以HDMI 1.4為主的三大高速接口2010年發(fā)展預測

以HDMI 1.4為主的三大高速接口2010年發(fā)展預測

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

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

新規(guī)范部分功能將率先問世

毫無疑問，2010年初消費者一定會看到市面上出現(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備，但是這些產(chǎn)品只會支持新規(guī)范的部分功能。對于消費者而言，識別所購買的HDMI兼容產(chǎn)品支持哪些功能，對其選擇HDMI線纜十分重要。

HDMI規(guī)范每一次升級都會提供多種新功能，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的哪些新增功能對下一代消費設備而言最為重要？主要的CE廠商即將推出具有哪些功能的新產(chǎn)品？

毫無疑問，當前最熱門的HDMI 1.4新增功能當屬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，使得設備設置更具彈性，而且無需配置另外的S/PDIF音頻連接。對于超薄型大屏幕電視來說，ARC是一個相當有用的功能。目前，NXP已經(jīng)推出了支持音頻回傳通道的HDMI 1.4智能型開關TDA19997和TDA19998。

除ARC之外，泰克科技亞太區(qū)D&M市場開發(fā)經(jīng)理孫志強認為：“結合市場需求的迫切性和最新HDMI產(chǎn)品的研發(fā)進展，與其他功能相比，HDMI以太網(wǎng)通道會較早問世?！辈簧贅I(yè)內(nèi)人士對此觀點表示認同，同樣，他們對家庭中日益增加的數(shù)字/高清CE設備的聯(lián)網(wǎng)需求持樂觀估計。

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，這基本消除了對單獨以太網(wǎng)線纜的需求，并使得帶有HDMI 1.4連接器的聯(lián)網(wǎng)設備能夠與其他HDMI設備共享其互聯(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)絡集線器使用，與相連的電視或機頂盒共同分享其寬帶接入功能。事實上，在不久前的IIC-China 2009秋季展上，Silicon Image公司就曾在展臺上展示了利用游戲機、藍光DVD、筆記本電腦以及電視組成的家庭網(wǎng)絡，將電視作為視頻輸出設備，利用HDMI 1.4以及LiquidHD技術，輕松實現(xiàn)家庭網(wǎng)絡設備的上網(wǎng)與共享功能。

很明顯，HDMI的以太網(wǎng)通道特性對Silicon Image推動其LiquidHD技術至關重要，而該功能對于那些早已配備有HDMI和以太網(wǎng)端口的LCD電視、藍光播放器等A/V設備而言，可以減少接線端口。據(jù)稱，通過利用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)通道的設備可以高達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的大力推動以及不少業(yè)內(nèi)人士的認可，該功能是否能迅速被主要CE廠商所接受，仍需拭目以待。

在新功能這個問題上，ADI數(shù)字視頻產(chǎn)品線產(chǎn)品應用工程師David McMahon有不同看法，他認為：2010年將是HDMI 1.4兼容產(chǎn)品的發(fā)展時期，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。“這是我們的市場調(diào)查結果，除ARC外，支持3D立體電視模式是絕大部分廠商在近2-3年主要開發(fā)的HDMI 1.4產(chǎn)品。而且ADI的HDMI 1.4產(chǎn)品研發(fā)計劃正是基于這種需求?！泵绹?a href="http://srfitnesspt.com/analog/" target="_blank">模擬器件公司(ADI)顯示產(chǎn)品營銷經(jīng)理竇烈補充道。

目前，3D技術還遠未成熟，因此開發(fā)人員必須克服的一個難題，就是3D標準的缺失。3D影像的形成有多種方法，包括interlace交錯法、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。針對于此，最新的HDMI 1.4定義了幾種3D格式，包括圖幀、圖線、圖場可選方法，并排方法(全景與半景)以及2D加深度方法，信號源設備可以選擇某種3D格式來輸出圖像。

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，毫無疑問其必將成為下一代家庭娛樂的重心，不過2010年還不會出現(xiàn)大規(guī)模應用。正如竇烈所言：“推動3D立體電視進一步發(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)進入市場，HDMI 1.4將開始成為主流。而這應該會在2011年左右?！?

