HDMI 版本升级最基础的简介

高解析多媒体影音介面(High Definition Multimedia Interface, HDMI)是一种在家电以及3C产品上相当普遍的影音传输介面,HDMI支援高解析度视讯以及多通道高传真音讯,消费者可以从中获得更好的影音体验。同时HDMI也支援双向传输的CEC(Consumer Electronics Control)功能,可以用来控制当下透过HDMI线缆连接在一起并支援CEC协定的装置,另外也支援ARC(Audio Return Channel)功能,显示器可以利用ARC的功能将声音讯号透过同一条HDMI线缆回传到家庭剧院等装置,以减少多余线材的使用.

HDMI线缆是否符合使用者的需求取决于「线材」及「连接器」两个部分。线材决定线缆的频宽,对应到线缆传送的最高解析度;连接器则决定线缆能够连接的设备种类。HDMI线缆能传输的资料量取决于TMDS通道上时脉的速度,根据最高时脉上限的不同,可以分为下列四种不同的HDMI线缆规格:(1) Category 1 cable、(2) Category 2 cable、(3) Premium HDMI cable、(4) Category 3(48Gbps) cable,其中详细的时脉规格如下:

Category 1 cable: 最高支援的TMDS时脉为74.25MHz,频宽为2.25Gbps,可传输720p/1080i 60Hz的影像.

Category 2 cable: 最高支援的TMDS时脉为340MHz,频宽为10.2Gbps,可传输4K2K 30Hz的影像.

Premium cable: 最高支援的TMDS时脉为594MHz,频宽为5.94Gbps,对应到HDMI 2.1的最高频宽,可以传输4K2K 60Hz的影像.

Category 3 cable: 除了TMDS模式之外,同时也支援FRL模式,频宽最高可达48Gbps,可以传输8K 60Hz不经过压缩处理的影像.

当HDMI从1.3版更新至1.4版时,新增加支援乙太网路功能,让不同装置透过其连接的HDMI线缆就能共享网路功能,不需要连接额外的网路线。如果支援此功能的线缆,会在名称之后加注「附乙太网路」(with Ethernet)的字样。

另外,针对「车用线缆」(Automotive)HDMI1.4b规范有其专有的定义。车用线缆由于使用上有其限制,因此支援的频宽较低,最高时脉只到74.25MHz(Category 1 Automotive),由于考虑到汽车内部环境通常比室内严苛许多,为了能够承受颠簸、高低温变化等各项因素,对连接稳定性、抗震、防潮等环境承受度都有一定要求,所以在连接器上会使用机构经过特别设计且尺寸较大的Type-E连接器。

在连接器部分,HDMI协会共定义了下列五种:

Type A

为市面上最常见的HDMI连接器种类,共设计有19pin,一般笔记型电脑、DVD播放器、电视、电脑萤幕等设备上都採用此种类。

Type B

设计有29pin,频宽为Type A的两倍。理论上能够传输WQXGA(2560×1600)的高解析度,但是当时的HDMI 晶片无法运作在那麽高的时脉速度,所以市面上并没有产品採用。

Type C

又称做mini-HDMI连接器,为19pin的设计,但针脚排列成单排,而且有著比Type A稍小的体积,有时候会在一些薄型笔记型电脑或是电脑萤幕上使用。

Type D

又称做micro-HDMI连接器,同样为19pin的设计。Type D介面比Type C又缩小了大约一半的面积,很适合数位相机、平版电脑等以轻薄短小设计为诉求的可携式装置使用,有时候也会在笔记型电脑上看见。

Type E

此种类专为车用线缆设计,有与其他种类相同的19pin设计,差别在线缆相连的地方有著机械锁的设计,能够在车辆行进中确保连接的稳定性。是一般消费者在市面上不常见到的种类。

在HDMI的规格中,规范了了许多线缆及连接器的类型,如表(1)所示,其中Type B连接器由于规格设计上的定义,并没有受到厂商的青睐,目前採用这类型连接器的产品在市面上是看不到的。目前市场上採用Type C及Type D连接器类型的产品并不普及,多少降低了厂商使用的意愿。最主要的原因还是,消费者在市面上购入的大都是採用Type A类型连接器的HDMI线缆,所以一般带有Type C及Type D类型的装置,必须再额外搭配适配器才能转接上Type A线缆,额外的转接需求会使消费者在使用上觉得不方便。

在2013年HDMI 2.0规格发佈之后,HDMI介面能够乘载的最大频宽来到了18Gbps,将近HDMI 1.4时期10.2Gbps的两倍。但是HDMI 2.0的规格当中并没有新增线缆规格,因此并不存在坊间俗称的「HDMI 2.0线缆」。

在短距离的讯号传输,讯号衰减尚不明显,理论上选用品质较好的高速HDMI 线缆就能够满足HDMI 2.0的频宽,但是随著不同的应用出现,造成距离的增加,甚至超过5公尺以上,此时讯号衰减造成的影响就会逐渐明显。

对此,HDMI协会提出了「Premium HDMI Cable Certification Program」,除了针对18Gbps讯号有眼图测试来确保讯号品质,还规范有电磁干扰(EMI)测试,确保线缆不会释放或是接收过多的杂讯,减少讯号传输时的杂讯干扰,有助于较长距离的传输。通过认证的线缆,厂商将可以购买附有专属QR Code的防伪标籤。并且可以根据是否附加乙太网路功能在产品外盒上加注。

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