破解HDMI神話(huà)——高清的誤解與正解

　　目前很多消費者受到一些有意無(wú)意的技術(shù)誤導，產(chǎn)生了一些技術(shù)誤解，并在網(wǎng)絡(luò )上到處傳播，本文對這些流行觀(guān)點(diǎn)進(jìn)行收集，并一一解釋?zhuān)缬胁划斨?，請大家指正?/p>

　　網(wǎng)友的誤解有下面幾點(diǎn)：

　　誤解一； HDMI是高清，VGA不是。

　　HDMI是視頻的接口標準，代表的是一種信號的傳輸格式。它包含視頻信號、音頻信號和HDCP版權保護協(xié)議等。目前HDMI最高支持1920*1080P的高清格式。

　　VGA也是一種視頻接口標準，是IT業(yè)使用時(shí)間最長(cháng)的視頻傳輸方式。它支持從640*480一直到高達2560*1600的各種分辨率。

　　高清是指一種清晰度極高的分辨率，通常使用于電視機領(lǐng)域，包括：1280*720i、1280*720P、1920*1080i、1920*1080P等格式。

　　這三者不是等同關(guān)系，HDMI和VGA均是是信號傳輸方式，而高清是指一種視頻分辨率。HDMI支持高清，VGA也同樣支持。從現有的分辨率上看，VGA可以支持遠遠高于高清的分辨率。目前各大工程及各大機構的指揮中心(如：軍警和電視臺)均采用VGA技術(shù)來(lái)傳輸超高清晰的大屏幕圖像。

　　誤解二；HDMI帶寬高，VGA帶寬低。

　　HDMI的帶寬是數字信號帶寬，VGA是模擬信號帶寬，這兩者處于不同的定義。不能直接進(jìn)行比較。作為兩種不同技術(shù)的傳輸方式，泛泛的比較帶寬沒(méi)有任何意義。如果要比較的話(huà)，可以在傳輸同樣的分辨率的情況下進(jìn)行比較，比如高清，HDMI需要2.2GHz帶寬，而VGA僅僅需要172MHz帶寬。 這中間為什么有這樣的差異呢?首先HDMI是數字信號，當模擬視頻上產(chǎn)生一個(gè)脈沖電波信號，HDMI則需要一組0、1編碼的方波信號來(lái)進(jìn)行描述，其需要的帶寬當然高很多。但是帶寬高并不等于HDMI傳輸了更多的視頻信號，這僅僅是因為傳輸技術(shù)的不同而已。

　　誤解三；HDMI信號不需要數模轉換，沒(méi)有信號損失；VGA信號需要數模轉換，信號損失大。

　　這個(gè)誤解非常普遍，流傳很廣。但是各大視頻技術(shù)(HDMI、DVI、Displayport等)的權威文章均沒(méi)有提及，應該屬于網(wǎng)友們的想當然的技術(shù)誤解。首先我們要明白數字視頻的含義：數字視頻信號是用一組0、1編碼的方波信號來(lái)對模擬信號進(jìn)行描述(編碼);既然數字信號是描述模擬信號的，那么依照正確的數字編碼來(lái)轉換模擬信號，又怎么會(huì )出現損失呢。

　　HDMI雖然不需要數字模擬轉換，但是還是要經(jīng)過(guò)數字對數字的轉換。無(wú)論它是怎么樣的轉換過(guò)程，轉換成什么，終究是對模擬電信號的描述。他們的關(guān)系如下圖：

　　數字信號描述的信號是由一個(gè)個(gè)點(diǎn)組成的，在信號的變化中是不連貫的，而模擬信號的變化是一個(gè)連續的曲線(xiàn)，所以模擬信號的給人的真實(shí)感更好。當數字信號轉換至模擬信號的時(shí)候，直接出來(lái)的也是一個(gè)個(gè)的點(diǎn)(數字信號的采樣點(diǎn))，而沒(méi)有描述的部分會(huì )由轉換程序自動(dòng)生成(類(lèi)似與3D的抗鋸齒技術(shù))以形成連續的模擬信號波形。模擬信號轉換至數字信號的時(shí)候，連續的模擬信號轉換為描述一個(gè)個(gè)點(diǎn)的數字信號，信號變得不完整。從這個(gè)過(guò)程看，數字信號轉換為模擬信號是有增強而不是有損失，而模擬信號轉換到數字信號才會(huì )有損失。

　　而在VGA傳輸過(guò)程中，VGA轉LVDS驅動(dòng)液晶面板的信號損失可以忽略，因為在前后端數字采樣率相同的情況下，這些損失的信號本來(lái)就是(將數字信號轉換為模擬信號的時(shí)候)程序自動(dòng)填補的部分，不是數字信號源原本信號的損失。如圖：

　　所以關(guān)于HDMI和VGA的數模轉換方面的損失誤解是沒(méi)有理論依據的。

　　誤解四；HDMI信號傳輸沒(méi)有損失，VGA信號傳輸損失大。

　　這個(gè)問(wèn)題就涉及比較復雜的討論，需要詳細討論它們的原理，比較它們之間的不同之處到底在哪里?

