技术丨铜线或光纤,4K时代谁能满足对速率的需求?

被称为FIBBR(菲伯尔,它的读音接近于fiber)的有源光纤HDMI线。它具备ISF认证,并且获得了AVS论坛颁发的Best of CEDIA 2017大奖,这是同类产品中唯一获得此殊荣的品牌,而且经受了严格的性能测试。更重要的是,它在其所处领域中具有非常高的可靠性。对于HDMI线来说,相信至少有一半品牌无法满足相关规范,因此当你购买任何宣称支持4K传输的HDMI线时,都必须审慎对待。

我很高兴能够分享我的看法,即只有FIBBR的Ultra Pro系列产品才具备Hi-Res Audio的传输能力。

铜线和光纤,哪个更好,为什么?铜线能传输多远的距离?光纤是否值得我们花费这样的代价?10多年前,我就倡导在长距离传输中使用PureLink的HDMI光纤延伸器来传递未经压缩的1080p信号。在拉斯维加斯大道和曼哈顿地区,从数字标牌到指挥控制中心以及广播网络,大规模使用光纤技术来传输1080p信号已是标准程序。

2017年,4K HDR/杜比视觉(Dolby Vision)与WCG宽色域技术涌现,原生96/24高分辨率音轨的出现,极大拓展了数据量。我今天的职责,就是讨论使用铜线HDMI是否还具有合理性。有源光纤HDMI线的价格已经有所下降,当你购买新的4K电视,享受HDR和杜比视觉技术时,想要获得最佳的4K影院和游戏体验,光纤传输被认为是个很好的技术方案。

在4K视频出现之前,最高分辨率是Blu-ray上的原生1080p。我们用基准眼图测试法来测试HDMI铜线时会发现:1080p时,铜线HDMI在33英尺(10m)就会失去纵向稳定性,导致黑屏无图像。对于超过33英尺的传输,光纤连接成为达成最佳性能的基准。至于33英尺以下,当然可以继续使用铜线,并获得相当好的结果。那么,这一基准是否意味着同样适用于4K视频呢?答案显然是否定的!4倍的数据量,令原生4K比1080p更具挑战性。旧的铜线HDMI不能满足4K的需求,它们的传输速率远远达不到所需要的18Gbps,那太慢了!

铜线传输存在着阻抗问题。低端HDMI线阻抗通常为27Ω,中等价位的在24Ω,最昂贵的高速铜线阻抗为21Ω,当然它们也是以最高价发售的。阻抗也可称之为“电阻”,它会阻止信号完整抵达“目的地”。任何拥有上一代投影机和显示器的人都知道,长距离传输1080p信号时,光纤是必备的。

那么在距离较短时,图像丢失的百分比有多少,它又是如何影响着视觉体验的?换句话说,损失是什么时候开始的?答案会让你大吃一惊!当使用未经压缩的原生1080p信号,在10英尺(3m)时会有15%的数据因为衰减而丢失;在20英尺(6m)时,50%的数据会丢失;当达到33英寸(10m)时,数据全部丢失!出现在屏幕上的影像,并非原始信号的一对一复制。而在15英尺(4.5m)时延迟也会很明显,导致不良的唇形同步,整体亮度和对比度也会与原始影像不符。

铜线易受电磁干扰。家庭中所有无线设备都会发出电磁干扰,而铜线就像天线那样来收集这些干扰,即我们所谓的“视频噪声”,就是原生内容中不存在的颗粒状杂讯。当你在5英尺(1.5m)距离上对比铜线和光纤,就会发现电阻和视频噪声都那么清晰可辨。如果你像我一样挑剔,那就要有心理准备了。

即使是在具备最高传输速率的4K HDMI铜线上,16~20英尺(5~6m)间,图像会完全失效,你只能看到黑屏;在8~10英尺(2.5~35m)间,它会有50%的衰减和视频噪声;5英尺(1.5m)时,有25%的衰减和视频噪声。因此即使是短距离传输,如果你使用铜线,就会得到一幅“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术,即为铜线HDMI增设信号放大器来提升信号质量。需要注意的是,它们通常能增加传输距离到100英尺(30m),但也仅此而已。

通过观察眼图测试,会揭示很多问题。

以下是某些知名品牌铜线HDMI在传输4K、18Gbps信号时的表现,长度从短距到中等距离。不要说超过20英尺(6m),即使是短距传输时,都能发现感光装置呈扁平状,这就意味着数据的丢失。6.6英寸(2m)的HDMI线影像已经消失了50%,10英尺(3m)时已经无法正确传输,更不要说20英尺(6m)长的线了,它毫无用处。

D品牌2m时

A品牌3m时

C品牌10m时

A品牌20m时

C品牌20m时

再来看FIBBR的UltraPro光纤HDMI线。

光纤没有阻抗的影响,它们使用玻璃纤维以光速来传输音/视频信号。结果是没有信号损失,在所有距离上都显示出清晰、生动的眼图。如果就带宽和传输速率来说,光纤轻易获胜,没有什么东西的传输速度比光速还要快的,而且不存在衰减或延迟。光纤也能够免受电磁干扰的影响,图像非常顺滑。原生4K电影的体验是最好的,令人赞叹,增加的清晰度和分辨率可以提升用户的游戏体验。

1.5m长度

5 m长度

10 m长度

18m长度

Ultra Pro有源光纤HDMI线最短为5英尺(1.5m),最长可达165英尺(50m)。想要传输高质量的4K影像,赶紧选择它吧。

 

作者简介:

BobRapoport

成功的销售/营销经理、产品顾问和专家制造商,为消费者和专业应用领域生产高性能的音/视频产品。模拟矩阵环绕解码的2项专利持有人,12项CES创新设计和工程奖获得者,“美国发明家名人录”成员,音乐/电影采用蓝光音频标准的主要提倡者。目前是EssenceFor Hi Res Audio的CEO,负责生产HDACC Upsampling 24/192k DAC前级、DPA-440 D类功放,同时还是AE、Ceratec、CorePower Technologies、REVO、Verisonix耳机和ARCHT在美国的经销商之一。

 

注:文中的英尺与公制转换,均采取了接近的整数值,以便于实际应用中加以选择,但它们并非严格意义上的数学转换。