就算不是影音發(fā)燒友,很多人也脫離不了HDMI線的影響.家里買部新的平面電視,很可能已經(jīng)都是4K解析度了,因?yàn)?K電視價(jià)格一路下滑,與2K高畫質(zhì)電視距離越來越小,消費(fèi)者當(dāng)然會(huì)選擇新科技產(chǎn)品.如果再買部可觀看網(wǎng)路電視的機(jī)上盒,或可播放下載節(jié)目的高畫質(zhì)播放盒,甚至是攜帶型的高畫質(zhì)MP4播放器,都少不了HDMI線連接.從電腦街一條百來元,到音響店一條上萬元,這些HDMI線究竟有甚麼區(qū)別?
影像傳輸介面的演進(jìn)
最早類比的影像端子稱為Composite Video,以黃色RCA接頭代表影像,除了RF外,這是最古老的輸出入介面;後來才發(fā)展出S-Video(彩度與亮度分離)、Component(色差端子,把影像中的明度、彩度、同步脈沖分解開來各自傳送)、D-Terminal、VGA、DVI等其他介面.無論如何,這些端子都是影像和聲音分開的.
1970年代歐洲誕生了一種21 pin的SCART介面,將影像和聲音全部整合在一起,影像和左右聲道都是Bi-directional雙工的,也包含RGB及S-Video的訊號(hào),它能夠自動(dòng)對(duì)應(yīng)寬螢?zāi)?開啟家用消費(fèi)電子產(chǎn)品自動(dòng)化運(yùn)用的先鋒.SCART到目前為止,都能夠支持高畫質(zhì)影音訊號(hào),其功能在衛(wèi)星接收器上發(fā)揮的淋漓盡致.歐規(guī)的DVB衛(wèi)星接收器,在當(dāng)?shù)囟急囟ㄊ褂肧CART接頭,為了應(yīng)付Pay TV付費(fèi)電視節(jié)目,這時(shí)候SCART的數(shù)據(jù)匯流排除了聯(lián)結(jié)付費(fèi)電視的解碼器之外,還兼具控制碟型天線的位置,連帶可以操作集波器的極性,達(dá)到接收來自不同衛(wèi)星的節(jié)目.SCART的控制技術(shù)發(fā)展經(jīng)驗(yàn),造就了控制通道的技術(shù)概念,後來IEEE 1394及HDMI的CEC控制通道的設(shè)計(jì)就受到它的啟發(fā).
黃色的RCA接頭是常見的Composite Video端子;黑色者是可分離彩度與亮度的S-Video端子;有紅藍(lán)綠三色的是Component色差端子.
IEEE 1394被蘋果稱為FireWire,由于Sony在蘋果未將FireWire作為統(tǒng)一品牌之前,就注冊(cè)以i.Link作為商標(biāo),最初Sony的DV使用這種介面,因此也稱為DV端子.
IEEE 1394的傳輸效率相當(dāng)優(yōu)異,控制通道的指令也很完備,只要是日本高畫質(zhì)衛(wèi)星的玩家,一定很熟悉i.Link的控制方式.在電腦網(wǎng)路的運(yùn)用上,IEEE 1394也有一種功能稱為IP over IEEE 1394,這種互聯(lián)配置方式,即使沒有Hub的情況下,透過IEEE 1394匯流排,也可以組成一個(gè)區(qū)域網(wǎng)路進(jìn)行對(duì)外網(wǎng)路連線.不過2007年微軟公司宣布,IEEE 1394匯流排上的IP網(wǎng)路,不再提供支持在Windows所有的更新版本,也就是說IEEE 1394面臨末代命運(yùn).
同時(shí)藍(lán)光機(jī)攻城掠地,i.Link的速度不再符合精確又高速的工作效率,所以日本數(shù)位廣播逐漸放棄這個(gè)介面.電腦方面,IEEE 1394必須付費(fèi)授權(quán),現(xiàn)在也被擁有高速化技術(shù)的USB 3.0取代了.2005年日本松下曾推出令人驚嘆的VIERA Link技術(shù),學(xué)習(xí)SCART單線數(shù)據(jù)匯流排的方式傳輸AV.Link的訊號(hào),使用單一遙控器就可以操作周邊的機(jī)器,促使HDMI 1.2a修訂版本公布了CEC功能,松下後來也改以HDMI作為系統(tǒng)連動(dòng)控制的技術(shù).
歐洲在1970年代推出的SCART接頭,能支持高解析影音訊號(hào),其控制技術(shù)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)啟發(fā)了IEEE 1394與HDMI的設(shè)計(jì).
1999年以美國Silicon Image的專利技術(shù)為藍(lán)本所推出的DVI端子,當(dāng)時(shí)旨在統(tǒng)一新時(shí)代的數(shù)位顯示介面標(biāo)準(zhǔn).
