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HDMI正確認識:高清的誤解與正解

來源:E時尚數碼 更新日期:2008-01-25 作者:佚名
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    目前很多消費者受到一些有意無意的技術誤導,產生了一些技術誤解,并在網絡上到處傳播,本文對這些流行觀點進行收集,并一一解釋,如有不當之處,請大家指正。

網友的誤解有下面幾點:

誤解一; HDMI是高清,VGA不是

    HDMI是視頻的接口標準,代表的是一種信號的傳輸格式。它包含視頻信號、音頻信號和HDCP版權保護協議等。目前HDMI最高支持1920*1080P的高清格式。

    VGA也是一種視頻接口標準,是IT業使用時間最長的視頻傳輸方式。它支持從640*480一直到高達2560*1600的各種分辨率。

    高清是指一種清晰度極高的分辨率,通常使用于電視機領域,包括:1280*720i、1280*720P、1920*1080i、1920*1080P等格式。

    這三者不是等同關系,HDMI和VGA均是是信號傳輸方式,而高清是指一種視頻分辨率。HDMI支持高清,VGA也同樣支持。從現有的分辨率上看,VGA可以支持遠遠高于高清的分辨率。目前各大工程及各大機構的指揮中心(如:軍警和電視臺)均采用VGA技術來傳輸超高清晰的大屏幕圖像。

誤解二;HDMI帶寬高,VGA帶寬低。所以HDMI比VGA好

    HDMI的帶寬是數字信號帶寬,VGA是模擬信號帶寬,這兩者處于不同的定義。不能直接進行比較。作為兩種不同技術的傳輸方式,泛泛的比較帶寬沒有任何意義。如果要比較的話,可以在傳輸同樣的分辨率的情況下進行比較,比如高清,HDMI需要2.2GHz帶寬,而VGA僅僅需要172MHz帶寬。 這中間為什么有這樣的差異呢?首先HDMI是數字信號,當模擬視頻上產生一個脈沖電波信號,HDMI則需要一組0、1編碼的方波信號來進行描述,其需要的帶寬當然高很多。但是帶寬高并不等于HDMI傳輸了更多的視頻信號,這僅僅是因為傳輸技術的不同而已。

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HDMI正確認識:高清的誤解與正解



誤解三;HDMI信號不需要數模轉換,沒有信號損失;VGA信號需要數模轉換,信號損失大。

    這個誤解非常普遍,流傳很廣。但是各大視頻技術(HDMI、DVI、Displayport等)的權威文章均沒有提及,應該屬于網友們的想當然的技術誤解。首先我們要明白數字視頻的含義:數字視頻信號是用一組0、1編碼的方波信號來對模擬信號進行描述(編碼);既然數字信號是描述模擬信號的,那么依照正確的數字編碼來轉換模擬信號,又怎么會出現損失呢。

    HDMI雖然不需要數字模擬轉換,但是還是要經過數字對數字的轉換。無論它是怎么樣的轉換過程,轉換成什么,終究是對模擬電信號的描述。他們的關系如下圖:

HDMI正確認識:高清的誤解與正解  



    數字信號描述的信號是由一個個點組成的,在信號的變化中是不連貫的,而模擬信號的變化是一個連續的曲線,所以模擬信號的給人的真實感更好。當數字信號轉換至模擬信號的時候,直接出來的也是一個個的點(數字信號的采樣點),而沒有描述的部分會由轉換程序自動生成(類似與3D的抗鋸齒技術)以形成連續的模擬信號波形。模擬信號轉換至數字信號的時候,連續的模擬信號轉換為描述一個個點的數字信號,信號變得不完整。從這個過程看,數字信號轉換為模擬信號是有增強而不是有損失,而模擬信號轉換到數字信號才會有損失。

    而在VGA傳輸過程中,VGA轉LVDS驅動液晶面板的信號損失可以忽略,因為在前后端數字采樣率相同的情況下,這些損失的信號本來就是(將數字信號轉換為模擬信號的時候)程序自動填補的部分,不是數字信號源原本信號的損失。如圖:

 HDMI正確認識:高清的誤解與正解

    所以關于HDMI和VGA的數模轉換方面的損失誤解是沒有理論依據的。

誤解四;HDMI信號傳輸沒有損失,VGA信號傳輸損失大。

    這個問題就涉及比較復雜的討論,需要詳細討論它們的原理,比較它們之間的不同之處到底在哪里?

    A) VGA的視頻技術原理:

    早期的顯示輸出標準有三種:MDA、CGA、EGA,這三種標準也都是以TTL數字信號輸出,但是以模擬信號的方式輸出的VGA標準的出現,立即淘汰了以前的老顯示標準,直至現在,VGA已經統治計算機行業20年。

    VGA視頻技術在于它采用模擬分量傳輸方式,將視頻信號分解為R、G、B三原色和HV行場信號。

HDMI正確認識:高清的誤解與正解

    這種20年前出現的技術導致VGA視頻技術能以較低的模擬帶寬來傳輸極高的圖像分辨率而迅速確立統治地位,其VGA模式家族十分壯大,并延伸出一大堆專有名詞,下面是VGA家族的部分列舉:

    QVGA     Quarter VGA           320×240;
    VGA                               640×480;
    SVGA      Super VGA             800×600;
     XGA       Extended G A           1024×768;
    SXGA     Super Extended GA       1280×1024;  
    WXGA     Wide Extended GA       1280×800;
    WXGA+    Wide Extended GA+      1440×900;
    WSXGA+ Wide Super Extended GA+   1680×1050;
    UVGA    Ultra VGA               1600×1200;
    WUXGA Wide Ultra Extended GA   1920×1440;
    WQXGA Wide Quad Extended GA   2560×1600;

    從上面分辨率表格中各種高分辨率看出,關于VGA不能上高清格式的論點就不需要我反駁了,實在要驗證的話,大家到顯卡設置上去驗證吧~~~~

    B) HDMI原理:

    HDMI是2002年新推出的針對家電市場的視頻標準,它把視頻信號分為R、G、B、H、V五種信號用TMDS技術編碼,通過3個通道傳輸,這三個通道傳輸R、G、B三原色,HV編碼在B信號通道里面傳輸,R、G、的多余位置用來傳輸音頻信號。

HDMI正確認識:高清的誤解與正解  字串9



   HDMI和VGA信號的傳輸過程如圖:

HDMI正確認識:高清的誤解與正解  

    從圖中我們看出HDMI和VGA經過了同樣多的轉換過程。兩者的差別主要是HDMI的數字信號傳輸和VGA的模擬信號傳輸的差別,也就是說,HDMI和VGA主要是傳輸過程不同引起的差異。

    HDMI采用的是TMDS技術傳輸信號(TMDS是最小化差分傳輸技術),VGA采用的是模擬非平衡傳輸技術。因為VGA視頻技術誕生于20年前,當時還沒有差分傳輸技術。在同類信號的對比中,差分平衡傳輸比非平衡傳輸強,這是肯定的事實。但是由于HDMI和VGA是不同的信號類型,具有不同的信號帶寬,所以這個差分與非差分的傳輸技術差別被抵消了不少,同樣的分辨率,HDMI比VGA需要的帶寬高了10多倍。電信號傳輸的基本規律是:帶寬頻率越高,衰減越大。所以雖然HDMI的差分平衡技術比VGA的非平衡技術強,但是帶寬瓶頸卻制約了這個優勢。所以VGA的極限傳輸距離是15米,HDMI的極限傳輸距離也是15米。從傳輸距離上我們也可以一定程度上看出傳輸的圖像的優劣。

 

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