最新流行的高清多媒体接口HDML(下)

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美国FCC已经规定， 2005 年7 月 1 日以后，要求美国境内所有“Digital Cable Ready”产品，包括所有种类数字电视及其周边的家用消费类CE（Consumer Electornics）数字电视产品，都必须内置数字视频DVI（Digital Visual Interface）接口或 HDMI（Hi-Definition Multimedia Interface）接口。HDMI是从DVI发展而来，不仅兼容DVI+HDCP(宽带数字内容保护)，是一种全数码的消费电子产品的接口规格，其中整合了高清晰度的视频和多声道的音频的功能。所以，对于各种数字电视及其周边的家用消费类CE数字电视产品的制造商来说，HDMI 就成为进军美国数字电视相应市场的关键。

高清多媒体接口HDMI（Hi-Definition Multimedia Interface）的实现

1、物理组成

首先应该是male或female样式的HDMI接插口，一般被安装在DVD、各类数字机顶盒STB以及各种数字电视、投影机和其他多媒体视频显示器的后面板或侧面板上。

再有就是HDMI标准连接线（最长可达20米），用于实现从DVD、各类数字机顶盒STB和其他音视频信号源向各种数字电视机、投影机和其他视频显示器传输无压缩的数字音频和视频信号。

最重要的是，无论是DVD、各类数字机顶盒STB和其他音视频信号源以及各种数字电视机、投影机和其他视频显示器均要含HDMI装置（由芯片组，以及电路板和接插口组成）。例如，要在DVD、各种数字机顶盒STB、多媒体电脑或其他音视频信号源的设备上增加由以符合HDMI规格的发射芯片为主的发射装置（简称HDMI发射装置），而在各种数字电视机、投影机和多媒体视频终端显示设备上增加由以符合HDMI规格的接收芯片为主的接收装置（简称HDMI接收装置）；当然，也要求相应软件的驱动。详细的介绍，请见下所述内容。

2、几家最大的HDMI装置（芯片组）提供商

（1）美国硅化图像Silicon Image公司

硅化图像Silicon Image公司2003年10月下旬为积极推广和拓展其所倡导的HDMI技术标准接口，宣布了相关的全面的知识产权授权计划，包括其核心技术PanelLink Cinema所支持的HDMI 1.0标准规格，即将这一核心技术授权给世界各地的家用消费CE类芯片厂商，以便于其它消费类CE电子产品能够通过使用相关HDMI技术和接口来传送和接收无压缩高清晰实时数字信号（如高清数字电视内容），例如可将HDMI芯片和解决方案出售给新一代DVD、各类机顶盒STB、数字视频录像机PVR、各种数字电视等的设计和制造厂家。

同时硅化图像Silicon Image公司赞助了PlugFests，并主持全球唯一经过认证的HDMI测试中心，用以测试HDMI技术的兼容性并积极推广此项标准，目前已成功售出数百万台HDMI装置（发射和接收芯片组），并成为业界公认的设计和测试HDMI相关产品的标准。

硅化图像Silicon Image公司于2003年11月即已完成遵循HDMI1.01规范的、基于其PanelLink Cinema 核心技术的SiI 9190 发射芯片和 SiI 9993接收芯片的产品化。

2004年1月又量产其第二代PanelLink Cinema IC芯片组（发射芯片SiI 9030和接收芯片SiI 9021、SiI 9031），与消费类CE电子产品的HDMI及宽带数字内容保护HDCP规格兼容；第二代PanelLink Cinema IC芯片组同时支持DVD-Audio，强化视频分辨率，并提高了音效的取样频率，具有多重连接端口的HDMI连接等多种应用功能。此外接收芯片SiI 9021是专为数字电视设计的，具有双重HDMI输入功能，可同时连结DVD与高分辨率（高清）STB等两个HDMI数据源装置，并与第一代PanelLink Cinema的接收芯片SiI 9993软件兼容，而且更具有自动影音模式侦测功能，可以简化软件的系统操作与设计，让厂商更容易的来设计高品质的系统。相比第一代的PanelLink Cinema解决方案，第二代产品的每个连接端口成本也低。第二代PanelLink Cinema IC芯片组装置也均支持高分辨率的多媒体PC电脑及其显示器，以及家用消费CE类电子产品，如具SXGA分辨率的Plasma等离子和液晶LCD TV等。第二代PanelLink Cinema IC芯片组装置均采用0.18微米技术生产，发射芯片SiI 9030封装采用80-pin TQFP；接收芯片SiI 9021 和SiI 9031封装均采用144-pin TQFP。

