近年來,數字音視頻產業正加速呈現出高清化、立體化、網絡化技術趨勢。作為傳輸和連接各種高清媒體的下一代高清數字接口的標準也應運而生。
HDMI 歷史最悠久 應用最廣泛
HDMI是一種數字化視頻/音頻接口技術,是適合影像傳輸的專用型數字化接口,其可同時傳送音頻和影音信號,最高數據傳輸速度為5Gbps。同時無需在信號傳送前進行數/模或者模/數轉換。HDMI可搭配寬帶數字內容保護(HDCP),以防止具有著作權的影音內容遭到未經授權的復制。HDMI所具備的額外空間可應用在日后升級的音視頻格式中。而因為一個1080p的視頻和一個8聲道的音頻信號需求少于4Gbps,因此HDMI還有很大余量。這允許它可以用一個電纜分別連接DVD播放器,接收器和PRR。
另外,面對3D、4K等高要求的傳輸挑戰,HDMI陣營也在積極應對。HDMI Licensing, LLC于2010年代表HDMI原始開發成員發布HDMI規格版本1.4,它可提供以太網連接、3D、車用連接等功能,并可減少連接線纜的數量。
HDMI 1.4的突破功能當屬以太網絡通道(HEC),它整合了高清視頻、音頻、數據于單一線纜,可促成高速雙向的傳送。支持該功能的設備將可用以太網線100Mb/s的速度發送和接收數據,并可滿足任何基于IP的應用。新功能可提供一個連接平臺,無需額外的以太網線,即可允許基于互聯網的HDMI設備之間共享互聯網接入、共享內容傳送。 這樣一來,我們客廳的藍光碟機與臥室的高清電視即可隨意共享數字內容。
新增加的功能還包括音頻回傳通道,它可通過HDMI連接上傳音頻。這一功能簡化了高清電視與影音播放器之間的線纜連接,意味著我們家中又省去了一條纏繞的線纜。而HDMI 3D功能和支持4K*2K分辨率的能力更是極大地豐富了我們的觀賞體驗。
除了新功能的開拓,為了實現高清無所不在這一目標,新版本還提供了更多的解決方案,包括供便攜式設備使用的微型HDMI接頭,以及特別為汽車設計的連接系統。微型HDMI接頭“麻雀雖小五臟俱全”,它在功能上與標準型、迷你型完全一致,但是可使更多的小型裝置享受到HDMI平臺帶來的好處;特別為播送車內高清內容而設計的汽車連接系統,可耐受汽車環境的嚴格考驗,如震動、高溫、噪音等等。
DisplayPort:與HDMI角色互補
DisplayPort 接口,一種高清晰音視頻流的傳輸接口。DisplayPort的外接型接頭有兩種:一種是標準型,類似USB、HDMI等接頭;另一種是低矮型,主要針對連接面積有限的應用,比如超薄筆記型電腦。兩種接頭的最長外接距離都可以達到15米,雖然這個距離比HDMI要遜色一些,不過接頭和接線的相關規格已為日后升級做好了準備,即便未來DisplayPort采用新的2X速率標準(21.6Gbps),接頭和接線也不必重新進行設計。除實現設備與設備之間的連接外,DisplayPort還可用作設備內部的接口,甚至是芯片與芯片之間的數據接口。
DisplayPort被稱作為HDMI和UDI的競爭對手和DVI的潛在繼任者,DisplayPort贏得了AMD、Intel、NVIDIA、戴爾、惠普、聯想、飛利浦、三星等業界巨頭的支持,而且它是免費使用的,不像HDMI那樣需要高額授權費。也正因為此,贏得了包括AMD這種大品牌的支持,在這2年出的顯卡中逐漸配備了DisplayPort接口。
從性能上講,DisplayPort 1.1最大支持10.8Gb/S的傳輸帶寬,可支持WQXGA+(2560×1600)、QXGA(2048×1536)等分辨率及30/36bit(每原色10/12bit)的色深,1920×1200分辨率的色彩支持到了120/24Bit,超高的帶寬和分辨率完全足以適應顯示設備的發展。
Displayport的制定者VESA還表示,DisplayPort具備高度的可擴展性,可以在今后不斷加入更多新內容。與消費電子領域內的HDCP類似,DisplayPort也可以通過128位AES加密實現對HD視頻數據的拷貝保護。事實上,VESA也盯緊了消費電子市場,聲稱DisplayPort同樣可以很方便地連接電視、DVD播放器等設備。
目前,DisplayPort在計算設備市場正成為與HDMI互補的接口。HDMI與DisplayPort的潛在應用與功能存在許多重迭之處,HDMI在多數消費電子產品中以視頻為主,而DisplayPort充當PC圖形輸出端口,具有一系列可擴展的雙向接口特點。
