什么是HDMI? HDMI 1.3為我們帶來(lái)了什么?
HDMI (High-Definition Multimedia Interface) 是針對(duì)下一世代多媒體影音設(shè)備所開(kāi)發(fā)的傳輸接口,是終結(jié)以往影音分離傳輸?shù)娜陆涌冢黄渥畲髠鬏斔俣瓤蛇_(dá) 5Gb/s,除影像數(shù)據(jù)外,更可同時(shí)傳輸高達(dá)8聲道的音訊信號(hào);非壓縮式的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸,可有效降低數(shù)/類轉(zhuǎn)換所造成的信號(hào)干擾與衰減。
這個(gè)HDMI傳輸標(biāo)準(zhǔn)是由日立、松下、飛利浦、Silicon Image、索尼、湯姆遜、東芝共7家公司2002年的4月開(kāi)始發(fā)起的,同年12月上述七家公司共同正式推出了HDMI 1.0規(guī)格。
目前數(shù)字視頻連接一般用DVI,而HDMI則是基于DVI制定的,可以看作是DVI的強(qiáng)化與延伸。不過(guò),HDMI具有支持超高分辨率、出色的抗衰減能力、可以同時(shí)傳輸音頻和視頻、支持更多的原色色深數(shù)字視頻信號(hào)等優(yōu)勢(shì)。此外,HDMI可搭配寬帶數(shù)字內(nèi)容保護(hù)(High-bandwidth Digital Content Protection;HDCP),其采用authentication protocol(認(rèn)證協(xié)議)、shared secret key (共享密鑰協(xié)議)與HDCP裝置相互確認(rèn)機(jī)制三個(gè)主要協(xié)議來(lái)保護(hù)版權(quán)內(nèi)容。整個(gè)HDCP保護(hù)系統(tǒng)是40bit編碼所組成,乍看之下,裝置與裝置之間的溝通加密保護(hù)似乎堅(jiān)不可破,研發(fā)商也信心十足的表示此加密系統(tǒng)不會(huì)像上一代DVD所采用的CSS編碼那般容易被破解。正是由于HDMI內(nèi)嵌HDCP內(nèi)容保護(hù)機(jī)制,所以對(duì)好萊塢具有特別的吸引力。
此02年推出HDMI 1.0版本以來(lái),HDMI規(guī)范已經(jīng)升級(jí)數(shù)次:2004年5月HDMI升級(jí)到HDMI 1.1版本,接著為了更好的兼容PC系統(tǒng),HDMI LLC在05年8月23日推出了HDMI的1.2版-----此次修訂增加了若干條非常重要的改進(jìn),以方便PC連接和數(shù)字音頻流(SACD等)的傳輸。目前,HDMI再次升級(jí)到1.3版本,這是繼1.2版大幅擁抱PC平臺(tái)之后,此一新版在支持規(guī)格上有著進(jìn)一步的加強(qiáng),主要的增強(qiáng)項(xiàng)目有以下幾項(xiàng):
1、高速傳輸
HDMI 1.3版將原先4.96Gbps的帶寬倍增至10.2Gbps,藉由將Single Link TMD的165MHz寬度提升至340MHz,提升幅度約為 2 倍,希望通過(guò)Single Link即可符合未來(lái)更高流量的高解析數(shù)字內(nèi)容,若是有需要,也可采用雙連接規(guī)格,以更進(jìn)一步加大帶寬、達(dá)到680MHz。
2、更高色數(shù)
現(xiàn)有的HDMI 1.1及1.2版僅能支持到24bit色深,1.3版HDMI接口則是大幅擴(kuò)充至30-bit、36-bit以及48-bit(RGB或YCbCr),具有輸出一億色以上的能力,并大幅增加對(duì)比的階層。同時(shí)HDMI 1.3標(biāo)準(zhǔn)可以支持新一代的〝xvYCC〞color space,號(hào)稱具有目前color space規(guī)格的1.8倍顏色訊號(hào)輸出能力。HDMI LLC董事長(zhǎng)Leslie Chard表示,ATi和nVIDIA可以輕松地在GPU當(dāng)中集成新的規(guī)范,索尼PS3已經(jīng)支持“Deep Color"。事實(shí)上,藍(lán)光和HD-DVD規(guī)范都支持“Deep Color",但是雙方都還沒(méi)有宣布支持HDMI 1.3。
3、支持無(wú)損音效
