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HDMI 1.4介面標準的多媒體應用發展

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前言:HDMI(High-Definition Multimedia Interface)是近幾年相當熱門的議題,尤其在大量平面電視、多媒體裝置相繼支援此視訊輸出後,隨後的版本更迭已經不再僅侷限於提升影音數位化資訊傳送的應用目的,而是朝多媒體的多用途應用為主要改版重點。

本文:
HDMI的應用風潮,大約在七年前因應視訊、音訊數位化的熱潮所釋出介面規格,並逐步應用於各式電子產品中,而HDMI最初的應用價值在於,取代傳統類比標準內容的SCART介面,透過從內容、傳送、介面接收與處理全面數位化的架構,解決類比介面以往常因提升解析度,而產生的高頻訊號干擾,透過數位化手段提升在高解析度與大量資訊傳送需求下,仍可維持一致化的高品質視訊效果。

HDMI已成為數位電視的主流連接介面古榮豐

各式HDMI數位連接器劉家任

除了解決高解析度(High Definition)視訊的傳送需求外,HDMI另一個重要的價值在於內容保護(High-Bandwidth Digital Content Protection;HDCP),HDCP是基於HDMI標準的高頻數位內容保護機制,此可確保透過外部傳輸的管道進行內容資料擷取、再製的問題,避免有價內容被不法人士輾轉側錄、複製。

HDMI 1.4版發揮數位介面優勢

在HD視訊應用或是HDCP內容保護機制,均是HDMI初期與類比世代競爭的的重要關鍵,但在HDMI已經發展到幾乎電視、數位家電已成為必備介面的環境下,HD視訊應用與HDCP內容保護機制已成為基本要求,新的1.4介面標準逐漸將應用角度轉往更能發揮數位介面優勢的多媒體選單功能支援。

HDMI 1.4最明顯的差異在於,整合乙太網路傳輸通道(HDMI Ethernet Channel;HEC),透過一對乙太網路線,可以達到在兩個具備HDMI介面連接的裝置,建構高速乙太網路連接的數位資料傳輸介面,使用過程完全不需要另外接續額外的網路線去建構網路通信環境,對未來家電整合網路應用的趨勢,可以說是一拍即合?

HEC最大的價值在於,可以大量減少裝置的周邊連接線材,加上HDMI本身就已經取代傳統的類比視訊、音訊線材,將可讓裝置的介面設計更加簡易、單純。在HDMI 1.4的標準規劃中,基本上已經可以處理兩個符合1.4規範的HDMI裝置介面,輕鬆完成裝置間的乙太網路連線需求,即便是HEC的應用加值與1.4版規格的HDMI在初期推廣上可能遭遇的困難,但其架構所規劃的未來應用與便利特性,已經是多家業者積極導入與研發的重要關鍵技術。

呼應3D電視、網路電視多媒體應用需求

HDMI 1.4版的重大更新內容在於,全面支援超高解析度的4,096 X 2,160,此超高解析度效果若對比目前數位電視的最高解析度,其資料量等於有4倍的提升(對比FullHD 1080p視訊),為滿足視訊資料量暴增4倍的穩定應用前提,介面本身的速度效能支援就成為關鍵問題。

而目前方興未艾的3D電視、3D螢幕等應用,為要求更擬真的視訊表現,視訊資料量等於是現有的HD或FullHD視訊的兩倍以上資料傳輸量,才能透過螢幕呈現透過錯視原理達成的3D立體視訊效果,若此應用舊的數位視訊介面,其傳輸資料量將無法負荷其應用最低需求,具備高效能的HDMI 1.4才至少具備最基本的視訊傳遞介面要求。

在現有最新1.4版本HDMI所支援的Audio Return Channel (ARC),也是一項未來多媒體應用的關鍵。以往沒有ARC的條件下,影音設備的音效部分處理,多半是委由專用的音源處理器、放大裝置進行處理,當家庭劇院或是個人應用的音訊設備與數位設備匹配不佳,往往會造成音源重現的延遲問題,影響視聽播映效果相當明顯。

ARC在HDMI 1.4規範架構中,不需要使用專屬傳輸線材,就可透過回饋的同步技術,搭配音訊資料流的進階管理,解決音訊延遲問題,避免視訊與音訊不同不的詭異播映狀況。

擴展色域空間 多媒體應用更豐富

HDMI 1.4相較前幾代版本,擴展了更寬廣的色域空間,擴展色域空間的最明顯差異在於,現有數位電視往往不只用於觀賞節目、影片,多數仍可搭配數位相機或讀卡設備,讓數位電視也能作為瀏覽數位照片的載具。但在以往色域空間表現有限的情況下,面對色彩資訊豐富的數位照片,若有無法呈現的顏色,系統機制會尋求近似色進行替代顯示,整體的呈現效果就會因為假色調或替代色而影響實際效果。

而HDMI 1.4版的最大價值在於,新的規範並不是在創造新介面規格,而是基於HDMI基礎的各式延伸應用的可能性,例如,大幅提升的高頻寬內容支援,多媒體設備製造商可以選擇搭配3D視訊或是高解析度成像的角度進行介面應用,而相對的,在HEC或ARC架構方面的規格支援,對於舊世代HDMI應用並無影響,但若連接的設備支援新介面,則可獲取1.4版的附加應用價值,對於業者進行商品開發與系統架構,提供了更多應用彈性。