而发射芯片SiI 9030和与接收芯片SiI 9031专为DVD与家庭影院用的影音发射和接收设备而设计，用以配合日渐成长、具备HDMI功能的家庭影院多媒体影音产品的市场。发射芯片SiI 9030可透过4个I2S的声音输入支持DVD-AUDIO，容纳八声道音频信号最高可达96KHz，以及二声道音频信号最高可达192KHz，并延伸对SPDIF的支持到96KHz的数字音效效果，并与第一代PanelLink Cinema的发射芯片SiI 9190的软件兼容；接收芯片SiI 9031的功能与SiI 9021相同，并增添透过4个 I2S 声音的输出，支持DVD-Audio，容纳八声道音频信号最高可达96KHz，以及二声道音频信号可达192KHz，更具备双重HDMI输入并支持宽带数字内容保护HDCP复送 (repeater) 功能，符合HDCP多层传递加密影音内容的规格需求。

（2）EXPLORE微电子公司

EXPLORE微电子公司紧跟硅化图像Silicon Image，也开发出完成遵循HDMI 1.0规范的EP902 发射芯片和 EP901、EP903以及EP 913接收芯片，具有与众不同的整体特点：

价格低廉；

多种可选的方案设计；

快速的全部HDMI整体解决方案；

有丰富经验的工程技术的支持；

整体系统性能的不断提高；

运用灵活的商业模式，提供专为客户特殊定制服务。

EP901 是一个性价比很高的单端口的HDMI接收单芯片，与硅化图像Silicon Image的SiI 9021相似，它集成了HDMI技术核心、HDCP Rev 1.1引擎、音频解码器和DAC功能于一身，支持I2S和SPDIF方式输出的2通道PCM音频解码，非常适合应用于各种480i/576i/480p/576p/720p/1080i分辨率的数字电视机，例如Plasma等离子、液晶LCD TV和投影机，以及各种多媒体电脑周边设备，例如显示器终端等。采用100-pin的TQFP 封装形式，电路结构图如图1：

而EP903与硅化图像Silicon Image的SiI 9031相似，容纳八声道音频信号，也具备双重HDMI输入并支持宽带数字内容保护HDCP复送 (repeater) 功能，符合HDCP多层传递加密影音内容的规格需求。它是一个的双通道口Dual channel的HDMI接收单芯片，与EP901的对比见表1：

EP902是一个单端口的HDMI发射单芯片，与硅化图像Silicon Image的SiI9030相似，它集成了满足HDMI 1.0和HDCP Rev 1.1技术规范的HDCP加密引擎，用以在发射过程中保护相关内容，同时支持4声道的SPDIF或单声道的I2S音频输入。专为DVD、各类数字机顶盒等而设计。采用100-pin的TQFP封装形式。图2为其电路结构图，图3为芯片外观图。

（3）日本东芝公司

东芝的HDMI接口LSI产品在2004年第1季度即开始了量产，与同类产品相比，更具有自己独有的特点：

能够用8个频道对线性PCM声音进行多频道传输；

能够处理音质高达96KHz的线性PCM声音；

接收端支持双系统输入；

耗电量低。

东芝公司业已推出“全球第一个单芯片、双端口HDMI接收装置”。该双端口既可以接收未压缩的高清晰度数字视频信号，也可以接收多频道的数字音频信号，以及从两个音频/视频源接收信号，比如DVD和各类数字机顶盒。

与此同时，东芝公司目前正在大批量生产HDMI发射装置集成电路，该产品可以从各类机顶盒、DVD、多媒体网关等向HDMI视频和音频播放接收设备传送数字视频和多频道数字音频信号。东芝公司的HDMI接收和发射装置（含芯片）都向后兼容DVI标准。

HDMI依从性的检测CTS（Compliance Test Specification）

各种含HDMI接口的多媒体电脑或家用消费CE类电子产品及其资料在获得 HDMI 标准正式授权之前必须先通过 HDMI 的依从性测试CTS。这是为了确保不同产品间的兼容性和提高协同工作能力而必须进行的测试，也将可以提高客户对这类产品的信心，有助于这类产品被广泛推广和应用。

根据 HDMI 规范采用协议的要求，该规范的使用者必须向获得授权的 HDMI 测试中心 ATC（Authorized Testing Center）提交其最初产品，这些产品将涉及四大范围：

信号源，如 DVD、PVR、各类机顶盒等；

接收器，如各种数字电视机、各种多媒体显示器等；

音视频中继器，家庭影院多媒体影音中心或多媒体数字家庭网关等；

带HDMI接口的导线或连接线。

这些需测试的HDMI产品可交由位于美国加州桑尼维尔的硅化图像Silicon Image实验室和日本大阪由 Matsushita 运营的两个测试中心来完成；若测试通过后，日后上述范围内的产品可以由其生产厂商自己依照 HDMI 依从性测试规范CTS（Compliance Test Specification）来自行完成测试，从而更有信心地确保其推向市场的产品与其他符合 HDMI 规格的设备协同工作。