HDMI标准闲谈:10.2G是虚假带宽

2012-04-16 17:23:32来源: 互联网

众所周知的HDMI和Displayport的视频标准之争正在激烈进行。当然Displayport并没有大张声势,HDMI则在拼命造势。
  这其中就有个带宽高低的争论。HDMI协会赶在Displayport1.0版本推出之前一个月急急忙忙推出其1.3版,将带宽号称到10.2G,缩小了和Displayport的1.0版本10.8G带宽的差距。虽然增加了传输的双倍的连接线,但是带宽的飞速提升是众人皆知的。
  有很多网友奇怪,用HDMI1.3版的号称10.2G的带宽来传输2.2G视频带宽,这中间还有巨大的带宽空间,应该还可以传输更高的视频格式。为什么没有听说HDMI支持的新的视频格式呢?这个10.2G和Displayport的10.8G仅仅由0.6G的差距,为什么Displayport可以同时传输3条1080P的信号,而HDMI不可以?按照这个带宽比例,HDMI1.3版至少也可以传输2条1080P的视频才对。

  在这里我和大家一起来研究其中奥秘所在:

  带宽的概念范围很广,应用于不同的领域,虽然是同一个词语,但是其内涵和定位还是有差别的。 这里讨论的是电视机的显示带宽、视频信号传输技术带宽和计算机领域的数据带宽。

  电视机的显示带宽,其计算方式是,水平线*垂直线*刷新率=视频带宽(在模拟技术中还要乘以1.35,这里不涉及模拟信号,暂不讨论)。

  那么我们计算1080P的电视机显示带宽是:1920*1080*60=124.416MHz。电视机的每一个像素点都是由三种颜色的点组成,也就是我们常常说的RGB三原色(红色,绿色,蓝色)。
  要显示电视机的图像,我们需要三个颜色通过不同的显示组合不同的颜色。在HDMI信号中,RGB分成三个通道来传输,每一路信号用数字编码的方式来传输。在HDMI的1.3版中其最大色深48bit,48/3=16色深。也就是每一路通过一个16位编码来实现。由于HDMI信号内部含有其他的信号,比如音频,我们需要在16位编码的前面加上一位编码来确认后面的信号类型,在一组信号结束的时候要加上一位编码来确认。所以这个视频编码其实是18位。那么在1.3版的视频传输带宽为124.416M*18=2.239G。我们通常会说的2.2G视频带宽由此而来。

  我们先看看其他不同的分辨率下HDMI的视频带宽列表:(本表来源:美国国家半导体

TMDS


  在表中,我们看到HDMI1.2版本的视频带宽(频率)约为1650MHz,加上音频信号或其他信号后,带宽应该比1.65G略高;对比国外HDMI厂家对HDMI1.2的测试点选择在1.7G,我们推测HDMI的1.2版本所有信号的实际频率为1.7G。这里我们做一个算术题,HDMI最高带宽号称10.2G,HDMI1.3版是6对主信号线,HDMI1.2版是3对主信号线。那么10.2G/6=1.7G。刚好和前面我们说的1.7G一样。是巧合还是真相?

  HDMI信号在1.2版中支持24bit色深,也就是单通道8bit。1.3版采用双倍线路支持48bit色深,也就是2个通道传输一个R,2个通道传输一个G,2个通道传输一个B,对比HDMI的1.2版的描述,我们发现HDMI1.3版本的16bit刚好是8bit的两倍。
  这说明:HDMI的1.3版根本没有提升每条单通道的带宽,仅仅是简单的通道数量的累加。这6通道的HDMI1.3版,单通道的实际频率还是HDMI1.2版本的1.7G。所谓带宽10.2G是将所有通道的带宽频率加起来。而这个带宽到底是该加起来算总数还是不加起来算单通道?

  这是一个概念模糊的地方,首先,在视频信号的传输中,带宽更多的是指一种频率——单位时间内通过的信号脉冲。在信号传输技术领域,频率是不可以叠加的,三个频率为1.7G的三条线不等于频率5.1G。
  在计算机领域,带宽被认为是单位时间内交换的信息数,可以将信息数累加。

  那么按照电子技术的说法,其实HDMI1.3版和1.2版频率一样,均为1.7G,不是号称的10.2G。如果按照计算机内部信号带宽划分,那么HDMI就是10.2G。
  但是HDMI是计算机内部接口吗?不是,IT业界对HDMI的划分和定位就是外部接口,他的带宽计算应该按照信号传输技术领域的做法,用频率来计算,他的频率(带宽)应该就是1.7G。如果我们把两个传输相同颜色的通道看做一个通道,那也只能累加相同的通道,即2*R通道或2*G通道或2*B通道,这样HDMI1.3版本的带宽最多为2*1.7=3.4G,不是他号称的10.2G。有图为证:

TMDS


  利用带宽这个概念模糊的定位,将自己数据概念大幅度提升,这就是我们看到的HDMI的一贯做法——模糊、夸大,概念炒作!

  我们说HDMI协议的1.2版也就是DVI的1.0版的带宽早就达到了其核心技术——TMDS——的极限。要提高更大的视频格式支持,只能用线的数量来弥补。1.2版具有19条线,普通HDMI接口;1.3版29条线,普通HDMI接口的反面也加上信号接触部位;如果还有升级呢?39线、49线?接口怎么办?由线对的增加带来的线材制作难度,信号传输的时差难度,时钟抖动的难度,串扰等等问题怎么办?

  其实,进入电脑普及以来,DVI是第一个用数字方式传输计算机外部视频信号的方式,HDMI是DVI的延伸,作为第一次的尝试,有技术不足和考虑不成熟的地方在所难免。技术标准不应该靠炒作而活着。

关键字:HDMI  10.2G  虚假带宽

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2012/0416/article_15713.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
HDMI
10.2G
虚假带宽

小广播

独家专题更多

TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved