HDMI和DisplayPort兩種接口技術(shù)分析

　當(dāng)前主要的顯示接口技術(shù)

　　在嵌入式系統(tǒng)中，例如筆記本電腦或電視的液晶顯示器，基本上是利用低壓差分信號(LVDS)來連接顯示驅(qū)動器。而目前在個人電腦外接監(jiān)視器方面，則使用傳統(tǒng)的VGA接口與PC連接。有些高級監(jiān)視器也配備數(shù)字視頻接口(DVI)，以便連接高端PC。對于連接攝像機或錄像機，電視機使用模擬復(fù)合視頻信號;而對于來自DVD播放器的標清逐行掃描內(nèi)容則采用模擬分量視頻信號。同時，高清電視也逐漸轉(zhuǎn)為高清多媒體接口(HDMI)，以便增加音頻傳輸以及內(nèi)容保護的功能。

　　VGA與LVDS接口

　　VGA接口的能力有限，無法支持高分辨率、色度、更缺乏用戶要求的對高清內(nèi)容進行保護的功能。LVDS技術(shù)只能用于短距離，且有時間限制，并需要增加針腳把排線加寬才可以支持高分辨率與色度的傳送。最新的筆記本電腦有內(nèi)建的音頻與多媒體功能，通過面板的連接線，足以與LVDS的功能相比。

　　DVI接口

　　DVI(Digital Visual Interface)接口的傳輸速度高達8Gbps，最初是應(yīng)用在計算機顯示系統(tǒng)，再發(fā)展成適用于傳輸無壓縮、高清晰度的視頻信號，近年推出的投影機、等離子及LCD顯示屏均設(shè)有這個視頻輸出系統(tǒng)。它的缺點是連線長度不能超過8米，否則就會越影響畫質(zhì)。DVI的技術(shù)也有限制，DVI 1.0的規(guī)格基本上已經(jīng)不再研發(fā)，不容易更新以支持更快的時鐘速度、色度、連接類型，以及更新的功能。DVI與VGA讓平面顯示器更為復(fù)雜，因為信號必須在內(nèi)部轉(zhuǎn)換成LVDS，從而就增加了監(jiān)視器的線路與成本。除此之外，DVI目前采用的3.3V工作電壓，也妨礙了下一代PC中低電壓芯片的開發(fā)應(yīng)用。

　　HDMI接口

　　圖1 HDMI接口及連接電纜

　　HDMI(High Definition Multimedia Interface，高清晰度多媒體接口)是首個也是業(yè)界唯一支持的不壓縮全數(shù)字的音頻/視頻接口。HDMI通過在單線纜中傳輸高清晰、全數(shù)字的音頻和視頻內(nèi)容，極大簡化了布線，為消費者提供最高質(zhì)量的家庭影院體驗。

　　HDMI接口的優(yōu)點：

　　HDMI規(guī)格的接口在保持高品質(zhì)的情況下能夠以數(shù)碼的形式傳輸未經(jīng)壓縮的高分辨率視頻和多聲道音頻的數(shù)

　　據(jù)。 其卓越性能超越了以往所有的產(chǎn)品。

　　HDMI規(guī)格的連接器采用單線連接，并且沒有長度限制，取代了產(chǎn)品背后的復(fù)雜的線纜。

　　HDMI規(guī)格可搭配寬帶數(shù)字內(nèi)容保護(HDCP)，以防止具有著作權(quán)的影音內(nèi)容遭到未經(jīng)授權(quán)的復(fù)制。

　　HDMI接口的發(fā)展歷史

　　2002年的4月，日立、松下、飛利浦、Silicon Image、索尼、湯姆遜、東芝共7家公司成立了HDMI組織開始制定新的專用于數(shù)字視頻/音頻傳輸標準。Digital Content Protection, LLC (Intel的子公司)為HDMI提供高帶寬數(shù)字內(nèi)容保護(HDCP)。 另外, 主要的動態(tài)圖像制造商比如Fox, Universal, Warner Bros., 和Disney, 系統(tǒng)運營商DirecTV和EchoStar (Dish Network)以及CableLabs和Samsung等都支持HDMI.

