Maximierung der HDMI -Kabellänge, ohne die Qualität zu beeinträchtigen

HDMI ersetzte 2002 DVI-Displaykabel und ist seitdem die beliebteste Wahl für die Video- und Audioübertragung. HDMI (High-Definition Multimedia Interface) bietet dank seiner enormen Bandbreite von 48 Gbit/s modernste Technologien. Es unterstützt eARC, Dynamic HDR, Dolby Vision und Adaptive Sync mit 8K-Auflösung. Die Signalübertragung erfolgt jedoch über elektrische Leiter, was eine Kabellängenbeschränkung mit sich bringt, ab der die Signalqualität nachlässt.

Die maximale Kabellänge kann von verschiedenen Faktoren abhängen, wie z. B. der Signalart, der Kabelqualität und den Auflösungsanforderungen. Dieser Artikel vermittelt ein tieferes Verständnis dieser Faktoren und erklärt, warum sich das Signal mit zunehmender Kabellänge verschlechtert. Er gibt außerdem Tipps zur Maximierung HDMI-Kabel Länge ohne Einbußen bei der Videosignalqualität.

Kurzübersicht

• Die Signalqualität verschlechtert sich aufgrund des Widerstands in Standard-Kupfer-HDMI-Kabeln
• Hohe Auflösung und Bildwiederholraten erfordern dickere und kürzere Kabel
• Verwenden Sie Signalverstärker für die HDMI-Übertragung über größere Entfernungen
• Aktive optische Kabel sind die beste Wahl für eine störungsfreie, hochwertige Signalübertragung
• Kabelqualität, Biegung, Auflösung und Bildwiederholfrequenz können die maximale Länge des HDMI-Kabels beeinflussen

Längenbeschränkungen von Standard-HDMI-Kabeln

Signalverschlechterung Länge von Standard-HDMI-Kabeln

Ein Standard-HDMI-Kabel, auch passives HDMI-Kabel genannt, enthält Kupferdrähte, die elektronische Signale in Form von Strom übertragen. Ein typisches HDMI-2.1-Kabel enthält 19 Adern, die mehrere Audio- und Videosignale übertragen. Elektronische Signale bestehen aus Einsen oder Nullen, die in Paketen übertragen werden. Aufgrund des Kabelwiderstands erreichen jedoch nicht alle Pakete das andere Ende.

Kupfer ist ein guter Leiter, leistet aber dennoch Widerstand gegen den Elektronenfluss. Die Dämpfung der Elektronen führt zu einer Signalverschlechterung. Mit zunehmender Kabellänge steigt auch der Kabelwiderstand, was eine Längenbeschränkung für HDMI-Kabel darstellt. Hersteller kompensieren den Widerstand oft durch eine Erhöhung der Drahtdicke, um die Leitfähigkeit zu verbessern. Die Formel für den Drahtwiderstand ist einfach:

⍴ = Kupferkabelkonstante

L = Kabellänge

A = Querschnittsfläche des Drahtes im Kabel (Drahtdicke)

Ein Standard-HDMI-Kupferkabel mit angemessener Länge verfügt über Drähte der Stärke 26 (ca. 1,14 cm Durchmesser). Bei 4K-Signalen kann die Leistung eines Standard-HDMI-Kupferkabels ab einer Länge von 20 Metern nachlassen, bei einer 8K-Auflösung kann es bereits ab etwa 15 Metern zu einer Verschlechterung kommen.

Faktoren, die zu Längenbeschränkungen führen

Die Längenbeschränkung eines HDMI-Kabels kann neben dem Kabelwiderstand von vielen Faktoren abhängen. Hier sind die Faktoren, die Längenbeschränkungen bei HDMI-Kabeln verursachen:

• Kabelqualität: Wie die einfache Drahtwiderstandsformel zeigt, verbessert die Verwendung eines hochwertigen Drahtes im HDMI-Kabel den spezifischen Widerstand (⍴). Die Verwendung von Kupfer mit geringeren Verunreinigungen führt zu einer besseren Signalübertragung und einem geringeren Widerstand.

