视频扩展器解释

什么是视频扩展器?

标准的视频电缆有一个最大长度，超过这个长度信号就会退化，这在视频源和显示器距离不近的时候是个问题。视频扩展器允许视频信号在更长的距离上传输，而不损失信号质量。

巴伦是什么?
Balun(“平衡”和“不平衡”两个词的组合)是一个有点过时的术语，指的是一种设备，它将信号转换在平衡线上(如双绞线)，这样它就可以通过不平衡线上(如同轴电缆)传输，反之亦然。在一般用法中，balun在很大程度上已被术语“扩展器”所取代。

视频扩展器如何工作?

视频扩展器将视频信号转换为可以在更远距离上传输的形式。音频和控制信号可以随视频一起发送。

图1所示。通过Cat6扩展器实现一对一的HDMI

一些扩展程序套件也是适配器。例如，伊顿B127A-1A1-BDBH扩展器将4K视频信号通过Cat6传输到230英尺外的接收器，接收器将其转换为HDMI进行显示。

视频扩展器的类型

活跃的电缆

有源电缆有一个内置的助推器(也称为中继器)，可以再生和转发信号。这个电路可能在接收端的连接器中，也可能在电缆的中间。

有源电缆通常只在一个方向上工作:从视频源到显示器。电缆两端的连接器表示哪个是发送方，哪个是接收方。不要将有源电缆与任何其他形式的扩展器一起使用。

在拉电缆穿过天花板或墙壁之前，连接所有部件，并确保显示的图像和质量是可接受的。

50英尺有源HDMI电缆，内置信号增强器(p568 - 050法案）

有源光缆(aoc)

有源光缆(AOC)最初是作为数据中心铜插片电缆的高性能替代品，可以远距离传输数据或视频。

视频AOC上的连接器包括一个收发器，它将电信号转换为光脉冲，这样数据就可以通过光纤电缆传输。当光脉冲到达电缆的另一端时，它们被转换回原来的格式。

除了更高的传输速度外，aoc不容易受到电磁干扰(EMI)造成的信号失真，而且更薄，使其更容易安装。

100米HDMI有源光缆(AOC) (p568 - 100 m - fbr）

CATx视频扩展器

这些扩展器通过相对便宜的Cat5e或Cat6电缆传输视频信号，距离可达295英尺(90米)。CATx电缆也易于安装和现场终止。

大多数通过CATx电缆发送视频的扩展器使用专有的信号转换，结果不是标准的以太网数据包流。这意味着CATx电缆必须直接连接编码信号的发射机和解码信号的接收机。兼容的中继器可用于更远的距离。如果你想使用以太网交换机来分发视频，你需要一个使用标准以太网协议的IP扩展器(见下文)。

扩展程序方法和功能

注意:最大距离与分辨率成反比关系。较长的传输距离通常意味着较低的分辨率，降低颜色深度或颜色压缩(色度子采样)。有关更多信息，请参阅产品规格。

HDMI填充剂

显示端口延伸部分

DVI填充剂

VGA填充剂

组件视频扩展器

无线延伸部分

扩展器信号距离

所有视频扩展器都有一个最大范围，无论它们如何扩展视频信号。这种限制可能是信令协议固有的，也可能是衰减的结果。在某些情况下，可以通过使用信号助推器来增加最大范围。

图2所示。4K/60 HDMI扩展器的示例，总信号距离为260英尺

在更远的距离使用信号中继器

信号中继器(也称为信号助推器或信号放大器)可以增加视频信号的强度，使其可以传播更远的距离。中继器从发射机接收信号，将其重新生成，并将新的强信号传输到接收机或另一个中继器。

