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高清時代一統(tǒng)江山！HDMI完全使用手冊 第一節(jié)：數(shù)字化影音時代模擬接口的缺陷 說起顯示設備，很多人都會在第一時間想起電視機和電腦顯示器這些在生活中隨處可見的設備。的確，隨著人類社會的不斷進步，各種顯示設備已經(jīng)在人類社會中發(fā)揮了巨大的作用，無論是在工業(yè)生產(chǎn)的第一線，還是在家庭休閑娛樂的時刻，人們都希望能看到清晰、流暢的影像。而對于顯示設備來說，要想顯示出豐富多彩的高分辨率畫面，除了高質(zhì)量的信號源，還需要一個高性能的信號傳輸、接收裝置，也就是我們常說的信號接口。打個比方，我們可以把影像信號看成裝滿了貨物的汽車，那么傳輸影像信號的裝置就是讓汽車行駛的公路（信號接口的帶寬就如同公路的通行能力）。人們?yōu)榱颂岣哂跋竦那逦?，不停的在增加公路上行駛的汽車?shù)量（以裝載更多的數(shù)據(jù)量），而要保證汽車不會發(fā)生擁堵，將公路升級改造為通行量更大、更寬的高速公路，就是一個必不可少的手段。
在過去的相當一段時間內(nèi)，以CRT為代表的模擬顯示設備占據(jù)了整個顯示設備中的絕大多數(shù)。由于生產(chǎn)工藝的限制，CRT顯示設備的尺寸普遍較小，分辨率也不是特別高。同時從信號的數(shù)據(jù)量來看，也不是特別巨大，因此兼容性強、而成本低廉的各種模擬接口得到了廣泛應用，比如很多人都熟悉的AV接口、S端子、色差端子和VGA接口。 進入21世紀后，隨著液晶電視、等離子電視等大尺寸數(shù)字化平板顯示設備的普及，以及高清電視格式（720p/1080i/1080p）的確定，傳統(tǒng)模擬接口的帶寬已經(jīng)已經(jīng)不能滿足海量數(shù)據(jù)流傳輸?shù)男枰膊环蠑?shù)字化的潮流。因此，傳輸速度更快的全數(shù)字化接口勢必會成為傳統(tǒng)模擬接口的終結(jié)者。
除了數(shù)據(jù)傳輸能力的限制，另一個影響到模擬接口繼續(xù)使用的因素來自好萊塢的影視出版商們。由于模擬接口不具備任何防盜版能力，因此盜版影片、電視劇的橫行給他們造成了巨大的經(jīng)濟損失。根據(jù)美國影協(xié)的統(tǒng)計，僅2005年，因為盜版問題好萊塢的幾個主要電影制片廠就損失了近61億美元。如果算上電視劇等方面，這個數(shù)字會更加驚人，因此，具有版權保護功能的數(shù)字接口也得到了好萊塢方面的熱烈歡迎。 第二節(jié)：HDMI標準橫空出世 HDMI的全稱是“High Definition Multimedia Interface高清多媒體接口”。2002年4月，來自電子電器行業(yè)的7家公司——日立、松下、飛利浦、Silicon Image、索尼、湯姆遜、東芝共同組建了HDMI高清多媒體接口接口組織HDMI Founders（HDMI論壇），開始著手制定一種符合高清時代標準的全新數(shù)字化視頻/音頻接口技術。經(jīng)過半年多時間的準備工作，HDMI founders在 HDMI技術的推出，并不是這些廠家一時興起的沖動行為，相反，在HDMI技術推出的背后，還有這更多的深層次原因。 1999年4月份，為了滿足數(shù)字化時代高質(zhì)量圖形影像的要求，DDWG(Digital Display Working Group)數(shù)字顯示工作組以美國Silicon Image公司的專利技術為藍本，推出了一種名為DVI(Digital Visual Interface)的接口，旨在統(tǒng)一新時代數(shù)字顯示接口標準。這一技術并且得到了IT業(yè)內(nèi)以Intel、DELL、HP、IBM、微軟等個大企業(yè)的廣泛支持。經(jīng)過3年多的推廣，DVI技術在計算機顯示輸出領域得到了迅速運用，但是伴隨著數(shù)字高清影音技術的發(fā)展，DVI接口也開始逐漸暴露出種種問題，甚至在一定程度上成為數(shù)字影像技術進步的瓶頸。
DVI接口雖然是一種全數(shù)字化的傳輸技術，但是在開發(fā)之初，其最初目標就是要實現(xiàn)高清晰、無損壓縮的數(shù)字信號傳輸。由于沒有考慮到IT產(chǎn)品和AV產(chǎn)品融合的趨勢，DVI標準過分偏重于對計算機顯示設備的支持而忽略了對數(shù)字平板電視等AV設備的支持。同時，對于一直關注盜版問題的好萊塢出版商們，DVI接口也沒有提供他們所關心的版權防盜功能。因此從最后的結(jié)果來看，DVI接口雖然成功的實現(xiàn)了無損高清傳輸這一目標，但是過于專一的定位也在相當程度上造成了整體性能的落后。下面我們看看DVI接口存在的主要問題： * DVI接口考慮的對象是PC，對于平板電視的兼容能力一般。 * DVI接口只支持計算機領域的RGB數(shù)字信號，而對數(shù)字化的色差信號 * DVI接口只支持8bit的RGB信號傳輸，不能讓廣色域的顯示終端發(fā)揮出 * DVI接口出于兼容性考慮，預留了不少引腳以支持模擬設備，造成接 * DVI接口只能傳輸圖像信號，對于數(shù)字音頻信號的支持完全沒有考 由于以上種種缺陷，DVI接口已經(jīng)不能更好的滿足整個行業(yè)的發(fā)展需要。因此，無論是IT廠商，平板電視制造商，還是好萊塢的眾多出版商，都迫切需要一種更好的能滿足未來高清視頻行業(yè)發(fā)展的接口技術，也正是基于這些原因，才促使了HDMI標準的誕生。 第三節(jié)：HDMI標準的主要特性和優(yōu)勢 在HDMI標準制定之初，并沒有拋棄DVI標準中相對成熟且較易實現(xiàn)的部分技術標準。整個傳輸原理依然是基于Silicon Image公司的TMDS編碼技術。而對于DVI接口存在的各種缺陷，HDMI進行了大幅提升，主要體現(xiàn)在以下方面： * 更好的抗干擾性能，能實現(xiàn)最長 * 針對大尺寸數(shù)字平板電視分辨率進行優(yōu)化，兼容性好。 * 支持EDID（注1）和DDC2B（注2）標準，設備之間可以智能選擇最佳匹配的連接方式。 * 擁有強大的版權保護機制（HDCP），有效防止盜版現(xiàn)象。 * 支持24bit色深處理，（RGB、YCbCr * 接口體積小，各種設備都能輕松安裝。 * 一根線纜實現(xiàn)數(shù)字音頻、視頻信號同步傳輸，有效降低使用成本和繁雜程度。 * 完全兼容DVI接口標準，用戶不用擔心新舊系統(tǒng)不匹配。 * 支持熱插拔技術。 注1：EDID（Extended Display Identification DATA，即擴展顯示識別數(shù)據(jù)），最初是為PC顯示器設置的優(yōu)化顯示格式而設計的規(guī)范，存儲在顯示器中專用的容量為1Kb的EEROM存儲器中。而HDMI接口，則遵從并且擴展了此規(guī)范。HDMI接口在數(shù)字電視中的EDID數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，與PC顯示器的最大區(qū)別是編程數(shù)據(jù)可以是128Byte的倍數(shù)，它不僅規(guī)定數(shù)字電視顯示的格式，也規(guī)定數(shù)字視頻信號和數(shù)字音頻信號。 注2：DDC2B是主機與顯示設備準雙向通訊的協(xié)議標準，主要基于I 上述僅僅羅列了HDMI技術相對于DVI技術的主要優(yōu)勢，而隨著HDMI標準本身的發(fā)展，其從最初的1.0版本也進化出了1.2版本和1.3等后續(xù)版本，不僅性能更加強大，兼容性也更加出色。因此，HDMI正在成為高清時代普及率最高、用途最廣泛的數(shù)字接口。在現(xiàn)在任何一臺平板電視上，HDMI接口都成了標準化的配置。 那么到底HDMI標準采用了什么樣的傳輸原理？HDMI的具體性能又是怎樣？下面就進入本文的第二部分：詳解HDMI技術。 第一節(jié)：HDMI傳輸原理解析 如同最頂級的發(fā)動機是F1賽車馳騁賽場的保障一樣，HDMI標準之所以擁有強大的數(shù)據(jù)傳輸能力，和它的傳輸原理是分不開的，下面我們就看看HDMI標準的傳輸原理是什么。 HDMI標準繼續(xù)沿用了和DVI相同的，由Silicon Image公司發(fā)明的TMDS(Time Minimized Differential Signal)最小化傳輸差分信號傳輸技術。TMDS是一種微分信號機制，采用的是差分傳動方式。這不僅是DVI技術的基礎，也是HDMI技術的基礎原理。 每一個標準的HDMI連接，都包含了3個用于傳輸數(shù)據(jù)的TMDS傳輸通道，還有1個獨立的TMDS時鐘通道，以保證傳輸時所需的統(tǒng)一時序。在一個時鐘周期內(nèi)，每個TMDS通道都能傳送10bit的數(shù)據(jù)流。而這10bit數(shù)據(jù)，可以由若干種不同的編碼格式構(gòu)成。
