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8K电视时代即将到来 HDMI线缆连接器如何把握机遇?

2018-10-22 13:42:27 来源:连接器世界网 作者:连杰奇

【大比特导读】那么在8K时代,HDMI线缆市场的前景如何?目前存在哪些难题?未来是否会被Type-C取代?连接器企业如何才能把握机遇?

去年夏普发布了全球首款8K电视,宣布着8K时代的到来,市场分析机构认为2018年将成为8K分辨率电视屏幕元年。8K电视将为整个产业链带来翻天覆地的变化,为了迎接8K时代的到来,HDMI2.1标准正式提出。线缆和连接器行业也早已摩拳擦掌,全力应战,光纤HDMI正在试图取代传统线缆。那么在8K时代,HDMI线缆市场的前景如何?目前存在哪些难题?未来是否会被Type-C取代?连接器企业如何才能把握机遇?

8K电视
 
8K显示进入元年

随着超大尺寸电视需求的增长,对更高分辨率的需求也将随之增长。IHS MarKit研究指出,2018年,我们会看到8K显示器在消费市场的首批应用。

IHS MarKit主管RicKy ParK表示:“随着超高清在超大尺寸电视市场迅速取代全高清,面板制造商更希望提供更高分辨率的差异化产品,并希望通过高端产品提高利润率。2018年将成为8K分辨率电视屏幕元年。”

据悉,日本将在2020年东京奥运会采用8K直播,北京2022年冬奥会也将采用8K直播。8K已经成为未来五年内电视的发展潮流。与此同时,各大屏幕厂家也已经开始布局8K显示屏市场。

2018年,大多数电视面板供应商计划大规模生产8K显示器。据预测,今年60寸及以上显示器市场中,约1%为8K屏幕,而这一比例到2020年将增至9%,2024年达到19%。

群创光电在2017年开始研制8K面板,并在四季度生产了首块8K液晶电视屏幕(60Hz,65寸)。该屏幕初期将供应给夏普电视和一些中国品牌。与此同时,2017年四季度,夏普大规模生产了首批70寸8K液晶电视屏幕,支持中国区的夏普电视品牌。

IHS认为,三星电子和索尼是当前8K面板市场的两大发动机,两家都计划在2018年发布旗舰款8K电视。分析师认为,三星和索尼将消化几乎所有来自群创光电、友达光电和三星显示器公司的120Hz 8K面板,其尺寸将在65寸到85寸之间。

此外,IHS研究指出,京东方和中电熊猫计划在2018下半年研发8K液晶电视面板,走出差异化的战略。研究还预测,LG显示器公司未来将专注研发8K OLED面板。刚刚过去的CES 2018展会上,LG显示器公司展示了世界首款88寸8K OLED电视。

8K电视

TCL通讯科技控股有限公司(全球工业化管理中心)王文智先生向《国际线缆与连接》杂志记者表示,目前4K、8K电视发展的呼声很高,并且4K市场发展很好,8K电视各大电视厂商都在研究,竞相在8K电视领域快速占领市场。这一新的领域有很大的发展前景。

山一电机股份公司董事长高田康裕表示:“进入今年后,我们感到日本、韩国、中国、台湾等各家客户的8K影像设备的开发更加热火朝天了。”

深圳市兴万联电子有限公司总经理李根土认为,随着人们消费水平的提高,其对于清晰度的要求也会越来越高,那么8K的发展会加快。在未来,4K、8K会是电视或者说视频终端发展的一个潮流。

同时,深圳市普玛斯精密组件有限公司龙新华先生谈到:“未来4K、8K会是电视发展的主流趋势,这个市场非常被看好,也是非常值得人们期待。”

Molex 产品经理 Kerrie Chen 表示:“我们密切关注客户的要求,为 8K 视频改进设备。越来越多的广播设施,尤其是那些现场直播体育赛事的机构,都在寻求着不断增强观看者的体验。Molex 的 BNC 射频连接器与组件可以使高清的分辨率提高一倍。Molex 是最早满足或超出电气性能目标水平的供应商之一。”

