4K两种传输方式比较分析

    3D电视的热潮尚未退去，4K技术就席卷而来。近几年，三星、索尼、LG、海信等厂商已经推出了数十款4K电视产品，其价格也不再像以往那么令人望而却步。市场调研机构NPDDisplaySearch预计，2014年，4K电视的出货量将由去年的190万台增至1270万台。可以看到，4K电视的发展之势已经难以阻挡。
　　4K技术将人们熟知的HD高清信号从1，920×1，080的分辨率，提升到4，096×2，160的分辨率，其像素点是HD高清信号的4倍多。4K显示预示着视讯分辨率以相比于1080p四倍的速度跃进一个新世代。由于传输4K视频的数据量在全高清的基础上又增加了4倍，这对视频信号的传输能力提出了更高的要求。
　　在编码技术上，H.265能够在有限带宽下传输更高质量的网络视频，这种视频编码标准可以将H.264视频压缩到原先的一半大小，并支持4K至8K视频，为互联网传输扫清了障碍。在相同的图象质量下，通过H.265编码的视频大小比H.264要缩小约39%-44%。在码率减少51%-74%的情况下，人眼观察H.265编码的视频质量与H.264编码视频近似甚至要更好。同样的内容，使用H.265标准进行传输可以减少70%-80%的带宽消耗。
　　压缩技术成熟了，就引发了一种叫做“2K转4K”技术的发展，包括TCL、创维、海信、康佳等厂商据采取了这种方式，例如4K图强引擎技术。当2K信号输入时，电视内置的图强引擎就开始对图像进行点对点分析，通过4KMRIT影像微重组技术智能插帧，2K信号源也可以达到等效4K的视觉体验。虽然这种“伪4K”的技术并没有实现纯正的4K画质，不过有总比没有好，也算是现阶段的一个权宜之计。
　　但是在信号传输方式上我们还需要考虑的一个重要因素，究竟什么样的传输方式能胜任4K超高清的传输呢？目前针对4K超高清显示的传输方式有很多，但应用最广泛、竞争最强的主要有HDMI和HDBaseT。
　　方式一：HDMI
　　在高清显示普及的今日，HDMI是一种非常成功的数字信号传输方式，它将音视频信号传输合二为一，让用户的使用变得更为简单，广受消费者的认可。自从2003年正式推出到现在HDMI标准就已经历了6种不同的版本，而真正在技术上支持超高清视频信号传输的只有HDMI1.4以上版本。
　　早在2009年5月，HDMI1.4标准就已经诞生，让HDMI端子真正具备4K传输的能力，只是当时我们的关注的焦点没在4K上，而是在当时如日中天的3D高清显示领域。HDMI1.4的推出事实上是为了解决HDMI端子在传输3D视频信号的兼容性问题，而并非刻意针对4K信号传输。
　　在物理性能上，HDMI1.4最高可用视频传输带宽为8.16Gbit/s，理论上都能支持4K/30p(8bit)的信号传输，但是，如果从实时非压缩传输角度而言，4K传输速率需要达到12Gbit/s，如何应对12Gbit/s的传输速率呢？真正代表HDMI开始全方位支持4K超高清信号传输的是HDMI2.0标准。首先，HDMI2.0标准在物理性能上与HDMI1.4有了不少的飞跃，从原本8.16Gbit/s的可用视频传输带宽提升到14.4Gbit/s，可以真正满足4K/60p(8bit)信号的传输。其次，HDMI2.0标准完整支持Rec.2020的色域空间标准，符合超高清影音技术未来的发展趋势。另外，HDMI2.0标准在视频方面还支持2条不同的视频信号传输，实现双屏显示，同时也支持21：9宽屏显示规格。而音频传输方面，HDMI2.0最高可以支持32声道的音频信号传输，以适应未来家用多声道环绕声技术的发展。
　　HDMI2.0向后兼容老版规范，且由于很多世界领先的消费类电子产品、个人电脑、移动设备和组件等的制造商都采用了HDMI技术（现在支持HDMIForum的公司成员共达到了88家）。除了向后兼容外，新HDMI2.0规格也没有重新定义新的线缆、接口或者连接器，现有的高速传输线缆也足够承载新规范的带宽，另外，HDMI2.0还能够完美支持21：9长宽比，意味着未来也许会有更多超宽屏电视出现。因此，在民用显示产品领域，HDMI输出依旧会占据着主要地位。
　　方式二：HDBaseT
　　在专业显示领域，HDMI线的有限传输距离以及专业线缆偏高的价格都大大限制了其应用，而另一种传输距离远且价格相对便宜的传输方式—HDBaseT则成了理想选择。
　　HDBaseT标准的特点是利用超五类双绞线或者六类双绞线、网络水晶头和网络接线的接法，实现了20Gbps的视频信号传输性能，是HDMI最高传输速率5Gb/s的4倍，可以完全满足所有未经压缩的1080p视频传输。如今在国内外，采用支持4K的几种接口标准的产品已经非常普遍，据HDBaseT联盟数据显示，HDBaseT技术在北美和欧洲市场发展良好，有超过90%的专业安装人员熟悉HDBaseT，超过80%经常使用HDBaseT产品。
　　HDbaseT以网络传送为基础的标准，可以将音频、视频、网络、控制信号和供电线路集中到一起，采用网线作为传输电缆来传输，线材也直接支持常见的RJ45网线接头。对AV集成商或工程商而言，最直接的表现为降低成本、安装方便，减少布线与基础架构需求和工作量。
　　对于大卖场、安防、机场、公共场合等区域的LCDTV、电视墙、LED屏等显示设备，往往需要很长的线缆和复杂的布线，HDMI显然不能满足长度和成本需求，现在常用的模拟视频和音频传输也已经无法满足高清视频要求，同一般视频专用线缆相比，HDBaseT传输距离可达100米，远超过专用视频线缆的5米，高清设备的使用范围不再受到局限。
　　迄今为止，HDBaseT联盟在全球已有超过90名会员。虽然HDBaseT的设备目前还没有得到普及，但HDBaseT联盟已于去年底发布了2.0规范。HDBaseT2.0实现了HDBaseT从专业影音向消费电子的推移，帮助建立多媒体互联家庭解决方案，能够通过一根长达百米的单芯局域网线（Cat5e或Cat6e，即通常所说的五类线、六类线）汇集非压缩高清视频（包括4K）、音频、电源、以太网、控制信号以及最高100W的功率，能够同时为多个显示屏提供5Play功能集，支持HDMI2.0。
　　HDBaseT2.0标准不仅能够实现高清信号传输，还加入了对5.1声道的支持，几乎可以兼容所有的视频和音频信号源；同时，考虑到移动设备，HDBaseT还加入了对USB2.0的支持，使得传统影音设备的布线方式将彻底被颠覆。
　　据统计，目前市场上已有超过400万HDBaseT设备，预计2016年HDBaseT接口将成长4倍。HDBaseT被誉为“下一代影音线缆标准”，随着新版本的推出，HDBaseT有望在未来面向消费市场，在此我们先期待一下吧。