會是第五個”I”嗎?
作者: morrisblog 2006/12/25



         什麽是HDMI?
        
        HDMI(High Definition Multimedia Interface高解析多媒體介面)是近年來伴隨數位電視潮流而快速普及的數位影音訊號介面技術, HDMI前身是由PC上的DVI(Digital Video Interface數位視訊介面)進一步改進而來, 再經過幾次改版終於在2006年6月定出HDMI 1.3版, 能以10.2Gbps頻寬將未經壓縮的影音訊號一起傳輸, 不同於傳統類比色差端子與S端子需要將影音分離傳輸.

        為什麼需要HDMI ?

        傳統的類比色差端子與S端子只能傳送480i 的傳統4:3電視畫質, 以4:2:2 (R/G/B或Y/Cb/Cr)畫素色深(8 bit), 解析度704X480傳送訊號; 音訊部分還要另外再加上一對Audio左右聲道的RCA端子, 最高只能傳送480i (NTSC)的畫質, 這樣的頻寬是無法支援HDTV 720p 或 1080i 的畫質的要求, 由於傳送HDTV的高畫質數位內容需求, 應運而生HDMI 影音傳輸介面.

        再進入內容之前, 先談一下影像掃描方式. 這裡所謂的p是指Progressive 倍頻掃瞄, 而I代表Interlace 交錯式掃瞄, 一般而言, 交錯式掃瞄將一個畫面分成奇數與偶數條掃描線, 先掃描奇數掃描線, 也就是一半的畫面, 再掃描偶數條畫面, 這樣的作法在不犧牲太多畫質的情況下可以節省一半的頻寬, 而倍頻掃瞄則是一次完整掃瞄整個畫面, 因此畫面更新率可以提高一倍, 視覺上畫質感受也較交錯式掃瞄高 但是頻寬要求同時倍增, 因此稱之為倍頻掃描.

        有別於類比色差端子, HDMI 1.3版的規格提供720p 或 1080i 的畫質, 高達16:16:16 畫素色深(48bit), 解析度1920X1080傳送16:9訊號, 可同時傳送號稱無失真之Dolby TrueHD, DTS-HD Master Audio 音源訊號, 所有在HDMI上傳送的訊號都經過HDCP編碼(High-Bandwidth Digital Content Protection高頻寬數位內容保護)以避免影音串流被盜拷.

       HDMI組織的發起者包括日立, 松下, Quasar, 飛利浦, 新力, 湯姆生RCA, 東芝, Silicon Image, 後其加入還有TTE, LG Electronics, Mitsubishi, Samsung , Sanyo.HDMI也受到迪士尼, 福斯, 環球和華納兄弟等數位內容提供商的支援以及多家有線電視系統業者的支持.而HDMI採用的數位內容保護技術HDCP, 其管理機構Digital Content Protection, LLC則屬於Intel .

圖1.數位電視規格


        HDMI的滲透率, 以及所衍生的衝擊
        根據In-Stat/MDR的市場報告指出, 06~09年間使用HDMI介面產品CAGR將達67%. 就在HDMI逐漸滲透的同時, DVI的產品佔有率卻逐漸下滑.據In-Stat預測, DVI的市場將從06年的6, 600萬套減少至2009年的3, 500萬, CAGR約為-17.5%.部份原因可能在於DVI只支援視訊, 而HDMI同時支援音訊和視訊.為解決DVI的限制與面對DisplayPort的挑戰[參考註一], UDI工作小組(UDIWG)於2006年7月推出能夠同時相容於DVI與HDMI標準的UDI(Unified Display Interface, 統一顯示介面), 試圖取代VGA類比標準D-sub與 數位DVI介面, 鎖定PC產品應用. 參與此工作小組的公司有Silicon Image, Intel, Apple Computer, LG, Samsung 與 NVIDIA.

