什么是 HDMI(高清多媒体接口)

2025年3月17日 | 阅读11分钟

HDMI 是音频/视频 (A/V) 连接的现代标准接口,它代表高清多媒体接口。通常,它是一个用于连接音频视频设备的连接器。第一批 HDMI 设备于 21 世纪初的 2003 年投入生产。下图展示了 HDMI 线缆的外观。

What is HDMI

HDMI 技术现已广泛应用于消费设备,包括 DVD 播放器、HDTV、蓝光播放器、有线电视盒、视频游戏机、音频接收器和投影仪等设备都使用 HDMI 技术。对于音频和视频数据,其他类型的 A/V 连接需要单独的线缆,而单根 HDMI 线缆可传输未压缩的数字信号,足以用于高清音频和视频演示。例如,对于音频和视频,模拟分量线缆连接总共需要五根线缆,两根用于音频,三根用于视频。另一方面,一根 HDMI 线缆能够以数字方式传输相同的信息。

与模拟线缆相比,HDMI 线缆是数字连接,因此信号噪音较少,不易受到干扰。此外,HDMI 执行数字到模拟和模拟到数字的转换,而大多数组件(如数字有线电视盒和 DVD 播放器)以数字方式处理信息。因此,与其他类型的连接相比,HDMI 通常能产生最佳质量的声音和图像。HDMI 线缆的制造成本更高;因此,它们通常比模拟线缆更昂贵。但 HDMI 线缆在工作方面提供了好处,因为一根 HDMI 线缆可以完成多根模拟线缆的工作。

单根多功能连接在轻松连接和断开设备方面提供了便利,简化了设置。它还能够支持数字命令,使其能够让设备相互通信。例如,如果电视通过 HDMI 连接到接收器,当电视打开和关闭时,接收器可以被电视打开和关闭。而且,如果您的电视通过现代 HDMI 接收器连接,您还可以使用电视作为界面,以可视化方式配置接收器设置。

此外,HDMI 连接器有五种不同的类型(A 到 E),具有不同的规格和不同数量的引脚。制造商已经为 HDMI 制定了标准,包括支持最小音频容量和 sRGB 色彩空间。此外,与模拟技术相比,HDMI 实现了更大的带宽,并且还支持加密技术。

不同长度的 HDMI 线缆?

市场上有各种长度的 HDMI 线缆。其长度可以从一英尺到 50 英尺;但是,不建议购买超过 25 英尺的线缆。因为如果用户购买超过 25 英尺的线缆,他们可能会面临信号衰减或信号丢失的问题。

HDMI 的历史

2002 年 4 月 16 日初,该技术的创始人首次开始研究 HDMI 的第一个版本,即 HDMI 1.0。当时的这个想法是创建一个新标准,该标准将与一个名为 DVI 的仅视频标准向后兼容。当时,许多显示器上都可以找到仅视频标准。

那些致力于 HDMI 版本开发的创始人实际上并非新手。相反,他们是一群国际公司,他们希望为未来几十年的视频和音频传输开发一个新标准。虽然 RCA、索尼、松下、飞利浦、东芝以及更多公司都属于 HDMI 的最初创始人,但迪士尼、环球影业、华纳兄弟等更多科技公司也提供了内容支持。

HDMI 还有其他目标。例如,创始人希望通过使其相对较小并增加更好的音频兼容性来使其对消费者更易于使用。2003 年,Silicon Image 在制定标准后于 2003 年 6 月 23 日开设了第一个 HDMI 授权测试中心。2004 年 5 月 1 日,大阪 的另一个中心也采用了此标准。同年,2004 年,在标准开发几年后,售出了大量 500 万台 HDMI 设备。2005 年 5 月 25 日,飞利浦在法国卡昂开设了欧洲第一个 ATC。

2005 年 11 月 21 日,Silicon 在深圳开设了中国第一个 ATC。2008 年 6 月 12 日,飞利浦在班加罗尔开设了印度第一个 ATC。根据 In-Stat 的数据,2004 年售出 500 万台 HDMI 设备。2005 年为 1740 万台,2006 年为 6300 万台,2007 年为 1.43 亿台。2007 年,In-Stat 估计约 90% 的数字电视包含 HDMI,并且 HDMI 已成为 HDTV 的事实标准。In-Stat 估计,2008 年售出 2.29 亿台 HDMI 设备。

2008 年 4 月 8 日,超过 850 家个人电脑公司和消费电子产品公司采用了 HDMI 规范。HDMI Licensing, LLC 于 2009 年 1 月 7 日宣布,已安装超过 6 亿台 HDMI 设备。In-Stat 估计,2009 年将售出 3.94 亿台 HDMI 设备。In-Stat 还估计,到 2009 年底,所有数字电视都将至少包含一个 HDMI 输入。在家庭影院类别中,《PC Magazine》因“2008 年对世界影响深远的创新”而颁发了技术卓越奖。