一般來說，HDMI傳輸?shù)木幋a格式中要包含視頻數(shù)據(jù)（HDMI1.3版本前每個像素采用24bit）、控制數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)包（數(shù)據(jù)包中包含音頻數(shù)據(jù)和附加信息數(shù)據(jù)，例如糾錯碼等）。TMDS每個通道在傳輸時要包含一個2bit的控制數(shù)據(jù)、8bit的視頻數(shù)據(jù)或者4bit的數(shù)據(jù)包即可。在HDMI信息傳輸過程中，可以分為三個階段：視頻數(shù)據(jù)傳輸周期、控制傳輸周期和數(shù)據(jù)島傳輸周期，分別對應上述的三種數(shù)據(jù)類型。 HDMI帶寬和TMDS的關系 而在HDMI標準中所規(guī)定的帶寬，在1.0版本就設定為最高4.96Gbps。那么這一數(shù)值是怎么的來的呢？和TMDS又有什么關系呢？我們看下面的公式： 這是一個適用于所有串口傳輸接口帶寬計算的公式。在所有的數(shù)字電路中，都有一個負責提供基本頻率的元器件——晶振，它就像是一個精確的鬧鐘一樣，電路中所有的元器件都按照它的節(jié)奏統(tǒng)一行動。比方說，某一運算電路的晶振頻率是100Hz,就是說這一電路在一秒鐘內(nèi)可以進行100次運算過程。由此可見，晶振的工作頻率越高，每秒所能處理的運算次數(shù)就會越多，數(shù)據(jù)的處理能力也就會越強大。而HDMI標準中，這個原理同樣適用。
HDMI電路中的時鐘頻率，在最初制定時范圍從25MHz-165MHz之間，也就是說一個TMDS通道每秒最多能傳輸165MHz×10bit=1.65Gbit的數(shù)據(jù)，3個TMDS通道一秒就可以傳輸1.65×3=4.95Gbit的數(shù)據(jù)，再加上控制數(shù)據(jù)，用標準方法表示就是4.96Gbps的帶寬。而如果用像素點來表示，那就是一秒可以傳輸顯示 第二節(jié)：HDMI接口類型 Type A的物理規(guī)格
Type A型HDMI插座成扁平的“D”型，上寬下窄。接口外側(cè)設有一圈厚度為0.5毫米的金屬材質(zhì)屏蔽層，防止來自外界的各種干擾信號。其中用于設備端的插座內(nèi)徑最寬處14毫米，高4.55毫米。19跟引腳在中心位置分兩層排列。每根引腳的寬度為0.45毫米，長度為4.1毫米。 A型的插頭外徑是最寬處13.9毫米，高4.45毫米。內(nèi)部的引腳呈環(huán)狀排列。而HDMI標準規(guī)定這些尺寸的誤差要控制在相當小的范圍內(nèi)（0.05毫米左右），以保證良好的接觸性。 以Type A為例，HDMI各引腳的定義如下： Type B的物理規(guī)格 B型HDMI接口的物理結(jié)構(gòu)相比于A型接口，基本形狀并沒有太大變化，都是“D”型。但是其插座端最大寬度達到了21.3毫米，比A型的14毫米足足大了一圈。 相應的，B型接口的插頭端尺寸也有所改變，具體看下圖。
Type C接口物理規(guī)格 C型HDMI接口設計目的就是為了緊湊型便攜設備，因此C型插座的尺寸只有10.5×2.5毫米，而插頭也只有10.42×2.4毫米。非常的小巧。
這三種HDMI接口之間并沒有做到完全的兼容，也就是說A型頭不能通過轉(zhuǎn)接設備連接到B型頭，B型頭又不能轉(zhuǎn)接成C型頭，不過由于A型頭和C型頭僅僅是物理尺寸上不一樣，他們之間是可以通過轉(zhuǎn)換設備實現(xiàn)兼容的。
由于和DVI采用了相同的TMDS傳輸機制，所以HDMI對DVI接口擁有非常強大的兼容性。目前市面上也有不少HDMI-DVI的轉(zhuǎn)接頭產(chǎn)品，對于沒有HDMI的老設備而言非常適用。而HDMI-DVI轉(zhuǎn)接頭在實質(zhì)上就是兩種接頭間的物理轉(zhuǎn)換工具，只涉及到接口的形狀、尺寸和引腳定義，在電路部分沒有任何的變化。而HDMI標準中也考慮到了和DVI設備兼容的問題：只要HDMI設備檢測到對方發(fā)送的信號中不包含HDMI標準中規(guī)定的特殊控制數(shù)據(jù)（VSDB信號，專門用于兩個設備之間互相確認對方身份），就會把對方認為DVI設備，并且把傳輸規(guī)格切換到DVI格式，從而保證了良好的兼容性。 第三節(jié)：HDMI支持的顯示格式 HDMI的帶寬我們在上文已經(jīng)做過解析。在HDMI第一版規(guī)格中，就已經(jīng)擁有了最大4.95Gbps的傳輸速率，這種傳輸速率能支持多大規(guī)格的顯示格式呢？我們不妨先算一算HDTV中最高的1080p格式的碼率是多少。 在PC顯示領域，HDMI接口支持SXGA:1280×1024@85Hz和UXGA:1600×1200@60Hz規(guī)格。而在廣播電視行業(yè)使用的TV格式中，則支持標清格式下的480i、480p（含16:9格式）、576i、576p規(guī)格以及高清HDTV中的720p、1080i、1080p規(guī)格。 第四節(jié)：HDCP版權保護技術解析 1.HDCP版權保護機制的功能 HDMI技術另一大特點，就是具備完善的版權保護機制，因此受到了以好萊塢為代表的影視娛樂產(chǎn)業(yè)的廣泛歡迎。例如美國的節(jié)目內(nèi)容分銷商DIRECTV、EchoStar，有線電視業(yè)者協(xié)會CableLabs，都明確表示要使用HDCP技術來保護他們的數(shù)字影音節(jié)目在傳播過程中不會被非法組織翻拍。因此，HDMI加入了HDCP版權保護機制后，從節(jié)目源方面就會有更加充分的保障。 HDCP全名為(High-bandwidth Digital Content Protection)，中文名稱是“高帶寬數(shù)字內(nèi)容保護”。HDCP就是在使用數(shù)字格式進行傳輸?shù)男盘柕幕A上，再加入一層版權認證保護的技術。這項技術是由好萊塢內(nèi)容商與Intel公司合作發(fā)開，并在2000年2月份的時候被正式推出。HDCP技術可以被應用到各種數(shù)字化視頻設備上，例如電腦的顯示卡、DVD播放機，顯示器、電視機、投影機等等。 這個技術的開發(fā)目的就是為了解決21世紀數(shù)字化影像技術和電視技術高度發(fā)展后所帶來的盜版問題。在各種視頻節(jié)目、有線電視節(jié)目、電影節(jié)目都實現(xiàn)數(shù)字化傳播后，沒有保護的數(shù)字信號在傳播、復制的過程中變得非常容易，并且不會像模擬信號，經(jīng)過多次復制后會出現(xiàn)明顯的畫質(zhì)下降問題。因此會對整個影視行業(yè)產(chǎn)生極大的危害。這也是HDCP在21世紀之初就迅速誕生的原因。 相比于傳統(tǒng)的加密技術，HDCP在內(nèi)容保護機制上走了一條完全不同傳統(tǒng)的道路，并且收到了良好效果。傳統(tǒng)的加密技術是通過復雜的密碼設置，讓全部數(shù)字信號都無法錄制或播放，但HDCP是將數(shù)字訊號進行加密后，讓非法的錄制等手段，無法達到原有的高分辨率畫質(zhì)。也就是說，如果你的設備不支持HDCP協(xié)議，錄制或播放的時候效果會大打折扣，或者根本播放不出來。
