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HDMI完全手册


第一节:HDMI 标准横空出世

HDMI 的全称是“High Definition Multimedia Interface 高清多媒体接口”。2002 年 4 月,来自电子电器行业的 7 家公司——日立、松下、飞利浦、Silicon Image、索尼、汤 姆逊、东芝共同组建了 HDMI 高清多媒体接口接口组织 HDMI Founders(HDMI 论坛),

开始 着手制定一种符合高清时代标准的全新数字化视频/音频接口技术。经过半年多时间的准备 工作,HDMI founders 在 2002 年 12 月 9 日正式发布了 HDMI 1.0 版标准,标志着 HDMI 技术 正式进入历史舞台。 HDMI 技术的推出,并不是这些厂家一时兴起的冲动行为,相反,在 HDMI 技术推出的背 后,还有这更多的深层次原因。 1999 年 4 月份,为了满足数字化时代高质量图形影像的要求,DDWG(Digital Display Working Group)数字显示工作组以美国 Silicon Image 公司的专利技术为蓝本,推出了一种 名为 DVI(Digital Visual Interface)的接口,旨在统一新时代数字显示接口标准。这一技 术并且得到了 IT 业内以 Intel、DELL、HP、IBM、微软等个大企业的广泛支持。经过 3 年多 的推广,DVI 技术在计算机显示输出领域得到了迅速运用,但是伴随着数字高清影音技术的 发展,DVI 接口也开始逐渐暴露出种种问题,甚至在一定程度上成为数字影像技术进步的瓶 颈。

DVI 接口 DVI 接口虽然是一种全数字化的传输技术,但是在开发之初,其最初目标就是要实现高 清晰、无损压缩的数字信号传输。由于没有考虑到 IT 产品和 AV 产品融合的趋势,DVI 标准 过分偏重于对计算机显示设备的支持而忽略了对数字平板电视等 AV 设备的支持。同时,对 于一直关注盗版问题的好莱坞出版商们,DVI 接口也没有提供他们所关心的版权防盗功能。 因此从最后的结果来看,DVI 接口虽然成功的实现了无损高清传输这一目标,但是过于专一 的定位也在相当程度上造成了整体性能的落后。下面我们看看 DVI 接口存在的主要问题: * DVI 接口考虑的对象是 PC,对于平板电视的兼容能力一般。 * DVI 接口对影像版权保护缺乏支持。 * DVI 接口只支持计算机领域的 RGB 数字信号,而对数字化的色差信号 无 法支持。 * DVI 接口只支持 8bit 的 RGB 信号传输,不能让广色域的显示终端发挥出 最佳性能。 * DVI 接口出于兼容性考虑,预留了不少引脚以支持模拟设备,造成接 口体积较大,效率很低。 * DVI 接口只能传输图像信号,对于数字音频信号的支持完全没有考 虑。 由于以上种种缺陷,DVI 接口已经不能更好的满足整个行业的发展需要。因此,无论是 IT 厂商,平板电视制造商,还是好莱坞的众多出版商,都迫切需要一种更好的能满足未来 高清视频行业发展的接口技术,也正是基于这些原因,才促使了 HDMI 标准的诞生。

第二节:HDMI 标准的主要特性和优势

在 HDMI 标准制定之初,并没有抛弃 DVI 标准中相对成熟且较易实现的部分技术标准。 整个传输原理依然是基于 Silicon Image 公司的 TMDS 编码技术。而对于 DVI 接口存在的各 种缺陷,HDMI 进行了大幅提升,主要体现在以下方面: * 更好的抗干扰性能,能实现最长 20 米的无增益传输。 * 针对大尺寸数字平板电视分辨率进行优化,兼容性好。 * 支持 EDID(注 1)和 DDC2B(注 2)标准,设备之间可以智能选择最佳匹配的连接方 式。 * 拥有强大的版权保护机制(HDCP),有效防止盗版现象。 * 支持 24bit 色深处理,(RGB、YCbCr4-4-4、YCbCr4-2-2)。 * 接口体积小,各种设备都能轻松安装。 * 一根线缆实现数字音频、视频信号同步传输,有效降低使用成本和繁杂程度。 * 完全兼容 DVI 接口标准,用户不用担心新旧系统不匹配。 * 支持热插拔技术。
注 1:EDID(Extended Display Identification DATA,即扩展显示识别数据),最初是为 PC 显示器设置的优化显示格式而设计的规范,存储在显示器中专用的容量为 1Kb 的 EEROM 存储 器中。而 HDMI 接口,则遵从并且扩展了此规范。HDMI 接口在数字电视中的 EDID 数据结构,与 PC 显示器的最大区别是编程数据可以是 128Byte 的倍数,它不仅规定数字电视显示的格式,也 规定数字视频信号和数字音频信号。

