探討數(shù)字高清系統(tǒng)的傳輸方案
出處:noodlefish 發(fā)布于:2011-08-23 11:20:18
1、什么是數(shù)字高清系統(tǒng)
數(shù)字高清系統(tǒng)是采用了數(shù)字信號顯示設備(例如等離子顯示面板、液晶顯示器、電腦顯示器、普通電視以及大屏幕拼接顯示器等)來取代并加強傳統(tǒng)媒體。一個典型的數(shù)字高清系統(tǒng)由以下一些子系統(tǒng)組成:
―――服務器,用來上載信息并且將其傳輸?shù)礁鱾€終端。如上圖所示的DVI信號源、VGA信號源等。
―――控制臺,用戶集中管理平臺。如上圖所示的矩陣以及圖形處理器。
―――傳輸分配網(wǎng)絡,通過銅纜、CAT5線纜或者光纖線將服務器上的內(nèi)容分播到各個顯示終端。
―――顯示終端,可以是等離子顯示器、LCD顯示器、CRT顯示器以及大屏幕拼接顯示器等。
數(shù)字高清系統(tǒng)在大型會議系統(tǒng)中應用以及商業(yè)廣告等方面有著極其廣泛的用途。
2、什么樣的傳輸網(wǎng)絡合適
2.1 模擬還是數(shù)字
從技術(shù)角度上講,傳輸過程可以分為兩類:一是模擬的傳輸過程,二是數(shù)字的傳輸過程。這兩類相互之間有本質(zhì)的不同,對模擬系統(tǒng)而言,有其優(yōu)點也有缺點。優(yōu)點在于應用時間比較長,工程經(jīng)驗比較豐富;缺點在于由于衰減和干擾的影響,圖象質(zhì)量較差,傳輸距離不能過長,如果要保證圖象質(zhì)量對工程方案和施工要求較高。而對近興起的數(shù)字傳輸系統(tǒng)而言,優(yōu)點在于技術(shù),圖象質(zhì)量極好,極大的提高了系統(tǒng)的檔次,充分表現(xiàn)顯示設備的高指標,達到更好的廣告效果,而且易于集成,工程實施容易。缺點在于當前系統(tǒng)價格略高,工程經(jīng)驗也相對比較匱乏。然而,雖然作為一種全新的技術(shù)實現(xiàn)方式,但是由于效果十分顯著,隨著推廣工作的加大以及成本的下降,數(shù)字傳輸系統(tǒng)會很快的取代模擬傳輸系統(tǒng),成為今后的應用主流。
2.2 介質(zhì)
當前主要傳輸介質(zhì)有兩種:銅纜和光纖。而銅纜線又可以分成CAT5線和各種信號的專用銅線(本文簡稱銅纜)。選擇何種介質(zhì)主要基于下面三點考慮:成本、顯示質(zhì)量的表現(xiàn)以及現(xiàn)有的網(wǎng)絡布線環(huán)境。
2.2.1 銅纜
銅纜是早應用于傳輸?shù)慕橘|(zhì),技術(shù)十分成熟,價格低廉,因而被廣泛采用,然而銅纜傳輸越來越暴露其缺點,傳輸距離短,保密性差,容易收到電磁干擾,維護費用高等。銅纜的主要優(yōu)勢在于短距離傳輸。一些典型工程數(shù)據(jù)如下:DVI信號,分辨率為1600×1200@60Hz能傳5-7m,1280×1024@60Hz大概能傳10m左右;HDMI信號多能傳15m;而IEEE1394信號多只能傳6m。 CAT5線
CAT5線,也稱雙絞線,是現(xiàn)在普通的傳輸介質(zhì),它由4對相互絕緣的銅線組成,典型直徑為1毫米。兩根線絞在一起是為了防止其電磁感應在鄰近線對中產(chǎn)生干擾信號?,F(xiàn)行雙絞線電纜中一般包含4個雙絞線對。五類線接頭一般為 RJ-45 水晶頭;有效傳輸距離是距集線器100m。五類線頻率帶寬為100MHz。由此可以看出,CAT5線在較長距離傳輸上有它的優(yōu)勢,首先成本比較低廉,再就是可以方便利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡,因為現(xiàn)今大部分場所都鋪有CAT5線,可以免去布線的麻煩,在傳輸效果方面高清視頻信號在一定傳輸距離之內(nèi)還是比較理想的。然而,CAT5線也有其缺點,RJ45水晶頭與RJ45模塊接口連接僅僅是靠RJ45口上自帶的那個小卡銷。使用計算機網(wǎng)絡的人都非常清楚如此連接是十分不牢固,在使用中極易脫落,在比較嚴肅的場合是不允許出現(xiàn)這種錯誤的。另外RJ45水晶頭不能承受較大的電流,比如在視頻會議系統(tǒng)中電流比較大,如果使用CAT5連接很容易造成水晶頭的損害,從而影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。
2.2.2 光纖
光纖是一種傳輸光束的細微而柔韌的媒質(zhì)。光纖是數(shù)據(jù)傳輸中有效的一種傳輸介質(zhì),它的優(yōu)點主要有以下幾個方面:
?。╝) 頻帶較寬。
?。╞) 電磁絕緣性能好。光纖中傳輸?shù)氖枪馐?,由于光束不受外界電磁干擾與影響,而且本身也不向外輻射信號,因此它適用于長距離的信息傳輸以及要求高度安全的場合。
?。╟) 衰減較小。可以說在較長距離和范圍內(nèi)信號是一個常數(shù)。
光纖非常適合高寬帶需求、長距離和完全免電子干擾等方面的應用。以上優(yōu)點讓其成為數(shù)字高清視頻傳輸?shù)睦硐胫x,滿足了高清視頻對長距離傳輸時的高分辨率和傳輸率的要求。而且,光纖需要一個發(fā)射單位和一個接受單位就能支持每個顯示終端。隨著銅線價格的不斷飆升,光纖價格穩(wěn)步下降,在成本方面新興的光纖傳輸技術(shù)已經(jīng)可以和傳統(tǒng)的銅纜相提并論了,而且光纖應用技術(shù)正在不斷發(fā)展,在性能方面還有很大的提升空間,終必將成為用戶高清視頻傳輸介質(zhì)的。
3、傳輸方案
從上面關(guān)于幾種傳輸介質(zhì)的分析,不難發(fā)現(xiàn)每種介質(zhì)都有其優(yōu)缺點,在一個傳輸系統(tǒng)中如果單純的使用某一種介質(zhì),在傳輸質(zhì)量和成本控制以及利用現(xiàn)有網(wǎng)絡布線三方面往往顧此失彼,很難達到完美的結(jié)合,因此,我們提出一種全新的傳輸方案―――混合傳輸,綜合利用各種傳輸介質(zhì)的優(yōu)點,從而達到完美的結(jié)合。
將當前傳輸?shù)闹饕盘栐捶譃橐韵聨追N:VGA(包括RGBHV)、DVI、HDMI以及IEEE1394信號等。再把信號傳輸距離細分成短距離(45m以內(nèi))、中距離(45m至100m)和長距離(大于100m),結(jié)合上面關(guān)于傳輸介質(zhì)的分析,在短距離我們選用銅纜加放大器傳輸,中距離采用網(wǎng)線,而長距離則使用光纖。
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