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从目前的趋势来看，配备HDMI接口、甚至整合电视功能是液晶显示器的一种发展趋势之一。随着目前市面上越来越多附带HDMI接口的19"宽屏液晶、22"宽屏液晶和24"宽屏液晶显示器出现，这种新型接口的曝光率越来越高。到底HDMI是何方神圣？它有什么秘密武器？DVI真的要被淘汰吗？为什么说配备HDMI接口是未来显示器的发展趋势？本文将围绕这个问题，对它相关的历史发展事件一一进行回顾分析，告诉你答案。 第一章：HDMI接口发展历史中相关的行业事件简略回顾 我们简略回顾一下HDMI接口的发展历史，不难发现业界的相关发展事件之间的联系：
一、随着全球高清晰度电视节目的陆续开播和数字显示设备的慢慢普及，如何保证图像传输的质量，如何有效地保护显示内容成为了业界关注的焦点，而数字音/视频接口在保护显示内容扮演了重要的角色； 二、为了保护显示内容，HDCP协议应运诞生。HDCP是High-bandwidth Digital Content Protection的缩写，也就是高带宽数字内容保护。说的简单些，HDCP应该就是一个防止数字内容盗版的加密技术，如果软件和硬件其中之一不支持HDCP，那么我们就无法读取数字内容。下一代的蓝光和HD DVD都将执行HDCP标准。在推动HDCP协议发展的过程中，两种硬件起了关键作用：显卡和显示器。其中，显卡厂商NVidia和ATI不遗余力推动HDCP协议发展，NV方面，从NVIDIA G80开始，已经在GPU内部增加了对HDCP的支持，并且ATI的次世代产品X2***系列显卡中也会采用类似的设计方向。因此可以判断，未来所有的显卡都会有具备HDCP功能。
2回顶部 三、但显示器方面的情况则截然不同，因为在显示器上实现HDCP需要一枚独立的芯片，因此一款产品是否支持HDCP的决定权完全在厂商手里。对于一些低端产品，厂商则会省去这枚芯片，以达到控制成本的目的。然而，如何让所有的显示器都支持HDCP协议？IT产业巨头微软对显示器支持HDCP协议的发展过程起了非常关键的作用：它在07年1月30日发布了下一代操作系统－Windows Vista，相应的推出了相关的显示器认证规范：通过Vista Premium认证规范的显示器被强制必须支持HDCP协议。
四、这样，HDCP协议自身的发展将决定了数字信号设备在未来将占据统治地位。但是，目前因为考虑到还有大量用户在使用着模拟设备，因此在HD DVD的著作权保护技术AACS定案时，放宽了对于模拟设备的要求：也就是，2011年之前所有接驳模拟接口的显示设备均可以正常播放受HDCP保护的视频内容。2011年以后推出的影片，会由出版商自行决定是否让通过HDCP的大门向模拟设备开启。而在2014年之后，这扇大门将彻底对所有模拟设备关闭。简单的说，目前通过D-Sub接口播放HDCP协议的HD高清电影将不会受到显示器对HDCP协议支持与否的限制，但是未来这条道路将完全行不通了。
五、在HDCP协议被强制执行，数字信号设备占据统治地位之后，接下来我们的看点就只是DVI接口和HDMI接口之争了，无论是从哪方面分析，HDMI接口都比DVI接口要占据更大的优势。在HDMI出现以前，DVI作为唯一可用的接口技术在数字家电领域先行一步，但不支持音频传输这个“硬伤”让它在与HDMI的“数字接口争霸战”中很快败下阵来，DVI退出家电市场已成为事实。与此同时，尽管现阶段PC系统对HDMI的需求并不高，但随着PureVideo和AVIVO等高清视频加速技术的陆续加入，人们对显卡的要求已不仅仅局限于3D性能的提升了，高清视频应用的表现将是显卡今后发展的主要方向。在数字家庭大潮的推动下，HDMI大举“入侵”PC也是早晚的事情。
第二章：HDMI接口发展历史关键：HDCP协议决定了数字信号设备将在未来占据统治地位 我们刚才为大家回忆了HDMI接口发展的相关行业事件简略描述，现在我们把发展的焦点对到HDMI接口发展历史的焦点：“支持HDCP协议”上。 HDCP是High-bandwidth Digital Content Protection的缩写，也就是高带宽数字内容保护。说的简单些，HDCP应该就是一个防止数字内容盗版的加密技术，如果软件和硬件其中之一不支持HDCP，那么我们就无法读取数字内容。下一代的蓝光和HD DVD都将执行HDCP标准。也就是说，如果你希望在1980×1080的分辨率下观看电影，那么系统必须支持HDCP。反之，如果不支持的话，那么你只能获得1/4的分辨率。