注 2:DDC2B 是主机与显示设备准双向通讯的协议标准,主要基于 I2C 通讯协议。只有主机 向显示设备发出需求信号,并得到显示器的响应后,显示设备才会像主机送出 EDID 资料。

上述仅仅罗列了 HDMI 技术相对于 DVI 技术的主要优势,而随着 HDMI 标准本身的发展, 其从最初的 1.0 版本也进化出了 1.2 版本和 1.3 等后续版本, 不仅性能更加强大, 兼容性也 更加出色。因此,HDMI 正在成为高清时代普及率最高、用途最广泛的数字接口。在现在任 何一台平板电视上,HDMI 接口都成了标准化的配置。 第三节:HDMI 传输原理解析 如同最顶级的发动机是 F1 赛车驰骋赛场的保障一样,HDMI 标准之所以拥有强大的数据 传输能力,和它的传输原理是分不开的,下面我们就看看 HDMI 标准的传输原理是什么。 HDMI 标准继续沿用了和 DVI 相同的, Silicon Image 公司发明的 TMDS(Time Minimized 由 Differential Signal)最小化传输差分信号传输技术。TMDS 是一种微分信号机制,采用的 是差分传动方式。这不仅是 DVI 技术的基础,也是 HDMI 技术的基础原理。 TMDS 差分传动技术是一种利用 2 个引脚间电压差来传送信号的技术。传输数据的数值 (“0”或者“1”)由两脚间电压正负极性和大小决定。

每一个标准的 HDMI 连接, 都包含了 3 个用于传输数据的 TMDS 传输通道, 还有 1 个独立 的 TMDS 时钟通道,以保证传输时所需的统一时序。在一个时钟周期内,每个 TMDS 通道都能 传送 10bit 的数据流。而这 10bit 数据,可以由若干种不同的编码格式构成。

TMDS 对每个像素点中的 RGB 三原色分别按 8bit 编码

TMDS 数据发送时序结构 一般来说,HDMI 传输的编码格式中要包含视频数据(HDMI1.3 版本前每个像素采用 24bit)、控制数据和数据包(数据包中包含音频数据和附加信息数据,例如纠错码等)。 TMDS 每个通道在传输时要包含一个 2bit 的控制数据、8bit 的视频数据或者 4bit 的数据包 即可。在 HDMI 信息传输过程中,可以分为三个阶段:视频数据传输周期、控制传输周期和 数据岛传输周期,分别对应上述的三种数据类型。 HDMI 带宽和 TMDS 的关系

而在 HDMI 标准中所规定的带宽,在 1.0 版本就设定为最高 4.96Gbps。那么这一数值是 怎么的来的呢?和 TMDS 又有什么关系呢?我们看下面的公式:

这是一个适用于所有串口传输接口带宽计算的公式。 在所有的数字电路中, 都有一个负 责提供基本频率的元器件——晶振, 它就像是一个精确的闹钟一样, 电路中所有的元器件都 按照它的节奏统一行动。比方说,某一运算电路的晶振频率是 100Hz,就是说这一电路在一 秒钟内可以进行 100 次运算过程。由此可见,晶振的工作频率越高,每秒所能处理的运算次 数就会越多,数据的处理能力也就会越强大。而 HDMI 标准中,这个原理同样适用。