HDMI 创始人于 2011 年 10 月 25 日成立了 HDMI 论坛,以创建一个开放组织,通过该组织,感兴趣的公司能够参与 HDMI 规范的开发。虽然 HDMI 论坛允许的公司数量没有限制,但他们需要每年支付 15,000 美元的年费,并且在董事会任职的公司需要额外支付 5,000 美元的年费。

此外,LLC 在同一天 HDMI Licensing 宣布,有超过 1,100 家 HDMI 适配器。而且,自 HDMI 标准推出以来,已出货超过 20 亿件支持 HDMI 的产品。

此外,HDMI Licensing, LLC 于 2013 年 1 月 8 日宣布,有超过 1,300 家 HDMI 采用者,自 HDMI 标准推出以来,已出货超过 30 亿台 HDMI 设备。

HDMI 支持哪些音频格式?

任何带有 HDMI 的设备都必须支持未压缩立体声 LPCM 音频的最低标准。任何其他格式都是可选的;因此,可用音频类型将根据您使用的硬件而受到限制。HDMI 规范允许 8 声道压缩和未压缩音频,位深为 1 位、16、20 和 24 位;采样率为 32kHz、44、48、88.2、96、176.4 和 192 kHz。下面列出了一些格式

  • DTS 96/24
  • DTS-HD 高分辨率
  • DTS-HD Master Audio
  • LPCM(2 声道到 8 声道)
  • Dolby Digital
  • DTS:X
  • DVD-A
  • DSD
  • Dolby Digital Plus
  • Dolby TrueHD
  • Dolby Atmos
  • DTS
  • DTS-ES
  • DTS Express

如果您的硬件支持,您还可以使用各种其他格式,例如 ALAC、WAV 和 FLAC。此外,如果您确实需要不同的东西,您可以检查该设备的认证。HDMI 不会限制您,但您的设备设计可能会限制您。

HDMI 支持哪些视频格式?

HDMI 能够支持更多视频格式,包括 720p、1080p、1440p、4k 和 8k。要使用该视频分辨率,您的硬件必须能够支持该 HDMI 标准。

需要记住一件事;有些设备可能仍然在制造商设计的限制范围内。他们也可能以这样一种方式设计设备,即可能增加对 HDMI 规范中没有的格式的支持。

HDMI 版本视频格式
HDMI 1.0-1.1
  • 720p@25/30/50/60Hz
  • 1080p@25/30/50/60Hz
HDMI 1.2-1.2a
  • 720p@100/120Hz
  • 1440p@25/30Hz
HDMI 1.3-1.4b
  • 1080p@100/120Hz
  • 1440p@50/60Hz
  • 4K@25/30Hz
HDMI 2.0-2.0b
  • 1080p@240Hz
  • 1440p@100/120Hz
  • 4K@50/60Hz
  • 5K@25/30Hz
HDMI 2.1
  • 1440p@240Hz
  • 4K@100/120Hz
  • 5K@50/60/100/120Hz
  • 8K@50/60/100/120Hz
  • 10K@50/60/100/120Hz

何时使用 HDMI?

一般来说,当您要将大多数现代音频/视频设备连接在一起时,HDMI 是最佳连接。较旧的设备可能没有 HDMI 端口,但近年来制造的大多数设备都具有此连接。它需要一根线缆来发送视频和音频信号;有时,由于某些情况,您将无法使用 HDMI 连接所有设备。例如,在一个设备上,您可能使用 DVI 连接器,在另一个设备上使用 HDMI 连接器。借助 DVI 到 HDMI 适配器,可以选择将线缆的一端从一种连接器类型更改为另一种连接器类型。如下图所示

What is HDMI

因此,可以使用普通的 HDMI 线缆,您只需将适配器插入 DVI 连接。但请记住,通过这种方式,您只能传输图像。与 HDMI 相比,DVI 只能支持视频信号。在此示例中,像同轴或光纤音频一样,您只能发送音频。所有 HDMI 设备都能够支持 HDCP。

如何选择最佳 HDMI 线缆?

