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什么是HDMI

发布时间:08-06 编辑:音频应用

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

一:什么是HDMI

 

  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。

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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。

HDMI 高清系统

  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。

二:HDMI的发展过程
其产生是为了取代传统的DVD碟机、电视及其它视频输出设备的已有接口,统一并简化用户终端接线,并提供更高带宽的数据传输速度和数字化无损传送音视频信号。

2002年12月,7家公司正式推出了HDMI 1.0规格。

2004年5月,HDMI 1.1规格发布。

2005年8月,推出了HDMI的1.2版,为了更好的兼容PC系统,1.2版增加了若干条非常重要的改进,以方便PC连接和数字音频流等的传输。

2005年12月,推出HDMI 1.2a标准增加了CEC功能,并且完善了测试规范,CEC功能可以通过一个遥控器对所有家庭娱乐设备进行控制。

2006年5月22日,制定HDMI标准的7家企业共同宣布了HDMI 1.3,新标准将带宽和速率都提升了2倍以上,达到了340MHz的带宽和10.2Gbps速率,以满足最新的1440P/WAXGA分辨率的要求。

传统的AV复合和色差接口都需要独立分开音频和视频数据线来传输信号,同为数字接口的DVI接口则并不支持音频传输,目前唯有HDMI具备了在一条数据线上同时传送影音信号的能力,因此人们也习惯把HDMI称为高清一线通。

三:HDMI的用途
HDMI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 标准并支持 8 频道数字音频,空余带宽用于未来增强和需求。

四:HDMI的优点
HDMI规格的接口在保持高品质的情况下能够以数码的形式传输未经压缩的高分辨率视频和多声道音频的数据。 其卓越性能超越了以往所有的产品。

HDMI规格的连接器采用单线连接,取代了产品背后的复杂的线缆。

采用HDMI规格接口的线缆没有长度的限制。比如:DVI的线缆长度不能超过8米,否则将影响画面质量,而符合HDMI规格的产品则没有这个问题。

HDMI规格可搭配宽带数字内容保护(HDCP),以防止具有著作权的影音内容遭到未经授权的复制。




五:HDMI 规格
HDMI 1.0 规格于 2002 年 12 月发布。
HDMI 1.1 规格于 2004 年 5 月发布。
HDMI 1.2 规格于 2005 年 8 月发布。
HDMI 1.2a 规格于 2005 年 12 月发布。

其中,HDMI 1.2 规格中也增加了有助于推动 HDMI 在 CE 和 PC 两个行业中得到大力使用的功能和特性。具体地说,HDMI 1.2 的功能和改进内容包括:
1、音频格式,例如 SuperAudio CD 的 DSD (直接流数码)
2、为当前和未来采用 HDMI 输出的 PC 提供更佳支持的改进内容,包括:广泛使用的 HDMI A 类连接器可用于 PC 源和完全支持 PC 视频格式的显示器.
3、PC 源可在支持 YCbCr CE 色彩空间的同时,使用其本地的 RGB 色彩空间。
4、DMI 1.2 及更高版本的显示器来支持未来的低压(即交流耦合)电源,例如基于 PCI Express I/O 技术的电源 。

而DMI 1.2a 版对 CEC 功能和命令集及 CEC 兼容性测试做了全面的规定。此外,HDMI 组织已开发了 HDMI 兼容性测试规格 (CTS) 的 1.2a 版本,其中包括 CEC 附录。HDMI CTS 1.2a 已得到更新,更新的目的是与 HDMI 规格 1.2a 以及最近发布的 HDMI 规格 1.2 在技术上保持一致性。

值得一提的是,CTS 1.2a 包含额外的电缆与连接器测试及授权测试中心 (ATC) 提交要求。具体地说,在 CTS 1.2a 下,如果采纳者拟使用的任何新 HDMI 电缆的长度超过以前通过测试的电缆的长度,则要将新电缆提交 ATC 进行测试。