HDMI 编码图例:3 个 TMDS 分别传输像素点的 RGB 数据 HDMI 电路中的时钟频率, 在最初制定时范围从 25MHz-165MHz 之间, 也就是说一个 TMDS 通道每秒最多能传输 165MHz×10bit=1.65Gbit 的数据,3 个 TMDS 通道一秒就可以传输 1.65×3=4.95Gbit 的数据,再加上控制数据,用标准方法表示就是 4.96Gbps 的带宽。而如 果用像素点来表示,那就是一秒可以传输显示 1.65G 个像素点(一个完整的像素点信息由 R/G/B 三原色信息构成)所需要的数据量。 在数字音频方面, HDMI 灵活的支持符合 IEC60985 L-PCM 标准的 32kHz、 44.1kHz 和 48kHz、

16bit 量化的立体声数字音频信号和 IEC 61937 标准的采样率为 192KHz,24bit 量化的单路 无压缩 PCM 数字音频信号,或者 8 路 96kHz 的声音数据流。此外,在家庭影院中常用的 DolbyDigital5.1 和 DTS 数字音频格式也能通过 HDMI 直接传输 第四节:HDMI 接口类型 按照电气结构和物理形状的区别,HDMI 接口可以分为 Type A 、Type B、 Type C 三种 类型。 每种类型的接口分别由用于设备端的插座和线材端的插头组成, 使用 5V 低电压驱动, 阻抗都是 100 欧姆。 这三种插头都可以提供可靠的 TMDS 连接, 其中 A 型是标准的 19 针 HDMI 接口,普及率最高;B 型接口尺寸稍大,但是有 29 个引脚,可以提供双 TMDS 传输通道,因 此支持更高的数据传输率和 Dual-Link DVI 连接。而 C 型接口和 A 型接口性能一致,但是体 积较小,更加适合紧凑型便携设备使用。 Type A 的物理规格

TYPE A 是最常见的接口形式

Type A 型 HDMI 插座成扁平的“D”型,上宽下窄。接口外侧设有一圈厚度为 0.5 毫米 的金属材质屏蔽层,防止来自外界的各种干扰信号。其中用于设备端的插座内径最宽处 14 毫米,高 4.55 毫米。19 跟引脚在中心位置分两层排列。每根引脚的宽度为 0.45 毫米,长 度为 4.1 毫米。

A 型的插头外径是最宽处 13.9 毫米,高 4.45 毫米。内部的引脚呈环状排列。而 HDMI 标准规定这些尺寸的误差要控制在相当小的范围内(0.05 毫米左右),以保证良好的接触 性。 以 Type A 为例,HDMI 各引脚的定义如下:

Type B 的物理规格

B 型 HDMI 接口的物理结构相比于 A 型接口,基本形状并没有太大变化,都是“D”型。 但是其插座端最大宽度达到了 21.3 毫米,比 A 型的 14 毫米足足大了一圈。 相应的,B 型接口的插头端尺寸也有所改变,具体看下图。

Type B 型接口

Type C 接口物理规格

C 型 HDMI 接口设计目的就是为了紧凑型便携设备, 因此 C 型插座的尺寸只有 10.5×2.5 毫米,而插头也只有 10.42×2.4 毫米。非常的小巧。

Type C - Type A 转换器 这三种 HDMI 接口之间并没有做到完全的兼容,也就是说 A 型头不能通过转接设备连接 到 B 型头, 型头又不能转接成 C 型头, B 不过由于 A 型头和 C 型头仅仅是物理尺寸上不一样, 他们之间是可以通过转换设备实现兼容的。