当您要购买新线缆时,线缆有太多种类可供选择。您可能会觉得选择最佳 HDMI 线缆是不可能的,因为线缆有不同的价格、不同的规格、不同的颜色、不同的材料和不同的长度。但您可以关注下面给出的几点。这些重要事项可能有助于您找到最佳 HDMI 线缆。

长度: 确定线缆长度是一个非常重要的因素。您必须花一些时间考虑线缆长度;首先考虑您想将线缆铺设到哪里以及距离有多远。根据经验法则,非常长的线缆可能会使信号变弱,并且在有限的区域内铺设线缆可能会很困难。因此,请根据您的要求选择线缆长度。

颜色: 这取决于用户想要购买哪种颜色的线缆,因为不确定颜色会对声音和图像产生多大影响。有些人选择一种不显眼的颜色,这有助于轻松地伪装在其他设备中。但是,黑色线缆的可用性很高。

价格: 市场上有不同价格的 HDMI 线缆。如果您喜欢,可以买一个非常昂贵的。然而,与质量不错的经济型线缆相比,它不会有额外的性能。如果您想要编织型号,Twisted Veins HDMI 线缆很受欢迎。

规格: 在现代,大多数人更需要类别 2“高速”HDMI 线缆。它向用户保证线缆能够传输所有当前的音频格式,并传输高达 4K 分辨率的数据。还有一种超高速 HDMI 线缆,可以以 8K 的最高速率运行。

不同类型的 HDMI 线缆

HDMI 线缆的两种类型如下

标准线缆

这些线缆以 75 Mhz 的像素速度运行,支持约 2.23 Gbps 的带宽,也称为类别 1 HDMI 线缆。这适用于传输未压缩的 1080i 信号。

高速线缆

这些线缆以 340 MHz 的像素速度运行,支持约 10.2 Gbps 的带宽,也称为类别 2 HDMI 线缆。这些线缆能够处理较新的 WQXGA 和 1440p 分辨率。

HDMI 的优点

使用 HDMI 线缆有各种优点,如下所示

更高质量: HDMI 以最佳分辨率在低亮度场景下提供更好的视频质量,并实现无损传输。因此,与模拟线缆相比,它们提供了更好的视频质量,因为没有转换。此外,它们能够以更高的对比度显示更清晰的细节,例如文本等。

身份验证和加密: HDMI 标准支持身份验证机制,确保设备已获得授权,这有助于支持 HDMI 的源以不安全的方式发送内容。它们还通过启用身份验证来提供保证;通过线缆发送的数据不能被他人窃取以复制或盗版数据。

深色: HDMI 可以以良好的细节呈现超过十亿种颜色,支持 10 位、12 位和 16 位(RGB 或 YCbCr)色深。

单根线缆: 与其他模拟线缆不同,HDMI 能够通过单根线缆传输音频、视频和控制信息。因此,它使得实施音频-视频控制系统变得容易。

与 DVI 兼容: DVI 能够将高清内容发送到显示设备,因为 HDMI 向后兼容 DVI 接口。

CEC: CEC 代表消费电子控制,它是一个通信链接,使通过 HDMI 连接的设备能够相互通信。例如,单个制造商提供多个 DVD 播放器,它们可以相互通信。

HDMI 的缺点

HDMI 也包含许多缺点,下面讨论其中一些

距离限制: HDMI Cat1 线缆的最大全容量距离为 35 米,HDMI Cat2 线缆为 10 米。如果超出定义的限制,它们需要延长器。有一些 HDMI 延长器可用,例如同轴延长器、UTP 线缆延长器、光纤延长器、HDMI 线缆延长器等。此外,音频/视频处理器、交换机、分配放大器也起到中继器的作用。但是延长 HDMI 线缆的方式可能会增加限制。

多位置: HDMI 线缆在多应用运行方面存在限制。它们在许多不同位置运行起来很复杂。与 HDMI 的距离限制相比,在这些情况下存在更多困难。

EDID: EDID 也具有复杂性,用于音频格式和分辨率的自动识别,代表扩展显示识别数据。在多位置部署场景中,EDID 和 HDMI 规范提供的指导有限。

多声道音频: HDMI 源无法一次性传输双声道立体声和多声道信号,而它们可以传输多声道音频源。有几种设备支持不同的音频格式,这导致 HDMI 在多房间安装中成为一个问题。

切换延迟: 由于身份验证延迟,有时可能会导致黑屏。此外,还可能出现屏幕闪烁错误。

现场端接: 它还包括 HDMI 线缆现场端接的缺点。在现场,像它们的模拟线缆一样,它们不能轻易端接。

昂贵: 与模拟线缆相比,HDMI 线缆更昂贵。

DVI 兼容性: 尽管 HDMI 设备能够支持 DVI 接口,但由于 DVI 仅传输视频信号,因此 HDMI 设备需要单独的音频线缆。在这种情况下,它还需要一个 HDMI-DVI 连接器。

电脑背面 HDMI 端口在哪里?

在电脑背面,HDMI 端口位于主板或显卡上。但需要记住的是,并非所有类型的电脑都包含 HDMI 连接器。它们可能具有 DVI、VGA 技术或 Display Port。

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