另外,日东电工公司(Nitto)认为,以医疗业界使用的内视镜手术为例,指出未来 8K 以上画质的其他应用需求。内窥镜的目标在于实时将高画质、8K 分辨率且无噪声的影像数据传送至显示器上。此举可以实现至今为止被认为无法执行的许多外科手术程序,并带来进一步的发展。

贸联(BizLink)公司也提到了8K的其他应用例子。他们认为:“随着主机平台规格持续提升,4K或甚至8K视觉表现的需求也不断地增长,数字游戏需要传送更高质量的图像及影音,因此,透过电缆传输大量影像及游戏数据的需求也将持续。”

光纤HDMI方能满足8K需求

可见,随着人们对影音娱乐的要求越来越高,能够满足人肉眼分辨极限的8K时代已经向我们走来。而分辨率的大幅上升意味着数据传输量也会大幅增加,8K所需48Gbps带宽较4K的18Gbps带宽增加了2.67倍,作为连接信号源与显示设备之间的HDMI线所肩负的任务也同样倍增。

光纤HDMI

为此,最新的HDMI2.1标准于去年正式发布。新标准支持更高的分辨率和刷新率,包括8K/60Hz和4K/120Hz,并支持高达10K的分辨率等众多优异的功能。可见,从HDMI 1.0到还没有正式投入使用的HDMI 2.1,信号的分辨率、帧率等都在提高,这就意味着信号的数据总量也跟着增加,4K信号的数据总量是1080P的4倍,如果把线材想成管道,也就意味着需要更大的管道来传输数据。

HDMI 2.1

但是传统使用的HDMI铜线的传导性,其性能基本是由铜线的数量决定的,铜线越多,传导性越好。如果传输信号总量和速度增加的话,铜线的大小和重量也必然跟着增加,这就导致日常使用不太方便。

而且HDMI铜线最大的缺点是,它无法长距离传输。因此,在这种技术发展和市场需求下,更轻、更细、更长的光纤HDMI线应运而生。采用光纤作为HDMI传导材质,远胜于常规铜芯线或镀银线可怜的传输距离,最高可以支持100米乃至300米超高清传输。

当前,国内十年老牌HDMI高清线研发制造商开博尔(KAIBOER)和全球领先的光纤光缆制造商长飞,均已推出了支持56Gbps带宽传输的光纤HDMI线,大大超过HDMI 2.1所要求的48Gbps要求。

本多通信工业株式会社表示,为了应对活用 8K 超高清影像的扩大趋势,除了已发布的适用石英光纤的 AOC,还新开发了适用高速 POF (塑料光纤)的 AOC)。本多通信工业通过实现 10Gb 高速传输的 4 种 AOC,提供适用于不断增加的活用 8K 影像场景的可选项。

而Nitto公司表示,他们之前就根据庆应义塾大学理工学部教授小池康博教授的建议,透过开发和大量生产可因应高速大容量通讯的传输电缆,来满足 8K 以上高分辨率世代的需求。
 
但是目前条件下的光纤HDMI线的价格普遍较高,一条优秀的HDMI光纤线动辄上千元的价格让大众市场难以接受,在未来的发展中如何降低成本成为关键。

对此,深圳市五方连接科技有限公司总经理刘朝平认为:“目前的条件下,光纤HDMI线要降低其成本是比较难实现的。因为现今的原材料价格在上涨,光纤做得越细,它的产值就越高,卖出去就越贵,当然焊接技术要求也就越高了。而目前只有一些大企业做得出来,这就是为什么价格居高不下的原因。”

但是李根土则满怀信心。他认为:“随着8K电视的普及,与之有着密切联系的光纤HDMI线的价格也会下降。因为技术在不断地发展进步,我们是能够研发生产出既能保持其性能,又能降低成本的HDMI线。”

高田康裕也表示:“我们将时刻将2020年东京奥运会以及2022年北京冬奥会放在心上,今后也会进一步扩大与线束、连接器、原材料生产企业之间的合作,为客户提供低成本完成4K、8K影像传输系统的方案。”

据行业人士反映,目前市面上的HDMI光纤线数量非常有限,长距离光纤HDMI线的价格基本都是千元以上的价位,但是目前也有厂商比如开博尔,已经将光纤HDMI线的性价比做的很好了,基本上在15米-30米以内的产品价格都在千元以内。

HDMI\雷电\DP\TYPE-C谁主沉浮?

