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HDMI 接口我們天天用,但你知道它的規格細節嗎?一次讓你搞懂關於 HDMI 規格標準的知識!

HDMI 對於大家來說應該一點也不陌生,舉凡電視、電腦顯示器與各類型的多媒體娛樂設備,絕大多數都支援 HDMI 這個規格,當然隨著時間的演變,HDMI 的規格也持續更迭進化,至於這些演變大家不見得都完全了解!

 

 

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近期在國外知名的科技媒體 XDA 上就有一篇關於 HDMI 標準與連結頭規格的介紹文,用簡短的內容為大家詳細說明 HDMI 的演化。

 


圖:雖然目前也有傳輸規格更好的 DisplayPort,但 HDMI 的能見度還是更高的。

 

HDMI 規格誕生於 2000 年代初期,推出的目的在於取代原有承載 HDTV 訊號的標準,而 HDMI 也由全球知名科技大廠共同制定,包括日立、松下、飛利浦、Silicon Image、SONY、Thomson、RCA 與東芝…等,並廣泛運用在電腦、筆電、遊戲機…等,可用於同時傳輸視訊與聲音。

 

下面就來看看 HDMI 的所有規格版本與它的特色功能吧!

 

 

HDMI 規格演變

HDMI 1.0

此一規格於 2002 年 12 月問世,使用了與 DVI 類似的架構來發送視訊信號,並在視訊串流的「空白間距(blanking intervals)」中穿插了聲音與其他數據。HDMI 1.0 提供了 4.9 Gbps 的數據傳輸速度,可以在 120 Hz 模式提供 720p 的解析度規格,60 Hz 模式時提供 1080p 解析度,而 30Hz 時可提供 1440p 解析度,並支援 8 聲道的音訊規格。

 


圖:標準的 HDMI 線(圖片來源:維基百科)。

 

HDMI 1.1

HDMI 1.1 誕生於 2004 年 5 月,對於前一版本來說是個小幅度的更新,唯一增加的新功能就是 DVD 音訊的支援,也讓 HDMI 可以提供單聲道到 5.1 聲道環繞音效的支援,其他的解析度與螢幕刷新率都保持不變。

 




 

HDMI 1.2 與 1.2a

相隔不到一年,HDMI 1.2 的規格誕生,主要針對低電壓設備的相容性,並能適用於電腦的各類型顯示卡,並增加了對新式色域空間的支援,而此一版本的重點其實也在於取消格式的限制,並能提高相容性,並與當時新推出的 DisplayPort 介面來競爭。另外在 2005 年時,HDMI 1.2a 版本推出,主要增加了對消費電子控制(CEC)的合規性,並能允許多個 HDMI 設備透過一個搖控器來相互控制。

 

HDMI 1.3 與 1.3a

出現於 2006 年 6 月的新規格,相較於上一版本有了極大的升級,尤其在傳輸頻寬方面升級至 10.2 Gbps,等於相較於 1.2 以前版本提升一倍,也因此在解析度方面提供更頂尖的規格,在 240Hz 模式下可提供 720p 的傳輸解析度,120Hz 模式可提供 1080p 解析度,60Hz 模式可提供 1440p 的規格。此外,根據不同解析度,也可支援螢幕顯色 10bit、12bit 甚至 16bit 規格的支援,同時也支援更多不同類型的色域空間,音效方面也能支援 Dolby TrueHD 與 DTX-HD Master Audio。

此外,HDMI 1.3 還導入了新的 Type C mini HDMI 連結器規格;之後的 HDMI 1.3a 為中期更新,主要增加 CEC 規格的相容並小幅修改 USB C 連結器的規格。

 

HDMI 1.4、1.4a 與 1.4b

2009 年 HDMI 1.4 規格的出現,真正實現「4K」等級的超高畫質,在 24Hz 模式下可支援 4096 x 2160 px 的解析度,相較於標準 4K 顯示範圍更大,同時也支援「HDMI Ethernet Channel(HEC)」,可允許 HDMI 設備透過網路傳輸資料,讓兩個連結 HDMI 的設備可以 100 Mb/s 的速度連結,並加入「ARC 音訊回傳通道 (Audio Return Channel)」功能。

 

 