综上所述，在播放HDCP加密视频过程中，HDCP是一个必不可少的环节，不仅盘片本身带有HDCP加密，播放机（包括光驱）、显卡、播放软件和显示设备也都需要支持HDCP，用户才能享受1080p的全高清效果。 由于从NVIDIA G80开始，已经在GPU内部增加了对HDCP的支持，并且ATI的次世代产品也会采用类似的设计方向。因此可以判断，未来所有的显卡都会有具备HDCP功能。但显示器方面的情况则截然不同，因为在显示器上实现HDCP需要一枚独立的芯片，因此一款产品是否支持HDCP的决定权完全在厂商手里。对于一些低端产品，厂商则会省去这枚芯片，以达到控制成本的目的。所以日后针对HDCP的讨论，更多也会围绕显示器产品展开。
但是目前D-Sub信号在播放HD DVD高清视频没有问题，因为目前HDCP协议只能保护数字信号（HDMI和DVI），与模拟接口（D-Sub）并没有任何关系。 实际上也的确如此，在2011年之前，即使你依然用着CRT显示器，也照样可以播放收保护的高清视频。这是因为考虑到还有大量用户在使用着模拟设备，因此在HD DVD的著作权保护技术AACS定案时，放宽了对于模拟设备的要求，简单的说，2011年之前所有接驳模拟接口的显示设备均可以正常播放受HDCP保护的视频内容。这也是我们在测试D-Sub接口下播放高清视频时，没有遇到障碍的重要原因。但在2011年以后，这样的好事可能就不复存在了，因为2011年以后推出的影片，会由出版商自行决定是否让通过HDCP的大门向模拟设备开启。而在2014年之后，这扇大门将彻底对所有模拟设备关闭。 注：由于从NVIDIA G80开始，已经在GPU内部增加了对HDCP的支持，并且ATI的次世代产品也会采用类似的设计方向。因此可以判断，未来所有的显卡都会有具备HDCP功能。但显示器方面的情况则截然不同，因为在显示器上实现HDCP需要一枚独立的芯片，因此一款产品是否支持HDCP的决定权完全在厂商手里。对于一些低端产品，厂商则会省去这枚芯片，以达到控制成本的目的。所以日后针对HDCP的讨论，更多也会围绕显示器产品展开。
第三章：显示器HDCP协议推动的最关键点：IT产业巨头微软推出新一代Windows Vista操作系统 但显示器方面的情况则截然不同，因为在显示器上实现HDCP需要一枚独立的芯片，因此一款产品是否支持HDCP的决定权完全在厂商手里。对于一些低端产品，厂商则会省去这枚芯片，以达到控制成本的目的。对显示器HDMI接口发展最关键的行业历史事件无疑是：研发五年、耗资六十亿美元的微软下一代操作系统Vista于2007年1月30日正式发布。微软在开发Vista的过程中，第一次推出了自己的认证规范。通过一个名为Windows Logo Program Device Requiements的规范，微软对应用于Vista的网络、输入输出、图形和显示等设备提出了详尽而具体的技术要求。对于硬件产品来说，Vista认证初期的要求基本是Design for Windows Vista，后来当Vista规格规范成文后，就明确分为两种认证：Windows Vista Basic和Windows Vista Premium。 认证计划基于Vista特殊的系统技术要求，也包括新的设备和驱动。“Basic”和“Premium”主要的差役包括：1.Premium要求必须有“数字”输入端口；2.Premium要求“逼真还原Windows的色彩显示”；3.Premium要求须支持“DDC/CI”；4.Premium要求所有数字端口都有“数字链接版权保护”功能（即支持HDCP功能）。
通过Vista Basic认证级别的产品可以在Vista系统下正常运行，通过Vista Premium认证级别的产品，会经过更高标准规范测试，用户在运行Vista时，将带给用户较高的视觉品质。可以预见，以后通过Vsita认证的液晶显示器产品，将是：Vista Premium认证级别的产品。 根据我们预测，Windows Vista操作系统要在中国大范围流行起来大概要到2008年甚至更后的时间，HDMI接口的发展关键：“HDCP协议支持与否”将会受到来自微软的Windows Vista操作系统的刺激，微软作为软件的开发商，是有权利也有能力让用户们升级操作系统的，因为Windows Vista操作系统的开发费用如此高昂，微软不可能是Windows XP来阻碍Windows Vista的发展，很简单的一招，微软只要不断地减低Windows XP漏洞补丁的积极性，强调安全的用户自然就会倾向于安全性更高，补丁升级积极性更强的Windows Vista了。