HDMI-DVI 之间的转换属于物理转换

由于和 DVI 采用了相同的 TMDS 传输机制, 所以 HDMI 对 DVI 接口拥有非常强大的兼容性。 目前市面上也有不少 HDMI-DVI 的转接头产品,对于没有 HDMI 的老设备而言非常适用。而 HDMI-DVI 转接头在实质上就是两种接头间的物理转换工具,只涉及到接口的形状、尺寸和 引脚定义, 在电路部分没有任何的变化。 HDMI 标准中也考虑到了和 DVI 设备兼容的问题: 而 只要 HDMI 设备检测到对方发送的信号中不包含 HDMI 标准中规定的特殊控制数据(VSDB 信 号,专门用于两个设备之间互相确认对方身份),就会把对方认为 DVI 设备,并且把传输规 格切换到 DVI 格式,从而保证了良好的兼容性。 第五节:HDMI 支持的显示格式 HDMI 的带宽我们在上文已经做过解析。在 HDMI 第一版规格中,就已经拥有了最大 4.95Gbps 的传输速率,这种传输速率能支持多大规格的显示格式呢?我们不妨先算一算 HDTV 中最高的 1080p 格式的码率是多少。 那么 HDMI 最初标准中的 4.95G 的带宽够不够时下最流行的 HDTV 全高清规格使用呢?我 们不妨再算一算。HDTV 中分别规定了 720p/1080i/1080p 三种分辨率规格。以最高规格的 1080p/60Hz 格式为例,其需要显示的总像素个数是 1920×1080=2,073,600(2.073M)个。 每秒刷新 60 次,所需要显示的总像素数量也就 1.24G 个,总数据量是 1.24×3=3.72Gbps, 因此用 HDMI 的 4.95Gbps 带宽用起来也是绰绰有余。

在 PC 显示领域, HDMI 接口支持 SXGA:1280×1024@85Hz 和 UXGA:1600×1200@60Hz 规格。 而在广播电视行业使用的 TV 格式中,则支持标清格式下的 480i、480p(含 16:9 格式)、 576i、576p 规格以及高清 HDTV 中的 720p、1080i、1080p 规格。 第六节:HDCP 版权保护技术解析 1.HDCP 版权保护机制的功能

HDMI 技术另一大特点,就是具备完善的版权保护机制,因此受到了以好莱坞为代表的 影视娱乐产业的广泛欢迎。例如美国的节目内容分销商 DIRECTV、EchoStar,有线电视业者 协会 CableLabs,都明确表示要使用 HDCP 技术来保护他们的数字影音节目在传播过程中不 会被非法组织翻拍。因此,HDMI 加入了 HDCP 版权保护机制后,从节目源方面就会有更加充 分的保障。

HDCP 全名为(High-bandwidth Digital Content Protection),中文名称是“高带宽数 字内容保护”。HDCP 就是在使用数字格式进行传输的信号的基础上,再加入一层版权认证 保护的技术。这项技术是由好莱坞内容商与 Intel 公司合作发开,并在 2000 年 2 月份的时 候被正式推出。HDCP 技术可以被应用到各种数字化视频设备上,例如电脑的显示卡、DVD 播放机,显示器、电视机、投影机等等。 这个技术的开发目的就是为了解决 21 世纪数字化影像技术和电视技术高度发展后所带 来的盗版问题。在各种视频节目、有线电视节目、电影节目都实现数字化传播后,没有保护 的数字信号在传播、复制的过程中变得非常容易,并且不会像模拟信号,经过多次复制后会 出现明显的画质下降问题。 因此会对整个影视行业产生极大的危害。 这也是 HDCP 在 21 世纪 之初就迅速诞生的原因。 相比于传统的加密技术,HDCP 在内容保护机制上走了一条完全不同传统的道路,并且 收到了良好效果。 传统的加密技术是通过复杂的密码设置, 让全部数字信号都无法录制或播 放,但 HDCP 是将数字讯号进行加密后,让非法的录制等手段,无法达到原有的高分辨率画 质。也就是说,如果你的设备不支持 HDCP 协议,录制或播放的时候效果会大打折扣,或者 根本播放不出来。

HDCP 是一种双向内容保护机制 此外,HDCP 还是一种双向的内容保护机制。也就是说,HDCP 的要求是播放的数字内容 以及硬件本身都必须遵照一套完整的协议才能实现, 其中一方面出现问题都可能导致播放失 败。打个比方,如果用户买的液晶电视有 HDCP 功能,但是 DVD 播放机却不带 HDCP 功能,那 么在看有 HDCP 版权保护的正版 DVD 时,是不能实现播放的。 2.HDCP 实现机制 每个支持 HDCP 的设备都必须拥有一个独一无二的 HDCP 密钥(Secret Device Keys),密 钥由 40 组 56bit 的数组密码组成。 这个部分 HDCP 密钥可以放在单独的芯片中, 也可以放在 其它芯片的内部,例如 ATI 和 Nvdia(世界两大著名显卡主芯片供应商)完全可以将它们放 入显示芯片中。每一个有 HDCP 芯片的设备会拥有一组私钥(Device Private Key),一组私 钥将会组成 KSV(Key Selection Vector)。KSV 相当于这台拥有 HDCP 芯片设备的 ID 号。

