HDMI接口將步入快車(chē)道

　　隨著(zhù)數字電視的開(kāi)播，高清數字(HD)內容已經(jīng)打響了占領(lǐng)家庭屏幕的戰役。而且家庭娛樂(lè )中的HD源遠不止數字電視機和機頂盒，DVD 播放機、游戲機、數碼攝像機等等都在朝著(zhù)HD的方向努力。能夠高速串聯(lián)各種數字產(chǎn)品的數字接口已經(jīng)成為消費者采購過(guò)程中考慮的重要因素，這一接口規范不僅要提供高帶寬，保證高質(zhì)量的音頻和視頻傳輸，還要容易插拔方便安裝。當前市場(chǎng)中數字家電上最常見(jiàn)的接口就是高清多媒體接口(HDMI)，它的前身——基于Silicon Image公司的TMDS(Time Minimized Differential Signal)編碼技術(shù)發(fā)展起來(lái)的數字視頻接口(DVI)幾乎一統電腦和電腦外設市場(chǎng)。HDMI的體積比DVI更小巧，能同時(shí)傳輸音頻和視頻信號，并且增加了HDCP(High Definition Content Protection)加密保護, 這一技術(shù)備受迪斯尼、夢(mèng)工廠(chǎng)這樣的電影片商的推崇。

　　HDMI的興起一方面是因為它的創(chuàng )始者和隨后的支持者幾乎都是消費電子領(lǐng)域的巨頭公司，例如：日立、松下、索尼、東芝、三星、飛利浦和湯姆遜等等。根據HDMI 專(zhuān)利公司 HDMI Licensing, LLC得統計，到2007年8月，已經(jīng)有702家公司獲得HDMI許可，這其中中國的公司就占了24%。除了巨頭公司的鼎力支持，市場(chǎng)對高帶寬的數字接口需求也是HDMI得以迅速成長(cháng)的重要原因。HDMI首先在數字電視市場(chǎng)取得成功，TCL工業(yè)研究院閆曉林院長(cháng)告訴記者，我國的高清信號1080i@50Hz, 如果使用8bit彩色，RGB單路數據量將達到1.3G每秒，如果使用10bit彩色，RGB單路數據量將達到5.3G每秒，目前能支持這么高帶寬傳輸的也只有HDMI和Display Port少數幾種技術(shù)。隨之，HDMI將成功經(jīng)驗復制到數字電視外圍設備市場(chǎng)，包含機頂盒、DVD播放機、錄像機和游戲機。2006年HDMI首次在便攜式數碼攝像機和靜態(tài)數碼照相機市場(chǎng)上出現。

　　根據調研機構In-Stat的預測，從2005年到2010年HDMI市場(chǎng)發(fā)展的CAGR接近75%，2008年采用HDMI接口的電子產(chǎn)品將首次超越DVI(圖1)達到4億多臺。到2010年過(guò)9成的數字電視將配備HDMI接口，儼然是成為數字電視機的標準配置。同時(shí)，HDMI接口還將占領(lǐng)近一半(47%)的DVD產(chǎn)品，29%的機頂盒，39%的游戲機和11%的PC。

圖1 HDMI和DVI市場(chǎng)的發(fā)展

圖2 采用HDMI接口的不同類(lèi)型產(chǎn)品

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　　HDMI的演進(jìn)

　　HDMI不但在市場(chǎng)上一路高奏凱歌，對其自身的規范也在不停地修正。從2002年底1.0誕生至今，HDMI先后經(jīng)歷了5個(gè)規范(圖3)。這其中1.2和1.3兩個(gè)版本對HDMI的發(fā)展至關(guān)重要。

圖3 HDMI規范已經(jīng)發(fā)展到1.3版本

　　2005年8月，HDMI LLC公布的HDMI 1.2版除了增加對SACD DSD((Direct Stream Digital)的支持外，更重要的修正是增加了PC顯示接口特性，能夠在只使用一個(gè)HDMI接口的情況下支持所有的PC顯示分辨率，支持PC自有的RGB色彩空間，并且支持輸出YCbCr色彩空間。這一修正顯然是針對此前VESA(Video Electronics Standards Association)推出的Display Port接口。

