高清數(shù)字電視和HDMI電纜

1、.高清數(shù)字電視和HDMI電纜【摘要】本文介紹高清數(shù)字電視HDTV的要求、分類及特點(diǎn)。高清電視使用HDMI高清多媒體接口是發(fā)展的需要和必然。HDMI接口的特點(diǎn)，其與現(xiàn)有幾種接口性能的比較，表明HDMI接口的優(yōu)越性和發(fā)展前景。介紹HDMI接口使用的HDMI電纜結(jié)構(gòu)、性能要求及其解析。本文展望了HDMI2.0標(biāo)準(zhǔn)和Display Port的數(shù)字接口標(biāo)準(zhǔn)的興起及挑戰(zhàn)。【關(guān)鍵字】數(shù)字電視 高清電視 HDMI接口 HDMI電纜 Display Port數(shù)字接口標(biāo)準(zhǔn)。我國從1975年開始，采用PAL-D方式傳送模擬彩色電視廣播，到目前已經(jīng)有30多年的歷史。模擬電視給廣大人民群眾帶來了全新的娛樂享受，看電視成

2、為人們業(yè)余文化生活的主要方式。上世紀(jì)八十年代中期，數(shù)字技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（MPEG標(biāo)準(zhǔn)）發(fā)布以來，國外紛紛將電視節(jié)目的傳送轉(zhuǎn)換成數(shù)字，即模擬電視轉(zhuǎn)換成數(shù)字電視，促進(jìn)了電視技術(shù)的升級換代。2005年9月1日，央視高清影視頻道開始在杭州有線系統(tǒng)試播，之后相繼在上海、大連有線系統(tǒng)落地，2006年1月1日起正式運(yùn)營，每天播出15個(gè)小時(shí)，每月收費(fèi)120元，落地范圍將擴(kuò)大到成都、重慶、東莞、青島、寧波、廣州等大城市。高清平板電視都是16：9，這一比例的電視，掛在墻上，放在電視柜上，都比較新潮。但是，目前除了看DVD和剛開播的央視高清影視頻道適合之外，其他節(jié)目并不適合。普通有線電視都是4：3的比例，即使是目前正在大規(guī)

3、模推廣的數(shù)字有線電視，也是4：3的比例。本來在平板電視上看電視畫面，一個(gè)是不變形，能看到全部畫面；可是用4：3模式，電視兩邊留兩條黑邊看不到全部畫面，看不全全部畫面，切去上下部分圖像，但仍有些變形；如果要調(diào)整到看全畫面，畫面會嚴(yán)重變形，使16：9看起來有些中看不中用的感覺。國內(nèi)的數(shù)字高清市場盡管才剛剛起步，但隨著高清電視機(jī)價(jià)格的不斷下滑，人們對高清數(shù)字節(jié)目的渴求不斷增強(qiáng)，加上2008年北京奧運(yùn)會將實(shí)現(xiàn)數(shù)字高清直播，以及國家準(zhǔn)備在2015年全面普及數(shù)字電視、停播模擬信號等多種促進(jìn)因素的存在，整個(gè)高清電視產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展已是指日可待。一，高清數(shù)字電視高清晰度電視HDTV（High-Definitio

4、n Television）是數(shù)字電視。數(shù)字電視是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，也就是電視廣播從節(jié)目的攝像、編輯、傳送、接收全部采用數(shù)字技術(shù)的系統(tǒng)稱為數(shù)字電視，因此，數(shù)字電視是一個(gè)系統(tǒng)的概念。1，數(shù)字電視的好處和優(yōu)點(diǎn)：數(shù)字信號不同于模擬信號，它是一種把圖像和聲音信息數(shù)字化處理、編碼、壓縮、加密的信號，具有帶寬容量高、不易失真、保密性好等優(yōu)點(diǎn)。（1），數(shù)字電視可以大量節(jié)省頻率資源。目前的一套模擬節(jié)目（4.2MHz帶寬）；而同樣的頻帶寬度數(shù)字電視可以傳送五至六套與DVD同等質(zhì)量的電視節(jié)目，因此，在不多占用頻率資源的情況下電視節(jié)目的內(nèi)容可以得到極大的豐富；（2），數(shù)字電視克服了模擬電視很多缺點(diǎn)，如重影、雪花等不良因

5、素，使得圖像更清晰流暢，聲音更清晰并富有立體感；（3），數(shù)字電視可以播出比DVD更清晰的電視效果，就這是高清晰度電視；（4），數(shù)字電視還可以進(jìn)一步提供如點(diǎn)播、游戲、瀏覽照片、視頻聊天、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)等眾多的內(nèi)容，使得電視服務(wù)更個(gè)性化，更能滿足不同人群的需要。2，高清數(shù)字電視的分類我國數(shù)字電視廣播確定有兩種主要的傳送圖像格式，一種是標(biāo)準(zhǔn)清晰度，它的圖像效果與目前DVD相同，采用720x576i的圖像格式，電視屏幕的寬度與高度之比為4：3；另一種是高清晰度，它的圖像格式是1920x1080i，電視屏幕的寬度與高度之比為16：9，觀看電視的視野更寬，更便于人們享受到電影院的效果。在相當(dāng)長一段時(shí)間里，標(biāo)準(zhǔn)

6、清晰度將是我國數(shù)字電視的主要播出內(nèi)容。標(biāo)清和高清同樣重要，它可以以滿足不同消費(fèi)群體的需要。目前由于高清節(jié)目制作成本較高，高清節(jié)目源是一個(gè)較大的瓶頸，可收看的節(jié)目內(nèi)容有限，目前僅有中央電視臺和上海文廣試播少量的高清節(jié)目。根據(jù)美國消費(fèi)電子協(xié)會公布的數(shù)字電視的詳細(xì)定義，數(shù)字電視分為高清晰度電視(HDTV)、增強(qiáng)清晰度電視(EDTV)和標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視(SDTV)三大類。其中高清晰度數(shù)字電視至少720線逐行(p)或1080線隔行（i）掃描、屏幕寬高比應(yīng)為16:9、采用杜比數(shù)字音響，能將高清晰格式轉(zhuǎn)化為其它格式，并能接收和顯示較低格式的信號，這樣的電視才是真正的高清晰數(shù)字電視。另外，HDTV或HDTV-r

