作者:林霞
不久前,Silicon Image公司发布了业界首款面向台式和笔记本电脑的高清晰度多媒体接口(HDMI)发射器,标志着新一代数字接口HDMI开始正式进军个人电脑(PC)领域。这正暗合了调研公司的预测--In-Stat/MDR公司就曾预言,DVI向HDMI的过渡将始于2004年,并在2005年开始加速。虽然HDMI在PC及其外设中的作用有限,但在以家庭多媒体为中心的PC产品中,HDMI将会大显身手。
作为数字视频接口DVI的延伸产品,HDMI的发展大有与DVI殊途同归之势。DVI原本是被设计用来连接PC与显示器的一种标准数字视频信号接口,因其具有支持高清电视(HDTV)的足够带宽,得以在消费电子(CE)领域广泛应用。而HDMI的设计初衷只限于消费电子之间的信号传输,以取代DVI在CE领域的“霸主”地位。但随着3C融合日趋成熟,HDMI是否也能像DVI一样在PC领域大行其道？
HDMI出于DVI 而胜于DVI
谈到HDMI,不能不提及DVI,它可是HDMI产生的基础。DVI是Digital Visual Interface的缩写,即数字视频接口。1999年4月,Intel、Silicon Image、Compaq、Fujitsu、Hewlett-Packard、IBM和NEC等领先企业成立了DDWG (Digital Display Working Group)组织,并正式发布了DVI这项重要的数字视频标准。DVI技术标准规定一个TMDS链路能够工作在165MHz。这样一个10位的TMDS链路就可以提供1.65Gb带宽,足以满足一台数字液晶显示器1920 x 1080分辨率下60Hz刷新率的需要。DVI还有另一种延伸接口——dual-link DVI,这种接口在60Hz下,分辨率可达2048 x 1536 (QXGA)。如此分辨率完全符合HDTV等高清晰度视频应用的要求,而且DVI也可以兼容模拟信号和数字信号,遂顺利进入CE领域。
而HDMI一经推出,之于DVI好似“青出于蓝”。让我们先了解一下HDMI官方网站的定义:HDMI即High Definition Multimedia Interface,高清晰度多媒体接口,它是首个也是业界唯一支持的不压缩全数字音频/视频接口。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支持单线缆上的标准、增强的或高清晰度视频和多声道数字音频。它传输所有ATSC HDTV标准信号,并支持8频道数字音频,空余带宽用于未来增强和需求。此处提及的应用基本属于消费电子领域,而最后的“空余带宽”则为今后的扩展埋下伏笔。
2002年的4月,以Silicon Image为首的七家公司推出新型多媒体音视频数字接口标准HDMI,不仅可以传输无压缩的视频信号,而且还可以同时传输音频信号,这是目前其他数字接口所不能及的。它所支持的线长达到3-5米,同时具备内容提供商所关注的HDCP功能,能防止音视频信号被非法盗版。对于消费者而言,简化连线将是最大的诱惑。据称,一条HDMI缆线可取代最多13条模拟线缆,消费者再也不用为家庭娱乐系统背后杂乱纠结的线缆而烦恼了。
另外,HDMI的传输带宽最高可达5GBPS,支持多种数字视频格式,包括:1280 x 1024@85Hz (SXGA)、1600 x 1200@60Hz(UXGA)、480i、480p、576i、576p(SDTV)以及720p、1080i、1080P(HDTV)。此外,HDMI支持的音频格式包括:16位@32、44.1、48KHZ(CD)、8信道数字音频(DVD-VIDEO)和1信道的24位@192KHz (DVD-AUDIO)。
In-Stat/MDR的数据显示,2004年约有300万台电视机采用了HDMI连接器,占数字电视市场18%的份额。预计到2006年,约有2000万台电视机将采用HDMI,市场份额将升至42%。不久前,飞利浦公司还推出了一款高清电视HDMI接收器及参考设计,电视生产商可以利用这个HDMI接收器,通过一个单数字接口和小巧易用的连接器,将非压缩高清视频和多通道音频整合在一起。
除了电视机,我们还可以在投影机等终端产品中看到HDMI的身影,比如索尼公司的VPL-HS20投影机同时支持DVI和HDMI接口,而松下也推出配备HDMI接口的TH-42PX20U/P等离子电视机。
IT与消费电子融合促进HDMI发展
在2005年的消费电子展(CES)上,英特尔倡导的娱乐PC和微软的Media Center PC使得PC完全融合了传统家电的娱乐功能,成为数字时代家庭娱乐的中心。Dell也于去年九月开始研发数字电视、媒体播放器、音乐下载和新式便携电脑等消费领域。一些以前只经营PC的公司,如苹果电脑和GATEWAY现在也已经积极投入消费类电子市场,推出MP3播放器和等离子电视等产品。IT与CE融合之势已成定局。
