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高清晰数字多媒体接口HDMI介绍作者: yekai写作时间:2003年02月10日前言 1998年，当时的PC界虽然有了不少的数字接口，比如USB、IEEE1394、DFP、P&D等，但是无压缩高清晰的数字传输仍然不能令人满意USB虽然得到普遍应用，但是有限的带宽使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在数码摄影机上取得了成功，但是也由于传输带宽的限制而仅能传输是标准清晰度的压缩数码图像，同时又具有太复杂的电路结构，虽然还具有双向传输的优点也无法在高清晰实时视频领域攻城略地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由于没有有效的版权保护措施而在距离成功一步之遥的地方停滞不前P&D则考虑了太多的兼容性，可以传输TMDS数字信号、IEEE1394和USB的太多性能而导致高昂的成本从而注定失败 图1 - USB接口 图2 - IEEE1394接口 图3 - DFP接口 图4 - P&D接口 一、数字视频接口(DVI) 为什么不研发一种专门用来传输无压缩高清晰数字信号的专用接口呢？DDWG(数字显示工作组Digtal Display Working Group)在1998年成立，专门致力于研发一种用于连接电脑和显示器的数字视频接口。

1999年4月，数字视频接口(Digital Visual Interface)DVI 1.0标准正式颁布DVI的设计目的是用来传输无压缩高清晰实时数码图像DVI支持超过1600x1200@85HZ的UXGA或者2048X1536@75HZ的QXGA图像和720P、1080I、1080P的高清晰数字电视信号的无压缩实时传输DFP、P&D、DVI都是基于Silicon Image公司的TMDS(Time Minimized Differential Signal)编码技术发展起来的 图5 - 模拟传输和数字传输DVI在Silicon Image公司的落力推广下，现在成了PDP和LCD、DLP投影机的标准数字接口在目前中、高档的PDP、LCD投影机、DLP投影机上，超过60%的产品都具有DVI输入接口 图6 - DVI接口 对比上面的图4和图6，你会发现DVI接口和P&D接口是一样的！1~24脚可以传输两路TMDS数字视频信号，C1~C3传输模拟RGB信号在当时制定DVI标准的年代，这倒无可厚非但是随着时代的发展，DVI有表现出了诸多弊端： 1. 太“大”的接口，不适合装在便携设备上 2. 如果用在家用视频设备上，两路TMDS信号完全用不着。

1路TMDS信号就可以传输720P、1080I、1080P的数字信号 3. 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 4. 只支持8位(24位/3)的数字RGB传输，不支持具有更多细节的12位数字信号 5. 如果是数字传输，为兼容“旧”的模拟设备而预留的模拟接口部份完全多余 6. 无法传输数字音频 图 7 - DVD机和机顶盒的DVI接口为什么不设计一种更小型化的“真正”数字视频/音频传输接口呢？ 二、高清晰数字多媒体接口(HDMI) 从性能上来讲，DVI完全可以满足无压缩高清晰实时数字信号的传输但是由于上面我们的的原因，DVI并不合家庭影院“发烧友”的胃口我们需要的是适合我们的家庭影院的数字传输接口我们的要求： 1. 小型化的接口 2. 支持更高质量(10位/12位)数字视频信号 3. 支持数字音频(包括DVD-AUDIO) 2002年的4月，日立、松下、飞利浦、Silicon Image、索尼、汤姆逊、东芝共7家公司成立了HDMI组织开始制定新的专用于数字视频/音频传输标准2002年岁末，高清晰数字多媒体接口(High-definition Digital Multimedia Interface)HDMI 1.0标准颁布。

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 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，AV Center，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 DVI接口   HDMI接口 图8 - DVI、HDMI接口比较三、HDMI和模拟连接的比较1、全模拟连接：27根线DVD机和AV Center之间、机顶盒和AV Center之间、AV Center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，AV Center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！ 图9 - 现有的模拟连接方式2、模拟视频+数字音频连接：12根线DVD机和AV Center之间、机顶盒和AV Center之间、AV Center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！图10 - HDMI的连接方式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四、版权保护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的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=High Bandwidth Digital Content Protection)得到了各方特别是好莱坞的认同，这才使HDMI成为现实。

图 11 - HDMI+HDCP方案 HDMI+HDCP虽然给我们解决了数字信号的传输问题，但是也是“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？对我们来说在享受“数码时代”的同时要看看自己的钱包。