• Biegen und Verlegen von Kabeln: Das Verlegen von Kabeln, z. B. bei Projektoren und Digital Signage, ist in Umgebungen erforderlich, in denen lange HDMI-Kabel unabdingbar sind. Das Biegen von Kabeln während der Verlegung kann den Widerstand des Kabels verändern und zu einer Signalverschlechterung führen. Biegen Sie Kabel immer gemäß den Anweisungen des Kabelherstellers.

• Auflösung:Die Anzahl der Pixel, die Sie durch das HDMI-Kabel übertragen, belastet dessen Drähte. Für eine hohe Datenübertragung ist ein Kabel höherer Qualität und kürzerer Länge erforderlich.

• Aktualisierungsrate:Eine höhere Anzahl von Bildschirmen pro Sekunde erfordert mehr Datenübertragung, was die Kabellänge begrenzt.

Auswirkungen hoher Auflösung und hoher Bildwiederholraten auf die Kabellänge

Hohe Auflösung und HDMI-Kabellänge

Die Auflösung gibt die Anzahl der Pixel auf dem Bildschirm an. Eine hohe Auflösung bedeutet mehr Pixel auf gleicher Bildschirmgröße, was zu einer scharfen und präzisen Bildqualität führt. Das Rechengerät sendet die Daten jedes Pixels eine bestimmte Anzahl von Malen pro Sekunde an das Display. Das Display dekodiert die Daten und ändert die Farbe des Pixels entsprechend. Eine höhere Pixelanzahl bedeutet einen höheren Datenübertragungsbedarf über das HDMI-Kabel.

Ein High-End-Kabel kann 48 Gbit/s übertragen, was bedeutet, dass viele elektrische Signale zwischen Display und Computer übertragen werden. Dies erfordert ein hochwertiges Kabel mit geringem Widerstand. Die Herstellung eines Kabels mit 19 Drähten mit ausreichendem Durchmesser erhöht dessen Dicke. Ab einer bestimmten Dicke werden die Kabel zu schwer und unbrauchbar.

Daher kann ein HDMI 2.1-Kabel mit ausreichendem Kabeldurchmesser höhere Auflösungen wie 8K bei optimaler Signalübertragung bei Kabellängen von 15 m (50 Fuß) liefern. Eine Reduzierung der Auflösung auf 4K über dasselbe Kabel kann jedoch die Signalqualität verbessern, da sich die Datenübertragungsmenge halbiert.

Signalverlust bei hohen Bildwiederholraten in HDMI-Kabeln

Die Bildwiederholfrequenz gibt an, wie oft ein Pixel pro Sekunde seine Farbe ändert. Im größeren Maßstab können wir sagen, wie oft die Anzeige pro Sekunde ihre Farbe ändert. Sie wird in Hz angegeben. Ein typisches modernes Display hat eine Bildwiederholfrequenz von 60 Hz. Gaming- oder High-End-Displays können jedoch bis zu 360 Hz erreichen. Allerdings gibt es einen Haken bei den Kabeln.

Eine Erhöhung der Bildwiederholfrequenz auf 120 Hz bedeutet, dass pro Sekunde mehr Daten über das HDMI-Kabel übertragen werden müssen als bei 60 Hz, bei dem die Datenübertragungsanforderungen nur halb so hoch sind. Letztlich werden alle über ein Kabel übertragenen Daten als elektrisches oder optisches Signal übertragen. Eine hohe Bildwiederholfrequenz bedeutet mehr Datenübertragung und kann bei langen Kabeln zu Engpässen führen.

Ein hochwertiges 15 m langes HDMI 2.1-Kabel kann in der Regel eine Bildwiederholfrequenz von 60 Hz bei 8K-Auflösung verarbeiten. Eine Verlängerung würde jedoch Kompromisse zwischen Bildwiederholfrequenz und Auflösung erfordern. Die neueste HDMI 2.1b-Technologie erfordert eine Datenübertragung von 48 Gbit/s, um die höchstmögliche Hardware-Grenze zu erreichen. 8K@60Hz. HoweDasselbe Kabel kann auch für 4K@144Hz mode.