此外，HDCP還是一種雙向的內(nèi)容保護機制。也就是說，HDCP的要求是播放的數(shù)字內(nèi)容以及硬件本身都必須遵照一套完整的協(xié)議才能實現(xiàn)，其中一方面出現(xiàn)問題都可能導致播放失敗。打個比方，如果用戶買的液晶電視有HDCP功能，但是DVD播放機卻不帶HDCP功能，那么在看有HDCP版權保護的正版DVD時，是不能實現(xiàn)播放的。 2.HDCP實現(xiàn)機制 每個支持HDCP的設備都必須擁有一個獨一無二的HDCP密鑰(Secret Device Keys)，密鑰由40組56bit的數(shù)組密碼組成。這個部分HDCP密鑰可以放在單獨的芯片中，也可以放在其它芯片的內(nèi)部，例如ATI和Nvdia（世界兩大著名顯卡主芯片供應商）完全可以將它們放入顯示芯片中。每一個有HDCP芯片的設備會擁有一組私鑰(Device Private Key)，一組私鑰將會組成KSV(Key Selection Vector)。KSV相當于這臺擁有HDCP芯片設備的ID號。 HDCP傳輸器在發(fā)送訊號前，將會檢查傳輸和接受數(shù)據(jù)的雙方是否是HDCP設備，它利用HDCP密鑰(Secret Device Keys)，讓傳輸器與接收端交換，這時雙方將會獲得一組KSV并且開始進行運算，其運算的結(jié)果會讓兩方進行對照，若運算出來的數(shù)值相符，該傳輸器就可以確認該接收端為合法的一方。 傳輸器確定了接收端符合要求，傳輸器便會開始進行傳輸訊號，不過這時傳輸器會在訊號上加入了一組密碼，接收端必須實時進行解密才能夠正確的顯示影像。換句話說，這HDCP并不是確認雙方合法后就不管了，這家伙還在傳輸中加入了密碼，以防止在傳輸過程中偷換設備。具體的實現(xiàn)方法是HDCP系統(tǒng)會每2秒進行確認，同時每128幀畫面進行一次發(fā)送端和接受端計算一次RI值，比較兩個RI值來確認連接是否同步。 密碼和算法泄密是廠家最頭疼的事，為了應對這個問題，HDCP特別建立了“撤銷密鑰”機制。每個設備的密鑰集KSV值都是唯一的，HDCP系統(tǒng)會在收到KSV值后在撤銷列表中進行比較和查找，出現(xiàn)在列表中的KSV將被認做非法，導致認證過程的失敗。這里的撤銷密鑰列表將包含在HDCP對應的多媒體數(shù)據(jù)中并將自動更新。簡單的說，KSV是針對每一個設備制定了唯一的序號，比較自然的可用號碼是每個設備的SN號。這樣一來，即便是某個設備被破解了，也不會影響到整體的加密效果。
總的來說,HDCP的規(guī)范相當嚴謹，除了內(nèi)容本身加密外，傳輸過程也考慮的相當精細，雙方設備都要內(nèi)置HDCP才能實現(xiàn)播放。但是最后需要指出的是，HDCP和HDMI或者DVI接口之間并沒有必然的聯(lián)系，只是HDMI標準在制定之初就已經(jīng)詳細的考慮到了對HDCP的支持，并且在主控芯片中內(nèi)置了HDCP編碼引擎，因此在版權保護方面，要大大領先于DVI技術。 第五節(jié)：HDMI標準的發(fā)展之路 HDMI標準從2002年發(fā)布至今，已經(jīng)經(jīng)歷了將近5年的時間。在這不算短的時間內(nèi)，HDMI標準也在根據(jù)不斷變化的外部環(huán)境，進行著自身的更新，從最初的1.0版，到1.1版，到1.2版，再到目前最新的1.3版，HDMI在性能不斷進化的同時，基本的物理架構(gòu)和傳輸原理并沒有發(fā)生太大的變化，因此也保證了良好的向下兼容性。 HDMI接口版本發(fā)展之路回顧： 2002年2月，七家廠商成立HDMI Founders，共同開始著手制定HDMI標準。 2002年12月，HDMI1.0標準正是發(fā)布。 2005年8月，針對對PC領域設備支持不足的缺陷，HDMI 1.2發(fā)布。相比于之前的規(guī)格，HDMI 1.2版本增加了若干條非常重要的改進，在連接PC和數(shù)字音頻時更加方便。 2005年12月，針對HDMI 1.2標準的修改版HDMI 2006年5月，自HDMI標準推出以來，規(guī)格變更最大、指標最高的HDMI1.3標準正是亮相。在新的HDMI 1.3版本中，不僅帶寬和數(shù)據(jù)傳輸速率增加了一倍，還加入了對xvYCC廣色域、高bit色深以及更高HDTV/PC分辨率規(guī)格的支持。 細細看過HDMI標準每一次推陳出新的時間，我們不難看出HDMI標準的更新頻率在明顯加快。的確，導致HDMI標準快速發(fā)展的推動力，很大程度上是來自于最近幾年高速發(fā)展的數(shù)字影像技術和HDTV技術。而在最新的HDMI 1.3標準之中，這種現(xiàn)象就體現(xiàn)的非常明顯。下面第7節(jié)中，我們將帶您深入HDMI 1.3標準，看看它都給我們的帶來了什么樣的新特性。 第六節(jié)：HDMI音頻功能解析 1.HDMI音頻功能淺析 在HDMI沒有出現(xiàn)之前，數(shù)字音頻信號的傳輸?shù)闹饕揽績煞N途徑：采用標準RCA接口的數(shù)字同軸電纜和SPDIF光纖傳輸。從傳輸?shù)馁|(zhì)量和特點上看，這兩者各有千秋，但是都能比較好的完成傳輸數(shù)字音頻信號的目標。
利用75歐姆同軸電纜傳輸數(shù)字音頻信號是一種非常成熟且高質(zhì)量的方式。這種接口標準對設備端的硬件要求較低，但是在傳輸高頻信號時，容易發(fā)生比較大的衰減，影響到最終音質(zhì)。 相比于同軸傳輸，光纖對設備接收、發(fā)射端的同步時許要求非常嚴格，在技術上比同軸要難于實現(xiàn)，但是光纖技術在長距離傳輸方面的優(yōu)勢非常明顯，不會出現(xiàn)同軸電纜長距離衰減過大的問題，因此也得到了很多有距離限制以及新裝修用戶的青睞。 此外，無論是采用光纖傳輸，還是同軸電纜傳輸，都需要購買一根單獨的連線，對于用戶來說，就意味著使用成本和復雜程度的增加。 HDMI技術則綜合了以上兩者的優(yōu)點：在物理層它沒有采用對同步時序要求嚴格的光纖連接，而是采用了成熟的電纜連接。其次，HDMI理論上可以實現(xiàn)最高
