HDMI接口技术介绍

　　高清多媒体接口HDMI的定义

　　2002年4月由日立、松下、飞利浦、硅化图像SiliconImage、索尼、汤姆逊、东芝共7家公司成立了HDMI高清多媒体接口HDMI（Hi-DefinitionMultimediaInterface）组织，开始制定新的专用于数字视频/音频传输标准。高清多媒体接口HDMI，先前也叫DVI-CE（DigitalVisualInterface-ConsumerElectornics），在2002年岁末，由这7家公司共同推出的高清晰数字多媒体接口HDMI1.0标准颁布。

　　HDMI技术介绍

　　HDMI最高支持5GBPS的传输带宽，而HDTV仅需要2.2GBPS，还有很大的裕量留给将来可能的更高标准的数字视频信号。HDMI比DVI的改进是加入了版权保护HDCP内核（注：宽带数字内容加密保护）的同时增加了数字音频传输，从而成为专用的多媒体信息接口；HDMI支持1920*1080P高清晰数字信号，并支持DolbyDigital（杜比数码音效）/DTS（数码环绕音效）数字音频格式。HDMI可望成为未来的视频设备的标准接口。现在，美国FCC强制规定：HDMI接口必须加在与高清电视有关的电子产品上，例如高清电视机、有线机顶盒、DVD播放机等，欧洲、日本和韩国很快也会有类似的要求。

　　HDMI规范标准

　　HDMI的主要技术基础是DVI-HDTV，HDMI所增加的功能便是数字音频信号的传输，并且，在音频设备之间实现了基本控制数据的传输。为了增强其作为消费类影音产品接口的竞争力，HDMI采用了更小的接头，强化了对数字式高清晰度色差分量（Y/Cb/Cr）格式的支持，其性能以远远超过了IEA／CEA-861B标准所作为的规定。

　　HDMI的音频处理能力足可满足未来的需要，并且做到向后兼容，不仅可以传输我们已经熟知并且喜爱的杜比数码和DTS等经过压缩的多声道数字音频信号，也可以传输未经压缩的数字音频信号。在后一种情况下，HDMI所支持的声道数达8个之多，量化精度可达24位，采样频率高达192千赫。这些性能指标在进行高清晰度视频节目传送时也都可以同时达到。HDMI是利用数字视频信号的逆程消隐期间进行音频数据传输的，因此不会占用可用视频传输带宽，而且，完全向后兼容于：未将音频传输考虑在内的早期DVI产品。

　　除了以上所述之外，HDMI还有其它旨在确保高保真的图像和声音质量的功能。在HDMI规范中，信号输出设备可以指定画面的分辨率和宽高比，以及声音的编码方式，采样频率和声道分配等参数。尤其值得注意的是，IEA／CEA-861B标准只为每一个RGB和Y／Cb／Cr分量信号提供了8个数位的支持。而HDMI则为每一个4∶2∶2Y／Cb／Cr分量信号提供了高达14个数位的支持。与之同时，目前专业用于高清晰度节目处理技术和数字影院也只支持到10个数位。最后需要说明的是，HDMI接口规范采用的是19针接口，其尺寸也远远小于DVI接头。这些小型接头可以使连接线更加方便地穿过电缆导管和墙壁，使永久性的家庭影院系统设置变得更加方便。

　　HDMI支持的数字视频格式

　　①、SXGA：1280x1024@85Hz

　　②、UXGA：1600x1200@60Hz

　　③、SDTV：480i、480p、576i、576p

　　④、HDTV：720p、1080i、1080P

　　HDMI支持的数字音频格式

　　①、CD：16位@32、44.1、48KHZ

　　②、DVD-VIDEO：8通道数字音频@96KHZ

　　③、DVD-AUDIO：1通道的24位@192KHZ

　　HDMI的易用性

　　①、HDMI支持EDID、DDC2B，因此具有HDMI的设备具有“即插即用”的特点，信号源和显示设备之间会自动进行“协商”，自动选择最合适的视频/音频格式。

　　②、AV.link功能使你可以只用一个遥控器控制全部音/视频设备的基本功能在你对所有的设备（DVD机，AVCenter，投影机等）进行初期设置之后，平常正常使用的基本功能可以通过任一个设备的遥控器完成。初期设置之后，你就可以把不大会用到的遥控器收起来，只留下最常用的设备的遥控器就可以了。（现在我司生产的机芯未使该功能）