此外,HDMI Licensing, LLC 将保存许可的连接器的列表。为使设备通过 ATC 的 CTS 1.2a 测试,此设备上的所有连接器都必须出现在许可的连接器列表上。要向此列表上添加连接器,制造商必须向 ATC 或 HDMI Licensing, LLC 提交完整的通过测试的结果。值得注意的是HDMI 规范完全向后兼容以前的版本。

六:测试和兼容性测试规格
1、需要什么?
批量生产或分发任何声称符合 HDMI 规格的许可产品或元件(或允许他人从事此类活动)前,每个采纳者必须测试代表性样品的 HDMI 兼容性。首先,采纳者必须按照有可能的 HDMI 兼容性测试规格中指定的进行自测试。HDMI 兼容性测试规格提供一组测试程序,并建立一定的最低要求,以指定 HDMI 采纳者应如何测试许可产品对 HDMI 规格的符合程度。此类兼容性测试限于评估产品对 HDMI 规格的符合程度,不用于测试任何许可产品的整体性能。

其次,每个采纳者必须将每种许可产品类型(即源、接收器、中继器或线缆)的第一件产品提交给 HDMI 授权测试中心 (ATC) 进行测试。一旦采纳者每种类型的产品通过测试后,就无需再向 ATC 提交此类后续产品。例如,一旦采纳者的电视通过 ATC 测试,则无需再提交电视或其它显示设备进行 ATC 测试。但是,为帮助确保 HDMI 互用性,我们鼓励采纳者使用 ATC 。

2、性测试规格是什么?
兼容性测试规格 (CTS) 由 HDMI 组织制定,用于协助厂商确保其产品符合 HDMI 规格。它由多个测试组成,设计用于检查产品的各 HDMI 相关方面的兼容性,例如音频、视频、EDID 、电子信号发送、协议等。HDMI 兼容性测试规格提出 HDMI 产品必需的最低兼容性测试,并提供给每个制造商,以完全测试产品功能和互用性。

3、如何才能获得兼容性测试规格?
兼容性测试规格的最新版为所有获得 HDMI 规格许可的厂商提供。

4、HDMI 授权测试中心是什么,怎样联系?
HDMI 建立了授权测试中心 (ATC) ,许可制造商可在此提交他们的产品进行兼容性测试。

七:HDMI测试规范
HDMI测试规范的规范细节请参考:《HDMI一致性测试规范1.1》,《HDMI规范1.1》,《HDCP规范1.1》;

一.HDMI输出兼容性测试:
1、HDMI接口电视的兼容性:同时传输音频和视频;
2、DVI接口电视的兼容性:只传输视频;
3.和HDMI接口的功放的兼容性:只传输音频;

判断标准:HDMI接口可以传输的音频支持“任何能通过S/PDIF输出的压缩数字音频”和“2/6/8声道,32-192KHZ采样率的未压缩的数字音频”,可以输出“I2S(一种数字传输界面,时差性能要优于S/PDIF,适合短距离通讯)和SPDIF的音频”;它总能获得CD的音频质量;HDMI接口可以传输的视频支持“高清1080I”,“高清720P”,“普通隔行”和“普通逐行”(目前后两种我们没有支持),同时支持NTSC和PAL电视制式;可以根据接受端可以接受的视频状态自动输出“YUV”或“RGB”编码的视频格式;

二.HDMI端口插拔可靠性测试:
1.接口热插拔可靠性:在碟机和接受端都工作的状态下,插拔HDMI接口,两端的设备是否工作正常,HDMI输出的音视频功能是否正常;
2.ESD 测试
3.接口插拔寿命测试:多次插拔HDMI接口,测试HDMI接口寿命;判断标准:热插拔时接受端能正常输出HDMI的音视频信号,源端系统需仍正常工作;接口插拔寿命最少需要5000次以上;

三.HDMI输出的可靠性测试:
1.源输出端驱动能力测试;
2.连接线的衰减特性测试;
3.高频和大容量数据传输可靠性;
判断标准:最长可以传输30米,保证声音图像正常;大容量DVD(多字幕,多通道)碟片播放画面的流畅性;
4.开机,待机时,HDMI是否输出正常。

