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HDTVImageGalleryHDMI不仅仅是电视背面的一个端口和安装在里面的通常很昂贵的电缆。查看更多高清电视图片。
如果您购买过HDTV、PlayStation3、HD-DVD或蓝光播放器,您可能听说过HDMI。它看起来像是电视或家庭影院接收器上的众多连接之一。但HDMI不仅仅是电视背面的一个端口(以及安装在里面的通常很昂贵的电缆)。它是一套允许高清电子设备进行通信的规则。
在高清电视发展之前,大多数电视都以现在称为标准清晰度的方式显示图像。图片大致呈正方形——纵横比为4:3。它的分辨率,或构成屏幕上图片的点数,约为704x480像素。画面是交错的——每一幅运动图像实际上都是半幅画面,但画面变化得很快,人脑几乎察觉不到。最后,旧电视依赖于模拟信号,模拟信号以不断变化的电流形式传播。
另一方面,高清电视是数字的。他们使用1和0形式的信息。该信息以不同的电脉冲形式通过电缆传输。HDTV的纵横比为16:9,因此画面是矩形的。它们还具有更高的分辨率——当前的HDTV标准允许分辨率高达1920x1080像素。HDTV信号也可以是渐进式的,这意味着运动图像的每一帧都是一整幅画面,而不是半幅画面。
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NTSC(标准清晰度)的纵横比为4:3。HDTV的纵横比更宽,为16:9。事情怎么样
因此,与标准电视相比,高清电视具有更宽的屏幕、更多的像素和更快的刷新率。通常,HDTV可以显示比旧电视机更多的颜色。这意味着高清电视需要更多的数据,而且比标准清晰度电视需要的速度快得多。如果HDTV可以数字方式接收此信息,它也不必花费时间或处理能力将信号从模拟格式转换。
这将我们引向HDMI。HDMI标准由一群电子制造商创建,是一套用于在数字设备之间创建高带宽连接的指南。通过正确的设置,HDMI可以在家庭影院系统中发挥重要作用。目前的标准可以承载1080p高清信号,支持8声道无压缩音频,足够7.1环绕立体声系统使用。HDMI可以减少连接组件所需的电缆数量,甚至可以减少观看电影所需的遥控器数量。
但有一个陷阱。为了充分利用HDMI所提供的一切,家庭影院的所有组件都必须与其兼容。HDMI吹捧的一些功能在消费市场上还不存在。此外,HDMI电缆的长度也有限制,一些用户抱怨该限制太短,无法支持方便的设置。
在本文中,我们将详细了解HDMI线缆内部发生的情况、标准的功能及其缺陷。我们还将检查最新标准HDMI1.3是否真的使早期标准(仅推出几年)完全过时。
HDMI创始人
日立松下电器(Panasonic)皇家飞利浦电子矽映索尼公司汤姆逊和东芝公司内容
HDMI信号HDMI连接HDMI标准和修订
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HDMI将数字信号编码、传输和解码到高清显示器,如HDTV。
关于HDMI的常见误解之一是数字信号天生优于模拟信号。在某些人看来,没有模数转换意味着信号到达高清电视机时处于纯净、完好无损的状态。很容易想象高清数字信号从HD-DVD播放器直接传输到HDTV。但是通过HDTV的信号传输确实需要编码步骤。
HDMI使用最小化传输差分信号(TMDS)将信息从一个地方移动到另一个地方。TMDS是一种对信号进行编码的方法,以防止信号在沿着电缆传输时降级。这是发生了什么:
发送设备,例如HD-DVD播放器,对信号进行编码以减少一(开)和零(关)之间的转换次数。将每个转换视为一个急剧下降——随着信号的传输,这种下降会开始消失,从而降低信号质量。编码步骤通过减少信号降级的机会来帮助保护信号质量。双绞线中的一根电缆本身承载信号。另一个携带信号的反向副本。接收设备(例如HDTV)对信号进行解码。它测量差分,或信号与其逆信号之间的差异。它使用此信息来补偿沿途的任何信号损失。HDMI还具有保护数据免受盗版的能力。它使用高带宽数字复制保护(HDCP)来实现这一点。HDCP是一种身份验证协议。基本上,每个家庭影院设备的扩展显示识别数据(EDID)芯片上都存储有识别数据和加密数据。源设备(例如蓝光播放器)检查接收设备(例如HDTV)的身份验证密钥。如果两个密钥均已校验,发送设备将继续下一步。它生成一个新密钥并与接收设备共享。换句话说,它创建了一个共享秘密。理想情况下,整个过程称为握手,几乎是瞬间发生的。
源设备使用它生成的密钥对其信息进行编码。接收设备使用相同的信息对其进行解码。如果未经授权的设备试图拦截数据,源设备将停止传输。它还确保密钥没有更改,并且系统每隔几分钟仍然是安全的。所有HDMI兼容设备都需要支持HDCP,但制造和分发高清内容的公司不需要启用它。在美国,此内容保护功能由联邦通信委员会(FCC)强制执行。
接下来,我们将了解HDMI连接器和电缆,并探讨它们如何传输高清信号。
HDMI握手问题
人们在使用HDMI时遇到的一个常见问题是握手失败。有时,这是因为HDTV是较旧的、基于DVI的型号,不支持HDCP。但在其他情况下,有一个简单的解决方法——拔下组件并重新启动系统。这可能会重置身份验证周期并恢复您的连接。
