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[知識與技術] HDMI傳輸方式能基本滿足現階段4K超高清影像信號的傳輸要求

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    發表於 2014-4-8 14:28:48 | 顯示全部樓層 |閱讀模式

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    HDMI傳輸方式能基本滿足現階段4K超高清影像信號的傳輸要求

    2014-4-03 影音中國



    如何才能實現4K超高清顯示?傳輸方式是我們需要考慮的一個重要因素。在專業的數字電影投影機領域,絕大部分的4K數字投影機都是採用6G UHD-SDI或12G UHD-SDI的(超高清數字串口界面)的方式來實現4K超高清視頻信號的傳輸。而在民用顯示產品領域,現階段不管是平板電視與家用投影機都是採用HDMI的傳輸方式,那麼究竟HDMI勝任4K超高清的傳輸?確實是一個值得我們深究的重要問題。



    在高清顯示普及的今日,HDMI是一種非常成功的數字信號傳輸方式,它將音視頻信號傳輸合二為一,讓用戶的使用變得更為簡單,廣受消費者的認可。自從2003年正式推出到現在HDMI標準就已經歷了6種不同的版本,而真正在技術上支持超高清視頻信號傳輸的只有HDMI 1.4以上版本。但目前絕大部分超高清平板電視與家庭影院投影機都是採用HDMI 1.4/1.4a/1.4b的端子,我們只能在CES2014上發現少數最新的頂級機型才配備了對4K顯示兼容性更強的HDMI 2.0端子。




    早在2009年5月,HDMI 1.4標準就已經誕生,讓HDMI端子真正具備4K傳輸的能力,只是當時我們的關注的焦點沒在4K上,而是在當時如日中天的3D高清顯示領域。HDMI 1.4的推出事實上是為了解決HDMI端子在傳輸3D視頻信號的兼容性問題,而並非刻意針對4K信號傳輸。在物理性能上,HDMI 1.4與HDMI 1.3基本上是一致的,最高可用視頻傳輸帶寬為8.16Gbit/s,理論上都能支持4K/30p(8bit)的信號傳輸,只是HDMI 1.4就得到了官方的支持。因此,只要你所使用的超高清平板電視或家庭影院投影機是採用HDMI 1.4版本的端子就一定支持4K/30p(8bit)的信號傳輸,而HDMI 1.3版本的機型也未必不能支持。

    真正代表HDMI開始全方位支持4K超高清信號傳輸的是HDMI 2.0標準。首先,HDMI 2.0標准在物理性能上與HDMI 1.4有了不少的飛躍,從原本8.16Gbit/s的可用視頻傳輸帶寬提升到14.4Gbit/s,可以真正滿足4K/60p(8bit)信號的傳輸。其次,HDMI 2.0標準完整支持Rec.2020的色域空間標準,符合超高清影音技術未來的發展趨勢。另外,HDMI 2.0標准在視頻方面還支持2條不同的視頻信號傳輸,實現雙屏顯示,同時也支持21:9寬屏顯示規格。而音頻傳輸方面,HDMI 2.0最高可以支持32聲道的音頻信號傳輸,以適應未來家用多聲道環繞聲技術的發展。



    HDMI 2.0也首次支持YCbCr 4:2:0的4K超高清視頻信號。事實上,YCbCr 4:2:0主要是針對10bit、12bit與16bit的高色深4K/60p的超高清信號傳輸,畢竟HDMI 2.0的有效傳輸帶寬不高,就必然要採用色彩二重採樣的分量視頻壓縮傳輸方式。而YCbCr 4:2:0很明顯是針對將來有機會面世的採用4:2:0壓制方式的藍光4K片源,只要其正式推出市場就能支持。



    HDMI對於4K超高清信號傳輸仍有不少的限制

    在分析Rec.2020標準的時候,就曾指出,由於4K或8K超高清顯示的圖像往往較大,要清晰地看到高速動態影像的細節就需要將幀率提升到60Hz甚至是120Hz。同時Rec.2020標準也規定了超高清系統的色深應該要達到10bit或12bit的水準。因此,HDMI必須能夠滿足最低4K/60p(10bit)或4K/60p(12bit)的超高清視頻信號的傳輸要求。遺憾的是,目前HDMI 2.0標準的可用視頻傳輸帶寬僅為14.4Gbit/s,無法傳輸15Gbit/s的4K/60p(10bit)的超高清視頻信號,更不用說18Gbit/s的4K/60p(12bit )信號。



    如果你一定要傳輸4K/120Hz的超高清影像信號,你只能夠等待下一個版本HDMI標準的推出。不過,如果你的顯示設備帶有DisplayPort 1.3標準的視頻輸入端子,那麼就能夠實現4K/120Hz(8/10bit),因為其可用的視頻傳輸帶寬達到了32Gbit/s。



    最後講講關於HDMI 2.0在使用方面的細節問題。HDMI 2.0所使用的接口完全兼容與HDMI以上的標準,同時在HDMI線材方面也沒有特殊的要求,只需要用戶採用High Speed​​高速線材即可。至於有玩家提出的HDMI 1.4版本的機型能否通過升級實行HDMI 2.0功能的問題,HDMI官方表示其並不提供相關的升級服務,當時有可能設備廠家通過固件升級來實現。具體方面的操作還有待大家慢慢摸索。




















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