7、eady是全球數(shù)字高清彩電的統(tǒng)一標(biāo)志。我國剛頒布的數(shù)字電視接收設(shè)備術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)中，對數(shù)字電視產(chǎn)品進(jìn)行了詳細(xì)的定義，按照國際上的產(chǎn)品分類慣例，分為數(shù)字電視接收機(jī)、數(shù)字電視機(jī)頂盒、數(shù)字電視顯示器；按照清晰度，分為高清晰度、標(biāo)準(zhǔn)清晰度。高清晰度電視接收機(jī)（HDTV receiver）是指能接收、解調(diào)由高清晰度電視信號調(diào)制的射頻信號，解碼、顯示數(shù)字電視視頻信號，并能解碼、輸出數(shù)字電視聲音信號的設(shè)備，其顯示的圖像寬高比、圖像清晰度要滿足高清要求。高清晰度電視機(jī)頂盒（HDTV STB）只能接收、解調(diào)由高清晰度電視信號調(diào)制的射頻信號，解碼、輸出數(shù)字電視視頻信號，并能解碼、輸出數(shù)字電視聲音信號的設(shè)備，不具備顯示功

8、能。 高清晰度電視顯示器（HDTV displays）是接收輸入的高清晰度電視視頻信號，經(jīng)過處理后顯示出來真正的電視節(jié)目，其顯示的圖像寬高比、圖像清晰度要滿足高清要求。高清接收機(jī)是將高清顯示器和高清機(jī)頂盒的功能組合成一體，是真正意義上的高清電視機(jī)。目前頒布的標(biāo)準(zhǔn)主要是為支持?jǐn)?shù)字電視顯示用的各類顯示器標(biāo)準(zhǔn)。真正的高清電視需要內(nèi)置高清數(shù)字調(diào)諧器，不過目前國內(nèi)由于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)還沒有確定，不能對此提出要求，市場上的高清電視產(chǎn)品還無法內(nèi)置高清數(shù)字調(diào)諧器。高清電視要顯示高清內(nèi)容必須配備DVI（數(shù)字顯示接口 Digital Visual Interface）或者HDMI（高清多媒體接口 High Definit

9、ion Multimedia Interface），才能接駁高清視頻播放設(shè)備。電視配有HDMI全數(shù)字的消費(fèi)電子產(chǎn)品接口標(biāo)準(zhǔn)，能把數(shù)字電視與未來幾年中的數(shù)碼設(shè)備，比如DC、DV、電腦、DVD錄放機(jī)通過一根電纜相聯(lián)。真正實(shí)現(xiàn)在具有46英寸超大屏幕的液晶電視上玩PC游戲、欣賞DV拍攝的影像、甚至用電視的大屏幕進(jìn)行視頻聊天，對于畫質(zhì)非常出色的現(xiàn)代電視來說，這些功能無疑是錦上添花。3，高清電視機(jī)的分類和特點(diǎn)高清電視HDTV目前可以分為三大類：液晶電視(LCD TV)、等離子電視(PDP TV)以及背投電視(PJTV)三種，其中背投電視又包括LCD、DLP及LCOS三種技術(shù)的背投電視。三大類高清電視機(jī)性能

10、特點(diǎn)比較如下表1：電視機(jī)類別特點(diǎn)等離子電視l具有大屏幕超薄的特點(diǎn)，符合現(xiàn)代時(shí)尚家庭的簡約品味并可以在墻壁、桌面、地板、天花板上安裝，使得空間得到最大的利用；l它擁有超大的可視角度（170度以上）；l等離子電視輻射很小；l不受電磁干擾。具有超薄、超輕的特點(diǎn)，放置方式也靈活多樣，同液晶電視相比，它又可以做到很大的尺寸，并且亮度和清晰度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了背投；相同規(guī)格尺寸屏幕的等離子價(jià)格要比液晶低。液晶電視具有超薄、超輕的特點(diǎn)，占地面積小，放置位置隨意性強(qiáng)；無輻射，這對于青少年與孕婦來說非常合適，長時(shí)間觀看也不會出現(xiàn)視覺疲勞的現(xiàn)象；耗電量非常小，與等離子電視動(dòng)輒300W的耗電量相比，液晶電視耗電量顯得非常

11、小，這在能源緊張的今日是非常重要的；畫面清晰度高，大多數(shù)產(chǎn)品是HD級的畫質(zhì)；它擁有超大的可視角度（170度以上）；液晶電視低輻射、低功耗和環(huán)保節(jié)能吸，受到了關(guān)注健康的現(xiàn)代人的鐘愛；大尺寸的液晶電視與同樣尺寸的等離子相比，價(jià)格要貴許多。背投產(chǎn)品它的亮度和清晰度不高，體積龐大；它最大的優(yōu)點(diǎn)便是性價(jià)比相當(dāng)?shù)某錾?，無論是早期的CRT背投或是現(xiàn)在非常流行的DLP，LCD背投，都能以相對低廉的價(jià)格獲得大屏幕的視覺沖擊。目前，消費(fèi)者要接收數(shù)字電視節(jié)目，可以采用兩種方式，一種是現(xiàn)有模擬電視或數(shù)字電視顯示器 +數(shù)字電視機(jī)頂盒；另一種是利用數(shù)字電視一體機(jī)直接接收。 根據(jù)需要，消費(fèi)者可以自由選擇高清晰度產(chǎn)品或標(biāo)準(zhǔn)清

12、晰度產(chǎn)品，但是這兩種接收方式接收的節(jié)目，在清晰度方面具有根本的差異。有人曾對兩者做出形象的比喻：如果把標(biāo)清形容為摩托或農(nóng)用三輪車一類檔次,那么高清則屬于轎車類檔次了。高清晰度HDTV電視的視頻比例為16：9，垂直分辨率超過1080線隔行掃描，或720線逐行掃描，這與人眼視覺的“黃金分割法則”相符。如果視頻低于這個(gè)分辨率，一般稱為標(biāo)清。高清電視是目前傳統(tǒng)模擬電視畫面清晰度的三倍。高清晰度電視要顯示高清內(nèi)容必須配備DVI或者HDMI數(shù)字多媒體接口，才能接駁高清視頻播放設(shè)備。 HDMI接口是現(xiàn)在唯一的一種可以同時(shí)傳輸音頻和視頻信號的數(shù)字接口，它不但可以簡化連接，減少連線負(fù)擔(dān)，而且可以提供龐大的數(shù)字信

