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HDMI性能推陳出新 更高解析視訊應用普及

上網時間: 2007年12月29日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:HDMI  ISI  DisplayPort 

透過單一線纜高速傳送未經壓縮數位內容的高解析度多媒體介面(HDMI)連接標準由來已久。具有重大性能改進的HDMI 1.3版標準在去年發佈後,更進一步推動了藍光和高解析DVD等能提供1,080p解析度訊號源設備的普及率。隨著HDMI更為普及,其支持者也越來越多。

“HDMI在2006年和2007年已顯現出巨大的成長與普及率。”美商亞德諾(ADI)公司先進電視產品線行銷經理Chris Chipman表示,“具有HDMI介面的產品正從越來越多的參與廠商和市場領域中推出。這些產品包括了先進電視、AVR、DVD播放器/錄影機、藍光和HD-DVD錄影機、遊戲機、視訊轉換盒(STB)、可攜式媒體播放器(MPM)、數位相機和高解析相機等。而這一趨勢還將在2008年後持續發展。”

事實上,ADI、Maxim、美國國家半導體(NS)、Pericom、晶像(Silicon Image)和德州儀器(TI)等主要的介面晶片製造商正紛紛呼籲支援HDMI的最新版本,並提供了一系列元件,如接收器、傳送器、多工器和線纜等化器,有助於使高解析視訊市場實現更高層次的影像品質和功效。

HDMI v1.3的連結速度從165MHz到340MHz提高了兩倍多,並增高頻寬以適用於更高色深、提高刷新率、更高的解析度,或三者兼具。

“正如從介面標準的發展歷程中所見,HDMI的後續版本已有了顯著的改進,如今HDMI 1.3a的總吞吐量已達10.2Gbps,可較原始的4.95Gbps處理更高的螢幕解析度,也能為多位元分配色彩編碼,即色深,”TI公司介面產品行銷工程師David Mulcahy表示。

色深功能可以透過更精確的處理每個畫素色彩來消除帶紋效應。HDMI 1.3規格將資料通道性能從2Gbits/s提高到3.4Gbits/s,因而可提供10∼16位元的色深。最新版的HDMI 1.3a也包含了可支援30位元、36位元和48位元RGB或YcbCr色深的規格。

HDMI 1.3還可搭載無損耗的高位元率(HBR)音訊(杜比、TrueHD和DTS HD Master Sound),能在藍光光碟和HD-DVD上播放媲美錄音室品質的影片和音訊。HDMI 1.3包含一款新型的迷你型連接器,而將HDMI應用進一步擴展到行動市場中;其中,高解析的可攜式家用錄影機和數位相機將是首批使用該新連接器的產品,Silicon Image公司表示。

美商晶像公司在推出據稱是首款能提供HDMI1.3色深功能的SiI9125、SiI9134和SiI9135等產品後,正持續贏得更多的設計訂單。VastLane SiI9135 HDMI1.3接收器是專為用於A/V接收機與支援HBR音訊而設計,因此能使A/V接收機播放壓縮的無損耗音訊格式,如杜比True HD和DTS-HD。VastLane SiI9125則是一款雙輸入的HDMI接收器,可直接用於高解析電視(HDTV),讓製造商只需透過簡單的升級即可在其HDTV中增加HDMI 1.3功能。

在消費性電子市場中,朝向液晶顯示器、電漿和DLP數位電視顯示器的轉變、1,080p高解析標準的迅速普及、全球大部份地區即將實現從類比轉型到數位廣播的升級,這一切在在顯示出HDMI已經成為電視機的一項重要介面選擇。

“我們已經在遊戲機、可攜式家用錄影機和DVD播放器上看到HDMI的身影了,”TI公司的Mulcahy指出。

圖說:ADI的ADV7520NK傳送器晶片提供了消費電子控制(CEC)支援。
圖說:ADI的ADV7520NK傳送器晶片提供了消費電子控制(CEC)支援。

TI提供了可支援HDMI多工和緩衝功能的多種介面晶片。最近針對HDMI 1.3a要求所推出的TMDS351和TMDS251視訊開關均可在遊戲機、STB或DVD播放器等設備連接到一台HDTV顯示器時,同時在2個或3個數位視訊訊號之間來回切換。TI在視訊搭載TMDS線路上提供了8kV的HBM ESD保護。此外,這些元件支援可切換終端,可為設計師提供更靈活的系統建置。