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使用简单的适配器,您可以照片提供
您可以使用多种方法连接家庭影院组件。例如:
分量视频传输模拟视频信号,分为两个通道用于颜色,第三个通道用于亮度。分量视频电缆使用RCA连接器。S-video使用一根电缆和一个四针连接器传输模拟信号。DVI,即数字视频接口,是一种常用于计算机显示器的29针连接。与复合视频和s-video不同,它承载数字信号。许多HDTV的早期采用者都依赖DVI,因为它在HDMI之前进入市场。由于DVI和HDMI都使用TMDS协议,因此它们是兼容的。将HDMI电缆连接到DVI端口所需的只是一个无源适配器。
DVI和HDMI连接器还有其他一些相似之处。两者都使用针脚网格将信号从电缆传输到设备。DVI有29针连接器,而HDMI的A型连接器有19针。DVI连接器还使用一对内置螺钉将其固定到设备上。HDMI插头没有这种额外的支持,一些用户表示担心这会给设备的电路带来不必要的压力。还有一个微型版本的HDMI连接器用于较小的设备,如数码摄像机以及一个29针B型连接器,尽管大多数消费设备使用A型。
从HDMI连接器的针脚,信号通过双绞铜线传输。三个音频和视频通道分别通过两个引脚传输,总共有六个引脚。允许设备同步传入数据的TMDS时钟通过一对引脚传输。这四对中的每一对都有一个屏蔽层——另一根保护它免受邻居干扰的电线。TMDS通道、时钟和屏蔽构成了HDMI电缆内的大部分电缆对。
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通过HDMI电缆传输的其他信号只需要一个引脚。一种这样的渠道是消费电子产品渠道(CEC)。如果您的设备支持,则此通道允许它们相互发送指令。例如,HD-DVD播放器可以在开始播放光盘时自动打开家庭影院接收器和高清电视。使用一个引脚的热插拔检测通道会在您插入或拔出设备时进行感应,并在必要时重新初始化HDMI链接。单针显示数据通道(DDC)承载设备信息和上一节中讨论的HDCP加密信息。其他通道传输加密数据和电力,为设备之间的通信提供动力。
电缆本身分为两类。类别1的速度为74.25MHz。类别2的速度为340MHz。大多数消费类电缆都是速度更快的2类电缆。
除了连接器和电缆之外,HDMI标准还适用于电视机如何同步声音与视频和显示颜色。这些功能在标准的几次修订中发生了显着变化,我们将在下一节中进行比较。
HDMI认证
为了带有HDMI标志,设备和电缆必须通过合规性测试。被称为HDMI采用者的制造商必须在开始批量生产之前提交产品样品进行测试。
最近的主要修订——从1.2版跳到1.3版——引起了很多关注。新功能包括带宽的大幅增加、对16位颜色的支持以及对支持其他颜色的xvYCC颜色标准的支持。一个新的口型同步功能还减少了声音和视频在播放过程中不同步的情况,使原本完美无暇的录音看起来配音很差。一些报告甚至声称任何没有HDMI1.3的设备都已过时。
在某些方面,这既令人印象深刻又令人困惑。消费市场尚不具备HDMI的某些新功能。例如,增加的带宽——从4.9Gbps到10.2Gbps——可以支持120Hz的刷新率,或每秒120帧。这是当前HDTV标准中最大刷新率的两倍。HDMI1.3可以支持称为深色的30、36和48位颜色选项,但许多媒体播放器和录制的视频材料不支持16位颜色。评论家还声称,深色允许HDTV屏幕显示大多数人甚至无法感知的颜色。此外,虽然口型同步和一键式控制功能很方便,但并非所有家庭影院设备都支持它们。
幸运的是,缺少1.3功能并不意味着您的高清电视毫无用处。HDMI1.3向后兼容以前的版本。就像彩电刚出现的时候。人们可以在他们的黑白电视机上观看彩色电视信号——电视机仍然可以工作,但画面仍然是黑白的。如果您的高清电视具有HDMI1.2,但您的新组件具有HDMI1.3功能,您的电视仍然可以工作,但没有扩展的1.3功能。由于以前标准的带宽分配通常足以满足大多数高清应用程序的需求,因此您的图片应该仍然具有相当不错的质量。
关于HDMI的另一个常见问题是电缆长度。尽管HDMI标准要求最小可操作长度为32英尺(10米),但一些用户报告实际可操作长度明显更短。在传输1080p信号时尤其如此——对带宽需求的增加加速了信号的恶化。幸运的是,放大器和扩展器可以在将信号发送到下一段旅程之前对其进行解码、重新设置和重新编码。
对于担心HDMI潜在限制的人来说,可能还有另一种解决方案即将出现。DisplayPort是一种新的高清标准,它将涵盖设备内部的连接,例如笔记本电脑内部的连接,以及设备之间的连接,例如从媒体播放器到高清电视的连接。不过DisplayPort尚未上市,因此其质量是否会超过HDTV仍有待确定。
您可以在下一页找到有关家庭影院、HDMI和相关主题的更多信息。
1080p:仅适用于HDMI?
围绕HDTV的一大问题是1080p分辨率是否需要HDMI。答案是也许。许多设备需要HDMI才能输出1080p。不过,其他人可以通过分量视频电缆发送1080p信号。
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