以HDMI 1.4為主的三大高速接口2010年發(fā)展預(yù)測(cè)

以HDMI 1.4為主的三大高速接口2010年發(fā)展預(yù)測(cè)

2010年，HDMI將在市場(chǎng)上持續(xù)穩(wěn)健發(fā)展。根據(jù)2009年8月份的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，HDMI全球已經(jīng)有850家授權(quán)使用企業(yè)，其中中國(guó)大陸的授權(quán)使用者占到29%、***25%、美國(guó)16%、歐洲14%、韓國(guó)和日本均為8%。而In-Stat的報(bào)告也顯示，到2009年底，100％的數(shù)字電視都將帶有至少一個(gè)HDMI輸入端。

自2002年4月HDMI聯(lián)盟成立至今，HDMI已經(jīng)成為目前市場(chǎng)上高清互連的主要標(biāo)準(zhǔn)。只需一條線纜即可傳輸音視頻信號(hào)、信號(hào)無(wú)需壓縮、對(duì)傳輸內(nèi)容的足夠保護(hù)等特性，奠定了HDMI成功的基礎(chǔ)。而2009年6月HDMI 1.4新規(guī)范的發(fā)布，無(wú)疑為其迅速發(fā)展增加了新的契機(jī)。

新規(guī)范部分功能將率先問(wèn)世

毫無(wú)疑問(wèn)，2010年初消費(fèi)者一定會(huì)看到市面上出現(xiàn)支持HDMI 1.4規(guī)范的A/V接收器、音箱或者是家庭影院設(shè)備，但是這些產(chǎn)品只會(huì)支持新規(guī)范的部分功能。對(duì)于消費(fèi)者而言，識(shí)別所購(gòu)買的HDMI兼容產(chǎn)品支持哪些功能，對(duì)其選擇HDMI線纜十分重要。

HDMI規(guī)范每一次升級(jí)都會(huì)提供多種新功能，最新的1.4規(guī)范新增功能包括：以太網(wǎng)通道、音頻回傳通道(ARC)、3D支持、4kｘ2k視頻支持、更多色彩空間、微型HDMI接頭、車用連接系統(tǒng)。目前，包括行業(yè)分析師在內(nèi)的諸多專業(yè)人士，都在探討HDMI 1.4的哪些新增功能對(duì)下一代消費(fèi)設(shè)備而言最為重要？主要的CE廠商即將推出具有哪些功能的新產(chǎn)品？

毫無(wú)疑問(wèn)，當(dāng)前最熱門的HDMI 1.4新增功能當(dāng)屬ARC，該功能可讓電視使用單一HDMI線纜“上傳”音頻數(shù)據(jù)至A/V接收器或環(huán)繞聲控制器，使得設(shè)備設(shè)置更具彈性，而且無(wú)需配置另外的S/PDIF音頻連接。對(duì)于超薄型大屏幕電視來(lái)說(shuō)，ARC是一個(gè)相當(dāng)有用的功能。目前，NXP已經(jīng)推出了支持音頻回傳通道的HDMI 1.4智能型開(kāi)關(guān)TDA19997和TDA19998。

除ARC之外，泰克科技亞太區(qū)D&M市場(chǎng)開(kāi)發(fā)經(jīng)理孫志強(qiáng)認(rèn)為：“結(jié)合市場(chǎng)需求的迫切性和最新HDMI產(chǎn)品的研發(fā)進(jìn)展，與其他功能相比，HDMI以太網(wǎng)通道會(huì)較早問(wèn)世?！辈簧贅I(yè)內(nèi)人士對(duì)此觀點(diǎn)表示認(rèn)同，同樣，他們對(duì)家庭中日益增加的數(shù)字/高清CE設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)需求持樂(lè)觀估計(jì)。