13、號傳輸所需帶寬，未來碟機(jī)、電腦、家庭影院等設(shè)備，都會積極采用這一接口，應(yīng)用這一接口來與這些設(shè)備連接，可以獲得最好的效果。高清是一個(gè)綜合的概念，高清涉及到清晰度、亮度、對比度、色域覆蓋率等大量技術(shù)指標(biāo)以及支持的圖象格式、接口要求，但其中最本質(zhì)的就是清晰度指標(biāo)。在發(fā)布的通用規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中，除了CRT顯示器外，要求高清顯示器的圖像清晰度大于等于720電視線，CRT顯示器規(guī)定為大于等于620電視線。電視線是人眼能主觀察覺到的電視圖像細(xì)節(jié)清晰程度。 高清電視的物理分辨率，即屏幕上象素點(diǎn)的數(shù)目，要達(dá)到或者超過顯示內(nèi)容的分辨率，電視機(jī)未來能不能支持高清數(shù)字信號的核心之一就是分辨率。目前高清標(biāo)準(zhǔn)中有720p和10

14、80i兩種，i代表隔行掃描，P代表逐行掃描，打個(gè)比方說，隔行就像百葉窗，是不完整的圖像，逐行才是一次顯示一幅完整的畫面。要滿足高清電視條件，高清數(shù)字電視至少得支持1080i數(shù)字信號輸入，其垂直方向上的分辨率必須要超過720，因此無論是等離子電視、液晶電視還是微顯背投，其垂直分辨率都要超過720 (例如1024*768、1280*768、1366*768、1920*1080等) 才能滿足高清電視的要求。信息產(chǎn)業(yè)部數(shù)字電視領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室近日決定，將依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國家有關(guān)規(guī)定，聯(lián)合國家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理部門，支持中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究所（CESI）產(chǎn)品認(rèn)證機(jī)構(gòu)開展產(chǎn)品認(rèn)證工作，即將推出“高清晰度”、“

15、標(biāo)準(zhǔn)清晰度”、“機(jī)卡分離”等產(chǎn)品認(rèn)證標(biāo)志。二，HDMI接口接口是兩個(gè)獨(dú)立實(shí)體互連后相互通信的界面。接口可以是硬件也可以是軟件。硬件接口，一般是通過電線電纜和連接器連接構(gòu)成組件。接口，有功能特性、規(guī)程特性、電氣特性和物理特性等要求。目前市場上銷售的平板電視，一般都配備復(fù)合視頻端子以及更高級的視頻色差分量接口，國內(nèi)一部分產(chǎn)品配備了高清HDMI接口或者DVI接口。1，HDMI接口：HDMI（High Definition Multimedia Interface）技術(shù)全稱為高清晰度數(shù)字多媒體傳輸技術(shù)，其最大優(yōu)點(diǎn)是既能以無壓縮方式傳輸數(shù)字視頻信號，又能同時(shí)傳輸數(shù)字音頻信號。普通的數(shù)字高清晰電視只能做到

16、圖像是數(shù)字的，聲音仍是模擬的，而擁有HDMI技術(shù)的數(shù)字電視只依靠一條HDMI線與高清晰數(shù)字電影播放機(jī)或者高清晰數(shù)字機(jī)頂盒接駁，就能同時(shí)欣賞到清晰細(xì)膩的畫面和通透立體的聲音。HDMI技術(shù)是為僅需要單一傳輸線，即可傳送液晶數(shù)字音頻信號的視頻接口標(biāo)準(zhǔn)。HDMI（高清晰度多媒體接口High Definition Multimedia Interface）是目前國際最流行的高清接口。HDMI接口可以提供高達(dá)5Gbps的數(shù)據(jù)傳輸帶寬，可以傳送無壓縮的音頻信號及高分辨率視頻信號。同時(shí)無需在信號傳送前進(jìn)行數(shù)字/模擬（D/A）或者模擬/數(shù)字（A/D）的轉(zhuǎn)換，可以保證最高質(zhì)量的影音信號傳送。HDMI可以傳輸數(shù)字音

17、頻信號，并能支持HDCP（高帶寬數(shù)字內(nèi)容保護(hù)High Bandwidth Digital Content Protection）技術(shù)，阻止高價(jià)值內(nèi)容未經(jīng)許可被復(fù)制和傳送，同時(shí)提供了更好的DDC可選功能。HDMI還支持5Gbps的數(shù)據(jù)傳輸率，最遠(yuǎn)可傳輸15米，足以應(yīng)付一個(gè)1080p的視頻和一個(gè)8聲道的音頻信號。應(yīng)用HDMI的好處是：只需要一條HDMI線，便可以同時(shí)傳送影音信號，而不像現(xiàn)在需要多條線材來連接；同時(shí)，由于無需進(jìn)行數(shù)/?；蛘吣?數(shù)轉(zhuǎn)換，能取得更高的音頻和視頻傳輸質(zhì)量。對消費(fèi)者而言，HDMI技術(shù)不僅能提供清晰的畫質(zhì)，而且由于音頻/視頻采用同一電纜，大大簡化了家庭影院系統(tǒng)的安裝。在模擬傳輸

18、中，每一次模擬->數(shù)字、數(shù)字->模擬的轉(zhuǎn)換都將導(dǎo)致信號量的下降。同時(shí)在轉(zhuǎn)換過程和傳輸過程中帶來的同步信號和視頻信號之間的時(shí)間特性的“抖晃”(Jitter)，“抖晃”導(dǎo)致圖像的細(xì)微抖動(dòng)和聲音的變化問題難以解決。而在HDMI的數(shù)字傳輸過程中，徹底解決了這些問題。從而保證了“原始”圖像和聲音質(zhì)量。2，電視接口的現(xiàn)狀及比較（1），AV標(biāo)準(zhǔn)視頻輸入（RCA）接口：復(fù)合視頻端子也稱AV 接口或者Video端子，是目前最普遍的一種視頻接口，幾乎所有的電視機(jī)、影碟機(jī)類產(chǎn)品都有這個(gè)接口。它是聲、畫分離的視頻端子，AV接口實(shí)現(xiàn)了音頻和視頻的分離傳輸，避免了因?yàn)橐?視頻混合干擾而導(dǎo)致的圖像質(zhì)量下降。它一

