一、綜述
隨著音視頻產品和格式的發展,特別是HDTV產品日益被普通消費者所接受,高清格式節目所帶來的大量數據的傳輸壓力、更多的高保真聲道導致的布線混亂,以及日益重要的高清音視頻節目版權保護,都向技術發展提出了新的要求。
目前,主流數字家電的接口規范只能傳輸壓縮或未壓縮數字視頻信號,音頻信號需要單獨的接口進行連接,這在使用過程中給普通消費者帶來了諸多不便。1998年9月,Intel在其開發者論壇(Intel Developer Forum; IDF)上宣布成立數字顯示工作小組(Digital Display Working Group;DDWG)。并于1999年4月提出了DVI(Digital Visual Interface;數字視頻接口),成為計算機和電視可以共用的顯示設備接口。DVI的出現,正式提供了“數字輸出→ 數字輸入”的快捷方案。由于數字傳輸的諸多優勢,如今的PC顯示卡和顯示器都逐漸改成以DVI為主要輸出、入接口。但是DVI接口僅僅保持在視頻信號的傳輸方面,并沒有包括音頻信號的傳輸。
本世紀初,在Holly Wood大多數影音工作室、制片商、眾多著名電視節目供應商、有線電視工業界及大多數消費電子制造商的認同下,由Silicon Image倡導,聯合Sony、Hitachi、Panasonic、PHILIPS、THOMSON(RCA)、Toshiba等數家著名消費電子制造商成立的工作組共同開發,并簽署協議認可推出了高清晰度數字多媒體接口HDMI(High-Definition Digital Multimedia Interface;HDMI)接口標準,并于2002年12月正式公布了HDMI Version l.0規范。該接口推出后不久,DVD論壇便于2003年10月批準HDMI為標準信號傳送制式之一。2004年5月HDMI 1.1規格發布,2005年8月又推出了1.2標準,目前的最高版本是于2005年12月14日推出1.2a標準。
二、HDMI在應用方面的優勢
足夠的帶寬需求:眾所周知,數字高清視頻所需的數據量,以及相應的數據傳輸量是非常巨大的,連接信號源與接收端的數據接口和線纜必須能提供大于數字高清視頻播放所要求的帶寬,我們才可以看到真正的高清視頻影像。HDTV 1080p高清模式所需的數字帶寬大約在2.0Gbps~2.2Gbps之間,算上八聲道(7.1音響系統)的音頻傳輸需求,不過總的帶寬需求也沒有超過4Gbps。而HDMI 1.0標準可以在HDMI接口間提供5Gbps的傳輸帶寬,所以HDMI現在的協議完全可以滿足高清格式節目播放的要求。
不過HDMI不單單是只支持數字高清這么簡單,而且現在HDMI的規范標準才1.2a版而已,主流數字高清的高標準1080p在其現有基礎上支持完全沒有問題,但今后隨著數字高清標準的進一步提高,相信新的規范會在帶寬上有很大的提升,USB1.0到USB2.0,IEEE1394a到IEEE1394b的帶寬提升都是很好的先例。由此可以推斷,HDMI較大的擴展空間仍將能滿足未來視聽產品更大的帶寬要求。
音視融合:這是HDMI接口最振奮人心的地方,通過它我們可以直接欣賞到數字高清所帶來的震撼效果,而不用分開來傳送音頻和視頻,它也是目前為止唯一可以提供音頻視頻同時進行數字高清傳輸的接口。
超乎想象的簡潔:想象一下,在我們平常連接影音設備的工程是多么浩大。一般來說,視頻方面我們需要3條色差線,而音頻方面根據我們所用系統的不同,將會越來越復雜,比如5.1系統,我們將會采用6條連線,而7.1則更是需要8條連線。面對紛繁復雜的一大堆接線,相信所有人都會感到疲倦。而現在,對應HDMI接口,我們只需要一根連線就可以完成全部工作,并且HDMI能夠支持即插即用,最大化的減輕你的工作并使你的家庭影院系統遠離眾多連線的煩惱。
HDMI接口雖然功能強大,但是它卻非常小巧,只有平常所用的USB接口大小,比起龐大的DVI接口來,小巧的設計使得它更容易被安裝到設備中去,比如高清DV就是其能夠很好展示特性的空間。
良好的兼容性:無可否認,現在提供DVI接口支持的設備數量遠遠大于提供HDMI接口的設備數量。因為HDMI的起步比DVI晚了許多,為了能夠更加順利的推廣HDMI接口,HDMI完全兼容DVI(因為它們的原理比較相似,HDMI在針腳上和DVI兼容,只是采用了不同的封裝),通過DVI-HDMI接口轉接器,我們就可以方便的使用HDMI接口了
出色的抗衰減能力:HDMI在數據傳輸方面有著出色的抗衰減能力,這使得它在長距離傳輸上比DVI等方式更具優勢,而且HDMI抗衰減能力的出色之處還表現在它對線材的不挑剔,普通HDMI線與高價HDMI線的性能表現類似,這一特性使得消費者能夠節省不少在線材方面的花費。HDMI的卓越特性使得它在極限電纜長度的情況下都表現優異的性能,HDMI沒有指定線纜的距離限制,這也是很多網上都說HDMI沒有長度限制的原因。現在一般的線纜廠商提供的HDMI銅線都在15米以內,一方面有良好的可靠性保證,一方面價格比較利于消費者接受,這一距離范圍也遠遠超過DVI所能保證的5米距離。曾有人做過長達50米的HDMI線,據說還可以保證基本使用,可見其抗衰減能力的確不錯。不過這種方法一般來說不值得推薦,在更長距離傳輸中,還是推薦使用光纖或者帶信號放大功能的中繼器連接,以確保高質量的信號傳輸。
支持更多原色色深的數字視頻信號:DVI由于產生于PC平臺,其支持的原色的色深受限于True Color的24bit,即三原色各自有8bit數字視頻信號,而現在的數字電視要求的是36bit高逼真畫面,即要求三原色各自有12bit數字視頻信號。目前,DVI無法滿足這種要求,而HDMI則可以支持12bit數字視頻信號。HDMI的出現使我們可以欣賞到色彩層次更加豐富,暗影細節更多的畫面。
三、HDMI接口的一般介紹
一般的HDMI連接器分為Type A和Type B,通常Type A接口攜帶所有的HDMI信號,包括一個單一的TMDS link。而Type B連接器稍微大一些,攜帶了兩個TMDS Link,一般用于相對要求較高的計算機顯示方面。
一般而言,Type A的連接器可以滿足165KHz之下的傳輸需要,超過了165KHz則需要采用雙TMDS Link 的Type B類連接器。并且HDMI dual-link兼容DVI 1.0 dual-link結構。
如圖1所示,是Type A插座和插頭的結構示意圖。
其中,插座的外殼有一個鎖死裝置,以屏蔽電磁干擾;當插頭插入的時候,彈性的鎖死裝置會自動彈起。
如圖2所示,是Type B插座和插頭的結構示意圖。
類似的,其外殼上也有一個鎖死裝置,以屏蔽電磁干擾;當插頭插入的時候,彈性的鎖死裝置會自動彈起鎖死。
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