HDMI 1.4規(guī)范增加了雙向的IP數(shù)據(jù)通道，可以使制造商將高清晰視頻、音頻、數(shù)據(jù)和控制整合到單條HDMI線纜中，這基本消除了對(duì)單獨(dú)以太網(wǎng)線纜的需求，并使得帶有HDMI 1.4連接器的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠與其他HDMI設(shè)備共享其互聯(lián)網(wǎng)連接。例如，可以將配備HDMI 1.4的AMP作為家庭影院系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)集線器使用，與相連的電視或機(jī)頂盒共同分享其寬帶接入功能。事實(shí)上，在不久前的IIC-China 2009秋季展上，Silicon Image公司就曾在展臺(tái)上展示了利用游戲機(jī)、藍(lán)光DVD、筆記本電腦以及電視組成的家庭網(wǎng)絡(luò)，將電視作為視頻輸出設(shè)備，利用HDMI 1.4以及LiquidHD技術(shù)，輕松實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的上網(wǎng)與共享功能。

很明顯，HDMI的以太網(wǎng)通道特性對(duì)Silicon Image推動(dòng)其LiquidHD技術(shù)至關(guān)重要，而該功能對(duì)于那些早已配備有HDMI和以太網(wǎng)端口的LCD電視、藍(lán)光播放器等A/V設(shè)備而言，可以減少接線端口。據(jù)稱，通過(guò)利用Silicon Image的IP核和客戶自己的以太網(wǎng)收發(fā)器，支持HDMI以太網(wǎng)通道的設(shè)備可以高達(dá)100Mbps的以太網(wǎng)速度接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。

但是，雖然有Silicon Image的大力推動(dòng)以及不少業(yè)內(nèi)人士的認(rèn)可，該功能是否能迅速被主要CE廠商所接受，仍需拭目以待。

在新功能這個(gè)問(wèn)題上，ADI數(shù)字視頻產(chǎn)品線產(chǎn)品應(yīng)用工程師David McMahon有不同看法，他認(rèn)為：2010年將是HDMI 1.4兼容產(chǎn)品的發(fā)展時(shí)期，絕大部分HDMI 1.4兼容產(chǎn)品都將支持ARC和3D立體電視模式?！斑@是我們的市場(chǎng)調(diào)查結(jié)果，除ARC外，支持3D立體電視模式是絕大部分廠商在近2-3年主要開(kāi)發(fā)的HDMI 1.4產(chǎn)品。而且ADI的HDMI 1.4產(chǎn)品研發(fā)計(jì)劃正是基于這種需求?！泵绹?guó)模擬器件公司(ADI)顯示產(chǎn)品營(yíng)銷經(jīng)理竇烈補(bǔ)充道。

目前，3D技術(shù)還遠(yuǎn)未成熟，因此開(kāi)發(fā)人員必須克服的一個(gè)難題，就是3D標(biāo)準(zhǔn)的缺失。3D影像的形成有多種方法，包括interlace交錯(cuò)法、side by side并排法以及Upper/Down上下法，不同的顯示方法產(chǎn)生的圖像格式也有所不同。針對(duì)于此，最新的HDMI 1.4定義了幾種3D格式，包括圖幀、圖線、圖場(chǎng)可選方法，并排方法(全景與半景)以及2D加深度方法，信號(hào)源設(shè)備可以選擇某種3D格式來(lái)輸出圖像。

考慮到目前3D影效已經(jīng)在大屏幕電視中產(chǎn)生一定影響，毫無(wú)疑問(wèn)其必將成為下一代家庭娛樂(lè)的重心，不過(guò)2010年還不會(huì)出現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。正如竇烈所言：“推動(dòng)3D立體電視進(jìn)一步發(fā)展的，將是3D內(nèi)容(例如3D電影)的發(fā)行。一旦各種各樣的HDMI源產(chǎn)品如Blue-Ray、游戲等陸續(xù)進(jìn)入市場(chǎng)，HDMI 1.4將開(kāi)始成為主流。而這應(yīng)該會(huì)在2011年左右?！?