19、般由黃、白、紅三個(gè)獨(dú)立的RCA插頭（又叫梅花接口RCA端子）組成。復(fù)合視頻端子是一種混合視頻信號，沒有經(jīng)過RF射頻信號那些調(diào)制、放大、檢波、解調(diào)等過程，信號保真度相對較好，分辨率一般可達(dá)350-450線。由于AV 接口傳輸?shù)娜匀皇且环N亮度/色度（Y/C）混合的視頻信號，仍然需要顯示設(shè)備對其進(jìn)行亮/ 色分離和色度解碼才能成像，這種先混合再分離的過程必然會造成色彩信號的損失，色度信號和亮度信號也會有很大的機(jī)會相互干擾從而影響最終輸出的圖像質(zhì)量。由于它是模擬接口，當(dāng)用于數(shù)字顯示設(shè)備時(shí)，需要一個(gè)模擬轉(zhuǎn)數(shù)字的轉(zhuǎn)換過程，從而會損失不少信噪比，所以一般數(shù)字顯示設(shè)備不建議使用。由于它本身Y/C混合這一不可克服

20、的缺點(diǎn)因此無法在一些追求視覺極限的場合，如高清電視中使用。（2），S接口（端子）：S接口（端子）也是非常常見的接口（端子），其全稱是Separate Video。S-Video接口是由日本人開發(fā)的一種規(guī)格，S指的是“SEPARATE（分離）”，它將亮度和色度分離輸出，避免了混合視訊訊號輸出時(shí)亮度和色度的相互干擾。S端子實(shí)際上是一種五芯接口，由兩路視頻亮度信號、兩路視頻色度信號和一路公共屏蔽地線共五條芯線組成，同復(fù)合視頻接口相比，由于它不再進(jìn)行亮度/色度（Y/C）混合傳輸，因此也就無需再進(jìn)行亮色分離和解碼工作，而且使用各自獨(dú)立的傳輸通道在很大程度上避免了視頻設(shè)備內(nèi)信號串?dāng)_而產(chǎn)生的圖像失真，極大地

21、提高了圖像的清晰度。但S-Video 仍要將兩路色差信號(Cr Cb)混合為一路色度信號C，進(jìn)行傳輸然后再在顯示設(shè)備內(nèi)解碼為Cb和Cr進(jìn)行處理，這樣多少仍會帶來一定信號損失而產(chǎn)生失真。（3），視頻色差輸入接口（端子）：視頻色差接口（端子）是在S端子的基礎(chǔ)上，把色度（C）信號里的藍(lán)色差（b）、紅色差（r）分開發(fā)送，其分辨率可達(dá)到600線以上。它通常采用YPbPr和YCbCr兩種標(biāo)識，前者表示逐行掃描色差輸出，后者表示隔行掃描色差輸出。現(xiàn)在很多電視類產(chǎn)品都是靠色差輸入來提高輸入訊號品質(zhì)，而且透過色差端子，可以輸入多種等級訊號，從最基本的480i到倍頻掃描的480p，甚至720p、1080i等等，都

22、是要通過色差輸入才有辦法將信號傳送到電視當(dāng)中，因此視頻色差分量的接口方式是目前模擬的各種視頻輸出接口中較好的一種接口。圖1，視頻色差線、視頻線和HDMI接口圖示（4），DVI(數(shù)字顯示接口Digital Visual Interface)DVI(數(shù)字顯示接口)是1999年，由Silicon Image、Intel、Compaq、IBM、HP、NEC、Fujitsu等公司共同組成數(shù)字顯示工作組（Digital Display Working Group，DDWG）推出的數(shù)字顯示接口（Digital Visual Interface，DVI）標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字顯示工作組DDWG（Digital Displ

23、ay Working Group），于1994年4月正式推出DVI接口。它的基礎(chǔ)是Silicon Image（晶像）公司的PanalLink接口技術(shù)。PanalLink接口技術(shù)采用的是最小化傳輸差分信號TMDS（Transition Minimized Differential Signaling）作為基本電氣連接。DVI的設(shè)計(jì)目的是用來傳輸無壓縮高清晰實(shí)時(shí)數(shù)碼圖像。DVI接口的每一個(gè)通道中數(shù)據(jù)以差分信號方式傳輸，因此每一個(gè)通道需要2根傳輸線。所謂差分（模）信號方式傳輸是指一對導(dǎo)線上如有電流信號流過，則兩根導(dǎo)線上的電流大小相等而方向相反。對于屏蔽對稱電纜，即一根導(dǎo)線帶正電流I，另一根帶負(fù)電流I

24、，電纜屏蔽不帶電流。由于采用差分信號傳輸，數(shù)據(jù)發(fā)送和接收中識別的都是壓差信號，因此傳輸線纜長度對信號影響較小，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸。在接收端對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并處理生成圖像信息供數(shù)字顯示設(shè)備顯示。在DVI標(biāo)準(zhǔn)中對接口的物理方式、電氣指標(biāo)、時(shí)鐘方式、編碼方式、傳輸方式、數(shù)據(jù)格式等進(jìn)行了嚴(yán)格的定義和規(guī)范。對于數(shù)字顯示設(shè)備，由于沒有數(shù)字/模擬（D/A）和模擬/數(shù)字（A/D）轉(zhuǎn)換過程，避免了圖像細(xì)節(jié)的丟失，從而保證了生成圖像的完整再現(xiàn)。在DVI接口標(biāo)準(zhǔn)中還增加了一個(gè)熱插拔監(jiān)測信號，從而真正實(shí)現(xiàn)了即插即用。目前，中高檔的PDP、LCD、DLP投影機(jī)上，超過60%的產(chǎn)品都具有DVI輸入接口。但是

