高清基础知识(060912)

1、只有了解它，才能测试它n要测试一个产品，必需对其要性能了解。n了解其原理。n精通其使用性能。n了解其可能的缺陷，缺陷可能造成的影响。n只有对有了完整的认识，才能全面的测试它。高清图像基本知识： n1、 什么是高清？n2、 分辨率与像素。n3、 480P/576P/720P/1080I/1080P 及N/P制式的区别。n4、 上变换与HDMI传输的区别。什么是高清(HD)nHD全称HighDefinition，指高清晰度。nHDTV全称HighDefinitionTelevision，直译为“高清晰度电视”，是指一种比目前普遍使用的清晰度标准还要好的电视系统。HDTV最大的优点是清晰度高，分辨率

2、最高可达19201080，帧率高达60Hz。 HDTV有三种显示格式nHDTV有三种显示格式，分别是： 720P（1280720P，非交错式），1080 i（19201080i，交错式），1080P（19201080P，非交错式），目前碟机以720P和1080 i最为常见。 分辨率与像素n分辨率与像素 分辨率可用水平和垂直的像素数表示。如：13661366768768、1920192010801080n电视画面的水平清晰度取决于每条扫描线的有效扫描像素数。n电视画面的垂直清晰度取决于每帧的有效扫描行数。标准清晰度电视垂直清晰度的最大值为576线(576/50i)，高清晰度电视垂直清晰度的最大值

3、为1080线(1080/50i)。 n显示设备的分辨率和信号的分辨率数字电视系统n数字电视系统(DTV)就是拍摄、编辑、制作、传输、接收等全过程都使用数字技术的电视系统。n数字电视按照清晰度分为：高清晰度HDTV、增强清晰度EDTV、标准清晰度SDTV。 我们常说的高清电视就是HDTV 数字电视的清晰度n高清晰度HDTV1080P（19201080，逐行扫描）1080i（19201080，隔行扫描）720P（1280720，逐行扫描）根据扫描的场频不同有50Hz和60Hz之分 n增强清晰度EDTV576P（720576，逐行扫描） PAL480P（720480，逐行扫描） NTSC n标准清晰

4、度SDTV。 576i（720576，隔行扫描）PAL480i（720480，隔行扫描）NTSC上变换n上变换：就是根据图像的特点，在低分辨率图像的特定位置，用各种数学算法插入一些特定的点，使分辨率提高，图像更清晰稳定。3-2 PULL DOWN技术 n由于电影信号是24帧/秒，为了正确显示出来，进行每4帧得到10帧的3-2下拉转换，从而得到60帧/秒的图像。 3-2下拉示意图 变换处理方法介绍 根据图像的特点，不同的公司开发了有很多种处理方法。比如场内内插处理、场间内插处理、垂直方向滤波、运动自适应处理、运动补偿处理等。 场内插值(BOB) 利用上下两行来进行计算得到中间的一行，使每一场的行

5、数增加一倍，得到一帧图像。静止图像的垂直清晰度下降。 场间插值(WEAVE) 将前后两场(奇数场、偶数场)组合在一起来得到一帧图像。由于前后两场有时间间隔(16.7毫秒)，因此对静止图像来说，垂直清晰度很好，但是运动图像就出现前后图像的交错错误。 其它还有很多更加复杂的算法如：场间插值+垂直方向滤波、运动自适应处理、运动补偿算法等等。HDMI介绍nHDMI 全称是“High-DefinitionMultimediaInterface” 高清晰度多媒体接口高清晰度多媒体接口n可为消费电子传输以下内容的数字接口可为消费电子传输以下内容的数字接口:n未经压缩的高清晰度视频内容未经压缩的高清晰度视频内

6、容n压缩或未经压缩的多声道音频压缩或未经压缩的多声道音频n智能智能双向通信双向通信 & 命令数据命令数据 节目提供者的要求节目节目数字节目数字节目创收机会创收机会 通过销售有价值的高清节目内容来创造新通过销售有价值的高清节目内容来创造新的收入的收入 防止节目未经授权的再销售防止节目未经授权的再销售(例：例： “Napsterization”) 保护利润，用于投资制作新节目保护利润，用于投资制作新节目消费者需求消费者消费者数字节目数字节目创收机会创收机会 最高质量最高质量, 全数字化家庭娱乐体全数字化家庭娱乐体验验 高清晰度数字影像高清晰度数字影像 多通道数字音频多通道数字音频 简单连线

7、简单连线 低成本低成本HDMI / HDCP 是解决方案节目节目消费者消费者数字节目数字节目创收机会创收机会HDCPHDMI 单线简化之前之前 DVD 播放器播放器, 机顶盒及机顶盒及 音音视频接收器视频接收器之后之后 同样的功能同样的功能 更高的性能更高的性能先锋先锋 CES 2004, 2005HDMI 的迅速采用n采用者采用者n至至2005年年4月已超过月已超过200个个 (加上加上 7 位创始者位创始者)n包括线缆包括线缆/连接器连接器, 半导体半导体, 系统和测试设备的供应厂商系统和测试设备的供应厂商 n详情请查阅网站详情请查阅网站 /manufacturer