近期，索尼和藍(lán)光光盤協(xié)會(huì)都表示將大力推動(dòng)3D技術(shù)的發(fā)展，目前不少業(yè)內(nèi)人士也預(yù)測(cè)，HDMI 1.4為主要的3D視頻格式定義輸出/輸出協(xié)議一舉，正是在為真正的3D游戲和3D家庭影院應(yīng)用掃清障礙。HDMI 1.4規(guī)格能夠處理高達(dá)1080p的雙數(shù)據(jù)流3D分辨率，3D應(yīng)用一旦形成規(guī)模勢(shì)必將成為HDMI 1.4的“殺手級(jí)應(yīng)用”。而最終索尼的3D電視、Xbox 360和PS3是否會(huì)將其固件升級(jí)到支持HDMI 1.4，也將成為HDMI是否成功進(jìn)入3D市場(chǎng)的信號(hào)。

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與DisplayPort和USB 3.0的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系并未強(qiáng)化

DisplayPort一直被視為是HDMI的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，因?yàn)槎哂刑嗟墓餐c(diǎn)：首先，都使用高帶寬數(shù)字信號(hào)傳輸視頻信息；其次，均有內(nèi)容保護(hù)形態(tài)；最后，使用類似的連接器，不過(guò)DisplayPort連接器有更優(yōu)的鎖定機(jī)制。

在過(guò)去一年中，伴隨著HDMI的迅猛發(fā)展，采用DisplayPort的計(jì)算機(jī)公司和消費(fèi)類電子公司的數(shù)目并未受到影響。二者雖有共同點(diǎn)，但更多的卻是差異。從專利費(fèi)用來(lái)看，DisplayPort接口與HDMI不同，目前并不收取版權(quán)費(fèi)用。從操作角度來(lái)看，HDMI的視頻信號(hào)通過(guò)紅、藍(lán)、綠通道傳輸；而DisplayPort的視頻信號(hào)則有四條主傳輸通道，而且每條通道都內(nèi)嵌時(shí)鐘，很適合多顯示器應(yīng)用。如果帶寬增加，DisplayPort還有一條輔助通道。HDMI以高清電視為出發(fā)點(diǎn)，廣泛使用后，才獲得與高清電視相連的各種設(shè)備的支持；而DisplayPort則側(cè)重于高性能PC和顯示器領(lǐng)域。

2010年，二者之間的競(jìng)爭(zhēng)并不會(huì)因?yàn)镠DMI 1.4的推出而加劇。面對(duì)HDMI 1.4規(guī)范的各種新特性，DisplayPort也將繼續(xù)保持其在成本、帶寬和內(nèi)部連接等方面的優(yōu)勢(shì)。

而對(duì)于諸多媒體之前所描述的HDMI 1.4與USB 3.0之爭(zhēng)，孫志強(qiáng)認(rèn)為：“目前看，二者的重合部分非常小，主要是在Micro USB和HDMI 1.4 Type D的市場(chǎng)?！?

HDMI 1.4規(guī)格中的新款Type D接頭，尺寸與微型USB接頭相當(dāng)，目標(biāo)應(yīng)用為手機(jī)、便攜式照相機(jī)等小尺寸便攜式設(shè)備，可處理最高達(dá)1080p的視頻信號(hào)。根據(jù)HDMI Licensing對(duì)HDMI兼容產(chǎn)品的銷售預(yù)測(cè)，到2012年，配備有HDMI 接口的手機(jī)等便攜設(shè)備所占比例僅是所有HDMI兼容設(shè)備的2%左右。因此，在2010年人們更多看到的，應(yīng)該是HDMI與USB接口在同一設(shè)備上的共存，而非相互競(jìng)爭(zhēng)。即便其真的與Micro USB形成競(jìng)爭(zhēng)，相信對(duì)二者各自的目標(biāo)市場(chǎng)來(lái)說(shuō)都不會(huì)造成太大威脅。而對(duì)一些媒體聲稱的二者將出現(xiàn)融合趨勢(shì)，考慮二者架構(gòu)機(jī)制的不同，在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)這種可能性應(yīng)該是不存在的。

作為一種主要的高速互連接口，2007年超高速USB(SuperSpeed USB)概念的推出，使業(yè)內(nèi)人士一度對(duì)4.8Gbps帶寬的USB 3.0充滿渴望。然而直到今天，雖然已經(jīng)有NEC電子推出USB 3.0控制器，技嘉和華碩也開(kāi)始付運(yùn)USB 3.0+SATA 6Gbps主板，但是Intel對(duì)USB 3.0芯片組的一再拖延，卻使得USB 3.0在2010年的發(fā)展不容樂(lè)觀。