HDCP 传输器在发送讯号前,将会检查传输和接受数据的双方是否是 HDCP 设备,它利用 HDCP 密钥(Secret Device Keys),让传输器与接收端交换,这时双方将会获得一组 KSV 并 且开始进行运算,其运算的结果会让两方进行对照,若运算出来的数值相符,该传输器就可 以确认该接收端为合法的一方。

传输器确定了接收端符合要求, 传输器便会开始进行传输讯号, 不过这时传输器会在讯 号上加入了一组密码, 接收端必须实时进行解密才能够正确的显示影像。 换句话说, HDCP 这 并不是确认双方合法后就不管了, 这家伙还在传输中加入了密码, 以防止在传输过程中偷换 设备。具体的实现方法是 HDCP 系统会每 2 秒进行确认,同时每 128 帧画面进行一次发送端 和接受端计算一次 RI 值,比较两个 RI 值来确认连接是否同步。 密码和算法泄密是厂家最头疼的事, 为了应对这个问题, HDCP 特别建立了“撤销密钥” 机制。每个设备的密钥集 KSV 值都是唯一的,HDCP 系统会在收到 KSV 值后在撤销列表中进 行比较和查找,出现在列表中的 KSV 将被认做非法,导致认证过程的失败。这里的撤销密钥 列表将包含在 HDCP 对应的多媒体数据中并将自动更新。简单的说,KSV 是针对每一个设备 制定了唯一的序号,比较自然的可用号码是每个设备的 SN 号。这样一来,即便是某个设备 被破解了,也不会影响到整体的加密效果。

独立的 HDCP 芯片

集成了 HDCP 的 HDMI 主控芯片,Silicon Image 公司产品 总的来说,HDCP 的规范相当严谨,除了内容本身加密外,传输过程也考虑的相当精细, 双方设备都要内置 HDCP 才能实现播放。但是最后需要指出的是,HDCP 和 HDMI 或者 DVI 接 口之间并没有必然的联系, 只是 HDMI 标准在制定之初就已经详细的考虑到了对 HDCP 的支持, 并且在主控芯片中内置了 HDCP 编码引擎,因此在版权保护方面,要大大领先于 DVI 技术。 第七节:HDMI 音频功能解析 1.HDMI 音频功能浅析 在 HDMI 没有出现之前,数字音频信号的传输的主要依靠两种途径:采用标准 RCA 接口 的数字同轴电缆和 SPDIF 光纤传输。从传输的质量和特点上看,这两者各有千秋,但是都能 比较好的完成传输数字音频信号的目标。

同轴电缆都拥有比较完善的屏蔽层,中间的铜芯才是信号传输的通道 利用 75 欧姆同轴电缆传输数字音频信号是一种非常成熟且高质量的方式。这种接口标 准对设备端的硬件要求较低,但是在传输高频信号时,容易发生比较大的衰减,影响到最终 音质。

相比于同轴传输,光纤对设备接收、发射端的同步时许要求非常严格,在技术上比同轴 要难于实现, 但是光纤技术在长距离传输方面的优势非常明显, 不会出现同轴电缆长距离衰 减过大的问题,因此也得到了很多有距离限制以及新装修用户的青睐。 此外,无论是采用光纤传输,还是同轴电缆传输,都需要购买一根单独的连线,对于用 户来说,就意味着使用成本和复杂程度的增加。

HDMI 技术则综合了以上两者的优点:在物理层它没有采用对同步时序要求严格的光纤 连接,而是采用了成熟的电缆连接。其次,HDMI 理论上可以实现最高 20 米的无损耗数字音 频信号传播,那些对距离有要求的用户也能较好接受。最后,视频线缆和音频线缆的结合有 效降低了用户的购买成本,也能让设备端实现瘦身,同时降低厂商的生产成本。

