買(mǎi)了電視怎么看? 全方位了解HDMI技術(shù)
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現在HDTV格式開(kāi)始流行起來(lái)了，在網(wǎng)上你到處能看到HDTV高清晰格式的各種影片的下載。在電器行你到處也能看到各種彩電紛紛開(kāi)始支持HDTV格式。但是僅僅有HDTV片源，僅僅有能播放HDTV的電視就夠了么？他們之間要用怎樣的紐帶聯(lián)系起來(lái)呢？今天筆者就向大家介紹一種已經(jīng)流行起來(lái)的新型多媒體接口——HDMI。
什么是HDMI接口？
HDMI（High-Definition Multimedia InteRFace，高清晰多媒體接口）是一種新型的數字音頻視頻接口，在未來(lái)它會(huì )取代現有的DVD影碟機，電視機，機頂盒和顯示器等各種數字設備的信號接口。這就意味著(zhù)消費者可以?xún)H僅使用一條信號線(xiàn)來(lái)代替以前好幾根信號線(xiàn)。你既可以用它連接DVD影碟機，又可以用它連接電視機。這項心的接
最新的HDMI接口與DVI接口相比有三個(gè)明顯的區別。首先HDMI比DVI支持更高的分辨率。大約HDMI可以支持兩倍于現在HDTV的分辨率。第二，DVI僅僅支持視頻信號的傳送，但是音頻信號要使用另外的線(xiàn)纜進(jìn)行傳送。而HDMI可以進(jìn)行音頻和視頻數字信號的同傳。第三，HDMI接口的體積要遠遠小于DVI接口。令消費者高興的是HDMI向下兼容DVI接口，也就是說(shuō)你可以使用HDMI設備連接DVI設備，中間僅僅使用一個(gè)小小的轉接線(xiàn)就能搞定。當用戶(hù)全面升及到新的HDMI系統后，以前的DVI設備仍然可以繼續使用。
另一個(gè)很大的區別就是面向對象的不同。傳統的DVI接口標準面向的是一般PC用戶(hù)，而HDMI接口標準則是面向使用消費電子產(chǎn)品的人群，例如DVD影碟機，家庭影院設備等等。
對于用戶(hù)最關(guān)心的是新接口的性能，而對于內容出版商來(lái)說(shuō)他們更關(guān)系版權保護措施。新的HDMI接口帶有先進(jìn)的HDCP版權保護技術(shù)。（High-Bandwidth Digital Copy Protection，高帶寬數字拷貝版權保護）這項技術(shù)是由大名鼎鼎的Intel研發(fā)的。
HDMI接口的工作原理
這張圖是HDMI接口的架構示意圖。從左邊的信號源中你可以看到，HDMI接口的信源可以是任何支持HDMI輸出的設備，而接入端也可以是任何帶有HDMI輸 入接口的設備。無(wú)論他們是音頻設備、視頻設備還是控制設備，HDMI接口都可以應用其中。
在HDMI接口中的數據信號采用的是TMDS最小化傳輸差分信號協(xié)議。這種數據傳輸協(xié)議曾經(jīng)在DVI接口上得到廣泛的應用。而HDMI接口上的數據信號也沿用了這種協(xié)議。這種協(xié)議會(huì )將標準8bit數據轉換為10bit信號，并且在轉換過(guò)程中使用微分傳送。微分傳送這種技術(shù)也曾經(jīng)被廣泛的應用于千兆以太網(wǎng)的數據傳輸中。
在HDMI接口中音頻、視頻數據的傳輸時(shí)可以使用三條TMDS數據通道。視頻信息在傳送時(shí)被轉換城連續的24bit像素數據，每個(gè)時(shí)鐘周期可以傳送10bit的數據。像素時(shí)鐘周期傳輸比率大約在25MHz至165MHz之間。一般來(lái)說(shuō)標準的NTSC 480i隔行信號的像素時(shí)鐘傳輸比率大約為13.5MHz。若傳輸信號的比率小于25MHz，HDMI會(huì )采用自動(dòng)循環(huán)技術(shù)填補碼率，將信號的碼率提升到25MHz的水平。而HDMI接口最高每秒可以傳輸165M像素的數據量，這個(gè)數據吞吐能力是相當驚人的。在未來(lái)一段時(shí)間內足以應付高碼率，高數據流家用電器的信號傳輸任務(wù)。
