Коммутаторы IHSE

Удаленные рабочие места

Технология HDBaseT: передать весь мир через один кабель

Перефразированный в заголовке девиз содружества HDBaseTThe Worldwide One-cable Standard – акцентирует внимание на глобализации стандарта High Density Base Technology, стандарта передачи видео ультравысокого разрешения и аудио, пакетов Ethernet, сигналов USB-устройств, устройств управления и питания мощностью до 100 Вт по медному кабелю стандарта CAT6 и выше (до 100 м или неэкранированной витой паре (до 15 м). Последние стандарты HDBaseT позволяют также передавать сигналы по оптоволоконному кабелю на расстояния в несколько километров.

С момента открытия в 2010 году технология HDBaseT свершила революцию в секторе AV-интеграции, привнеся более богатые возможности и большую производительность, по сравнению с существовавшими на тот момент решениями. Краеугольным камнем технологии стал принцип 5Play, подразумевающий единовременную передачу по одному кабелю 5 различных типов сигналов: аудио/видео, Ethernet, RS232 (или другие сигналы устройств контроля), USB и питания.

Аудио/видео

Технология HDBaseT позволяет передавать несжатое видео в ультравысоком разрешении (4K), поддерживает все особенности HDMI 1.4, включая EPG, CEC, EDID и HDCP. Уникальная схема кодировки видео HDBaseT предоставляет высочайшее качество видео при передаче с нулевой задержкой. Технология HDBaseT поддерживает также все стандартные форматы аудио, включая Dolby Digital, DTS, Dolby TrueHD и DTS-HD-Master Audio.

100 BaseT Ethernet

Технология HDBaseT поддерживает передачу пакетов 100Мб Ethernet, позволяя подключать между собой телевизионное, hi-fi оборудование, компьютеры и другие пользовательские электронные устройства для расширения доступа к мультимедиа-контенту, включая видео, изображения и музыку.

USB

Технология HDBaseT поддерживает передачу сигналов USB 2.0 (сигналы клавиатуры, видео и мыши – KVM, сенсорных дисплеев, дисковых накопителей и пр. устройств для двунаправленной передачи видео/изображений через USB).

Различные сигналы управления

Технология HDBaseT поддерживает передачу различных типов сигналов управления от различных пользовательских устройств контроля (CEC): RS-232, USB и инфракрасный сигнал. Это позволяет осуществлять удалённый контроль и мониторинг оборудования, что в наибольшей степени востребовано в коммерческих инсталляциях.

Питание через кабель

Возможность обеспечить питание через единый кабель CAT5e/6 позволяет не подключать устройство к сетевой розетке, предоставляя большую мобильность и гибкость инсталляции. Питание по технологии HDBaseT (PoH), позволяющее обеспечить подачу на конечное устройство до 100 Вт мощности, – более продвинутое решение, по сравнению с популярным питанием через Ethernet (PoE) (для сравнения, максимальная выходная мощность PoE не дотягивает даже до 30 Вт).

Как работает технология HDBaseT?

Большая часть HDMI удлинителей передаёт сигналы HDMI через витую пару CAT5 или CAT6. В частности, по технологии TMDS (Transmission Minimized Differential Signaling): видео и встроенное аудио передаются вместе с данными синхронизации, и все эти сигналы полностью занимают один кабель витой пары. По второму кабелю идут сигналы квитирования, «проверяющие» установленную между источником и приёмником связь, данные EDID, питание для приёмника и др. Если производитель предлагает использовать всего один кабель (single CATx), то здесь работает особая – фирменная – схема передачи HDMI сигналов.

HDBaseT работает по-другому. В основе лежит технология, сходная с технологией кодирования сигналов Ethernet, передаваемых по витой паре, - Pulse Amplitude Modulation (PAM). Цифровые данные представляются в виде закодированной схемы, использующей различные уровни напряжения постоянного тока при достаточно высоких скоростях (125 млн. или более импульсов в секунду для пакетов Ethernet). Ethernet использует 5-уровневую технологию PAM (PAM‐5), высокоскоростной Ethernet (802.an - 10GBaseT) – PAM-16.

HDBaseT использует технологию PAM как основу для модуляции всех сигналов, передаваемых через каждый набор жил витой пары. Отличие же заключается в особой схеме кодирования, используемой для получения всех данных, проходящих через пучок проводов. И эта схема кодирования исключает использование электрических характеристик провода в процессе передачи данных. Важно отметить, что, несмотря на то, что технология HDBaseT использует принципы кодирования и среду передачи Ethernet, она всё-таки не считается основанной на Ethernet, поскольку передаваемые данные не разбиваются на пакеты, и не используются никакие Интернет-протоколы (IP).