在音源傳輸方面,由于目前流行的音效規(guī)格大多是采用壓縮過(guò)的音色,因此在動(dòng)態(tài)表現(xiàn)上難免會(huì)有失真的狀況,HDMI支持了多軌高流量的無(wú)壓縮音源或非失真壓縮音源(如Dolby TrueHD和DTS-HD Master Audio,這2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是目前Dolby Digital 5.1和DTS標(biāo)準(zhǔn)的升級(jí)版本)。其它一些改進(jìn)的小細(xì)節(jié),如針對(duì)迷你型終端增加了縮小版的接頭規(guī)格,以及自動(dòng)影音同步功能。當(dāng)然,基本的過(guò)往兼容也是必備的要件,1.3版完全兼容于1.2與1.1版。但是不幸的是,已經(jīng)支持之前HDMI版本的設(shè)備,無(wú)法通過(guò)更新BIOS、固件,或者升級(jí)驅(qū)動(dòng)程序來(lái)支持到HDMI 1.3規(guī)范。
由于屬于DVI的擴(kuò)展,HDMI 架構(gòu)數(shù)據(jù)傳輸仍使用TMDS(Transition Minimized Differential Signaling)協(xié)議。這個(gè)協(xié)議是Silicon Image公司提出的。這個(gè)協(xié)議與DVI標(biāo)準(zhǔn)連接使用的協(xié)議也是相同的。
從中可以看到:二者都是采用的數(shù)字T.M.D.S信號(hào)聯(lián)接,HDMI到DVI 無(wú)須轉(zhuǎn)換。HDMI標(biāo)準(zhǔn)將8位的數(shù)據(jù)通過(guò)編碼變成10位的信號(hào),以差分傳動(dòng)方式傳送。而音頻和視頻數(shù)據(jù)則通過(guò)3個(gè)TMDS數(shù)據(jù)通道來(lái)傳輸。基于DVD音頻標(biāo)準(zhǔn),HDMI支持1-8組非壓縮音頻傳輸,音頻支持48,96 or 192 kHz等多種采樣率。根據(jù)視頻格式,HDMI可以傳輸不同數(shù)量的采樣率在192KHZ的壓縮音頻。在這里,視頻信息以每24bit像素為一組的序列傳輸,同時(shí)以單位點(diǎn)時(shí)鐘周期傳輸10bit的速度傳輸。這里的點(diǎn)時(shí)鐘周期定義為每傳輸1個(gè)點(diǎn)(象素)所需的時(shí)間,數(shù)值上等于位傳輸周期的10倍。(在時(shí)間參數(shù)上有兩個(gè)專有名詞要區(qū)分清楚:Tpixel是指一個(gè)畫(huà)素的時(shí)間,Tbit是指一個(gè)位的時(shí)間。理論上Tbit是Tpixel的十分之一。HDMI也是利用眼狀圖來(lái)呈現(xiàn)訊號(hào)的振幅與抖動(dòng)(Jitter)狀況是否在規(guī)格內(nèi),這也是判斷訊號(hào)質(zhì)量的基準(zhǔn)。)
HDMI 1.3以前版本的點(diǎn)時(shí)鐘頻率的范圍可在25 MHz~165 MHz之間,但如果某種屏幕格式可以使用低于25 MHz的點(diǎn)時(shí)鐘頻率傳輸?shù)脑?例如,NTSC480i標(biāo)準(zhǔn)[480行,non-interlaced掃描]可以用13.5MHz的點(diǎn)時(shí)鐘頻率傳輸),那么它就可以用象素重復(fù)法(pixel repetition technique)來(lái)傳輸。HDMI標(biāo)準(zhǔn)可以達(dá)到每秒傳輸1650萬(wàn)點(diǎn)象素的速度。HDMI 1.3將升級(jí)340MHz,從這個(gè)數(shù)據(jù)我們也可以算出HDMI 1.3 能夠傳輸?shù)淖畲蠓直媛省?/P>
為了使你更好地理解點(diǎn)時(shí)鐘的概念以及其重要性,我們以HDTV的720p分辨率為例來(lái)說(shuō)明一下。720p代表著1280x720的分辨率。1280 x 720的乘積就是屏幕的象素?cái)?shù),再乘上幀速(在這里即屏幕刷新頻率,或垂直頻率),就可以得到在該分辨率下每秒傳輸?shù)南笏乜傸c(diǎn)數(shù)。例如1280 x 720的分辨率,60Hz的刷新率,則每秒傳輸55,296,000點(diǎn)象素,也即55.3 MHz。因?yàn)镠DMI標(biāo)準(zhǔn)可以達(dá)到每秒傳輸1650萬(wàn)點(diǎn)象素的速度,所以傳輸1280 x 720分辨率的數(shù)據(jù)綽綽有余。如果按目前視頻最高的屏幕分辨率1080p (1920x1080)來(lái)算,假設(shè)其刷新率為60 MHz,可以算出其需要124.4MHz的傳輸速率。顯然HDMI 1.2版本仍然可以,最新的1.3版本就更不用說(shuō)了。而且HDMI 1.3版本在雙連接下可以達(dá)到680MHz的傳輸速率,甚至可以支持更高商用產(chǎn)品的分辨率。