Jak prodloužit optický kabel?

V moderních multimediálních projektech je video signál přenášen digitálně. Nyní můžeme s jistotou říci, že analogový video signál se stává minulostí. V tomto ohledu byl navržen termín „analogový pokles“, který se široce používá k popisu hlavního trendu v profesionálním AV průmyslu spojeného s vytěsňováním analogového videa aktivním vývojem digitálních formátů.
Naprostá většina vývoje nových video technologií pro zobrazovací zařízení, zdroje videa a formáty s vysokým rozlišením a 3D jsou digitální povahy. Proto se tento článek zaměří konkrétně na digitální video signály.
Digitální video signál je komplexní elektrický signál obsahující nejen informace o barevných charakteristikách každého pixelu, ale také všechny servisní informace nezbytné pro přenos a přehrávání signálu.
Zatímco analogový videosignál se při průchodu přenosovým médiem (kabelem) postupně zhoršuje, digitální videosignál po překročení maximální vzdálenosti zcela zmizí a v důsledku toho obraz náhle zmizí, bez postupného zhoršování kvality.
Přestože se v některých případech objevují „artefakty“ při extrémních hodnotách délky kabelu, ve většině případů i nevýznamné zkreslení nebo snížení úrovně signálu vede k tomu, že přijímací zařízení ztrácí schopnost jej přijímat a zobrazovat.

Proto je při navrhování multimediálních projektů věnována zvláštní pozornost úkolu přenášet video signály na velké vzdálenosti bez ztráty kvality obrazu.

V klasickém AV projektu slouží jako zdroje videosignálu osobní počítače, kodeky pro videokonference, videokamery a interaktivní tabule. Přijímače videosignálu jsou zobrazovací zařízení (monitory, televizory, videostěny, projektory), komunikační zařízení (maticové přepínače, distribuční zesilovače).

Populární digitální rozhraní

• Rozhraní HDMI (High-Definition Multimedia Interface) je digitální rozhraní, které je v podstatě rozhraním DVI-D pomocí pasivního adaptéru. Velmi pohodlný formát, protože se připojuje prakticky k jakémukoli video zařízení a na rozdíl od DVI může přenášet vestavěný zvuk. Maximální délka kabelu je 15 metrů a to platí spíše pro profesionální kabely, zatímco standardní délka domácích HDMI kabelů je 5-7 metrů. Nejnovější verze standardu HDMI poskytují přenos videa s rozlišením UltraHD (4K).
• USB (Universal Serial Bus). Poskytuje přímé připojení audio a video zařízení k osobnímu počítači. V současné době je nejoblíbenější druhá a třetí verze USB. Šířka pásma USB2.0 neumožňuje přenos obrazu ani v kvalitě 720p (pokud nepoužíváte standard komprese Motion JPEG nebo YUV). Verze 3.0 však umožňuje přenášet nekomprimované video 1080p60 s vynikající kvalitou. Co se týče délky USB kabelu, jeho maximální hodnota je 5 metrů a to je spíše výjimka z pravidla. Běžný kabel je dlouhý 3 metry.

Rozšiřovače rozhraní

• Kroucené prodlužovací kabely. Poskytujte přenos video signálu na vzdálenost až 100 metrů nebo více. Je třeba vzít v úvahu, že čím vyšší je rozlišení video signálu, tím kratší přenosovou vzdálenost může extender poskytnout.
• Prodlužovací kabely z optických vláken. Poskytují přenos na stovky metrů a dokonce i několik kilometrů.

• Vlastně samotné prodloužení signálu na vzdálenost měřenou v desítkách metrů v případě použití kroucené dvoulinky a ve stovkách metrů v případě použití optického vlákna.
• Při změně typu zdrojů signálu (např. z analogového na digitální) není potřeba měnit vestavěné kabely, stačí vyměnit přijímač a vysílač, čili je zachována investice.
• V poslední době je v oblasti multimédií silný trend k přenosu všech typů signálů (audio, video, ovládání) po kroucených dvoulinkách. V tomto případě stačí ve fázi návrhu zajistit položení několika kroucených párů a následné připojení požadovaných typů přijímačů a vysílačů k nim.

• Galvanická izolace. Pokud přijímač a vysílač přijímají odlišný fázový výkon, může dojít k fázovému posunu. To má vliv na kvalitu přenášeného video signálu (blikání, vlnění a dokonce výpadky signálu). Jedním ze způsobů, jak tento problém vyřešit, je použití optického vlákna jako přenosového média.
• Šířka kanálu přenosu dat. Ve světle popularizace rozlišení UltraHD (4K) je toto kritérium nejdůležitější, protože video v kvalitě 4K vyžaduje větší šířku pásma. A kroucený pár v tomto případě prohrává s optikou.
• Ochrana proti neoprávněnému přístupu. Bez detekce není možné se ke kabelu připojit. Jakékoli porušení integrity optického kabelu vede k úplnému vymizení signálu, na rozdíl od kroucené dvoulinky, ke které se můžete připojit přímo a zachytit informace.
• Žádné rušení signálu přenášeného přes optiku. Protože informace nejsou přenášeny ve formě elektřiny, ale ve formě světelných vln, elektromagnetické rušení nemá žádný vliv na přenášený signál.

