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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 8 B, ] q7 w1 g8 E7 s
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种缺陷,HDMI 进行了大幅提升,主要体现在以下方面:
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& d+ ?1 Q" ?" B* [2 I, V * 更好的抗干扰性能,能实现最长 20 米的无增益传输。 Q* {7 K- b! u7 p0 G
. ^, N3 D4 r! F @+ Z# r2 N% Z, L * 针对大尺寸数字平板电视分辨率进行优化,兼容性好。
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* 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。 ) p" \0 r8 i: N
; m" }( x, n. G' n" k * 拥有强大的版权保护机制(HDCP),有效防止盗版现象。
; S3 R' B) H1 H. S
8 O" x$ `. r% ]! ] * 支持24bit 色深处理,(RGB、YCbCr4-4-4、YCbCr4-2-2)。
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* 接口体积小,各种设备都能轻松安装。 3 Y) A( m+ U9 H* n
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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。
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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。 1 X; e6 Y- R* ?, q
5 x* p1 y" Q& m$ O S3 H, b1 { * 支持热插拔技术。 1 Q; L, p a; y h' w X+ {8 R+ s6 E' Y
: V! M3 N. j# b9 Y1 h6 Z 注 1:EDID(Extended Display Identification DATA,即扩展显示识别数据),最初是 , N# A) W- R4 a
+ m4 d% @1 }; K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 ! \( `9 i+ y% |' g& u+ F! Z
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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 , B+ @9 u7 V8 l5 e1 t- R& q+ A
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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 5 B( `, [- p6 A
" E, K$ Q9 s! r示的格式,也规定数字视频信号和数字音频信号。
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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 3 I6 I; L1 ~4 l
/ K) J1 T) |& v1 k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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2 G$ q* i7 J; h3 @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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2 x% H9 J! J8 T0 {& i' r加出色。因此,HDMI 正在成为高清时代普及率最 @* e: e- h! [0 A3 C1 H& R" n
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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
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, y- _ Y) a- S7 y4 y( V 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
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: b6 u Q! j* A7 y4 B9 H- c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。
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) b) Z7 f* Z/ B5 ~ HDMI标准继续沿用了和DVI相同的,由Silicon Image公司发明的TMDS(Time Minimized
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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 & e' U+ r; w3 \( K s% g( E5 ]/ |6 V
* c" [/ I: d* t8 j, H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。
$ N/ Y- t7 }( m" u9 m' Q8 Z) yTMDS 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
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(“0”或者“1”)由两脚间电压正负极性和大小决定。 @" i8 {8 K+ @" S& Q& _% o$ I1 Z
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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 % b$ x: o+ B- F4 h
; w0 i- D/ D; g5 |7 K# A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。 ) K' Y3 r5 U+ w" u8 L, V! [- V
5 s% w/ `2 M1 ?4 j6 b 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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24bit)、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
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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。 ; `" X6 k, ^3 F7 m7 W9 v
. s- J0 I& j/ ?% `9 y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。
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$ x- J: F6 i% S' c$ D4 @- X2.8.4 带宽和 TMDS 的关系 2 b9 N: @+ B2 W; Q" F# P; o' @. y
( E* u9 P' e6 a4 N$ `7 n- D3 c1 v 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
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么的来的呢?和 TMDS 又有什么关系呢?看右面的公式: # ]) n, k) r) o# J( j" O
3 S0 [. g8 X9 U. C- \ 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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- V2 W8 i# D( [, f* ^9 ?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 1 J6 q D$ T" U. |
) E6 P. H- d* P4 I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 ! C5 A% Q' U8 n+ N+ t V8 Z
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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 2 \! y' G1 k/ |. y, O# W
4 S% a* V+ A; {- s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 # K4 U$ p9 x# y8 H+ Z/ w- o
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标准中,这个原理同样适用。 . X A- g3 M3 ~
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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 4 j2 j o- G( f7 z+ N7 \8 _
; Q( ?8 U3 E1 D8 B I7 g3 y5 _% X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
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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 8 w) V$ I' S+ J3 }6 L5 _6 p
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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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