【2017年整理】关于HDMI和VGA的种种误解

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1、关于 HDMI 和 VGA 的种种误解目前很多消费者受到一些有意无意的技术误导，产生了一些技术误解，并在网络上到处传播，本文对这些流行观点进行收集，并一一解释，如有不当之处，请大家指正。网友的误解有下面几点：误解一； HDMI 是高清，VGA 不是。HDMI 是视频的接口标准，代表的是一种信号的传输格式。它包含视频信号、音频信号和 HDCP 版权保护协议等。目前 HDMI 最高支持 1920*1080P 的高清格式。VGA 也是一种视频接口标准，是 IT 业使用时间最长的视频传输方式。它支持从640*480 一直到高达 2560*1600 的各种分辨率。高清是指一种清晰度极高的分辨率，通常使用

2、于电视机领域，包括：1280*720i、1280*720P、1920*1080i、1920*1080P 等格式。这三者不是等同关系，HDMI 和 VGA 均是是信号传输方式，而高清是指一种视频分辨率。HDMI 支持高清，VGA 也同样支持。从现有的分辨率上看，VGA 可以支持远远高于高清的分辨率。目前各大工程及各大机构的指挥中心（如：军警和电视台）均采用 VGA 技术来传输超高清晰的大屏幕图像。误解二；HDMI 带宽高，VGA 带宽低。所以 HDMI 比 VGA 好。HDMI 的带宽是数字信号带宽，VGA 是模拟信号带宽，这两者处于不同的定义。不能直接进行比较。作为两种不同技术的传输方式，泛泛

3、的比较带宽没有任何意义。如果要比较的话，可以在传输同样的分辨率的情况下进行比较，比如高清，HDMI 需要 2.2GHz 带宽，而 VGA 仅仅需要 172MHz 带宽。 这中间为什么有这样的差异呢？首先 HDMI 是数字信号，当模拟视频上产生一个脉冲电波信号，HDMI 则需要一组 0、1 编码的方波信号来进行描述，其需要的带宽当然高很多。但是带宽高并不等于 HDMI 传输了更多的视频信号，这仅仅是因为传输技术的不同而已。误解三；HDMI 信号不需要数模转换，没有信号损失；VGA 信号需要数模转换，信号损失大。这个误解非常普遍，流传很广。但是各大视频技术（HDMI、DVI、Displayport

4、等）的权威文章均没有提及，应该属于网友们的想当然的技术误解。首先我们要明白数字视频的含义：数字视频信号是用一组 0、1 编码的方波信号来对模拟信号进行描述（编码）；既然数字信号是描述模拟信号的，那么依照正确的数字编码来转换模拟信号，又怎么会出现损失呢。HDMI 虽然不需要数字模拟转换，但是还是要经过数字对数字的转换。无论它是怎么样的转换过程，转换成什么，终究是对模拟电信号的描述。数字信号描述的信号是由一个个点组成的，在信号的变化中是不连贯的，而模拟信号的变化是一个连续的曲线，所以模拟信号的给人的真实感更好。当数字信号转换至模拟信号的时候，直接出来的也是一个个的点（数字信号的采样点），而没有描述

5、的部分会由转换程序自动生成（类似与 3D 的抗锯齿技术）以形成连续的模拟信号波形。模拟信号转换至数字信号的时候，连续的模拟信号转换为描述一个个点的数字信号，信号变得不完整。从这个过程看，数字信号转换为模拟信号是有增强而不是有损失，而模拟信号转换到数字信号才会有损失。而在 VGA 传输过程中，VGA 转 LVDS 驱动液晶面板的信号损失可以忽略，因为在前后端数字采样率相同的情况下，这些损失的信号本来就是（将数字信号转换为模拟信号的时候）程序自动填补的部分，不是数字信号源原本信号的损失。所以关于HDMI 和 VGA 的数模转换方面的损失误解是没有理论依据的。误解四；HDMI 信号传输没有损失，VG

6、A 信号传输损失大。这个问题就涉及比较复杂的讨论，需要详细讨论它们的原理，比较它们之间的不同之处到底在哪里？A）VGA 的视频技术原理：早期的显示输出标准有三种：MDA、CGA、EGA，这三种标准也都是以 TTL 数字信号输出，但是以模拟信号的方式输出的 VGA 标准的出现，立即淘汰了以前的老显示标准，直至现在，VGA 已经统治计算机行业 20 年。VGA 视频技术在于它采用模拟分量传输方式，将视频信号分解为 R、G、B 三原色和HV 行场信号。这种 20 年前出现的技术导致 VGA 视频技术能以较低的模拟带宽来传输极高的图像分辨率而迅速确立统治地位，其 VGA 模式家族十分壮大，并延伸出一大

7、堆专有名词，下面是 VGA 家族的部分列举：QVGA Quarter VGA 320240；VGA 640480；SVGA Super VGA 800600；XGA Extended G A 1024768；SXGA Super Extended GA 12801024；WXGA Wide Extended GA 1280800；WXGA+ Wide Extended GA+ 1440900；WSXGA+ Wide Super Extended GA+ 16801050；UVGA Ultra VGA 16001200；WUXGA Wide Ultra Extended GA 19201440；

8、WQXGA Wide Quad Extended GA 25601600；从上面分辨率表格中各种高分辨率看出，关于 VGA 不能上高清格式的论点就不需要我反驳了，实在要验证的话，大家可以到显卡设置上去验证。B） HDMI 原理：HDMI 是 2002 年新推出的针对家电市场的视频标准，它把视频信号分为R、G、B、H、V 五种信号用 TMDS 技术编码，通过 3 个通道传输，这三个通道传输R、G、B 三原色，HV 编码在 B 信号通道里面传输，R、G、的多余位置用来传输音频信号。HDMI 采用的是 TMDS 技术传输信号（TMDS 是最小化差分传输技术），VGA 采用的是模拟非平衡传输技术。因为

