利用网线传输DVI、HDMI信号

       利用网线（双绞线、UTP、STP）传输模拟信号的技术以前已经讲过，本文重点探讨用网线传输数字信号（DVI、HDMI等）的技术与应用。网线按物理结构应称为双绞线，由4对双绞线组成，根据技术发展与应用的需求，双绞线的发展经历了从1类到5类、5e类、6类、7类等发展过程，这些种类的双绞线主要解决的是传输速率的问题,如5类是用于百兆网，6类用于千兆网。考虑到干扰的情况，网线又分为非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）。双绞线的主要技术优势在于利用双绞的一对线平衡地传输信号，提高了线路的抗干扰性，本文中通称为网线或双绞线，而且以CAT5e、UTP为主。

        一 网线传输数字信号（DVI、HDMI）技术
        最早的网线是为传输数据信号设计的，包括我们目前用的以太网等网络信号、计算机间的数据信号、通讯信号等，这与本文讨论的数字信号（DVI、HDMI）格式不同，故称其为数据信号。 数据信号传输时，采用双绞线形式，利用通讯协议打包传输数据信号，通过路由器等等一系列通讯设备，并按协议拆包接收。而数字信号（DVI、HDMI）也是利用网线的双绞线格式，按自有的协议方式传输，通过专用的调制/解调器完成，信号本质上与数据信号格式不同，因此这两种方式不可混用，至少目前没见到数字信号（DVI、HDMI）信号通过路由器等设备与数据信号混用的案例，还是需要通过专用的切换器等设备完成。

        目前的网线传输技术发展的水平，对1080P或UXGA格式的信号而言，可传输至少30米，1080i或SXGA，可传输至少60米的距离，采用CAT5e与采用CAT6比较，原则上采用CAT6应更能提高传输距离，但实验表明传输距离上没有本质变化。故目前较少设备采用CAT6传输。

         利用网线传DVI与HDMI信号与传统的电缆传输比较有以下几点优势：
         1、距离：利用电缆传输,在1080P或UXGA情况下，DVI原则上可达7米，HDMI可达15米，传输距离较短，为达到较长的传输距离，就要在传输过程中增加许多“中继器”，在相同距离的情况下设备成本自然增加。
        2、成本：网线的价格比专用的DVI、HDMI电缆便宜许多，DVI或HDMI电缆一般在20～30元/米左右，而比较好的CAT5e电缆（UTP）在10元/米以内，价格优势明显。
        3、 易施工：DVI与HDMI的电缆头是不大可能在施工现场制作的，而网线的RJ45接口非常便于制作，网线也更易于采购，不用像DVI或HDMI电缆那样要事先测量距离，定购各种不同长度的电缆，并且施工中穿线难度加大。

         二 目前利用网线传输的产品种类
         要将大于1.5G的数字信号(DVI、HDMI)在100MHz带宽的CAT5e上传输，必须将DVI或HDMI信号进行调制/解调（估且将这种转换称为调制/解调）。理所当然的，目前已有了DVI/HDMI信号到网线的调制器和从网线上解出DVI/HDMI信号的解调器。只是DVI信号与HDMI信号有些不同。DVI信号中包括数字化的R. G . B信号和时钟信号，同时也含有EDID等通讯信号,在不考虑EDID信号时,可用4对双绞线完成传输，HDMI信号相下兼容DVI信号，但其含有HDCP的双向认证信息，必须单独建立HDCP等认证信号的双向通道，因此要求传输HDMI信号或HDCP信号就必须要用两组网线（8对），因此目前看到的相关产品都是双网线的。而纯的DVI信号只用4对线就可以，其EDID等数据可通过前端的学习而使用，这样的优点是可以省一组线，DVI信号以前探讨过，HDMI也作过说明，HDMI中包含HDCP协议。另一种利用DVI接口形式，包含HDCP协议的信号，一般称其为HDCP形式，此时HDCP不仅表明一种保密协议，而成为一种信号格式。关于DVI、HDMI与HDMI信号格式的具体定义与特点，以前探讨过，此处不作进一步讨论。如果仅有调制/解调器，仅能完成点对点的信号传输，传输距离有限，可实际应用中，尤其是在大面积多机位的数字信号传输中，还需要对CAT5e线的数字信号进行分配中继甚至切换，北京利国电子公司就具有这类产品：
 

          目前已有的产品种类
          1、 调制器： DVI到CAT5e、单网线 、 DVI/RJ45接口、当然也包括带DVI分配环出的
          HDCP到CAT5e 、双网线、 DVI/RJ45接口 、当然也包括带HDCP分配环出口的
          HDMI到CAT5e 、双网线 、HDMI/RJ45接口、 当然也包括带HDMI分配环出口的 
          2、解调器： CAT5e到DVI 单网线 DVI/RJ45接口
          双网线CAT5e到 HDCP DVI/RJ45接口
          双网线CAT5e到 HDMI HDMI/RJ45接口 

          3、网线分配中继器： HDMI（DVI/HDCP）输入 HDMI（DVI/HDCP）分配环出 多组 CAT5e 分配器出或一组CAT5e入 ，多组CAT5e分配出，或有HDMI（DVI/HDCP）解码输出

         按照数字信号传输中可多次重复且不损失质量的原理，CAT5e中的信号可多次重复，在实际应用中实验表明HDMI（DVI/HDCP）信号中，R. G . B等分量多次重复不会发生问题,但其中的时钟信号在多次重复后，由于线路及接口的分布参数影响，抖动会加大,有可能造成数据重建错误。目前的实验表明，重复十次是没有什么问题的，按每重复一次增加50米计算，利用CAT5e传输，最远距离至少不小于500米，如果希望再加大距离，就必须利用专门的时钟整形恢复电路了。以上参数中，DVI支持1600×1200×60、HDMI支持1080p信号。

         三 产品应用举例
        1、礼堂会场 ： 高清播放机在控制机房，利用网线传输HDMI信号到舞台旁的监控机房，经切换后利用网线分配到舞台前两侧的PDP屏和舞台后投影机等设备，再解调成HDMI信号。
其应用框图如下：（曲线表示CAT5e线路，直线表示HDMI线路）

        2、大型商场或机场地铁等公共场所
        大型商场中媒体播放机在中心机房，显示设备遍布各角落，距离不大，机位多面积覆盖广，这正是网线分配方式的最大优势，利用该设备可以很轻易地组成一个树状网络，将所有显示设备联系在一起。其应用框图如下：

        在火车站或地铁站中，距离较远但每级显示屏不多，应使用串行结构。其框图如下：

      可根据实际应用情况决定使用几个分配输出的分配/解调器，这种应用很成熟，产品系列比较齐全，北京利国公司大批量出口该类设备，分配出口有3组、4组、5组、8组、10组不等，要看具体应用中用哪种最合适。