高清信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸簡(jiǎn)便高效的技術(shù)方案

hangalaxy

一、高清信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸方案常見(jiàn)的“病癥”與“藥方”

  

1、傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)延長(zhǎng)器或光端機(jī)方案無(wú)法解決信號(hào)傳輸六大根本性問(wèn)題

隨著超高清4K畫(huà)面的普及，工程上經(jīng)常會(huì)碰到需要將高清音視頻信號(hào)傳遞到二十米以上乃至上百米距離的項(xiàng)目。很多工程的設(shè)計(jì)、施工人員經(jīng)常會(huì)為既要傳輸超高清信號(hào)又要解決傳輸超長(zhǎng)距離的音視頻信號(hào)問(wèn)題而勞心勞力，備受困擾。

因?yàn)樵谀壳暗囊粢曨l市場(chǎng)，傳輸媒介普遍存在“信號(hào)傳輸距離短、傳輸帶寬不夠、信號(hào)容易受干擾、系統(tǒng)穩(wěn)定性差、配套設(shè)備多，施工麻煩”六大問(wèn)題。在十五米以上稍長(zhǎng)距離的信號(hào)傳輸，業(yè)界大多數(shù)工程上采取原來(lái)通用方式——網(wǎng)絡(luò)延長(zhǎng)器或光端機(jī)技術(shù)。這雖然在一定程度上解決了長(zhǎng)距離信號(hào)傳輸?shù)睦�擾，但新的問(wèn)題又出現(xiàn)了，信號(hào)傳輸?shù)牧�大根本性�?wèn)題依然無(wú)法得到妥善解決。

下圖1為網(wǎng)傳或光端機(jī)遠(yuǎn)距離傳輸方案：

圖1，網(wǎng)傳與光端機(jī)長(zhǎng)距離傳輸方案

由上圖可見(jiàn)，網(wǎng)傳或光端機(jī)方案雖然在一定程度上緩解了長(zhǎng)距離音視頻信號(hào)傳輸?shù)睦Ь常�但也存在明顯的技術(shù)性弊端:

1、器件和接口多；

2、布線(xiàn)復(fù)雜，施工麻煩，工程費(fèi)時(shí)費(fèi)力；

3、容易受電磁和射頻信號(hào)干擾；

4、系統(tǒng)穩(wěn)定性差，容易出現(xiàn)狀況，后期需經(jīng)常派人現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)；

5、從設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工三個(gè)環(huán)節(jié)都浪費(fèi)很多人力財(cái)力。

事實(shí)可見(jiàn)，既要實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳輸，又要保證高帶寬等根本性問(wèn)題，以上方案仍然無(wú)法盡如人意地予以解決。

2、長(zhǎng)距離傳輸系統(tǒng)用一條高度集成化的混合光纖線(xiàn)化解瓶頸

實(shí)際上，針對(duì)高清信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸的困擾，業(yè)內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)一種更便捷高效的解決方案，即是深圳華光昱能科技有限公司推出的高度集成了HDMI/DVI/DP等接口的長(zhǎng)距離傳輸方案，并于2014年初開(kāi)始首家在音視頻行業(yè)市場(chǎng)推廣使用，一直深受了解和接觸過(guò)的工程師們所推崇和首選。

華光昱能利用光通訊先進(jìn)的傳輸技術(shù)和傳輸媒介，創(chuàng)造性將光纖傳輸引入到音視頻行業(yè)，高度集成了長(zhǎng)距離傳輸系統(tǒng)，通過(guò)一根一體化的混合光纖線(xiàn)，既實(shí)現(xiàn)音視頻高帶寬又實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)距離傳輸；并且系統(tǒng)高度集成化，中間連接器件和接口少，有效解決傳輸鏈路穩(wěn)定性問(wèn)題；對(duì)電磁、射頻等環(huán)境也具有極強(qiáng)大的抗干擾性。

下圖2為華光昱能HDMI/DVI/USB/DP傳輸方案：

圖2，華光昱能HDMI/DVI/USB/DP傳輸方案

二、長(zhǎng)距離傳輸系統(tǒng)工程案例剖析與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