25、隨著時(shí)代的發(fā)展，DVI接口也顯現(xiàn)以下弊端和問題： 1）,太“大”的接口，不適合裝在便攜設(shè)備上；2）,如果用在家用視頻設(shè)備上，兩路TMDS信號完全用不著。1路TMDS信號就可以傳輸720P、1080I、1080P的數(shù)字信號；3）,只能傳輸適用于PC領(lǐng)域的數(shù)字RGB信號，而不支持?jǐn)?shù)字色差信號YcbCr；4）,支持8位(24位/3)的數(shù)字RGB傳輸，不支持具有更多細(xì)節(jié)的12位數(shù)字信號；5）,如果是數(shù)字傳輸，兼容“舊”的模擬設(shè)備而預(yù)留的模擬接口部份完全多余；6）,無法傳輸數(shù)字音頻，這是最不適應(yīng)高清電視需求之處。因此出現(xiàn)了更小型化的“真正”數(shù)字視頻/音頻傳輸接口HDMI高清晰度數(shù)字界面（接口）。HDVI

26、具有一系列的特點(diǎn)：1），小型化接口;2），支持更高質(zhì)量（10位/12位）數(shù)字視頻信號;3），支持?jǐn)?shù)字音頻（包括DVD-AUDIO）。4），HDMI最高支持5GBPS的傳輸帶寬，而HDTV僅需要2.2GBPS，還有很大的裕量留給將來可能的更高標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字視頻信號；5），HDMI的設(shè)備具有“即插即用”的特點(diǎn)。信號源和顯示設(shè)備之間會自動(dòng)進(jìn)行“協(xié)商”，自動(dòng)選擇最合適的視頻/音頻格式。HDMI接口與USB接口、IEEE1394 接口以及一些數(shù)碼相機(jī)的接口相仿，但是它內(nèi)含全部Video視頻，Audio 音頻聯(lián)接信號。HDMI 發(fā)揚(yáng)光大了DVI的特點(diǎn)（數(shù)字視頻信號TMDS傳輸），并融入了AUDIO （數(shù)字音頻

27、信號傳輸）。所以HDMIVIDEO+HDCP+AUDIO （數(shù)字視頻，版權(quán)保護(hù)，數(shù)字音頻）。HDMI支持標(biāo)準(zhǔn)、增強(qiáng)、以及高清晰數(shù)字電視視頻、標(biāo)準(zhǔn)立體聲、多聲道環(huán)繞立體聲數(shù)字音頻格式。HDMI支持未經(jīng)壓縮的數(shù)字視頻信號，“未經(jīng)壓縮”，意味著是“純正”高保真！綜上所述，目前最好的接口標(biāo)準(zhǔn)是HDMI。該接口是現(xiàn)在唯一的一種可以同時(shí)傳輸音頻和視頻信號的數(shù)字接口，它不但可以簡化連接，減少連線負(fù)擔(dān)，而且可以提供龐大的數(shù)字信號傳輸所需帶寬，未來碟機(jī)、電腦、家庭影院等設(shè)備，都會積極采用這一接口，應(yīng)用這一接口來與這些設(shè)備連接，可以獲得最好的效果。為了對上述幾種接口性能進(jìn)行比較，有人對采用較多的復(fù)合視頻、視頻色差

28、以及HDMI的使用效果進(jìn)行了比較。由于采用S端子播放DVD的很少。因此，我們使用了一臺配備了這三種端口并且具備1080i上變換功能的DVD機(jī)以及擁有高清認(rèn)證的液晶電視作為測試樣機(jī)，并使用了這三種連接方式對同一片源進(jìn)行了播放比較。在對電視不進(jìn)行任何調(diào)整的情況下，使用復(fù)合視頻連接時(shí)播放的效果，如圖2所示，畫面顏色最為濃郁，色溫較高，在一些細(xì)節(jié)表現(xiàn)上有些不盡如人意，人物特寫畫面感覺不夠細(xì)致，皮膚質(zhì)感也不是很好，圖片的背景熔漿烈焰幾乎混沌成了火紅一片，播放效果只能說是中規(guī)中矩（圖2）。圖2，用視頻線畫面顯示圖3是使用逐行視頻色差線連接時(shí)的畫面，畫面色彩變得清冽干凈，清晰度有著相當(dāng)?shù)乃疁?zhǔn)，人的皮膚質(zhì)感也

29、很好，畫面背景的熔漿不再是火紅一片，而是變得富有層次感。但畫面有些過于銳利，有拖尾和毛邊現(xiàn)象出現(xiàn)。圖3，用視頻色差線畫面顯示圖4是用HDMI連接，把圖像上轉(zhuǎn)換到720p和1080i時(shí)畫面質(zhì)量最好，畫面顯得更為細(xì)膩，同時(shí)色彩介于前兩者之間，比較中正自然，各種過渡色的表現(xiàn)也很細(xì)致。畫面對比度很好，反差較大，層次感和縱深感都有不錯(cuò)的表現(xiàn)。圖4，用HDMI線的畫面顯示在人物特寫部分，復(fù)合視頻在細(xì)節(jié)部分很有些混沌感，細(xì)微感覺偏于松軟，不夠細(xì)致，皮膚質(zhì)感也不是很好，見圖5所示。圖5，用復(fù)合視頻線顯示出來的人物圖6的視頻色差線的清晰度具有相當(dāng)水準(zhǔn)，人的皮膚質(zhì)感也很好，但色彩層次還不夠細(xì)致。圖6，用視頻色差線

30、顯示的人物HDMI圖7所示的畫面無疑表現(xiàn)是最好的，色彩中正，細(xì)節(jié)表現(xiàn)也很細(xì)致，鋸齒感也很少，其畫質(zhì)表現(xiàn)最好。圖7，用HDMI線顯示出來的人物在畫質(zhì)方面，HDMI接口表現(xiàn)最好是意料之中的，目前HDMI的唯一缺憾是價(jià)格較高，一根HDMI接口線需要300元左右，而視頻色差接線則僅需要50元左右，要比HDMI便宜將近6倍。最便宜的是復(fù)合視頻接線，只需要15到20元不等。但是，HDMI規(guī)格自2002年12月推出以來，已成為發(fā)展趨勢。目前，國際上接受的公司已達(dá)到250多家，其中包括11家半導(dǎo)體廠商和35家連接器供應(yīng)商，超過45家的整機(jī)制造商推出了450多種應(yīng)用產(chǎn)品。2004年全球支持HDMI的整機(jī)出貨量約