　　③、只靠一条HDMI线接驳电视机，就能同时欣赏到清晰细腻的画面，及通透立体的声音。

　　传统几种接口方式的缺点

　　①、27根线

　　DVD机和AVCenter之间、机顶盒和AVCenter之间、AVCenter和HDTV电视机之间各需要：3根色差视频线+6根5.1声道音频线局限：

　　信号源的数字视频信号需要先转换成模拟信号，而PDP、LCD投影机、DLP投影机又必须再将模拟信号转换成数字信号。图像质量必然有少许降低。

　　信号源的数字音频信号需要先转换成模拟信号，AVCenter可能再一次转换成数字信号后进行处理并转换成模拟信号输出。声音质量也会有降低。

　　3线色差信号的传输距离是3~5米。选用昂贵的“发烧”线可以提高传输距离。否则图像质量会大打折扣。

　　模拟信号在传输过程中不可避免地会受一定的干扰。

　　一大堆线共27根，理都理不清！

　　②、模拟视频+数字音频连接：12根线

　　DVD机和AVCenter之间、机顶盒和AVCenter之间、AVCenter和HDTV电视机之间各需要：3根色差视频线+1根数字音频线。局限：数字音频的传输解决了（仍然不能传输DVD-AUDIO的高质量数字音频），视频信号的局限依然存在。

　　③、HDMI连接：3根线

　　解决上述的所有问题，每个人都负担得起优质低价的HDMI传输线。普通HDMI传输线的传输距离高达10~15米。使用投影机的用户不必再为高昂的长距离模拟色差线发愁了！

　　④、模拟3线色差、DVI和HDMI的简单比较

　　在模拟传输中，每一次模拟--》数字、数字--》模拟的转换都将导致信号质量的下降。

　　同时在转换过程和传输过程中带来的同步信号和视频信号之间的时间特性的“抖晃”（Jitter）非常难以解决，从而导致图像的细微抖动和声音的变化问题难以解决。而在HDMI的数字传输过程中，彻底解决了这些问题，从而保证了“原始”图像和声音质量的最佳表现。

　　HDCP保护原理

　　越高质量的图像和声音制品带来越重要的版权保护问题。DVD-VIDEO脆弱的版权保护系统虽然给我们现在的用户带来了好处，使我们可以欣赏到“价廉物美”的音像制品，却也使好莱坞等电影公司们进一步提高了警惕。DVD-AUDIO就是因为版权保护措施的问题推迟了一年才上市。而D-VHS的高清晰录像带也因为版权保护的问题廖廖无几（日本）。在最新的蓝光DVD（Blu-DVD）的标准中，现在还只有可录标准，还没有任何一家公司有计划推出蓝光DVD的电影，等到蓝光DVD面世的时候，很可能跟现在的D-VHS一样，只可以录像，而没有片源可以播放。如果没有得力的版权保护措施，没有一家电影公司会推出自己的高清晰电影光盘。（没有高清晰电影，使蓝光DVD的未来充满变数。谁会只用来天天录电视节目？）

　　在无压缩高清晰实时数字图像的传输方面，也遇到同样的问题。如果没有得力的版权保护措施，没有多少公司会支持HDMI标准。还好INTEL在2000年2月份推出了“宽带数字内容保护”（HDCP=HighBandwidthDigitalContentProtection）得到了各方特别是好莱坞的认同，这才使HDMI成为现实。目前采用的英特尔接口已经从HDCP（高清晰数字节目保护）变为HDMI（高清晰多媒体接口）了。HDCP主要是给视频加密，HDMI则是同时给视频和音频加密。

　　DMI+HDCP虽然给我们解决了数字信号的传输问题，但是也使“非法”录制数字视频信号变得更加困难。免费复制音像制品越来越困难，这对电影公司的老板来说是一个好消息吧？但对我们来说在享受“数码时代”的同时要看看自己的钱包。在产品数量未成规模的情况下，新接口所带来的专利费及相关成本的增加，将给厂商带来极大负担，我们可以算一笔账。HDMI的专利费由年费、测试费、使用费、芯片费四个部分组成。其中年费包括HDMI的1.5万美元和HDCP的1.5万美元；测试费为几千美元；每台终端设备的使用费为0.04美元；专利芯片费用为8美元左右。假如，一个彩电厂商年产带HDMI接口的彩电规模到达一万台，则分摊到每台彩电的成本就上涨10多美元！此外，还要增加几个美元的接口及线缆成本。