使HDMI系统适于深色应用

高清媒体接口(HDMI)已成为高清电视(HDTV)与其显示内容媒体源之间的标准接口。HDMI 1.3版本传输的视频数据将具有更高的分辨率，呈现出来的清晰、明快的画面内容也将比以往更为丰富。HDMI 1.3版本的特点包括深色技术(Deep Color)带来的更加生动鲜明的色彩，以及多项其他改进，如更为出色的声音与画面的同步功能、支持无损高清音频格式、xvYCC扩展色谱以及全新的小型连接器等。

　　深色系统能够提供10位、12位和16位的色深(RGB或YCbCr)，从而为用户带来更为鲜艳的色彩和更为逼真的电视体验，解决了当今高对比度显示技术常见的带状干扰(banding artifacts)问题。 深色技术能够在暗的黑色值和亮的白色值之间提供更多灰色阴影，从而提高了对比度增加后的显示质量，能在屏幕上呈现出更为流畅的色彩图像。

　　新版本还增加了对xvYCC色彩标准的支持，从而极大地扩展了现有高清电视的色谱，在屏幕上实现肉眼能够分辨出的所有色彩，且呈现更为精准(见表1)。

　　这种先进的色彩显示技术将被应用于新型高清设备中，如高清DVD与蓝光播放器等，但是否将深色内容应用于磁盘中将取决于内容提供商。深色技术还被应用于的游戏机产品中，如索尼PlayStation 3(见图1)，为游戏机玩家带来更为生动的游戏体验。

　　

　　图1 运用HDMI 1.3版本的系统

　　为了完全实现源设备和高清电视之间的高数据传输速率，系统所用电缆必须能够处理更强的带宽信号。HDMI 1.3版本定义了两种新型电缆，厂商根据不同的系统进行选择：

　　·标准电缆(也称为1类电缆)：这种电缆支持的数据速率可达75MHz，对应于720p和1080i分辨率。

　　·高速电缆(也称为2类电缆)：这种电缆支持的数据速率可达340MHz，对应于1080p分辨率、深色与高刷新率。

　　虽然现有的电缆大部分被测定为标准电缆，但其中的许多产品(尤其是3米或3米以下长度的电缆)只需对特性进行重新设定就能通过高速电缆测试。集成在HDMI接收器上的片上平衡电路是使电缆获得极限性能或更大长度，以支持可达340MHz高数据速率的关键因素。当HDMI接口在高速率下被阻断时，这种平衡电路能够为信号衰减提供显著补偿。

　　系统实施

　　为实施HDMI 1.3版本的深色技术，设计者应注意两个关键领域的问题：更高的数据速率与更高色深度。在深色技术中，每一帧必须传递更多的色彩数据，因此数据速率更高。在HDMI 1.3标准下，单链接带宽已增加到340MHz，使合计数据传输速率达到10.2Gbps。大带宽允许显示技术支持视频以更高的帧速率传输(如120Hz)，且每视频帧能传递更多色彩数据。

　　HDMI 1.3设备的接收与发送电路必须配备更宽的内部数据通道，以适应可达每分量(component)16位的色深(12位是现有深色设备支持的常用色深)。任何实施了深色技术的ASIC都必须增加芯片上数据通道的宽度，以扩大帧缓冲，并增加逻辑电路内部速度以便在相同的帧时间内处理更多数据。

　　使用现有压缩标准(如MPEG2、MPEG4、H.264、AVC等)编码的内容为每像素分量8位色彩，但源电路的视频处理仍可将8位字扩展为10位或更高，以更高位数确保处理过程中的色彩精准度。处理过程可能会改变色彩界限，采用8以上的位数以再现信号。即使对于具有8位色彩调色盘的DVD播放器、机顶盒或高清电视，在视频处理中运用深色技术，仍可使其画质获得明显提高。令人惊喜的是，这项新标准可以实现在本地创建，并且使用8位以上色深对内容完成处理。

　　处理30位、36位和48位像素的能力，即在4:4:4色空间(原始对象)中意味着每个色彩分量为10位、 12位和16位，能够提供优质画面。高10位与12位色深可被任何源设备或处理器用于视频处理并扩展原有的8位数据，同样，某些显示器也可将其用于内部视频处理。一些显示器中的嵌入式处理器可扩展所需比特位，以实现对8位/分量的透明支持，并实施附加处理，以化带状干扰。