Die HDMI-Lösung von CABLETIMES mit hoher Auflösung und hoher Bildwiederholrate

Die Suche nach einem originalen HDMI 2.1-Kabel in Premiumqualität mit hoher Bildwiederholrate und 8K-Unterstützung für Ihr Setup kann eine Herausforderung sein. Das Vorhandensein gefälschter Produkte auf E-Commerce-Websites kann irreführend sein und zu Leistungseinbußen führen.

In Betracht ziehen CABLETIME HDMI-Kabel Für Ihr Projekt, da jedes Produkt über eine offizielle HDMI-Zertifizierung verfügt. Das Produktsortiment umfasst hochwertige Kabel für Büro- und Heimanwendungen. Benötigen Sie als professioneller Anwender längere Übertragungsdistanzen, bietet CABLETIME ein vielfältiges Produktsortiment für verschiedene Anwendungen. Hier sind einige Schlüsselfaktoren, die CABLETIME zur idealen HDMI-Lösung für hochauflösende Displays mit hoher Bildwiederholfrequenz machen:

• Abwärtskompatibilität mit älteren HDMI-Versionen
• 24 Karat vergoldeter Stecker für lang anhaltende Leistung
• Zertifiziertes Ultra-High-Speed-HDMI-Kabel
• Die Verpackung enthält ein holografisches Bild, das mit einer HDMI-Kabelzertifizierungs-App gescannt werden kann
• Bietet einen QR-Code auf der Verpackung zur Authentifizierung
• Der Kabelmantel ist mit dem Textaufdruck „Ultra High-Speed ​​HDMI Cable“ versehen.
• CABLETIME verwendet ein Standard-HDMI-Kabel-Logo-Etikett
• Unterstützung für 48 Gbit/s Datenübertragung mit HDR 4:4:4-Farbformat, Dolby Vision 7.1 CEC, EDID, HDCP 2.2, DTS-HD Master Audio, Dolby Atmos und Enhanced Audio Return Channel (eARC).

Signalverstärker und Glasfaser-HDMI-Kabel

HDMI-Kabellänge und Bedarf an Signalverstärkern

Wie bereits erwähnt, HDMI 2.1-Kabel, die bei 8K@60Hz or 4K@144Hz can Bietet makellose Signalqualität bis zu 5 Metern. Wir können die Länge auf 15 Meter verlängern, indem wir die Kabellast durch Anpassung der Auflösung und Bildwiederholfrequenz reduzieren. Ein HDMI 2.0-Kabel können bis zu 20 Meter lang sein, wenn nur 18 Gbit/s Daten übertragen werden müssen mit 4K@60Hz. HoweDarüber hinaus benötigen wir Signalverstärker, wenn wir die Kabellänge verlängern möchten, ohne Kompromisse bei Auflösung und Bildwiederholrate einzugehen.

Signalverstärker sorgen dafür, dass die Signalqualität beim Senden von Audio- und Videosignalen über ein Kabel nicht beeinträchtigt wird. Es gibt hauptsächlich zwei Arten von Signalverstärkern:

1. HDMI-Extender über ein Glasfaserkabel

Für die Übertragung von HDMI-Signalen über große Entfernungen mit einem optischen Signal und Kabel ist ein HDMI-über-Glasfaser-Extender erforderlich. Einige Extender ermöglichen die Übertragung von 4K-Auflösung über eine Reichweite von 10 km ohne Signalverschlechterung. Sie benötigen jedoch externe Stromversorgung. Diese Extender eignen sich ideal für Projekte mit umfangreichen Kabelverlegungen oder Displayübertragungen über große Entfernungen. Sie haben jedoch einen Nachteil: Sie sind in der Regel teuer, und Glasfaserkabel sind nicht so verschleißfest wie HDMI-Kabel.

