技術(shù)丨銅線或光纖,4K時代誰能滿足對速率的需求?

被稱為FIBBR(菲伯爾,它的讀音接近于fiber)的有源光纖HDMI線。它具備ISF認證,并且獲得了AVS論壇頒發(fā)的Best of CEDIA 2017大獎,這是同類產(chǎn)品中唯一獲得此殊榮的品牌,而且經(jīng)受了嚴格的性能測試。更重要的是,它在其所處領(lǐng)域中具有非常高的可靠性。對于HDMI線來說,相信至少有一半品牌無法滿足相關(guān)規(guī)范,因此當你購買任何宣稱支持4K傳輸?shù)腍DMI線時,都必須審慎對待。

我很高興能夠分享我的看法,即只有FIBBR的Ultra Pro系列產(chǎn)品才具備Hi-Res Audio的傳輸能力。

銅線和光纖,哪個更好,為什么?銅線能傳輸多遠的距離?光纖是否值得我們花費這樣的代價?10多年前,我就倡導在長距離傳輸中使用PureLink的HDMI光纖延伸器來傳遞未經(jīng)壓縮的1080p信號。在拉斯維加斯大道和曼哈頓地區(qū),從數(shù)字標牌到指揮控制中心以及廣播網(wǎng)絡(luò),大規(guī)模使用光纖技術(shù)來傳輸1080p信號已是標準程序。

2017年,4K HDR/杜比視覺(Dolby Vision)與WCG寬色域技術(shù)涌現(xiàn),原生96/24高分辨率音軌的出現(xiàn),極大拓展了數(shù)據(jù)量。我今天的職責,就是討論使用銅線HDMI是否還具有合理性。有源光纖HDMI線的價格已經(jīng)有所下降,當你購買新的4K電視,享受HDR和杜比視覺技術(shù)時,想要獲得最佳的4K影院和游戲體驗,光纖傳輸被認為是個很好的技術(shù)方案。

在4K視頻出現(xiàn)之前,最高分辨率是Blu-ray上的原生1080p。我們用基準眼圖測試法來測試HDMI銅線時會發(fā)現(xiàn):1080p時,銅線HDMI在33英尺(10m)就會失去縱向穩(wěn)定性,導致黑屏無圖像。對于超過33英尺的傳輸,光纖連接成為達成最佳性能的基準。至于33英尺以下,當然可以繼續(xù)使用銅線,并獲得相當好的結(jié)果。那么,這一基準是否意味著同樣適用于4K視頻呢?答案顯然是否定的!4倍的數(shù)據(jù)量,令原生4K比1080p更具挑戰(zhàn)性。舊的銅線HDMI不能滿足4K的需求,它們的傳輸速率遠遠達不到所需要的18Gbps,那太慢了!

銅線傳輸存在著阻抗問題。低端HDMI線阻抗通常為27Ω,中等價位的在24Ω,最昂貴的高速銅線阻抗為21Ω,當然它們也是以最高價發(fā)售的。阻抗也可稱之為“電阻”,它會阻止信號完整抵達“目的地”。任何擁有上一代投影機和顯示器的人都知道,長距離傳輸1080p信號時,光纖是必備的。

那么在距離較短時,圖像丟失的百分比有多少,它又是如何影響著視覺體驗的?換句話說,損失是什么時候開始的?答案會讓你大吃一驚!當使用未經(jīng)壓縮的原生1080p信號,在10英尺(3m)時會有15%的數(shù)據(jù)因為衰減而丟失;在20英尺(6m)時,50%的數(shù)據(jù)會丟失;當達到33英寸(10m)時,數(shù)據(jù)全部丟失!出現(xiàn)在屏幕上的影像,并非原始信號的一對一復制。而在15英尺(4.5m)時延遲也會很明顯,導致不良的唇形同步,整體亮度和對比度也會與原始影像不符。

銅線易受電磁干擾。家庭中所有無線設(shè)備都會發(fā)出電磁干擾,而銅線就像天線那樣來收集這些干擾,即我們所謂的“視頻噪聲”,就是原生內(nèi)容中不存在的顆粒狀雜訊。當你在5英尺(1.5m)距離上對比銅線和光纖,就會發(fā)現(xiàn)電阻和視頻噪聲都那么清晰可辨。如果你像我一樣挑剔,那就要有心理準備了。

即使是在具備最高傳輸速率的4K HDMI銅線上,16~20英尺(5~6m)間,圖像會完全失效,你只能看到黑屏;在8~10英尺(2.5~35m)間,它會有50%的衰減和視頻噪聲;5英尺(1.5m)時,有25%的衰減和視頻噪聲。因此即使是短距離傳輸,如果你使用銅線,就會得到一幅“不太理想的”影像,即不忠于原生的影像。

也有品牌采取有源技術(shù),即為銅線HDMI增設(shè)信號放大器來提升信號質(zhì)量。需要注意的是,它們通常能增加傳輸距離到100英尺(30m),但也僅此而已。

通過觀察眼圖測試,會揭示很多問題。

以下是某些知名品牌銅線HDMI在傳輸4K、18Gbps信號時的表現(xiàn),長度從短距到中等距離。不要說超過20英尺(6m),即使是短距傳輸時,都能發(fā)現(xiàn)感光裝置呈扁平狀,這就意味著數(shù)據(jù)的丟失。6.6英寸(2m)的HDMI線影像已經(jīng)消失了50%,10英尺(3m)時已經(jīng)無法正確傳輸,更不要說20英尺(6m)長的線了,它毫無用處。

D品牌2m時

A品牌3m時

C品牌10m時

A品牌20m時

C品牌20m時

再來看FIBBR的UltraPro光纖HDMI線。

光纖沒有阻抗的影響,它們使用玻璃纖維以光速來傳輸音/視頻信號。結(jié)果是沒有信號損失,在所有距離上都顯示出清晰、生動的眼圖。如果就帶寬和傳輸速率來說,光纖輕易獲勝,沒有什么東西的傳輸速度比光速還要快的,而且不存在衰減或延遲。光纖也能夠免受電磁干擾的影響,圖像非常順滑。原生4K電影的體驗是最好的,令人贊嘆,增加的清晰度和分辨率可以提升用戶的游戲體驗。

1.5m長度

5 m長度

10 m長度

18m長度

Ultra Pro有源光纖HDMI線最短為5英尺(1.5m),最長可達165英尺(50m)。想要傳輸高質(zhì)量的4K影像,趕緊選擇它吧。

 

作者簡介:

BobRapoport

成功的銷售/營銷經(jīng)理、產(chǎn)品顧問和專家制造商,為消費者和專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域生產(chǎn)高性能的音/視頻產(chǎn)品。模擬矩陣環(huán)繞解碼的2項專利持有人,12項CES創(chuàng)新設(shè)計和工程獎獲得者,“美國發(fā)明家名人錄”成員,音樂/電影采用藍光音頻標準的主要提倡者。目前是EssenceFor Hi Res Audio的CEO,負責生產(chǎn)HDACC Upsampling 24/192k DAC前級、DPA-440 D類功放,同時還是AE、Ceratec、CorePower Technologies、REVO、Verisonix耳機和ARCHT在美國的經(jīng)銷商之一。

 

注:文中的英尺與公制轉(zhuǎn)換,均采取了接近的整數(shù)值,以便于實際應(yīng)用中加以選擇,但它們并非嚴格意義上的數(shù)學轉(zhuǎn)換。