什麼是HDMI? 以及如何使用它?

HDMI (高畫質多媒體介面),常見於用來將影像播放器的影像和聲音訊號傳送到顯示器設備上。

HDMI的功能特點

  • 可由遠端操控多台裝置:你可以用HDMI連接多台顯示器,並以遙控器遠端遙控所有的裝置。例如:當電視以HDMI線與藍光播放器、家庭戲院接收器或音響等設施連接時,可以透過遙控器遠端操控這些與電視連結的設備。
  • 高畫質數位內容保護HDCP,High-Bandwidth Digital Copy Protection):避免影像訊號在傳輸後,影像、聲音被他人利用裝置與HDMI設施連接後非法重製。

HDMI目前被各家製造商廣泛運用在電視或其他類似裝置上,例如:LG、Samsung、Panasonic、Sony和Vizio。

能與HDMI技術相連接的設備,包含:

  • 高畫質訊號源(HD, High Definition)及超高畫質訊號源(Ultra HD)的電視、錄放影機、電腦螢幕和投影機等。
  • 家庭劇院接收器、電視盒子、音響系統。
  • 高階DVD播放器、藍光及高畫質藍光播放器。
  • 串流影音系統和多媒體播放器。
  • 高畫質(HD)傳輸線及衛星接收播放器。
  • DVD錄影機、DVD和VCR攝影機(僅用於播放)。
  • 具MHL技術(行動連接高畫質技術,Mobile High Definition Link)智慧型手機。
  • 數位相機和數位攝影機。
  • 筆記型電腦和桌上型電腦。
  • 遊戲主機。

 

HDMI各版本差異

HDMI技術已發展數年,也隨之發展出數個HDMI版本。各版本的HDMI使用的連接器相同,但相容性則在各個版本中有逐漸提升。

  • 購買內建HDMI設備的推出時間點,將決定你購買的HDMI設備所具有的HDMI版本。
  • 每個更新HDMI版本均會涵蓋部分前一版本擁有的功能,且與前一版本相容。但在使用舊版的HDMI設備上,新版本HDMI具有的新功能則不太可能完全在舊版HDMI設備上發揮。
  • 並非所有的電視和家庭劇院都能自動執行各個版本的HDMI功能或與之相兼容。每個製造商皆會選擇自己希望內嵌於其製造設備的HDMI版本。
  • 例如2020年最新的版本為HDMI 2.1,但內嵌較舊HDMI版本的設備仍然在市場上販售、也持續在不同家庭中使用。這也是為什麼HDMI版本的變化會對設備的選購和使用造成一定的影響。

以下將會介紹各個HDMI版本的特色,其排序將會從最近期的新版本依序介紹至較早期的舊版本。

HDMI 2.1

HDMI 2.1版於2017年發布,但該版本至2017年11月才開始在系統上運作。內嵌該HDMI版本的產品,則於2019年上市。

HDMI 2.1 支援下列顯示器:

  • 支援解析度與幀率: 最高達 4K 50/60 (fps)、4K 100/120、5K 50/60、5K 100/120、8K 50/60、8K 100/120、10K 50/60及10K 100/120。
  • 色彩支援: 支援色域廣,10、12和16 位元(bits)色彩。
  • 擴充HDR支援: 高動態範圍影像例如杜比視界(Dolby Vision)、HDR 10和HLG (Hybrid Log Gamma )等級的畫質,以及部分格式的HDR影像,HDMI 2.0a/b、HDMI 2.1均有支援,但上述部分影像在HDMI 2.0a/b則不一定支援。
  • 支援音源格式: HDMI 2.0 and 2.0a能與絕大多數環繞音效格式相容。HDMI 2.1更加入eARC(增強音訊回傳通道,Enhanced Audio Return Channel)技術,讓電視、家庭劇院、音響等播放出的音色環繞效果升級。eARC與 Dolby Digital Plus、 Dolby TrueHD、 Dolby Atmos、DTS-HD High Resolution Audio/DTS HD Master Audio及 DTS:X均相容。
  • 支援遊戲介面: 支援高畫面刷新率(VRR,Variable refresh rate (VRR) )。這讓3D影像能夠滑順且精細地呈現,並能減少畫面定格以及畫面重疊的情形。
  • 支援連接線:為了完整地呈現HDMI 2.1設備的效能,支援48 Gbps傳輸的HDMI線是必要的。

HDMI 2.0b

在2016年3月HDMI 2.0b發布,支援畫面由HDR擴張至HLG格式,規格幾乎達到4K Ultra HD電視播放平台等級,例如ATSC 3.0 (NextGen TV broadcasting)。

HDMI 2.0a

2015年4月發布,納入支援HDR技術類功能,例如HDR10和Dolby Vision。這意味著4K Ultra HD電視的使用者,將因其設備支援HDR技術,播放的畫面成像彩度較高、對比度較高,也讓畫面品質較一般4K Ultra HD電視更貼近真實。

想要有效發揮HDR功能,播放的畫面訊號必須採HDR位元編碼,如果由非HDR位元編碼,則需透過相容的HDMI將此類訊號傳輸至電視播放。特定的電視訊號源提供者和高階HD藍光碟的內容均採HDR位元編碼。

HDMI 2.0

於2013年9月發布,該版本具有下列功能:

