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视频基础知识—HDMI
时间:2006年03月09日11:09 我来说两句  

 

  DVI的缺点是没有附带Audio音频联接,而且DVI的接口插座是沿袭以前的一些插座模式(例如什么P&D、DFP ...),显得有些大。大家都知道如今计算机多媒体常用的IEEE1394以及USB接口吧,都很小、轻灵。但它们的速度也不慢啊。DVI 的下一代继承者:HDMI 出现了,解决了俺说的上述问题。

  本图相片中的插座只有DVI-D,还没有HDMI 插座:

  HDMI 的样式:

  与大家经常玩的USB接口、IEEE1394 接口以及一些数码相机的接口相仿,但是内含全部Video视频,Audio 音频联接信号。麻雀虽小,五脏俱全。承担将来的HDTV 高清晰数字电视信号传输也绰绰有余,大家不必担心:)

  HDMI 肯定会替代DVI 的,HDMI 发扬光大了DVI 的特点(数字视频信号TMDS传输),并融入了AUDIO (数字音频信号传输)。所以HDMI =VIDEO+HDCP+AUDIO (数字视频,版权保护,数字音频)。

  出于向下兼容的考虑,HDMI兼容DVI,所以有许多可行的解决方案,例如:从视频源(HTPC、影碟机、机顶盒等)处的DVI-D 信号,汇集别处的音频源的音频信号,一起接驳在终端的HDMI接口处。

  还可以由信号源(例如影碟机、机顶盒等)的HDMI接口处,将视频和音频信号分离(剥离),分别供给你的音视频终端:例如影碟机的HDMI 输出中的视频给DVI 接口的投影仪,同时影碟机的HDMI 输出中的音频供给AV Receiver (功放),你看不矛盾吧^_^

  HDMI支持标准、增强、以及高清晰数字电视视频、以及标准立体声、多声道环绕立体声数字音频格式。

  HDMI支持未经压缩的数字视频信号, 注意是“未经压缩”, 那可是“纯正”高保真哪 !

  同样HDMI是被那些联盟的成员一起开发的,自然少不了Silicon Image (竟跟他们打交道了 )。

  具备HDMI 的机器已经面世:

  大家看到两个机器背面的 HDMI 输出接口/插座了吧。右侧的那台机器的 DCDI 标志的右边,就是 HDMI OUT 。HDMI 目前已经有1.1 的版本了。现在已经有具备HDMI 的家用型器材面世了。相继的配套线缆也会普及的……

  这是一个以往的 AV 联接与最新的HDMI 联接的图例。注意这只是图例,与实际联接略有出入。

  假设DVD影碟机是色差(分量)输出到功放(AV Receiver ) , 因此需要三根色差线作为视频联接。DVD 影碟机输出 5.1 声道的环绕声输出到功放,因此需要6根音频线。(假设是DVD 影碟机的内置解码器解码后输出, 实际大部分用家是依靠影碟机的同轴或光纤的SPDIF 输出至功放的。咱们这里只是举例而已。)

  数字电视(卫星或者有线)机顶盒是色差输出至功放,也需要三根视频线。假设机顶盒是立体声双声道输出, 因此需要两根音频线。

  由功放接屏幕电视机,也需要两根立体声的音频线,三根色差的视频线。这里没有考虑实际的多声道音箱组, 只是假设功放只联接了大屏幕电视机。实际广大发烧友是用功放接多声道环绕音箱的。这里只是举例,与实际应用有些不同,各位不要见怪。

  这样的传统的联接方法: 需要 19 根信号线(9 根视频线, 10根音频线) 38个联接处

  如今若是采用HDMI 规范时,只需如此的简单联接了:

  大家可以看到:由原先的19根线,38 各联接处, 全部略减为只需3根线缆, 6个(插头/插座)联接处。就可以全部搞掂(高质量的数字音频以及数字视频信号的同步传输)。