HDTV最高的標準是1080p，它每屏的分辨率為1920X1080，若每秒傳輸60幀圖像（1080p@60），那么最終的像素時(shí)鐘傳輸比率為124.4MHz。由此看來(lái)HDMI接口完全可以從容應付當今的消費電子產(chǎn)品的各項應用。當然HDMI也支持雙接口并聯(lián)模式，那樣可以提供驚人的330MHz傳輸比率。但是目前這種雙并聯(lián)HDMI接口不會(huì )用于一般消費階層。
在HDMI中所采用的視頻信號的編碼方式為RGB格式，如YCbCr 4:4:4 或YCbCr 4:2:2格式，他們每個(gè)像素都是24bit。YCbCr是一種數字視頻信號的格式，它與YPbPr格式相類(lèi)似。（目前DVD播放機的分量輸出都是使用YCbCr/YPbPr格式）這種視頻信號標準也就是我們經(jīng)常所說(shuō)的“YUY”。Y的意思是亮度，它并不帶有圖像顏色的信息。只是負責記錄圖像中黑色
與白色信息。Cb是圖像中藍色與亮度的差異值（B-Y），而Cr是紅色與亮度之間的差異值（R-Y）。
那么Y、Cb、Cr這三個(gè)值就定義了視頻編碼時(shí)的采樣率。而上文中的“4”代表使用NTSC或PAL制式時(shí)的采樣率，即13.5MHz。那么我們看到的4:4:4，意思就是Y、Cb、Cr的編碼采樣率各是13.5MHz。而我們看到的4:2:2格式中Cb、Cr的采樣率各是6.75MHz。那么現在你就能很明顯的區分出上面兩個(gè)YCbCr格式中哪個(gè)視頻質(zhì)量更好了。
在HDMI接口中，音頻信號能夠使用2至8聲道，每個(gè)聲道的采樣率為192KHz。另外HDMI接口也提供了DDC顯示數據通道，它會(huì )向視頻接收裝置發(fā)送配置信息和數據格式信息。接收裝置可以讀取這些E-EDID增強擴展顯示識別數據的信息。最后HDMI接口也提供了CEC消費電子控制通道，通過(guò)這條通道可以控制視聽(tīng)設備的工作。
HDMI接口連接器
HDMI接口有兩種類(lèi)型，一種是有19個(gè)針腳的A型，另一種是帶有29針腳的B型。B型的接口比A型的接口體積更大，它可以支持雙路連接。這就意味著(zhù)采用B型接口時(shí)數據傳輸量將會(huì )雙倍提升。A型接口每個(gè)時(shí)鐘周期可以傳輸165MHz的像素的信息，而B(niǎo)型接口每個(gè)時(shí)鐘周期可以傳送高達330MHz的像素信息。
由于TMDS標準中指出，線(xiàn)纜的長(cháng)度不得超過(guò)15米。因此使用TMDS標準的HDMI接口線(xiàn)纜長(cháng)度也被限制在15米以?xún)?。這個(gè)長(cháng)度對于一般的家用和辦公領(lǐng)域來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠了。
帶有A型HDMI接口的信號發(fā)射裝置可以連接到使用B型接口的接收裝置上，此時(shí)需要一個(gè)B到A型的轉換接口即可順利連接。但是需要注意的是，一個(gè)帶有B型接口的信號發(fā)射裝置是不可能連接一個(gè)帶有A類(lèi)接口的信號接收裝置。目前HDMI接口已經(jīng)可以向下兼容DVI接口，他們之間只需使用專(zhuān)用的轉接線(xiàn)纜即可相互轉換。
專(zhuān)利許可費
不幸的是，HDMI接口并不是一個(gè)開(kāi)放的標準。制造商必須向HDMI標準制定協(xié)會(huì )支付版稅，來(lái)?yè)Q取一個(gè)生產(chǎn)許可證。不過(guò)這個(gè)版稅可不便宜，每年要交納15000美元的許可費，并且更黑的是每生產(chǎn)一個(gè)HDMI接口就要支付0.15美元的許可費。只有這樣制造商才能在自己的產(chǎn)品和使用手冊中標識支持HDMI的logo。如果制造商已經(jīng)是HDCP高清數字內容保護協(xié)議的會(huì )員那么每個(gè)帶有HDMI接口的產(chǎn)品只需交納0.04美元的許可費。如果制造商在其產(chǎn)品中使用HDCP高清數字內容保護機制，那么就必須要交納15000美元的年費，在加上每個(gè)產(chǎn)品0.005美元的購買(mǎi)密匙費。 （編輯：呂勇）
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