¿Cómo elegir una interfaz de transmisión de imágenes de alta velocidad: comparación completa de HDMI, USB y micro coax?

En el diseño de transmisión de imágenes a alta velocidad, los ingenieros suelen tener que elegir entre HDMI, USB y cables coaxiales extremadamente delgados (micro coax). Aunque todos ellos parecen capaces de transmitir señales de imagen, hay diferencias esenciales entre ellos en términos de ubicación, estructura, capacidad de ancho de banda y escenarios de aplicación. Para que el sistema funcione de manera estable y confiable al máximo ancho de banda, no solo hay que ver "si puede transmitir", sino también "si es adecuado para tu diseño".

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La orientación de los tres métodos de transmisión es completamente diferente.

1、El HDMI es el estándar de interfaz más utilizado para los dispositivos de visualización tradicionales, orientado a televisores, proyectores, monitores y otros dispositivos, caracterizado por su madurez y alta compatibilidad, y es una solución común para la visualización de periféricos.

El USB (especialmente USB 3.x, USB4, Thunderbolt) es una plataforma de transmisión universal de alta velocidad, capaz de transmitir simultáneamente vídeo, datos, energía y señales de control, siendo la interfaz de conexión fundamental para los dispositivos de cómputo modernos.

3、El coaxial extremadamente fino (micro coax) es un medio de transmisión físico, no un interfaz estándar. Dependiendo de un control preciso de la impedancia, una buena resistencia a las interferencias y una estructura flexible, es adecuado para conexiones internas de señales diferenciales de alta velocidad en módulos de cámaras, cables de eDP, dispositivos VR/AR, etc., y es una solución importante para la conexión de alta velocidad profesional.

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Bandwidth and Signal Integrity: The advantages of micro coax are often undervalued

Desde el punto de vista de los estándares del acuerdo:

• El ancho de banda del HDMI 2.1 puede alcanzar 48Gbps, y admite imágenes a alta tasa de fotogramas en 8K.

• USB4 / Thunderbolt alcanza hasta 40Gbps, y admite la transmisión mixta de video y datos.

Pero la capacidad de ancho de banda del micro coax también es poderosa. Como medio de transmisión de alta velocidad, puede transportar múltiples señales diferenciales de alta velocidad como MIPI, eDP, PCIe, USB4. Gracias a la estructura de blindaje coaxial y la consistencia de impedancia estable, posee menor pérdida, menor interferencia y mayor integridad de la señal en las transmisiones a corta distancia, siendo la opción preferida para la interconexión interna de muchos dispositivos de alta gama.

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Tres, diferencias en la distancia, resistencia a las interferencias y aplicaciones prácticas

HDMI y USB son más adecuados para transmisiones a distancias medias y largas, generalmente de 1 a 3 metros, para una estabilidad óptima. Por encima de esa distancia, generalmente se requiere un cable activo o un repetidor para mejorar la señal.
micro coax se dirige a conexiones de alta velocidad a corta distancia (generalmente a unos pocos centímetros). En enlaces de imágenes de alta velocidad, una trayectoria más corta significa menor pérdida y干扰, por lo que el micro coax tiene una gran ventaja en conexiones internas de cámaras, módulos de visualización, y en la comunicación VR/AR. Es superior a los materiales de cable tradicionales en la supresión de EMI, capacidad de doblado y adaptabilidad espacial, y es adecuado para diseños de sistemas compactos, de alta velocidad y baja latencia.

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La transmisión de imágenes a alta velocidad no tiene una solución universal, solo la opción mejor para las necesidades de diferentes sistemas.
HDMI y USB son más adecuados para conexiones externas y扩展 genérica; el coaxial micro se utiliza para aplicaciones de transmisión interna de alta velocidad, con espacio limitado y altas exigencias de integridad de la señal. Si el objetivo es alta resolución, baja latencia, baja tasa de errores y una distancia de transmisión corta, el rendimiento del coaxial micro a menudo es superior al de los cables de interfaz estándar. La clave de la optimización de ingeniería no es el nombre de la interfaz, sino la comprensión profunda de las señales, la estructura y los detalles del sistema.

Soy【Suzhou Huichengyuan Electronic Technology】，a largo plazo se enfoca en el diseño y personalización de cables de señales de alta velocidad y cables coaxiales extremadamente delgados, comprometiéndose a proporcionar soluciones de interconexión de alta velocidad estables y confiables. Si tiene necesidades relacionadas o desea obtener más información, por favor póngase en contacto con el gerente Zhang:18913228573（微信同号）。