Для полного понимания технологии HDBaseT будет полезно взглянуть на сами чипсеты, единственным поставщиком которых является Valens Semiconductor. Существует два типа HDBaseT чипсетов: для устройства передатчика – трансмиттера (VS100TX) и для приёмника – ресивера (VS100RX).

Чипсет HDBaseT - трансмиттер

Чипсет HDBaseT трансмиттера VS100TX

Чипсет HDBaseT - ресивер

Чипсет HDBaseT ресивера VS100RX

Интерес предоставляют линии TMDS, которые связаны напрямую с TMDS линиями чипа соответствующего парного устройства – HDMI-трансмиттера или ресивера. Далее будет рассматриваться чип трансмиттера, но в целом концепция соответствует и ресиверу тоже. Rx0, Rx1, и Rx2 слева соответствуют трём цветовым каналам: красному, зелёному и голубому (RGB), выходящим с HDMI-чипа (заметьте, что, с точки зрения чипа HDBaseT, они выглядят как принимающие HDMI TMDS данные). Знаки +/‐ обозначают два провода дифференциальной витой пары внутри HDMI-кабеля. RxC – линия передачи данных синхронизации (TMDS Clock) и аудио.

Рассмотрим также правую часть схемы. В верхней части видно обозначены четыре физических слоя (PHY) витой пары, здесь находится разъём RJ45. Чип HDBaseT, как можно заметить, является сквозным на пути сигналов HDMI TMDS, модулированных по принципу, описанному ранее.

В нижнем правом углу каналы для вывода стандартного порта HDMI Type A. Таким образом, производители могут выбирать: оснащать свои устройства только сетевыми портами RJ45 или использовать разъём HDMI.

Некоторые другие отмеченные пины – это дополнительные линии, требуемые для отправки данных по HDMI кабелю. В частности, они включают шины CEC (для удалённого управления электронным устройством) и линии DDC для передачи данных между источником и монитором. Все эти данные, также являясь сквозными, встраиваются в видеопоток.

Для поддержки максимального разрешения видео расстояние от точки до точки не должно превышать 100 м. Между тем, можно увеличить это расстояние, используя шлейфовые переключатели. Это может быть большим плюсом при использовании технологии для коммерческих установок или для цифровой рекламы.


Сегодня технология HDBaseT оптимизирована для различных рынков, адресно решая специфические задачи AV-интеграторов, архитекторов АСУ ТП и пр. Общим требованием для всех проектов, использующих технологии HDBaseT , является необходимость передачи высококачественных сигналов на большие расстояния при наиболее доступной и удобной кабельной инфраструктуре. Один кабель для передачи всех сигналов – что может быть удобнее и дешевле?

Почему HDBaseT всё ещё не используется повсеместно?

Действительно, многие производители KVM-оборудования переходят на технологии HDBaseT, включая Aten, Crestron, Gefen и др. Между тем, многие именитые европейские разработчики (Adder, IHSE, Guntermann) используют собственные технологии передачи различных сигналов по одному кабелю. Причины этому совершенно разные, начиная от коммерческих соображений и заканчивая ограничениями, которые имеет даже такая продвинутая технология, как HDBaseT. Например, она не позволяет передавать через один кабель сигналы Dual Link (а необходимость передачи видео с двух видеовыходов на один приёмник всё чаще является актуальной для проектов современных АСУ ТП), также имеются сложности с организацией масштабной системы матричной коммутации сигналов KVM, «удлинённых» с помощью технологии HDBaseT. Кроме того, передача видео высокого разрешения способствует перегрузке канала, и другие сигналы могут передаваться с задержками. Поэтому технологии HDBaseT, в большинстве случаев подходящие для AV-инсталляций, в полной мере не отвечают задачам требовательных KVM-проектов.

Таким образом, технологии HDBaseT можно рассматривать как перспективные, но пока промежуточные, и до истинной универсальности какой-либо технологии передачи KVM-сигналов ещё пока далеко.


Ссылки по теме:

http://hdbaset.org/ - содружество HDBaseT
http://www.valens‐semi.com/ - сайт производителя чипсетов HDBaseT
CLEARING UP THE HDBASET TECHNICAL FUD - подробное описание технологии HDBaseT на английском языке (2010)


Возврат к списку

Яндекс.Метрика