新一代 AV 功放中 HDMI 接口已经成了必配 而从 HDMI 对音频格式支持的种类来看,其主要定位还是以家庭影院应用为主,PC 领域 用 HDMI 输出音频信号还需要更多显卡和声卡厂商的配合, 所以在 AV 领域最主流的数字音频 格式将是 HDMI 紧盯的目标。在 HDMI 1.0 版本中,就加入了对 Dolby Digital 5.1 和 DTS 这两种应用最广泛的数字化多声道音频流的支持。 同时随着数字电视的普及, 数字伴音功能 也将在 HDMI 上得到广泛应用。这也就意味着全球所有的 DVD、高清视频、数字电视用户都 会是 HDMI 标准的潜在用户。 2.HDMI 对音频格式支持的变迁 HDMI 1.0 规范在开始的时候,就定义了支持 Dolby Digita 5.1(包括 Dolby Digital EX)和 DTS(包括 DTS-ES)。 HDMI 1.1 增加了支持 DVD-Audio 的功能, HDMI 1.2 增加了 SACD 功能。HDMI 1.3 增加了对新的无损数字环绕音频格式 Dolby TrueHD 和 DTS-HD Master Audio 的支持。

此外,HDMI(除 1.0 版外)都能够传输 8 声道 192kHz、24 比特的无压缩音频,其效 果优于其它所有消费音频格式。因此,如果播放器能够将音频格式解码为多声道 PCM,那么 就能够以解码 PCM 流的形式传输上述任何一种音频格式。通过这种方式,许多能够支持通 过 HDMI 输入接口传输多声道 PCM 音频的老式 A/V 接收器仍然能用来播放更新的 Dolby TrueHD 和 DTS-HD Master Audio 格式。HDMI 为制造商和用户提供了以编码音频格式(使 用 A/V 接收器或前置放大器的解码器)或无压缩的 PCM(使用播放设备的解码器)传输音 频的灵活功能。 第八节: HDMI 1.3 标准详解 2006 年 5 月,针对日益发展的数字影像技术对高分辨率、高传输速率、高色深图像的 要求,HDMI Founders 正式推出了 HDMI1.3 版本。HDMI 1.3 标准在规格上,和之间的规格发 生了巨大变化: * 传输带宽:HDMI1.3 规格中,TMDS 连接带宽从原来最高 165MHz 提升到 340MHz,数据 传输率也从 4.96Gbps 提升到了 10.2Gbps,可以支持支持更高数据量的高清数字流量,如果 采用 Type B 型双路 TMDS 连接,则可以在此基础上再提升一倍系统带宽。HDMI 1.3 可以支 持更高的帧刷新率: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 标准之前,只支持 24bit 色深(R/G/B 每种 8bit 色深), 而 HDMI 1.3 则可以支持 24bit/30bit/36bit/48bit 的(RGB 或者 YCbCr)色深。可以传输色 阶更加精确的图像。 * 支持扩展色域:在新一代平板电视中采用的“xvYCC”(又名“x.v.Color”)广色域标 准也得到了 HDMI 1.3 版本的支持。 xvYCC 是国际照明协会 IEC 最新的广色域标准, 支持 xvYCC 的显示设备可以显示出更加生动、自然的色彩,特别是红色和绿色表现力非常出色。 * 支持无损压缩数字音频流:1.3 版本之前的 HDMI 标准只支持最高 192KHz、24bit 的压 缩数字音频,对于最新的多声道无损压缩技术以及非失真压缩音源缺乏支持(如 Dolby TrueHD 和 DTS-HD Master Audio,它们已经在新一代家庭影院和数字光盘中开始使用)。因 此 HDMI 1.3 标准中加入对它们的支持。 * 提供更加精准的音/视频同步功能。 * 向下完全兼容,同时也兼容 DVI 标准。 HDMI 1.3 标准中高色深系统的引入,是近年来显示技术领域除分辨率提升以外最有价 值的一个技术。在 HDMI 以前的标准中,每种原色的 8bit 色深只能让每个像素点显示出 2 的 8 次方×2 的 8 次方×2 的 8 次方=16.7M 种颜色,如果使用 1.3 标准中的 10bit 色深,那 么可以显示的色彩总量就会提升到 2 的 10 次方×2 的 10 次方×2 的 10 次方=10.7 亿色,已 经接近人眼能分辨的色彩极限。