這幾年，華光昱能Hangalaxy品牌長(zhǎng)距離傳輸系統(tǒng)已被廣泛運(yùn)用于充滿(mǎn)挑戰(zhàn)性的環(huán)境中，如:1、在展館、體育場(chǎng)、大型會(huì)議中心、演藝中心等投影機(jī)、矩陣、無(wú)縫拼接大屏幕以及戶(hù)外LED顯示屏、巨型LOGO墻、發(fā)燒友家庭影院等音視頻項(xiàng)目的運(yùn)用；2、在機(jī)場(chǎng)、博物館、道路監(jiān)控、軍事科研指揮中心、廣播電視直播間、演播室、游戲廳、電梯隨行電纜等安防、監(jiān)控、指揮領(lǐng)域的運(yùn)用；3、在醫(yī)學(xué)影像設(shè)備顯示、工業(yè)機(jī)器人、信號(hào)控制、機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域、工業(yè)打印領(lǐng)域、高清視頻監(jiān)控領(lǐng)域、數(shù)字標(biāo)牌、遠(yuǎn)距離存儲(chǔ)系統(tǒng)等方面的應(yīng)用……

目前華光昱能成功合作的項(xiàng)目有1800多個(gè):貴州黔南克度大射電（世界最大天文臺(tái)，直徑500m)、深圳市民中心、上海中心，大亞灣核電站、寧德核電站、大疆創(chuàng)新、華大基因、清華大學(xué)研究生院、浙江大學(xué)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、國(guó)家會(huì)計(jì)學(xué)院、安徽醫(yī)科大、廣西壯族自治區(qū)黨校、哈爾濱市政府等政府項(xiàng)目、會(huì)展中心、博物館、教育科研機(jī)構(gòu)等單位……

在眾多工程案例中，我特意選三個(gè)比較有代表性的案例與大家分享：

第一個(gè)工程案例：全國(guó)首部大型實(shí)景沉浸體驗(yàn)?zāi)Щ霉庥靶?/strong> 《滿(mǎn)秀》

在河北承德寬城滿(mǎn)族花溪城演出轟動(dòng)一時(shí)的全國(guó)首部大型實(shí)景沉浸體驗(yàn)?zāi)Щ霉庥靶恪稘M(mǎn)秀》，通過(guò)10000平方米的全息影像、6.1聲道音響技術(shù)和34臺(tái)3萬(wàn)流明激光投影儀打造氣勢(shì)恢宏的大場(chǎng)景，惟美呈現(xiàn)滿(mǎn)族先民的創(chuàng)世神話(huà)。這部光影大秀的盛裝展演，也有華光昱能傳輸系統(tǒng)的助力。

下圖3為華光昱能工程案例之《滿(mǎn)秀》光影秀彩排現(xiàn)場(chǎng)

圖3為華光昱能工程案例之《滿(mǎn)秀》光影秀彩排現(xiàn)場(chǎng)

下圖4為華光昱能工程案例之《滿(mǎn)秀》光影秀表演場(chǎng)景

圖4為華光昱能工程案例之《滿(mǎn)秀》光影秀表演場(chǎng)景

在《滿(mǎn)秀》這部大型實(shí)景沉浸體驗(yàn)?zāi)Щ霉庥靶阒校�投影工程主要的設(shè)備有：34臺(tái)松下Pt-srz31k  3 萬(wàn)流明投影機(jī)，nvda1060顯卡和一系列組裝電腦。本來(lái)這樣龐大的項(xiàng)目，如果采用傳統(tǒng)的傳輸方式布線(xiàn)，定然少不了勞心勞力。但項(xiàng)目組與華光昱能團(tuán)隊(duì)已有多次成功合作，這次《滿(mǎn)秀》光影傳輸線(xiàn)自然而然全部采用華光昱能長(zhǎng)距離傳輸系統(tǒng)，即采用華光昱能100米HDMI傳輸系統(tǒng)14條，50米HDMI傳輸系統(tǒng)16條。區(qū)區(qū)30條華光昱能長(zhǎng)距離傳輸線(xiàn)，從顯卡到投影機(jī)一對(duì)一接，一條線(xiàn)兩個(gè)接口，就這么簡(jiǎn)便、高效地實(shí)力擔(dān)當(dāng)起整臺(tái)光影秀磅礴壯觀的高清畫(huà)質(zhì)的傳輸。

下圖5為《滿(mǎn)秀》光影秀現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)潔清爽的機(jī)柜令人賞心悅目

圖5為《滿(mǎn)秀》光影秀現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)潔清爽的機(jī)柜令人賞心悅目