1. HDMI-Extender über ein Ethernet-LAN

Das Ethernet- oder CAT-Kabel ist eine Standard-Netzwerkkomponente zur Übertragung von Internetsignalen an Computergeräte. Im Gegensatz zu HDMI-Kabeln haben sie einen geringen Widerstand und können Signale über große Entfernungen übertragen. Ethernet-basierte HDMI-Signalverstärker verfügen über einen HDMI-Anschluss an einem Ende und einen Ethernet-Anschluss am anderen. Zwei Sätze von HDMI-zu-Ethernet-Konvertern können die kabelbasierten Ethernet-Signalverstärker ergänzen. Die aktuelle Signalverstärkungstechnologie unterstützt 4K@120hz using ein HDMI-Extender über ein Ethernet-LAN-Cat6-Kabel. Es kann eine gute Signalqualität bis zu 30 Metern (100 Fuß) aufrechterhalten.

Glasfaser-HDMI-Kabel für außergewöhnliche Kabellängen

Wie bereits erwähnt, begrenzt die Übertragung von HDMI 2.1-Daten mit 48 Gbit/s die Kabellänge. Diese Einschränkung ist hauptsächlich auf den Widerstand des Kupferkabels zurückzuführen, das die elektrischen Signale zwischen Computergerät und Display überträgt. Hersteller hochwertiger HDMI-Kabel haben jedoch eine einzigartige Hybridlösung entwickelt, um die Kabellänge bei verlustfreier Signalübertragung zu verlängern.

AOC-Kabel (Active Optical Cable) stellen die neueste Technologie für die HDMI-Signalübertragung über Kabel dar. Distanzdämpfung, Frequenzdämpfung, Signalreflexion, Signalstreuung und Signalabsorption beeinflussen zwar die Datenübertragung über Glasfaserkabel, treten jedoch erst ab einer Entfernung von mehreren Kilometern auf.

Ein AOC-Kabel besteht aus sieben bis neun verdrillten Kupferpaaren, die vier Glasfasern umgeben. Ein typisches HDMI 2.1-Kabel kann über seine gesamte Länge Strom, Daten, Ethernet, Audio- und Videosignale übertragen. Das AOC-Kabel wandelt die ressourcenintensivsten Signale in optische Signale um. Es verwendet einen optischen Transceiver, der in den Stecker des Kabels integriert ist. Diese Technik ermöglicht die Signalübertragung über eine Distanz von bis zu 100 m. Dank seiner außergewöhnlichen Länge eignet es sich für anspruchsvolle Heimkinos und professionelle Umgebungen.

Betrachten Sie die hochwertigen AOC-AOC-Kabel von CABLETIME. Sie bieten außergewöhnliche Audio- und Videoübertragungsfähigkeiten über große Entfernungen, einschließlich rauschfreier Signalübertragung über 100 m. Ein Standard-HDMI-Kabel kann bei hohen Auflösungen nur 15 bis 20 m übertragen. Andererseits bieten CABLETIMES AOC-Kabel 8K@60Hz and 4K@144Hz at große Längen. Diese Kabel verfügen über einen optischen Transceiver im Stecker, der elektrische Signale in optische Signale umwandelt, um die mit Kupferdrähten verbundenen Widerstandsprobleme zu beseitigen.

Auswahl von HDMI-Kabeln in der Praxis

Anwendungsbasierte HDMI-Kabelauswahl

HDMI-Kabel verfügen über Audio-, Video-, Ethernet- und Datenübertragungsfunktionen.Ihre Vielseitigkeit macht sie für eine Vielzahl von Anwendungsszenarien geeignet. Die Auswahl des passenden HDMI-Kabeltyps ist entscheidend, um sicherzustellen, dass Sie bei der Einrichtung nicht zu viel Geld ausgeben oder auf Inkompatibilitätsprobleme stoßen. Hier sind einige typische Anwendungsgebiete von HDMI-Kabeln:

Gaming-PC-Verbindung

Die höchsten Anforderungen an Auflösung und Bildwiederholfrequenz werden üblicherweise beim PC-Gaming gestellt. Moderne Spiele und Grafikkarten erreichen 4K-Auflösungen bei 144 Hz, sodass ein Displaykabel für diese Datenübertragungsraten erforderlich ist. Standard-HDMI-2.1b-Kupferkabel eignen sich am besten für Gaming-PC-Verbindungen, da sie 48 Gbit/s verarbeiten können. Gaming-PCs befinden sich meist in der Nähe des Displays, sodass keine AOC-Kabel erforderlich sind. Displays verfügen jedoch mittlerweile über Audioanschlüsse, adaptive Synchronisierung und USB-Passthrough, die die Funktionen eines HDMI-2.1b-Kabels nutzen können.

