數位化真正普及:HDMI

發佈年代:2003 年

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接下來要介紹的這個介面應該是目前各類螢幕介面中第二常用的吧?HDMI 是 High Definition Multimedia Interface (高解析度多媒體界面) 的縮寫,與 DVI、VGA 介面最明顯的不同在於 DVI 與 VGA 基本上都是電腦資訊工業廠商主導下的產物,而 HDMI 則是由 TOSHIBA、SONY、Panasonic 等家電廠商所主導,在設計原意上是比較偏向於電視、DVD 與藍光撥放器等用途的。

同時傳送影像與聲音

HDMI 介面比較特別的特性是,除了影像訊號以外 HDMI 介面也可以傳輸聲音訊號,早期版本可以支援 24-bit / 192 kHZ 八聲道無壓縮的音訊訊號,並且允許搭配 Dolby Digital 或 DTS 壓縮技術使用,而 HDMI 1.3 版本後又額外增加了對 DTS-HD 與 Dolby TrueHD 的支援能力。

HDMI 介面分類

大致上 HDMI 可分為五種不同的接頭形式,下圖中由左邊開始依序是 Type A (一般指稱的 HDMI)、C (又被稱為 miniHDMI)、D (又被稱為 microHDMI),這三種接頭基本上僅有大小差別,傳輸的訊號是一樣的因此可以互相轉換,一般來說螢幕上的接頭會是最左邊的 Type A,這三種接頭均由 19 根針腳組成,在影像訊號傳輸方面相當於 DVI Single Link。

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至於 Type B 呢,實際上就是對應 DVI Dual Link 版本的 Type A,外型上與 Type A 很接近只是比較寬一些,針腳也增加到 29 針,為了能跟 DVI Dual Link 一樣傳輸兩倍的資料量,因此晶片的運作時脈得增加一倍,製造困難與成本加上沒有實際需要導致這種接頭在市面上幾乎看不到。

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最後剩下的 Type E 則是用於車用電子的版本,特性上與 Type A、C、D 相仿,但是五種接頭制式中唯一具備固定扣結構者 (因為要應付在車上震動與移動的極端狀況)。

讓人頭昏眼花的 HDMI 版本之分

HDMI 最為人所詬病的大概就是分了一堆版本吧 (更糟糕的是接頭有版本之分就算了,連傳輸線也有,所以儘管顯示卡通常會盡量支援新版卻還是無法避免各種問題產生),由於大致上是從 2007 年之後才開始普及的因此市面上可以見到的 HDMI 傳輸線主要有 1.3、1.4、2.0 三種版本。

前期的 1.0 至 1.3 版本基本上在傳輸規範上沒有太大的差異,主要的問題只出現在 Dolby TrueHD 與 DTS-HD 音效技術、2K 解析度的支援 (那時候根本也還買不到 2K 螢幕) 需要 HDMI 1.3 以上版本而已。 ( 1.2 或更早以前的版本只支援到 1920×1200 @ 60 Hz)

此外 HDMI 1.3 以後版本的傳輸線有 Category 1 與 Category 2 兩種等級,前者僅能支援最高 720p/1080i 解析度,後者則可以用上最高到 2K 的解析度。

而 1.3 版本與 1.4 版本 (發佈於 2009 年) 之間的差異就很大了,HDMI 1.4 以上版本才加入了對 3D 畫面、更新頻率高達 120 Hz 的 1080P 解析度支援,值得注意的是雖然 HDMI 1.4 版本可以支援 4K 解析度,但只有支援到 30 Hz 的更新頻率,坦白說根本未達堪用等級。除此之外 HDMI 1.4 版本還有一項比較特別但用處不是那麼大 (很少見到實際應用) 的新功能,由於加入了乙太網路通道因此 HDMI 1.4 版本的傳輸線可以同時用做網路傳輸功能 (速度僅到 100 Mbps)。

至於 HDMI 2.0 版本 (又被稱為 HDMI UHD,發佈於 2013 年) 則是得益於理論資料傳輸率大幅增加,終於加入了在 4K 解析度下 60 Hz 更新頻率的支援,並且新增了 21:9 這種超寬螢幕的解析度比例,如果你有使用 4K 解析度的需求,或是使用的螢幕解析度比例為 21:9 的話,請務必選購 HDMI 2.0 以上版本的傳輸線。

HDMI 線材判定法

如同剛剛所說,HDMI 的版本區分實在太過於錯綜複雜,消費者根本很難記住 1.3、1.4、2.0 之類的版本號碼,所以 HDMI 組織在 HDMI 1.4 標準後就要求線材廠商必須使用標章區分旗下的產品規格,禁止使用 HDMI 1.4、HDMI 2.0 這種叫法,不過以台灣目前的狀況來說顯然沒照規定走啊。

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認證標章總共有七種,主要可以分成 STANDARD、HIGH SPEED 與最新最高階的 PREMIUM 三大類:

  • HDMI STANDARD
    具有此標章的傳輸線屬於 HDMI 1.4 標準版 (相當於 HDMI 1.3 Category 1),無法支援 1080p 解析度,最高僅能支援到 1080i 解析度,另有 with ETHERNET (具備乙太網路通道) 與 Automotive (車載裝置適用版本) 兩種分支。
  • HDMI HIGH SPEED
    具有此標章的傳輸線屬於 HDMI 1.4 高速版 (相當於 HDMI 1.3 Category 2),可以支援 1080p 與 2K、4K (@ 30 Hz) 解析度與 3D 畫面,另有 with ETHERNET (具備乙太網路通道) 分支。
  • HDMI PREMIUM
    此種標章只在 HDMI 2.0 傳輸線上出現,表示可以支援最高 4K @ 60 Hz 的畫面傳輸,此類傳輸線必須送樣至 HDMI 組織授權的測試驗證中心進行性能測試,完全符合規範要求後才會由 HDMI 組織核發,並且可以在網路上或透過 App 查詢認證資訊,由於還要負擔額外的認證費用,因此此類傳輸線價格特別高昂,另有 with ETHERNET (具備乙太網路通道) 分支。

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至於 HDMI PREMIUM 傳輸線認證證書則是長這個樣子的 (老實說看起來超像廠商自己畫的,不過這是實物):

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