| HDMI技術(shù)詞匯解析（引自新電子科技雜志） 作者：陳乃塘 |
研讀技術(shù)規格的第一步首先是要將該規范涉及的專(zhuān)業(yè)詞匯搞懂，以免造成研讀過(guò)程中不必要的認知誤解。而利益團體制定的技術(shù)規格多少有點(diǎn)貿易障礙的味道在里面，版本變化速度又難以捉摸。古人說(shuō)“入山看山勢”，真是很有智慧的觀(guān)點(diǎn)。本文就從基本的技術(shù)詞匯著(zhù)手，為技術(shù)人員更好地掌握HDMI知識作好鋪墊。
HDMI連接線(xiàn)必須傳送四對差動(dòng)信號才能構成TMDS數據信號與時(shí)鐘信號，為主要傳輸干道（圖1）。VESA DDC信道也通過(guò)HDMI接口來(lái)傳送。源端設備（Source）與目標端設備（Sink）之間則用它來(lái)交換配置與狀態(tài)信息。對任何接口來(lái)說(shuō)，選擇一條品質(zhì)好的連接線(xiàn)都是相當必要的。
本文保持了一些詞匯的原文而不作中文翻譯，目的是為了減少失真。
◆ BCH：是Bose、Chauduri、Hocquenghem三家發(fā)展公司的簡(jiǎn)稱(chēng)，這里代表的是HDMI使用錯誤修正的技巧?？梢詤⒖?span lang="EN-US">R. T. Chien，“Cyclic decoding procedures for Bose-Chauduri-Hocquenghem codes” IEEE Trans. Inform. Theory，IT-10，pp357～363，1964。
◆ 壓縮音頻（Compressed Audio）：泛指在HDMI接口上傳送的壓縮音頻數據，如MP3、WMA、AAC等，甚至原音重現的線(xiàn)性脈沖代碼調制（L-PCM）立體聲或專(zhuān)家喜愛(ài)的一個(gè)位音頻（One Bit Audio）。
◆ Downstream：指音/視頻數據流動(dòng)的方向，以流向顯示器（Sink端）為下行方向，對USB接口而言則指流向外圍設備。
◆ DVD-Audio：當初與SACD（Super Audio CD）均是CD的下一代音樂(lè )光盤(pán)規范。“DVD Specifications for Read-Only Disc”，“Part 4：Audio Specifications”。遺憾的是，在市面上要購得這種音樂(lè )光盤(pán)似乎相當不容易，圖2為DVD Audio player的產(chǎn)品范例。
◆ HDMI Source：泛指一切具有HDMI接口的輸出設備（圖3）。
◆ HDMI Sink：泛指一切具有HDMI接口的輸入設備。
◆ HDMI Repeater：同時(shí)具有一個(gè)或多個(gè)HDMI輸入與一個(gè)或多個(gè)HDMI輸出的設備，同時(shí)兼具了HDMI Source與HDMI Sink的功能，如AV擴大機等。
◆ Multi-Channel：指音頻的多聲道，俗稱(chēng)聲音環(huán)繞，如家庭劇院DVD片常用的Dolby Digital AC-3就是六聲道（圖4）。為了迎接Blu-Ray及HD DVD下一代影音/光盤(pán)的到來(lái)，業(yè)界已提出了7.1聲道的概念，www.dolby.com可提供更多信息。
◆ One Bit Audio：Delta-Sigma調制的比特流，SACD就是采用該技術(shù)的代表產(chǎn)品。SACD是Sony提出的以DVD為存儲媒體的下一代音樂(lè )存儲規格，其最大特色在于摒棄傳統CD采用的PCM而改用Delta-Sigma調制方式，它隸屬于PWM（Pulse Width Modulation）。PWM不同于PCM采樣以信號振幅大小為主，而是改為記錄當前數據數值大于或小于前一個(gè)數據，技術(shù)相當復雜。Philips推出的Bitstream也屬此類(lèi)技術(shù)。Sony將其改良的Delta-Sigma調制技術(shù)命名為DSD（Direct Stream Digital）（圖5）。
One Bit Audio Consortium有一份規范可供參考：Specifications for 1-bit-coding Data File，Version 1.0，September 2002。
◆ CEC Root Device：是一個(gè)物理層地址0.0.0.0，沒(méi)有HDMI輸出的設備，通常為顯示器終端。
◆ Super Audio CD：簡(jiǎn)稱(chēng)SACD。“Super Audio CD System Description”清楚地描述了光盤(pán)數據格式，參考www.licensing.philips.com。www.super-audiocd.com可找到不少硬件或音樂(lè )軟件的信息。