圖:ARC 音訊回傳通道運行的架構(圖片來源:維基百科)。

 

此外,HDMI 1.4 也增加了對 3D 內容的支援,並支援新的 micro HDMI 連結器,同時也增加了新式色域空間的支援,像是 Adobe RGB 規格。隨後在 2010 年更新了 HDMI 1.4a,主要升級了 3D 格式與解析度的支援,另外在 2011 年也再次升級至 HDIM 1.4b 規格,並確立了未來相關規格皆由 HDMI 論壇指定並進行生產標準的認證(LLC)。

 

HDMI 2.0、2.0a 與 2.0b

在 2013 年推出的 HDMI 2.0 再次升級了對 4K 超高畫質的支援性,主要提供了 4K 畫質可以 60Hz 的更新率運行,而傳輸的總頻寬也進一步升級至 18 Gbps,另外 240 Hz 模式下可支援 1080p 解析度,144Hz 模式可支援 1440p,對於遊戲內容的運行來說有極高的升級(可以高畫質下支援更高刷新率)。

此外,這個版本也支援了 4K 解析度下 24 bit 的顯色格,並提供最高 32 個音頻通道,而這個規格後來在 2015 年也新增了對 HDR 的支援,並在 2016 年發表了 HDMI 2.0a 版與支援 Hybrid Log-Gamma(HLG) 的 HDMI 2.0b 規格。

 

HDMI 2.1

在 2017 年新推出了 HDMI 2.1 版,也是目前所有新款的高階電視、電視遊樂器與顯示卡所支援的新版本,這個規格採用了「顯示串流壓縮(Display Stream Compressions)」技術,可在 120Hz 模式下顯示 4K 超高畫質,在 30Hz 模式下甚至可支援 8K 或 10K 的超高畫質。

此外,HDMI 2.1 版的傳輸規格再次「翻倍」,並新增了第四個數據速率通道,總計可達 48 Gbps 的傳輸寬,並支援動態 HDR、可變刷新率(VRR),而 ARC 規格也升級為 eARC,可針對杜比全景聲(Dolby Atmos)、DTS:X 的音訊格式,並導入超高速 HDMI 電纜類型,以滿足高速傳輸的需求。

 




 

HDMI 連結器與接口形式

HDMI 的接口相信大家都不陌生,相較於常見的 USB A 更為寬大且下端有梯型削切,因此接口有正反之分。不過實際上除了大家最常見的 HDMI A 型接口,還有其他更多不同類型的設計,下面就來一一介紹!

 


圖:五種不同類型的 HDMI 接口(圖片來源:維基百科)。

 

 


圖:HDMI 的 19 個引腳功能(圖片來源:Game Nexus)。

 

HDMI A

此規格為最常見、最通用的版本,也被稱為「全尺寸 HDMI」,接口共有 19 個引腳,可提供 SDTV、EDTV、HDTV、UHD 與 4K 等不同模式的裝置相容,此外,它也能與單鏈路的 DVI-D 電器相容。

 

HDMI B

相較於 HDMI A 要更大一些,此規格共有 29 個引腳,並能與雙鏈路的 DVI-D 相容,此規格可適用於解析度達 WQUXGA(3840 x 2400 px)的高解析度顯示器,但有趣的是,這個規格的接口從未在任何商業產品中流通。

 

HDMI C

此規格又被稱作「mini HDMI」,是 HDMI A 規格的縮小版,雖說尺寸較小但同樣有 19 個引腳,主要針對便攜式設備來設計。

 

HDMI D

此規格即為「micro HDMI」,相較於 mini HDMI 更為縮小,外型設計蠻像是 micro USB 接口,但雖然尺寸小,卻與 A、C 兩型一樣有 19 個引腳,但功能分配卻完全不同。

 

 




 

HDMI E

此規格主要用於汽車連結系統,結構上提供鎖定機制,可保持連結線的穩定並能承受外殼振動,也能防止濕氣與污垢干擾訊號。

 


圖:三種不同規格的 HDMI 接口-圖左起 micro HDMI、mini HDMI 與 HDMI(圖片來源:維基百科)。

 

 

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相關連結:

HDMI – Wikipedia
Here is a look at the various types of HDMI ports and standards

歷史上的這一天,我還寫了…

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