数字视频接口市场:DisplayPort激进搅局,HDMI谨慎不让

上网时间: 2005年10月01日? 作者:肖平? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:视频接口? DisplayPort? HDMI?

家庭娱乐设备之间的主流接口,似乎正按部就班的向DVI或HDMI过渡,尤其是美国FCC关于所有数字电视外围产品都必须集成DVI或HDMI的规定,让他们的拥趸雀跃不已。

岂料突然间,半路杀出个程咬金。几个月前,视频电子标准协会(VESA)宣布计划为平板电视、投影仪、PC以及DVD等图像信号源设备开发一种新的、名为DisplayPort的数字接口标准。紧接着,显示控制芯片供应的大鳄Genesis Microchip,宣布支持该项开发计划,并将在明年推出采用这一新技术的相关控制芯片。

于是,原本就被DVI和HDMI吵得沸沸扬扬的视频接口市场,引来了更多的关注目光。有分析人士认为,HDMI已经能满足消费电子设备的视频接口需求,为什么还要再另搞一套标准?

对此,Genesis的全球市场副总裁Robert Haefling回应道:“为了消费者的利益和推动技术的发展,没有任何理由停止创新。”

DisplayPort的远大目标

据VESA的执行总监Bill Lempesis介绍,DisplayPort将被发展成为一种可扩展的行业标准,不仅用于设备与设备间的接口连接,还可成为设备内部的板间接口,甚至是芯片与芯片之间的数据接口。

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姚欣仁:HDMI是现有模拟接口的简单和具有成本效益的替代品。

显然,这是一个颇为辉宏的目标,而且定位比HDMI更为宽广。从技术层面来讲,DisplayPort不仅图谋取代DVI/HDMI,还意欲取代LVDS。

“显示器的互连不仅仅是不同设备之间的连接,设备内部的连接同样重要。消费者显然知道利用单一的连接器取代音视频元件间各种电缆和连接器的好处。”Genesis的Haefling强调说,“如果再进一步,把板间实现的这种改进型互连方式延伸到IC之间。简单地说,就是创造一个大型的开放管道,让密集的视频信号从IC通向PCB板卡、设备、再到其它设备,结果是降低了成本,改善了性能,当然也增加了消费者的好处。”

其它三种接口显然不能承担这样的重任。LVDS只是液晶面板与驱动板之间的主流接口,何况要支持更高的分辨率和色彩深度,就需要增加LVDS的端口数量。例如,30bpp、1920×1200的液晶面板需要12对线(24根)。相比之下,DisplayPort可以大幅减少所需的连接线数量,只需一对线就可支持高达SXGA+(1400×1050)的分辨率,两对线就能支持30bpp、1920×1200的液晶面板。

DVI和HDMI又只是设备间的接口。Lempesis说:“DVI向上升级的可能性不大,要支持高于UXGA分辨率的图像传输,DVI需要两条通路,因此会增加成本和体积;而HDMI又只是AV设备间的接口,它无法把设备内部和外部的视频信号链路统一起来。而这两者目前还未得到广泛应用。”

实际上,就每对线的速率而言,拟议中的DisplayPort为1.6或2.7Gbit/s(固定时钟频率),这与DVI和HDMI不相上下,但远高于LDVS;而就整个带宽而言,DisplayPort计划达到10.8Gbit/s,相比之下,DVI和HDMI为4.95Gbit/s(3对线)。

Silicon Image公司台湾地区经理姚欣仁表示,HDMI也在继续扩展。尽管目前1.1版本的标准只支持1.65Gbit/s的数据速率,但1.2版本即将出台,何况该公司在PC领域的DVI收发器的每通道数据速率已达到2.25Gbit/s。如果在消费电子市场上也有同样的需求,Silicon Image 有能力推出相应的产品以满足市场需求。

而Haefling声称目前计划的只是第一代的DisplayPort,而将于2008-2009年推出的第二代DisplayPort,其带宽还会加倍。

“由于DisplayPort采用模块式的分层架构,随着物理层技术的发展,DisplayPort的性能也将随之上升。”Haefling说,“此外,DisplayPort架构的设计目标是以前所未有的效率无缝支持多个内容流的传输。这对消费电子市场来说是个重要特点,因为该市场对画中画(PiP)的需求是非常强烈的。”