HDMI Extender vs HDMI kabel

• Kabely delší délky se stávají tlustšími a tužšími, jejich požadovaný poloměr ohybu se zvětšuje a v důsledku toho se stávají nepohodlnými pro instalaci na místě.
  Například 15,2 metru dlouhý kabel Extron HDMI Pro má tloušťku 6.2 mm.
  Navíc relativně velká velikost HDMI konektoru činí vedení kabelu skrz pouzdra poměrně pracným úkolem. Často se na reálných místech musíme potýkat se situací, kdy jsou vložky buď dostatečně úzké, aby se do nich vešel požadovaný počet kabelů, nebo jsou již obsazeny jinými kabely. Kroucená dvoulinka jako médium pro přenos videosignálu se instaluje pohodlněji, protože je tenčí než kabel HDMI. Místo jednoho HDMI kabelu můžete položit dva kroucené dvoulinky – hlavní a záložní, a tím zvýšit odolnost zařízení proti poruchám. Optické vlákno je ještě tenčí než kroucená dvoulinka.
• Čím delší kabel, tím by měl být kvalitnější. Proto, jak se délka kabelu zvyšuje, jeho náklady se mnohonásobně zvyšují a jsou o něco nižší než náklady na prodlužovací kabely s kroucenými páry.
  Například,
  Cena kabelu Extron HDMI Pro 15 metrů je 410 eur.
  Cena kabelu Extron HDMI Pro 60 metrů je 1020 eur.

HDMI extendery

Rozšiřovače rozhraní nejsou novým konceptem a v projektech se používají již dlouhou dobu. Na trhu jsou takoví výrobci multimediálních zařízení jako Kramer, Extron, Crestron, Gefen a všichni nabízejí širokou škálu extenderů video signálu. V tabulce jsou uvedeny nejpoužívanější modely prodlužovačů signálu HDMI přes kroucenou dvojlinku s uvedením doporučené ceny za sadu přijímače a vysílače. Za hlavní přenášené rozlišení je považováno FullHD (1080p).

Rozšiřovače HDMI AVCiT

Stávající prodlužovače signálu HDMI obvykle zaručují přenos signálu 1080p až na vzdálenost 100 metrů. Pokud je tato vzdálenost překročena, je nutné použít dražší prodlužovací kabely z optických vláken.
AVCiT nabízí prodlužovací kabely s kroucenými páry, které zaručují přenos 1080p videa na vzdálenost 150 metrů. V tomto případě není nutné použít stíněnou kroucenou dvojlinku, stačí nestíněná kroucená dvojlinka páté kategorie.

Délka 150 metrů není limitní. Ověřit si to můžete sledováním následujícího videa, ve kterém je délka kabelové trasy navýšena o dalších 25 metrů:

Náklady na vysílače a přijímače jsou více než dostupné (560 USD za sadu) a vejdou se do stávajícího rozpočtu projektu.
AVCiT také nabízí extendery video signálu přes jednovidové optické vlákno s přenosovou vzdáleností až 25 kilometrů.

Optické prodlužovací kabely USB 3.0

Koncept prodlužovačů rozhraní platí nejen pro klasická video rozhraní jako HDMI a DVI. Vzhledem k tomu, že USB rozhraní je v poslední době stále populárnější jako médium pro přenos videosignálu, objevily se na trhu extendery USB signálu, které se skládají z přijímače a vysílače a jako přenosové médium využívají kroucenou dvojlinku a optické vlákno. Výběr výrobců je malý. A o to nejde. Pro přenos USB signálu na velké vzdálenosti se integrátorovi nechce řešit přijímače-vysílače, jejich napájení nebo svařování optických kabelů. Řešení by mělo být jednodušší a levnější.
Prestel nabízí právě takové řešení – hotové optické prodlužovací kabely pro rozhraní USB3.0 různých délek – 10, 20,30, 40, 50 a XNUMX metrů.
Následující obrázek ukazuje rozšíření signálu USB3.0 z kamery Prestel HD-PTZ8IP na vzdálenost 50 metrů. Kvalita přenosu video signálu je 1080p60.

Níže uvedená tabulka ukazuje srovnání nákladů na řešení založená na klasických extenderech signálu USB3.0 a optickém prodlužovacím kabelu Prestel USB-E350 o délce 50 metrů.

Závěr

Jedním z trendů na trhu multimediálních zařízení je v poslední době snižování rozpočtů na vybavení prostor. Při realizaci projektů zákazníci stále více dbají na cenu řešení. Navíc požadavky na kvalitu zařízení zůstávají zpravidla stejné. Naštěstí vysoce konkurenční trh vám dává možnost vybrat si řešení v rámci požadovaného rozpočtu.

• Prestel
• AVCiT
• rozšiřovače rozhraní
• HDMI extendery
• USB extendery
• prodlužovací šňůry
• video přenos
• Prestel USB-E350

• Blog Prestel
• Počítačový hardware
• Video vybavení
• Periferie
• Práce s videem