HDMI 1.3 导入深色的意义重大 导入色深功能并不直接影响到 HDMI 传输原理中 8bit 到 10bit 转化的 TMDS 的编码层。 为了传送超过 8 位的额外像素数据,HDMI 接口的频率速率也跟着增加,可以在同样的时间 周期内,传输多出来的像素数据。以 12bit 色彩深度(也就是比 8 位色彩深度每影片格中的 像素数据量,要多上 1.5 倍)为例,由于 TMDS 的时钟频率加快 1.5 倍,就相当于在同样的 时间内, 原本发送 2 个数据包的频率提升到了 3 个数据包包, 因此就实现了更大数据量的传 输。 HDMI 1.3 的色深系统支持 10bit、12bit 和 16bit 的色彩深度(RGB 或 YCbCr),因此 可以消除目前高对比显示设备普遍面临的色阶现象, 使得影像色彩更加鲜活, 过度更加顺滑, 并为消费者提供更为逼真、 具感染力的电视影像体验。 色深技术借着在纯黑与纯白间增加许 多倍的灰阶,传送更多层次的色彩,让屏幕上的色彩能够流畅地转换,改善逐渐增加对比的 显示器质量。

采用 xvYCC 色域后的效果对比 全新的 HDMI 规格同时也支持“xvYCC”色彩标准,大幅扩展那目前 HDTV 标准的色域空 间,让色彩更精确的重现,呈现出肉眼可以辨识的任何色彩。下一代高清光盘播放机的 HD-DVD 与蓝光播放器等最新的高分辨率设备,都将内建这些先进的色彩功能。而在另外一 个方面,次世代电视游戏主机,PS3 亦内建了 10bit 色深 deep color 支持功能,将可为用 户创造出更具感染力的游戏体验。 当然,对于 HDMI 1.3 支持最高 48bit(RGB 各 16bit)高色深是否有实际意义,在业内 还是个一直在争论的问题。首先,目前绝大多数的液晶电视都采用的是 8bit 色深标准,而 等离子电视也在 10bit 色深的水平,因此就算 HDMI 1.3 拥有高于 10bit 的色深处理能力, 也会因为显示设备的原因不能发挥全部实力。第二,目前无论是电影电视的前期拍摄,还是 后期的制作,仍旧在采用 8bit 色深标准,高色深的普及在很大程度上要依赖于这些内容提 供商的转变速度。最后,10bit 色深能显示的色彩数已经达到 10.7 亿色,接近人类辨认色 彩的生理极限,用 12bit、16bit 的象征意义要远大于实际意义。

Silicon Image 公司的新方案可以实现两路 TMDS 链路连接 虽然这种争论伴随着 HDMI 1.3 的诞生就没有停止过,但是支持高色深仍然是一股不可 阻挡的潮流。而且对于设备端来说,引入高色深系统除要有更宽的数据带宽之外,高清显示 设备系统本身的框架并不需要太大改变, 充其量只是一些对既有电路系统来说相对简单功能 加强。因此,对硬件厂商来说,仅会增加非常轻微的成本,甚至完全不会增加成本。尤其是 现阶段, 许多 HD 显示器系统都能够处理比 HDMI 1.2 更丰富的色彩时 (如索尼 07 年的 BRAVIA 中高端液晶电视就支持 10bit 面板驱动技术),HDMI 1.3 中加入对高色深的支持就成了一 个不能逆转的决定。 总的来说,HDMI 1.3 版本的推出在很大程度上弥补了 HDMI 接口在传输速率上的不足, 并且为今后数字影音产业的技术变革预留了充足空间, 也代表了整个数字影音接口技术的发 展方向和最高水平。


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