数字高清(HDMI)技术与应用.doc

数字高清(HDMI)技术与应用(续)

HDMI技术是将数字化的视频信号、音频信号和VGA信号三者合并为同一接口,以同一标准覆盖，以解决原来不同的信号、不同的接口、不同的标准造成的应用不便。以前在工程设计中，要对三种信号应用情况分别进行设计和考虑，从设备选型、电缆选择，可能会出现的不同类型干扰，衰减等方面，总之，要考虑三类问题。但应用数字方式后，可将这三类问题合并为一个问题。试想，将来的某一天，在工程应用中不用再考虑视频有多少路，该选用多大的矩阵，不用再考虑有几路音频，如何去选用音频设备，有多少VGA信号，要传输多远，会出什么样的干扰，衰减等等。只是单一地考虑有多少路HDMI信号(其传输距离是有标准可查的)，只需考虑距离有多远，选电缆传输还是用网线合算，或是用光纤更好。显示设备只要将信号接到设备的HDMI口一切就OK了。家庭应用要实现这一步较容易，电视(尤其是平板电视)已经具有HDMI接口，只需“傻瓜”的一接就行。但工程应用没有那么快，还是要逐步走向数字化应用的。
DVI的应用方案DVI信号(VGA信号的数字化形式)在工程中应用优点明显，以前有拙文介绍过，概括起来有以下几点：
1、图像质量最好，相当于笔记本液晶屏的“原装信号”，而且与传输距离无关。
2、工程施工容易，数字信号只关心“0”与“1”的对错，只要数字传输中没有出错，图像质量就是有保证的，不会存在模拟方式中的“模糊、拖尾、重影、干扰”等等问题，工程变得很容易，只要信号到了，没有错点就算完成。
3、成本降低，纯从设备角度上讲，目前有些数字设备较贵，主要原因是用量较少，元器件的成本较高。但从这些年的发展来看，数字设备的元器件的成本降低很快，至少比模拟设备的降低要快，而且在设备研制中，一旦技术问题解决后，生产中的调试等环节能极大的节省，有助于成本的降低，因此，数字设备的价格与模拟设备的价格是可比的，甚至会可能会低于模拟设备。
分析一个具体的应用案例。某部会议系统的框图如下：应用介绍：会议没有固定的场地，根据不同的与会人员和会议规格临时选择场地，因此要求本系统是一套携型系统。信号源数量为四个，显示设备数量不定，传输距离不定，但图像质量要求高，分辨率要求达到1280×1024。要求安装简单容易，无需专业技术人员和工程人员参与。
根据需求设计方案如下：
由于是一套携型的移动使用系统，现场有可能随时变化，距离长短事先不可知，因此选用光纤传输，使用距离可在1KM范围内随意移动。考虑到图像质量，选用DVI方式(分辨率可达1600×1200)。开会时，工作人员将领导发言所需的课件在PC机上准备好(一主一备，另一套做准备)，将显卡(双输出)输出的VGA信号接到自用液晶屏上，将DVI输出接到DVI切换器(4选1)上，切换器根据需要选出所需的DVI信号进入光发送器，经过传输后，利用光接收器还原为DVI信号，根据会场布置，利用DVI分配器(本身就是DVI转发器Repeater)将DVI信号分配给显示设备，在输出口不够用时，可串接下一台分配器(原理上可无限地无损串接)以满足输出路数的需要。
由于传输过程中采用的是DVI信号，因此到达前端显示设备的信号相当于是PC机的“原装”信号。其信号质量比工作人员的液晶屏的图像质量还好。(根据理论分析和测试情况，工作人员的模拟信号与前端显示信号相比，多了一次A/D和D/A过程，频谱相差5-6dB)。工程施工中不用任何调试，只需检查信号是否收到，有无错点。这对于根据需要临时安装的场合优势极大。使用者可自行安装，无须工程人员参与。
与模拟方式的对比：利用模拟方式，也可完成上述功能，框图比较简单，不再画了。将PC机输出的VGA信号经过分配，一路到自用的显示器，另一路到VGA切换器，由VGA切换器输出后经电缆传输到前端，传输中根据不同的距离，选择长线驱动器或用一根足够长的电缆(因每次开会距离不定)配长线驱动，一次性解决问题，或利用光纤传输(又多一次A/D和D/A过程，频谱再衰减5-6dB)，到达前端后利用模拟分配器和长线驱动器将信号进行分配和再传输。其主要缺点是⑴信号多次接力传送，损失较大。以前按此方案应用时，前端的图像缺陷较多，用户不太满意；⑵每次安装都需要现场调试，必须有专业技术和工程人员协助。⑶现场一旦出现干扰等问题时，一时无法解决，时间保障成问题。
其实数字和模拟两个方案比较，成本未必高不可攀，二者是差不多的，数字方案应用后，用户看到了效果和效益，非常赞同这种方式。
此案例是一个非常简单的应用，但效果明显。实际工程中，可根据信源的数量决定矩阵的大小，传输通道的数量，也可把Video信号转成VGA信号(DVI格式)可将通常所说的“视频”(其实就是Video信号与VGA信号的统称，因为都是为了显示的)统一起来考虑。
随着PC机的接口改进，PC机也直接采用HDMI接口