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发表于 2011-3-27 21:49:51
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整个传输原理依然是基于 Silicon Image 公司的TMDS 编码技术。而对于 DVI 接口存在的各 0 J. H9 _1 k2 A9 o
~% l1 b- w2 d- a& G$ D种缺陷,HDMI 进行了大幅提升,主要体现在以下方面: 7 {2 L) t' Y$ @+ k( G- ^) B- S
. z$ x! e0 Q: e * 更好的抗干扰性能,能实现最长 20 米的无增益传输。
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) ^; \1 X7 C0 R5 l5 g3 j * 针对大尺寸数字平板电视分辨率进行优化,兼容性好。 + T) C8 b! S! P. F9 r. G" k# S( }$ Z" A( j
* ]$ }8 o8 I# A/ H0 N. b5 ^& B; t * 支持EDID(注 1)和 DDC2B(注 2)标准,设备间可以智能选择最佳匹配的连接方式。 : X3 |5 L; K7 M& X5 Q
D* a8 @3 f; L% L+ q* c' T * 拥有强大的版权保护机制(HDCP),有效防止盗版现象。 4 L& B0 C& i9 B: R
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* 支持24bit 色深处理,(RGB、YCbCr4-4-4、YCbCr4-2-2)。
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# E& [+ b2 O# o; T2 E4 ]# z * 接口体积小,各种设备都能轻松安装。 + L; ~% o4 M6 H
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* 一根线缆实现数字音频、视频信号同步传输,有效降低使用成本和繁杂程度。 5 h+ p# k0 _9 K0 N/ a
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* 完全兼容 DVI 接口标准,用户不用担心新旧系统不匹配。 9 E0 C; [: U5 X0 H8 K9 h) k/ H
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* 支持热插拔技术。 / V- @- P6 {4 W7 O5 _; e# m$ r) Q
. ~/ m% `; V2 O7 [' l! X1 h 注 1:EDID(Extended Display Identification DATA,即扩展显示识别数据),最初是 . s1 t$ [# Z' X3 ]7 n
; n) i6 s1 R: A; s: E. p' `$ p为PC显示器设置的优化显示格式而设计的规范,存储在显示器中专用的容量为1Kb的EEROM
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存储器中。而 HDMI 接口,则遵从并且扩展了此规范。HDMI 接口在数字电视中的 EDID 数据
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结构,与 PC 显示器的最大区别是编程数据可以是 128Byte 的倍数,它不仅规定数字电视显 2 r7 _, \( I* R. E- y. f; R4 E8 ^" X
' J9 c5 |+ s' ]( L示的格式,也规定数字视频信号和数字音频信号。 1 |8 w4 l6 q* y" J% A1 P
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注 2:DDC2B 是主机与显示设备准双向通讯的协议标准,主要基于 I2C 通讯协议。只有主 : Q u. A/ T7 x9 |$ N+ ?% q, `
4 |$ F0 w; e; m' A# F机向显示设备发出需求信号,并得到显示器的响应后,显示设备才会像主机送出 EDID 资料。
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上述仅仅罗列了 HDMI技术相对于 DVI 技术的主要优势,而随着 HDMI 标准本身的发展,其
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从最初的 1.0 版本也进化出了 1.2 版本和 1.3 等后续版本,不仅性能更加强大,兼容性也更 7 Z" R' J6 p, E* E c
) o) A |& ]6 Q% i加出色。因此,HDMI 正在成为高清时代普及率最
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高、用途最广泛的数字接口。在现在任何一台平
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板电视上,HDMI 接口都成了标准化的配置。 技术详解 0 l- O2 V! F1 Y8 h
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如同最顶级的发动机是 F1 赛车驰骋赛场的保障一样,HDMI 标准之所以拥有强大的数据 + z6 ^1 n# X- d V8 }, j0 l) Z% d$ l* ^
/ s+ j, G \; G传输能力,和它的传输原理是分不开的,下面我们就看看 HDMI 标准的传输原理是什么。 % [; S1 S; e0 H9 }! _4 D
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HDMI标准继续沿用了和DVI相同的,由Silicon Image公司发明的TMDS(Time Minimized - B c9 D' m' r$ M! V