　　去年發(fā)布最新版本的HDMI1.3的升級更加顯著(zhù)。HDMI 1.3 不僅將 HDMI 的帶寬加倍，還支持深色 (Deep Color) 技術(shù)，一個(gè)更廣闊的色彩空間、新的數字音頻格式、自動(dòng)音頻/視頻同步功能(音唇同步)以及適用于數碼相機和便攜式攝像機等便攜設備的小型選裝連接器。HDMI1.3傳送的單鏈接帶寬由HDMI1.2的165MHz(4.95Gbps)提升了1倍到340MHz (10.2Gpbs)，接近Display Port規定的帶寬;深色技術(shù)將以往各色(RGB/YCbCr)8bit的量子界限，提高到了10bit，12bit和16bit，使得顯示更加流暢和逼真，并且消除了屏幕上的色帶，色調轉換更為平滑;xvYCC色域進(jìn)一步提高了色彩的表現力，使得從前的sRGB規格表現不了的一些色彩得到展現;音口形同步 (Lip Sync) 能夠將設備的音頻流播放時(shí)間自動(dòng)調節為與視頻精確同步;HDMI 1.3 推出的稱(chēng)為“C 型”連接器的微型連接器針對的是小型便攜設備與 HDTV連接的需求。

　　雖然提高明顯，但是經(jīng)過(guò)一年多的推廣，目前配備HDMI1.3規范的電子產(chǎn)品依然還不算多。索尼的PlayStation3 是首個(gè)配置1.3規范的信號源設備，其他的產(chǎn)品還包括東芝第二代 HD DVD 播放器HD-AX2和愛(ài)普生 3LCD 1080p 投影儀 EMP-TW1000等等。當前國內市場(chǎng)的主角還是1.2版本，HDMI1.3只是數字電視和高清DVD上的重點(diǎn)開(kāi)發(fā)方，支持HDMI1.3的產(chǎn)品屈指可數。海信在9月推出的“天翼”系列平板電視算是對1.3規范的嘗試，其他上市產(chǎn)品大多數是國外品牌。

　　測試與認證

　　對于一些消費電子廠(chǎng)商，對HDMI 1.3抱著(zhù)觀(guān)望態(tài)度的一個(gè)重要原因是成本問(wèn)題。迫于Display Port的競爭壓力，HDMI的版權費已經(jīng)降到15美分/臺，而如果在產(chǎn)品上打上HDMI logo這一價(jià)格還能降到5美分。但對于年費5000美元的會(huì )員(年費10000美元會(huì )員只付版權費)，除了版權費，每臺產(chǎn)品還需額外交付1美元的管理費用。

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　　事實(shí)上，會(huì )員年費和版權費只是廠(chǎng)商需要考慮的成本中的一部分。為了確保不同制造商所生產(chǎn)的產(chǎn)品具有互操作性，便于產(chǎn)品更容易使用，設備制造商不僅需要在設計產(chǎn)品初期充分了解HDMI 標準規格，還需在設計完成后送交HDMI授權測試中心(ATC)進(jìn)行性能測試。這筆測試費用同樣不菲，據 HDMI 深圳授權測試中心的經(jīng)理Charlemagne Yue介紹，信號源的首次測試價(jià)格是7500美元/臺，轉發(fā)器測試更是高達11000美元/臺，而且重新測試還需另付費用(表1)。

　　當然就算通過(guò)ATC測試也絕非高枕無(wú)憂(yōu)，美國家電連鎖公司Best Buy 戰略經(jīng)理 Mark Scanlon在9月的HDMI開(kāi)發(fā)者大會(huì )上就指出，具有HDMI功能的產(chǎn)品的返還/調換率在商店中是同類(lèi)產(chǎn)品平均水平的兩倍。這是因為，ATC的符合性測試規范(CTS)雖然規定了程序和檢測實(shí)例,但并不包括所有被測設備的可能行為。因此Silicon Image成立了Simplay Labs，進(jìn)行Simplay HD測試，以測試產(chǎn)品是否符合HDMI和HDCP規范以及與其他產(chǎn)品的互操作性，并且添加了熱插拔試驗。在Simplay Labs的網(wǎng)站上詳細列出了Simplay HD測試的費用，該測試針對三種不同的會(huì )員(Standard member、Preferred member 和Elite member)的費用也不相同。有媒體報道國內支持HDMI接口的家電產(chǎn)品互通性上存在隱患，部分產(chǎn)品廠(chǎng)商因為互操作性測試費用過(guò)高而“偷工減料”，沒(méi)有送交測試是其中的一個(gè)重要因素。