31、為390萬臺，大部分銷售到美國的平板電視和高端DVD播放機(jī)。2005年這一數(shù)字已增加到1220萬臺，2006年預(yù)計(jì)將達(dá)到3520萬臺。估計(jì)到2008年，支持HDMI的數(shù)字電視出貨量將達(dá)到8710萬臺，占總體數(shù)字電視出貨量的86。HDMI完全能夠兼容DVI，還比DVI多了個(gè)支持音頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)勢，HDMI蠶食DVI市場份額似乎只是時(shí)間問題。目前全世界都在接受HDMI，從HDMI出貨量逐年來成倍增長，足以可見HDMI接口已成大勢所趨，成為一種發(fā)展趨向。三，HDMI電纜圖8所示是HDMI電纜組件外形圖。圖9是HDMI的應(yīng)用和連接器接口圖示。圖8，HDMI電纜組件外形圖。圖9，HDMI的應(yīng)用和連接器接

32、口圖示。1，HDMI電纜結(jié)構(gòu)和性能：HDMI電纜結(jié)構(gòu)(近似DVI Cable)主要有以下部分構(gòu)成：1) ，4對影像傳輸線(由28AWG或者30AWG構(gòu)成之對線)負(fù)責(zé)支持R、G、B及Clock（時(shí)鐘）功能；2) ，4-6芯的控制線負(fù)責(zé)支持CEC/DDC，SDA，SCL，Power Hot Plug Detect功能；3) ，4對各自用AL/Mylar屏蔽加5-6芯單芯電子線，集合后加雙層屏蔽組合而成；4) ，聚氯乙稀外護(hù)套。HDMI電纜的常見規(guī)格如下表2所示：表2，HDMI電纜規(guī)格AWG影像傳輸線(4對)信號控制線(5-6芯)總屏蔽外徑絕緣外徑個(gè)別屏蔽絕緣ID28FOAM-PE1.0mm28AW

33、G地線Al/MylarPE或PP0.70mmAl/Mylar+編織85%以上6.0-7.3mm30FOAM-PE0.8mm30AWG地線Al/MylarPE或PP0.62mmAl/Mylar+編織85%以上5.5mmHDMI電纜的電氣特性要求：1) ，特性阻抗(差分阻抗)：100±10 (TDR)；2) ，遠(yuǎn)端（程）串音：-26dB以下/cable組件；3) ，傳播延遲差：對內(nèi)延遲差 151psec以下，對間延遲差2.42ns以下；4) ，衰減：頻率(MHz)衰減量1-825-8Db/Ass825-2475-21Db/Ass2475-4125-30Db/AssHDMI電纜組件的應(yīng)用領(lǐng)

34、域：1)，數(shù)字電視；2)，等離子顯示器；3)，液晶顯示器；4)，機(jī)（置）頂盒；5)，DVD播放器/復(fù)讀機(jī)；6)，音頻/視頻接收裝置；7)，家用錄象系統(tǒng)；8)，高清晰度顯示器；9)，人造衛(wèi)星系統(tǒng)。2，HDMI電纜性能要求解析：模擬電視的帶寬是4.2MHz，此時(shí)它在空氣中的波長為234英尺，而高清電視的典型頻率是1485Gbit（750MHz），此時(shí)它在空氣中的波長為1.3英尺。事實(shí)上一個(gè)沒有壓縮的高清電視信號，超過1500MHz帶寬，比視頻信號更是一個(gè)射頻信號，因此HDMI電纜適合應(yīng)用傳輸線理論來考慮和分析電纜的性能特點(diǎn)和要求。（1），電纜的特性阻抗特性阻抗定義為電纜處于匹配狀態(tài)，即線路上無反射

35、波時(shí)沿線電壓和電流的比值，它代表了無限長線路始端所呈現(xiàn)的阻抗。電纜的特性阻抗和設(shè)備、連接器的匹配，至關(guān)重要。任何的不匹配都都會造成信號反射和傳輸能量的損耗，使傳輸效率降低、傳輸信號產(chǎn)生干擾和失真；電纜阻抗的不均勻或不匹配，會形成沿電纜線的傳輸反射，反射使電纜沿線存在駐波，有些地方會出現(xiàn)電壓和電流的過載，甚至?xí)斐呻娎|的電擊穿或熱擊穿，影響電纜的正常使用?；夭〒p耗RL（Return Loss）就是由于電纜結(jié)構(gòu)或連接器部分的阻抗不均勻變化所引起的反射而增加的衰減。在低頻這種變化所引起的影響是微小的，但是當(dāng)頻率超過50MHz，這種阻抗變化或說阻抗不均勻性就有較大的影響。高清晰度電視的帶寬可達(dá)到150

36、0MHz或更高頻率，RL性能指標(biāo)的高低、好壞會對高清電視系統(tǒng)性能具有嚴(yán)重影響。因此HDMI電纜組件的RL必須予以關(guān)鍵性考慮、測量和驗(yàn)證?；夭〒p耗（Return Loss）主要用于標(biāo)志傳輸鏈路或信道的性能。鏈路是系統(tǒng)中信號通過的所有器件如電纜、連接器、接線板等等。對于現(xiàn)代數(shù)字傳輸系統(tǒng)，電纜的兩端必須同時(shí)傳遞和接受數(shù)字信號，作為傳送端在傳送數(shù)據(jù)的同時(shí)又在接受數(shù)據(jù)?；夭〒p耗它的大小反映了系統(tǒng)或電纜、連接器等的阻抗失配程度（不匹配）。失配將會引起信號或能量的反射，反射造成信號的畸變、失真和衰減增大。圖10中顯示了反射所產(chǎn)生的回波，也就是反射信號將以噪聲的形式在接受端出現(xiàn)的影響。電纜阻抗的不均勻會影響回

