DVI與HDMI：視頻傳輸?shù)臄?shù)字化革命

DVI與HDMI：視頻傳輸?shù)臄?shù)字化革命

消費(fèi)者對(duì)高清晰度影音內(nèi)容的需求不斷增加，家庭影音娛樂也迎來數(shù)字化時(shí)代，為迎合市場(chǎng)對(duì)影音質(zhì)量越來越高的要求，視頻傳輸接口技術(shù)也在不斷演進(jìn)，其中新一代的DVI（Digital Visual Interface）和HDMI（High Definition Multimedia Interface）這兩個(gè)規(guī)格最受業(yè)界矚目。

DVI主導(dǎo)PC領(lǐng)域

DVI（數(shù)字視頻接口）是液晶顯示器逐漸在PC上普及后才有的新的接口規(guī)格，如果不使用DVI接口，則傳統(tǒng)的PC顯示卡先要通過DAC將數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬的RGB信號(hào)后，再傳輸至CRT顯示器，透過垂直、水平磁極與電子光束成像。PC開始采用數(shù)字液晶顯示器后，為了兼容過往的CRT模擬接口，依然接收RGB模擬信號(hào)，然后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再進(jìn)行液晶陣列的成像驅(qū)動(dòng)，整個(gè)顯示過程變成迂回的數(shù)字輸出-數(shù)模轉(zhuǎn)換-模數(shù)轉(zhuǎn)換-數(shù)字輸入，因此，信號(hào)轉(zhuǎn)換的損耗很大，造成信號(hào)劣化，傳輸距離也只停留在2-3米，同時(shí)花費(fèi)了更多成本。DVI的出現(xiàn)，正是提供了數(shù)字輸出-數(shù)字輸入的快捷方案。如今的PC顯示卡都逐漸改成以DVI為原始數(shù)字信號(hào)輸出，若還有使用傳統(tǒng)CRT顯示器的需求，才自DVI的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)輸出。

DVI由 Intel、Silicon Image、HP、IBM、 NEC、Compaq和Fujitsu七家廠商發(fā)起成立的DDWG（Digital Display Working Group）所制定，采用了Silicon Image 公司的最小化傳輸差分信號(hào)（TMDS）編碼方式。DVI實(shí)現(xiàn)并串/串并轉(zhuǎn)換，在發(fā)送端把并行的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成串行的TMDS編碼信號(hào)，在接收端再把TMDS信號(hào)還原成視頻信號(hào)，這里的視頻信號(hào)是指未經(jīng)壓縮的原始信號(hào)。DVI技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其工作頻率為165MHz，因此單一10位的TMDS傳輸鏈路可以提供1.65Gb帶寬，雙條傳輸鏈路時(shí)帶寬超過2Gbps，除了滿足PC領(lǐng)域的1600x1200、85Hz的UXGA、2048x1536、75 Hz的QXGA分辨率外，HDTV所用的720 p、1080 p、 1080i 視頻格式也在支持之列。

近年來DVI已經(jīng)成為液晶顯示與筆記本電腦最成功的數(shù)字接口，市場(chǎng)份額已經(jīng)超過3成， In-Stat/MDR更預(yù)期到2007年其市場(chǎng)的占有率將達(dá)到七成。同時(shí)DVI也對(duì)CE領(lǐng)域產(chǎn)生了一些影響，特別是隨著液晶電視開始進(jìn)入市場(chǎng)，CE也在積極邁向數(shù)字化， DVI最初被認(rèn)為同樣適合CE領(lǐng)域，特別是DVI后來允許選用HDCP（高帶寬數(shù)字內(nèi)容保護(hù)）防拷貝機(jī)制，使得眾人皆認(rèn)為DVI一樣可以在CE領(lǐng)域大行其道。

然而事實(shí)并非如此，DVI對(duì)于PC而言已足夠，但在CE上仍然有些不適用。DVI未能真正獲得CE業(yè)者的青睞，從去年開始，數(shù)字視頻接口市場(chǎng)產(chǎn)生了明顯變化，新興的HDMI（高清晰度多媒體接口）在全球范圍內(nèi)迅速獲得廣泛接受，在CE市場(chǎng)上大有取代DVI之勢(shì)。

以目前情形來看， PC及其外設(shè)是DVI標(biāo)準(zhǔn)最能有所發(fā)揮的市場(chǎng)， In-Stat/MDR表示，在2008年底以前，DVI將在大多數(shù)液晶顯示器和商用投影儀中得到應(yīng)用。此外，盡管規(guī)模較小，顯示器標(biāo)志牌未來市場(chǎng)的成長也將帶動(dòng)DVI的普及。

值得一提的是，伴隨著PC與CE的融合趨勢(shì)，HDMI也開始向家庭娛樂多媒體PC市場(chǎng)滲透。對(duì)此，In-Stat/MDR的分析報(bào)告也指出，更多的主流臺(tái)式PC圖形卡多已內(nèi)建成本相對(duì)較低的DVI接口，另一方面，當(dāng)下PC仍然采用南北橋分別處理音視頻的架構(gòu)，雖然DVI僅能傳輸視頻，但PC市場(chǎng)還是會(huì)大幅采用DVI規(guī)格，短期內(nèi)DVI的主導(dǎo)地位仍然十分穩(wěn)固，HDMI還難以在這一領(lǐng)域?qū)VI構(gòu)成真正的威脅。