图3所示。4K/60 HDMI扩展器与信号中继器

收发器是发射机和接收机的组合，可以串行连接以创建菊花链。这是理想的数字标牌安装，其中所有显示器显示相同的图像。多达4个收发器可用于创建超过920英尺长的链条。

图4所示。Daisy链HDMI显示器与收发器

Extender安装选项

桌面
这些所谓的“盒式”扩展器可以放在桌面或架子上。它们通常带有安装支架，用于墙壁安装。

机架式
箱式扩展器也可以安装在机架外壳或附加到一个极或显示安装。

面板
顾名思义，这些扩展器可以拧到一个表面安装的插座盒，一个干净，专业的外观。它们是办公室、教室和其他公共场所的理想选择。

猪尾
辫子扩展器使用短内置电缆直接连接到视频源或显示器。

为CATx视频扩展器选择正确的电缆

CATx视频扩展器使用分类电缆传输视频、音频和控制信号。类别电缆按其性能特点进行分类，其带宽、速度和最大长度分别为Cat5e、Cat6、Cat6a、Cat7和Cat8。电缆规格由TIA标准规定，但根据导体的规格、屏蔽和施工质量的不同，一类电缆的实际速度和最大距离可能超过规格。

所有CATx电缆向后兼容Cat5e，并使用相同的RJ45连接器，因此您可以为您的CATx视频扩展器选择任何CATx电缆。然而，为了确保电缆将来能够可靠地传输更高分辨率的视频，特别是如果电缆很难更换，您至少应该使用实心Cat6或Cat6a电缆。

静压箱或隔水管额定电缆

静压室是房间上方或下方的空间，为空气返回建筑物的HVAC系统提供通道。立管是楼层之间的垂直竖井，用于电线、水管和语音或数据电缆。在发生火灾的情况下，这些地区的电缆不促进烟雾和有毒烟雾的蔓延是至关重要的。

当选择穿过静压箱或隔水管的电缆时，寻找护套等级为CMP(静压箱)或CMR(隔水管)的CATx电缆。与通用CM或CMG级电缆相比，这些电缆具有更高的耐火程度，排放更少的有毒烟雾。在美国，NFPA的国家电气规范(NEC)指南要求全会箱或立管采用CMP或CMR电缆，这可能是合同或法律要求。由于CMP电缆具有较高的耐火性能，您可以在隔水管中使用CMP电缆，但不能在静压室空间中使用CMR电缆。

户外电缆

如果您需要在室外运行电缆(例如，如果电缆将被埋入地下或暴露在潮湿或阳光下)，请使用具有cmx级护套的电缆。CMX电缆是防水的，抗干燥和开裂，由于长期暴露在阳光下。它也可以埋在没有管道的地方。

抗菌电缆

在扩展电缆需要频繁连接和断开的情况下，应考虑带抗菌护套的电缆。伊顿的Safe-IT视频、USB和以太网电缆由抗菌材料制成，对抑制大肠杆菌(E. coli)和金黄色葡萄球菌(staph)的有效性为99.9%。

要考虑的扩展器特性

除了视频接口、距离和分辨率之外，在某些情况下，扩展器的其他特性可能很重要。这里有一些可以考虑的:

高带宽数字内容保护(HDCP)

这种身份验证协议允许发送设备和接收设备相互验证对方的凭证(存储在每个设备的扩展显示识别数据(EDID)芯片上)，如果每个都验证成功，则创建一个共享密钥，用于对它们之间传递的数据进行编码和解码。这个过程被称为握手，几乎在会话开始时立即发生，并确保未经授权的设备无法拦截在两个设备之间传输的数据。

在美国，HDCP支持是由联邦通信委员会(FCC)规定的2022世界杯中国时间表。高分辨率数字视频和音频的提供商使用这种反盗版拷贝保护来防止未经授权的使用和复制其内容，如果不支持HDCP，则会报错或以较低分辨率传输。2022世界杯中国时间表例如，如果亚马逊或Netflix无法建立与显示器兼容的hdcp连接，它们将传输1080p而不是4K。

高动态范围(HDR)