  不必担心:同样是高质量的视频信号传输(高清晰的都不在话下), 以及高质量的多声道的数字音频信号传输。联接很简单了吧……

  当然有时候音频和视频也不是必须同时联结/传输的,

  例如:视频源/负责视频切换的功放等,接投影仪时,就不需要音频信号。

  但是用于各式各样的/多类的家电产品, 采用HDMI 还是方便很多。以前传统的联接,是模拟信号(视频的分量信号,以及立体声双声道音频信号),或模拟信号(视频分量)+数字信号(音频的 SPDIF,光纤或同轴)传输。而新近的 HDMI 将会是完全数字信号传输了。

  如何利用现有的DVI 走线而去兼容HDMI 新接口:

  由于HDMI是向下兼容DVI的,因此直接联接,海外已经有厂家制作出了对应的HDMI -DVI 相互转换的线缆。当然长度不是很够,一般3 米、5 米就差不多了。若是各位现有的DVI 线的布局、走线、预埋已经弄好了,就不必再购置新的HDMI-DVI线缆了。

  有何密笈 ?!那就是HDMI—DVI 转接适配器

  大家看看图例,就明白了吧:可以继续沿用过去的DVI-DVI线缆,厂家专门制作的或者自己DIY制作的。

  然后在某一端接配HDMI-DVI 适配器,不就可以接驳新的HDMI 接口了嘛。

  ( 图例中的DVI - HDMI适配器 可以让你在DVI接口的某端,利用原有的DVI接口,通过转接适配器而变成了 HDMI接口,针对“公的”或“母的 DVI或HDMI 接口,都有相应的转接适配器的,就这么简单。)

  HDMI“转”DVI 有损失吗 ?

  HDMI到DVI是向下兼容,没必要“转换”。HDMI 的规范在设计时已经声明:全面兼容 DVI 标准。既然 HDMI完全兼容DVI, 所以没什么需要转换的,就目前来说。

  HDMI规范规定 :一旦HDMI接口的设备检测到你的这个联接设备的接口信号传输指令中,不包含HDMI 指定特殊标识符的,就认定你这个是DVI 接口的设备。就完全按 DVI 的规范来传输,都是数字视频信号, 并指明HDMI 向下兼容DVI !!所以可以这么说:所有的DVI 的规范,HDMI 都可以“照章办事”。

  ==============

  HDMI 规范中规定:

  CEA EDID数据传输的第一个时序扩展段中要包含VSDB 信号。就是HDMI Vendor Specific Data Block (HDMIVSDB) . 这是一个 EIA/CEA-861B Vendor Specific Data 数据块。包含一个 24 位的 IEEE Registration Identifier 0x000C03, 一个 HDMI 批准、许可的数据值。为了测定接收端是否HDMI 设备,HDMI 源设备需要检测接收端设备的EDID 数据传输扩展时序中,是否存在这个 VSDB 数据块( 由 HDMI 设备制造厂商根据协议制定并提供的)。任何一个HDMI设备都会自动响应一个HDMI VSDB ,这是一个合理长度的数据表述 , 含及IEEE 注册、登记的标识符:0x000C03,只要HDMI 源设备接到这个标示符相关数据的响应,就将接收端设备认定为HDMI 设备。否则, HDMI 规范指定:任何接收端设备在 E-EDID 数据传输时不回传包含 这个HDMI VSDB ,即合理长度的HDMI 数据标识符(IEEE Registration Identifier )的响应。就会被认为所联接的是 DVI 设备。

  ================

  理解了吧, 要不然就打个通俗的比喻。假如你是HDMI 族的首领, 坐镇X虎山,纪律森严。只有同族同行的才知道你的黑话。这时突然有陌生人上山求见, 并报上名来。 当然你得先审核一下了。

  你就首先询问一句黑话:“ 天王盖地虎 ?!” (HDMI 规定的黑话 )

  若是对方答出“ 宝塔镇河妖 ”,你就知道他是自己人了,于是按 HDMI 族的对待,

  (接着就是再询问他是哪家的,老大是谁。 通用的黑道流程嘛。人家这时可能会说:“许旅长的饲马副官胡彪... ” 接着握手,含泪欲滴状:“同志, 我可找到组织了 ......” )

  若是对方达不出来出黑话,那就按黑道上规矩,一律当作DVI 族的处理, 拉出去......

