第三代音视频接口GPMI技术浅析

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2025-04-29 11:18
中移智库
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当前,音视频技术正加速与AI、5G、大数据等创新技术融合,急需新的传输技术承载更高带宽、更高速率、丰富组网的业务需求。而传统接口技术(如HDMI、VGA)存在功能单一、带宽不足、兼容性差等问题,已难以契合超高清化、智能化、多场景融合的行业发展需求。在此背景下,通用多媒体接口技术(GPMI)应运而生。GPMI作为音视频产业的创新性根技术,具有双向多流、双向控制、高功供电、生态兼容、极速传输、快速唤醒和全链安全七大显著技术优势,可为音视频行业产品创新和智能应用提供技术承载。本文从传统音视频接口技术、GPMI接口技术优势及其在智慧家庭、智能办公等场景的应用进行总结,以期为行业发展提供分析洞察。

传统典型音视频接口技术

当前主流的HDMI接口支持视音频同步,具有分辨率高、接口小、音频流未压缩、协议丰富等特点,已发布的HDMI规范2.2版本可支持96Gbps带宽,满足高分辨率和高刷新率需求,适用于数据密集型沉浸式和虚拟应用。DVI仅支持视频传输,但图像信息不需经过任何转换,信号没有衰减,色彩更加纯净。DP可同时传输音视频信号,DP 2.1最高带宽达80Gbps,配合使用DSC显示压缩流技术,能支持4K240和8K60帧分辨率。USB Type-C是一种多功能集成接口,可支持80Gbit/s的通讯带宽,支持正反插和供电,供电功率最大240W,具有纤薄性、便携性、拓展性特点,适用于移动设备、笔记本电脑等通过转接器扩展多种功能。

国产通用多媒体接口GPMI技术

GPMI(General-Purpose Multimedia Interface)是一种创新的通用多媒体接口技术,主要通过主链路(Main Link, ML)、辅助链路(Sideband Link,SL)、供电链路(Power Link,PL)等多链路聚合传输,实现音视频信号、数据、控制信号和供电等功能的“四合一”聚合。其中,主链路支持4通道/8通道传输,最高传输速率可达192Gbps,能够轻松应对8K、120帧的超高清视频传输需求。辅助链路则通过创新的Sideband交互通道控制通信,将组网设备唤醒时间缩短至现有标准的四分之一,实现秒级唤醒。

GPMI技术主要解决了传统接口技术在带宽、供电和兼容性方面的局限,实现了一线融合多功能,其主要技术优势体现在以下方面。

(一)高带宽传输,满足高清视频需求

GPMI的传输速率相比其他技术具有显著优势。GPMI的Type-B接口带宽高达192Gbps,其传输速率是HDMI 2.1(48Gbps)的四倍,DisplayPort 2.1(80Gbps)的两倍,能够轻松应对8K、120帧的超高清视频传输,无论是4K还是8K的高清视频信号,都能通过GPMI接口实现无损传输,确保视频画面清晰流畅,细节丰富,避免了传统接口在传输高清视频时可能出现的卡顿、丢包等问题。

(二)多信号聚合传输,可高功供电简化连接

GPMI接口通过单一接口集成音视频、数据、控制信号与供电的“四合一”功能。相比传统的多种线缆连接方式,大幅简化了设备连接,显著提升了设备间的连接效率。其次,GPMI供电性能优于传统接口,其Type-C接口支持240W供电,Type-B接口支持高达480W的供电能力,而且GPMI支持电视对手机、平板电脑等设备反向供电,告别电量焦虑。

(三)双向多流与控制,提升交互体验

GPMI支持视频流与数据流混合双向传输,它不仅能够从发送端向接收端传输信号,还能从接收端反馈信号到发送端。此外,GPMI支持设备间控制信号双向传输以及主副设备任意切换,使用户通过星闪指向电视遥控器控制手机或游戏主机,实现跨设备生态的无缝衔接。

(四)低延迟与快速唤醒,优化传输效率

GPMI支持多达128个节点的网状组网。家庭中电视、显示器、投影仪、手机、平板、电脑、VR等设备都能通过GPMI连接成一个网络,实现更广泛的设备互联和多媒体内容的无缝集成。GPMI接口的组网时延缩短至毫秒级,低延迟确保了视频和音频的同步传输,避免了声音和画面不同步的问题。同时,GPMI通过创新的Sideband交互通道控制通信,将设备唤醒时间缩短至国外对标技术的四分之一,实现秒唤醒,这意味着设备可以快速进入工作状态,减少了等待时间,提高了启动效率。

(五)高安全性,保护传输内容

在高清视频传输中,数据的安全性至关重要。GPMI接口支持ADCP端到端内容保护协议,为音视频数据、文件传输等提供了端到端的安全保护,确保了视频内容在传输过程中的保密性和完整性,防止数据泄露或被非法篡改,满足了商务办公中对信息安全的严格要求。

应用场景多元化加速音视频产业创新

在创新赋能方面,GPMI为音视频产业带来了新的发展机遇。GPMI可以支持多种形态的媒体终端,从电视、显示屏、投影机到XR、游戏主机等,为用户提供更加丰富的视听体验。GPMI与智能卡的叠加应用,可以为用户提供超分、语音交互、云电脑等多种AI应用,进一步提升用户体验。同时,GPMI与星闪等创新技术的结合,将进一步提升客户超高清音视频消费体验,实现消费者大屏超高清视频体验、用户远程“所指即所得”的远程交互、智能媒体卡端云协同以及音箱组网的3D音频体验等功能。这些创新应用不仅丰富了GPMI的应用场景,也为音视频产业的转型升级注入了新的活力[3]。

多设备互联实现同步播放:用户通过GPMI可快速将移动设备上的照片、文档、视频等文件传输到大屏设备,无需复杂网络设置或额外存储设备,且用户可在移动设备上控制大屏播放进度,实现无缝切换。

无损传输享受沉浸式体验:用户通过GPMI可以将手机、平板等移动设备上的高清音视频内容(如4K/8K视频、高清音乐)无损传输到大屏设备(如智能电视、投影仪),享受沉浸式体验。

算力共享手游体验感拉满:用户通过GPMI可以把海量手机APP和内容搬上大屏幕,实现手机与大屏算力共享,让大型手游在大屏上畅玩,既没有投屏的卡顿,又有大屏的视野,达成手游体验最优。

简化布线多屏异显提升效率:用户通过GPMI联接键鼠、PC和大屏,不仅可以实现大屏办公,而且GPMI联接能够实现PC为显示器供电,减少了办公场景线缆的使用,让桌面更加干净清爽。此外,GPMI组网能够实现多屏异显,满足用户对多屏办公的需求。

总结展望

GPMI作为音视频产业的根技术,凭借其双向多流、双向控制、高功供电、生态兼容、极速传输、快速唤醒和全链安全七大技术优势,正在推动音视频产业的革新升级。在智能电视、大小屏互联等智慧家庭场景中,GPMI技术简化了设备连接,增强了系统稳定性和可靠性,显著提升了用户体验,为家庭媒体中心开辟了全新的业务形态。未来,随着GPMI技术的不断成熟和应用推广,其将在汽车电子、消费电子等领域发挥更加关键的作用,加速相关产业智能化转型。

THE END
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