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飞速发展的HD-SDI、HDMI接口

出处:INFOAV CHINA 作者:Extron公司工程副总裁 Steve Somers 责任编辑: 日期:2007-9-26 11:21:13


  有关像素
  HDMI 1.3提供了将近两倍于之前版本的传输速率,从而可支持高分辨率的逐行扫描以及更丰富的色彩。HDMI 1.3支持的传输速率在CEA的CEA-861-D这份文件中有详细列出。例如,常规的单链HDMI或DVI,支持1980*1080逐行扫描、每像素24位色,bpp。24 bpp意味着三个色彩通道被分别分配有8位,或是说256阶,从而每个像素可显示的色彩多达1670万色。

  HDMI 1.3版本的特性表6写明了提高时钟频率的方法,以及如何将像素打包进行传输。试想一下,现已存在的接口工作在165MHz来支持24bpp。新的接口则需要至少两倍于此的速度,也就是340MHz,来支持48bpp。技术资料中有详细描述如何将新增加的像素信息有序地分解、打包。HDMI 1.3在如何将局部像素信息通过三个数据通道整合到一起有着非常强大的功能。但要读懂关于此部分的描述并不是一件容易的事情,枯燥的描述和术语将很容易让人瞌睡。

色域
  色彩位数以及色域并不是一回事情,色彩位数涉及到色彩范围如何分配的问题,可以影响到在显示设备上是否能实现更顺滑、色调更准确的色彩。色域则描述了显示设备可显示的人类可视的全部色彩。人类可以看到比现有显示设备所能产生的色彩更多的色彩。因此,如何进一步扩大显示设备的色域,将是视频设备发展的一个主要方向。HDMI 1.3版本有了新的进步,将“xvYCC” 色域成功引入。IEC 61966-2-4对该色域进行了定义。IEC的4.3章将xvYCC描述为ITU-R BT709-5的一个补充。如图一所示,两个虚线所表示的三角形分别表示出了xvYCC、HDTV(ITU-R 709)两种色域,最外围则为人眼可视的色域。色域越大,显示设备所显示的色彩就越生动。HDTV(ITU-R 709)色域以及sRGB色域主要应用在计算机领域,同时也被诸多基于JPEG格式的数码相机所采用。采用HDTV色域以及sRGB色域的设备之间,将可以良好的兼容。

 

HDMI 1.3版本的物理层定义
  HDMI 1.3规格书的第四章对于物理层(接头以及光缆)做出了定义。当前定义了A、B、C三种类型的接头。A型是目前广泛使用的19针接口,B型是29针接口,C型则是为移动设备设计的19针紧凑型接口。如图二所示,C型接口相比于前两种,体积仅为它们的33%左右。从规格书中的表4-13可以了解到,A型和C型接口的针数虽然一致,但每针的定义并不相同,C型接口在设计过程中已进行过优化。一些新型的摄像机已经集成了C型HDMI接口,因此用户可以很方便地将其与其他有HDMI口的显示设备连接来传输RGB以及YCbCr视频流信号。

 

  虽然规格书对于线缆以及接口有详尽的电气性能描述,但对于电缆如何设计以及最大长度却未提及。这为各电缆产商带来了空间,各产商可以充分发挥自己的技术特长,采用不同的材料和技术,设计出不同长度但满足要求的HDMI电缆。HDMI 1.3版本有提出两个级别的封装,分别成为Category 1和Category 2。这两个命名与网络所使用的术语并没有关系。Category 1支持的时钟频率最高为74.25MHz,Category 2则支持HDMI 1.3所支持的最高时钟频率340MHz。所有的电视视频信号,包括标清直到30Hz刷新率或24bpp的高清1080i以及1080p信号,都可以在时钟频率74.25MHz以下搞定,这也就意味着,大部分的应用使用Category 1 电缆即可完成,没必要使用规格更高成本也更高的Catgory 2电缆。

后记
  本文对于飞速发展中的HD-SDI、HDMI接口只能算是惊鸿一瞥,各位如果想更为详细地了解,别忘了到www.hdmi.org 网站去下载厚达276页的HDMI 1.3规格书。也在此做个预告,Extron将会生产支持时钟频率达到340MHz、传输速率达到10.2Gbps的HDMI电缆。

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