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白皮书:测试当今的AV系统——不仅限于满足视觉需求

2018-09-03        明辰智航市场部

 HDBase-T和IP视频概述
 
      HDBase-T由HDBase-T联盟提出并推动,是一种面向消费电子和商业连接的标准,利用普通类别铜缆和长达100米的RJ45连接来传输未压缩的4K视频信号、音频、100Base-T以太网数据、电力和各种控制信号。这与基于IP的视频系统类似,该系统也采用普通类别铜缆和长达100米的RJ45连接。
 
      虽然HDBase-T的布线基础设施看起来和采用基于数据包以太网协议的基于IP的视频相同,但实际上这两者基于不同的协议。虽然HDBase-T和以太网均采用脉冲调幅(PAM)编码技术,HDBase-T也确实支持以太网通道,但HDBase-T不是基于数据帧的数据。
 
      此外,HDBase-T系统利用其专用电缆将HDBase-T发射器连接至HDBase-T接收器,因此与数据网络分离。基于IP 的视频信号通过同一布线传输,该布线采用普通以太网交换机和路由器来传输基于IP的语音和数据。对于HDBase-T专用设备,从发射器和接收器到投影仪和显示器的所有设备均经过HDBase-T联盟认证,以确保HDBase-T系统内的互操作性。因此,连接到以太网的HDBase-T设备通常只启用其以太网功能,不会传输音频/视频。
 
 
 
相似的布线、实践和参数
 
       由于HDBase-T和基于IP的视频采用相同的布线介质,因此它们在部署时使用相同的电缆处理和端接最佳实践—— 包括从维护双绞线以及不超过弯曲半径到远离电源等所有事项。两者都采用超过100米的通道。
 
       这些AV系统的另一个共同点是电缆质量很重要——电缆越好,信号越好。电缆质量越高,就能在越长的距离内更好地保证HDBase-T或基于IP的视频信号传输,对于这两个系统来说,噪声干扰环境下建议使用屏蔽电缆。
 
      另一个相似之处是外部串扰。虽然HDBase-T可采用5e类或6类电缆,但这些电缆都没有外部串扰指标。对于单条HDBase-T通道来说,这不是问题。但如同传输高速以太网信号的电缆束一样,传输HDBase-T的大电缆束会也受到缆间干扰(外部串扰)的不利影响。这就是为什么对在一个线槽内设计安装多条HDBase-T电缆时,建议采用6A类电缆的原因。
 
传输延迟和延迟偏差
 
      AV系统需要注意的其他性能参数还包括传播延迟和延迟偏差。任何电缆类型中的任何信号都会发生延迟,传输延迟是被发送信号到达链路或通道另一端所需的时间总量。在Cat 6或6A等双绞线铜缆中,传输延迟与额定传输速度(NVP)有关,也与电缆的长度及工作频率有关。
 
 
最长延迟=98ns,最短延迟=75ns,最大延迟偏差为23ns
 
       电缆制造商用百分比给出额定传输速度(NVP),该指标随电缆本身整体结构中使用的材质不同而变化,表示信号在电缆中传输时相对于真空传输时的速度。由于真空下的光速是可能实现的最高速度,所以该值总是低于100%, 大多数双绞线电缆的数值范围为60%至80%。NVP越低,延迟越大。
 
      YG电子以四对线电缆为例,所有线对都传输信号, 线对与线对之间由于长度不相同对应的延迟量也可能不同。这就是所谓的传输延迟偏差,是利用延迟最小的线对与延迟最大的线对之间的延迟差计算得到的。
   
 
福禄克网络DSX系列电缆分析仪的长度测量功能包括延迟偏差测量
 
      虽然延迟一般是由电缆的总体结构决定的,但延迟偏差主要是由于线对的总体结构不一致及绞线结率不同造成的。例如,如果线对之间的对绞率差异较大,就会造成延迟偏差较大。由于为了减小串扰对绞率在电缆制造的时候会特意错开,因此所有的双绞线铜缆都会呈现一定的延迟偏差,但如果该性能参数不合格(用纳秒表示),则会严重影响目前的AV应用。
 
      尽管设备一般能够解决线对之间的时间差问题,但如果延迟偏差太高,会造成误码率和抖动增大。对于高分辨率RGB视频信号,每种颜色通过独立线对传输,太高的延迟偏差会导致视频显示屏画面抖动。
 
      尽管行业标准要求延迟偏差小于50ns,但如图中所示,视频应用的延迟偏差小于25ns会更好。另外,随着AV系统在商业环境中的应用越来越广泛,许多布线厂商现在开始提供“低偏差”的电缆,延迟偏差接近2ns或3ns。
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