HDMI的反戈一击

不过,即便DisplayPort的技术目标是如此远大,它必须接受世俗市场的考验,更何况它现在还仅处于标准制订阶段。相比之下,LVDS已是面板市场的主流,DVI和HDMI也正在各自的细分市场大步前进。

姚欣仁介绍道,HDMI规格自2002年12月推出以来,接受的公司已逾250家,其中包括11家半导体厂商和35家连接器供应商,并且超过45家整机制造商推出了450多种应用产品。

2004年全球支持HDMI的整机的出货量约390万台,大部分是销往美国市场的平板电视和高端DVD播放机;预计这一数字将在2005年增长到1,220万台,2006年达到3,520万台。“2004年采用HDMI接口的平板电视大多为32英寸以上的高端机型,而今年许多低于32英寸的液晶电视也开始采用HDMI接口了,因此市场的接受程度正逐步扩大。”他说,“FCC的新规定的确给我们以很强的信心,我估计到2008年,支持HDMI的数字电视的出货量将达8,710万台,占总体数字电视出货量的86%。”

姚欣仁这样乐观当然有他的理由。HDMI完全能够兼容DVI,还比DVI多了个支持音频数据传输的优势,自然蚕食DVI的市场份额似乎只是时间问题。但DisplayPort的出现已给这样的乐观预测蒙上了阴影。“你必须面对现实市场。目前全世界都在接受HDMI,可你现在声称要推新的标准来取代它,我想问你是不是晚了一些?”姚欣仁说。

然而DisplayPort最大的困难是,它不能与LVDS、DVI和HDMI兼容,因此它的推动者们必须设法说服面板制造商、板卡厂商和OEM们接受它。

但Haefling认为凭借许多技术优势,加上能同时支持PC和消费电子应用,DisplayPort是能够获得OEM和消费者认可的。“目前的消费者对技术非常敏感,如果他们意识到DisplayPort能解决显示器和电视的性能与功能瓶颈,而不导致成本上升,消费者就会愿意在其产品后端增加一个额外的连接器。”Haefling针锋相对地说,“我们不会考虑DisplayPort如何与HDMI共存?我们宁愿以这种方式考虑这个问题--市场对DisplayPort的接受情况会怎样?”

“消费者要求显示器具有更好的画面质量。实际上,2560×1600像素的LCD显示器已经问世了。科技公司们都在发明先进的处理技术,提高分辨率和色彩深度,以驱动这些分辨率更高的显示器。但不幸的是,目前缺乏把这些先进的视频处理水平传送到更高分辨率显示器的连接带宽。HDMI无法满足这些需求。”Haefling说。

时钟技术实现的差异

除了上面提到的差异外,DisplayPort还有些不同于DVI/HDMI之处。它的电气接口类似于PCI-E的物理层,能够支持各种媒体链路(如物理层),而无需改变链路层。因此,与PCI-E一样,DisplayPort采用了ANSI标准的8B/10B编码方式和嵌入式时钟技术,时钟信息直接写入数据流中,这比其它三种接口需要额外传输保持同步的时钟信号来说,更能节省通道数量,同时能提高传输效率。

不过,Silicon Image公司表示与嵌入式时钟技术相比,采用T_MDS编码和专门的时钟让DVI/HDMI更具稳定性,并在成本上也较有优势。该公司认为,T_MDS技术中的专门时钟信号线具有很宽的频率范围。

“要让收发器带有嵌入式时钟信号、同时又要具有很宽的时钟频率范围,这在设计上是非常困难的。要克服这些障碍,DisplayPort的嵌入式时钟采用了1.7GHz或2.7GHz两个固定频率。这种方式尽管能解决工作频率问题,但它同时也造成了另一个麻烦,即视频的像素时钟信号必须是其中一个时钟频率的整数倍,或采用非常复杂的PLL来锁定像素时钟。如果PLL不够精准,就会引入抖动。”Silicon Image公司表示,由于T_MDS采用的时钟与像素时钟为同一频率,因此所需要的PLL就不必太复杂,也更加稳定。

“节省成本是嵌入式时钟方式的主要好处,它还有节能这一潜在优点,但由于它同时需要更复杂的PLL,从而会抵消这些优点。”姚欣仁说。

成本和市场应用决定一切

不论DisplayPort与DVI/HDMI有着怎样的争论,最终还得取决于它们是否能满足客户的应用和成本需求。

目前已确定的是,HDMI正巩固其在消费电子领域的地位,并试图向PC市场渗透。姚欣仁说:“看得到的趋势是,消费电子市场中DVI正迅速被HDMI所取代。未来,HDMI将成为家中所有设备的接口。届时,电视与PC之间采用HDMI作为接口。”

