DVI/HDMIvs分量视频 到底孰强孰弱?

互联网 | 编辑: 2006-09-20 00:00:00转载

在DVI和HDMI连接方式被越来越广泛使用的今天,我们经常会被问:DVI和HDMI或者分量,到底哪种比较好?问题的回答是,既然他们都出现了,那就是无法取决的。

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    在DVI和HDMI连接方式被越来越广泛使用的今天,我们经常会被问:DVI和HDMI或者分量,到底哪种比较好?问题的回答是,既然他们都出现了,那就是无法取决的。

    首先,我们要分清一个容易被混淆的要素:DVI和HDMI在显示的图象质量上没有任何区别。两者间的主要区别是HDMI在传输视频信号的同时也可以传输音频信号,并且使用不同的连接口。但是两者使用的是相同的编码方式,这就是为什么DVI的信号输出可以通过转接器连接到显示设备的HDMI接口上,反之亦然,完成这些只需要一根DVI/HDMI转接线,而不需要类似机顶盒一类的设备。

    这篇文章的结论(如果你没有兴趣阅读所有的细节部分)是目前还无法预言数字信号的DVI或HDMI传输方式能够提供比模拟分量视频更好的画面质量。通常来说数字信号和模拟信号之间会有明显的差异,但是这些差异并不是传输方式的不同所造成的,而区别与你的信号输出设备(比如你的DVD播放器)和你的显示设备(比如你的电视机)。为什么是这样?这就需要进行更深一步的讨论。

什么是DVIHDMI和分量?

    DVI/HDMI和分量都是用来在输出设备和显示设备间传递信号的视频规则,只不过他们支持不同的规则而且有不同的传输方式而已。最主要的不同是DVI/HDMI通过数字方式传递信号,就好象通过网络把电脑上的一个文件传送给另外一台电脑,而分量则是模拟信号,不是以数据流的方式传递信号,而是用一组变化的电磁波来表现信号的红、绿、蓝三色。

      DVI/HDMI和分量传递的信号都是以离散的红、绿、蓝三原色信号和让显示设备可以识别并显示一个新行或者新帧的开始的信息所组成。DVI/HDMI通过三条单独的称为TMDS(Transmission Minimized Differential Signaling)通道传输信号。TMDS主要包括一条新增加的水平和垂直同步的蓝色通道和分开的两条绿色和红色通道。

      分量视同样把颜色信号分成三条通道传输。但是,分量使用由亮度(“Y”来标示图象的亮度),红色差信号(标示为“Pr”)和蓝色差信号(标示为“Pb”)组成的“色差”信号。来自水平和垂直方向的同步脉冲在Y通道上传输,由显示设备计算来自Y,Pb,Pr,的红、绿蓝信号。

    两种信号类型,虽然是以不同的形式,但他们通过相似的方式分解图象,并且传输相同的信息到显示设备。我们可以发现,他们之间的不同在很大程度上决定于信号的来源和显示设备的不同,当然还有传输线缆的不同。

难道数字方式不更好么?

    人们比较容易产生这样一个观念:数字方式更好。模拟信号在传输的时候经常会遇上各种信息丢失和减弱,而数字信号传输却是无损的。这是事实,但是这个事实却有有违背真实世界原则的嫌疑。首先,即使是在远距离的线路传输中也没有理由会发生使信号明显减弱的情况出现;家庭影院中安装的设备间的最大距离对于符合行业标准的电缆而且完全是小菜一碟。第二,假设在数字信号处理过程无差错本身就是一个经不起推敲的假设。DVI和HDMI信号是无法进行纠错的;一旦发生信息丢失,那便是永久性的丢失。在短距离传输过程中这也许不会发生,但是在长距离传输过程中这却会是一个问题。

那么是什么决定了图象质量?