近兩年,DisplayPort被所有的蘋果電腦采用,在PC、筆記本電腦、上網本和監視器中取代有數十年歷史的VGA標準。英特爾、AMD和nVidia三大圖形處理器廠商都在當前的產品中集成了DisplayPort,這些廠商暗示在五年內停止支持VGA。另據,IHS iSuppli公司的研究,全球支持DisplayPort的PC出貨量將從2010年的2010萬臺增長到5410萬臺,預計到2014年將達到3.412億臺。
DiiVA功能超過HDMI 對中國制造更有利
DiiVA,一種數字高清互動傳輸接口技術,支持視頻帶寬達13.5Gbps,支持混合通道頻寬合計超過2Gbps,可做雙向數據和音頻傳輸,同時還支持HDCP 2.0(高帶寬數字內容保護技術)與DTCP-IP(通過互聯網協議的數字傳輸內容保護)。傳輸的數據類型可以同時串流,包括現有與未來應用的未壓縮高分辨率視音格式、USB(通用串行總線)、以太網絡、裝置控制指令等。DiiVA規格包括傳送層和網絡層,讓視頻、音頻和數據封包,可以在DiiVA家庭網絡中,安全地改變從任一信號源傳送到任一顯示器的路徑。此外,DiiVA規格將提供移動便攜設備的網絡連接與充電功能。
數字高清互動視音接口DiiVA可以避開HDMI的許可費用,提供高清的能力甚至強于HDMI,在中國工業和信息化部(MIIT)及業內團體CVIA的推動下 2008年4月誕生的DiiVA(Digital Interactive Interfacefor Video & Audio),該技術能夠提供新型家庭網絡基礎架構,并能通過 CAT6 等標準電纜支持無壓縮視頻、雙向音頻和高速數據傳輸。DiiVA 標準能夠為整個家庭提供高清 (HD) 內容和數據,從而使消費電子產品 (CE) 設備在聯網時易于安裝和使用。具體來說,通過將多媒體和數據通信性能整合到一個具有成本效益的單接口中,DiiVA 成為在一個單一家庭網絡內部連接消費電子產品、個人電腦和移動設備的理想解決方案,這使得在家庭各處都能夠更輕易地擁有高清內容。
DiiVA是數字高清互動傳輸接口技術,支持視頻帶寬達13.5Gbps,支持混合通道頻寬合計超過2Gbps,可做雙向數據和音頻傳輸,同時還支持HDCP 2.0(高帶寬數字內容保護技術)與DTCP-IP(通過互聯網協議的數字傳輸內容保護)。傳輸的數據類型可以同時串流,包括現有與未來應用的未壓縮高分辨率視音格式、USB(通用串行總線)、以太網絡、裝置控制指令等。DiiVA實現了通過單一接口和普通網線使家庭數字電視、電腦、機頂盒、U盤、攝像機等音視頻設備實現雙向數據通信。DiiVA規格將提供移動便攜設備的網絡連接與充電功能。
DiiVA的某些功能超過HDMI。最大數據傳輸速度13.5Gbps,高于HDMI的10.2Gbps。DiiVA能夠傳輸非壓縮HD影像,具有多臺機器共享內容的網絡功能,還能夠傳輸以太網數據。DiiVA可以沿用便宜的六類雙絞線。專利使用費比HDMI更便宜,對中國制造更有利,政府機構可能出于自主知識產權,促進DiiVA技術發展和廠商采用,勢必會給HDMI進入快速增長的中國消費市場造成影響。
HDBaseT:用最簡單、成本最低的方案實現用戶的要求
HDBaseT,由來自日韓的家電大廠LG、Samsung、Sony等公司,以及以色列的半導體公司Valens Semiconductor,組成了HDBaseT聯盟,2009年通過Intel的HDCP認證,在2010年6月底,確定了 HDBaseT 1.0的正式規范。HDBaseT并沒有像HDMI跟Display Port一樣重新設計一個新接口,而是采用大眾都不陌生的8P8C(RJ45)接頭,俗稱水晶頭或以太網接頭,傳輸介質采用了人們非常易得和常見的網線。HDBaseT標準除了提供視頻信號傳輸功能外,還具有網絡連接以及以太網供電(POE)功能。
對于大賣場、機場、公共場合等區域的LCD TV、電視墻、LED屏等顯示設備,往往需要很長的線纜和復雜的布線,HDMI顯然不能滿足長度和成本需求,現在常用的模擬視頻和音頻傳輸也已經無法滿足高清視頻要求,而HDbaseT技術用網線既能實現100m的傳輸距離;此外,對于家庭內需要安裝多臺電視機的情況,采用HDbaseT技術,只需一臺源端設備即可實現多個終端顯示,從而無需像以往那樣購買多臺機頂盒或高清DVD;另外,HDbaseT也可用于便攜式設備,如手機連接LCD TV播放視頻內容,采用標準的mini RJ45接口,從而保證了手機厚度的控制。