第四章：数字信号接口“DVI”与“HDMI”接口之争：DVI完全处于下风，淘汰是历史发展规律 显示器在HDCP协议被强制执行支持，数字信号设备占据统治地位之后，接下来我们的看点就只是支持HDCP协议的数字信号接口：“DVI接口”和“HDMI接口”之争了 数字音/视频接口在保护显示内容过程中扮演了重要的角色。在HDMI出现以前，DVI作为唯一可用的接口技术在数字家电领域先行一步，但不支持音频传输这个“硬伤”让它在与HDMI的“数字接口争霸战”中很快败下阵来，DVI退出家电市场已成为业内的共识。HDMI接口技术融合数字视频（VIDEO）、版权保护（HDCP）与数字音频（AUDIO），它不仅兼容DVI，还支持标准、增强、高清晰数字电视视频，以及标准立体声、多声道环绕立体声数字音频格式。对比同样数字化的DVI接口，HDMI最大的好处在于只需要一条线缆，便可以同时传送视频与音频信号，而不像此前那样需要多条线缆材来完成连接。也就是说，HDMI等于DVI的视频信号再加上音频信号。另外HDMI也是完全数字化的传输方面，由于无须进行数/模或者模/数转换，能取得更高的音频和视频传输质量。
与此同时，尽管现阶段PC系统对HDMI的需求并不高，但随着PureVideo和AVIVO等高清视频加速技术的陆续发布，人们对显卡的要求已不仅仅局限于3D性能的提升了，高清视频应用的表现将是显卡今后发展的主要方向。在数字家庭大潮的推动下，HDMI大举“入侵”PC也是早晚的事情。 当然，我们在享受技术进步所带来的欢乐的同时，也不能忘记它的“剥削”。据悉，如果使用HDMI技术，设备制造商要支付3项费用：15000美元的年费，3000～7000美元的测试费和每台0.04美元的版税费。此外，HDMI接口需要29根全屏蔽线，每一根连接电缆的造价都不菲。这么昂贵的连接方式当然不利于数字内容产业的发展。从维护自身利益的角度出发，我们希望有关部门和产业界能够研制出自主的数字接口标准，并采取一定措施来规范测试实验室的认证和评定制度。 DVI真的日薄西山了？ HDMI的英文全称是“High-Definition Multimedia Interface”，即“高清晰多媒体接口”。看到这里，有些朋友不禁要怀疑：难道现行的DVI（Digital Visual Interface，数字视频接口）就不能满足高清晰视频发展的需要？DVI是DDWG（Digital Display Working Group，数字显示工作组）于1999年4月提出的，最初目的是为了解决PC与显示器之间的无压缩数据传输问题，但凭借着出色的视频传输能力，它也被众多数字影音设备所使用。 单条DVI连接通道的最大传输带宽就可以达到4.95Gbps，除去辅助编码等信息后，实际可用带宽为3.96Gbps。要知道，目前最高规格的高清视频制式1080P也仅需2.2Gbps的带宽，单通道DVI来对付它已是绰绰有余，更何况采用双通道DVI接口后，最大传输带宽还可再翻一番！由此可见，DVI还没有达到日薄西山的程度，但HDMI有信心取而代之，自然是瞄准了DVI的一些致命缺陷。 HDMI为何能取代DVI？ DVI设计的最初目的是用于计算机显示器，它并没有过多地考虑数字影音发展的需求，当它“下嫁”到数字影音设备时，一些先天缺陷也随着使用过程逐渐显露出来，而HDMI拥有的秘密武器，就是要弥补DVI的这些先天不足。 小知识：HDMI组织是由日立、松下、飞利浦、SONY、汤姆逊、东芝和Silicon Image等7家公司共同发起。该组织于2002年12月发布了HDMI 1.0技术规范，并于2005年8月将它升级至最新版本HDMI 1.2。 1.HDMI能同时传输视频和音频信号 在数字影音环境中，视频与音频是连成一体的，由于DVI无法传输音频信号，因此音频信号必须以模拟方式进行传输，这样音频输出的保真度必然受到影响。DVD Audio所具有的高精度数字音频效果在模拟传输中打了折扣，Hi-Fi族早就无法容忍了。