毫無(wú)疑問(wèn)，隨著USB 3.0的出現(xiàn)，USB 2.0一定會(huì)像當(dāng)初的USB 1.1一樣被市場(chǎng)逐步淘汰，但可以肯定的是，USB 2.0在2010年仍將持續(xù)發(fā)展，而且至少在5年內(nèi)其市場(chǎng)不會(huì)出現(xiàn)萎縮。從目前來(lái)看，例如攝像機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備等高帶寬設(shè)備，很可能將最先集成超速USB 3.0，但是成本問(wèn)題，也是電子行業(yè)需求以及產(chǎn)量的主要驅(qū)動(dòng)因素，將限制USB 3.0在較高端產(chǎn)品中的實(shí)現(xiàn)。在2010年，計(jì)算機(jī)主板將開(kāi)始安裝USB 3.0接口，以作為USB 2.0接口的補(bǔ)充。適配卡很可能將在USB 3.0接口的安裝中起到很大作用。在2011年或以后，隨著USB 3.0接口功能成為新的PC標(biāo)準(zhǔn)，將有更多的設(shè)備制造商開(kāi)始在其產(chǎn)品中集成USB 3.0接口。

HDMI設(shè)計(jì)及測(cè)試過(guò)程中的幾點(diǎn)建議

除了高速互連接口設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的ESD保護(hù)問(wèn)題外，終端產(chǎn)品在集成最新的HDMI1.4端口時(shí)，設(shè)計(jì)人員會(huì)遭遇軟件方面的難題?！癆VR、家庭影院、音箱等產(chǎn)品實(shí)際上都是HDMI的中繼器(repeater)。而HDMI repeaters中繁瑣復(fù)雜的軟件處理正是設(shè)計(jì)中的最大挑戰(zhàn)?！盌avid McMahon表示

這種情況下，選擇合適的芯片極為重要。例如ADI最新推出的HDMI 1.4收發(fā)器ADV7623，該產(chǎn)品將原先由大量軟件完成的工作改由硬件完成，同時(shí)能夠向客戶提供完整的軟件，使得系統(tǒng)工程師的設(shè)計(jì)工作量大為減輕。而且ADV7623還是首款集成屏幕菜單式調(diào)節(jié)方式(OSD)的HDMI收發(fā)器。“OSD功能非常復(fù)雜，ADI公司開(kāi)發(fā)了一個(gè)特別而且直觀的OSD設(shè)計(jì)工具，可以將底層的功能設(shè)計(jì)變得很直觀，系統(tǒng)工程師并不需要很了解OSD相關(guān)的寄存器就可以輕松設(shè)計(jì)OSD功能?！盡cMahon補(bǔ)充道。

此外，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)注意HDMI 1.4的切換延遲問(wèn)題。事實(shí)上，一直困擾HDMI接口技術(shù)的一個(gè)大問(wèn)題，就是在不同HDMI源之間進(jìn)行切換所需的時(shí)間。因?yàn)镠DMI在進(jìn)行傳輸前需要進(jìn)行HDCP認(rèn)證，整個(gè)過(guò)程可能長(zhǎng)達(dá)15秒。

針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，目前市場(chǎng)上主要有兩種解決方案，一種是ADI的Xpressview快速切換技術(shù)，據(jù)稱可以在不到1秒的時(shí)間內(nèi)在任意具有HDMI端口的設(shè)備間實(shí)現(xiàn)切換。另一種是Silicon Image的InstaPort技術(shù)，同樣可以解決HDMI的切換延遲。

而對(duì)于產(chǎn)品的測(cè)試問(wèn)題，孫志強(qiáng)特別提醒設(shè)計(jì)人員，如果是開(kāi)發(fā)HEAC(HDMI以太網(wǎng)和音頻回傳通道)功能，用戶只需配置新的TekExpress HEAC自動(dòng)測(cè)試軟件即可；如果是開(kāi)發(fā)Type D和Type E HDMI 產(chǎn)品，需要更新軟件和測(cè)試夾具；如果是重點(diǎn)開(kāi)發(fā)接收機(jī)產(chǎn)品，建議使用創(chuàng)新性的直接合成技術(shù)，來(lái)消除對(duì)外部硬件的依賴，提高測(cè)試的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。