下圖6為《滿(mǎn)秀》光影秀投影專(zhuān)業(yè)安裝點(diǎn)位置圖

圖6為《滿(mǎn)秀》光影秀投影專(zhuān)業(yè)安裝點(diǎn)位置圖

第二個(gè)工程案例：深圳某高端沉浸式體驗(yàn)餐廳

這個(gè)案例很平實(shí)，生活中卻蠻有代表性。該體驗(yàn)餐廳開(kāi)業(yè)四個(gè)月來(lái)，投影機(jī)的信號(hào)一直反反復(fù)復(fù)出現(xiàn)狀況：一是初始開(kāi)機(jī)運(yùn)行一切正常，半個(gè)小時(shí)后，投影機(jī)信號(hào)陸陸續(xù)續(xù)出現(xiàn)黑屏或藍(lán)屏。二是只要開(kāi)關(guān)電動(dòng)窗簾，相鄰兩臺(tái)投影機(jī)立馬出現(xiàn)藍(lán)屏。三是12臺(tái)投影機(jī)，其中9臺(tái)幾乎每天固定爆發(fā)藍(lán)屏，仿佛得了寒熱癥。

下圖7為華光昱能工程案例之深圳某高端沉浸式體驗(yàn)餐廳

圖7為深圳某高端沉浸式體驗(yàn)餐廳

當(dāng)我們應(yīng)邀過(guò)去幫忙診斷，到現(xiàn)場(chǎng)一看，投影機(jī)信號(hào)傳輸距離近30米，12臺(tái)投影機(jī)均采用HDMI網(wǎng)絡(luò)延長(zhǎng)器方案。

下圖8為體驗(yàn)餐廳當(dāng)時(shí)的機(jī)房布線(xiàn)。

圖8為體驗(yàn)餐廳當(dāng)時(shí)的機(jī)房布線(xiàn)

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)確診，我們確定“病癥”并開(kāi)出“藥方”：

問(wèn)題一，網(wǎng)絡(luò)延長(zhǎng)器發(fā)熱導(dǎo)致信號(hào)傳輸不穩(wěn)定；

問(wèn)題二，電動(dòng)窗簾馬達(dá)開(kāi)動(dòng)，產(chǎn)生電磁干擾，影響鏈路穩(wěn)定。

解決方法很簡(jiǎn)單，就是撤掉原來(lái)餐廳所有HDMI網(wǎng)絡(luò)延長(zhǎng)器傳輸方案：

12條1.5米HDMI銅線(xiàn)＋12個(gè)網(wǎng)絡(luò)延長(zhǎng)器發(fā)送端＋12個(gè)插座＋12個(gè)電源＋12條30米網(wǎng)線(xiàn)＋12個(gè)網(wǎng)絡(luò)延長(zhǎng)器接收端＋12個(gè)電源＋12條1.5米HDMI銅線(xiàn)＋ 2個(gè)十座排插＋12條電線(xiàn)30米 。

全部更換成華光昱能HDMI傳輸方案，采用Hangalaxy品牌12條（6條20米，6條30米）HDMI傳輸系統(tǒng)。

自此，這家高端沉浸式體驗(yàn)餐廳終于重現(xiàn)歡顏，甲方維護(hù)工程師也終于解脫困境。  

第三個(gè)工程案例：中國(guó)天眼之貴州黔南平塘國(guó)際天文體驗(yàn)館項(xiàng)目

下圖9為華光昱能工程案例之貴州黔南平塘國(guó)際天文體驗(yàn)館項(xiàng)目

圖9為貴州黔南平塘國(guó)際天文體驗(yàn)館項(xiàng)目

該天文體驗(yàn)館中央大廳有9套激光球顯系統(tǒng)，其中最大球顯系統(tǒng)直徑15米，通過(guò)聲、光、電等特效科技，以全圍合視角多維度逼真模擬了太空星球的浩瀚，讓每位游客都有漫步太陽(yáng)系的震撼體驗(yàn)。這9套激光球顯系統(tǒng)，全部采用華光昱能產(chǎn)品進(jìn)行音視頻信號(hào)的傳輸，每臺(tái)激光投影機(jī)球只需要一條40米的HDMI成品線(xiàn)，僅九條線(xiàn)就圓滿(mǎn)實(shí)現(xiàn)了超高清信號(hào)的長(zhǎng)距離傳輸期望。

如果按照以往傳統(tǒng)的傳輸方案，從矩陣到投影機(jī)的距離有四十米，每套方案的解決方式是：

一條1.5米HDMI線(xiàn)＋網(wǎng)絡(luò)延長(zhǎng)器發(fā)送端＋電源＋插座＋40米網(wǎng)線(xiàn)＋網(wǎng)絡(luò)延長(zhǎng)器接收端＋電源＋插座＋一條1.5米HDMI線(xiàn)＋40米電線(xiàn)（保證供電同相），每套傳輸方案都有10個(gè)環(huán)節(jié)，12個(gè)接口。

9套激光球顯系統(tǒng)就需要90個(gè)環(huán)節(jié)，108個(gè)接口，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，并且隱患點(diǎn)多。