Spielkonsole

Sowohl die PS5 als auch die Xbox Series X unterstützen 8K-Auflösung und eine Bildwiederholfrequenz von 120 Hz. Ihre HDMI-2.1b-Technologie erfordert die Verwendung zertifizierter HDMI-2.1b-Kabel. Die Kabeldicke muss bei Spielekonsolen nicht groß sein, da diese üblicherweise in der Nähe des Fernsehers oder eines anderen Anzeigegeräts platziert werden. Ein ultradünnes HDMI-2.1-Kabel reicht für hochauflösendes Gaming mit hoher Bildwiederholfrequenz aus.

Heimkinosysteme

HDMI-Kabel haben die Anzahl der Anschlüsse an Heimkinosystemen deutlich reduziert. Technologien wie ARC, Ethernet und CEC vereinfachen den Anschluss von Audio- und Videogeräten. Ein Heimkinosystem fungiert als Hub, der Audio- und Videogeräte verbindet. Diese Systeme sind in der Regel zum Ansehen von Filmen, Musik oder Videos gedacht.

Die moderne Unterhaltungsindustrie verwendet immer noch 60 Hz als Standard, sodass eine höhere Bildwiederholfrequenz irrelevant wird. Wenn Sie einen Fernseher mit 4K-Auflösung an ein Heimkinosystem anschließen, sollten Sie sich für das 15 Meter lange HDMI 2.0-Kabel entscheiden. Besitzen Sie einen Bildschirm mit 8K-Unterstützung, empfiehlt sich ein AOC HDMI 2.1-Kabel für eine einfache Installation und Verlegung.

Konferenzräume

Die Installation von Geräten in einem Konferenzraum erfordert einen minimalistischen Ansatz. Die Verlegung von Kabeln in den Wänden ist unerlässlich, um eine saubere und übersichtliche Optik zu gewährleisten. Projektoren sind das Standardanzeigegerät in Konferenzräumen und erfordern daher den Einsatz von AOC HDMI-Kabeln für lange Distanzen. Das Kabel kann bis zu 50 m lang sein und bietet so ausreichend Platz für die Verlegung.

Digitale Beschilderung

Digital Signage-Kabel müssen außergewöhnlich lang sein und 100 m oder sogar mehrere Kilometer erreichen. In diesem Fall sind Signalverstärker die beste Wahl. Installateure können sich für einen HDMI-zu-Optisch-Konverter oder einen HDMI-zu-Ethernet-Konverter als Lösung für ihr Setup entscheiden.

Zukünftige Technologien und HDMI-Kabellänge

HDMI 2.1b: Sprung in die Zukunft

HDMI 2.1biist die neueste verfügbare Technologie für die Audio- und Videoübertragung. Sie ersetzt die vorherige Version durch die Einführung von Source-Based Tone Mapping (SBTM), eARC und QFT-Unterstützung.

• Quellenbasiertes Tone Mapping (SBTM):Die brandneue Funktion ermöglicht es einer Quelle, beispielsweise einem PC oder einer Spielekonsole, zur HDR-Zuordnung beizutragen.
• eARC:Die erweiterte Form von ARC (Audio Return Channel) ermöglicht Dolby Atmos, DTS:X und objektbasierte Audioformate. Es unterstützt 384 kHz, im Vergleich zum Vorgänger, der nur 192 kHz unterstützte.
• Bandbreite:HDMI 2.1-Kabel unterstützen 48 Gbit/s, während HDMI 2.0-Kabel der vorherigen Generation nur 18 Gbit/s verarbeiten konnten.
• Dynamische HDR-Unterstützung:Die Technologie passt Helligkeit, Kontrast und Farbparameter Szene für Szene oder sogar Bild für Bild an.

