HDMI接口详解

HDMI接口 详解

 

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HDMI 名词解释

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HDMI （高清晰度多媒体接口）是首个也是业界唯一支持的不压缩全数字的音频 / 视频接口。HDMI 通过在一条线缆中传输高清晰、全数字的音频和视频内容，极大简化了布线，为消费者提供最高质量的家庭影院体验。HDMI 在单线缆中提供任何音频/ 视频源（如机顶盒、DVD 播放机或 A/V 接收器）与音频和/ 或视频监视器（如数字电视 DTV ）之间的接口。

HDMI，英文全称是High Definition Multimedia Interface，中文名称是高清晰多媒体接口的缩写。2002年4月， 日立 、 松下 、飞利浦、索尼、汤姆逊、东芝和Silicon Image七家公司联合组成HDMI组织。HDMI能高品质地传输未经压缩的高清 视频 和多声道音频数据，最高数据传输速度为5Gbps。同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换，可以保证最高质量的影音信号传送。
HDMI 线材和接口

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HDMI 不 仅可以满足目前最高画质1080P的分辨率，还能支持DVD Audio等最先进的数字音频格式，支持八声道96kHz或立体声192kHz数码音频传送，而且只用一条HDMI线连接，免除数字音频接线。同时 HDMI标准所具备的额外空间可以应用在日后升级的音视频格式中。足以应付一个1080p的视频和一个8声道的音频信号。而因为一个1080p的视频和一 个8声道的音频信号需求少于4GB/s，因此HDMI还有很大余量。这允许它可以用一个电缆分别连接DVD播放器，接收器和PRR。此外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。

与DVI相比HDMI接口的体积更小，而且可同时传输音频及视频信号。DVI的线缆长度不能超过8米，否则将影响画面质量，而HDMI最远可传输15米。只要一条HDMI缆线，就可以取代最多13条模拟传输线，能有效解决家庭娱乐系统背后连线杂乱纠结的问题

 

HDMI 相对于现有的模拟视频接口如复合、S-Video 和分量视频的优点有哪些？

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质量： HDMI 是数字接口，由于所有的模拟连接（例如分量视频或 S-video）要求在从模拟转换为数字时没有损失，因此它能提供最佳的视频质量。这种差别在更高分辨率，例如 1080p 时特别明显。数字视频将比分量视频更清晰，消除了分量视频中发现的柔和度和拖尾现象。诸如文本这类微小、高对比度的细节将这种差别发挥到极致。

易用性： HDMI 在单线缆中集成视频和多声道音频，从而消除了当前 A/V 系统中使用的多线缆的成本、复杂性和混乱。这在升级或添加设备时特别有用。

高智能： HDMI 支持视频源（如 DVD 播放机）和 DTV 间的双向通信，实现了新功能，例如自动配置和一键播放。通过使用 HDMI，设备为连接的显示器自动传输最高效的格式（例如 480p vs 720p，16:9 vs 4:3）— 免除了消费者需要滚动所有格式选项，以猜测最佳的观看格式的麻烦。

高清晰内容就绪： 支持 HDCP 的 HDMI 设备现在和将来将能够访问高级的高清晰度内容，给我我们带来些许安慰。HD-DVD 和 Blu-ray 已对当今的高清晰度电影延迟了起动影像抵制标记（又称为内容保护标记），以帮助最小化由于转换造成的潜在问题，但有望在几年内起动这一标记，意味着将来的 高清晰度电影将无法通过不受保护的接口（如模拟元件）以高清晰度播放。

通过现有的音频接口，如模拟 RCA 连接器和数字 SPDIF（同轴和光学连接器）使用 HDMI 有什么优点？

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高质量：HDMI 将音频以纯数字形式远远传输到放大器。由于音频调节设备的连线及其他电子设备的原因，模拟音频连接更容易损失。相对于 SPDIF 连接，HDMI 具有更大的带宽，可让其支持最新的无损失音频格式，如 Dolby TrueHD 和 DTS-HS Master Audio。这些格式无法通过 SPDIF 连接得以支持，因为它们要求的数据速率非常高，超过了 SPDIF 的能力。另请参阅 HDMI 1.3 部分，以了解有关 Dolby TrueHD 和 DTS-HD Master Audio 格式的详细信息。