蘋果公司叫IEEE 1394,SONY稱之為i.LINK,現(xiàn)在已逐漸淡出市場.
HDMI的誕生
2002年4月,Hitachi、Panasonic、Philips、Silicon Image、Sony、Thomson、Toshiba等七家公司共同組建了HDMI高畫質(zhì)多媒體介面組織,開始著手制定一種符合高畫質(zhì)時(shí)代標(biāo)準(zhǔn)的全新數(shù)位化視訊、音訊介面技術(shù),同年12月9日正式發(fā)布了HDMI 1.0版標(biāo)準(zhǔn),為HDMI(High-Definition Multimedia Interface,高清晰度多媒體介面)正式拉開序幕.
其實(shí)早在1999年,為了滿足數(shù)位時(shí)代高品質(zhì)圖形影像的要求,DDWG數(shù)據(jù)顯示工作組以美國Silicon Image公司的專利技術(shù)為藍(lán)本,推出了一種名為DVI的介面,旨在統(tǒng)一新時(shí)代數(shù)位顯示介面標(biāo)準(zhǔn).此一技術(shù)得到IT產(chǎn)業(yè)Intel、DELL、HP、IBM等多個(gè)大企業(yè)支持.但伴隨著數(shù)位高清影音的發(fā)展,DVI介面逐漸暴露出種種問題,甚至成為進(jìn)步的瓶頸.DVI介面存在的主要問題有︰
DVI介面考慮的對(duì)象是PC,對(duì)于平板電視的兼容能力一般.
DVI介面缺乏對(duì)影像版權(quán)保護(hù)的支持.
DVI介面只支持8 bit的RGB信號(hào)傳輸,不能讓廣色域的顯示終端發(fā)揮最佳性能.
DVI介面出于兼容性考慮,預(yù)留了不少接腳以支持類比設(shè)備,造成介面體積較大.
DVI介面只能傳輸圖像訊號(hào),完全沒有考慮對(duì)于數(shù)位聲音訊號(hào)的支持.
2002年12月正式發(fā)布HDMI介面.
由于以上種種缺陷,DVI接口已經(jīng)不能更好地滿足整個(gè)行業(yè)的發(fā)展需要.因此,無論是IT廠商、平面電視制造商,還是好萊塢的眾多出版商,都迫切需要一種更好的能滿足未來高畫質(zhì)視訊產(chǎn)業(yè)發(fā)展的介面技術(shù),HDMI標(biāo)準(zhǔn)于焉誕生.由于HDMI可同時(shí)傳輸影像和聲音訊號(hào),對(duì)于建構(gòu)家庭劇院、消費(fèi)電子類產(chǎn)品而言,大大減少了纜線的數(shù)量,便利實(shí)用.經(jīng)過了數(shù)十年的發(fā)展和演進(jìn),HDMI介面目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在平面電視、數(shù)位相機(jī)/攝影機(jī)、高畫質(zhì)多媒體播放機(jī)、投影機(jī)、PC、手機(jī)、平板電腦、車用電子設(shè)備等非常多的領(lǐng)域,成為消費(fèi)電子設(shè)備中不可缺少的影音介面.
HDMI介面的種類
HDMI共有五種介面,實(shí)際上運(yùn)用的僅為其中四種,分別是:
HDMI A Type
總共有19 pin,是影音器材最常見的HDMI接頭規(guī)格,相當(dāng)于DVI Single-Link傳輸.A type的插頭內(nèi)部接腳呈環(huán)狀排列,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定外觀尺寸的誤差要控制在相當(dāng)小的范圍內(nèi)(0.05mm),以保證良好的接觸性.
HDMI B Type
總共有29 pin,可傳輸A type兩倍的TMDS資料量,相當(dāng)于DVI Dual-Link傳輸,用于傳輸高解析度圖形(WQXGA 2560×1600以上).但因?yàn)閭鬏擳MDS時(shí)工作頻率必須提高至270 MHz以上,而在HDMI 1.3的IC出現(xiàn)之前,大部分設(shè)備只能穩(wěn)定在165 MHz以下工作,所以此類介面未應(yīng)用在任何產(chǎn)品中.
HDMI C Type
稱為Mini HDMI,總共有19 pin,可以說是縮小版的HDMI A type,但腳位定義有所改變,主要是用在攜帶型裝置上,例如DV、數(shù)位相機(jī)、攜帶型多媒體播放器等.
HDMI D Type
也稱為Micro HDMI,共有19 pin,腳位定義有所改變,介面比Mini HDMI縮小約50%,可為相機(jī)、手機(jī)等攜帶式裝置帶來最高支持1080p的解析度及最高支持5GB的傳輸速度.
