[Dossier] 3 solutions modernes pour distribuer du HDMI

Le format HDMI existe depuis presque 15 ans. Il est omniprésent dans tous les domaines qui font appel à l’audio/vidéo. Son ennemi ? Ce sont les grandes longueurs de câbles. Cela est d’autant plus problématique lorsque l’on distribue le signal vers plusieurs diffuseurs. Il existe aujourd’hui trois solutions parfaitement efficaces pour contourner ce problème : le HDMI optique, le HDBaseT et l’AV sur IP.

 

Retour sur le HDMI

Il faut tout d’abord comprendre pourquoi un signal HDMI est si complexe à transporter sur un câble. Le HDMI est né en 2002 et commercialisé sur des sources et des écrans à partir de 2003. C’est le premier câble grand public numérique. Il venait remplacer Peritel, composite, S-Video et YUV, qui étaient tous des formats analogiques.

L’objectif était donc de pouvoir obtenir une chaine audio/vidéo numérique de bout en bout. La vidéo n’est pas compressée, tandis que l’audio peut l’être ou non, selon la quantité d’informations et de canaux distincts que l’on souhaite transporter.

HDMI debit normes

Le HDMI a débuté en version 1.0. Nous en sommes aujourd’hui à la version 2.0a. Chaque évolution a permis de s’adapter à la montée en qualité, aussi bien de l’image que du son. On arrive aujourd’hui jusqu’à un débit de 18 Gbps en 4K. La nouvelle norme 2.1 déjà prête montera même jusqu’à 48 Gbps.

Une source ou un diffuseur est livré avec une version HDMI maximale, tout en étant rétro-compatible avec les versions précédentes. Il en va de même pour les câbles.

 

Les câbles de grande longueur, l’ennemi n°1 du HDMI

Le câble HDMI est à la fois l’élément le plus important du système et le plus faible. Un câble HDMI contient en effet 19 fils différents, de très petits diamètres. Alors qu’ils doivent passer un nombre d’informations toujours plus important. Cette association devient de plus en plus dangereuse quand on augmente la longueur d’un câble.

Lorsqu’on utilise un câble HDMI dans un environnement résidentiel ou institutionnel, les longueurs peuvent très vite s’additionner. Voici quelques exemples concrets.

  • Dans un salon TV ou une salle home cinema, les électroniques sont positionnées à l’avant de la pièce, le vidéoprojecteur est fixé au plafond. Si la pièce mesure 5 mètres de longueur et 2,5 mètres de hauteur, on dépasse aisément les 10 mètres entre la source et le projecteur.
  • La même problématique se retrouve dans une salle de réunion. La prise est au centre de la table, elle passe sous le bureau, sous le plancher, le long du mur et fini au plafond. Là encore, les 10 mètres peuvent très vite être atteints.
  • Le domaine de l’affichage informatif et dynamique remporte la palme avec des distances qui se chiffrent rapidement en dizaines de mètres.

Le câble HDMI est à réserver aux petites liaisons

Dix mètres, c’est justement la longueur typique d’un câble HDMI qui va poser des problèmes. Lorsqu’une connexion HDMI n’est pas satisfaisante, cela débute souvent par des petits points blancs à l’écran, puis ça se termine par des sautes d’images aléatoires. Dans le meilleur des cas aucune image ne s’affichera.

Jusqu’à 2 mètres, la liaison HDMI est assez peu regardante sur la qualité du câble HDMI. Quoique nous vous conseillerons toujours d’utiliser des câbles de bonne qualité pour écarter tout problème éventuel. Dès que l’on dépasse les 2 mètres, il est nécessaire de n’utiliser que des câbles HDMI de qualité. Au-delà de 5 à 7 mètres, il est préférable de se tourner vers une solution alternative.

 

Des câbles alternatifs aux câbles HDMI

La meilleure solution pour distribuer du HDMI, c’est de supprimer le câble HDMI ! Bien sûr, les équipements conservent en entrée ou en sortie des connecteurs HDMI. C’est donc entre les connecteurs qu’il faut changer quelque chose. D’autres types de câbles peuvent être utilités, c’est ce que nous allons voir.

La fibre optique

La première idée est de remplacer les 19 petits fils qui constituent un câble HMDI par une fibre optique. Ce type de liaison est parfait pour les débits importants sur de grandes longueurs.

Opticis est l’un des spécialistes de ce domaine. La marque propose des câbles HDMI de 10 à 150 mètres. Le convertisseur optique est intégré dans les prises HDMI.

Cette solution est idéale lorsqu’on a bien sûr la possibilité de tirer le câble de bout en bout, via des gaines existantes par exemple.