　　A) VGA的視頻技術(shù)原理：

　　早期的顯示輸出標準有三種：MDA、CGA、EGA，這三種標準也都是以TTL數字信號輸出，但是以模擬信號的方式輸出的VGA標準的出現，立即淘汰了以前的老顯示標準，直至現在，VGA已經(jīng)統治計算機行業(yè)20年。

　　VGA視頻技術(shù)在于它采用模擬分量傳輸方式，將視頻信號分解為R、G、B三原色和HV行場(chǎng)信號。

　　這種20年前出現的技術(shù)導致VGA視頻技術(shù)能以較低的模擬帶寬來(lái)傳輸極高的圖像分辨率而迅速確立統治地位，其VGA模式家族十分壯大，并延伸出一大堆專(zhuān)有名詞，下面是VGA家族的部分列舉：

　　QVGA Quarter VGA 320×240;

　　VGA 640×480;

　　SVGA Super VGA 800×600;

　　XGA Extended G A 1024×768;

　　SXGA Super Extended GA 1280×1024;

　　WXGA Wide Extended GA 1280×800;

　　WXGA+ Wide Extended GA+ 1440×900;

　　WSXGA+ Wide Super Extended GA+ 1680×1050;

　　UVGA Ultra VGA 1600×1200;

　　WUXGA Wide Ultra Extended GA 1920×1440;

　　WQXGA Wide Quad Extended GA 2560×1600;

　　從上面分辨率表格中各種高分辨率看出，關(guān)于VGA不能上高清格式的論點(diǎn)就不需要我反駁了，實(shí)在要驗證的話(huà)，大家到顯卡設置上去驗證吧~~~~

　　B) HDMI原理：

　　HDMI是2002年新推出的針對家電市場(chǎng)的視頻標準，它把視頻信號分為R、G、B、H、V五種信號用TMDS技術(shù)編碼，通過(guò)3個(gè)通道傳輸，這三個(gè)通道傳輸R、G、B三原色，HV編碼在B信號通道里面傳輸，R、G、的多余位置用來(lái)傳輸音頻信號。

　　HDMI和VGA信號的傳輸過(guò)程如圖：

　　從圖中我們看出HDMI和VGA經(jīng)過(guò)了同樣多的轉換過(guò)程。兩者的差別主要是HDMI的數字信號傳輸和VGA的模擬信號傳輸的差別，也就是說(shuō)，HDMI和VGA主要是傳輸過(guò)程不同引起的差異。

　　HDMI采用的是TMDS技術(shù)傳輸信號(TMDS是最小化差分傳輸技術(shù))，VGA采用的是模擬非平衡傳輸技術(shù)。因為VGA視頻技術(shù)誕生于20年前，當時(shí)還沒(méi)有差分傳輸技術(shù)。在同類(lèi)信號的對比中，差分平衡傳輸比非平衡傳輸強，這是肯定的事實(shí)。但是由于HDMI和VGA是不同的信號類(lèi)型，具有不同的信號帶寬，所以這個(gè)差分與非差分的傳輸技術(shù)差別被抵消了不少，同樣的分辨率，HDMI比VGA需要的帶寬高了10多倍。電信號傳輸的基本規律是：帶寬頻率越高，衰減越大。所以雖然HDMI的差分平衡技術(shù)比VGA的非平衡技術(shù)強，但是帶寬瓶頸卻制約了這個(gè)優(yōu)勢。所以VGA的極限傳輸距離是15米，HDMI的極限傳輸距離也是15米。從傳輸距離上我們也可以一定程度上看出傳輸的圖像的優(yōu)劣。

　　誤解五； HDMI是數字信號，對信號的衰減有很強的糾錯能力 。

　　HDMI信號采用的是TMDS技術(shù)，屬于實(shí)時(shí)傳輸。TMDS結構不同于數據封包技術(shù)，只有數據封包的傳輸才具有一定的信號糾錯功能，比如：IP數據包技術(shù)和Displayport視頻的微封包技術(shù)。

　　誤解六；HDMI 的最高色深達到48位。比VGA的32位色深強多了 。

　　一種技術(shù)能不能發(fā)揮，關(guān)鍵還是他的環(huán)境。家庭應用本來(lái)應該以實(shí)用為王。HDMI不管是24位色深還是48位色深對于現代家庭來(lái)說(shuō)都沒(méi)有意義。受液晶面板技術(shù)的制約，我們所看到的液晶電視機和顯示器的圖像均是8位或者10位的，因為目前液晶面板技術(shù)只能達到這一步。

