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

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》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
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