“随着新的高清晰度内容越来越多,微软集成支持HDTV的Windows Media Center Edition越来越普及,预计娱乐PC市场将从2004年的790万台增长到到2008年的5900万台,”Jon Peddie Research公司总裁Jon Peddie说,“在消费电子市场的带领下,PC市场也将要求PC能支持HDMI或DVI(带HDCP),以获取这些高清晰度内容。由于HDMI只需要单条线缆即可传输多个通道的音频和未压缩HD视频,其连接器也更小,因此HDMI势必将成为PC和消费电子设备的事实上的多媒体接口,从而使PC具备真正的娱乐和多媒体功能。”
为什么要在PC上使用HDMI来做DVI现在正在做的工作？答案就是版权保护。以PC为中心的娱乐系统逐渐成为一种趋势。如果内容提供商发现所提供的内容得不到多媒体中心(MCE)的保护,有可能在MCE的PC上被盗版,那他们就不会考虑支持这种版本的多媒体中心。DVI接口通过附带HDCP也可以担当保护内容的任务,但还是比不上自带HDCP的HDMI接口来得便易,何况DVI还不支持音频。
市场变化万千,行业标准往往不会一枝独秀,DVI与HDMI在某些通用领域中,也同样面临如IEEE1394等其它数字接口标准的竞争,电子工程专辑网站的“用高速数字接口技术DVI/HDMI构建数字家庭影院系统”一文对目前几种流行的高速数字接口标准做了比较深入地探讨。
目前,流行的PC数字接口包括USB、IEEE1394、DFP、P&D等,它们在非压缩高清晰数字传输方面无法与DVI和HDMI相提并论。USB接口只能传输一些低数据率的高清晰静态图像或者低分辨率的动态图像；IEEE1394仅能传输标准清晰度的压缩数码图像,但电路结构太复杂；DFP和P&D随着越来越多的数码显示设备(LCD、PDP等)的发展而得到应用,但是DFP没有有效的版权保护措施,P&D则考虑太多兼容性而导致成本高昂。
DVI和HDMI都可以传输无压缩高清数字信号。与HDMI相比,DVI的体积显得比较大,不适合装在便携设备上；只能传输适用于PC领域的数字RGB信号,而不支持数字色差信号YcbCr；无法传输数字音频；无加密保护,线长也比较短,以上种种导致DVI在高清晰度视频领域终究逃脱不了过渡性产品的命运。而这些又给HDMI以可乘之机。业界普遍将HDMI视为DVI的升级版,HDMI更适合便携应用、音视频传输,还具有HDCP加密保护。
伴随新技术的通常会是组织和标准,HDMI概莫能外。HDMI工作小组(HDMI Working Group)由Silicon Image牵头,组织Hitachi、Matsushita、Philips、Sony、Thomson与Toshiba等六家公司合作开发HDMI规格,并于2002年12月发布了HDMI 1.0规格,又在2004年5月发布了目前最新的HDMI 1.1规格。
HDMI渐受市场追捧,前景光明,道路坎坷
美国联邦通信委员会(FCC)规定从2005年7月起,数字电视及具备数字接收功能的DVD和PC等设备,必须能够处理所谓的“广播标记”(Broadcast Flag)。Broadcast Flag能禁止将数码广播内容在互联网上传播,但对于录像控制而言,Broadcast Flag只能控制从HDMI的输出。FCC的这项规定对于HDMI而言无疑是个利好消息。未来的PC平台将能够接收和播放高清晰度内容,HDCP也会成为这种PC平台必不可少的条件。
正如HDCP许可颁发厂商Digital Content Protection, LLC的总裁Neerav Shah所言:“随着PC用户可以获取高清晰度内容,在PC平台上安全传送内容将成为一个重要的问题。HDCP在消费电子市场已经获得内容提供商的支持,并已逐步成为支持消费者获取高清晰度内容所需要的一项重要技术。我们预计HDCP将会同样成为能够接收和播放高清晰度内容的PC平台的一项要求。”整合了HDCP功能的HDMI得天独厚,今后极有可能成为PC平台主流数字接口。
作为一种新型接口,HDMI还处在起步阶段,仍然面临费用高昂、支持设备较少等阻力。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。对于尚未批量商用的新产品,如此高昂的费用和成本令大部分制造商裹足不前,目前也只有少数几家业界领导厂商推出了支持HDMI的终端设备。
尽管如此,HDMI的独特优势仍然是该项技术普及的动力。HDMI将有可能成为“科技创造需求”的又一典范。
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