　　更讓廠(chǎng)商擔憂(yōu)的是，目前HDMI 1.3b 版本的測試(深圳A(yíng)TC在今年8月已經(jīng)全面啟動(dòng)1.3b版本的測試，停止1.2a版本的測試申請。)必須包含HDCP的測試，申請HDMI 1.3b測試時(shí)要求須是HDCP會(huì )員。HDCP的會(huì )員費15000美元/年，單個(gè)鑰匙(Device Key)費根據采用的鑰匙數量而定：0.005美分(100萬(wàn)Key) ，0.025美分(10萬(wàn)Key)和0.1美分(1萬(wàn)Key)。HDCP是英特爾開(kāi)發(fā)的數字內容保護的編碼技術(shù)，主要的支持者是是英特爾、微軟和美國的各大片源提供商。有消息稱(chēng)藍光-DVD和HD-DVD都將執行HDCP標準，這意味著(zhù)未來(lái)HDCP將成為高清信號源的基本配置，生產(chǎn)高清電視、機頂盒和DVD播放機的家電廠(chǎng)商將很難繞過(guò)HDCP測試。

圖4 多種便攜式產(chǎn)品通過(guò)HDMI接口連接到顯示器上

　　對于大多數國內的家電廠(chǎng)商和HDMI配件商合理規避測試費用的一個(gè)方法就是，自行設立符合HDMI兼容性測試規范 (CTS)的測試實(shí)驗室，并于產(chǎn)品送至 HDMI ATC 前進(jìn)行初步測試。據安捷倫公司的測試工程師介紹，HDMI ATC也是以CTS中所指定的程序與設備來(lái)進(jìn)行 HDMI 兼容性測試。而如果廠(chǎng)商在信號源、接受器、轉發(fā)器和電纜四種類(lèi)別中各有一項產(chǎn)品通過(guò) ATC 測試，就可自行進(jìn)行產(chǎn)品兼容性的測試。此外，除了Silicon Image管理的全球四家HDMI認證中心外, 硅谷數模在今年1月宣布其位于北京中觀(guān)村的“HDMI互聯(lián)互通實(shí)驗室”免費對廠(chǎng)商開(kāi)發(fā)，其主要測試內容包括：不同HDMI設備間的互連互通，相關(guān)產(chǎn)品軟硬件調試和技術(shù)培訓。

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　　結語(yǔ)

　　除了消費電子市場(chǎng)，HDMI也在把眼光瞄準PC，以取代DVI接口。HDMI Licensing, LLC總裁Leslie Chard認為到2010年HDMI將占整個(gè)PC市場(chǎng)的35~40%。但是來(lái)自PC市場(chǎng)的力量也在倡導另外一個(gè)高速多媒體接口DisplayPort，并且現在已經(jīng)發(fā)展到支持HDCP的1.1版本(可見(jiàn)DisplayPort并不是宣稱(chēng)中的完全無(wú)版權稅)。

圖5 HDMI電纜

　　HDMI的優(yōu)勢在于被市場(chǎng)認可得早，并且得到了多數消費電子廠(chǎng)商的接納，即便在PC領(lǐng)域也得到主流顯卡芯片商ATI、nVidia和英特爾的支持，同樣采納的還有BenQ、ViewSonic和LG這樣的顯示器廠(chǎng)商。業(yè)界也相信隨著(zhù)HDMI的追隨者越來(lái)越多，版權稅還有進(jìn)一步下降的空間。

　　HDMI的下一個(gè)發(fā)展方向也許就是無(wú)線(xiàn)HDMI，這是去年TZero Technologies和ADI提出的一種新的標準協(xié)議。無(wú)線(xiàn)HDMI采用UWB技術(shù)，數據傳輸率可到達500Mbps，能保持相當高的穩定性，并且硬件兼容HDCP可以與現有HDMI設備的協(xié)作。它被認為和802.11n一樣，是目前數字家庭中最為可行的無(wú)線(xiàn)視頻傳輸技術(shù)之一。