HDR是通过视频信号发送附加信息来实现的，该视频信号告诉电视或监视器如何显示内容。与标准动态范围(SDR)相比，它具有更大的亮度、对比度和更好的颜色精度。动态HDR仅仅意味着动态范围可以在每个场景的基础上设置(或者在高端电视的情况下逐帧设置)。

颜色空间

颜色空间是可以在视频图像中表示的已定义的颜色范围。用于表示数字视频的两种主要颜色空间是RGB和YCbCr。颜色空间的两个重要特征是颜色深度和色域。

• 颜色深度用于表示单个像素颜色的比特数，并决定底纹或渐变的数量。
• 色域指可用颜色的数量。

值得记住的是，人眼只能分辨大约1000万种不同的颜色，所以24位的颜色在大多数情况下已经足够了。

表:颜色深度

浓度二次抽样

色度子采样是视频数据压缩的一种形式。它减少了视频信号中颜色数据的数量，从而对图像质量几乎没有或没有明显的影响。

视频图像中的每个像素都包含亮度(luma)和颜色(chroma)的信息。由于人眼对亮度差异比对颜色更敏感，色度子采样通过允许像素与相邻像素共享颜色数据来减少传输的数据量。

色度子采样用三位数字表示。第一个数字是样本每行中的像素数。第二个数字表示TOP行中具有颜色信息的像素数。第三个数字表示BOTTOM行中具有颜色信息的像素数。

• 4:4:4意味着没有子抽样。每个像素都有自己的颜色信息。
• 4:2:2表示每行上相邻的两个像素共享颜色信息，表示颜色数据减少50%。
• 4:2:0表示底部行没有颜色信息，并使用顶部行提供的信息。这种方法减少了75%的颜色数据。

如何扩展音频

HDMI, DisplayPort和USB-C扩展器将音频和视频一起传输到远程接收器。一旦音频到达接收器，它可以通过电视、扬声器或AV接收器输出。音频也可以从视频信号中提取(分离)出来，并通过接收器的Toslink光学音频端口输出到家庭影院系统、声条或放大器。

DVI和VGA接口不支持音频，但扩展器可以提供音频支持，例如通过3.2022世界杯中国时间表5mm立体声端口。

乐鱼体育AAP为发射机和接收机供电

延长视频信号需要功率。乐鱼体育AAP有时，电源可以由发送或接收设备乐鱼体育AAP通过USB端口(也称为总线电源)或视频端口本身(例如HDMI)提供。其他情况可能需要使用交流电源适配器或其他电源。乐鱼体育AAP

本地交流电源乐鱼体育AAP

交流适配器可以用来为发射器、接收器或两者供电。乐鱼体育AAP这通常不是问题，因为视频源和远程显示需要本地电源。乐鱼体育AAP当本地电源“不干净”(乐鱼体育AAP例如电压峰值或线路噪声)时，考虑添加浪涌保护器。如果视频分发系统在停电或类似情况下保持正常运行是至关重要的，请添加UPS电池备份。这将在电源事件期间保持基本组件的供电，也可以调节电压。乐鱼体育AAP

USB“总线电源”乐鱼体育AAP

所有USB端口提供“默认”功率电平。乐鱼体育AAPUSB 2.0端口在500 mA时提供5V电压，总输出功率为2.5瓦。乐鱼体育AAPUSB 3.0和3.1允许5V在900 mA (4.5W)。通过USB-C乐鱼体育AAP power Delivery等标准，还支持2022世界杯中国时间表更高的功率水平。

乐鱼体育AAP供电电缆

乐鱼体育AAP电缆供电(PoC)技术允许发射机连接到交流插座，通过Cat6电缆为远程接收机供电。PoC可以让您避免在接收器旁边安装笨重的AC适配器，并让您可以自由地将接收器放置在远离AC插座的地方。