Si l’on souhaite distribuer le HDMI de plusieurs sources vers plusieurs afficheurs en optique, il est toujours nécessaire d’utiliser une matrice HDMI classique.

distribution HDMI optique

En bleu : les câbles HDMI optique 

Le HDBaseT

Le passage d’une fibre optique n’est pas toujours forcément possible. Alors qu’un câble réseau a la chance de souvent être déjà présent. Il est d’ailleurs imposé dans le résidentiel grâce à la norme NFC15-100. Il est également largement utilisé dans les environnements professionnels où les intégrateurs pourront en utiliser ou en faire installer facilement.

On peut faire passer le contenu des 19 fils d’un cordon HDMI sur les quatre paires d’un câble réseau ! Pour cela, un boîtier intermédiaire est nécessaire à chaque extrémité. Il transforme le HDMI en signal normalisé HDBaseT du côté de la source. Le second boîtier fait le contraire du côté de l’afficheur.

Les longueurs peuvent avoisinerles 100 mètres sans perte. Plus le signal est complexe, moins la longueur atteignable sera importante.

Il existe des matrices HDBaseT, qui disposent d’entrées et/ou de sorties dans ce format. Dans ce cas, on économise la conversion HDMI au niveau de la matrice, on reste en HDBaseT de bout en bout.

distribution HDMI HDBaseT

En noir : les câbles réseau point à point pour le HDBaseT

 

L’Audio/Vidéo sur réseau informatique

AV-over-IP

Cette fois-ci, on ne fait pas que transporter un signal HDMI sur un type de câble différent, on transforme le signal HDMI. On l’encode en un signal informatique afin qu’il puisse transiter à travers le réseau. C’est exactement la même opération qu’effectue une caméra de surveillance IP : son image est transformée en un flux informatique visible depuis n’importe où sur le réseau.

Cela signifie qu’une fois le signal HDMI transformé en un flux informatique, en H.264 ou H.265 par exemple, il est prêt à traverser n’importe quel équipement informatique. Il n’y a théoriquement plus de limite de distance.

Ce flux transite à travers le réseau et les switch Ethernet. A l’arrivée, un décodeur va le retransformer en un signal HDMI.

En AV-over-IP, il n’y a plus besoin de matrice. Le nombre de sources et d’afficheurs sont illimités, tant que le switch réseau est assez dimensionné pour laisser transiter tous les flux. C’est le switch réseau qui joue le rôle de matrice vidéo virtuelle.

Parallèlement, n’importe quel équipement informatique tel qu’un PC ou une tablette peut afficher un flux HDMI sur IP. Chaque flux a en effet une adresse IP qu’il suffit de taper dans un lecteur vidéo type VLC pour pouvoir le lire.

distribution HDMI AV-over-IP

En vert : les câbles Ethernet pour le réseau AV-over-IP

La norme SDVoE

L’AV-over-IP est une technologie, mais ce n’est pas une norme. Un encodeur de telle marque ne sera pas forcément compatible avec le décodeur d’une autre. Même si la technologie s’améliore rapidement, l’AV-over-IP n’est pas exempt de défauts. Latence et artefacts ont pu ralentir l’adoption de l’AV-over-IP jusqu’ici. Il faut également noter que certaines solutions imposent l’utilisation de telle ou telle référence précise de switch réseau.

SDVoE Alliance

Certaines entreprises majeures de l’AV professionnel ont donc décidé de se rassembler autour d’une norme dans ce domaine. C’est ainsi qu’est née la norme SDVoE. Elle est poussée principalement par six sociétés fondatrices : Aquantia, Christie, Netgear, Semtech, Sony et ZeeVee.

L’objectif du SDVoE est de standardiser aussi bien le software que les composants afin d’assurer un fonctionnement stable et sans latence, et ce avec quasiment n’importe quel switch réseau du marché.

 

Vers la disparition du câble HDMI ?

Les solutions toutes aussi performantes que pratiques pour transporter et distribuer un signal HDMI se sont multipliées. Si bien que l’on se demande pourquoi les câbles HMDI en cuivre classique existent encore ?

Pour de courtes distances, le câble HDMI traditionnel reste tout indiqué et financièrement plus intéressant. Mais dès que l’on veut aller « plus loin », l’alternative s’impose.

Elle va de toute façon s’imposer de plus en plus. On trouve déjà des amplificateurs home cinema, des écrans et des vidéoprojecteurs avec prise HDBaseT. Bientôt, certaines sources seront capables de délivrer directement le flux audio/vidéo via leur prise réseau. Et les écrans accepteront par leur prise réseau des flux audio/vidéo provenant d’un encodeur local, comme elles acceptent déjà des flux 4K provenant de Netflix ! Hyper pratique, non ?

 

Bonus infographie : distribuer du HDMI

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