四.HDMI连接线和接口的检测标准:
参考HDMI接口和连接线的供应商的检测标准;

五.非正常工作状态下HDMI端口输出测试:
1.高低温状态:
2.高低压状态:
3.长时间工作状态:
判断标准:具体的温度,电压和工作时间的参数参考普通碟机;在这些状态下,需要HDMI接口的音视频功能正常工作;

六.HDMI输出端口功能测试:
1.HDMI端口支持1080I,720P的高清格式视频输出;
2.HDMI端口支持各种压缩和非压缩的数字音频输出;
3.自动侦测接受设备的屏幕比例;判断标准:在同样的片源下,HDMI高清输出图像效果应该比CVBS和普通色差“更清晰,无闪烁,细节的表现力上更强,色彩更逼真”(可以用高清晰的JPEG图片或DVD效果演示碟来演示);如果接受的电视设备可以解码由HDMI输出的数字音频信号,接受端应该有声音输出;HDMI输出端可以自动调整输出的宽高比来适应接受设备。



八:HDMI 的费用
年费
HDMI 采纳者必须支付 15000 美元年费 (US$15,000) 。执行采纳者协议即收取年费,且必须在之后每年的此日期时支付。注意,HDMI 为小规模制造商(10000 单位或以下)提供另一种年费支付。

版税
HDMI 按照以下方式收取合理版税:
对于每个最终用户许可产品,每销售一单位收取 15 美分 (US$0.15) 。
如果采纳者在产品和促销材料上合理使用 HDMI 徽标,则费率降为每销售一单位收取 5 美分 (US$0.05) 。
如果采纳者实施 HDMI 规格中提出的 HDCP 内容保护,则版税进一步减至每销售一单位 1 美分 ($US0.01) ,每单位最低价格 4 美分 ($US0.04) 。采纳者必须从 Intel 子公司 Digital Content Protection, LLC 单独获得 HDCP 许可。请参见 http://www.digital-cp.com/ 了解详细信息。

收取版税的产品
HDMI 版税仅对将单独出售(即,没有集成在其它收取 HDMI 版税的许可产品)的产品收取。例如,如果线缆或 IC 出售给采纳者后在交纳版税的电视中使用,则线缆或 IC 将不支付版税,而采纳者电视制造商将为最终产品支付版税。如果线缆直接出售给消费者,则需要交纳版税。


九:有问必答
谁支持 HDMI?
HDMI 组织包括领先的消费类电子产品制造商 Hitachi 、Matsushita Electric Industrial (Panasonic) 、Philips 、Sony 、Thomson (RCA) 、Toshiba 和 Silicon Image 。Digital Content Protection, LLC (Intel 的子公司)提供用于 HDMI 的高带宽数字内容保护 (HDCP) 。此外,HDMI 还支持主要电影制片商 Fox 、Universal 、Warner Bros. 和 Disney 以及系统运营商 DirecTV 、EchoStar (Dish Network) 和 CableLabs 。

消费者如何从 HDMI 受益?
新的 HDMI 数字互连提供、压缩的数字视频和音频质量、单的单线缆且简单易用的连接器取代了娱乐中心背后繁杂的线缆、集成的远程控制、支持传输高清晰度内容的通用接口。 HDMI 打开了从主要电影制片商获得数字内容的大门。

HDMI 的预计寿命是多久?
HDMI 是一个不断演变的标准,它不断发展变化以适应市场的需要。。HDMI 具有多余的带宽,可在不远的将来长期加入新技术增强和功能。

HDMI 相对现有模拟接口如合成、 S-Video 和复合视频的优点有哪些?
质量: HDMI 传送不压缩的数字音频和视频,以获得最高清晰画质。
全数字: HDMI 确保全数字视频显示,不会带来与模拟接口和不必要的数模转换相关的损失。
低成本: HDMI 提供数字接口的质量和功能的同时,还以简单而经济有效的方式支持不压缩的视频格式。
音频: HDMI 支持多种音频格式,从标准立体声到多声道环绕声。
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。
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。