除了HDMI,还有苹果的雷电以及DP、TYPE-C等高清视频接口,现在业界反映高清数据传输标准太多太乱,未来哪种技术将会成为主流倍受人们关注。

拿DP和HDMI作比较,我们会发现DP有一大优势是输入延迟比HDMI小很多,但现在HDMI 2.1的带宽增加到48Gbps,是DP 1.3的1.5倍,输入延迟问题相对得到缓解。然而这两种接口标准的不统一增加了混乱,给用户带来了很多兼容问题。

HDMI 2.1

业界人士反映,因为电视、游戏机、光盘机只有HDMI没有DP。苹果出的很多设备只有DP或者雷电,PC倒是基本上同时支持HDMI和DP,不过和其他设备连接时就经常需要很多转接线。

对此,刘朝平认为:“高清数据传输标准太多太乱的状态确实是存在的。2018年欧盟要换成统一接口,以及微软苹果都在极力推荐TYPE-C的情况来看,TYPE-C技术将会成为未来发展的主流。英特尔曾经说过TYPE-C至少有十年的寿命,建议各大厂商往这方面发展。”

他分析认为,一方面,这有利于节约资源,因为现在资源匮乏,环保问题严重;另一方面,如果接口过多,也给消费者带来很多的不便。

深圳市中科兴科技有限公司副总经理聂廷也同样认为:“自2014年以来,TYPE-C在不断的发展,如今已经有稳定的生产线,生产工艺也做得很好,在传输的效率和速度上也具有很好的表现,因此TYPE-C更被看好。而像雷电还处于起步阶段,离目标还较为遥远,虽然理论上会超越TYPE-C,但目前还没能实现。”

LA公司总裁兼首席执行官Rob Tobias表示:“Type-C现如今产品形式的优点大于缺点,在接口形式、供电水平以及扩展性方面,Type-C接口都有较好的表现,市场的反响也非常不错。”

目前,发展势头十分迅猛的TYPE-C很快地得到了市场的认同,HDMI似乎慢慢地淡出了人们的视野,甚至有人认为TYPE-C会取代HDMI成为下一代的高清接口标准。但其实HDMI与Type-C属于合作关系,Type-C所支持的高清协议也是来自于HDMI联盟的授权与技术支持。

李根土认为:“HDMI、雷电\DP等都有各自的标准,没有形成集中化和统一化,这其中涉及到不同的利益集团有着不同的考虑,并且存在着竞争博弈状态。因此很难去评定哪种会成为主流。但我认为HDMI还是有优势的,因为它的使用范围还是非常广的。”

那么从接口形式上来说,假如Type-C接口成为了用户与终端设备厂商都愿意去选择的形式,对于HDMI接口是否会造成影响,Rob Tobias对此作出淡定的回答:“目前一些手机、电脑厂商会愿意去选择Type-C这样一个新的接口形式来刺激消费市场,但电视、投影等传统行业会更愿意坚守一些标准,HDMI就是一种标准;另外,HDMI更多的是高清协议与技术支持,并不太担心接口形式被取代的问题。”

显然,针对两种不同的接口形式,HDMI联盟也推出了相应的解决方案,一条带有完整HDMI功能的转换线缆。Rob Tobias介绍,在此之前市面能看到的Type-C转HDMI设备都是数字转换器形式,而大多数转换器只有音视频输出功能,没有将HDMI的数据功能正确转换,而现在HDMI官方推出了Type-C到HDMI的转接线缆,并且完整保留了数据协议。

但东莞市拓然精密电子科技有限公司董事林利斌认为:“HDMI被TYPE-C取代是一个趋势,TYPE-C不仅能够实现HDMI的功能,而且还能实现快充,给消费者很大的便利。”

东莞市洪业祥实业有限公司林炀金先生表示:“HDMI与TYPE-C接口的结合是必然的,因为PC端等要与移动端进行数据等方面的连接是要两者结合才能实现的。HDMI被TYPE-C取代是有这一可能性的,这还很难说,毕竟HDMI拥有着很大的应用市场。”

