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平息HDMI和DisplayPort之争  2009-03-18 15:13

有些人试图将DisplayPort视为HDMI标准的直接竞争者,甚至是替代产品,但事实上两者并无实质竞争关系。除了某些外表相似外,不管是从技术的角度还是从商业的角度来看,两者都是本质不同的。DisplayPortHDMI最后可能会成为互补的技术,在不同的市场实现不同的应用,而不是那种你死我活的竞争关系。在本文中,我们将对两种标准进行概述并对之进行比较,分析其各自的应用趋势与市场机会,并进一步分析它们对中国电子产业可能产生的长期影响。

对于不深入了解它们的人,HDMI标准同DisplayPort标准第一眼看上去极其相似:同样是一种可以在单根电缆上传输音频和视频信号的多用途高速数字接口;具有相似的带宽 均为10~11Gbps;均支持IntelHDCP数字版权管理技术等等。但如更进一步观察,您会发现他们之间的差别正如同其相似性一样显著。

HDMI2002年由业界的六大领先电子厂商与半导体供应商Silicon Image一起创立的,目前已经演化出四个版本。作为消费电子与PC的外部接口,HDMI采用DC耦合的3.3V总线和基于DVIS协议的串行架构。视频信号在专用的三对差分信号中传输,外加一对独立的时钟差分信号与其他附加信号线,如热插拔、设备控制和消费电子控制功能(CEC)等,其中CEC功能是被设计用于未来家庭影院系统的一键控制上的。音频信号利用视频信号的消隐周期在视频差分信号中传输,既可以是未压缩的八声道PCM,也可以是编码的各种音频格式(包括最新的无损格式如Dolby TrueHDDTS-HD Master Audio等)。

相比之下,DisplayPort2006年由VESAVideo Electronics Standards Association)发布的新标准。它被设计同时用于内部与外部视频接口应用,采用AC耦合的2V信号和类似于数据网络中的微封包架构DisplayPort使用嵌入式时钟,采用专用设备控制线,但不支持CEC功能。它支持8声道PCM,但本身并不支持任何消费电子音频格式。

HDMI标准定义了三种类型的接头:标准接头,dual-link接头和mini接头。在数以亿计的HDMI产品中,大多数都安装使用标准HDMI接头, mini接头则正在赢取便携式产品的市场份额。相对而言,能够提供超过20Gbps带宽的dual-link接头直到现在还未得到广泛使用。HDMI设备只需要一个简单的无源转换器就能支持DVI产品,只是需要额外的音频信号线,且不支持CEC功能。

DisplayPort的支持者宣称DisplayPort能完全兼容HDMIDVI,但是这种说法值得探讨。首先,任何两者之间的互联都将需要转换器,而且除非产品设计的时候就考虑要兼容两种标准,否则这个转换器将会是相当昂贵的,因为它必须含有实现电平转换的有源元器件。即使DisplayPort产品设计的时候已经考虑到兼容两种标准,制造商也承担了由于兼容两种标准而必须增加的难度以及成本,消费者还是需要一个相对便宜的无源转换器来连接HDMI设备。再次,即使有了这个转换器,DisplayPort信号还是保持它原有的格式而不是被转换成真正的HDMI信号。如果没有格式转换,或许可以说DisplayPortHDMI兼容的方式与VGA兼容HDMI的方式大致相同能够工作,但不是最理想的方案。最后,必须记住这两个标准有相互独立的演变路径,在各自的道路上往不同的方向发展。这意味着明天能够工作的转换器也许后天就不能用了,并且也没有一种简单的方法能让消费者来识别哪些转换头能和某一特定设备工作,而哪些不能。

HDMI是支持高清的消费电子产品所使用的既定标准,在PC领域也增长迅速。HDMI接口已经安装在数以亿计的高清数字电视、蓝光DVD、音视频接收器、机顶盒、数码相机以及摄像机、游戏机(如PS3Xbox 360)、笔记本电脑、桌上型电脑、显卡等产品上。2008年,从800多个HDMI许可厂商将会有2.29亿装有HDMI接口的产品被提供给消费者,预计2009年将超过3亿,这将使全球装有HDMI的产品在2010年时增加到10亿以上,分析人士认为到那时100%HDTV产品都会拥有HDMI接口。加上全球的DVI产品,你能初略得出在2010年将会有15亿与HDMI兼容的设备。