        說到這裡會出現一個疑問, 為什麼UDI 或 DisplayPort 這類應用在電腦領域的數位影音介面要將音訊整合至同一介面之中? 電腦不是已經有音訊處理器? 原因之一是媒體出版業者希望以PC這類的平台播放的影音串流必須如同HDMI一樣可以加密, 以避免內容被擷取複製, 同時硬體業者將HD-Audio 整合至數位影音介面中, 就表示未來很有可能在PC的顯示卡內建HD音訊處理核心, 這是UDI 或 DisplayPort硬體業者的謀略, 也是音訊處理器供應商的危機; 未來像Intel 投資驊訊的案例, 甚至有繪圖晶片商併購音訊處理器供應商的可能性. 但是位居戰略地位的可能不是繪圖晶片商, 而是具有HD-Audio 處理能力的音訊晶片供應商, 因為其市場價值很有可能因此被授予更高的評價.

圖2 HDMI市場預估 (資料來源 In Stat 刊載於EETimes )


        什麼裝置需要HDMI 介面?

        接收端 Rx : HDTV, 監視器, 投影電視, PVR數位錄放影機, HD-數位攝影機, PC/NB.....
        發射端 Tx : DVD 放影機 (包含DVD, HD-DVD, BluRay), STB 數位機上盒, HD-數位攝影機, PC/NB繪圖卡, Game console.....

圖3 HDMI 介面連接的裝置 (資料來源改編自HDMI official website)


       目前能夠提供HDTV的數位內容供應商與數位頻道尚未普及, 原因眾多, 也許是因為目前數位內容提供者的投資周期都還在類比訊號系統過渡至標準數位電視訊號系統(SDTV), 各國的數位電視廣播的時間點大多在2006年左右, 在投資尚未回收之前, 對於Full HDTV系統的投資會顯得較為慎重, 前期可能只有類似迪士尼, 福斯, 環球和華納兄弟等大型數位內容提供商, 以及政府支持的公共電視系統能夠提供Full HDTV. 除此之外, 最關鍵的問題在於下一代儲存媒體的普及化, 也就是支援HD-DVD與BluRay的光碟機與光碟的價格親和力問題.

        目前的DVD光碟機或許有號稱HDMI與 HD-Ready 的規格出現, 但癥結在於以Full HDTV規格錄製的數位內容發行量不夠普及, 以及傳統DVD容量無法錄製完整長度的HDTV節目, 因此HDMI 現階段的市場滲透率只能稱之HD備便, 真正的爆發期將會在HD-DVD與BluRay(單面單層50GB) 正式普及之後, 這個時間點預計在2007年後期. 傳統DVD規格在1995年時期推出, 價格普及時間約是在2002年左右, 以5~7年的產品壽命週期來說, 07~09年會是HD-DVD的成長期, 而這正也是HDMI 的sweet point, 當然在此之前, 可能因著支援HDTV的STB的導入, 提前打開HDMI的需求.

        撇開政治不談, 其實HDTV市場也有所謂的決戰2008, 無論高畫質的數位廣播系統, 數位電視機, HD-DVD與攝錄放影機, 都設定以2008年為技術成熟期與市場滲透點, 原因在於08北京奧運將全程以高畫質數位電視播送. 06年平面電視因過於寄望世界杯足球賽, 導致庫存過高與價格跌落, 事實上, 當時因為高畫質的數位內容與來源不夠多, 要消費者當時就以高價購買適合觀賞高畫質數位內容的平面電視, 如今看來有點一廂情願的非理性熱潮. 時空移轉, 08年時諸多高畫質數位內容不再匱乏, 支援高畫質數位內容的裝置, 尤其是HD-DVD與 BluRay 的技術成熟, 屆時將不再如同06年是由話題炒作的熱潮, 而很有可能是實際需求所帶動的成長, 然而在此之前, 這個市場還是有可能充滿波動.

       解構HDMI 的商機:
       HDMI 接收與發射端晶片:
       目前HDMI接收與發射端晶片最活躍的晶片設計公司, 除了現有的IDM之外, 就屬美商晶像Silicon Image, 他除了自行設計HDMI接收與發射端晶片, 同時也提供矽智財授權給其他晶片設計商將HDMI 介面整合至現有產品, 比如DVD , STB與 HDTV demodulator, 透過Google搜尋可以知道更多相關的消息.