◆ Video Format：視頻格式，這是視頻的精華所在，每種格式的定義包含了視頻格式的時(shí)序、畫(huà)面比例（Aspect Ratio）及色度空間（Colorimetry Space）。Colorimetry這個(gè)單詞在光技術(shù)辭典或大英百科全書(shū)中的解釋是“比色法”或“測色法”，是測定可見(jiàn)光譜區電磁輻射波長(cháng)和強度的方法。這種方法廣泛用于吸光物質(zhì)的鑒定及其濃度的測定，成立于1913年的CIE定義了一份“CIE Colorimetry Specifications”測色數據規范。
◆ Video Format Timing：隨著(zhù)視頻格式的相對波形變化，畫(huà)面的比例關(guān)系也會(huì )有所影響，如720×480p@4:3及720×480p@16:9。
◆ YCBCR：說(shuō)到這個(gè)專(zhuān)業(yè)名詞，就必須先來(lái)探討色彩空間（Color Space）的基本涵義。簡(jiǎn)單地說(shuō)，色彩空間就是為了表現顏色而將數字組合的方法，最終目的是忠實(shí)再現色彩，尤其是數字方式的呈現。無(wú)論是數字顯示還是數字印刷，這都是不可或缺的。常見(jiàn)的色彩模式有RGB、YCbCr、CMYK等。就RGB色彩空間來(lái)說(shuō)，有sRGB（standard RGB）及AdobeRGB兩種。其中sRGB是IEC國際電氣標準委員會(huì )所制定的國際標準規格，同時(shí)也是Windows中預設的色彩空間，一般顯示器、打印機、數碼相機等均以此為基準，以減少各個(gè)設備間的色彩調整。而AdobeRGB，顧名思義是Adobe System公司提倡的色彩空間定義，其色彩再現的領(lǐng)域更為寬廣，無(wú)論是印刷或色彩校正都高度適合，因此適用于出版領(lǐng)域內嚴格的需求（圖6）。
此外，涉及音/視頻的縮寫(xiě)字也不少，無(wú)論是組織還是特定名詞都有加以理清的必要，這里就HDMI規格中比較值得探討的項目按步解讀：
◆ ANSI（American National Standards Institute）：美國國家標準協(xié)會(huì )，成立于1918年，官方網(wǎng)站www.ansi.org。SCSI接口的規范最早就是由ANSI所規范。
◆ AVI（Auxiliary Video Information）：InfoFrame架構是在EIA/CEA-861B下定義為從源端設備到顯示設備傳輸輔助數據。
◆ CEA（Consumer Electronics Association）：消費電子公會(huì )，也是全美最大消費性產(chǎn)品大展CES的主辦單位，官方網(wǎng)站：www.ce.org。
◆ CEC（Consumer Electronics Control）：HDMI接口的一條信號線(xiàn)，用于連接HDMI裝置的控制。
◆ DDC（Display Data Channel）：由VESA組織所規范，為了達成PnP的理想，讓顯示器將制造商、型號、分辨率等固有數據告知計算機端。從電氣角度來(lái)看，采用了接地-時(shí)鐘-數據的三線(xiàn)式串行通信，并規定送出的數據格式是EDID（Extended Display Information Data）。
◆ DDWG（Digital Display Working Group）：成立于1999年4月，是制定DVI規范的組織，DVI的Logo也是該組織的商標（圖7）。官方網(wǎng)站：www.ddwg.org。
◆ DTD（Detailed Timing Descriptor）：是一個(gè)表格型的數據結構。EIA/CEA-861B需要DTD。
◆ EDID（Extended Display Identification Data）：延伸顯示辨識數據。目前市面上有通過(guò)USB接口讀取EDID信息的工具（圖8）。
◆ EIA（Electronic Industries Alliance）：總部設在美國維吉尼亞州阿靈頓市，擁有4,300家企業(yè)成員的高科技行業(yè)協(xié)會(huì )組織——美國電子工業(yè)協(xié)會(huì )，也是ANSI公認的標準機關(guān)之一，從事產(chǎn)業(yè)界各種調查或規格制定，例如眾所周知的RS-232接口以及EIA/TIA-568B的以太網(wǎng)絡(luò )用對絞線(xiàn)。官方網(wǎng)站：www.eia.org。