4 O" b" ^# [1 w. c" ~3 J' I) a2 HDifferential Signal)最小化传输差分信号传输技术。TMDS 是一种微分信号机制,采用的 . ]3 G3 }9 w) c( H1 C0 f; }
# D# H% Q8 R3 S1 ~) p2 j2 S是差分传动方式。这不仅是 DVI 技术的基础,也是 HDMI 技术的基础原理。
3 P, |+ M. Y- F. X3 u! WTMDS 差分传动技术是一种利用 2 个引脚间电压差来传送信号的技术。传输数据的数值 ' _( `+ C' c+ i0 \6 a. J9 p
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(“0”或者“1”)由两脚间电压正负极性和大小决定。
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7 g. }- g9 ~4 ?: C 每一个标准的 HDMI连接,都包含了 3 个用于传输数据的 TMDS 传输通道,还有 1 个独立
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的 TMDS 时钟通道,以保证传输时所需的统一时序。在一个时钟周期内,每个 TMDS通道都能 8 T/ V) [$ s; |5 U9 V1 W
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传送 10bit的数据流。而这 10bit数据,可以由若干种不同的编码格式构成。 ' W+ F/ |9 q; P6 A4 M. m8 V8 _
' v a4 d" ?& b, C 一般来说,HDMI 传输的编码格式中要包含视频数据(HDMI1.3 版本前每个像素采用
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) a8 g+ {" m& s6 J* q24bit)、控制数据和数据包(数据包中包含音频数据和附加信息数据,例如纠错码等)。TMDS + K5 m+ Y# B8 Q
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每个通道在传输时要包含一个 2bit的控制数据、8bit 的视频数据或者 4bit 的数据包即可。 9 A* k- z; S3 D0 Z* h
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在 HDMI 信息传输过程中,可以分为三个阶段:视频数据传输周期、控制传输周期和数据岛
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传输周期,分别对应上述的三种数据类型。 ; G& |/ O) @* y1 N
6 G1 N9 {" e) V+ j. U2.8.4 带宽和 TMDS 的关系 4 H6 }$ T( A" y% U: n
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在 HDMI标准中所规定的带宽,在 1.0 版本就设定为最高 4.96Gbps。那么这一数值是怎 ' |; W# M+ a8 t( o) T, @
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么的来的呢?和 TMDS 又有什么关系呢?看右面的公式:
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- s- v- R7 C k+ e0 c9 `' m 这是一个适用于所有串口传输接口带宽计算的公 : H! P/ h2 U' l. b% J
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式。在所有的数字电路中,都有一个负责提供基本频率的元器件——晶振,它就像是一个精 8 @1 U6 X1 N% e* s3 `( i/ M, ~4 W0 }
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确的闹钟一样,电路中所有的元器件都按照它的节奏统一行动。比方说,某一运算电路的晶
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) T1 O- {1 ~' b6 Y# k振频率是 100Hz,就是说这一电路在一秒钟内可以进行 100 次运算过程。由此可见,晶振的 : v6 H% v1 p6 p$ U, h, m& f+ P& U: D& B
) F. v* L) i* h$ u7 ^工作频率越高,每秒所能处理的运算次数就会越多,数据的处理能力也就会越强大。而 HDMI 4 L4 v) b& v, _
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标准中,这个原理同样适用。
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HDMI 电路中的时钟频率,在最初制定时范围从 25MHz-165MHz 之间,也就是说一个 TMDS 8 A: }) i2 x& t9 Z( U) [- J
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通道每秒最多能传输 165MHz×10bit=1.65Gbit 的数据,3 个 TMDS 通道一秒就可以传输 / I; i L' e( l$ M5 M b
( E% M1 I, ]: k6 o% V% ^) _1.65×3=4.95Gbit 的数据,再加上控制数据,用标准方法表示就是 4.96Gbps 的带宽。而如
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果用像素点来表示,那就是一秒可以传输显示 1.65G 个像素点(一个完整的像素点信息由 |
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