Fortschrittliche HDMI-Kabel und drahtlose Konnektivität

Alle Glasfaser-HDMI-Kabel

Die Zukunft von HDMI-Kabeln liegt in der weiteren Verbesserung ihrer Bandbreitenübertragung. Die Einschränkung der elektrischen Leiter könnte jedoch zu einer Umstellung auf reine Glasfaserkabel führen. Da immer mehr Geräte den HDMI-Standard unterstützen, wird HDMI wahrscheinlich irgendwann auf reine Glasfaserkabel umsteigen.

Drahtlose HDMI-Verbindung

Mit der Weiterentwicklung drahtloser Technologien dürfte die drahtlose Videoübertragung zur Norm werden. Allerdings gibt es Hürden wie begrenzte Datenübertragungsgeschwindigkeiten und Latenzprobleme bei drahtlosen HDMI-Lösungen. Da sich WLAN schnell bis zum neuesten WiFi-7 weiterentwickelt hat, werden in Kürze weitere Fortschritte erwartet, die zu einer vollständig drahtlosen HDMI-Konnektivität führen.

Ähnliche Fragen, die Leser stellen könnten

1. Was ist der Unterschied zwischen HDMI-Kabeln aus Kupfer und Glasfaser?

Ein Standard-HDMI-Kupferkabel überträgt Audio-, Video-, Ethernet- und Datensignale ausschließlich elektrisch, was die Länge aufgrund des Kabelwiderstands begrenzt. Bei Glasfaser-HDMI-Kabeln wandelt ein elektrisch-optischer Konverter im Stecker das Signal in Licht um. Es wird durch Glasfasern an das andere Kabelende übertragen. Durch die Verwendung von Licht sind außergewöhnliche Längen von bis zu 100 m möglich.

1. Welchen Einfluss hat HDMI 2.1b auf die Kabellängenanforderungen?

Das neueste HDMI 2.1b-Format benötigt eine enorme Bandbreite von 48 Gbit/s, um eine 8K-Auflösung bei 60 Hz zu erreichen. Dies erfordert die Verwendung hochwertiger Kupferkabel mit ausreichender Dicke. Eine längere Kabellänge erhöht den Widerstand und verschlechtert somit das Signal. Da Kabel nur eine bestimmte maximale Dicke haben dürfen, ist die Kabellänge für optimale HDMI 2.1b-Signalqualität auf 15 m begrenzt.

1. Können HDMI-Kabel über große Entfernungen sowohl für Audio als auch für Video verwendet werden?

HDMI-Kabel können Audio-, Video-, Ethernet- und Datensignale übertragen. Um sicherzustellen, dass ein HDMI-Kabel diese Signale effizient über große Entfernungen überträgt, sind hochwertige Kupferkabel oder AOC-Kabel erforderlich. Kupferkabel sind für HDMI 2.1b-Signale auf maximal 15 m Länge begrenzt, während AOC-Kabel eine rauschfreie Signalübertragung bis zu 100 m ermöglichen.

1. Was sind die besten Vorgehensweisen, um Störungen bei langen HDMI-Kabeln zu vermeiden?

Verwenden Sie zunächst ein hochwertiges Kabel mit Abschirmung, um das HDMI-Kabel vor externen Störungen zu schützen. Das Vermeiden von Biegungen durch ordnungsgemäße Verlegung und Erdung kann ebenfalls zur Reduzierung von Störungen beitragen. Hochwertige Kabel mit aktiver optischer Technologie können Störungen ebenfalls drastisch reduzieren. Bei guter Verlegung ist die Wahrscheinlichkeit von Störungen der Lichtsignale gering.

1. Gibt es kabellose Alternativen zu langen HDMI-Kabeln?

Ja, es gibt kabellose Alternativen zu langen HDMI-Kabeln, aber deren Leistung ist immer noch schlechter. Ein AOC HDMI-Kabel kann über eine Länge von 100 m immer noch ein besseres Signal liefern als kabellose Alternativen, die nur auf 30 m Entfernung funktionieren und Latenzprobleme aufweisen.