要顯示數位的 100%。然而,通過遠距離傳輸 HDMI 不是那麼容易的。在這篇文章中我們將介紹一些在 HDMI 傳輸過程中遇到的問題和提出一個解決方案,它可以顯著提高 HDMI 傳輸: HDMI 擴展程式。
基本的 HDMI 傳輸特性:
HDMI 基於 TMDS、 傳輸最小化差分信號,由矽圖像開發。為了支援非壓縮高清視頻品質,HDMI 需要為每個傳輸 3 對支援 ~1.65 Gbps 的資料率。此外,TMDS 基於特性阻抗 50 歐姆 (100 歐姆微分)。
HDMI 信號的數學運算:
雖然 TMDS 是基帶"數碼"信號,數學上它可以被認為是求和的合諧相關的正弦波。法國偉大的數學家讓 · 巴蒂斯特 · 傅立葉 (1768年-1830),表明可以到粵北相關正弦波的求和公式解決任何信號波形包括方波 (想想數位這裡)。隨著資料速率的數位信號增加,也是如此的頻率的個別的正弦波組成的"複合"的數位信號。例如,50%的稅週期正方形波,基本頻率 (最低頻率元件) 是 ½ 的資料速率。總之,數位信號的只是組成的基本頻率正弦波和這個基本的正弦波的諧波。個別的正弦波的振幅由傅裡葉變換。
HDMI 信號超過長電纜的挑戰:
因為個別的正弦波的頻率的是這種高頻率,發射高速 HDMI 信號不容易。隨著信號頻率的增加,一個好的 HDMI 傳輸產品的設計落在良好的射頻/微波工程的境界。挑戰的高速數位傳輸可以被分解為:
衰減: 隨著頻率的增加,信號衰減的電纜增加由於"皮膚效果"。基本上,"皮膚效應"描述的現象,隨著正弦波的頻率增加,波往往對電纜導體的外側部分旅行。而普通 60 Hz 交流信號,旅行可能通過整個橫截面面積的導體,高頻率的旅行可能只旅行在外緣的行為因此"阻抗"發出的信號是更大。認為這是輸水管道在管道的中心阻止和流體可以只旅行管道的外邊緣上。此外,電纜的衰減隨著電纜的長度。
Intra-signal 對傾斜: 記得這較高的頻率正弦波也有較短的波長。HDMI 基於差分信號,因此"傾斜"(任何傳輸對之間的延遲) 每個信號必須最小化。跟蹤/電纜長度的任何差異往往會傾斜到接收器的信號的到達時間。隨著頻率和電纜長度的增加,這些錯誤將會更明顯。
阻抗匹配: HDMI 基於 50 歐姆 (100 歐姆微分) 阻抗。此特性阻抗必須匹配所有電纜,痕跡。任何"mis-match"原因的思考,這會使傳輸性能。
使用 HDMI 擴展程式減輕過去長電纜的傳輸問題:
在許多前投影安裝電纜長度的限制在哪裡重大中,上文所述的問題將表面"走樣"或甚至完整圖片輟學的形式。HDMI 外部擴展程式可以用於糾正和彌補長電纜,造成障礙。HDMI 擴展程式自動調整和補償電纜衰減達 40 分貝。此外,自我調整等化器補償基於時間的歪斜。限制 amp"小二"和 re-shapes 輸入的信號發送到輸出緩衝區通過輸出之前。
HDMI 擴展器是低功耗,可以附加到顯示結束 (後的長電纜) 完全糾正以上長的 HDMI 電纜傳輸所造成的任何錯誤。擴展器設在小的易用性,使用包裡。然而外部 AC 配接器被提供和推薦可以直接從 HDMI 源,提供電源。HDMI 擴展器可以用於 DVI-D 產品只需通過使用 HDMI DVI-D 電纜或配接器。
結論:
高清晰度電視技術正在迅速改變。例如 HDMI 高清連接將成為事實上的標準在高清晰度電視連接。通過長電纜傳輸 HDMI 信號是一項挑戰,往往導致走樣和信號輟學。可以將外部 HDMI 擴展程式放在電纜以完全彌補造成的一根長的 HDMI 電纜的信號退化的顯示結束。
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