在视频已实现高清数字化传输的今天，音频信号不能再特立独行了！如果只需一条连线就能同时完成视频和音频信号的传输，那该有多棒啊！HDMI就能做到这一点，它在传输1080P视频信号的同时，还能以192kHz的采样频率传送8声道的音频信号，而这一切只在一条连线中即可完成！据统计，一条HDMI连线可以取代10～20条模拟传输线。 2.HDMI必须经过严格的兼容测试，DVI存在好几种规范 为了对传统的模拟信号提供支持，DVI付出了一些代价，最直接的后果就是规范比较混乱，既有仅支持模拟信号的DVI-A，又有兼容数字和模拟信号的DVI-I，同时还有纯数字的 DVI-D。此外，由于没有成熟的强制兼容性测试机制，不同DVI设备间的适应性较差，这不但降低了设备的易用性，还影响了消费者的信心，一般的用户如果买到接口规范不同的产品，有可能导致二者根本无法协同使用。
YES To NO To 为了避免出现类似DVI产品的混乱状况，HDMI工作组制定了严格的兼容测试规格（Compliance Test Specification，简称CTS），所有采用HDMI接口的产品必须通过规格认证后才能打上HDMI的标志，这样就保证了各类HDMI产品可以顺利地连接使用，不会给用户带来不便。相比之下，DVI虽然也有认证机制，但并非强制参加，各厂商的态度也不积极，导致DVI兼容性问题层出不穷，直到现在也没有得到根本性的好转。 小知识：目前HDMI工作组建立了两家认证测试中心（Authorized Testing Centers，ATC），一家测试中心设于日本松下公司，另一家测试中心则设在Silicon Image公司。制造商在产品设计完毕后，会预先将样机提交给ATC测试中心，测试内容包括 HDMI发送器、接收器以及传输连线，某些影音接收产品只要测试HDMI信号接收即可。 3.HDMI接口小巧，标准连线长度限制增加至25米 在传输距离方面 ，DVI接口协议中没有明确的规定，但当DVI连接线的长度超过5米后，如果不采取额外的措施进行补救，画质就会出现下降的情况。如果只是针对计算机环境，5米左右的连线距离已经足够，但在数字影音环境中，有时我们需要将房间的计算机连接到客厅的影音设备上，连线长度有可能要达到十几米甚至二十来米，DVI接口在这些应用中显得捉襟见肘。而标准HDMI不但将连线长度限制增加至25米，而且A型接口规范采用的是19针接口，它的尺寸也远远小于DVI接口，这些小型接口可以使连线更加方便地穿过电缆导管和墙壁，使家庭影院系统的组建变得更加简便。
小知识：在业界的积极努力下，DVI通过一些方法也可延长传输距离并保证信号质量。一种方法就是采用Monster Cable公司的DVI连线，传输距离可延长至20米，但这种连线必须使用上好的材料；另一种方法是使用光纤DVI连线，最大长度可达到100米，但这种光纤连线结构较为复杂，在转接头位置都需要光/电转换器，价格相当昂贵。 HDMI是如何工作的？ 1.HDMI的灵魂——TMDS HDMI源于DVI接口技术，它们都以Silicon Image公司的TMDS信号传输技术为核心。TMDS的英文全称是“Transition Minimized Differential Signal”，即“最小变换差分信号”，它是通过异或及异或非等逻辑算法，把原始信号转换成10位，其中前8位数据由原始信号经过运算后取得，第9位指示了运算方式，第10位用来对应直流平衡。这种算法能使传输的数据趋于直流平衡，减少了对传输线的电磁干扰，传输的可靠性得到显著增强，从而有利于传输速度的提升。HDMI正是凭借3组TMDS通道以最高165MHz的频率，传送以R、G、B或Y、Cb、Cr格式编码的24位像素视频数据，最高带宽可达4.95Gbps，实际视频信号传输带宽接近4Gbps（4.95×8/10）。 2.HDMI的信号传输过程 HDMI是业界首个支持在单连线上传输不经压缩的全数字高清晰度视频、多声道音频和智能格式与控制命令的数字接口。那么这些类型的数据是如何只在一条HDMI连线上就完成的呢？说来还要归功于HDMI对信号传输过程的巧妙划分。 HDMI的信号传输过程包括3个部分：视频数据传输期、岛屿数据传输期和控制数据传输期。视频像素信号在视频数据传输期传送，通过对视频信号进行编码，生成3路共24位的视频数据流，HDMI发送器再将它调制成TMDS信号传送出去；岛屿数据传输期则传送音频数据和辅助信息帧，有效数据被分为每4位一组，构成一个数据包后被调制为10位一组的TMDS信号发出；任意两个数据周期之间是控制数据传输期，这个期间传送的6位数据分别为HSYNC（行同步）、VSYNC（场同步）、CTL0、CTL1、CTL2、CTL3，其中后四位数据组成文件头，用来判断接下来的数据是视频类型还是岛屿类型。 HDMI源于DVI接口协议，只需一个无源转接器就可实现视频信号转换 。 HDMI对数据传送的组织形式