       HDMI 連接器與纜線
       由於HDMI 1.3 版的傳輸速率高達10.2Gbps, 因此連接器與纜線製造商能否通過HDMI相容性測試就顯的十分重要, 除了通過HDMI相容性測試, HDMI參與者尚需對使用HDMI技術付出權利金, 因此現有連接器與纜線製造商將不可能都享有HDMI/UDI 的市場, 在以下的連結裡可以找到目前通過認證的連接器與纜線製造商, 與其對應之產品型號 :
http://www.hdmi.org/manufacturer/approved_connectors.asp

        支援HDMI/UDI/DisplayPort 並整合HD-Audio的繪圖晶片
       nVidia 支援UDI, 而Double A (AMD+ATi) 打算在2007年推出整合CPU與GPU 的MPU ”Fusion” 專案中, 支援DisplayPort. 但是建議可以多關注擁有HD-Audio 技術的小型公司.

        在HDMI上傳送的Full-HD 數位內容供應商:
        因為數位電視技術DVB-T , DVB-H 及 DVB-S, 加上TriplePlay數位匯流, 頻道數將較以往類比電視系統倍增, 在硬體技術不再是問題之後, 未來最短缺的反而是數位內容本身, 如果能掌握內容深度與觀眾口味, 配合華人市場的成長, 相信搞電影的最壞的日子應該已經過去了. 此外, 現階段HDMI上最大的數位內容來源會是Game console, 目前PS3 內建HDMI 1.3版介面, 可以對HDTV提供1080i 的遊戲畫面.

       結論

       HDMI 本身只是一個高速的數位影音傳輸介面, 介面本身難以成大事, 但是搭配只能在HDMI上傳送的HDTV數位內容, 其所建構的高畫質市場, 終將淘汰目前DVD與標準數位電視訊號所佔有的普通畫質市場, 就如同郭台銘董事長所說的眼球戰爭, 一旦消費者接受了高畫質數位內容, 市場的轉變將一去不回頭.

[註一]
UDI競爭對手DisplayPort
VESA組織在2006年5月推出DisplayPort, 其主要目標市場是PC與監視器的影音介面, 以及PC對家庭影音系統的聯結. DisplayPort 能夠在DPCP (DisplayPort Content Protection)內容保護技術下, 提供最多四組影音資料連結, 頻寬2.7Gbps, 每個畫素通道最高有10bit 色深

         也因此今年六月HDMI工作小組推出最新的1.3版規範, 將頻寬倍增到10.2Gbps, 並支援每個畫素通道高達16bit色深數, 以期超越DisplayPort 的挑戰.另一方面, 由於DVI的連接器端子過於擁腫, 以及DVI無法同時傳送音訊以及經過加密處理的影音串流, 因此再推出可同時相容於DVI與HDMI標準的「統一顯示介面」(Unified Display Interface, UDI), 試圖取代VGA類比標準, 鎖定PC產品應用.

[註二] HDMI 對應的數位影音連接競爭技術
就頻寬與技術實現點來看, HDMI 似乎沒有遭遇太強的競爭對手

圖4數位影音連接技術: (資料來源 EETimes 60GHz技術競逐數位家庭市場)


延伸閱讀
HDMI 簡介影片
 http://www.hdmi.org/learningcenter/videos_overview.asp

HDMI-Wiki
 http://zh.wikipedia.org/wiki/HDMI

工研院-HDMI 技術市場研究
 http://cdnet.stpi.org.tw/techroom/market/ee/ee019.htm

HDCP
 http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=HDCP&variant=zh-tw
三原色光模式

 http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=RGB&variant=zh-tw

 色差端子
 http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E8%89%B2%
E5%B7%AE%E7%AB%AF%E5%AD%90&variant=zh-tw

 
HDTV
 http://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%AB%98%E6%B8%85%
E6%99%B0%E5%BA%A6%E7%94%B5%E8%A7%86


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