而從HDMI對音頻格式支持的種類來看，其主要定位還是以家庭影院應用為主，PC領域用HDMI輸出音頻信號還需要更多顯卡和聲卡廠商的配合，所以在AV領域最主流的數(shù)字音頻格式將是HDMI緊盯的目標。在HDMI 1.0版本中，就加入了對Dolby Digital 5.1和DTS這兩種應用最廣泛的數(shù)字化多聲道音頻流的支持。同時隨著數(shù)字電視的普及，數(shù)字伴音功能也將在HDMI上得到廣泛應用。這也就意味著全球所有的DVD、高清視頻、數(shù)字電視用戶都會是HDMI標準的潛在用戶。 2.HDMI對音頻格式支持的變遷 HDMI 1.0 規(guī)范在開始的時候，就定義了支持 Dolby Digita 5.1（包括 Dolby Digital EX）和 DTS（包括 DTS-ES）。 此外，HDMI（除 1.0 版外）都能夠傳輸 8 聲道 192kHz、24 比特的無壓縮音頻，其效果優(yōu)于其它所有消費音頻格式。因此，如果播放器能夠?qū)⒁纛l格式解碼為多聲道 PCM，那么就能夠以解碼 PCM 流的形式傳輸上述任何一種音頻格式。通過這種方式，許多能夠支持通過 HDMI 輸入接口傳輸多聲道 PCM 音頻的老式A/V接收器仍然能用來播放更新的 Dolby TrueHD 和 DTS-HD Master Audio 格式。HDMI 為制造商和用戶提供了以編碼音頻格式（使用 A/V 接收器或前置放大器的解碼器）或無壓縮的PCM（使用播放設備的解碼器）傳輸音頻的靈活功能。 第七節(jié)： HDMI 1.3標準詳解 2006年5月，針對日益發(fā)展的數(shù)字影像技術對高分辨率、高傳輸速率、高色深圖像的要求，HDMI Founders正式推出了HDMI1.3版本。HDMI 1.3標準在規(guī)格上，和之間的規(guī)格發(fā)生了巨大變化： * 傳輸帶寬：HDMI1.3規(guī)格中，TMDS連接帶寬從原來最高165MHz提升到340MHz，數(shù)據(jù)傳輸率也從4.96Gbps提升到了10.2Gbps，可以支持支持更高數(shù)據(jù)量的高清數(shù)字流量，如果采用Type B型雙路TMDS連接，則可以在此基礎上再提升一倍系統(tǒng)帶寬。HDMI 1.3可以支持更高的幀刷新率：1080p@120Hz格式、720p@240Hz和1080i@240Hz，以及更高的分辨率(1440p)。 * 支持高色深：在HDMI 1.3標準之前，只支持24bit色深（R/G/B每種8bit色深），而HDMI 1.3則可以支持24bit/30bit/36bit/48bit的（RGB或者YCbCr）色深?？梢詡鬏斏A更加精確的圖像。 * 支持擴展色域：在新一代平板電視中采用的“xvYCC”(又名“x.v.Color”)廣色域標準也得到了HDMI 1.3版本的支持。xvYCC是國際照明協(xié)會IEC最新的廣色域標準，支持xvYCC的顯示設備可以顯示出更加生動、自然的色彩，特別是紅色和綠色表現(xiàn)力非常出色。 * 支持無損壓縮數(shù)字音頻流：1.3版本之前的HDMI標準只支持最高192KHz、24bit的壓縮數(shù)字音頻，對于最新的多聲道無損壓縮技術以及非失真壓縮音源缺乏支持（如Dolby TrueHD和DTS-HD Master Audio，它們已經(jīng)在新一代家庭影院和數(shù)字光盤中開始使用）。因此HDMI 1.3標準中加入對它們的支持。 * 提供更加精準的音/視頻同步功能。 * 向下完全兼容，同時也兼容DVI標準。 HDMI 1.3標準中高色深系統(tǒng)的引入，是近年來顯示技術領域除分辨率提升以外最有價值的一個技術。在HDMI以前的標準中，每種原色的8bit色深只能讓每個像素點顯示出2的8次方×2的8次方×2的8次方=
導入色深功能并不直接影響到HDMI傳輸原理中8bit到10bit轉(zhuǎn)化的TMDS的編碼層。為了傳送超過8位的額外像素數(shù)據(jù)，HDMI接口的頻率速率也跟著增加，可以在同樣的時間周期內(nèi)，傳輸多出來的像素數(shù)據(jù)。以12bit色彩深度（也就是比8位色彩深度每影片格中的像素數(shù)據(jù)量，要多上1.5倍）為例，由于TMDS的時鐘頻率加快1.5倍，就相當于在同樣的時間內(nèi)，原本發(fā)送2個數(shù)據(jù)包的頻率提升到了3個數(shù)據(jù)包包，因此就實現(xiàn)了更大數(shù)據(jù)量的傳輸。 HDMI 1.3的色深系統(tǒng)支持10bit、12bit和16bit的色彩深度（RGB或YCbCr），因此可以消除目前高對比顯示設備普遍面臨的色階現(xiàn)象，使得影像色彩更加鮮活，過度更加順滑，并為消費者提供更為逼真、具感染力的電視影像體驗。色深技術借著在純黑與純白間增加許多倍的灰階，傳送更多層次的色彩，讓屏幕上的色彩能夠流暢地轉(zhuǎn)換，改善逐漸增加對比的顯示器質(zhì)量。
全新的HDMI規(guī)格同時也支持“xvYCC”色彩標準，大幅擴展那目前HDTV標準的色域空間，讓色彩更精確的重現(xiàn)，呈現(xiàn)出肉眼可以辨識的任何色彩。下一代高清光盤播放機的HD-DVD與藍光播放器等最新的高分辨率設備，都將內(nèi)建這些先進的色彩功能。而在另外一個方面，次世代電視游戲主機，PS3亦內(nèi)建了10bit色深deep color支持功能，將可為用戶創(chuàng)造出更具感染力的游戲體驗。 當然，對于HDMI 1.3支持最高48bit（RGB各16bit）高色深是否有實際意義，在業(yè)內(nèi)還是個一直在爭論的問題。首先，目前絕大多數(shù)的液晶電視都采用的是8bit色深標準，而等離子電視也在10bit色深的水平，因此就算HDMI 1.3擁有高于10bit的色深處理能力，也會因為顯示設備的原因不能發(fā)揮全部實力。第二，目前無論是電影電視的前期拍攝，還是后期的制作，仍舊在采用8bit色深標準，高色深的普及在很大程度上要依賴于這些內(nèi)容提供商的轉(zhuǎn)變速度。最后，10bit色深能顯示的色彩數(shù)已經(jīng)達到10.7億色，接近人類辨認色彩的生理極限，用12bit、16bit的象征意義要遠大于實際意義。
雖然這種爭論伴隨著HDMI 1.3的誕生就沒有停止過，但是支持高色深仍然是一股不可阻擋的潮流。而且對于設備端來說，引入高色深系統(tǒng)除要有更寬的數(shù)據(jù)帶寬之外，高清顯示設備系統(tǒng)本身的框架并不需要太大改變，充其量只是一些對既有電路系統(tǒng)來說相對簡單功能加強。因此，對硬件廠商來說，僅會增加非常輕微的成本，甚至完全不會增加成本。尤其是現(xiàn)階段，許多HD顯示器系統(tǒng)都能夠處理比HDMI 1.2更豐富的色彩時（如索尼07年的BRAVIA中高端液晶電視就支持10bit面板驅(qū)動技術），HDMI 1.3中加入對高色深的支持就成了一個不能逆轉(zhuǎn)的決定。 總的來說，HDMI 1.3版本的推出在很大程度上彌補了HDMI接口在傳輸速率上的不足，并且為今后數(shù)字影音產(chǎn)業(yè)的技術變革預留了充足空間，也代表了整個數(shù)字影音接口技術的發(fā)展方向和最高水平。 第八節(jié)： HDMI系統(tǒng)中傳輸線材的重要性 上文我們已經(jīng)詳細論述了HDMI標準產(chǎn)生的背景和傳輸原理等問題，而在HDMI系統(tǒng)中，另一個及其重要的技術要點則是傳輸線材的規(guī)格。實際上，對于一套可靠的數(shù)字傳輸系統(tǒng)而言，特別是高速大容量的數(shù)字傳輸系統(tǒng)，傳輸線纜的質(zhì)量將是決定HDMI在實際應用中表現(xiàn)的重要因素。
在HDMI標準的規(guī)范中，可以實現(xiàn)最長 我們先看看現(xiàn)在主流的HDTV系統(tǒng)對傳輸電纜帶寬的要求。 HDTV規(guī)格中電纜帶寬的要求是750MHz，同時，要求電纜的三次諧波頻率為2.25GHz（750MHz×3）時，仍然具有良好的回波損耗性能。而在這一過程中，電纜的任何一個連接器件、線纜本身、轉(zhuǎn)換設備，插座插頭，以及電纜的安裝方法都將對這一數(shù)值產(chǎn)生影響。而HDMI的4.95Gbps的數(shù)據(jù)傳輸率則相當于495MHz的帶寬，雖然距離HDTV最高標準有所富裕，但是仍然要求電纜具有良好的性能。 HDMI 1.3標準中對連接線纜規(guī)定了兩種規(guī)格，分別是： 1.標準電纜(1類)，該類電纜的支持速度高達75MHz，該速率對應的分辨率是720p和1080i； 2.高速電纜(2類)，該類電纜支持的速率高達340MHz，對應的是1080p，深彩色和高刷新率。