而DisplayPort的应用将从PC领域开始,毕竟其主要推动者之一的Genesis能在PC显示器领域呼风唤雨。Haefling预计它在消费电子市场最初将用于电视控制板的内部连接。他说:“采用DisplayPort技术的LCD控制器芯片、面板定时控制器(TCON)、数字电视芯片、后端图像处理芯片和输入扩展芯片将从2006年开始上市。”

Haefling同时也承认该技术在获得产业接受前会遇到一些挑战,但他表示通过向PC和消费电子产品的设计和制造商及消费者介绍DisplayPort技术的诸多好处,会克服掉这些挑战。而VESA的Lempesis则暗示说只要解决好成本和专利授权费用问题,就能获得市场和OEM的广泛接受。

同样,HDMI也遇到了市场推广的困难。Silicon Image公司表示,HDMI是现有模拟接口的简单和具有成本效益的替代品,但如何让中国厂商和消费者认识到HDMI的价值并吸引他们接受是一大挑战。

HDMI的其它挑战是成本和测试问题。“HDMI的材料清单成本,包括连接器、芯片和专利费,已经与高品质元件视频接口处于同一水平,而且即将接近优质标准分辨率模拟接口的成本。”姚欣仁说,“今年仅是HDMI投入批量生产的第二年,因此随着批量的上升,其成本在短期内将变得低于模拟接口。”

另外,姚欣仁还透露Silicon Image正与联发科和凌阳进行合作,把HDMI发送器集成到后两家公司的DVD芯片中去,希望借此能够降低整个系统的成本,并扩大HDMI的市场份额。

在测试方面,目前HDMI协会在全球建立了三个授权测试中心(ATC),来帮助制造商进行互通性测试。而为了帮助OEM进行HDCP测试,Silicon Image还建立了PLC(PanelLink Cinema)测试中心。

“只在接口层面具备互通性并不足以推动真正的内容实现互通,而这是终端用户最关心的问题。互通还要求采取适当的内容保护,但以前没有HDCP方面的互通性测试,因此Silicon Image公司倡议建立PLC伙伴计划,向参与该计划的公司提供有偿的HDCP和互通性测试。目前该计划的成员包括TTE、索尼、日立、三星、LG和三菱。”姚欣仁最后说。

作者:肖平

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    HDMI接口是首个也是业界唯一支持的不压缩全数字的音频/ 视频接口。HDMI 通过在一条线缆中传输高清晰、全数字的音频和视频内容,极大简化了布线,为消费者提供最高质量的家庭影院体验。HDMI 在单线缆中提供任何音频/ 视频源(如机顶盒、DVD 播放机或 A/V 接收器)与音频和/ 或视频监视器(如数字电视 DTV )之间的接口。
    HDMI在针脚上和DVI兼容,只是采用了不同的封装。与DVI相比,HDMI可以传输数字音频信号,并增加了对HDCP的支持,同时提供了更好的DDC可选功能。HDMI支持5Gbps的数据传输率,最远可传输15米,足以应付一个1080p的视频和一个8声道的音频信号。而因为一个1080p的视频和一个8声道的音频信号需求少于4GB/s,因此HDMI还有很大余量。这允许它可以用一个电缆分别连接DVD播放器,接收器和PRR。此外HDMI支持EDID,DDC2B,因此具有HDMI的设备具有“即插即用”的特点,信号源和显示设备之间会自动进行“协商”,自动选择最合适的视频/音频格式。
    应用HDMI的好处是:只需要一条HDMI线,便可以同时传送影音信号,而不像现在需要多条线材来连接;同时,由于无线进行数/模或者模/数转换,能取得更高的音频和视频传输质量。对消费者而言,HDMI技术不仅能提供清晰的画质,而且由于音频/视频采用同一电缆,大大简化了家庭影院系统的安装。

  • 什么是DisplayPort
  • DisplayPort是由视频电子标准协会(VESA)批准的接口规范。DisplayPort无需版权费,旨在若干领域跃过DVIHDMI这两种接口技术。DisplayPort利用了目前工作速率为2.5Gbps的PCI Express的电气层,可获得四条通道总共多达10.8Gbps的带宽。

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