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。可以傳輸色階更加精確的圖像。
   * 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=16.7M種顏色，如果使用1.3標準中的10bit色深，那么可以顯示的色彩總量就會提升到2的10次方×2的10次方×2的10次方=10.7億色,已經(jīng)接近人眼能分辨的色彩極限。

HDMI 1.3導入深色的意義重大
    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。

采用xvYCC色域后的效果對比
    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。

Silicon Image公司的新方案可以實現(xiàn)兩路TMDS鏈路連接
    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。