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白皮書:測試當今的AV系統——不僅限于滿足視覺需求

2018-09-03        明辰智航市場部

 HDBase-T和IP視頻概述
 
      HDBase-T由HDBase-T聯盟提出并推動,是一種面向消費電子和商業連接的標準,利用普通類別銅纜和長達100米的RJ45連接來傳輸未壓縮的4K視頻信號、音頻、100Base-T以太網數據、電力和各種控制信號。這與基于IP的視頻系統類似,該系統也采用普通類別銅纜和長達100米的RJ45連接。
 
      雖然HDBase-T的布線基礎設施看起來和采用基于數據包以太網協議的基于IP的視頻相同,但實際上這兩者基于不同的協議。雖然HDBase-T和以太網均采用脈沖調幅(PAM)編碼技術,HDBase-T也確實支持以太網通道,但HDBase-T不是基于數據幀的數據。
 
      此外,HDBase-T系統利用其專用電纜將HDBase-T發射器連接至HDBase-T接收器,因此與數據網絡分離。基于IP 的視頻信號通過同一布線傳輸,該布線采用普通以太網交換機和路由器來傳輸基于IP的語音和數據。對于HDBase-T專用設備,從發射器和接收器到投影儀和顯示器的所有設備均經過HDBase-T聯盟認證,以確保HDBase-T系統內的互操作性。因此,連接到以太網的HDBase-T設備通常只啟用其以太網功能,不會傳輸音頻/視頻。
 
 
 
相似的布線、實踐和參數
 
       由于HDBase-T和基于IP的視頻采用相同的布線介質,因此它們在部署時使用相同的電纜處理和端接最佳實踐—— 包括從維護雙絞線以及不超過彎曲半徑到遠離電源等所有事項。兩者都采用超過100米的通道。
 
       這些AV系統的另一個共同點是電纜質量很重要——電纜越好,信號越好。電纜質量越高,就能在越長的距離內更好地保證HDBase-T或基于IP的視頻信號傳輸,對于這兩個系統來說,噪聲干擾環境下建議使用屏蔽電纜。
 
      另一個相似之處是外部串擾。雖然HDBase-T可采用5e類或6類電纜,但這些電纜都沒有外部串擾指標。對于單條HDBase-T通道來說,這不是問題。但如同傳輸高速以太網信號的電纜束一樣,傳輸HDBase-T的大電纜束會也受到纜間干擾(外部串擾)的不利影響。這就是為什么對在一個線槽內設計安裝多條HDBase-T電纜時,建議采用6A類電纜的原因。
 
傳輸延遲和延遲偏差
 
      AV系統需要注意的其他性能參數還包括傳播延遲和延遲偏差。任何電纜類型中的任何信號都會發生延遲,傳輸延遲是被發送信號到達鏈路或通道另一端所需的時間總量。在Cat 6或6A等雙絞線銅纜中,傳輸延遲與額定傳輸速度(NVP)有關,也與電纜的長度及工作頻率有關。
 
 
最長延遲=98ns,最短延遲=75ns,最大延遲偏差為23ns
 
       電纜制造商用百分比給出額定傳輸速度(NVP),該指標隨電纜本身整體結構中使用的材質不同而變化,表示信號在電纜中傳輸時相對于真空傳輸時的速度。由于真空下的光速是可能實現的最高速度,所以該值總是低于100%, 大多數雙絞線電纜的數值范圍為60%至80%。NVP越低,延遲越大。
 
      我們以四對線電纜為例,所有線對都傳輸信號, 線對與線對之間由于長度不相同對應的延遲量也可能不同。這就是所謂的傳輸延遲偏差,是利用延遲最小的線對與延遲最大的線對之間的延遲差計算得到的。
   
 
福祿克網絡DSX系列電纜分析儀的長度測量功能包括延遲偏差測量
 
      雖然延遲一般是由電纜的總體結構決定的,但延遲偏差主要是由于線對的總體結構不一致及絞線結率不同造成的。例如,如果線對之間的對絞率差異較大,就會造成延遲偏差較大。由于為了減小串擾對絞率在電纜制造的時候會特意錯開,因此所有的雙絞線銅纜都會呈現一定的延遲偏差,但如果該性能參數不合格(用納秒表示),則會嚴重影響目前的AV應用。
 
      盡管設備一般能夠解決線對之間的時間差問題,但如果延遲偏差太高,會造成誤碼率和抖動增大。對于高分辨率RGB視頻信號,每種顏色通過獨立線對傳輸,太高的延遲偏差會導致視頻顯示屏畫面抖動。
 
      盡管行業標準要求延遲偏差小于50ns,但如圖中所示,視頻應用的延遲偏差小于25ns會更好。另外,隨著AV系統在商業環境中的應用越來越廣泛,許多布線廠商現在開始提供“低偏差”的電纜,延遲偏差接近2ns或3ns。
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