一线连通新视界:HDMI 1.4规范解析

技术空间

“高清”应用影响着消费电子与个人电脑领域的发展,特别是在连接标准方面,解决方案变得更加完善。HDMI从诞生那天起,就以“一线通”高效便捷的数字接口标准引发业界的巨变,也为用户带来了更佳的高清体验。然而科技是在不断进步的,为满足用户不断增加的需求,HDMI 1.4增加了许多令人兴奋以及更为强大的创新功能,我们很有必要来关注一下。

版本提高功能增多

作为一种数字接口,HDMI经历了很多版本的发展,最初的HDMI 1.0规范于2002年12月发布,经过了1.1、1.2、1.3等版本,新一代的HDMI 1.4标准将是HDMI 1.3a发布约两年半时间后的再次更新。随着版本的提高,HDMI在市场上快速发展,截至2009年4月,全球已有850多家企业获得使用授权。越来越多的消费电子与个人电脑厂商使用HDMI,进一步加强了它在高清数字连接方面的标准地位。据市场调查显示,此前销售的HDMI设备已有10亿台,到2009年底,绝大多数数字设备都将标配HDMI接口,而配备HDMI接口的电脑产品将比2008年增加一倍。

HDMI标准变得更加强大,应用也越来越广泛。新功能的设计让用户不论是在家中或是在行动中,都可进一步提升高清体验。HDMI 1.4具有各项新功能,支持以太网络连接以及3D格式等将是用户乐意接受的,同时,它还提供了更多解决方案,包括供便携式设备使用的较小型连接器,以及特别为汽车设计的连接系统,这些都促使越来越多的设备采用了HDMI。

增加声、显、网新功能

1.触网实现一线通

早期HDMI标准最大的特点就是将视频与音频结合在一起,仅仅通过一条线缆就能实现信号传输。当HTPC、液晶电视、蓝光播放机和高清投影机等一系列数字产品得到普及,尤其提供了网络连接功能的设备越来越多,家庭媒体中心的概念得到实现和推广,但现在很多用户已经不满足于此前各个设备之间视频与音频简单的连接,进而要求它们能够实现网络互通。就如同现在的电脑整合主板集成声卡、显卡和网卡一样,HDMI 1.4也将网络功能集成在一条线缆中,这样可以实现真正意义上的“一线通”。

以太网络通道技术(HDMI Ethernet Channel) 在HDMI 1.4的连接中加入专用的数据通道,支持100Mbps双向网络传输功能,可在任何基于IP的应用方案中即插即用,可以说它是HDMI发展的一个重要里程碑。在HDMI线缆中集成视频、音频与数据流,不但兼具了HDMI连接的较高信号品质与便利性,而且用户可以利用网络连接带来的所有优点,进一步简化他们的系统设置。比如减少了使用网线的数量,多个HDMI设备可以共享一条网线,可进行原生格式内容发布、互连系统间的录制与重放等。同时只要网络中使用了路由设备,HDMI 1.4也可提供设备间共享内容所需的互联网连接平台,增加了家庭网络的娱乐功能。

HDMI 1.4兼容现有与今后消费电子产品的各种基于IP的网络解决方案,其中LiquidHD是一种基于HDMI 1.4网络通道技术的协议,它使用户能够通过家中的显示器观看任意LiquidHD源设备中的数字内容,为简化消费电子产品的连接和使用打下了基础。比如,用户只需使用一个遥控器,就可以选择和控制与电视相连接的各种源设备,如蓝光播放机或数字录像机等。

2.更强的图形能力

HDMI不但可以传输未经压缩的高清视频,而且在HDMI 1.4中,这一特点得到增强。首先针对迅猛发展的3D显示技术定义了相关协议,3D功能(3D Over HDMI)支持多种方式的最高达1080P的双向3D视频数据流,其中包括可选图帧、图线、图场方式、并排全景与半景方式以及2D加深方式等。目前市场上已有数款具备3D功能的显示设备,包括液晶显示器、电视等,HDMI 1.4为家庭影院欣赏3D视频以及3D显示设备的输入/输出,建立了十分重要的标准化基础架构,并将消费电子产品的3D化推向市场主流。

HDMI 1.4支持的分辨率更大,支持4K×2K,这让HDMI设备可支持四倍于1080P的高清分辨率,如在24Hz、25Hz、30Hz刷新率下达到3840×2160,在24Hz刷新率下高达4096×2160。该技术使得HDMI可以支持许多高端家庭影院系统,近似于许多电影院所使用的先进数字投影机。而且更大的分辨率适合未来显示设备的发展,满足了这些设备的超高带宽连接需求。首批4K×2K显示设备已在2009年CES展上亮相,预计在2009年底,将会有更多同类产品上市。