刘朝平向记者说道,HDMI被TYPE-C取代仍需一段时间,毕竟这是两个不同利益集团的竞争博弈,两者也都同样在进步,TYPE-C3.2还没能形成市场,3.1都还没完全覆盖市场,所以说还有一段距离的。

Nitto公司则从游戏机角度来这个问题,他们认为:“任天堂的Switch已经采用了USB Type-C传输线,未来更多的装置使用USB Type-C传输线将指日可待。”

对于TYPE-C取代HDMI的问题上,李根土则持怀疑态度,他认为:“HDMI发展了这么多年,它的推广已经非常成熟,对于家电行业等来说是性价比较高的产品,而且相互依存度较高。”

连接器技术挑战

尽管HDMI市场各种声音不一,但值得注意的是,8K显示正在向我们走来,未来的市场机遇巨大,但与此同时也对国内连接器企业提成了更高的要求。

JAE公司表示:“近年来,随着市场上的影像机器的画面越来越趋于4K/8K的高清显示,同时广播机器,网络摄像头,医疗探头,大容量映数码等开始追求高速化传输功能,对接口部分的连接器的要求也相应提高了。”

HDMI 2.1

该公司认为,以前的4K非压缩传输,为了应对3G-SDI的4个路径传输方式,只用了4根支线的同轴线束进行连接,因此那么连接器的搭载空间和线束的处理方式的问题需要被解决。为了解决这个问题,在对可以传输一条路径的12G-SDI的要求就大大提高的背景下,JAE开发了同规格的BNC同轴连接器。

Molex 最近也推出了全新射频产品线 BNC 射频连接器与组件。Kerrie Chen表示:“Molex 此次创新针对领先的 8K 高速、高清晰度电视 (HDTV)、视频设备以及摄像头制造商而设计,其回波损耗性能超出 SMPTE 2082-1 标准,在将来拓展带宽的过程中无需再更改连接器硬件。”

Kerrie Chen认为,此次新设计的主要推动力来自于对广播电视市场上用户对 8K HDTV 产品的预计需求。电影电视工程师学会定期更新对硬件设计的标准,这意味着业内人员会不断的经历各种变化。Molex 提供的连接器与组件超越了 8K HDTV、8K 高清视频以及各种广播应用的串行数据传输标准,帮助客户保持领先。

而在Type-C方面,BizLink公司认为,8K高清视频传输对连接器提成了更高的 要求。因为Gen 1标准的USB 3.1传输线仅限于最快每秒5Gb以下的数据传输,无法提供传输高质量图像的足够带宽,另外,Gen 1 Type-C被动式传输线的长度无法超过2m。而由于市场对10Gbit/s高速传输速度的需求,Gen 2传输线变得炙手可热,但是,Gen 2被动式传输线在超过1m(3ft)的长度时会受到讯号和速度衰减的限制,例如监视器需要长度至少1.8m(5.9ft)的传输线,因此也无法满足许多需要更长传输线的应用。

为此,BizLink公司表示,为克服传输线应用上速度及长度的挑战,BizLink专业的研发团队选择了最合适的IC组件及PCB材料,并设计切换卡控制高速布线的阻抗及创建通讯协议与韧体,还运用电磁波工具进行模拟及完成兼容性测试,以确保USB 3.1 Gen 2 Type-C主动式传输线能够比Gen 2被动式传输线的长度更长。

正如高田康裕所言,8K高清电视产业链的研发工作已经热火朝天,而许多知名连接器和线缆企业已经抢先推出相关产品,国内企业应如何把握机遇?

对此,李根土表示:“首先,我们国内连接器和线缆企业应加大研发的力度和费用,加强自身的专利意识;其次,各个企业间应加强沟通交流,共同来研究或制定标准;最后,希望国内企业能够成为长期的担当。”

刘朝平认为:“其一,要跟着行业的动态走,往更高标准去研发和开发产品;其二,注重企业管理,现在国内的很多企业都没有注重企业管理。因此,如果不注重公司运营管理效率的话,成本会上涨,从而不能很好地满足客户的需求,在占领市场方面就会滞后。”
 

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