  ====================

  当 HDMI 知道联接的是DVI 接口的设备时,就会完全按照 DVI 的规范去传输数字视频信号。目前的家电影音设备也就标清(标准清晰度)而已,例如 DVD 。就是目前的某些高清格式,DVI 也不会有什么麻烦。因为目前 DVI 是普及的,HDMI 还是“新鲜事物”但是将来,HDMI 普及时, 并且又有更高更新的, 高清的大容量HDTV 数字视频传输, 到那时:HDMI 再联接一个DVI接口的设备,HDMI 主设备就要考虑考虑了 。

  当然 DVI 也支持HDTV 高清,若是目前的这些高清格式,DVI 都可以做到。但是HDMI 可以做得更好而已。为以后的HDTV标准/规范的升级,留下了可发展的欲留空间。有些 HDMI 的功能是与DVI不同的,HDMI 规范中列举了列举了一些。这时如何兼顾相对低一级的 DVI 规范,可能要做些调整,甚至是某些牺牲。但是现在,似乎不那么重要,将来会有一部分的。所以,目前HDMI 的新设备去联接DVI 设备,都会很好地兼容的,不必担心什么。

  所谓的DVI 与HDMI 的“转换头”只是接口的机械标准的转换,涉及尺寸、封装、机械规格等。而实际的电气线路上没有变化。联接的还都是TMDS 的数字传输信号线等以及EDID 、DDC2B 等信号。目前来说:DVI数字视频源信号(例如DVD影碟机),被 HDMI 接收端接收(例如投影仪),可以准确无误地达到DVI 的指标。而将来的某些更高级的由 HDMI 传输的数字视频信号,在转成 DVI 时,会有些顾虑。

  ===========

  这也可以用 USB 移动硬盘来举例:

  俺家里的PC 是 奔4 2GHZ 以上的配置,主机板上是 USB 2.0 接口,而单位的PC 是以前的奔4 1.X GHz 的配置, 主机板上是USB1.0 接口,正好俺有个USB 2.0接口的移动硬盘。

  这时就有了这样的情况:不是很大的数据文件传输时,例如几百K、几兆的文件传输时,用USB2.0的移动硬盘接单位的PC (USB1.X),速度与接自家的 PC 感觉差不多。因为USB2.0是向下兼容的,一旦将移动硬盘接到单位的PC,系统就自动识别是 USB1.X 的接口,所以这时 USB2.0 的移动硬盘可以完全充足地发挥USB1.X 的所有功能,感觉是一样的,不需要转换。而传输大容量数据时,比如 1GB、5GB 的文件时, 就发现USB2.0的移动硬盘接自家的PC 时,速度很快,相比之下:USB2.0的移动硬盘接单位的PC时的传输/拷贝速度就太慢了。USB1.X 的PC 虽然也能传输、拷贝上GB 的文件,但是感觉力不从心了。

  USB1.0 的设备接 USB2.0 的设备,还有必要担心什么,顾虑什么 “转换”吗?

  当俺联接移动硬盘到单位的PC 时,WinXP 已经自动弹出提示窗口了:

  大意是:你所联接的移动硬盘是高速( USB2.0 )而你的系统接口是低速的( USB1.X) ,所以你的高速移动硬盘不能完全发挥高速性能... 其实这就与 HDMI 联接 DVI 的识别流程和处理手法相似。

  ===================================

  DVI 与HDMI 是一样的,都是数字视频传输规范,虽然名字不同,但是HDMI 是充分考虑了DVI 的规范后, 才升级的,因此完全兼容DVI 。从续图可以看出:二者都是T.M.D.S 数字传输格式。

  俺的水平有限, 目前还没觉得HDMI 向下兼容 DVI 有什么显著的问题,若是俺看到了,会及时补充、纠正的。

  HDMI 联接时所必需的识别码:

  HDMI 的数据传输示意图(T.M.D.S ) :

  DVI规范的数据传输示意图 (T.M.D.S):

  图中可以看到:二者都是采用的数字T.M.D.S信号联接,HDMI到DVI 无须转换。

  

(责任编辑:刘鹏)


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