HDMI 1.4可以支持更多色域。色域定义了显示器可用的所有色彩范围,传统的RGB以及HDMI 1.3新增的x.v.Color色域仅能呈现人眼实际可见色彩中,相对较少的一部分色彩而已。而sYCC601、Adobe RGB以及Adobe YCC601等扩展色域,则定义了接近人眼可见全色域中更大范围的色彩区域。有了HDMI 1.4提供的对这些色域的原生支持,用户就能在高清电视上欣赏到色彩更逼真的数字照片。

3.音频回传通道

在HDMI 1.4中增加了一个音频回传通道(Audio Return Channel),由于一些数字电视不具有理想的音效输出,需要将它们的电视音频信号回传到带HDMI功能的AV功放上处理和重放,如果使用以前的HDMI线缆,就需要另外再连接一条S/P DIF音频线,而HDMI 1.4的音频回传通道可让电视使用单一HDMI线缆完成音频信号来回传输,从而减少使用线缆数目。音频回传通道可支持传统S/P DIF连接,可传送所有音频格式,包括Dolby Digital、DTS与PCM音频。

发展更有针对性

考虑到用户应用的细分,HDMI 1.4的发展更有针对性。车载视频系统越来越受欢迎,因此汽车厂家也希望在他们的汽车里集成HDMI连接功能。HDMI 1.4提出了车内高清内容传输时极为有效的解决方案,可在车内坐椅后方或驾驶面板的显示设备上提供高清视频,并符合汽车道路驾驶中较为苛刻的性能要求。未来我们在长时间的车途中,也可以享受到高品质的高清视频,从而减少长途旅行的无聊。

尽管HDMI 1.4向下兼容以前版本的设备,但是如果用户要使用HDMI 1.4中的新功能就必须更换新的线缆,这就意味着以前购买HDMI线缆的用户无法使用新的功能。预计新款HDMI 1.4线缆将随新款HDMI 1.4设备同步上市,如果用户需要使用HDMI的网络功能,必须购买具有网络功能的标准或是高速规格的HDMI线。如要将外部设备连接到车载高清系统,则必须使用新的车用HDMI线缆。

HDMI 1.4所提供的大多数新功能,都必须使用新的HDMI芯片,因此旧版本HDMI 1.0~1.3设备无法通过固件升级来使用HDMI 1.4的新功能。目前,Silicon Image推出了针对高清播放机等设备的输出端控制芯片SiI9334,以及针对电视、功放等的输入端控制芯片SiI9387,这是首批面向数字电视和家庭影院应用的含有HDMI 1.4功能的产品。新产品支持各种网络连接方式以及Silicon Image的LiquidHD技术等,能够提供更加丰富、互动性更强的HDMI娱乐体验。

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HDMI 1.4(右)的网络连接更为方便
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4K×2K分辨率比1080P大四倍
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LiquidHD接收器通过HDMI 1.4接口连接电视、电脑等设备
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HDMI 1.4支持更大的色域
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我们可以选择微型HDMI接头来连接便携式设备,该新型接头为19针接头,在尺寸上比现行HDMI迷你接头小了50%

后记

涉及到支持HDMI 1.4的具体产品,预计会在6~9个月后才会上市,随着人们对高清产品应用需求的多样化发展,HDMI 1.4的多功能特点将超越1.3而得到大家的广泛关注,相应的方案和产品有可能会提前推出。预计在未来两年内支持HDMI 1.4的产品将在HTPC、蓝光播放器以及便携、车载视频系统上呈现两倍以上的增长,可以肯定未来用户体验高清应用将更为高效和方便。

然而HDMI的发展并非一帆风顺,它面临着DisplayPort的巨大冲击。视频电子标准协会(VESA)已经在Computex 2009上公布了最新的DisplayPort 1.2规格。除了大幅提升传输速率之外,同样也可以支持4K×2K高清分辨率、3D数字信号传输以及微型连接头,未来也将进军目前由HDMI占据优势的液晶显示器与播放器等消费电子市场,相关产品将在2011年上市。作为一种完全开放且可扩充的标准,DisplayPort并不需要负担HDMI所需的授权费用,也受到了Intel、AMD、戴尔、惠普、LG、飞利浦和三星等大厂的支持。因此HDMI只能凭借更丰富、更实用的功能,才能让厂家和用户为其“埋单”。