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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
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8 B& [. [0 [: o/ e) L3 D种缺陷,HDMI 进行了大幅提升,主要体现在以下方面: / d0 B# x) h0 w' [" r, K$ e7 T
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* 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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* 针对大尺寸数字平板电视分辨率进行优化,兼容性好。 : J. E5 k" V% m) a5 y1 J
) Y1 r2 G6 G' Z. ] * 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。
) F$ A) F* ]! H4 ]1 {! K0 T0 u' S `0 L% J M/ L
* 拥有强大的版权保护机制(HDCP),有效防止盗版现象。 ( R8 S3 b4 }4 d/ x& G& { l" ^
4 |+ I: H7 d" R8 G% j7 e3 N* u# y * 支持24bit 色深处理,(RGB、YCbCr4-4-4、YCbCr4-2-2)。 ! W' K7 I& G$ ^" f( [7 J( M
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* 接口体积小,各种设备都能轻松安装。
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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。 " S! G$ f" G2 y8 H8 ? s: h7 w
+ ~9 y# o$ F( T! g% W1 `- u4 T * 完全兼容 DVI 接口标准,用户不用担心新旧系统不匹配。 9 d9 f3 e3 d4 C% g* F
9 s1 O' l: M8 H3 c) r' q) T * 支持热插拔技术。 1 L& `, c+ J. D }" q1 R# l7 U, M
( X9 T+ t* }: h1 |' x 注 1:EDID(Extended Display Identification DATA,即扩展显示识别数据),最初是
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. ]7 `- _ q8 ^ `/ }9 i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 ! Y/ f3 t3 F* P$ z3 u0 _
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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 ( e' \, S! }5 ?3 Q" Z$ [) U% I
2 e0 s: Y8 I' @# O$ E N' i* D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
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示的格式,也规定数字视频信号和数字音频信号。 3 ]; H: A; b$ W1 }* S; L( E! C
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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 + g; c2 U" L! o2 W9 \. {" M, Y
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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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% L: s' Z" w. E; s3 a4 v 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 # y. J. R; x4 x& T8 H+ P N
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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
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" D$ R9 D# l- |; @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 $ z$ x" r3 \+ W% p y+ X/ h2 z
/ W2 h% ^, m6 `) S5 L: R板电视上,HDMI 接口都成了标准化的配置。 技术详解
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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 9 \# q( |2 `5 M% y- j
' m H9 |9 E# H6 p6 E @# v! J& R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。 4 W' h* |6 S( a$ N
, P$ Q! y& k3 y HDMI标准继续沿用了和DVI相同的,由Silicon Image公司发明的TMDS(Time Minimized % I0 e2 g z3 U h) M4 Y! m
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Differential 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
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8 P2 H. `! _( ?6 u4 z: m2 t) ?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。
: r% C2 P3 Q( n5 M3 QTMDS 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 % Y d8 g# ]0 d1 ~
6 d2 P Q. S$ I* w7 n! e8 H+ x& K (“0”或者“1”)由两脚间电压正负极性和大小决定。
3 w- \4 P1 h. ~2 O7 }4 y2 s" [1 ?* M9 I
- F3 q9 j4 m |) Z& q% v 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 2 A3 a( q' P8 G4 p/ ~7 {
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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
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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。
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- M. f& @% ^3 i7 @- ^8 d 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 : f' d, h# ?: y; W% p. X; a
* r. F. r2 S e" f24bit)、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 ; a- M& |9 U. t
6 a8 H9 |4 {- K* R9 X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。
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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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# M$ d' G$ H, n5 X$ G. U% _5 N传输周期,分别对应上述的三种数据类型。 $ O8 Y+ ?9 J# r4 u, J6 [/ o
/ j3 q! O% U/ R' C2 E1 } \) k2.8.4 带宽和 TMDS 的关系 & S! N0 { O7 V! p
( J7 ?" e! \9 R, J 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 : C( p( D3 X2 \" D+ p
0 W5 L3 l" K9 O8 ?+ E么的来的呢?和 TMDS 又有什么关系呢?看右面的公式: $ q1 z8 R" x+ |3 B+ |0 W
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这是一个适用于所有串口传输接口带宽计算的公
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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 " h, X0 [" `% B# u) Q
8 h: y+ V$ K8 F. }- S: P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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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 0 B5 Z* b8 D. q) c& [
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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
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8 _# U7 T: m, J7 I标准中,这个原理同样适用。
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$ W3 O0 Z R2 ?. c8 v! i 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 / }. @. N3 | P
4 l E/ }! |8 V( C) ?8 [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 , W4 G7 v- [( M8 G' R5 B/ j
* ]3 H& H* U! F4 W1.65×3=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 9 v' U, u& u$ R* T; @
; J& ^& i$ ^9 Y0 N6 z! t; J2 R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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