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4K势不可挡 两种传输方式升级比较分析

2015.09.02

3D电视的热潮尚未退去,4K技术就席卷而来。近几年,三星、索尼、LG、海信等厂商已经推出了数十款4K电视产品,其价格也不再像以往那么令人望而却步。市场调研机构NPDDisplaySearch预计,2014年,4K电视的出货量将由去年的190万台增至1270万台。可以看到,4K电视的发展之势已经难以阻挡。

  4K技术将人们熟知的HD高清信号从1,920×1,080的分辨率,提升到4,096×2,160的分辨率,其像素点是HD高清信号的4倍多。4K显示预示着视讯分辨率以相比于1080p四倍的速度跃进一个新世代。由于传输4K视频的数据量在全高清的基础上又增加了4倍,这对视频信号的传输能力提出了更高的要求。

  在编码技术上,H.265能够在有限带宽下传输更高质量的网络视频,这种视频编码标准可以将H.264视频压缩到原先的一半大小,并支持4K至8K视频,为互联网传输扫清了障碍。在相同的图象质量下,通过H.265编码的视频大小比H.264要缩小约39%-44%。在码率减少51%-74%的情况下,人眼观察H.265编码的视频质量与H.264编码视频近似甚至要更好。同样的内容,使用H.265标准进行传输可以减少70%-80%的带宽消耗。

  压缩技术成熟了,就引发了一种叫做“2K转4K”技术的发展,包括TCL、创维、海信、康佳等厂商据采取了这种方式,例如4K图强引擎技术。当2K信号输入时,电视内置的图强引擎就开始对图像进行点对点分析,通过4KMRIT影像微重组技术智能插帧,2K信号源也可以达到等效4K的视觉体验。虽然这种“伪4K”的技术并没有实现纯正的4K画质,不过有总比没有好,也算是现阶段的一个权宜之计。

  但是在信号传输方式上我们还需要考虑的一个重要因素,究竟什么样的传输方式能胜任4K超高清的传输呢?目前针对4K超高清显示的传输方式有很多,但应用最广泛、竞争最强的主要有HDMI和HDBaseT。


  方式一:HDBaseT:


  HDBaseT标准的特点是利用超五类双绞线或者六类双绞线、网络水晶头和网络接线的接法,实现了20Gbps的视频信号传输性能,是HDMI最高传输速率5Gb/s的4倍,可以完全满足所有未经压缩的1080p视频传输。如今在国内外,采用支持4K的几种接口标准的产品已经非常普遍,据HDBaseT联盟数据显示,HDBaseT技术在北美和欧洲市场发展良好,有超过90%的专业安装人员熟悉HDBaseT,超过80%经常使用HDBaseT产品。

  HDbaseT以网络传送为基础的标准,可以将音频、视频、网络、控制信号和供电线路集中到一起,采用网线作为传输电缆来传输,线材也直接支持常见的RJ45网线接头。对AV集成商或工程商而言,最直接的表现为降低成本、安装方便,减少布线与基础架构需求和工作量。

  对于大卖场、安防、机场、公共场合等区域的LCDTV、电视墙、LED屏等显示设备,往往需要很长的线缆和复杂的布线,HDMI显然不能满足长度和成本需求,现在常用的模拟视频和音频传输也已经无法满足高清视频要求,同一般视频专用线缆相比,HDBaseT传输距离可达100米,远超过专用视频线缆的5米,高清设备的使用范围不再受到局限。

  迄今为止,HDBaseT联盟在全球已有超过90名会员。虽然HDBaseT的设备目前还没有得到普及,但HDBaseT联盟已于去年底发布了2.0规范。HDBaseT2.0实现了HDBaseT从专业影音向消费电子的推移,帮助建立多媒体互联家庭解决方案,能够通过一根长达百米的单芯局域网线(Cat5e或Cat6e,即通常所说的五类线、六类线)汇集非压缩高清视频(包括4K)、音频、电源、以太网、控制信号以及最高100W的功率,能够同时为多个显示屏提供5Play功能集。

  HDBaseT2.0标准不仅能够实现高清信号传输,还加入了对5.1声道的支持,几乎可以兼容所有的视频和音频信号源;同时,考虑到移动设备,HDBaseT还加入了对USB2.0的支持,使得传统影音设备的布线方式将彻底被颠覆。

  据统计,目前市场上已有超过400万HDBaseT设备,预计2016年HDBaseT接口将成长4倍。HDBaseT被誉为“下一代影音线缆标准”,随着新版本的推出,HDBaseT有望在未来面向消费市场,在此我们先期待一下吧。


方式二:HDMI


在高清显示普及的今日,HDMI是一种非常成功的数字信号传输方式,它将音视频信号传输合二为一,让用户的使用变得更为简单,广受消费者的认可。自从2003年正式推出到现在HDMI标准就已经历了6种不同的版本,而真正在技术上支持超高清视频信号传输的只有HDMI1.4以上版本。

  早在2009年5月,HDMI1.4标准就已经诞生,让HDMI端子真正具备4K传输的能力,只是当时我们的关注的焦点没在4K上,而是在当时如日中天的3D高清显示领域。HDMI1.4的推出事实上是为了解决HDMI端子在传输3D视频信号的兼容性问题,而并非刻意针对4K信号传输。

  在物理性能上,HDMI1.4最高可用视频传输带宽为8.16Gbit/s,理论上都能支持4K/30p(8bit)的信号传输,但是,如果从实时非压缩传输角度而言,4K传输速率需要达到12Gbit/s,如何应对12Gbit/s的传输速率呢?真正代表HDMI开始全方位支持4K超高清信号传输的是HDMI2.0标准。首先,HDMI2.0标准在物理性能上与HDMI1.4有了不少的飞跃,从原本8.16Gbit/s的可用视频传输带宽提升到14.4Gbit/s,可以真正满足4K/60p(8bit)信号的传输。其次,HDMI2.0标准完整支持Rec.2020的色域空间标准,符合超高清影音技术未来的发展趋势。另外,HDMI2.0标准在视频方面还支持2条不同的视频信号传输,实现双屏显示,同时也支持21:9宽屏显示规格。而音频传输方面,HDMI2.0最高可以支持32声道的音频信号传输,以适应未来家用多声道环绕声技术的发展。

  HDMI2.0向后兼容老版规范,且由于很多世界领先的消费类电子产品、个人电脑、移动设备和组件等的制造商都采用了HDMI技术(现在支持HDMIForum的公司成员共达到了88家)。除了向后兼容外,新HDMI2.0规格也没有重新定义新的线缆、接口或者连接器,现有的高速传输线缆也足够承载新规范的带宽,另外,HDMI2.0还能够完美支持21:9长宽比,意味着未来也许会有更多超宽屏电视出现。因此,在民用显示产品领域,HDMI输出占据着主要地位。(文章信息来源于互联网)


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