在這兩類線纜標準中，我們一般把第2類電纜——高速電纜稱為HDMI 1.3 電纜，以方便用戶在購買時可以分辨出和標準線纜的區(qū)別，不過，如果線材的距離比較短（一般不超過 第八節(jié)： HDMI系統(tǒng)中傳輸線材的重要性 上文我們已經(jīng)詳細論述了HDMI標準產(chǎn)生的背景和傳輸原理等問題，而在HDMI系統(tǒng)中，另一個及其重要的技術要點則是傳輸線材的規(guī)格。實際上，對于一套可靠的數(shù)字傳輸系統(tǒng)而言，特別是高速大容量的數(shù)字傳輸系統(tǒng)，傳輸線纜的質(zhì)量將是決定HDMI在實際應用中表現(xiàn)的重要因素。
在HDMI標準的規(guī)范中，可以實現(xiàn)最長 我們先看看現(xiàn)在主流的HDTV系統(tǒng)對傳輸電纜帶寬的要求。 HDTV規(guī)格中電纜帶寬的要求是750MHz，同時，要求電纜的三次諧波頻率為2.25GHz（750MHz×3）時，仍然具有良好的回波損耗性能。而在這一過程中，電纜的任何一個連接器件、線纜本身、轉(zhuǎn)換設備，插座插頭，以及電纜的安裝方法都將對這一數(shù)值產(chǎn)生影響。而HDMI的4.95Gbps的數(shù)據(jù)傳輸率則相當于495MHz的帶寬，雖然距離HDTV最高標準有所富裕，但是仍然要求電纜具有良好的性能。 HDMI 1.3標準中對連接線纜規(guī)定了兩種規(guī)格，分別是： 1.標準電纜(1類)，該類電纜的支持速度高達75MHz，該速率對應的分辨率是720p和1080i； 2.高速電纜(2類)，該類電纜支持的速率高達340MHz，對應的是1080p，深彩色和高刷新率。
在這兩類線纜標準中，我們一般把第2類電纜——高速電纜稱為HDMI 1.3 電纜，以方便用戶在購買時可以分辨出和標準線纜的區(qū)別，不過，如果線材的距離比較短（一般不超過 第一節(jié)：HDMI標準的普及狀況 由于HDMI技術在傳輸數(shù)字影音信號方面的突出優(yōu)勢，自2002年HDMI1.0標準推出以來，搭載了HDMI接口的設備就逐漸開始多了起來。從面向大眾的數(shù)字視聽產(chǎn)品、AV影音放大器、等離子電視機、液晶電視、數(shù)碼攝像機、DVD影碟機、PC顯卡、筆記本電腦、PC顯示器，HDMI接口已經(jīng)在家電和PC領域得到了非常廣泛的應用,到2007年末，采用HDMI技術的設備數(shù)量已經(jīng)超過1億臺。而下面一組數(shù)據(jù)就表明了自HDMI標準發(fā)布以來，配置了HDMI接口的設備增長量。 按照這個趨勢，到2009年，全世界將會有接近3億臺搭載有HDMI接口的電子設備，也就是說屆時全球平均每20人就會擁有一個有HDMI接口的電子產(chǎn)品，對于所有的廠家而言，都是一個充滿商機的大蛋糕。 第一節(jié)：HDMI標準的普及狀況 由于HDMI技術在傳輸數(shù)字影音信號方面的突出優(yōu)勢，自2002年HDMI1.0標準推出以來，搭載了HDMI接口的設備就逐漸開始多了起來。從面向大眾的數(shù)字視聽產(chǎn)品、AV影音放大器、等離子電視機、液晶電視、數(shù)碼攝像機、DVD影碟機、PC顯卡、筆記本電腦、PC顯示器，HDMI接口已經(jīng)在家電和PC領域得到了非常廣泛的應用,到2007年末，采用HDMI技術的設備數(shù)量已經(jīng)超過1億臺。而下面一組數(shù)據(jù)就表明了自HDMI標準發(fā)布以來，配置了HDMI接口的設備增長量。 按照這個趨勢，到2009年，全世界將會有接近3億臺搭載有HDMI接口的電子設備，也就是說屆時全球平均每20人就會擁有一個有HDMI接口的電子產(chǎn)品，對于所有的廠家而言，都是一個充滿商機的大蛋糕。 第二節(jié)：HDMI標準的收費模式 作為HDMI標準的發(fā)起者組織：HDMI Founders在推廣HDMI標準的時候，并不是本著“救世濟人”的原則，單純的推廣一種領先的技術，其背后還有著更深層次的商業(yè)原因。這就要從HDMI芯片主要供應商——Silicon Image公司說起。
在本文的開頭部分，我們就說過HDMI標準是由日立、松下、飛利浦、Silicon image、索尼、湯姆遜、東芝這七家公司共同制定，而這七家公司中，掌握了HDMI標準最核心技術的便是美國的Silicon Image（晶像）公司，它不僅掌握著HDMI核心的TMDS差分信號傳輸技術，也是全世界最大的HDMI主控芯片供應商，因此，HDMI標準的普及程度就和Silicon Image公司之間產(chǎn)生了直接的利益關系。 為了更好的推廣HDMI標準，以Silicon Image公司為首，又成了一個專門的全資子公司“HDMI Licensing,LCC”。這個公司專門負責HDMI標準的更新、像設備商的推廣和對各種搭載了HDMI產(chǎn)品的認證和測試工作。當然，當初制定HDMI標準的其余六家公司，也成了HDMI Licensing公司的創(chuàng)建者，但是占據(jù)的份額相對較小。 天下沒有免費的午餐，HDMI技術雖好，影音設備廠商們想要使用的話，就需要給HDMI Licensing公司支付相應的費用。而費用的構(gòu)成也比較多，主要有以下幾種收費項目。 1 每種使用HDMI的設備需要繳納每年15，000美元的授權費，如果要加入HDCP功能，還需支付額外的15，000美元。對于HDCP功能，幾乎很少有廠家會選擇放棄，不然他們的產(chǎn)品將缺乏基本的競爭力。 2 為了保證裝有HDMI接口的設備之間的兼容性，廠商們還需參加AUTHORIZED TESTING CENTER舉辦的HDMI ATC兼容性測試。針對不同的設備，收費如下： 1) 視頻源設備（如DVD播放機） 測試費: 7500美元一臺； 2) 接收設備（如平板電視） 測試費: 7500美元一臺； 3) 多一個HDMI輸出口: 2250美元； 4) 重測費用:視頻源設備、接收設備、轉(zhuǎn)發(fā)設備、線材最初分別是4500美元，4500美元，6600美元，1800美元； 3 每臺用于商業(yè)化的設備，還需要單獨繳納15美分的專利費和4美分的HDCP專利費。如果使用HDMI的LOGO，每臺設備還需交納5美分。 上面這三項收費，還僅僅是HDMI Licensing收入的一部分，另外一部分收入則來自于販賣HDMI主控芯片的收入，不過，目前世界上能提供HDMI主控芯片的廠家除了Silicon Image，還有像安捷倫等其他廠商。 根據(jù)設備制造商實力的不同，在一款產(chǎn)品上增加HDMI接口的做法將帶來不同程度的成本提升。即便是忽略HDMI專利費攤薄后對成本的影響，廠商在每個硬件成本上的增加額度將至少在20美元以上。因此HDMI Licensing的收費標準也遭到了很多實力不濟的廠商以及IT業(yè)廠商的責難。 特別是對于價格競爭激烈，產(chǎn)品單價嚴重下滑的IT產(chǎn)品（如顯卡）而言，加入對HDMI的支持，將帶來終端產(chǎn)品售價的大幅提升。因此，高昂的授權費和認證費用也在相當程度上影響了HDMI標準在IT產(chǎn)品中的普及速度，而對于利潤較為豐厚的家電，HDMI技術則得到了快速普及。 HDMI Licensing也認識到了如此高額收費對市場推廣帶來的不利影響，并在近期對收費標準做了一定程度的調(diào)整。調(diào)整后的收費標準如下 1 每種設備的年費降低到10，000美元。 2 ATC認證中的部分費用也進行了調(diào)整： 不過，即使是經(jīng)過價格調(diào)整的收費方案，也還是顯得偏高，因此，HDMI要想成為真正的橫跨PC/家電領域的通用數(shù)字接口，還需要在價格方面多做一些調(diào)整和讓步。 第三節(jié)：HDMI的“De facto”推廣策略 “de facto”是拉丁文，表示“實際上存在的、盡管不是合法或沒有通過官方確認，但實際上卻行使權力的東西”。很多時候，某項標準的使用率高，沿用的人多，它就變成了事實上的標準。在數(shù)字接口方面，最典型的例子就是USB。 早在1995年，就已經(jīng)有PC機帶有USB接口了，但由于缺乏軟件及硬件設備的支持，這些PC機的USB接口都閑置未用。1998年后，隨著微軟在Windows 98中內(nèi)置了對USB接口的支持模塊，加上USB設備的日漸增多，USB接口才逐步走進了實用階段。