　　2002年底，HDMI 1.0標準頒布。HDMI在針腳上和DVI兼容，只是采用了不同的封裝。與DVI相比，HDMI可以傳輸數(shù)字音頻信號，并增加了對HDCP的支持，同時提供了更好的DDC可選功能。HDMI支持5Gbps的數(shù)據(jù)傳輸率，最遠可傳輸15米，足以應(yīng)付一個1080p的視頻和一個8聲道的音頻信號(一個1080p的視頻和一個8聲道的音頻信號需求少于4GB/s)并有很大余量。這允許它可以用一根電纜分別連接DVD播放器，接收器和PVR。此外HDMI支持EDID，DDC2B，因此具有HDMI的設(shè)備具有“即插即用”的特點，信號源和顯示設(shè)備之間會自動進行“協(xié)商”，自動選擇最合適的視頻/音頻格式。

　　在HDMI LLC公布的HDMI的1.2版能更好地兼容PC系統(tǒng)，它增加了若干條非常重要的改進，以方便PC連接和數(shù)字音頻流(SACD等)的傳輸。

　　于2006年6月公布的HDMI 1.3標準包括以下的新功能：

　　更快的速度： HDMI 1.3 將其單鏈接帶寬由165MHz(4.95Gbps)提高到340MHz(10.2 Gbps)以支持未來高清晰顯示設(shè)備的需要，例如更高的分辨率、深色和高幀率。

　　深色： HDMI 1.3 支持 30 位、36 位和 48 位(RGB 或 YCbCr)的色深，之前 HDMI 版本的色深最高為 24 位。

　　色空間更寬： HDMI 1.3 去除了所有色彩選擇的限制：下一代xvYCC色空間是現(xiàn)有 HDTV信號色彩的1.8倍;讓HDTV顯示色彩更加精確;使顯示器達到電影質(zhì)量的自然、逼真的色彩。

　　新型迷你接口： 隨著小型便攜式設(shè)備，例如HD攝錄一體機和數(shù)碼相機需要HDTV的無縫連通性，HDMI 1.3提供新型、更小的波形因數(shù)接口選項。

　　唇型同步： 因為消費性電子設(shè)備正在使用不斷提高復(fù)雜性的數(shù)字信號處理技術(shù)，以增強畫面內(nèi)容的清晰度及細致度，要使用戶設(shè)備中的影音內(nèi)容同步成了一大挑戰(zhàn)，潛在地需要復(fù)雜的終端用戶調(diào)節(jié)。HDMI 1.3 加入了自動視頻/音頻同步的功能，使設(shè)備能完全精確且自動地執(zhí)行同步。

　　新型無損音頻格式： 除 HDMI 支持高帶寬的未壓縮數(shù)字音頻和所有現(xiàn)有的壓縮格式(例如 Dolby Digital 和 DTS)的現(xiàn)有性能外，HDMI 1.3 還新增了對新型、無損壓縮數(shù)字音頻格式 Dolby TrueHD 和 DTS-HD Master Audio的支持。

　　HDMI技術(shù)細節(jié)

　　HDMI視頻格式： HDMI支持RGB信號、4:4:4采樣的YcbCr信號及4:2:2采樣的YCbCr.傳輸速率最高的24位/像素。對于640x480清晰度, R′G′B′通常的采用后數(shù)據(jù)范圍為0-255. 對于YcbCr及所有其它RGB清晰度，采樣后的數(shù)值范圍為16-235。

　　HDMI音頻數(shù)據(jù)格式：基于DVD音頻標準，HDMI支持18組非壓縮音頻傳輸，音頻支持48,96 or 192kHz等多種采樣率。根據(jù)視頻格式，HDMI可以傳輸不同數(shù)量的采樣率在192KHZ的壓縮音頻。支持最大8個音頻通道。

　　HDMI接口的特性：

　　完全的數(shù)字信號接口，無壓縮，從信號源直接輸出的直接數(shù)字圖象及音頻。

　　一根線纜滿足傳輸視音頻信號的需要，所有的HD信號及音頻信號在同一根線纜內(nèi)傳輸，包括5個視頻分量及多通道音頻。

　　HDMI接口還支持傳輸智能信息如寬高比及信號格式、控制信息等，為設(shè)備間的智能化控制提供可能。

　　支持HDTV 1080P及更高清晰度信號的傳輸及顯示，適應(yīng)HDTV的應(yīng)用。