華光昱能產(chǎn)品使用經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：

（1）部分混合矩陣、個(gè)別電腦的標(biāo)準(zhǔn)插口（如HDMI）接口電壓達(dá)不到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)5V，只有3.4V或3.9V，造成啟動(dòng)不了傳輸線(xiàn)的芯片，點(diǎn)不亮設(shè)備現(xiàn)象。

（2）安裝過(guò)程中，沒(méi)留意布線(xiàn)的方向性問(wèn)題（接口有標(biāo)示Display / Source）,偶爾有布錯(cuò)方向的現(xiàn)象。

（3）在三年多的項(xiàng)目使用中，雖然拉力達(dá)到100N, 依然有拉斷線(xiàn)的事情出現(xiàn)。改變線(xiàn)纜顏色為黃色，起警示色作用。

（4）線(xiàn)纜柔軟性很好，可以繞手指頭，但不能一百八十度折后壓。

（5）工程穿32管。

三、高科技傳輸媒介，專(zhuān)為高效布線(xiàn)而設(shè)計(jì)   

與市場(chǎng)普通的HDMI線(xiàn)、DVI線(xiàn)、USB線(xiàn)相比，華光昱能Hangalaxy品牌傳輸系統(tǒng)看似普通的一條線(xiàn)，實(shí)際包含了光電轉(zhuǎn)換芯片，激光器，探測(cè)器，光纖、銅纜等諸多硬件器件，同時(shí)也植入軟件，不折不扣是一套系統(tǒng)。把原本很復(fù)雜的系統(tǒng)做成看起來(lái)很簡(jiǎn)單，用起來(lái)更簡(jiǎn)便的線(xiàn)，把大器件小型精密化，這需要?jiǎng)?chuàng)新技術(shù)。

下圖10為華光昱能HDMI傳輸系統(tǒng)

圖10為Hangalaxy品牌HDMI傳輸系統(tǒng)

華光昱能傳輸系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)在于：

1、采用AOC混合光纜，音視頻信號(hào)采用光纖傳輸方式，確保百米長(zhǎng)距離信號(hào)100%原生態(tài)無(wú)失真；EDID低速信號(hào)采用傳統(tǒng)銅線(xiàn)傳輸，確保極佳兼容性。

2、采用先進(jìn)的光電超小芯片，芯片面積< 1.2 mm2。

3、工藝采用COB（Chip On Bard）技術(shù)，相比傳統(tǒng)PCB走線(xiàn)，信號(hào)傳輸更高速，音像更細(xì)膩高保真；封裝技術(shù)采用晶圓直接耦合封裝，25um直徑的金線(xiàn)連接，確保信號(hào)傳輸、兼容性及信息處理效率。

4、光纖耦合采用超高精度（< 5um）光學(xué)對(duì)準(zhǔn)。

華光昱能Hangalaxy品牌傳輸系統(tǒng)具有傳輸4K超高清信號(hào)；即插即用，無(wú)需外部供電（從主設(shè)備的外接插口取電），無(wú)需驅(qū)動(dòng)程序；強(qiáng)抗電磁和射頻干擾；線(xiàn)纜輕、細(xì)、軟，重量和線(xiàn)徑只有傳統(tǒng)銅纜1/3；機(jī)械性能、拉伸性能、抗側(cè)壓性能、溫度性能以及阻燃性能更佳等優(yōu)點(diǎn)。

產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)如下——

支持分辨率：3840×2160@60HZ，支持3D信號(hào)；

傳輸長(zhǎng)度：> 100m   

線(xiàn)徑：5.0mm×5.0mm  

重量：50米< 1kg  

最小繞線(xiàn)半徑：20mm

超低的功耗：< 250mW

標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度：20m/25m/30m……100m（100米以上可定制）。

如今，滿(mǎn)大街的長(zhǎng)距離傳輸方案讓人眼花繚亂，而真正貼心舒適的使用體驗(yàn)卻少之又少。華光昱能一直堅(jiān)守匠心精神做好產(chǎn)品，期冀Hangalaxy傳輸系統(tǒng)更加以人為本，發(fā)揮出化繁為簡(jiǎn)的能量，讓繁瑣的布線(xiàn)工程簡(jiǎn)便快捷，既讓工程師們省心省力，又能從源頭防微杜漸消除傳輸隱患。幾年來(lái)，華光昱能傳輸系統(tǒng)立足于優(yōu)質(zhì)體驗(yàn)，真正解放工程師們深受高清信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸?shù)睦�擾，高穩(wěn)的鏈路零延時(shí)，高效作業(yè)的極致魅力，更是令工程師們愛(ài)不釋手。