37、波損耗，因此任何影響電纜阻抗變化的因素，都會影響回波損耗。這包括電纜的結(jié)構(gòu)尺寸、形狀和中心導(dǎo)體的位置；絕緣材料的選擇和制造；屏蔽結(jié)構(gòu)形式和材料的選擇；護(hù)套印字方法等都會影響到回波損耗。圖10，反射所產(chǎn)生的回波影響（2），串音（衰減）串音衰減是用來表示電磁波能量從一個(gè)主串線路串入到被串線路時(shí)衰減程度。串音衰減越大，表明在串音過程中能量衰減越大，也就是串音影響越小、被串音線路受到的干擾越小。串音可分為如圖11所示的近端串音和圖12所示的遠(yuǎn)端串音。圖11，近端串音圖示圖 12，遠(yuǎn)端串音示圖要提高電纜的串音衰減，必須合理組合電纜的對絞和成纜節(jié)距并保證電纜制造中的均勻性（包括節(jié)距、對絞張力等）。（3），

38、傳播延遲差（時(shí)延）電磁波沿電纜線路傳輸時(shí)，其單位長度傳輸電磁波所需要的時(shí)間T即是時(shí)延時(shí)間，電磁波的傳輸速度V是電磁波在一秒鐘內(nèi)所經(jīng)過的路程。T 1/ V 1/f電磁波沿電纜傳輸時(shí)，由于受到介質(zhì)的影響，電磁波的傳輸速度將小于光速。電磁波傳輸速度減小程度和絕緣介質(zhì)的介電常數(shù)值大小成正比，介電常數(shù)值越小，電磁波傳輸速度減小越少，也就是越接近電磁波在自由空間的傳輸速度。傳輸時(shí)延差是電纜線對間的傳輸時(shí)間之差。時(shí)延差是指不同速度的信號傳輸同樣的距離，所需要的時(shí)間不同即各個(gè)信號的時(shí)延不同，這種時(shí)間上的差別稱為時(shí)延差。在數(shù)字傳輸中，一個(gè)數(shù)據(jù)流會分為多路，由多個(gè)線對平行傳輸，如果線對間時(shí)延差過大，會破壞數(shù)據(jù)幀結(jié)

39、構(gòu)。傳輸時(shí)延和傳輸時(shí)延差，它對于千兆比速率傳輸更是重要的指標(biāo)要求。因?yàn)閿?shù)據(jù)信號通過電纜線對發(fā)生了蛻變，信號到達(dá)接受端時(shí)信號需要重新組合，如果傳輸時(shí)延和傳輸時(shí)延差過大，超過規(guī)定指標(biāo)要求，則將影響信號傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，產(chǎn)生擾碼信號。圖13顯示了始端同時(shí)發(fā)送的信號，由于傳輸時(shí)延不等，信號抵達(dá)接受端時(shí)抵達(dá)時(shí)間不一，存在傳輸時(shí)延差的圖形。圖 13，傳輸時(shí)延差對于高速數(shù)字傳輸系統(tǒng)，希望信號傳輸?shù)乃俣仍娇煸胶?，線對間傳輸時(shí)延差越小越好，針對電纜來說就是要求電纜絕緣的相對介電常數(shù)越小越好；電纜的結(jié)構(gòu)尺寸的均勻性和一致性越好越好，這樣電纜線對的信號傳輸速度快，線對間傳輸時(shí)延差小。產(chǎn)生對內(nèi)或?qū)﹂g時(shí)延差的原因，主要有以

40、下方面：1），最通常的是各層電纜線芯的長度不等，信號傳輸時(shí)間不等；2），對絞對兩根芯線的對絞張力不等，形成不良的對絞結(jié)果：一根芯線緊，一根芯線松，形成對內(nèi)的時(shí)延差；3），對絞芯線絕緣介質(zhì)變形，尤其是一根受壓變形，形成對內(nèi)的時(shí)延差；4），絕緣介質(zhì)著色使絕緣介質(zhì)介電常數(shù)發(fā)生變化形成對內(nèi)或?qū)﹂g的時(shí)延差；5），使用了結(jié)構(gòu)尺寸不匹配芯線對絞造成不均勻；6），絕緣和導(dǎo)體的附著力不好，形成氣隙，使對絞的芯線不均勻。（4），衰減電纜的衰減，表示電纜在行波狀態(tài)（匹配無反射）下工作時(shí)傳輸功率或電壓的損耗程度，它反映了電信號沿電纜的傳輸效率，表明了電磁波沿電纜傳輸時(shí)的損耗大小。電纜的衰減越大，表明電信號損耗越嚴(yán)重，

41、電纜的傳輸效率就越差。電纜的低衰減是確保接收機(jī)能接受到的信號有足夠的強(qiáng)度來解釋所傳輸?shù)臄?shù)字信號。衰減是決定電纜可以使用多長的主要因素。如果電纜的衰減達(dá)到3dB，則表明信號沿電纜傳輸后，電壓或電流的幅度大約下降30，信號功率則下降50為了提高電纜的傳輸效率，希望電纜的衰減越小越好，但是這種考慮和要求，必須和其它因素結(jié)合起來考慮，如電纜的外徑尺寸、電纜的柔軟性、電纜的價(jià)格成本等等。四，HDMI的發(fā)展前景和挑戰(zhàn)日立（Hitachi）、三菱電機(jī)（Mitsubishi）、飛利浦消費(fèi)電子（Philips Consumer Electronic）、晶像（Silicon Image）、索尼（Sony）、湯姆遜