ADI公司也持續進研發HDMI的相關晶片。這家晶片製造商最近開發出一款低功率的HDMI 1.3傳送器,適用於可攜式多媒體和DVD播放器、視訊錄影機和其他支援高解析A/V內容的行動多媒體設備。這款型號為ADV7520NK的傳送器是第一個擁有晶片上消費電子控制(CEC)緩衝記憶體的HDMI發送器。由於無需開發其它的CEC支援通道,因而減少了可攜式高解析設備所用元件的數量,以降低設計複雜性,並加速產品上市時間。

ADV7520NK是ADI公司多款HDMI產品中的一種,它還可提供10位元整合式RGB,繪圖數位器和雙路HDMI/DVI接收器,以及具備等化功能的HDMI開關和緩衝器。“高性能輸入等化功能可進一步延長線纜長度,”Chipman指出。

低功率是可攜式應用的一大關鍵。ADI公司可提供Chipman所說的最低工作功率和待機功率的HDMI傳送器產品。它的ADV7520NK HDMI傳送器採用5V容限I/O,以支援I2C和熱插拔檢測,無需外部電壓轉換晶片將I/O訊號從5V轉換到1.8V或3.3V,進一步簡化了系統設計,並延長可攜式電子產品的電池壽命。

由於線纜頻寬有限,對指定長度的電纜來說,更高的資料速率將產生更多的符號間干擾(ISI),美國國家半導體HDMI行銷經理Philip Marzolf指出。

ISI將導致越來越多的決定性的抖動量和誤碼率提高,降低資料傳送品質。因此,即使HDMI能夠支援非常高的資料率,線纜的互連限制也會使終端用戶所實現的吞吐量有所限制。克服這一問題就必須採用高性能的類比訊號處理。

相較於未經等化作用的互連,用於補償ISI的線纜等化器可使互連範圍提高一個數量級。美國國家半導體透過其訊號處理和製程技術,使其DS16EV5110視訊等化器可在資料速率達2.25Gbps的情況下,讓28AWG電纜實現的HDMI連接距離擴展到20公尺以上。

DS16EV5110可為三個TDMS資料通道提供可程式線性等化功能,且消耗極低功率。由於ISI直接取決於互連長度,DS16EV5110提供了簡單的機制,使製造商能根據其特殊需求來選擇最優質的等化方案。DS16EV5110的總體抖動性能約0.13個單位間隔(UI),這是透過美國國家半導體專有的BiCMOS-8技術所實現的。該等化器可支援480i/p、720i/p和1080i/p的數位電視解析度,以及從視訊圖形陣列(VGA)到寬型四相擴展圖形陣列(WQEGA)的電腦解析度。

雖然HDMI是消費電子領域中最普及的數位視訊介面,但其他市場上也使用了不同的標準。“例如,我們可在PC領域看到DisplayPort也越來越重要,”TI的Mulcahy指出。

TI、Pericom和其他公司們正積極開發可支援DisplayPort介面的元件,這是一種新的數位顯示器介面標準,目前正在PC產業中逐漸流行起來。

“這一趨勢是受到新一代Intel晶片組的推動,如用於筆記型電腦的Cantiga和用於桌上型電腦的Eagle Lake,”Pericom半導體開關和介面產品部門資深總監Shaf Rahman表示,“大多數的一線PC製造商目前正在開發基於DisplayPort的系統。”

DisplayPort標準是VESA工作組所開發的,目的在於統一卓上型電腦和筆記型電腦市場,使高解析數位音訊能與數位視訊訊號一起透過同一根線纜傳到顯示器設備上。DisplayPort是首次可為筆記型電腦或桌上型顯示器的外部和內部顯示器實現連接的共通介面。

Pericom最近推出了PI3VDP411LS電子Display Port到DVI/HDMI的橋接元件,它能將四個差分低擺幅交流耦合輸入訊號轉換成HDMI v1.3相容的輸出訊號。

該元件還包含5V∼3.3V DDC和HPD電平轉換器;每個HDMI電平轉換通道速度高達2.5Gbps(36位元色深的要求);以及一個整合了50歐姆終端電阻,以支援交流耦合差分輸入。

蘇美妮




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