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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 M8 C2 d) ]9 ]( x- t5 m/ T* X$ v1 [6 J
$ b" |% p# \ b/ }9 {+ B5 |- G种缺陷,HDMI 进行了大幅提升,主要体现在以下方面: - v: G) ?6 Q* T- a
5 M/ V8 |; t& W9 X * 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。 - B. \$ b, R' s
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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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* 拥有强大的版权保护机制(HDCP),有效防止盗版现象。
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* 支持24bit 色深处理,(RGB、YCbCr4-4-4、YCbCr4-2-2)。 * }$ Z0 W# s5 z& _
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* 接口体积小,各种设备都能轻松安装。
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; }5 C" X1 y4 q0 [( c5 l* n& _ * 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 g( j1 x, S' g1 R0 Q8 R
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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。 # ?0 V( V/ y, A" f
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* 支持热插拔技术。
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注 1:EDID(Extended Display Identification DATA,即扩展显示识别数据),最初是 D+ z1 S1 C! w1 v3 ]8 e
/ u# w# W: S U5 f& X& v1 S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 ( h$ d) c6 W2 I% d/ o- c# O
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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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q9 v0 h4 O% A+ u) V' s( y) W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 $ H8 K7 n, U( Q4 c% i1 q
2 X9 ^ `3 a1 a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
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! ?0 |4 P* \+ z% r$ d0 U0 p ~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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- S7 d0 F" G" q. R6 s 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
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' ~( I; l, |* J8 _0 ^9 p" y! j加出色。因此,HDMI 正在成为高清时代普及率最
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! ]) D! A5 ^2 d; \1 o0 I高、用途最广泛的数字接口。在现在任何一台平
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/ C! a4 m( `1 G6 C7 l; V9 h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 & Y; N' j4 y% F5 y2 A0 w6 _$ x
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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。 5 J5 Y, W+ ]8 f! \
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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
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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 6 |/ d( {3 I `- |/ b w: {
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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。 4 N( M8 O$ G, T! l; s' D' h) s
TMDS 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 / d3 b1 z6 B) `/ X r& v$ Y
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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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2 @. m0 S! f2 T 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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2 F2 f; U' n! E/ u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 ' l) ]7 @ G; Q, F* W2 C
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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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9 g* d Q' r5 |/ n5 _ 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 % I7 W2 Y$ e. m7 ` `* R
) W/ i% _! K6 b# X1 g24bit)、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 - c1 T4 Y( c8 |1 b6 W* |( E* \4 p: X
! z9 k# |% D# |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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传输周期,分别对应上述的三种数据类型。 $ v6 G' R7 f0 J/ x, @1 e. O# r6 l
$ I3 L( E' {9 e) X7 h2.8.4 带宽和 TMDS 的关系
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5 T) h$ P; A; D: P' C8 d3 R 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: 6 u4 j. x) ~" |0 J
$ G/ m9 S, C6 v4 W: R 这是一个适用于所有串口传输接口带宽计算的公 4 q# v# a: P0 l* s
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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 0 k% L9 T: N, J$ c& X) U1 p# ]: ?' Q
& q2 V$ w! Z' C5 B9 J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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: s) A" F5 Q. J& d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
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/ L3 D$ N$ N9 o% K$ r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 q( F- ` `3 \& e$ ]+ w
' G- N; b4 ?/ v/ A/ H标准中,这个原理同样适用。 / z: i3 v* o+ s A! O& F
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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
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0 f2 z1 C$ c$ D; ?/ g& t8 @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 ) ~1 T9 h" w. h; ^* h4 S
/ ?5 f$ B. g P7 u5 C/ U# g* w3 ]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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