    视频因为不同的原因,并不是被直接得从片源翻译到显示设备上。只有极少部分本地资源是可以被直接利用的,所以当你在观看480p、720p或者1080i的视频时,有时候需要经过一些缩放。其间信号的色彩必须被正确还原,这取决于暗电平(亮度)和“delta”,(信号水平和实际色彩还原水平之间的关系)。当原始信号不符合显示设备;比如说,DVD拥有480线,但是没有方形象素。这一切都说明在信号传递过程中存在着信号处理。

    数字信号的支持者经常会这么说DVI或者HDMI信号是“纯数字”,他们经常通过一些数字记录方式,比如DVD或者数字卫星信号,说它们直接以DVI或者HDMI数字信号形式传输到显示设备上,那是一种完全无损信号传递。如果显示设备本身就是个台数字显示设备(比如一台LCD或者PDP电视),争论通常会这么进行:信号不用经过从数字到模拟的转换过程,所以在整个过程中它受到的影响更加小。

    如果事实上数字信号不用通过几种不同的方式编码和转换的话,这也许是对的,更不用说这些信号也许需要被调整到适合显示设备的分辨率了。所以说,转换是经常发生的,而且转换并不是那么容易的一件事。“数字到数字”的转换过程中并无法保证信号质量优于“数字到模拟”的过程,而且事实上可能更差。无论是好是坏,这都取决于线路质量和其他一些并不经常提到的因素。作为显示设备本身,它并不知道信号是如何处理的,也不知道由不同输入所产生的不同变化。无论是数字还是模拟信号都必须通过不同电路测试,或者必须为了被相同电路测试而被修改。那是如何进行的?一般来说,在你的说明书上你是不会发现有任何相关信息的,即使你找到了,不经过亲眼观察实际输出影像你也无法判断谁更好一点。公平地说,通常情况下,即使是非常高端的产品,信号处理回路的品质和缩放比也是非常不可控制的。

    而且,显示设备对于不同的输入方式的设置各不相同是件常见的事。比如说亮度,数字输入和模拟输入可能会非常得不同,并且由于对于显示设备设置的不同熟练程度,校准可能会变成一件非常困难的事情。

线路和接口质量所扮演的角色

    线路质量,通常来说,相比分量视频,对于DVI/HDMI也许不是个大问题,但是如果数据线被怀疑有质量问题,那么他也许会对播放质量造成问题。

    模拟分量视频是一种非常易用的信号方式;我们让我们的顾客使用分量,不需要任何的调压器,或者其他设备,200尺的距离内都没有任何的信号质量问题。但是,在长距离上,就需要考虑电缆的问题,特别是为了防止重影和拖毛现象电阻需要严格控制在一个极小的范围内(理想值, 75 +/- 1.5欧姆)

      DVI和HDMI,非常不幸,却显地比较娇嫩。问题和模拟分量的优点一样:严格控制电阻。当数字信号产生时,它参照一个称为SD1的标准,被设计于传输在同轴电缆上的数字视频,电阻可以控制在一个非常精确的范围内,因此是不被压缩的,原始的高清信号可以在长达数百尺的SD1上而没有任何信息损失。由于只有DVI和HDMI设计者知道的理由,这些非常有效的设计被忽略了;取而代之的是同轴电缆,虽然DVI和HDMI信号可以非常平稳得用双绞线电缆。最好的双绞线电缆可以把电阻控制在+/- 10%。当数字信号在电缆中传输时,边缘数据(表现为突然的电压跃迁)会缩减,并且随着距离的增加这样的情况发生的机率越来越高。同时,由于无法有效得控制电阻导致信号反应---一部分的信号会在线的末尾尝试重新传回电缆并且向回传输,影响之后传输的数据流。在某一时刻,会无法重新获得数据,并且无法纠错,无法恢复失去的信息。

    因为这个原因,DVI和HDMI连接,会发生称为“数字坍塌”的现象。在一定距离内,DVI和HDMI电缆表现十分出色;这些问题不会影响到显示设备重建原始的数据流,也没有任何信息会缺失。但是随着电缆的长度越来越长,重建数据流的难度会越来越大。在某一时刻,数据错误开始发生,用我们常说的发生在家庭影院中的情况就是“屏闪”因为比特误差导致的象素缺失会使图象发生闪烁。如果我们把电缆拖到一个足够长的长度,那么由于缺失的信息过多会导致显示器无法重建画像;由于数据信息的缺失突然导致的错误,所以称之为“数字坍塌”。一条工作距离被设计在20尺的电缆可能在25尺时发生“屏闪”而在30尺时停止工作。

结果:取决于你

    那么,哪种比较好?DVI/HDMI还是分量?答案也许无法令人满意,但事实是,他取决于你的数据源和显示设备,并且没有确实的证据证明模拟和数字连接哪个能够提供更好的画面。你也许会发现,在同一个显示器上,你用分量接受有线和卫星电视效果更好的同时,你通过DVI或者HDMI输出观看DVD的效果更好。既然如此,除了按照不同的需求选择不同的连接方法以外,没有更好的办法了。

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