USB并不是政府強制的，但市場推動USB成為一個事實上的標準。這幾年，隨著大量支持USB的PC被普及，其逐步成為PC的一種標準接口已經(jīng)既成為事實。在接收端，最新推出的PC機幾乎100%支持USB；而在源端，也有越來越多的便攜設備和電腦外設支持USB接口，例如數(shù)碼相機、MP3、掃描儀、打印機、鍵盤、鼠標等等。而且很顯然，業(yè)界將繼續(xù)流行在USB端口上實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊和電力傳輸?shù)哪芰?，甚至中國還頒布了基于USB接口充電的行業(yè)標準，足以看出其普及程度。 因此,HDMI在市場終端的做法將效仿USB的成功之路，通過大量裝備HDMI接口設備的上市，讓HDMI成為在數(shù)字影音方面的一個實際行業(yè)標準。 第四章 HDMI推廣過程中的主要問題 雖然HDMI標準有著種種先進之處，但是在其推廣和應用的過程中，并非一帆風順，無論是廠家，還是最終的消費者，都難免會遇到一些問題，特別是不同HDMI設備之間的兼容性問題，在很大程度上也影響著HDMI標準的推廣速度。 第一節(jié)：廠商在生產(chǎn)HDMI設備時的問題 互聯(lián)互通性(互操作性)是幾乎所有新技術在發(fā)展初期都會遇到的問題，通常是由技術標準機構(gòu)或第三方機構(gòu)組織的互聯(lián)互通性測試解決。HDMI設備間的互通性問題，是指帶有HDMI接口的源端(發(fā)送端)設備，與同樣帶有該接口的接收端設備互聯(lián)時，出現(xiàn)不能正常工作的現(xiàn)象，尤其是遇到不同廠商的設備互聯(lián)時，出現(xiàn)一些不能聯(lián)通的現(xiàn)象。例如：同樣帶有HDMI接口的電視機和DVD連接時，出現(xiàn)無畫面、無聲音、聲音圖像不同步，甚至完全不工作的現(xiàn)象。 造成HDMI產(chǎn)品間兼容性問題的主要原因，我們認為主要是一下幾點造成的： 一、HDMI技術太新太復雜，各個廠商技術水平和實現(xiàn)方式存在差別； 二、由于HDMI接口已經(jīng)成為家電產(chǎn)品的標配，市場上HDMI家電的種類和數(shù)量非常多； 三、HDMI ATC測試雖然能夠解決絕大部分問題，但仍不能夠解決所有的問題； 四、一些不負責的廠商或者是中小廠商，因為不愿意承擔HDMI相關測試費用，而根本不去做測試。 而在HDMI產(chǎn)品的兼容性問題方面，一般來說，國際品牌的產(chǎn)品兼容性要好于國產(chǎn)品牌的兼容性；知名大廠產(chǎn)品的兼容性要好于小型企業(yè)所生產(chǎn)設備的兼容性。而廠商的設備之所以容易產(chǎn)生兼容性問題，也并非簡單的經(jīng)濟方面的原因。 實際上，造成設備兼容性問題的最主要原因是廠商技術水平有限，但又沒有去做HDMI ATC認證測試——這種測試可以基本保證HDMI設備的互聯(lián)互通問題。因此很多源端產(chǎn)品(例如DVD和機頂盒)制造商在設計的時候，并沒有依照HDMI設計指南(白皮書)，隨意性比較大，所以源端產(chǎn)生的是非標信號，接收端在解碼時便出現(xiàn)問題； 除了設備本身的問題，造成兼容性不佳的另一個重要原因是很多HDMI線材沒有經(jīng)過HDMI ATC認證，標準化很差，不同廠商的產(chǎn)品都不一樣。雖然實際應用的時候，HDMI連接線從 第二節(jié)：HDMI ATC認證的先天缺陷 除了因為HDMI技術復雜和部分廠商不重視HDMI認證測試外，還有一個造成互通性問題的重要原因——ATC測試有一定的局限性，即使通過了ATC測試，也不能夠完全保證互通性。因此Silicon Image針對互聯(lián)互通問題又推出了另一項名為Simplay HD的測試，作為對HDMI ATC認證測試的補充——由于Silicon Image是HDMI標準組織的最主要成員，這兩項測試分別由Silicon Image旗下的兩家子公司操作，不過ATC是以HDMI標準組織的Simplay HD是以Silicon Image公司的名義進行。
也正是因為這項測試都是由Silicon Image主導，而且Silicon Image自己又銷售芯片，有競爭對手就指出，作為HDMI標準組織的最主要成員，Silicon Image不去完善ATC測試，而新增加一道測試和收費，目的只是打擊HDMI芯片競爭對手。雖然在早期Silicon Image在HDMI芯片市場一家獨大，但是隨著硅谷數(shù)模、ADI和NXP等廠商迅速趕上， Genesis、Trident和晨星(Mstar)等視頻處理器廠商集成HDMI接口，以及晶瀚科技等新廠商的加入，Silicon Image的市場份額不斷下滑，目前Silicon Image的客戶主要是日本消費電子制造商——這些廠商大多也是HDMI標準組織的成員。
而在實際中，幾乎所有通過了ATC測試的HDMI產(chǎn)品在其實驗室進行互聯(lián)互通測試時，都曾經(jīng)出現(xiàn)了一些細小問題，如插拔Cable/開關源端/切換DVD分辯率/切換畫中畫時出現(xiàn)噪音、花屏、閃屏和很長時間不能夠正常顯示畫面和聲音等情況。所以即使在要求嚴格的北美市場，經(jīng)過了這么長時間的發(fā)展，幾乎所有上市的HDMI家電都通過了ATC測試，但仍存一些細的互聯(lián)互通問題，帶來了諸如顧客抱怨、投訴和退貨等問題，增加了商家和廠商的額外成本。雖然退貨現(xiàn)象很少，但仍比模擬接口的產(chǎn)品高得多。因此，2006年底美國最大的家電連鎖銷售商BestBuy向其所有電視機、DVD和機頂盒供應商發(fā)信，要求自2007年1月1月起，所有新進入BestBuy銷售的HDMI家電，必須通過額外的Simplay HD測試。 第三節(jié)：Simplay HD過高收費帶來的障礙 雖然Simplay HD認證可以有效解決設備之間的兼容性問題，但是很顯然，Silicon Image并沒有想把它做成一道免費的大餐，而是又把Simplay HD認證看成了一個重要的生財之道。下表就顯示了Simplay HD認證在2007年的收費狀況。 非常明顯，Simplay HD認證中所有的項目費用都發(fā)生了巨大的變化，漲幅之劇烈實屬罕見。因此也有不少廠商都認為這個測試太不合理。Silicon Image這樣做是逆向而上，與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展背道而馳，而對這個測試產(chǎn)生了強烈的抵觸心理。