DisplayPort的应用数量则仍然只是推测,因为这项技术依然处于早期,倘没有基于该技术的产品提供给消费者。虽然理论上说DisplayPort接口可以在很大范围内应用于消费电子和PC,但是消费电子制造商对采取另外一种技术标准没有表示出多大兴趣。目前生产的DisplayPort芯片几乎全为PC上的应用。

DisplayPort最有希望的应用场合,同时也是PC制造商最为关注的一点是替代以往PC和显示屏之间的LVDS(低压差分信号)接口。采用 DisplayPort有很多潜在的优势:它可以让PC制造商不需使用DVI控制器和VGA芯片,并且它的小形体尺寸和小振幅电气特征意味着可以将连接电缆装置到更紧密的空间(如极薄的笔记本电脑的铰接)以及更少的电磁干扰。

通过一种直接驱动配置,视频信号可以被直接传送至显示屏,制造商因此能够开发更薄的LCD显示屏。DisplayPort还提供了一条双向辅助通道,可以增加一些附加功能如背光控制等,这是LVDS这种单向传输接口所做不到的。

尽管DisplayPort也许可以在某一天代替LVDS成为PC内部的视频接口,但它代替HDMI,或者与HDMI分庭抗礼的可能性非常小。HDMI有提早4年的上市时间的优势,至少在消费电子领域,这种优势意味着竞争在还没开始就已经结束了。即使DisplayPort可以给客户提供一些额外的功能(实际上还没有),要说服那些已经投资于HDMI的消费电子制造商在它们的产品上增加一个新接口也是很困难的。全世界的制造商,消费者和影像内容提供商都接受了HDMI标准,他们不可能接受另外一种只增加复杂性却不能带来任何新特征的新技术。正如Silicon Image的查普曼(Zimmerman)所言,消费电子制造商对用在TV上的其它标准或接口根本不感兴趣

HDMIPC应用上作为外置接口也越来越流行是其消费电子市场统治地位的反射,当越来越多的消费者寻求连接PC到带HDMI接口的平板电视上的方法,这种共同促进关系会变得越来越强。即使DisplayPortPC内部视频接口方面获得优势,我们仍然可以预测HDMI的市场需求会越来越强,因为在不断统一的世界中更需要一个统一的接口。

在节约成本方面又怎么样呢?DisplayPort真的是免费的么?尽管DisplayPort标榜免费,但是它在知识产权授权方式方面有很多的不确定性因素,这使得DisplayPort的采用者冒着很大的风险。DisplayPort协议并没有明确知识产权的权利并设定明确的版税时间表,而是将发现与支付知识产权版税的重担丢给了协议的采用者,并明确声明该协议不提供任何保证以及不侵权的担保。核心知识产权的所有者也只是答应在未详细说明的RAND (Reasonable and Non Discriminatory Licensing合理且非歧视性授权) 条款下授权。DisplayPort协议列出至少200项可能需要授权的专利权利要求,并说任何对该协议的采用,完全由采用者承担全部风险

相比较而言,HDMI的专利许可有明确的规定,它允许任何会员使用HDMI协议创始者或者会员的任何知识产权。虽然不是免费的,但许可费是公平的和合理的,并且能消除由于众多IP所有者潜在的专利权利要求而导致的商业上的不确定性因素。典型的HDMI会员每年只需缴纳1万美元年费,再加上单位4美分的专利费。当将HDMI免费技术相比时,您会发现正如谚语所言:一分钱,一分货

鉴于DisplayPortPC厂商而言具有比LVDS的明显优点,可以预见的是这种新的接口在取代正在变得过时的LVDS技术方面会取得较大的成功。DisplayPort不仅仅在技术上胜过LVDS,而且由于省去scalar直接驱动显示器,使得厂商会在整个显示器料单上削减15%乃至更多的成本,这是赞成DisplayPort的几乎不可辩驳的论据。有些分析师如In-Stat Brian O’Rourke预言,DisplayPort IP 会被集成到北桥或者分立显卡,那时会使DisplayPort会更容易推广,而且IP问题也会明朗化。但是在广阔的消费电子市场和邻近的PC市场,消费者需要统一的接口,HDMI标准仍会保持其统治地位。
类别:设计技术 |
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