HDbaseT看起來與DisplayPort一樣是作為HDMI的替代技術,但在性能方面提供了超越后兩者的優勢,本土家電廠商如果能抓住機會開發創新產品,必然會獲得豐厚回報。
誰主未來 還待看今后發展動向
標準 |
HDMI 1.4 |
Displayport |
DiiVA |
HDBaseT |
無壓縮視頻/音頻傳輸速率 |
10.2Gbps |
21.6Gbps(1.2標準) |
13.5Gbps |
最高20Gbps |
支持傳輸線纜長度 |
10m |
15m |
26m |
100m |
線纜類型 |
HDMI線纜 |
Displayport線纜 |
DiiVA專用線纜 |
低成本標準超5類線或6類線 |
連接器 |
HDMI連接器 |
Displayport專用連接器 |
DiiVA專用連接器 |
標準RJ-45連接器 |
供電能力 |
No |
5W |
5W |
最高100W(可用于機頂盒向LCD TV供電等應用) |
以太網 |
100Mbps |
Giga |
Giga |
Giga |
菊花鏈 |
No |
Yes |
Yes |
Yes |
多流 |
No |
Yes |
Yes |
Yes |
便于安裝 |
No |
No |
No |
Yes(類似網線安裝) |
HDCP認證 |
Yes |
No |
No |
Yes |
需要修改固件 |
No |
Yes |
Yes |
No |
USB |
No |
Yes |
Yes |
Yes |
網絡布線 |
No |
No |
受限于距離,限于單房間的菊花鏈和星形拓撲 |
長距離,可適用于辦公和工業環境的菊花鏈和星形拓撲 |
HDMI 1.4、Displayport、DiiVA、HDBaseT 對比表格
以上幾大接口中,歷史最悠久(相對而言)當屬HDMI了,從2002年七家公司成立聯盟至今已有十多個年頭,在影音家電、電腦顯示設備中已經逐漸站穩腳跟。尤其是顯示設備基本已經是標準接口之一,先入為主,讓HDMI成為了大多數消費者認識和認可的標準高清接口,后來者要撼動它的地位,不是僅僅靠一兩個參數上的優勢就可以的。
行業標準巨頭VESA(視頻電子標準組織)發布的Displayport從誕生起就被視為是HDMI的敵人,問世之初就可以匹敵HDMI1.3標準的帶寬,同樣音視頻一線傳輸的便利,可以整合周邊的輔助通道,以及升級卻并不需更換的接口等等優勢都讓它成為HDMI的對手。
光有技術上的優勢還是不夠的,除了性能上的強大,Displayport還有個最大的“撒手锏”——免費使用。HDMI接口的使用需要廠商支付高昂的授權費用,而同樣有著強大性能的Displayport卻可以任意使用,這也讓它誕生不久就迅速贏得了AMD、Intel、NVIDIA、戴爾、惠普、聯想、飛利浦、三星等業界巨頭的支持,加上歷史悠久的行業標準巨頭的背景,一時間風光無限。
DiiVA在功能方面超過了HDMI。最大數據傳輸速度為13.5Gbps,高于HDMI的10.2Gbps 注2)。DiiVA不僅與HDMI一樣,能夠傳輸非壓縮HD影像,還具有讓多臺機器共享內容的網絡功能。DiiVA還能夠傳輸以太網數據。此外,在部件材料成本方面DiiVA也占有優勢。使用時的專利使用費有可能比HDMI更便宜,線纜也可以沿用便宜的六類雙絞線。基于上述優點,業內有觀點認為:“DiiVA將來可能會對HDMI構成威脅”
相比前面介紹的幾種接口接術,“HDbaseT”似乎沒那么多光環,但是其起點還是相當高的。支持最高20Gbps的傳輸速率,能更好的支持未來的3D和2K×4K視頻格式,傳輸采用普通的CAT5e/6網絡線纜,連接器也采用普通的RJ45接頭,而傳輸距離達到了100米,此外,還提供以USB、太網功能、100W的供電能力(PoC)和其他控制信號通道,可以很好的解決HDMI的不足。在近兩年來,在HDbaseT聯盟的積極推廣下,HDbaseT的影響力日益強大。
以上各種接口技術貌似都是各具來頭,各自叫囂自己的優勢。究竟誰高誰低,還待看今后幾年內的發展動向。