42、（Thomson）和東芝（Toshiba）七家廠商，日前在CES展會上共同宣布：將于2006年上半年推出高分辨率多媒體接口（HDMI）最新規(guī)格HDMI2.0標(biāo)準(zhǔn)。HDMI2.0標(biāo)準(zhǔn)的新規(guī)格具備更高清晰度、更快傳輸速度以及能以簡易方式連接個(gè)人計(jì)算機(jī)等優(yōu)勢。HDMI2.0版本標(biāo)準(zhǔn)將繼續(xù)增加每條聯(lián)機(jī)的帶寬，提供更高的分辨率、清晰度與畫面格數(shù)，并支持30位、36位及48位色彩深度。此外該標(biāo)準(zhǔn)可為低電壓交流電之個(gè)人計(jì)算機(jī)繪圖控制器提供高整合度，各家HDMI創(chuàng)始廠也將支持HDMI及統(tǒng)一顯示接口（UDI）規(guī)格之間的兼容性。UDI規(guī)格為一種與HDMI兼容的計(jì)算機(jī)顯示數(shù)字視頻接口，它已有多家個(gè)人計(jì)算機(jī)大廠商共同

43、發(fā)表。HDMI2.0將推出一種新型的Mini接頭(連接器)，以提供高分辨率攝影機(jī)與照相機(jī)等小型便攜式裝置應(yīng)用，并減少上述裝置所需的接頭數(shù)目。新版本HDMI還將加入新功能，使影音信息能更精確且自動(dòng)地同步傳輸?shù)较M(fèi)性裝置之中。新標(biāo)準(zhǔn)的HDMI產(chǎn)品仍能和原來的HDMI產(chǎn)品兼容。HDMI目前已可支持高頻寬、未壓縮的數(shù)字音頻，以及Dolby Digital與DTS等市面上普遍使用的音頻壓縮格式；新版本標(biāo)準(zhǔn)將支持Dolby TrueHD與DTSHD等新型數(shù)字音頻壓縮格式，并向上兼容。HDMI已被應(yīng)用在計(jì)算機(jī)媒體播放器（Media PC）、DVD播放機(jī)及刻錄機(jī)、有線電視及衛(wèi)星電視視頻轉(zhuǎn)換器、A/V接收器等裝

44、置中并將整合至游樂器與攝影機(jī)中。HDMI2.0的新性能包括：1），更高的傳輸速度；2），更高清晰度：將支持色彩深度達(dá)到30/36/48bit,實(shí)現(xiàn)10億種顏色顯示的需要；3），PC/CE的連接更容易：HDMI與低電壓交流電PC的控制終端的連接將更加容易，這將使HDMI定位為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字多媒體接口，使PC與消費(fèi)性電子產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)真正意義上的融合；4），Mini（迷你）尺寸的接口：為了滿足越來越多的小型便攜設(shè)備（如高清晰數(shù)碼攝像機(jī)和數(shù)碼相機(jī)）對無縫HDMI連接的需求，HDMI將推出更小的接口；5），音視頻同步傳輸；6），新的音頻壓縮格式：目前HDMI能夠支持未壓縮的高帶寬音頻以及所有目前可利用的壓縮格

45、式（如Dolby Digital和DTS），除此以外，HDMI還將為新的音頻壓縮格式（如Dolby TrueHD和DTSHD）提供額外支持。家庭娛樂設(shè)備之間的主流接口，正按部就班的向DVI或HDMI過渡，尤其是美國FCC（Federa Communications Commission）關(guān)于所有數(shù)字電視外圍產(chǎn)品都必須集成DVI或HDMI的規(guī)定，使得DVI或HDMI的應(yīng)用和發(fā)展前景一派光明。正當(dāng)全世界都在接受HDMI，HDMI成為一種發(fā)展趨向，HDMI出貨量以300以上速度逐年成倍增長之際。突然，視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（VESA）宣布計(jì)劃為平板電視、投影儀、PC以及DVD等圖像信號源設(shè)備開發(fā)一種新的，

46、名為Display Port的數(shù)字接口標(biāo)準(zhǔn)。緊接著，顯示控制芯片供應(yīng)的大鱷Genesis Microchip,宣布支持該項(xiàng)開發(fā)計(jì)劃，并將在2006年推出采用這一新技術(shù)的相關(guān)控制芯片。有人認(rèn)為，HDMI已經(jīng)能夠滿足消費(fèi)電子設(shè)備的視頻接口需求，何必還要另搞一套新標(biāo)準(zhǔn)？對此，Genesis的全球副總裁Robert Haefling回音道：“為了消費(fèi)者的利益和推動(dòng)技術(shù)發(fā)展，沒有任何理由停止創(chuàng)新”。Display Port的遠(yuǎn)大目標(biāo)：VESA執(zhí)行總監(jiān)Bill Lempesis介紹，Display Port將被發(fā)展成為一種可擴(kuò)展的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，不僅用于設(shè)備與設(shè)備之間的接口連接，還可成為設(shè)備內(nèi)部的板間接口，甚至

47、是芯片與芯片之間的數(shù)據(jù)接口。顯然這是一個(gè)頗為宏大的目標(biāo)，它的定位比HDMI更為寬廣。從技術(shù)層面講，Display Port不僅圖謀取代DVI/HDMI，還意欲取代LVDS（Love Voltage Differential Signaling,低壓差分信號），其它三種接口顯然不能承擔(dān)如上所述的重任。LVDS只是液晶面板與驅(qū)動(dòng)板之間的主流接口，若要支持更高的分辨率和色彩深度，就需要增加LVDS的端口數(shù)量。例如，30bpp、1920×1200的液晶面板需要12對線（24根）。相比之下，Display Port可以大幅減少所需的連接線數(shù)量，只需要一對線就可支持高達(dá)SXGA（1400

48、5;1050）的分辨率，兩對線就能支持30bpp、1920×1200的液晶面板。DVI和HDMI只是設(shè)備間的接口。DVI向上升級的可能性不大，要支持高于UXGA分辨率的圖像傳輸，DVI需要兩條通道，因此會增加體積和成本；而HDMI又只是AV設(shè)備間的接口，它無法把設(shè)備內(nèi)部和設(shè)備外部的視頻信號鏈路統(tǒng)一起來。就每對線的傳輸速率而言，擬議中的Display Port為1.6或2.7Gbit/s（固定時(shí)針頻率），這與DVI和HDMI不相上下，但遠(yuǎn)高于LVDS；而就整個(gè)帶寬而言，Display Port計(jì)劃達(dá)到10.8Gbit/s,相比之下，DVI和HDMI為4.95Gbit/s(三對線)。雖然HDVI也在