如何使用IR、USB和RS-232遥控器

用IR控制远程显示或视频源

如果远程显示器支持红外(IR)远程控制(2022世界杯中国时间表例如带有遥控器的电视)，但您从视频源到显示器没有视线，到远程显示器的距离太大，或者两者之间有干扰或障碍物，则需要支持IR的扩展器。由发射器通过附加的红外传感器接收的控制信号通过扩展器电缆发送并中继到连接到远程接收机的“红外爆破器”。一个IR Blaster被放置在电视前面，并模拟遥控器，将控制信号作为红外转发到电视。

一些扩展器支持双向红外(IR)2022世界杯中国时间表信号，使您能够从远程位置控制视频源。这在红外被阻挡时尤其有用，因为视频源在壁橱里或玻璃后面。

B127F-1A1-MM-DD

用USB传输鼠标和键盘动作

一些扩展器的接收器上有USB端口，这样键盘和鼠标就可以与远程显示器相连。这样就可以控制视频源，就好像所有组件都在同一个桌面上一样。

要完成USB连接，发射器要连接到源设备上的可用USB端口。

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如何使用本地显示器

想象一下这样一种场景:一台计算机正在使用一个扩展器将视频信号传输到大楼另一端300英尺外的显示器上。如果不亲自去看，就能知道远程屏幕上显示的是什么，这不是很好吗?一些发射器包括一个本地“循环”视频端口，就是为了这个目的。将监视器连接到它，它将显示与远程显示器相同的图像。这在使用IR或RS-232进行远程控制时特别有用。

图5所示。HDMI CATx扩展器与本地“环出”端口

视频开关

视频开关接受多个输入和输出到一台电视，投影仪或计算机显示器。可以使用开关上的按钮手动选择要显示的输入，也可以通过IR或串行(RS-232)命令远程选择。

图6所示。带内置扩展器的4端口视频开关

交换机避免了手动断开和重新连接源的需要。一个简单的例子是，在会议室里，演示包括笔记本电脑上的Powerpoint演示文稿和蓝光播放器上的视频。乐鱼体育AAP

矩阵开关有多个输入和多个输出。

视频分割

视频分配器接受单个视频输入并将其复制到多个显示器。一个例子可能是餐馆菜单，其中每个显示器显示相同的图像。分路器通常放置在视频源附近，并使用无源视频电缆或Cat5e/Cat6电缆连接到每个显示器。

图7所示。2端口4K/60 HDMI分配器

任何时候视频信号被分割都会对图像质量产生潜在的影响。

常见问题

什么是用于传输视频的过渡最小化差分信令?
数字信号是由电压变化表示的一系列“1”和“0”。1代表5V DC, 0代表0V DC。当数字信号通过铜线传输时，它们很容易受到噪声、干扰和信号丢失的影响。

为了降低视频信号失真的可能性，提出了过渡最小化差分信令(TMDS)。用于DVI和HDMI视频接口。

• 微分信号意味着相同的信号通过不同的导体发送，其中一个是另一个的镜像。当两个信号都到达目的地时，镜像信号被反转，两个信号被比较。两者之间的任何差异都被认为是噪声并被丢弃。
• 过渡最小化意味着数据以这样一种方式进行编码，使得1和0之间的转换数量最小化，从而减少信号被损坏的可能性。

什么是视频均衡化(EQ)?
当高分辨率视频被分割或远距离传输时，图像质量可能会下降，变得模糊，出现污迹或闪光。一些扩展器包括一个内置的均衡器，可以通过调节和放大信号来补偿图像质量的损失。

什么是自动EDID?
扩展显示识别数据(EDID)是嵌入在显示器电路中描述其功能的信息，包括屏幕尺寸和最大分辨率。当显示器连接到视频源时，它发送它的EDID，以便源可以自动调整视频信号以提供最佳匹配。

本文提及的产品

HDMI填充剂

显示端口延伸部分

DVI填充剂

VGA填充剂

组件视频扩展器

无线视频扩展器

有源HDMI线缆

Active DisplayPort线缆

信号助推器

光纤视频扩展器

乐鱼体育AAP电力线视频扩展器

HDBaseT视频扩展器