超高速超高清接口芯片設(shè)計及其在超清媒體設(shè)備中的應(yīng)用

林 川

廣東博華超高清創(chuàng)新中心有限公司 廣東 深圳 518000

引言

高清晰度的持續(xù)動態(tài)畫面的發(fā)展是一個推陳出新的發(fā)展過程。從最開始的復(fù)合視頻接口、S―Video接口、分量YDbpr接口、DVI接口一直到現(xiàn)在的HDMI接口的出現(xiàn)。這也是是信息技術(shù)發(fā)展的一個必然結(jié)果，從問世起就引起了人們的廣泛關(guān)注，并迅速地由科學(xué)研究走向市場，應(yīng)用于各個領(lǐng)域及人們的日常生活中，它的出現(xiàn)不僅使我們的生活豐富起來，也使得多媒體更加人性化起來。

一、高清晰度接口HDMI

HDMI是鏈接高清晰度多媒體的重要方式，給用戶帶來最高最好的音樂和畫質(zhì)體驗。從HDMI1.0發(fā)展到現(xiàn)在的HDMI2.0經(jīng)歷了很長的時間，但在用戶試用體驗過程中，現(xiàn)有的HDMI也有一些不能令人滿意的地方。比如:現(xiàn)有的HDMI接口的外表面比較光滑，當數(shù)字傳輸線受到外力或者震動時，就會導(dǎo)致多媒體線與數(shù)字傳輸線的連接處松動，造成接觸不良，影響信號傳輸?shù)姆€(wěn)定。針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，一種超高速超高清數(shù)字傳輸HDMI接口組件被研發(fā)出來，新的接口連接牢固、簡單易操作，從根本上解決了問題。被廣泛運用于機頂盒、DVD播放器/復(fù)讀機、家用錄像系統(tǒng)、高清晰度顯示器、人造衛(wèi)星系統(tǒng)等等。

二、傳統(tǒng)的DVI接口和HDMI的不同

1999年4月，數(shù)字視頻接口DVI被研發(fā)出來，它支持高清晰數(shù)字電視信號的無壓縮實時傳輸。如果是數(shù)字傳輸“兼容”舊的模擬設(shè)備會留出完全多余的模擬接口，基于這些現(xiàn)實問題，更清晰更高速的HDMI接口問世，通過不斷的對前期各種接口進行優(yōu)化與升級、研究與實驗。針對其在用戶使用過程中發(fā)現(xiàn)的一些問題，研發(fā)了使用戶體驗感提升的超高速超高清接口。

(高清晰度多媒體接口)HDMI是由日立、松下、飛利浦、silicon、Lmage、索尼、湯姆遜和東芝7家著名的消費類電子制造商聯(lián)合成立的工作組共同開發(fā)。HDMI組織制定了專用數(shù)字視頻/音頻傳輸標準，HDMI源于DVI接口技術(shù)，也可以說它是在對DVI進入深入剖析的基礎(chǔ)上被研發(fā)出來的，它區(qū)別于DVI一個最大的特點是它可以在一根傳輸電纜上傳送無壓縮的音頻信號及高分辨率的視頻信號，正是由于它的這一優(yōu)勢，HDMI接口的終端產(chǎn)品也不斷的增多，廣泛運用于大型賣場、音樂廳等一些公共場所。

三、超高速超高清接口HDMI的優(yōu)勢

HDMI是鏈接高清晰度多媒體和電視的重要方式，這是一種數(shù)字化的視頻/音頻接口技術(shù)。高清晰度的數(shù)字接口HDMI公布后，實現(xiàn)了數(shù)字視頻/音頻更小型化的傳輸，可同時傳送影像信號和音頻信號，并且無需進行數(shù)模相互轉(zhuǎn)換，非常方便。HDMI接口可以用于單一的連線取代眾多的影音連線，只要一條HDMI纜線，就可以取代多條模擬傳輸線，能有效的解決家庭娛樂系統(tǒng)背后連線雜亂糾結(jié)的問題，數(shù)字視頻比之前更清晰，操作簡單便利，能夠適應(yīng)現(xiàn)在快節(jié)奏的生活。通過HDMI可以將視頻和音頻以極高的效率傳輸?shù)酵斗旁O(shè)備上，支持更高質(zhì)量(10位/12位)數(shù)字視頻信號，支持很多的數(shù)字音頻信號，也使得它在多媒體設(shè)備中得到更為廣泛的應(yīng)用。目前HDMI接口已經(jīng)有成為數(shù)字視聽產(chǎn)品的必配接口之一的趨勢，HDMI實現(xiàn)了較長的傳輸距離，傳輸線也是優(yōu)質(zhì)低價，保證了最原始的視頻和聲音傳輸，極大地提升了用戶體驗感，它也是多媒體行業(yè)發(fā)展的必然結(jié)果。

四、超高速超高清接口的應(yīng)用

超高清視頻與5G、人工智能、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)深度融合，彼此互為應(yīng)用場景、互為能力補充，催生出了大量的新場景、新應(yīng)用、新模式。例如:近兩年來，在疫情防控的大背景下，超高清視頻與5G結(jié)合，在遠程醫(yī)療、遠程辦公、安防監(jiān)控等方面發(fā)揮了重要的價值。各大醫(yī)院通過5G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了遠程醫(yī)學(xué)影像會診，大大提高了診斷效率。2019年下半年，央視網(wǎng)也開始打造“人工智能編輯部”，探索將人工智能技術(shù)應(yīng)用于采、編、播、存，用于全流程各個環(huán)節(jié)。在超高清技術(shù)和人工智能技術(shù)應(yīng)用相結(jié)合方面，基于全新建設(shè)的AI中臺，重點在智能標簽、智能風(fēng)控、視頻超分、智能創(chuàng)作等方面推出有關(guān)技術(shù)產(chǎn)品，實現(xiàn)媒體生產(chǎn)流程的智能化重塑。超高清視頻行業(yè)從2005年開始經(jīng)歷了十余年的發(fā)展期之后，在2018年進入爆發(fā)期。隨著5G全面商用，2020年迎來了超視頻時代，同時也推動了4k/8k超清晰視頻業(yè)務(wù)全面成熟，超高清視頻的發(fā)展也有利于AI技術(shù)的后續(xù)提升。

結(jié)束語

從黑白到彩色、從模擬到數(shù)字、從無線到有限、從地面到衛(wèi)星、從標清到高清再到超高清……，經(jīng)歷了一系列的技術(shù)迭代更新和發(fā)展變革，超高速超高清已經(jīng)成為主流模式。超高速超高清技術(shù)為視頻媒體行業(yè)的發(fā)展帶來了全新的機遇。“信息視頻化、視頻超清化”已經(jīng)成為了媒體行業(yè)面臨的新的發(fā)展趨勢，不斷地為用戶提升視聽體驗也是視頻媒體共同努力的方向。為了促進超高清數(shù)字傳輸技術(shù)發(fā)揮更大的作用，就要對其技術(shù)進行不斷地創(chuàng)新和完善，尤其是在使用過程中出現(xiàn)的一些問題，勢必會阻礙超高清媒體行業(yè)的發(fā)展，因此在未來的發(fā)展中，必須保持不斷地創(chuàng)新，以解決使用過程中的一切問題。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，5G+4k/8k+AI等新的技術(shù)也必然會帶來新應(yīng)用，催生新業(yè)態(tài)。