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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 6 p9 x8 C: F5 j) R
' L$ E8 O. J; p; D' j种缺陷,HDMI 进行了大幅提升,主要体现在以下方面: % E, R" |- }4 g/ p% R* v
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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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) p- V& O8 N I# a+ I+ q9 i5 g+ _3 a9 A * 针对大尺寸数字平板电视分辨率进行优化,兼容性好。 s D$ ?. c! |3 l2 W9 U: j
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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。
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$ k7 W! N v; V | * 拥有强大的版权保护机制(HDCP),有效防止盗版现象。
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1 E0 X$ P/ g( W$ f- M2 U * 支持24bit 色深处理,(RGB、YCbCr4-4-4、YCbCr4-2-2)。
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$ b" ^9 W" ?$ l& L * 接口体积小,各种设备都能轻松安装。
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* Q! H7 @1 V# n8 t6 D * 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。 2 S9 k8 m; @# J4 {! R: b
$ n4 z' b1 g0 F6 g3 m) j9 l. g * 完全兼容 DVI 接口标准,用户不用担心新旧系统不匹配。 - ]3 S- _# [! _. {# }' T
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* 支持热插拔技术。 7 @) k8 }+ W! _2 a3 y1 k0 }
0 ?/ e/ x5 z2 a9 |, q$ k- A 注 1:EDID(Extended Display Identification DATA,即扩展显示识别数据),最初是
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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
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1 w* B# s$ s3 }& N; S0 E0 s示的格式,也规定数字视频信号和数字音频信号。 # ^) f- T3 |1 n: S
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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
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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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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 - G* u( W7 V: {; X, t8 _9 |/ {2 U
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加出色。因此,HDMI 正在成为高清时代普及率最
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8 ~4 v ^0 q1 u' }1 m4 W3 E高、用途最广泛的数字接口。在现在任何一台平
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1 C7 }) p' L3 M: O' r3 |7 G+ T板电视上,HDMI 接口都成了标准化的配置。 技术详解 + w' k; Z6 C% t! f: `/ f( {
; ~! }, s1 p( H# `+ _1 a 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 ) d& Y6 b! \+ s4 F, [; S
7 Y9 w$ ^$ h& l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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HDMI标准继续沿用了和DVI相同的,由Silicon Image公司发明的TMDS(Time Minimized / R1 l! f p( b" q. Y4 R7 |, s
/ ~8 J2 T$ ^& B$ `$ vDifferential 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 # n I4 R/ y& N( H, k2 j
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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。
# `/ [: t/ A K4 GTMDS 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 7 S3 r! e" O* `) j# f# @6 |
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(“0”或者“1”)由两脚间电压正负极性和大小决定。 " }( p. t, _& D( P( ? j
. B' [ I. g# A3 e 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 " S9 f( k: ?# v! }5 m+ l! j
& e& A5 h. K$ W; R7 I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 ! t& x; Z& s- J7 ]. _$ n* Z4 L5 M- Q
+ v; W+ P" ^. X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。 1 j2 m. e$ Y- @6 R2 {
+ T5 N8 {( q8 A; f/ D" O* q4 G 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 - x. z2 A+ j& n. W5 k9 R5 Q
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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 - U, B( W% b7 L. j9 F# e4 f
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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。 6 U% m, `+ U, }7 ^
, ^: {: h! d4 M( U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 % f% J; [; A0 }: W6 m" y0 H- j2 p
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传输周期,分别对应上述的三种数据类型。 + S! e" F' l! z& L8 y
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2.8.4 带宽和 TMDS 的关系 4 C$ q5 a, f" D: B4 f
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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 3 C' ~! K6 x5 {% I, ~
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么的来的呢?和 TMDS 又有什么关系呢?看右面的公式: / K# P0 L' |% u
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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
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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 1 I* j4 @3 I3 L9 V9 }8 Q
3 ?9 k7 @- y. z8 N2 |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 4 d" U' m- y" 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 . M( J/ s: K- s+ \
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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 % T7 F% b; u, ^5 h5 Z! R
- t, M& Y; l3 }$ w3 w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
M% C4 q; x5 ]8 p# A6 f: \% K
. _% ~: e8 P: A$ B! K# V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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