如果Simplay HD認證的費用不能大幅度調(diào)整，那么對于改善HDMI設備的兼容性問題，并不能起到明顯的推動作用，特別是那些將對HDMI普及起到重要作用的中小廠商們，如此高額的費用著實是一個巨大的難題。 第五章 HDMI技術面臨的機遇和挑戰(zhàn) 第一節(jié)：HMDI的有力對手——DisplayPort技術 作為一種并不算新的技術,HDMI標準距離最初推出的2002年已經(jīng)過去了大約5年的時間。對于快速發(fā)展的電子行業(yè)來說，5年時間絕對可以算一段比較長的時間，雖然通過不斷的推出新版本，HDMI標準在規(guī)格方面不斷刷新著自己的記錄，同時，另外一種有著不輸于HDMI性能的數(shù)字化接口——DisplayPort技術也在不知不覺中進入了廠商和大眾的眼睛。 1.DisplayPort技術的特點： DisplayPort最初提出是在2005年5月，由VESA視頻標準組織推出的，免使用許可費的數(shù)字接口技術。它主要針對PC應用而設計，它可廣泛連接顯卡、芯片組和液晶顯示器等，經(jīng)過近2年的技術發(fā)展和標準整合，最新的1.1版Display Port的應用范圍開始跨越PC領域，延伸到平板電視和投影機等消費電子市場，它還符合1.3版HDCP(High Bandwidth Digital Content Protection)著作權保護規(guī)格，因此藍光和HD DVD等高清影碟都能通過Display Port接口傳輸。Display Port在今年1月的CES展會上得到了Intel、AMD、GENESIS、NVIDIA、Lenovo、HP和三星等IT和家電大廠的支持。
與HDMI相同的，DisplayPort也是一種可以同時傳輸聲音與影像數(shù)據(jù)的連接模式，但是設計的主要著出發(fā)點來自于PC產(chǎn)品層面，因此在傳輸機制上來借鑒了PC上的PCI總線技術，PC上的顯卡可以輕松實現(xiàn)。由于DisplayPort利用了目前傳輸速率為2.5Gbps的PCI Express電氣協(xié)議層，并且獲得4條個傳輸通道，總共可以實現(xiàn)多達10.8Gbps的頻寬表現(xiàn)。在數(shù)據(jù)傳輸速率上要略微領先于HDMI 1.3的Type A/C規(guī)格。
相比于HDMI技術，DisplayPort的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面： 1.DisolayPort完全支持了WQXGA+（2560×1600）、QXGA（2048×1536）等分辨率，色深完全支持到了30及36位（RGB每原色10/12bit）。此外，DisplayPort借鑒了HDMI的優(yōu)勢，完全實現(xiàn)了視頻音頻一條線，在結(jié)構(gòu)上，有一個輔助通道完全實現(xiàn)了音頻的傳輸。而基于封包的傳輸規(guī)則，可以很多樣化的切割應用，比如說單屏幕多重畫面／子母畫面輸出等方式，可以比較容易的實現(xiàn)。 2.DisplayPort采用微封包傳輸(Micro-Packet Architecture)架構(gòu)傳輸:在主鏈路上，所有的視頻、音頻數(shù)據(jù)流都被打包為微封包(由64個碼組成)。同時，微封包架構(gòu)可以在同一條線路內(nèi)傳輸多組視頻，而HDMI所采用的交換式傳輸就限定一條鏈路只能傳輸一組視頻。此外，這種架構(gòu)很容易地在現(xiàn)有傳輸中追加新的協(xié)定內(nèi)容，如內(nèi)容防拷協(xié)定等。 4.除了對HDCP的支持，DisplayPort還加入了DPCP內(nèi)容保護機制,即DP內(nèi)容防復制保護:微封包架構(gòu)可彈性追加傳輸協(xié)議，DPCP采用經(jīng)改進的新型的防復制保護機制,利用AES型高速128位內(nèi)容加密，沒有選用HDCP規(guī)范中使用的40位密鑰。
DisplayPort技術的推出時間剛剛2年，但是它體現(xiàn)出來的優(yōu)勢已經(jīng)讓不少廠家投入了DisplayPort的懷抱，特別是在產(chǎn)品更新頻繁的IT領域，DisplayPort如今受到了業(yè)界廣泛的支持：安捷倫，AMD，Apple，Broadcom，Dell，Intel，NVIDIA，Philips，ViewSonic甚至聯(lián)想等好幾大PC廠商都跨入了支持的行列。 雖然DisplayPort受到了IT廠商的青睞，但是在家用電器和傳統(tǒng)數(shù)字影音設備方面并沒有得到很好的推廣，因此Displayport技術要想成為橫跨PC、電器領域的第一標準，暫時還不具備足夠的實力。這也給HDMI帶來了繼續(xù)發(fā)展壯大的機會。
用HDMI Licensing總裁Leslie Chard的話來說：“隨著越來越多搭載HDMI接口的個人計算機產(chǎn)品在2006與2007年陸續(xù)問市，HDMI已迅速成為許多個人計算機使用者心目中最理想的數(shù)字接口。由于HDMI接口在高分辨率消費性電子市場領域的高普及度，加上與眾多HDMI與DVI產(chǎn)品之間的兼容性，使HDMI自然而然地成為計算機使用者的直覺選擇，并讓計算機制造商能更進一步擴展市場版圖。”，因此鞏固家電市場的優(yōu)勢、拓展PC市場的占有率，將是今后HDMI面對DisplayPort時的主要競爭手段。 第二節(jié)：HDMI面對的機遇 雖然受到了來自Displayport技術的嚴重挑戰(zhàn)，但是HDMI方面并沒有出現(xiàn)兵敗如山倒的局面，相反，競爭對手的出現(xiàn)有力的刺激了HDMI自身的革新，例如最新的HDMI 1.3版本，就是在DisplayPort推出后的最新規(guī)格，除了在最高傳輸速率和支持的分辨率方面略輸于對手之外，HDMI在高色深、廣色域方面還是走在了DisplayPort之前。 而根據(jù)最新的HDMI 1.3版本中出現(xiàn)的新特性，也將吸引更多的設備制造商投入到對HDMI標準的支持陣營中。據(jù)目前絕大部分制造商公布的產(chǎn)品計劃，幾乎所有的新型高清DVD格式（HD-DVD 和BD藍光DVD）以及次世代電視游戲機（包括SONY的PLAYSTATION 3），都將使用到HDMI 1.3 標準中的新增功能。而數(shù)字電視更新的步伐則要相對慢一些，這主要是受到液晶電視顯像原理的限制，相信隨著高性能RGB-LED背光技術和OLED有機發(fā)光EL技術的成熟，今后的平板電視將能夠利用HDMI 1.3標準中高色深帶來的好處，呈現(xiàn)比以往更加貼近真實生活的畫面。 對于DispalyPort沒有使用專利費的問題，也不能簡單的看待：DisplayPort雖然不收許可證費，但這可能并不意味廠商就可以一直免費使用該標準，因為該標準擁有的200項專利，分別屬于10-20家不同的開發(fā)商，它并沒有保證這些開發(fā)商不會向終端系統(tǒng)制造商收取專利使用費。因此設備制造商最后可能不得不分別與這些專利開發(fā)商商談專利費問題，費時又費力，很可能還會更費錢。而采用HDMI接口，只需要向HDMILicesing一家付費即可。 在DisplayPort起家的PC方面，HDMI其實也取得了不少的成績：支持 HDMI 的其他個人電腦產(chǎn)品，包括下列零售插入式(add-in)顯卡：華碩(Asus) EN7600GT和EAX1600Pro、ATI Mobility Radeon X1600、精星(Gecube) X1650XT和HV1650XT、技嘉(Gigabyte) GV-NX 寫在最后： 通過對HDMI標準的全面解析，不知你是否已經(jīng)對看似神秘的HDMI不再感到陌生和困惑?？偟膩碚f，作為21世紀之初一種已經(jīng)得到了眾多認可的數(shù)字傳輸技術，HDMI雖然面臨著一定的競爭壓力，也存在著或多或少的問題，但是已經(jīng)開始顯露出在數(shù)字接口領域的王者地位。對消費者而言，對他們最有利的并不是性能實力最強的技術，而是具有良好性價比的技術和產(chǎn)品，因此HDMI要想真正成為橫跨IT、家電領域的標準化數(shù)字傳輸技術，還需要一段很長的路要走。 附件： HDMI常見問題 (FAQ) 本章主要收集了一些關于HDMI規(guī)格中涉及到的常見問題，特別是針對HDMI 1.3規(guī)格的常見問題，讀者可以通過它們加強對HDMI標準的了解和認識。 問：“深色 (Deep Color)”這個技術有什么意義？為什么HDMI1.3要突出對它的支持？ 