HDMI布局CE市場(chǎng)

雖然DVI不適合CE領(lǐng)域，但不代表DVI的經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)不能沿用，事實(shí)上HDMI是針對(duì)DVI的不足之處予以改進(jìn)，在其基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。與DVI相比，HDMI不僅兼容PC的模擬RGB視頻信號(hào)，還可以支持傳統(tǒng)的電視亮度色差信號(hào)（YPbPr）。 HDMI雖然僅有一條傳輸鏈路，但帶寬速度達(dá)到5Gbps，在傳輸無壓縮數(shù)字高清視頻的同時(shí)也一并整合了多聲道音頻信號(hào)。此外，HDMI接口體積更加小巧，本身加載的HDCP保護(hù)功能可以防止信號(hào)、圖象數(shù)據(jù)的非法拷貝。

HDMI的創(chuàng)始者包括Silicon Image以及Hitachi、Philips、Thomson、Sony、Panasonic、Toshiba六家CE業(yè)者。這些公司于2002年4月成立了HDMI工作小組（HDMI Working Group），之后于同年12月發(fā)布了1.0 規(guī)格，又在2004年5月發(fā)布了最新的HDMI1.1規(guī)格。

從去年開始，在CE領(lǐng)域DVI正不可避免的向HDMI過渡，這一進(jìn)程在今年更會(huì)加快。In-Stat/MDR的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，去年約有300萬電視機(jī)采用了HDMI連接器，占數(shù)字電視市場(chǎng)18%的份額。預(yù)計(jì)到2006年約有2000萬臺(tái)電視機(jī)將采用HDMI，市場(chǎng)份額將升至42%。

到底HDMI的拓展速度有多快呢？HDMI Licensing, LLC.總裁Les Chard表示：HDMI正在全球范圍內(nèi)被廣泛采納，迅速成為高清晰度視頻的事實(shí)上連接標(biāo)準(zhǔn)，目前已有超過400種采用HDMI規(guī)格的CE產(chǎn)品，全球有200多家企業(yè)獲得HDMI使用授權(quán)，已經(jīng)采用HDMI的產(chǎn)品已電視占最多數(shù)，當(dāng)中包括LCD TV、PDP TV、CRT投影電視、DLP投影電視等等，其他產(chǎn)品則以DVD播放器和機(jī)頂盒為主。

許多不同的標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)體都在其標(biāo)準(zhǔn)中融入了HDMI。美國FCC強(qiáng)制規(guī)定從今年7月1日起，所有數(shù)字電視及其周邊產(chǎn)品都必須內(nèi)建帶有HDCP的DVI或HDMI接口，此外，DVD拷貝控制聯(lián)盟也認(rèn)定HDMI為DVD播放器的一個(gè)數(shù)字輸出標(biāo)準(zhǔn)。歐洲、日本和韓國很快也會(huì)有類似的要求。

在消費(fèi)電子市場(chǎng)的帶領(lǐng)下，針對(duì)PC的高清晰內(nèi)容正變得越來越豐富，特別是微軟發(fā)布的支持HDTV的Windows Media Center Edition，使得PC與CE的融合之勢(shì)更加明顯。HDMI也希望在家庭娛樂多媒體PC市場(chǎng)上分一杯羹。前不久Silicon Image公司即推出了業(yè)界首款面向臺(tái)式和筆記本電腦的HDMI接口發(fā)送器。HDMI未來也有可能擴(kuò)展到手持的多媒體裝置中，尤其是目前正獲得市場(chǎng)普遍關(guān)注的PMP（便攜式多媒體播放器）產(chǎn)品。

Silicon Image打芯片頭陣

在芯片方面，Silicon Image公司是首要的關(guān)鍵業(yè)者，作為DVI和HDMI標(biāo)準(zhǔn)的制定先鋒，Silicon Image是業(yè)界首個(gè)推出DVI和HDMI芯片產(chǎn)品以及首個(gè)支持HDCP芯片量產(chǎn)的廠商。該公司在擴(kuò)充DVI產(chǎn)品線的同時(shí)也在積極推廣HDMI，其PanelLink芯片的發(fā)貨量已超過了1億顆。IP授權(quán)也是該公司整體策略的一部分，HDMI Licensing, LLC是Silicon Image公司的全資子公司，負(fù)責(zé)HDMI標(biāo)準(zhǔn)的推廣、許可。同時(shí)作為HDCP技術(shù)規(guī)范的一個(gè)貢獻(xiàn)者，Silicon Image設(shè)計(jì)了業(yè)界唯一的HDCP測(cè)試協(xié)議，并正在其PanelLink Cinema 測(cè)試中心對(duì)范圍廣泛的第三方產(chǎn)品進(jìn)行HDCP功能測(cè)試。

圖1 DVI/HDMI發(fā)送、接收系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

圖2 Silicon Image 首款支持PCI Express的DVI發(fā)送器

結(jié)語

為了滿足PC和CE兩大市場(chǎng)的應(yīng)用，高速數(shù)字視頻接口技術(shù)有了DVI和HDMI兩種不同的標(biāo)準(zhǔn)，但實(shí)際上這兩種技術(shù)的本質(zhì)是相同的。伴隨著數(shù)字家庭概念和Media Center PC的流行，相信DVI和HDMI的普及將指日可待。