　　不僅僅液晶面板如此，連我們在網(wǎng)絡(luò )上下載的高清片源也是8位或10位的。不管是從信號片源還是終端顯示設備來(lái)看，高色深還僅僅是個(gè)概念性的東西，無(wú)任何實(shí)用價(jià)值。

　　如果大家現在面前是液晶顯示器，可以現場(chǎng)調一下，將顯示屬性的32位真彩，改為16位?？纯茨愕拿媲暗膱D像有沒(méi)有變化。

　　誤解7；使用DVD碟機的HDMI接口和VGA接口信號差距比較大，說(shuō)明HDMI比VGA好。

　　關(guān)于這個(gè)問(wèn)題我們先看電腦主機，我們在使用電腦主機的HDMI接口和VGA接口的信號清晰度沒(méi)有什么差別。為什么會(huì )出現DVD碟機有差別，而電腦主機卻沒(méi)有差別呢?簡(jiǎn)單的很：成本!!

　　早期的DVD使用的視頻標準是600線(xiàn)，在這個(gè)分辨率下，VGA模式的電路成本非常低廉。同時(shí)DVD碟機的迅速降價(jià)也導致DVD碟機制造商不會(huì )提升造價(jià)。而帶有HDMI接口的DVD碟機就不同了，HDMI的概念能夠給DVD碟機制造商帶來(lái)巨大的利潤。其價(jià)格相差達到5-6百人民幣。為了突出這個(gè)產(chǎn)生價(jià)格差的概念，做好HDMI接口的效果是必然的，這就導致消費者誤以為HDMI效果遠勝VGA效果，卻不知道這是為了概念炒作。而這兩個(gè)接口的制造成本有這么大的差距嗎?我們對比顯卡就是明證：帶HDMI接口和不帶HDMI接口的顯卡，價(jià)格差距并不大，效果差距也不大。

　　HDMI視頻技術(shù)的固有缺點(diǎn) ：

　　1） HDMI是外部接口，對于視頻的分辨率和色深的提升能力有限 。

　　HDMI規范書(shū)雖然突出高帶寬和高色深概念，但是限于HDMI前面的計算機內部信號和后端液晶驅動(dòng)電路的限制，不可能有太大的提升，真正能夠做到未來(lái)的具有很大提升空間的視頻標準是Displayport，他不僅僅可以作為外部信號的接口(設備to設備)，也可以成為內部信號標準(IC to IC)，統一計算機內部和液晶面板的驅動(dòng)電路。從而實(shí)現計算機內部信號直接驅動(dòng)液晶面板。類(lèi)似于筆記本的液晶顯示技術(shù)，筆記本是直接使用LVDS技術(shù)驅動(dòng)液晶面板。

　　2） HDMI兼容性不好。

　　由于HDMI的固件升級困難，HDMI1.1版本的設備將無(wú)法使用HDMI1.3協(xié)議，所以如果你購買(mǎi)了HDMI 1.3版的DVD碟機，HDMI 1.3接口的液晶電視，但是采用的HDMI1.1的線(xiàn)材，那么你就老老實(shí)實(shí)讓它跑HDMI1.1的協(xié)議吧。同時(shí)，同樣具有HDMI接口的不同設備間也會(huì )出現不兼容不能顯示的問(wèn)題，HDMI對設備的檢測采用的是窮舉法，在兼容性上具有先天局限。

　　總述：

　　HDMI接口整合了音頻、HDCP版權協(xié)議、數字視頻信號等，使用上確實(shí)比VGA接口方便，但單從視頻清晰度上，HDMI并不占有多大的優(yōu)勢地位。所以我們看到家電領(lǐng)域對消費者狂炒HDMI高清概念，而技術(shù)務(wù)實(shí)的IT行業(yè)并不哄炒HDMI概念。而這些炒作的造成的誤解、炒作者本身的技術(shù)素質(zhì)令人目瞪口呆：大多數家電銷(xiāo)售員對于一些基本的常識都不清楚，而宣傳這些概念的時(shí)候也是口若懸河。還是引用一段技術(shù)界對HDMI的評價(jià)來(lái)做這個(gè)總結吧：

　　HDMI是一種很不錯的消費電子產(chǎn)品接口，但VESA認為它并非PC機顯示器接口的最佳解決方案。它在PC機顯示器(請查看對照表，這可能完全影響到未來(lái)顯示器的發(fā)展趨勢)的分辨率和顏色深度方面性能比較有限。HDMI只是非常出色的A/V接口，而不是廣泛通用的顯示接口。HDMI規范無(wú)法將設備內部和外部的顯示接口統一起來(lái)，它主要面向消費電子設備 。(來(lái)源：電子系統設計)