HDMI E Type
共有19 pin,多用于汽車產(chǎn)業(yè),1.4版本才首次于市場出現(xiàn).E型接頭設(shè)計(jì)對(duì)環(huán)境的要求特別嚴(yán)格,接頭互相連接時(shí)要注意耐震、防潮、溫差變化、噪音干擾等,因?yàn)檐嚿系沫h(huán)境不如住家安定,所以在HDMI的各類型接頭中這是唯一有interlocking互鎖的結(jié)構(gòu).
HDMI版本
HDMI最早的介面規(guī)范HDMI 1.0于2002年12月公布,1.1版本于2004年公布,1.2版本于2005年公布,1.3版本于2006年公布,1.4版本于2009年公布,最新的2.0版本于2013年公布.每一次版本更新都是為了擴(kuò)大應(yīng)用范圍,增加功能,提高速率的實(shí)現(xiàn).
1.0版 → 研發(fā)、試用階段
1.1版 → 只有影像(1080p)
1.2 → 影像(1080p)+立體聲
1.3 → 影像(1080p)+支持7.1聲道
1.4 → 基本與1.3版相同,再增加乙太網(wǎng)路通道、音訊回傳通道、3D over HDMI、支持4K解析度、擴(kuò)大對(duì)色階的支持,與Micro HDMI連接器
那些HDMI標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)起者組織在推廣HDMI標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候,并不是本著救世濟(jì)人的原則,單純的推廣一種領(lǐng)先的技術(shù),其背後還有著更深層次的商業(yè)原因.這就要從HDMI晶片的主要供應(yīng)商Silicon Image說起.前面說過HDMI標(biāo)準(zhǔn)是由Hitachi、Panasonic、Philips、Silicon Image、SONY、Thomson、Toshiba等七家公司共同制定,而這七家公司中,掌握了HDMI標(biāo)準(zhǔn)最核心技術(shù)的便是美國Silicon Image,它不僅掌握著HDMI核心的TMDS(transition minimized differential signaling,最小化傳輸差分訊號(hào))技術(shù),也是全世界最大的HDMI主控晶片供應(yīng)商,因此,HDMI標(biāo)準(zhǔn)的普及程度就和Silicon Image之間產(chǎn)生了直接的利益關(guān)系.
不同尺寸的HDMI接頭適用于不同的設(shè)備.
HDMI是要收費(fèi)的!
為了更好地推廣HDMI標(biāo)準(zhǔn),以Silicon Image為首,又成立了一個(gè)專門的全資子公司HDMI Licensing, LLC.這個(gè)公司專門負(fù)責(zé)HDMI標(biāo)準(zhǔn)的更新、向設(shè)備商的推廣,和對(duì)各種搭載了HDMI產(chǎn)品的認(rèn)證和測(cè)試工作.當(dāng)初制定HDMI標(biāo)準(zhǔn)的其余六家公司,也成了HDMI Licensing公司的創(chuàng)建者,但是占據(jù)的份額相對(duì)較小.
天下沒有免費(fèi)的午餐,HDMI Licensing公司支付相應(yīng)的費(fèi)用.而費(fèi)用的構(gòu)成也比較多,主要有以下幾種收費(fèi)項(xiàng)目.
一、每種使用HDMI的設(shè)備需要繳納每年一萬美元的權(quán)利金,如果要加入HDCP(High-bandwidth Digital Content Protection,高頻寬數(shù)位內(nèi)容保護(hù))功能,還需支付額外的一萬美元.對(duì)于HDCP功能,幾乎很少有廠家會(huì)選擇放棄,不然他們的產(chǎn)品將缺乏基本的競爭力.
二、為了保證裝有HDMI介面的設(shè)備之間的相容性,廠商們還需參加Authorized Testing Center舉辦的HDMI ATC相容性測(cè)試,包括影像設(shè)備、接收器、轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備、線材等每一種都單獨(dú)收費(fèi).
三、每部用于商業(yè)化的器材,還需要單獨(dú)繳納15美分的權(quán)利金和4美分的HDCP權(quán)利金.如果使用HDMI的logo,每件器材還需再繳納5美分.
上面這三項(xiàng)收費(fèi),還僅僅是HDMI Licensing收入的一部分,另外一部分收入則來自于販賣HDMI主控晶片.目前世界上能提供HDMI主控晶片的廠家除了Silicon Image,還有安捷倫等廠商.數(shù)位顯示技術(shù)中,目前世界上有三大主流技術(shù),TMDS為Silicon Image所開發(fā)、LVDS隸屬National Semiconductor獨(dú)有專利,以及日本Sony研發(fā)的GVIF技術(shù),各有所長.令人不解的是Sony有不錯(cuò)的技術(shù),為何會(huì)聯(lián)合Silicon Image共同推展HDMI的TMDS技術(shù)呢?商業(yè)競爭的策略,巧妙之處盡在不言中.
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