答：深色 (Deep Color) 功能能夠使 HDTV 和其它顯示設備的效果從幾百萬色彩提升至數(shù)十億色彩，能夠讓消費者在顯示設備上欣賞前所未見的生動真實的色彩。深色 (Deep Color) 消除了屏幕色帶，實現(xiàn)了顏色之間的平滑色調(diào)過渡和細微色階變化 – 呈現(xiàn)更加細致逼真的畫面（尤其在低亮度下）。支持更大的對比度，能夠呈現(xiàn)黑白顏色之間更多倍數(shù)的灰度陰影，實現(xiàn)更佳的色彩補償。HDMI 1.3 支持的色深將舊版本HDMI 規(guī)范的最大 8 位分辨率提升至 10 位、12 位和 16 位紅/綠/藍色深的色彩空間。HDMI1.3突出推高色深的支持，因為這是除了改善分辨率外，提升畫質(zhì)的有效方法。 問：HD DVD 和藍光播放器是否能夠支持深色 (Deep Color) ？何時能夠出現(xiàn)包含深色 (Deep Color) 內(nèi)容的 HD DVD 和藍光光盤？ 答：從技術角度講，如果播放設備具備所需的視頻處理能力，能夠呈現(xiàn) 10 位的內(nèi)容，當前的解碼器就能夠呈現(xiàn)深色 (Deep Color) 內(nèi)容。目前在專業(yè)環(huán)境下已經(jīng)實現(xiàn)。PS3 在 2006 年 11 月發(fā)布后將成為市場上首款支持深色 (Deep Color) 功能的設備。據(jù)估計，隨著新型播放器開始加入呈現(xiàn) 10位內(nèi)容的處理功能，將會出現(xiàn)更多支持深色 (Deep Color) 功能的設備。然而，為了讓消費者能夠廣泛使用到此功能，標準團體將需要將 10 位內(nèi)容定義入規(guī)范。 目前，電影工作室并沒有發(fā)售 10 位色深的內(nèi)容。然而，電影本來就是大于 8 位的內(nèi)容，為了在傳統(tǒng)消費設備上播放而削減到了 8 位色深。當播放器能夠呈現(xiàn) 10 位色深的內(nèi)容時，電影工作室就能有機會創(chuàng)作在這些設備上播放的 10 位色深的內(nèi)容。 問：什么是HDMI1.3規(guī)格中新出現(xiàn)的“xvYCC”？ 答：HDMI 1.3 采用了 IEC 6 問：“深色 (Deep Color) ”與“xvYCC”之間有什么區(qū)別？ 答：深色 (Deep Color) 增加了 RGB 或 YcbCr 色彩空間界定范圍內(nèi)的色彩精確度，而 xvYCC 擴展了設備能夠從人類肉眼所能感知的色彩范圍中捕捉到的色彩空間范圍（界限）。 問：市場上已有支持 xvYCC 的高清電視。這僅僅是顯示技術還是包含在內(nèi)容當中？如果僅僅是一種顯示技術，為什么是 HDMI 的一部分？ 答：為了真正發(fā)揮 xvYCC 的優(yōu)勢，必須使用能夠捕捉 xvYCC 內(nèi)容的設備制造內(nèi)容，源設備必須支持xvYCC ，接口（在這里是指 HDMI）必須支持 xvYCC，以使設備能夠分享 xvYCC 信息， 顯示設備也必須支持 xvYCC 。目前市場上的 xvYCC 顯示設備基本上能夠?qū)斍暗膬?nèi)容擴展至更廣闊的色彩空間。最終結(jié)果可能是更廣闊的色彩范圍，但是如果要真正發(fā)揮 xvYCC 的優(yōu)勢，整套設備鏈中的每個設備都必須支持這個功能。 問：我是否需要 HDMI 1.3 來聽HD DVD 或藍光播放器上新的 Dolby TrueHD 和 DTS Master HD音頻格式的內(nèi)容？ 答：不需要。HDMI 能夠靈活地以無壓縮的 PCM 流或編碼流的形式傳輸這些新的高清晰無損音頻格式。PCM 標準支持“脈沖碼調(diào)節(jié)”，是一種對計算機、消費電子設備、CD、DVD 等設備中的數(shù)字音頻進行編碼的標準方式。Dolby Digital Plus、Dolby TrueHD 以及 DTS Master HD 編碼信息流都能通過所有版本的 HDMI 以編碼的 PCM 的格式傳輸。HDMI 支持采樣為 192kHz、24 比特的最高質(zhì)量的無壓縮 PCM 音頻。 如果要使用 PCM 輸出，消費者必須確認他們的 HD-DVD/藍光播放器支持將 HD 音頻格式解碼為多聲道 PCM，而且他們的 AV 接收器或前置放大器處理器能夠通過 HDMI 輸入接口支持多聲道PCM。請查看您的用戶手冊或產(chǎn)品規(guī)格單，以確定您的設備是否支持這種 PCM 功能（我們相信幾乎所有 HD-DVD 和藍光播放器都支持這種功能，但還是需要用戶確認。）支持 HDMI v1.3 和更高版本的設備應該還提供以 AV 接收器可解碼的壓縮編碼流形式傳輸高清晰音頻格式的選項。 問：為什么說音口形同步重要？ 答：通常數(shù)字電視的視頻處理需要緩沖，因此視頻有延遲，而音頻即使需要處理也幾乎無需緩沖，因此延遲很小或沒有延遲。因此，音頻和視頻就無法同步，人們很容易感覺到多媒體內(nèi)容的音頻比視頻的動作提前，就好像配音很差的電影效果。HDMI 1.3 提供了一種方法，能夠?qū)⒃O備的音頻流播放時間自動調(diào)節(jié)為與視頻精確同步。 問：消費者需要哪個版本的 HDMI 來觀看 1080p 的內(nèi)容？ 答：HDMI 從 2002 年發(fā)布的 1.0 版開始都支持 1080p 的分辨率。然而，由于 HDMI 能夠?qū)崿F(xiàn)很多功能（比如 DVD 音頻和 SACD），制造商可以自由選擇是否在設備中集成支持 1080p 的功能。由于 1080p 內(nèi)容還沒有普及，而且為了支持 1080p 而更換內(nèi)部電子元件將增加成本，因此一些電視和設備制造商選擇不在產(chǎn)品中集成 1080p 功能。觀看 1080p 的分辨率要求 HDTV 至少具備支持 1080p 像素分辨率的顯示器。現(xiàn)在，許多 HDTV 的設計采用了支持 720p 像素分辨率的顯示技術（例如 PDP、LCD 和微顯示屏幕），但是將迅速變更為 1080p 。 此外，目前的一些 1080p HDTV 僅支持720p 或 1080i 的HDMI 輸入，然后進行視頻處理，將720p/1080i 信號轉(zhuǎn)化為 1080p 。隨著可獲得的 1080p 內(nèi)容和媒體源的逐漸增加，HDTV 在顯示上全面支持 1080p，而且 HDMI 電子產(chǎn)品在 2006 年初開始打入市場，這種狀況正在發(fā)生變化。 問：HDMI 是否向下兼容 DVI（數(shù)字視頻接口）？ 答：是。然而，如果消費者購買可用于驅(qū)動電視的帶有 DVI 接口的計算機，而不是單獨的計算機顯示器，應該確認它不僅支持電腦顯示器，也支持電視格式。此外，由于需要 HDCP 版權保護的內(nèi)容要求 HDMI 和 DVI 兩種設備都支持 HDCP 才能正常觀看視頻內(nèi)容，消費者可能想要確認 DVI 接口支持高帶寬數(shù)字內(nèi)容保護 (HDCP) 。 問：在購買HDMI 1.3線纜時需要注意哪幾點？ 答：盡管目前市面上的絕大多數(shù)電纜只能作為標準電纜，但是，其中許多(特別是 1.看HDMI線材使用的電纜號：標準HDMI電纜常使用的是28號或者30號線，而好的線材使用的是直徑更大的24或者22號線，因為越粗的電纜在傳輸高頻信號時衰減越小。 2.看線材是否鍍銀：高頻信號在傳輸?shù)臅r候，并非通過電纜的中心部分傳輸，而是在“趨膚效應”下沿著電纜銅芯表面?zhèn)鬏?，因此，好的線材會在銅芯外鍍銀，有效降低信號的損耗。 3.購買知名品牌的產(chǎn)品：這是一個在任何時候都適用的簡單方法，購買那些大品牌，標識明確的高速線材，是普通用戶的首選。 問：目前都有哪些設備配置了HDMI 1.3版本的接口 |
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