中心議題：

• HDMI系統(tǒng)深色應(yīng)用

解決方案：

• 采用標(biāo)準(zhǔn)、告訴電纜
• HDMI1.3設(shè)備

高清媒體接口(HDMI)已成為高清電視(HDTV)與其顯示內(nèi)容媒體源之間的標(biāo)準(zhǔn)接口。HDMI1.3版本傳輸?shù)囊曨l數(shù)據(jù)將具有更高的分辨率,呈現(xiàn)出來的清晰、明快的畫面內(nèi)容也將比以往更為豐富。HDMI1.3版本的特點包括深色技術(shù)(DeepColor)帶來的更加生動鮮明的色彩,以及多項其他改進(jìn),如更為出色的聲音與畫面的同步功能、支持無損高清音頻格式、xvYCC擴(kuò)展色譜以及全新的小型連接器等。

深色系統(tǒng)能夠提供10位、12位和16位的色深(RGB或YCbCr),從而為用戶帶來更為鮮艷的色彩和更為逼真的電視體驗,解決了當(dāng)今高對比度顯示技術(shù)常見的帶狀干擾(bandingartifacts)問題。深色技術(shù)能夠在最暗的黑色值和最亮的白色值之間提供更多灰色陰影,從而提高了對比度增加后的顯示質(zhì)量,能在屏幕上呈現(xiàn)出更為流暢的色彩圖像。

新版本還增加了對xvYCC色彩標(biāo)準(zhǔn)的支持,從而極大地擴(kuò)展了現(xiàn)有高清電視的色譜,在屏幕上實現(xiàn)肉眼能夠分辨出的所有色彩,且呈現(xiàn)更為精準(zhǔn)(見表1)。

這種先進(jìn)的色彩顯示技術(shù)將被應(yīng)用于新型高清設(shè)備中,如高清DVD與藍(lán)光播放器等,但是否將深色內(nèi)容應(yīng)用于磁盤中將取決于內(nèi)容提供商。深色技術(shù)還被應(yīng)用于最新的游戲機(jī)產(chǎn)品中,如索尼PlayStation3(見圖1),為游戲機(jī)玩家?guī)砀鼮樯鷦拥挠螒蝮w驗。

圖1運(yùn)用HDMI1.3版本的系統(tǒng)

為了完全實現(xiàn)源設(shè)備和高清電視之間的高數(shù)據(jù)傳輸速率,系統(tǒng)所用電纜必須能夠處理更強(qiáng)的帶寬信號。HDMI1.3版本定義了兩種新型電纜,廠商根據(jù)不同的系統(tǒng)進(jìn)行選擇：

•標(biāo)準(zhǔn)電纜(也稱為1類電纜)：這種電纜支持的最高數(shù)據(jù)速率可達(dá)75MHz,對應(yīng)于720p和1080i分辨率。

•高速電纜(也稱為2類電纜)：這種電纜支持的數(shù)據(jù)速率可達(dá)340MHz,對應(yīng)于1080p分辨率、深色與高刷新率。
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雖然現(xiàn)有的電纜大部分被測定為標(biāo)準(zhǔn)電纜,但其中的許多產(chǎn)品(尤其是3米或3米以下長度的電纜)只需對特性進(jìn)行重新設(shè)定就能通過高速電纜測試。集成在HDMI接收器上的片上平衡電路是使電纜獲得極限性能或更大長度,以支持最高可達(dá)340MHz高數(shù)據(jù)速率的關(guān)鍵因素。當(dāng)HDMI接口在高速率下被阻斷時,這種平衡電路能夠為信號衰減提供顯著補(bǔ)償。

系統(tǒng)實施

為實施HDMI1.3版本的深色技術(shù),設(shè)計者應(yīng)注意兩個關(guān)鍵領(lǐng)域的問題：更高的數(shù)據(jù)速率與更高色深度。在深色技術(shù)中,每一幀必須傳遞更多的色彩數(shù)據(jù),因此數(shù)據(jù)速率更高。在HDMI1.3標(biāo)準(zhǔn)下,最大單鏈接帶寬已增加到340MHz,使合計數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到10.2Gbps。大帶寬允許顯示技術(shù)支持視頻以更高的幀速率傳輸(如120Hz),且每視頻幀能傳遞更多色彩數(shù)據(jù)。

HDMI1.3設(shè)備的接收與發(fā)送電路必須配備更寬的內(nèi)部數(shù)據(jù)通道,以適應(yīng)最高可達(dá)每分量(component)16位的色深(12位是現(xiàn)有深色設(shè)備支持的最常用色深)。任何實施了深色技術(shù)的ASIC都必須增加芯片上數(shù)據(jù)通道的寬度,以擴(kuò)大幀緩沖,并增加邏輯電路內(nèi)部速度以便在相同的幀時間內(nèi)處理更多數(shù)據(jù)。

使用現(xiàn)有壓縮標(biāo)準(zhǔn)(如MPEG2、MPEG4、H.264、AVC等)編碼的內(nèi)容為每像素分量8位色彩,但源電路的視頻處理仍可將8位字?jǐn)U展為10位或更高,以更高位數(shù)確保處理過程中的色彩精準(zhǔn)度。處理過程可能會改變色彩界限,采用8以上的位數(shù)以精確再現(xiàn)信號。即使對于具有8位色彩調(diào)色盤的DVD播放器、機(jī)頂盒或高清電視,在視頻處理中運(yùn)用深色技術(shù),仍可使其畫質(zhì)獲得明顯提高。最令人驚喜的是,這項新標(biāo)準(zhǔn)可以實現(xiàn)在本地創(chuàng)建,并且使用8位以上色深對內(nèi)容完成處理。

處理30位、36位和48位像素的能力,即在4:4:4色空間(原始對象)中意味著每個色彩分量為10位、12位和16位,能夠提供優(yōu)質(zhì)畫面。高精度10位與12位色深可被任何源設(shè)備或處理器用于視頻處理并擴(kuò)展原有的8位數(shù)據(jù),同樣,某些顯示器也可將其用于內(nèi)部視頻處理。一些顯示器中的嵌入式處理器可擴(kuò)展所需比特位,以實現(xiàn)對8位/分量的透明支持,并實施附加處理,以最小化帶狀干擾。

連接源設(shè)備與接收器

任何源設(shè)備與接收器之間的HDMI連接都具有智能化的特點,即接收器的EDIDROM芯片將顯示所支持的全部音頻和視頻格式,包括色深模式。這種方式可以使用戶享受到經(jīng)過自動優(yōu)化、達(dá)到最佳質(zhì)量模式的音頻與視頻體驗,所有連接在一起的HDMI設(shè)備都能夠?qū)@種功能提供相互支持。

在讀取接收器的容量之后,源設(shè)備將進(jìn)行自我設(shè)置,使用接收器支持的恰當(dāng)?shù)囊曨l時序和色深格式發(fā)送數(shù)據(jù)流。如果與接收器相連的具有深色功能的源接口只支持8位色深而不支持深色功能,那么源設(shè)備必須發(fā)送被編碼為8位色深的視頻。如果源設(shè)備不支持連接至深色接收器的色深接口,那么此源設(shè)備須尋找另外一種接收器能夠支持的色深模式(如8位模式),再輸出合適的兼容視頻信號。