HDMI介绍

来源:互联网 发布:nginx官方文档 编辑:程序博客网 时间:2024/04/30 09:32

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接口主要有三个通信通道:

(1)TMDS通道:负责所有音频、视频数据的传输。辅助数据,如AVI InfoFrame、Audio InfoFrame等也是通过TMDS通道。

(2)DDC通道:HDMI源端,通过这个通道来读取接收端(Sink)的E-EDID数据结构,进而得知接收端内含的机能与特性。

(3)CEC通道:这是一个选项(Option)。提供更高层次的使用方式让消费者使用,好比说自动设定的细节、单键播放或是遥控相关的事。

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连接器及电缆

连接器:

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线缆:

HDMI 1.3标准中对连接线缆规定了两种规格,分别是:

1 标准电缆(1类),该类电缆的支持速度高达75MHz,该速率对应的分辨率是720p和1080i;

2 高速电缆(2类),该类电缆支持的速率高达340MHz,对应的是1080p,深彩色和高刷新率。

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在这两类线缆标准中,我们一般把第2类电缆——高速电缆称为HDMI 1.3 电缆,以方便用户在购买时可以分辨出和标准线缆的区别,不过,如果线材的距离比较短(一般不超过3米),质量合格的标准型HDMI线缆完全可以看成是HDMI 1.3的线缆。

作为HDMI标准的发起者组织:HDMI Founders在推广HDMI标准的时候,并不是本着“救世济人”的原则,单纯的推广一种领先的技术,其背后还有着更深层次的商业原因。这就要从HDMI芯片主要供应商——Silicon Image公司说起。

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Silicon Image是HDMI标准最大的赢家。HDMI标准是由日立、松下、飞利浦、Silicon image、索尼、汤姆逊、东芝这七家公司共同制定,而这七家公司中,掌握了HDMI标准最核心技术的便是美国的Silicon Image(晶像)公司,它不仅掌握着HDMI核心的TMDS差分信号传输技术,也是全世界最大的HDMI主控芯片供应商,因此,HDMI标准的普及程度就和Silicon Image公司之间产生了直接的利益关系。

为了更好的推广HDMI标准,以Silicon Image公司为首,又成了一个专门的全资子公司“HDMI Licensing,LCC”。这个公司专门负责HDMI标准的更新、像设备商的推广和对各种搭载了HDMI产品的认证和测试工作。当然,当初制定HDMI标准的其余六家公司,也成了HDMI Licensing公司的创建者,但是占据的份额相对较小。

天下没有免费的午餐,HDMI技术虽好,影音设备厂商们想要使用的话,就需要给HDMI Licensing公司支付相应的费用。而费用的构成也比较多,主要有以下几种收费项目。

1 每种使用HDMI的设备需要缴纳每年15,000美元的授权费,如果要加入HDCP功能,还需支付额外的15,000美元。对于HDCP功能,几乎很少有厂家会选择放弃,不然他们的产品将缺乏基本的竞争力。

2 为了保证装有HDMI接口的设备之间的兼容性,厂商们还需参加AUTHORIZED TESTING CENTER举办的HDMI ATC兼容性测试。针对不同的设备,收费如下:

(1) 视频源设备(如DVD播放机) 测试费: 7500美元一台;

(2) 接收设备(如平板电视) 测试费: 7500美元一台;

(3)多一个HDMI输出口: 2250美元;

(4) 重测费用:视频源设备、接收设备、转发设备、线材最初分别是4500美元,4500美元,6600美元,1800美元;

3 每台用于商业化的设备,还需要单独缴纳15美分的专利费和4美分的HDCP专利费。如果使用HDMI的LOGO,每台设备还需交纳5美分。

上面这三项收费,还仅仅是HDMI Licensing收入的一部分,另外一部分收入则来自于贩卖HDMI主控芯片的收入,不过,目前世界上能提供HDMI主控芯片的厂家除了Silicon Image,还有像安捷伦等其他厂商。

根据设备制造商实力的不同,在一款产品上增加HDMI接口的做法将带来不同程度的成本提升。即便是忽略HDMI专利费摊薄后对成本的影响,厂商在每个硬件成本上的增加额度将至少在20美元以上。因此HDMI Licensing的收费标准也遭到了很多实力不济的厂商以及IT业厂商的责难。

特别是对于价格竞争激烈,产品单价严重下滑的IT产品(如显卡)而言,加入对HDMI的支持,将带来终端产品售价的大幅提升。因此,高昂的授权费和认证费用也在相当程度上影响了HDMI标准在IT产品中的普及速度,而对于利润较为丰厚的家电,HDMI技术则得到了快速普及。

HDMI Licensing也认识到了如此高额收费对市场推广带来的不利影响,并在近期对收费标准做了一定程度的调整。调整后的收费标准如下

1 每种设备的年费降低到10,000美元。

2 ATC认证中的部分费用也进行了调整:

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不过,即使是经过价格调整的收费方案,也还是显得偏高,因此,HDMI要想成为真正的横跨PC/家电领域的通用数字接口,还需要在价格方面多做一些调整和让步。