图中可以看到：二者都是采用的数字T.M.D.S信号联接，HDMI到DVI 无须转换。 小知识：什么是“岛屿”数据？仔细观察HDMI的数据传输示意图，我们不难发现，这些数据就像孤零零的小岛，各自漂浮在数据的“****”之中。 令人称道的是，岛屿数据和控制数据还是在视频数据的消隐期传送，所以它们并不占用视频数据的带宽，这种解决方式使得HDMI在传输1080P视频信号的同时还能以192kHz的采样率传送8声道的音频信号，HDMI的能力足以适应未来数年数字影音发展的需要。 DVI 与HDMI 是一样的，都是数字视频传输规范，虽然名字不同，但是HDMI 是充分考虑了DVI 的规范后， 才升级的，因此完全兼容DVI 。从续图可以看出：二者都是T.M.D.S 数字传输格式。
问题：PC显卡的HDMI接口不能完整显示画面 在之前我们的明基 FP94VW：“全球第一款内置HDMI接口的19"宽屏液晶显示器”产品评测中发现，但是目前PC显卡的HDMI接口输出存在一个问题：目前HDMI协议不能通过PC显卡在液晶显示器上完整还原原始信号源。 测试平台采用的显卡为拥有HDMI接口的影驰 7900GS，而当我们用HDMI信号输出的时候发现，画面显示“不健全”，四周均被“割去”一片区域（左下角的“开始”也看不见了），这样的问题实在有些诡异，看起来似乎是HDMI协议的兼容性问题。
这个时候有朋友会提出疑问：既然HDMI协议目前不能完整还原原始信号源，那么接驳PS3、XBOX360时还出现这个问题怎么办？当然，我们所提出的只是针对PC显卡出现的问题（PC显卡上使用这3个选项亦不能解决问题）。 明基FP94VW在菜单中提供了“全屏幕”、“16：9原比例”和“4：3原比例”三个画面比例选项。根据一些网友反映，在XBOX 360上使用“16：9原比例”选项可以真实还原信号，但屏幕上下会留有黑边框。由于笔者手上暂时没有PS3和XBOX 360这两个游戏设备，所有暂时无法验证这个问题的真实性。希望大家可以在文章评论系统中给予回复印证。
但是，这种问题相信应该是协议驱动没有完善的问题，随着HDMI接口在PC上面的应用越来越多，相信它能够很快得到解决。 第五章：HDMI的现状和发展趋势 自从兴起影音数字化的那天起，影音内容提供商就备受盗版的困扰，如果没有有效的版权保护措施，影音内容提供商就会对HDMI袖手旁观，我们也无法享受技术进步带来的快感。幸运的是，HDCP（High-bandwidth Digital Content Protection，高带宽数字内容保护技术）的应用可以给影音内容提供有效的版权保护。虽然HDMI接口规范并没有强制搭配HDCP系统，但DVD拷贝管制协会、美国通信委员会、欧洲信息通信技术与消费性电子产业等组织，均对HDCP作了硬性规定，这些举措为HDMI的发展扫除了版权上的障碍。 到2005年底，全球在HDMI组织注册的规范采纳者超过250家，而采用HDMI接口的设备出货量已从2004年的500万台上升到了2005年的1740万台，预计到2007年有望达到1.25亿台。由于在规格上全面领先DVI，最新设计生产的影音设备都已经改用了HDMI接口。在即将到来的数字家电时代，PC与家电的结合将更加紧密，这为HDMI在PC上大展拳脚提供了千载难逢的机会。目前HDMI规范已经确定B型接口（29针）专供PC使用，它与目前普遍使用的A型接口（19针）相比，形状和电气性能基本上没变化，仅体积稍微大一点。
速度更快、可靠性更佳、便携性更强，永远是人们对高科技产品孜孜以求的目标。随着支持HDMI的设备逐渐增多，它的普及速度会越来越快，HDMI取代DVI的步伐将势不可挡！ |
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2007-05-14 09:12
出处：PConline
责任编辑：huangronglin
