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HDMI 1.3标准详解

高工
2014-06-12 10:37:04    评分

HDMI 1.3标准详解

2006年5月,针对日益发展的数字影像技术对高分辨率、高传输速率、高色深图像的要求,HDMI Founders正式推出了HDMI1.3版本。HDMI 1.3标准在规格上,和之间的规格发生了巨大变化:
* 传输带宽:HDMI1.3规格中,TMDS连接带宽从原来最高165MHz提升到340MHz,数据传输率也从4.96Gbps提升到了10.2Gbps,可以支持支持更高数据量的高清数字流量,如果采用Type B型双路TMDS连接,则可以在此基础上再提升一倍系统带宽。HDMI 1.3可以支持更高的帧刷新率:1080p@120Hz格式、720p@240Hz和1080i@240Hz,以及更高的分辨率(1440p)。
* 支持高色深:在HDMI 1.3标准之前,只支持24bit色深(R/G/B每种8bit色深),而HDMI 1.3则可以支持24bit/30bit/36bit/48bit的(RGB或者YCbCr)色深。可以传输色阶更加精确的图像。
* 支持扩展色域:在新一代平板电视中采用的“xvYCC”(又名“x.v.Color”)广色域标准也得到了HDMI 1.3版本的支持。xvYCC是国际照明协会IEC最新的广色域标准,支持xvYCC的显示设备可以显示出更加生动、自然的色彩,特别是红色和绿色表现力非常出色。
* 支持无损压缩数字音频流:1.3版本之前的HDMI标准只支持最高192KHz、24bit的压缩数字音频,对于最新的多声道无损压缩技术以及非失真压缩音源缺乏支持(如Dolby TrueHD和DTS-HD Master Audio,它们已经在新一代家庭影院和数字光盘中开始使用)。因此HDMI 1.3标准中加入对它们的支持。
* 提供更加精准的音/视频同步功能。
* 向下完全兼容,同时也兼容DVI标准。
HDMI 1.3标准中高色深系统的引入,是近年来显示技术领域除分辨率提升以外最有价值的一个技术。在HDMI以前的标准中,每种原色的8bit色深只能让每个像素点显示出2的8次方×2的8次方×2的8次方=16.7M种颜色,如果使用1.3标准中的10bit色深,那么可以显示的色彩总量就会提升到2的10次方×2的10次方×2的10次方=10.7亿色,已经接近人眼能分辨的色彩极限。


HDMI 1.3导入深色的意义重大
导入色深功能并不直接影响到HDMI传输原理中8bit到10bit转化的TMDS的编码层。为了传送超过8位的额外像素数据,HDMI接口的频率速率也跟着增加,可以在同样的时间周期内,传输多出来的像素数据。以12bit色彩深度(也就是比8位色彩深度每影片格中的像素数据量,要多上1.5倍)为例,由于TMDS的时钟频率加快1.5倍,就相当于在同样的时间内,原本发送2个数据包的频率提升到了3个数据包包,因此就实现了更大数据量的传输。
HDMI 1.3的色深系统支持10bit、12bit和16bit的色彩深度(RGB或YCbCr),因此可以消除目前高对比显示设备普遍面临的色阶现象,使得影像色彩更加鲜活,过度更加顺滑,并为消费者提供更为逼真、具感染力的电视影像体验。色深技术借着在纯黑与纯白间增加许多倍的灰阶,传送更多层次的色彩,让屏幕上的色彩能够流畅地转换,改善逐渐增加对比的显示器质量。

采用xvYCC色域后的效果对比
全新的HDMI规格同时也支持“xvYCC”色彩标准,大幅扩展那目前HDTV标准的色域空间,让色彩更精确的重现,呈现出肉眼可以辨识的任何色彩。下一代高清光盘播放机的HD-DVD与蓝光播放器等最新的高分辨率设备,都将内建这些先进的色彩功能。而在另外一个方面,次世代电视游戏主机,PS3亦内建了10bit色深deep color支持功能,将可为用户创造出更具感染力的游戏体验。
当然,对于HDMI 1.3支持最高48bit(RGB各16bit)高色深是否有实际意义,在业内还是个一直在争论的问题。首先,目前绝大多数的液晶电视都采用的是8bit色深标准,而等离子电视也在10bit色深的水平,因此就算HDMI 1.3拥有高于10bit的色深处理能力,也会因为显示设备的原因不能发挥全部实力。第二,目前无论是电影电视的前期拍摄,还是后期的制作,仍旧在采用8bit色深标准,高色深的普及在很大程度上要依赖于这些内容提供商的转变速度。最后,10bit色深能显示的色彩数已经达到10.7亿色,接近人类辨认色彩的生理极限,用12bit、16bit的象征意义要远大于实际意义。

Silicon Image公司的新方案可以实现两路TMDS链路连接
虽然这种争论伴随着HDMI 1.3的诞生就没有停止过,但是支持高色深仍然是一股不可阻挡的潮流。而且对于设备端来说,引入高色深系统除要有更宽的数据带宽之外,高清显示设备系统本身的框架并不需要太大改变,充其量只是一些对既有电路系统来说相对简单功能加强。因此,对硬件厂商来说,仅会增加非常轻微的成本,甚至完全不会增加成本。尤其是现阶段,许多HD显示器系统都能够处理比HDMI 1.2更丰富的色彩时(如索尼07年的BRAVIA中高端液晶电视就支持10bit面板驱动技术),HDMI 1.3中加入对高色深的支持就成了一个不能逆转的决定。
总的来说,HDMI 1.3版本的推出在很大程度上弥补了HDMI接口在传输速率上的不足,并且为今后数字影音产业的技术变革预留了充足空间,也代表了整个数字影音接口技术的发展方向和最高水平。




关键词: HDMI    

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