HDMI 向后兼容 DVI (数字视频接口)吗?
是的,HDMI 对 DTV 使用 CEA-861 配置文件完全向后兼容 DVI 。HDMI DTV 将显示来自现有配备 DVI 的产品的视频,配备 DVI 的电视将显示来自 HDMI 源的视频。

当前 HD 电视和使用 DVI-HDTV 的机顶盒将兼容 HDMI 设备吗?
是。当前许多制造商已经提供了带有 DVI-HDTV 输入的电视。这些设备将与未来配置有 HDMI 的产品兼容。

FCC 和业内团体使用 HDMI 吗?
美国联邦通信委员会(“FCC” )数字线缆“ 即插即用” 规范在数字电视和高清晰度机顶盒中使用 HDMI (或 DVI )(2007 年逐步采用)。联合规范可从下面的位置获得:http://ftp.fcc.gov/oet/info/rules/part15/part15_4_23_04.pdf (15.123 节)

同时,FCC 的数字地面“Broadcast Flag” 规范规定 HDMI (或 DVI )为消费类电子设备上的唯一授权数字接口,以帮助防止未经授权重新分发(即“ 非法翻印” )数字内容。

最后,DVD 副本控制协会(针对 DVD 播放机)指定实施在 HDCP 上的 HDMI (或 DVI )是唯一用于 CSS 保护内容的授权数字输出,并且清晰度高于 480p 的内容只能在 HDMI/HDCP (或 DVI/HDCP )输出。因此,我们可以预计未来的 DVD 播放机将采用 HDMI 。

HDMI 支持哪些类型的视频?
HDMI 可以支持现有的高清晰度视频格式(720p 、1080i 和 1080p/60 )。它还可灵活支持增强的清晰度格式如 480p ,以及标准清晰度格式 NTSC 或 PAL 。

HDMI 支持 Dolby 5.1 音频和高清晰的音频格式吗?
是的。从一开始, HDMI 就被定义为传输 8 声道、 192kHz 、 24 位的无压缩音频 ,这样的音频超出了所有当前使用的媒体格式。此外, HDMI 还可以传输任何压缩的音频格式,如 Dolby 或 DTS 。(在这些压缩格式中,早期的 S/PDIF 或 AES/EBU 接口仅可以传输多声道或高清晰的音频格式。)另外,大多数现有的 HDMI 源可以输出任何压缩的音频流,而新型源可以从 DVD-Audio 盘输出未压缩的 6 声道、 96kHz 音频。市场上销售 可以接收和处理 HDMI 输出的 6 或 8 声道音频的 A/V 接收器。

HDMI 支持 SACD 吗?
HDMI 1.2 版可支持一位音频格式,例如 SuperAudio CD 的 DSD (直接流数码)。

HDMI 支持 1080p/60Hz 吗?
是的,HDMI 标准的每个版本均支持 1080p/60Hz 。不过,正如下面所要讨论的,这种支持并非必不可少,例如,制造商可选择仅实现 1080i 。对于某些类型的设备(例如 DVD 播放器),这一问题从来也没有引起质量下降,因为可用的真正的 1080p/60Hz 内容一直相对甚少,且 1080i 可以播放从源设备输出的所有视频信息。

消费者如何识别哪种 HDMI 产品支持特定的功能,例如 DVD 音频?
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)。不过,在大多数情况下,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电子消费品是否通过 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 适应长线缆吗?
是。HDMI 技术为使用长距离标准铜线缆结构而设计。为允许线缆制造商通过使用新技术改进产品,HDMI 指定线缆的必需性能但没有指定最大线缆长度。线缆制造商有望以合理价格销售长达 15 米的铜线缆。随着半导体技术的改进,即使更长的线缆也可以利用光纤线缆和活动线缆技术如放大器和中继器实现。
 

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