易用性：HDMI 在单线缆中集成视频和多声道音频，从而消除了当前 A/V 系统中使用的多线缆的成本、复杂性和混乱。这在升级或添加设备时特别有用。

高智能：HDMI 支持在音频源（如 DVD 播放机）和音频调节设备（如A/V 接收器）之间进行的双向通信，支持诸如自动配置和单触式播放的新功能。通过使用 HDMI，设备会自动为连接的 A/V 接收器传输最有效的格式（如 Dolby Digital 与 2 信道 PCM），使消费者无需滚动查看所有音频格式选项以猜想什么是最好和最受支持的格式。

消费者如何识别哪种 HDMI 产品支持特定的功能，例如 DVD 音频或 Deep Color"？

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消费者要留意的核心内容是， HDMI 一直在启用一系列最新的技术（例如 DVD Audio、SACD、 1080p/60 等）。然而，在多数情况下，选择在特定产品中实现哪些功能由各个制造商自行决定。因此，制造商可通过自己对市场行情的了解来选择适合其客户群的功能组合。 所以，客户必须选择具备其所需功能的设备（而不应着眼于设备实现的是 HDMI 的哪个版本。）。有兴趣确认某种特别的消费类电子产品是否通过 HDMI 支持 DVD-Audio 或其它功能的消费者，可以查阅用户手册和产品评论并直接咨询制造商。

HDMI 标志使用规范

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Deep Color

Supports Deep Color

Supports Deep Color over HDMI

HDMI (V.1.3 with Deep Color)

HDMI (Deep Color)

HDMI (V.1.3 with Deep Color, x.v.Color)

HDMI (Deep Color, x.v.Color)

HDMI 版本：所有的 HDMI 版本都完全向后兼容之前所有的版本

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HDMI 1.0 规范于2002 年12月发布。
HDMI 1.1 于 2004 年 5 月发布。
HDMI 1.2 规范于 2005 年 8 月发布。
HDMI 1.2a 规范于 2005 年 12 月发布。
HDMI 1.3 规范于 2006 年 6 月发布。
HDMI 1.1 支持 DVD Audio

HDMI 具 有数字时代的最大特点，就是技术更新速度快，目前为止，已经有5个版本。HDMI1.0版于2002年12月发布，1.1版于2004年5月发布。 2005年8月发布1.2版，同年12月发布1.2a版。目前最新版本已升级到1.3版，是2006年6月发布的。这5个版本经历的时间不到4年，有些版 本，比如1.2版，几乎还未被广泛应用就为1.3版所取代。  

目前市场上的HDMI接口仍以1.1版为主，并有少量的1.2版，1.3版已开始出现。  

在视频方面，HDMI1.1版的主要问题有两个：一是最高只支持1080i信 号，不支持1080P，而能否支持1080P已经成为购买平板电视用户关注的热点。（这个问题下面还要专门谈到）实际上，即使是1.1版接口，某些情况下 也支持1080P，但是和厂家的设置和开发有关，不能保证每个1.1接口都可以支持。二是对电脑信号兼容性差，只支持800X600，1024X768等 基本格式。对于1366X768等格式不能兼容，因此就出现了所谓点对点问题。由于液晶电视和大屏幕等离子仍以1366X768为主，所以这个问题尤其显 得突出。  

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1.2 版像素时钟运行频率达到165MHz，数据量达到4.95   Gbps ，因此可以实现1080P。与此同时，解决了电脑格式的兼容问题，可以实现点对点。可以认为1.2版解决的是电视的1080P和电脑的点对点问题。  
1.3 版采用了新的传输技术iTDMS，传输效率提高一倍，将单带宽从   165MHz   (4.95   Gbps)   提高到   340   MHz   (10.2   Gbps) 。主要解决的问题已经同1080P和电脑兼容没有关系，而是向多媒体扩展，新增了对深色技术、更宽的色彩空间、自动音频/视频同步功能(唇型同步)的支持以及为个人拍照和摄影设备提供了可选的更小型接口。

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深色技术，即Deep   Color 。 深色技术就是色彩取样精度的提升，HDTV全部采用8bit取样精度，即24位色彩系统，即16.7M色。HDMI1.3可以支持36位RGB色彩处理 60Hz的1080i画面，或者36位色彩处理90Hz的1080p画面，最高可以达到48位色深画面。深色技术可以使HDTV和其它显示设备由1667 万种色彩发展到数亿甚至数千亿种色彩，消除屏幕上的色带，使音调转换更平滑，色彩之间的渐变更细微，增加对比度，在黑色和白色之间展现更多倍的灰色阴影， 获得空前逼真和精确的画面。  