Simplay HD收费:

虽然Simplay HD认证可以有效解决设备之间的兼容性问题,但是很显然,Silicon Image并没有想把它做成一道免费的大餐,而是又把Simplay HD认证看成了一个重要的生财之道。下表就显示了Simplay HD认证在2007年的收费状况。

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非常明显,Simplay HD认证中所有的项目费用都发生了巨大的变化,涨幅之剧烈实属罕见。因此也有不少厂商都认为这个测试太不合理。Silicon Image这样做是逆向而上,与产业的发展背道而驰,而对这个测试产生了强烈的抵触心理。

 

HMDI的有力对手——DisplayPort技术

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作为一种并不算新的技术,HDMI标准距离最初推出的2002年已经过去了大约5年的时间。对于快速发展的电子行业来说,5年时间绝对可以算一段比较长的时间,虽然通过不断的推出新版本,HDMI标准在规格方面不断刷新着自己的记录,同时,另外一种有着不输于HDMI性能的数字化接口——DisplayPort技术也在不知不觉中进入了厂商和大众的眼睛。

1 DisplayPort技术的特点:

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DisplayPort最初提出是在2005年5月,由VESA视频标准组织推出的,免使用许可费的数字接口技术。它主要针对PC应用而设计,它可广泛连接显卡、芯片组和液晶显示器等,经过近2年的技术发展和标准整合,最新的1.1版Display Port的应用范围开始跨越PC领域,延伸到平板电视和投影机等消费电子市场,它还符合1.3版HDCP(High Bandwidth Digital Content Protection)著作权保护规格,因此蓝光和HD DVD等高清影碟都能通过Display Port接口传输。Display Port在今年1月的CES展会上得到了Intel、AMD、GENESIS、NVIDIA、Lenovo、HP和三星等IT和家电大厂的支持。

与HDMI相同的,DisplayPort也是一种可以同时传输声音与影像数据的连接模式,但是设计的主要着出发点来自于PC产品层面,因此在传输机制上来借鉴了PC上的PCI总线技术,PC上的显卡可以轻松实现。由于DisplayPort利用了目前传输速率为2.5Gbps的PCI Express电气协议层,并且获得4条个传输通道,总共可以实现多达10.8Gbps的频宽表现。在数据传输速率上要略微领先于HDMI 1.3的Type A/C规格。

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DisplayPort的原理和HDMI的TMDS原理各有千秋

相比于HDMI技术,DisplayPort的优势主要体现在以下几个方面:

1 DisolayPort完全支持了WQXGA+(2560×1600)、QXGA(2048×1536)等分辨率,色深完全支持到了30及36位(RGB每原色10/12bit)。此外,DisplayPort借鉴了HDMI的优势,完全实现了视频音频一条线,在结构上,有一个辅助通道完全实现了音频的传输。而基于封包的传输规则,可以很多样化的切割应用,比如说单屏幕多重画面/子母画面输出等方式,可以比较容易的实现。

2 DisplayPort采用微封包传输(Micro-Packet Architecture)架构传输:在主链路上,所有的视频、音频数据流都被打包为微封包(由64个码组成)。同时,微封包架构可以在同一条线路内传输多组视频,而HDMI所采用的交换式传输就限定一条链路只能传输一组视频。此外,这种架构很容易地在现有传输中追加新的协定内容,如内容防拷协定等。

3 DisplayPort是一种没有使用许可费的技术,能有效降低设备成本,对PC厂商而言诱惑颇大。

4 除了对HDCP的支持,DisplayPort还加入了DPCP内容保护机制,即DP内容防复制保护:微封包架构可弹性追加传输协议,DPCP采用经改进的新型的防复制保护机制,利用AES型高速128位内容加密,没有选用HDCP规范中使用的40位密钥。

三种数字接口的规格对比

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DisplayPort技术的推出时间刚刚2年,但是它体现出来的优势已经让不少厂家投入了DisplayPort的怀抱,特别是在产品更新频繁的IT领域,DisplayPort如今受到了业界广泛的支持:安捷伦,AMD,Apple,Broadcom,Dell,Intel,NVIDIA,Philips,ViewSonic甚至联想等好几大PC厂商都跨入了支持的行列。

虽然DisplayPort受到了IT厂商的青睐,但是在家用电器和传统数字影音设备方面并没有得到很好的推广,因此Displayport技术要想成为横跨PC、电器领域的第一标准,暂时还不具备足够的实力。这也给HDMI带来了继续发展壮大的机会。

对于DispalyPort没有使用专利费的问题,也不能简单的看待:DisplayPort虽然不收许可证费,但这可能并不意味厂商就可以一直免费使用该标准,因为该标准拥有的200项专利,分别属于10-20家不同的开发商,它并没有保证这些开发商不会向终端系统制造商收取专利使用费。因此设备制造商最后可能不得不分别与这些专利开发商商谈专利费问题,费时又费力,很可能还会更费钱。而采用HDMI接口,只需要向HDMILicesing一家付费即可。

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