DVI与HDMI：视频传输的数字化革命

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消费者对高清晰度影音内容的需求不断增加，家庭影音娱乐也迎来数字化时代，为迎合市场对影音质量越来越高的要求，视频传输接口技术也在不断演进，其中新一代的DVI（Digital Visual Interface）和HDMI（High Definition Multimedia Interface）这两个规格最受业界瞩目。

      DVI主导PC领域

       DVI（数字视频接口）是液晶显示器逐渐在PC上普及后才有的新的接口规格，如果不使用DVI接口，则传统的PC显示卡先要通过DAC将数字视频信号转换成模拟的RGB信号后，再传输至CRT显示器，透过垂直、水平磁极与电子光束成像。PC开始采用数字液晶显示器后，为了兼容过往的CRT模拟接口，依然接收RGB模拟信号，然后转换成数字信号，再进行液晶阵列的成像驱动，整个显示过程变成迂回的数字输出-数模转换-模数转换-数字输入，因此，信号转换的损耗很大，造成信号劣化，传输距离也只停留在2-3米，同时花费了更多成本。DVI的出现，正是提供了数字输出-数字输入的快捷方案。如今的PC显示卡都逐渐改成以DVI为原始数字信号输出，若还有使用传统CRT显示器的需求，才自DVI的数字信号转换成模拟信号输出。

       DVI由 Intel、Silicon Image、HP、IBM、 NEC、Compaq和Fujitsu七家厂商发起成立的DDWG（Digital Display Working Group）所制定，采用了Silicon Image 公司的最小化传输差分信号（TMDS）编码方式。DVI实现并串/串并转换，在发送端把并行的视频信号转换成串行的TMDS编码信号，在接收端再把TMDS信号还原成视频信号，这里的视频信号是指未经压缩的原始信号。DVI技术标准规定其工作频率为165MHz，因此单一10位的TMDS传输链路可以提供1.65Gb带宽，双条传输链路时带宽超过2Gbps，除了满足PC领域的1600x1200、85Hz的UXGA、2048x1536、75 Hz的QXGA分辨率外，HDTV所用的720 p、1080 p、 1080i 视频格式也在支持之列。

       近年来DVI已经成为液晶显示与笔记本电脑最成功的数字接口，市场份额已经超过3成， In-Stat/MDR更预期到2007年其市场的占有率将达到七成。同时DVI也对CE领域产生了一些影响，特别是随着液晶电视开始进入市场，CE也在积极迈向数字化， DVI最初被认为同样适合CE领域，特别是DVI后来允许选用HDCP（高带宽数字内容保护）防拷贝机制，使得众人皆认为DVI一样可以在CE领域大行其道。

       然而事实并非如此，DVI对于PC而言已足够，但在CE上仍然有些不适用。DVI未能真正获得CE业者的青睐，从去年开始，数字视频接口市场产生了明显变化，新兴的HDMI（高清晰度多媒体接口）在全球范围内迅速获得广泛接受，在CE市场上大有取代DVI之势。



       以目前情形来看， PC及其外设是DVI标准最能有所发挥的市场， In-Stat/MDR表示，在2008年底以前，DVI将在大多数液晶显示器和商用投影仪中得到应用。此外，尽管规模较小，显示器标志牌未来市场的成长也将带动DVI的普及。

       值得一提的是，伴随着PC与CE的融合趋势，HDMI也开始向家庭娱乐多媒体PC市场渗透。对此，In-Stat/MDR的分析报告也指出，更多的主流台式PC图形卡多已内建成本相对较低的DVI接口，另一方面，当下PC仍然采用南北桥分别处理音视频的架构，虽然DVI仅能传输视频，但PC市场还是会大幅采用DVI规格，短期内DVI的主导地位仍然十分稳固，HDMI还难以在这一领域对DVI构成真正的威胁。

      HDMI布局CE市场

       虽然DVI不适合CE领域，但不代表DVI的经验与技术不能沿用，事实上HDMI是针对DVI的不足之处予以改进，在其基础上发展而来的。与DVI相比，HDMI不仅兼容PC的模拟RGB视频信号，还可以支持传统的电视亮度色差信号（YPbPr）。 HDMI虽然仅有一条传输链路，但带宽速度达到5Gbps，在传输无压缩数字高清视频的同时也一并整合了多声道音频信号。此外，HDMI接口体积更加小巧，本身加载的HDCP保护功能可以防止信号、图象数据的非法拷贝。

       HDMI的创始者包括Silicon Image以及Hitachi、Philips、Thomson、Sony、Panasonic、Toshiba六家CE业者。这些公司于2002年4月成立了HDMI工作小组（HDMI Working Group），之后于同年12月发布了1.0 规格，又在2004年5月发布了最新的HDMI1.1规格。

       从去年开始，在CE领域DVI正不可避免的向HDMI过渡，这一进程在今年更会加快。In-Stat/MDR的统计数据显示，去年约有300万电视机采用了HDMI连接器，占数字电视市场18%的份额。预计到2006年约有2000万台电视机将采用HDMI，市场份额将升至42%。

       到底HDMI的拓展速度有多快呢？HDMI Licensing, LLC.总裁Les Chard表示：HDMI正在全球范围内被广泛采纳，迅速成为高清晰度视频的事实上连接标准，目前已有超过400种采用HDMI规格的CE产品，全球有200多家企业获得HDMI使用授权，已经采用HDMI的产品已电视占最多数，当中包括LCD TV、PDP TV、CRT投影电视、DLP投影电视等等，其他产品则以DVD播放器和机顶盒为主。

       许多不同的标准团体都在其标准中融入了HDMI。美国FCC强制规定从今年7月1日起，所有数字电视及其周边产品都必须内建带有HDCP的DVI或HDMI接口，此外，DVD拷贝控制联盟也认定HDMI为DVD播放器的一个数字输出标准。欧洲、日本和韩国很快也会有类似的要求。



       在消费电子市场的带领下，针对PC的高清晰内容正变得越来越丰富，特别是微软发布的支持HDTV的Windows Media Center Edition，使得PC与CE的融合之势更加明显。HDMI也希望在家庭娱乐多媒体PC市场上分一杯羹。前不久Silicon Image公司即推出了业界首款面向台式和笔记本电脑的HDMI接口发送器。HDMI未来也有可能扩展到手持的多媒体装置中，尤其是目前正获得市场普遍关注的PMP（便携式多媒体播放器）产品。

      Silicon Image打芯片头阵

       在芯片方面，Silicon Image公司是首要的关键业者，作为DVI和HDMI标准的制定先锋，Silicon Image是业界首个推出DVI和HDMI芯片产品以及首个支持HDCP芯片量产的厂商。该公司在扩充DVI产品线的同时也在积极推广HDMI，其PanelLink芯片的发货量已超过了1亿颗。IP授权也是该公司整体策略的一部分，HDMI Licensing, LLC是Silicon Image公司的全资子公司，负责HDMI标准的推广、许可。同时作为HDCP技术规范的一个贡献者，Silicon Image设计了业界唯一的HDCP测试协议，并正在其PanelLink Cinema 测试中心对范围广泛的第三方产品进行HDCP功能测试。

   

图1 DVI/HDMI发送、接收系统的基本结构

   

图2 Silicon Image 首款支持PCI Express的DVI发送器

      结语

       为了满足PC和CE两大市场的应用，高速数字视频接口技术有了DVI和HDMI两种不同的标准，但实际上这两种技术的本质是相同的。伴随着数字家庭概念和Media Center PC的流行，相信DVI和HDMI的普及将指日可待