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支持“xvYCC”色彩标准，xvYCC是指视频应用 扩展YCC比色法，该新标准是现有HDTV信号色彩的1.8倍。xvYCC让HDTV显示色彩更精确，更加自然逼真，并且去除了现有色空间的限制并使得人 眼可以观看任何色彩的显示。目前索尼已有采用xvYCC标准的DC上市，在日本国内也推出了支持xvYCC标准的液晶电视。  
唇型同步，通常视频处理较音频处理要花更多的时间，因此有时候会造成画面和配音不同步的情况，也就是通常所说的唇型不同步。HDMI1.3提供一种新方法：自动音频同步的功能，通过自动调整设备中的音频处理时间，使画面和声音能完全精确地同步播放。

  在音频方面，也有很大改善。

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HDMI1.1 ：可传输LPCM8.1、Dolby   Digital 、DTS信号，可将DVD-AUDIO音频流转换为LPCM输出。  
HDMI1.2 ：增加了SACD的DSD音频流，就是流行的1bit音频。  
HDMI1.3 ：增加了Dolby   Digital   -TURE   HD 和DTS-HD。  


HDMI 和1080P  

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前面谈到了1.2版本以上的HDMI接口支持 1080P，实际上1080P对于观看高清节目来说，并不是非常重要的内容，也就是说，连接高清播放设备，1.1版和1.3版可以达到同样的效果，1.2 版和1.3版接口解决的是电脑兼容问题和多媒体扩展问题。1080P这个问题是索尼宣传PS3播放机中，为了说明PS3性能比XBOX360优异，对大家 误导的结果。  
高清信号本身包括1080i和1080P两种，而对于平板电视而言，即使是接收的是1080i信号，本身也具有去隔行电路，可以将隔行信号处理为逐行信号，否则平板电视无法显示图像，因为平板电视可以认为都是逐行的。  
播放设备1.3版接口直接输出1080P信号到平板电视，平板电视也具有1.3版HDMI接口，平板电视可不需再做逐行处理，直接显示。如果平板电视只有1.1版本接口，只能接收1080i信号。  

HDMI 和HDTV  

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在HDMI接口出现前，高清电视的接口只有色差，但是 很少有人知道，色差不能完美再现1920X1080的高清信号。完全显示1920X1080的图像，要求色彩接口必须具有37.125MHz的带宽，而实 际上，色差接口的带宽只有30MHz，无法完全再现1920X1080的高清晰效果。色差接口已不适合平板电视高清晰度的需求。  
高清节目只有在HDMI通道下，才能达到最高境界，实现HDTV信号的完全数字化， 和色差比，至少可减少一次数字/模拟和一次模拟/数字转换，使信号受到的干扰和失真降到最低水平，在色彩、清晰度、图象通透性上，达到最佳效果。
与此同时，新上市的HD   DVD 和BD高清光盘播放机，都采用AACS加密系统，按照AACS的要求，只允许通过HDMI传输数字高清信号，当输出模拟信号的时候，会在模拟信号中加入ICT信息，色差接口只能传送480P的标清信号，以保护电影版权。只有HDMI接口才可实现FULL   HD 的效果。  
HDMI1.3 版实现了高速传输，将原先4.96Gbps的频宽倍增至10.2Gbps。
如果只想看高清，1.1版足够；如果想接电脑，请您务必选择1.3版的产品。

1.3 版本的平板电视  

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HDMI  1.3 版实现了高速传输，将原先4.96Gbps的频宽倍增至10.2Gbps。另外，1.3版的色彩数更高，  HDMI  1.1 及 1.2版仅能支援到24bit色深，1.3版HDMI介面则是大幅扩充至30-bit、36-bit以及48-bit（RGB或YCbCr），具有输出一 亿色以上的能力。在广大音友关注的音效传输上，HDMI1.3支持多轨高流量的无压缩音源或非失真压缩音源（如Dolby  TrueHD 和DTS-HD  Master  Audio ）。其他还有一些小的改进，如针对迷你型终端增加了缩小版的接头规格，以及自动影音同步功能。当然，基本的过往相容也是必备的要件，1.3版完全相容于1.2与1.1版。