◆ HDCP（High-bandwidth Digital Content Protection）：是英特爾公司開(kāi)發(fā)一種規格，主要是為數字內容通過(guò)DVI/HDMI接口時(shí)提供保護。簡(jiǎn)單地說(shuō)，可將它看成一種防止數字影像信號被盜錄的加密方式。“High-bandwidth Digital Content Protection、Revision 1.1”（2003年6月9日），由Digital Content Protection LLC所管理。傳送端HDCP與接收端HDCP會(huì )進(jìn)行認證（Authentication），否則雙方不能正常運作。也就是說(shuō)，設備之間必須HDCP相對應才能正常工作（圖9）。
◆ IEC（International Electrotechnical Commission）：國際電子、電機委員會(huì )創(chuàng )立于1906年，是負責審核采納電子、電機標準的國際標準組織，與ISO是互補的國際標準組織。官方網(wǎng)址：www.iec.ch。
◆ IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）：電機電子工程師協(xié)會(huì )，這可以說(shuō)是世界上電子電機領(lǐng)域最大的學(xué)會(huì )，在全球150個(gè)國家中共計有超過(guò)38萬(wàn)的會(huì )員。在計算機領(lǐng)域中，以網(wǎng)絡(luò )為對象的802系列表現最為出色，而1394也出自于IEEE。官方網(wǎng)址：www.ieee.org/portal/site。
◆ ITU（International Telecommunications Union）：電訊發(fā)展研討會(huì )或稱(chēng)國際電訊聯(lián)盟，本部設于瑞士日內瓦，由多個(gè)國家、地區的政府及商業(yè)機構組成，共同合作發(fā)展環(huán)球電訊網(wǎng)絡(luò )及服務(wù)。ITU成立于1865年，并在1947年成為聯(lián)合國下屬的通信管理組織，專(zhuān)門(mén)處理跨政府間的通信規則建立、協(xié)調及管理，并制定通信協(xié)議。官方網(wǎng)站：www.itu.int。目前我們所使用的通信設施如電話(huà)、手機、傳真、E-mail甚至是收音機或電視等，幾乎都是ITU衍生出來(lái)的產(chǎn)物。旗下有三大部門(mén)：
ITU-R ITU Radiocommuni cation Sector（ITU無(wú)線(xiàn)通信部門(mén)）；ITU-T ITU Telecommunication Standardization Sector（ITU電氣 通信標準化部門(mén)）；ITU-D ITU Telecommunication Development Sector（ITU電氣通信開(kāi)發(fā)部門(mén)）。
◆ L-PCM（Linear Pulse-Code Modulation）：DVD-Video聲音格式常用的有LPCM、Dolby Digital及DTS，其中LPCM通常是16Bits、48kHz立體聲信號，與Dolby Digital同屬于DVD標準音頻規格（圖10）。
◆ SMPTE（Society of Motion Picture & Television Engineers）：電影電視工程師協(xié)會(huì )，官方網(wǎng)站：www.smpte.org。
◆ TMDS（Transition Minimized Differential Signaling）：是DVI/HDMI傳送數字信號的傳輸方式，由Silicon Image公司根據PanelLink標準化的規格。TMDS最大的特征是通過(guò)一個(gè)連結（Link），即四個(gè)通道（Channel）將RGB與時(shí)鐘信號傳送出去。一個(gè)連結表示1280×1024（85Hz）的分辨率，兩個(gè)連結就可以表示1600×1200的分辨率。
◆ VESA（Video Electronics Standards Association）：官方網(wǎng)站：www.vesa.org，圖13給出了測試眼圖范例。
總之，HDMI雖然只是一個(gè)傳輸Audio、Video的輸出/入接口，但對于音/視頻的各種相關(guān)技術(shù)如色彩學(xué)、視頻格式（RGB、YCBCR 4:4:4、YCBCR 4:2:2等）、壓縮方式等，都必須有充分的認知才能將HDMI運用得精彩。
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