  • 畫面解析度增加:由原本 HDMI 1.4/1.4a 僅支援50或60 赫、幀率最高為18 Gbps、8-bit色彩,擴充支援至4K (2160p)解析度。
  • 音訊支援格式增加: 可接收高達32聲道音頻、支援多種環繞音效格式,例如:Dolby Atmos、DTS:X和Auro 3D。
  • 支援雙倍視訊流量:在同一螢幕上可同時收看兩個獨立的影片。
  • 支援四個獨立音頻播放:可同時播放4個不同的音頻給不同的聽眾。
  • 支援21:9 (2.35:1) 比例螢幕。
  • 視訊與音訊高度同步播放。.
  • 擴張消費者控制(HDMI-CEC,HDMI-Consumer Electronics Control)功能。
  • 提升高清數位保護功能(HDCP copy-protection),防止影像被非法重製。

HDMI 1.4

2009年5月HDMI 1.4 支援下列:

  • HDMI 乙太網路: 將HDMI與網路功能結合。換而言之,同一傳輸線上,同時具有乙太網路和HDMI的功能。
  • 音訊回傳通道:音訊回傳通道(Audio return channel HDMI-ARC),可藉由單一HDMI連接線,將聲音和影像訊號傳至電視和家庭劇院的接收器。換而言之,影片的音訊將不需要由另一條傳輸線傳送至電視或家庭劇院接收器。
  • 藉由HDMI傳送3D畫面:HDMI 1.4(2010年3月發表)具備傳輸3D藍光等級訊號的功能,可以透過一條傳輸線傳送兩組類似的1080p影像訊號。HDMI 1.4a更增加了支援3D影像格式傳送的功能,可用在一般電視播放、有線電視、衛星電視的影像傳輸。另外HDMI 1.4b (2011年10月發表),更增強3D訊號的傳輸能力,以120 Hz的功率輸出。
  • 支援4K x 2K 播放解析度: HDMI 1.4可以30-hertz 的幀率傳送4K 的解析度。
  • 擴充支援色域、支援播放數位相機色彩:當以HDMI線連接數位相機投影照片時,將會依據顏色重新調整色調,顯示的成像與數位相機螢幕上相近的色彩。
  • 微型連接器:雖然在HDMI 1.3版本時已採用小型的連接器,但在此版本的連接器較前一版本來得更小,如同智慧型手機一般大小,此連接器支援1080p 解析度。
  • 動態連結系統:隨著車用影音設備的普及,HDMI 1.4不同於過往可在震動、高溫且吵雜的環境下使用,而不影響音訊、影像的傳輸和畫面的呈現。

HDMI 1.3 / HDMI 1.3a

HDMI 1.3於2006年6月發表,其技術具下列功能:

  • 傳輸頻寬較高、傳輸速度快:隨著藍光光碟和 HD-DVD播放器的發展,1.3版支援較廣的色彩傳輸、以及較快的訊號傳輸速度 (可達10.2 Gbps)。
  • 解析度提高:支援1080p至4K間的影像解析度。
  • 支援較多音訊種類:因應藍光和HD-DVD的發展出的音訊種類,1.3 版增加了與高階杜比數位音效、杜比全真壓縮音效和DTS-HD Master 環繞音效等格式的相容性。
  • Lip sync影音同步技術: 為了彌補視訊與音訊在作業時間上的落差,加入了自動的Lip Sync 技術捕捉並比對畫面與音訊,來降低畫面與音訊不同步的問題。
  • 小型接收器: 以微型連接器來串連各訊號源設備,例如數位攝影機、數位相機。

HDMI 1.3a於2006年11月發布,其對HDMI 1.3版功能加入部分微調。

HDMI 1.2

2005年8月發表,HDMI 1.2具有將SACD(超級音頻光碟系統,Super Audio CD)的訊號傳輸至與該訊號相容的播放設備。

HDMI 1.1

2004年5月發表,HDMI 1.1可透過一條傳輸線,同時傳送雙聲道音訊及視訊。另外也支援杜比音效(Dolby Digital)、多聲道格式音效( DTS)及 7聲道內PCM格式的DVD音效。

HDMI 1.0

於2002年12月發表的技術,HDMI 1.0 開始支援數位影響訊號(標準或高解析度),以及透過單一傳輸線支援二聲道音訊的傳輸。應用於具有HDMI技術的DVD播放器、電視或投影機。

 

HDMI 傳輸線

當你購買HDMI傳輸線時,共有八種型態的產品可供你選擇:

  • 標準HDMI傳輸線
  • 具乙太網路傳輸功能的標準HDMI傳輸線
  • 標準車用HDMI傳輸線
  • 高速HDMI傳輸線
  • 高速乙太網路功能HDMI傳輸線
  • 高速車用HDMI傳輸線
  • 超高速(8K) HDMI傳輸線

各類型HDMI傳輸線的相容性與性能,可網路搜尋相關資料,來了解不同HDMI線種類的差異。

 

HDMI的傳輸技術

音訊及視訊品質的提升,使得HDMI為了能夠與其相容,HDMI技術標準也隨之提升。同時此隨著視訊與音訊品質的進步,HDMI的技術也同步在進化。

  • 如果你擁有的設備相容於較舊版本的HDMI,你將無法使用具更新技術的版本。因此你的舊版本HDMI可用於較新技術的設備上,但卻無法以舊版的HDMI設備來觀賞具有較新技術的影視訊號(這同時也受到不同的HDMI設備製造商,於設備內嵌的技術影響)。
  • HDMI 可和乙太網路傳輸設施結合使用,來提升應用的功能。
  • HDMI 透過轉接器可以和舊版的DVI媒體介面連結使用。但DVI僅能傳輸影像訊號,如果你需要同步傳輸音訊的話,則需要額外加裝模擬器或數位連接器。

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