HDMI Extender: Soluzione di trasmissione su lunghi cavi HDMI

Sfondo:

I principali vantaggi di HDMI, interfaccia multimediale ad alta definizione, sulla trasmissione di video analogico standard è che è 100% digitale da fonte da visualizzare. Tuttavia, trasmettendo HDMI su lunghe distanze non è così facile. In questo articolo ci descrive alcuni dei problemi incontrati durante la trasmissione HDMI e presentare una soluzione che può migliorare significativamente la trasmissione HDMI: l'Extender HDMI.

Caratteristiche di trasmissione HDMI base:

HDMI è basato su TMDS, trasmissione minimizzato differential signaling, sviluppato da Silicon Image. Al fine di sostenere la qualità video HD non compresso, HDMI deve supportare velocità dati fino a ~1.65 Gbps per ognuno dei 3 paia di trasmissione. Inoltre, TMDS si basa su un'impedenza caratteristica di 50 Ohm (100 Ohm differenziale).

La matematica del segnale HDMI:

Anche se TMDS è un segnale di "digitale" banda base, matematicamente si può pensarsi come una sommatoria di onde sinusoidali armonicamente correlate. Il grande matematico francese, Jean Baptiste trasformata di Fourier (1768-1830), ha mostrato che qualsiasi forma d'onda segnale, tra cui un'onda quadra (credo che qui digitale) potrebbe essere risolto in una sommatoria di onde sinusoidali armonicamente correlate. Come la velocità dei dati di un aumento del segnale digitale, così fa la frequenza del seno individuale onde che costituiscono il segnale digitale "composito". Ad esempio, per un'onda di quadrato perfetto 50% duty cycle, la frequenza fondamentale (componente di frequenza minima) è ½ della velocità dati. In sintesi, un segnale digitale è semplicemente composto dall'onda sinusoidale di frequenza fondamentale e armoniche di questa fondamentale onda sinusoidale. L'ampiezza delle onde sinusoidali individuale è determinata dalla Fourier trasforma.

Le sfide dell'HDMI segnalazione su lunghi cavi:

Trasmissione di segnali HDMI ad alta velocità non è facile, perché la frequenza delle onde sinusoidali individuale è tale ad alta frequenza. Come aumentano le frequenze del segnale, la progettazione di un buon prodotto di trasmissione HDMI cade nel Regno della buona ingegneria RF/forno a microonde. Le sfide della trasmissione digitale ad alta velocità possono essere rotte giù per:

Attenuazione: come aumentano le frequenze, segnale di attenuazione degli aumenti di cavi per il "effetto pelle." In sostanza, l'effetto"pelle" descrive i fenomeni che, come la frequenza di un'onda sinusoidale, aumentano, l'onda tende a viaggiare sulle parti esterne del conduttore cavo. Considerando che il segnale ordinaria 60 Hz AC potrebbe viaggiare attraverso l'intera area della sezione trasversale del conduttore, un'alta frequenza può viaggiare solo lungo i bordi esterni del comportamento di conseguenza "impedenza" per segnalare viaggi sono maggiore. Pensate a questo come un tubo dell'acqua, dove il centro del tubo è bloccato e fluido può viaggiare solo sui bordi esterni del tubo. Inoltre, l'attenuazione di un cavo aumenta con la lunghezza del cavo.

Intra-Signal coppia inclina: ricordiamo che la frequenza più elevata onda sinusoidale anche avere lunghezze. HDMI si basa sul differenziale di segnalazione, pertanto "inclinazione" (qualsiasi ritardo tra una coppia di trasmissione) di ciascuno il segnale deve essere ridotto al minimo. Eventuali differenze di lunghezze traccia/cavo tenderà a inclinare l'orario di arrivo del segnale al ricevitore. Come aumentare le frequenze e lunghezze cavo, gli errori saranno più pronunciati.

Impedenza: HDMI è basato su impedenza (differenziale 100 ohm) 50-Ohm. Tutti i cavi, le tracce devono essere conforme a questo impedenza caratteristica. Mis-qualsiasi "match" cause riflessioni, che degrada le prestazioni di trasmissione.

Usando un extender HDMI per attenuare i problemi di trasmissione su lunghi cavi:

In molti installazione di proiezione frontale dove cavo lunghezze sono significative, i problemi di cui sopra saranno superficie sotto forma di "pixelization" o anche una goccia di quadro completo fuori. Un Extender HDMI esterna può essere utilizzato al fine di correggere e compensare i lunghi cavi che provoca le disabilità. L'HDMI Extender automaticamente regolare e compensare attenuazione cavo fino a 40 dB. Inoltre, un equalizzatore adattativo compensa la sfasamenti basati sul tempo. Un amplificatore limito "piazze" e re-shapes il segnale di ingresso prima di inviare l'output tramite buffer di output.

L'Extender HDMI è bassa potenza e può essere collegato al fine di visualizzazione (dopo il lungo cavo) completamente rettificare eventuali errori causati dalla trasmissione su lunghi cavi HDMI. L'estensore è ospitato in una piccola facilità di usare il pacco. Energia può essere fornita direttamente dalla fonte HDMI, tuttavia un adattatore AC esterno è fornito e consigliato. L'HDMI Extender può essere utilizzato con i prodotti DVI-D, semplicemente utilizzando un cavo DVI-D o un adattatore HDMI.

Conclusione:

Tecnologia HDTV sta cambiando velocemente. Connessioni di HD come HDMI diventerà lo standard de facto in connessioni HDTV. Trasmettono segnali HDMI su lunghi cavi è una sfida e provoca spesso pixelization e segnale drop out. Un Extender HDMI esterna può essere collocato all'estremità di visualizzazione del cavo per compensare completamente la degradazione del segnale causata da un lungo cavo HDMI.