9、 VGA 视频技术诞生于 20 年前，当时还没有差分传输技术。在同类信号的对比中，差分平衡传输比非平衡传输强，这是肯定的事实。但是由于 HDMI 和 VGA 是不同的信号类型，具有不同的信号带宽，所以这个差分与非差分的传输技术差别被抵消了不少，同样的分辨率，HDMI 比 VGA 需要的带宽高了10 多倍。电信号传输的基本规律是：带宽频率越高，衰减越大。所以虽然 HDMI 的差分平衡技术比 VGA 的非平衡技术强，但是带宽瓶颈却制约了这个优势。所以 VGA的极限传输距离是 15 米，HDMI 的极限传输距离也是 15 米。从传输距离上我们也可以一定程度上看出传输的图像的优劣。误解五； HDMI

10、是数字信号，对信号的衰减有很强的纠错能力。HDMI 信号采用的是 TMDS 技术，属于实时传输。TMDS 结构不同于数据封包技术，只有数据封包的传输才具有一定的信号纠错功能，比如：IP 数据包技术和Displayport 视频的微封包技术。误解六；HDMI 的最高色深达到 48 位，所以效果好。一种技术能不能发挥，关键还是他的环境。家庭应用本来应该以实用为王。HDMI 不管是 24 位色深还是 48 位色深对于现代家庭来说都没有意义。受液晶面板技术的制约，我们所看到的液晶电视机和显示器的图像均是 8 位或者 10 位的，因为目前液晶面板技术只能达到这一步。不仅仅液晶面板如此，连我们在网络上下载

11、的高清片源也是 8 位或 10 位的。不管是从信号片源还是终端显示设备来看，高色深还仅仅是个概念性的东西，无任何实用价值。如果大家现在面前是液晶显示器，可以现场调一下，将显示属性的 32 位真彩，改为 16 位。看看你的面前的图像有没有变化。误解七；使用 DVD 碟机的 HDMI 接口和 VGA 接口信号差距比较大，说明 HDMI 比 VGA好。关于这个问题我们先看电脑主机，我们在使用电脑主机的 HDMI 接口和 VGA 接口的信号清晰度没有什么差别。为什么会出现 DVD 碟机有差别，而电脑主机却没有差别呢？简单的很：成本！早期的 DVD 使用的视频标准是 600 线，在这个分辨率下，VGA

12、模式的电路成本非常低廉。同时 DVD 碟机的迅速降价也导致 DVD 碟机制造商不会提升造价。而带有 HDMI接口的 DVD 碟机就不同了，HDMI 的概念能够给 DVD 碟机制造商带来巨大的利润。其价格相差达到 5-600 人民币。为了突出这个产生价格差的概念，做好 HDMI 接口的效果是必然的，这就导致消费者误以为 HDMI 效果远胜 VGA 效果，却不知道这是为了概念炒作。而这两个接口的制造成本有这么大的差距吗？我们对比显卡就是明证：带 HDMI 接口和不带 HDMI 接口的显卡，价格差距并不大，效果差距也不大。HDMI 视频技术的固有缺点：1） HDMI 是外部接口，对于视频的分辨率和色

13、深的提升能力有限。HDMI 规范书虽然突出高带宽和高色深概念，但是限于 HDMI 前面的计算机内部信号和后端液晶驱动电路的限制，不可能有太大的提升，真正能够做到未来的具有很大提升空间的视频标准是 Displayport，他不仅仅可以作为外部信号的接口（设备 to设备），也可以成为内部信号标准（IC to IC），统一计算机内部和液晶面板的驱动电路。从而实现计算机内部信号直接驱动液晶面板。类似于笔记本的液晶显示技术，笔记本是直接使用 LVDS 技术驱动液晶面板。2） HDMI 兼容性不好。由于 HDMI 的固件升级困难，HDMI1.1 版本的设备将无法使用 HDMI1.3 协议，所以如果你购买了

14、 HDMI 1.3 版的 DVD 碟机，HDMI 1.3 接口的液晶电视，但是采用的HDMI1.1 的线材，那么你就老老实实让它跑 HDMI1.1 的协议吧。同时，同样具有HDMI 接口的不同设备间也会出现不兼容不能显示的问题，HDMI 对设备的检测采用的是穷举法，在兼容性上具有先天局限。总述： HDMI 接口整合了音频、HDCP 版权协议、数字视频信号等，使用上确实比VGA 接口方便，但单从视频清晰度上，HDMI 并不占有多大的优势地位。所以我们看到家电领域对消费者狂炒 HDMI 高清概念，而技术务实的 IT 行业并不哄炒 HDMI 概念。而这些炒作的造成的误解、炒作者本身的技术素质令人目瞪口呆：大多数家电销售员对于一些基本的常识都不清楚，而宣传这些概念的时候也是口若悬河。还是引用一段技术界对 HDMI 的评价来做这个总结吧：HDMI 是一种很不错的消费电子产品接口，但它并非 PC 机显示器接口的最佳解决方案。它在 PC 机显示器(请查看对照表，这可能完全影响到未来显示器的发展趋势)的分辨率和颜色深度方面性能比较有限。HDMI 只是非常出色的 A/V 接口，而不是广泛通用的显示接口。HDMI 规范无法将设备内部和外部的显示接口统一起来，它主要面向消费电子设备。