近期，索尼和藍光光盤協(xié)會都表示將大力推動3D技術的發(fā)展，目前不少業(yè)內(nèi)人士也預測，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家庭影院應用掃清障礙。HDMI 1.4規(guī)格能夠處理高達1080p的雙數(shù)據(jù)流3D分辨率，3D應用一旦形成規(guī)模勢必將成為HDMI 1.4的“殺手級應用”。而最終索尼的3D電視、Xbox 360和PS3是否會將其固件升級到支持HDMI 1.4，也將成為HDMI是否成功進入3D市場的信號。

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與DisplayPort和USB 3.0的競爭關系并未強化

DisplayPort一直被視為是HDMI的主要競爭對手，因為二者有太多的共同點：首先，都使用高帶寬數(shù)字信號傳輸視頻信息；其次，均有內(nèi)容保護形態(tài)；最后，使用類似的連接器，不過DisplayPort連接器有更優(yōu)的鎖定機制。

在過去一年中，伴隨著HDMI的迅猛發(fā)展，采用DisplayPort的計算機公司和消費類電子公司的數(shù)目并未受到影響。二者雖有共同點，但更多的卻是差異。從專利費用來看，DisplayPort接口與HDMI不同，目前并不收取版權費用。從操作角度來看，HDMI的視頻信號通過紅、藍、綠通道傳輸；而DisplayPort的視頻信號則有四條主傳輸通道，而且每條通道都內(nèi)嵌時鐘，很適合多顯示器應用。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，廣泛使用后，才獲得與高清電視相連的各種設備的支持；而DisplayPort則側重于高性能PC和顯示器領域。

2010年，二者之間的競爭并不會因為HDMI 1.4的推出而加劇。面對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。

而對于諸多媒體之前所描述的HDMI 1.4與USB 3.0之爭，孫志強認為：“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。”

HDMI 1.4規(guī)格中的新款Type D接頭，尺寸與微型USB接頭相當，目標應用為手機、便攜式照相機等小尺寸便攜式設備，可處理最高達1080p的視頻信號。根據(jù)HDMI Licensing對HDMI兼容產(chǎn)品的銷售預測，到2012年，配備有HDMI 接口的手機等便攜設備所占比例僅是所有HDMI兼容設備的2%左右。因此，在2010年人們更多看到的，應該是HDMI與USB接口在同一設備上的共存，而非相互競爭。即便其真的與Micro USB形成競爭，相信對二者各自的目標市場來說都不會造成太大威脅。而對一些媒體聲稱的二者將出現(xiàn)融合趨勢，考慮二者架構機制的不同，在可預見的未來這種可能性應該是不存在的。

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，技嘉和華碩也開始付運USB 3.0+SATA 6Gbps主板，但是Intel對USB 3.0芯片組的一再拖延，卻使得USB 3.0在2010年的發(fā)展不容樂觀。

毫無疑問，隨著USB 3.0的出現(xiàn)，USB 2.0一定會像當初的USB 1.1一樣被市場逐步淘汰，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)其市場不會出現(xiàn)萎縮。從目前來看，例如攝像機、存儲設備等高帶寬設備，很可能將最先集成超速USB 3.0，但是成本問題，也是電子行業(yè)需求以及產(chǎn)量的主要驅動因素，將限制USB 3.0在較高端產(chǎn)品中的實現(xiàn)。在2010年，計算機主板將開始安裝USB 3.0接口，以作為USB 2.0接口的補充。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標準，將有更多的設備制造商開始在其產(chǎn)品中集成USB 3.0接口。

HDMI設計及測試過程中的幾點建議

除了高速互連接口設計中常見的ESD保護問題外，終端產(chǎn)品在集成最新的HDMI1.4端口時，設計人員會遭遇軟件方面的難題?！癆VR、家庭影院、音箱等產(chǎn)品實際上都是HDMI的中繼器(repeater)。而HDMI repeaters中繁瑣復雜的軟件處理正是設計中的最大挑戰(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，同時能夠向客戶提供完整的軟件，使得系統(tǒng)工程師的設計工作量大為減輕。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?！癘SD功能非常復雜，ADI公司開發(fā)了一個特別而且直觀的OSD設計工具，可以將底層的功能設計變得很直觀，系統(tǒng)工程師并不需要很了解OSD相關的寄存器就可以輕松設計OSD功能。”McMahon補充道。

此外，設計人員還應注意HDMI 1.4的切換延遲問題。事實上，一直困擾HDMI接口技術的一個大問題，就是在不同HDMI源之間進行切換所需的時間。因為HDMI在進行傳輸前需要進行HDCP認證，整個過程可能長達15秒。

針對這個問題，目前市場上主要有兩種解決方案，一種是ADI的Xpressview快速切換技術，據(jù)稱可以在不到1秒的時間內(nèi)在任意具有HDMI端口的設備間實現(xiàn)切換。另一種是Silicon Image的InstaPort技術，同樣可以解決HDMI的切換延遲。

而對于產(chǎn)品的測試問題，孫志強特別提醒設計人員，如果是開發(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自動測試軟件即可；如果是開發(fā)Type D和Type E HDMI 產(chǎn)品，需要更新軟件和測試夾具；如果是重點開發(fā)接收機產(chǎn)品，建議使用創(chuàng)新性的直接合成技術，來消除對外部硬件的依賴，提高測試的準確性和可重復性。