8、s/adopters.aspn主要里程碑主要里程碑n2002年年12月发布月发布HDMI规范规范1.0版版n2003年年7月发布月发布HDMI兼容性测试规范兼容性测试规范1.0 版版n2003年年9月在月在CEDIA (美国贸易展美国贸易展)上展示了第一个商业上展示了第一个商业HDMI 系统系统n2004年五六月间发布年五六月间发布HDMI 1.1 规范规范 (带有带有 DVD-音频格式支持音频格式支持) 和一致性测试规范和一致性测试规范HDMI/DVI 的电视机市场0100002000030000400005000060000700008000020022003200420052006200

9、7ProjectionDirect ViewLCDPlasmaDVD 数字接口市场Source: IDC & Silicon Image0 05 5101015152020252530303535404045455050M units20022002 20032003 20042004 20052005 20062006 20072007HDMIHDMIDVIDVIHDMI端子 HDMI 连接器 PIN信号信号分配分配PIN信号信号分配分配1TMDS 数据数据2+2TMDS 数据数据2 屏蔽屏蔽3TMDS 数据数据24TMDS 数据数据1+5TMDS 数据数据1 屏蔽屏蔽6TMDS 数

10、据数据17TMDS 数据数据0+8TMDS 数据数据0 Shield9TMDS 数据数据010TMDS 时钟时钟+11TMDS 时钟时钟屏蔽屏蔽12TMDS 时钟时钟13CEC14保留保留 (NC on device)15SCL16SDA17DDC/CEC Ground 18+5V Power19热插拔热插拔 检测检测从HDMI规范1.0,Section4.1.4ConnectorPinAssignments HDMI 源端设备源端设备HDMI 接收设备接收设备HDMI 传输器EDID ROMHDMI系统运行视频音频控制/状态TMDS Channel 0TMDS Channel 1TMDS C

11、hannel 2TMDS 时钟通道HDMI 接收器视频音频控制/状态CE Control (CEC)单根缆线单根缆线视频音频信息包支持音视频格式消费电子控制 (CEC)HDMI 规范语言n发送器发送器 = 内容提供者内容提供者 (DVD, 机顶盒机顶盒)n接收器接收器 = 显示设备显示设备 (DTV, LCD-TV, PDP)n转发器转发器 = 音视频接收器音视频接收器 (HDMI 入入, HDMI 出出)HDMI视频支持 HDMI音频支持n所支持的音频格式所支持的音频格式n压缩数字音频 (杜比数码, DTS等)n任何能通过S/PDIF传输的音频格式n未压缩的数字音频n2/6/8声道, 32-

12、192kHz 采样率n所支持的DVD音频(HDMI 1.1版)n所支持的SACD(HDMI1.2版)n正在接受评估的DTSHD, Dolby Digital+, MLPn总能获得CD质量音频n所需的基本音频n2声道, 16数位, 32/44.1/48kHz HDCPHDCP（High-bandwidthDigitalContentProtection，宽带数字内容保护），它可避免数字信号被非法复制。HDCP 加密/解密T.M.D.S.EncoderDVICipherT.M.D.S.DecoderDVICipher24-bitPixelData24-bitPixelData24-bitPseud

13、o-RandomData24-bitPseudo-RandomDataBitwiseXORBitwiseXORDVI-CP TransmitterDVI-CP ReceiverEncryptedT.M.D.S.Link 发送器发送器接收器接收器HDCP密码密码HDCP密码密码TMDS编码器编码器TMDS解码器解码器TMDSEncryptedLink视视/音频数据通过像素到像素原理进行加密音频数据通过像素到像素原理进行加密HDCP密钥密钥HDCP密钥密钥HDMI 系统总结系统总结nHDMI用于数字音视频传输用于数字音视频传输n扩展显示器识别数据扩展显示器识别数据 (EDID)n高清内容保护高清内

14、容保护 (HDCP)n消费电子控制消费电子控制 (CEC)DVI视频端子视频端子 nDVI的全称是“DigitalVisualInterface，数字视频接口” n由Silicon Image发明并推广。最初的目的是用于电脑，实现主机和监视器之间的数字信号传输，现在被应用到高清晰度视频领域。 HDMI和DVI之间的比较DVIHDMI传输编码传输编码 TMDSTMDS, TERC4视频格式视频格式24-bit RGB, 4:4:424-bit RGB, 4:4:44:2:224-bit YCbCr, 4:4:416/20/24-bit YCbCr, 音频格式音频格式无无2/6/8-ch., 32-192kHz控制信息控制信息 无无AVI InfoFramesEDID是是 (仅用于视频仅用于视频)是是 (用于音视频用于音视频)电子消费控制电子消费控制无无CEC一致性测试一致性测试 无无 是（是（CTS）控制标准控制标准 DVI 1.0HDMI 1.1CEA-861CEA-861BHDCP 1.0HDCP 1.1VESA 1.3VESA 1.3DVI的局限n由于DVI是面向电脑开发的，因此一共具有29只脚，体积也比较大，并且不支持声音的传输，因此