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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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种缺陷,HDMI 进行了大幅提升,主要体现在以下方面: 3 |( g5 A5 A9 W5 P
" f; N6 O4 s6 m( D% V9 } * 更好的抗干扰性能,能实现最长 20 米的无增益传输。 : I% S @$ ]6 S3 P/ c. Z) _4 j
/ A3 ^: e% v9 H) C; G: a * 针对大尺寸数字平板电视分辨率进行优化,兼容性好。
* v7 g) [& y+ A' `; P$ }$ c2 O8 V' D5 ?% L0 u7 `7 X7 ` `
* 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。
* B; \: v- @ V" X( V' R) {1 W$ S6 u. t u9 Q7 f$ k
* 支持24bit 色深处理,(RGB、YCbCr4-4-4、YCbCr4-2-2)。 $ R! m% @9 _/ C. l
1 ]. v; X5 D6 [# ?9 i9 M' X2 o0 a * 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。 - u* r0 T- P) y3 V
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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。
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* 支持热插拔技术。
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/ d* M4 O/ w; N, u- d. r 注 1:EDID(Extended Display Identification DATA,即扩展显示识别数据),最初是 2 I9 ~ L8 R9 b K
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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 ( C$ D' c t5 o9 b U0 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
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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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$ D X' J0 I! [+ ]6 `" k+ y示的格式,也规定数字视频信号和数字音频信号。 6 A; y; C$ X) X3 @& J
/ s1 ]' V; @; c! B5 q/ Q& B* f 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 / y& V- i+ [# {
# v4 L' {* R9 a! c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。 . G0 g9 c- B" F; m9 [
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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
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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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高、用途最广泛的数字接口。在现在任何一台平 - m3 H& Y7 g* K8 N
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板电视上,HDMI 接口都成了标准化的配置。 技术详解 4 @) ], t: @5 S7 E
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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
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, s1 q+ p/ I$ f# F# J% |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
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% ^7 S: }( \& d2 CDifferential 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 " |5 k: J8 c f
% q u# Z" M* i% v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。 , a% ~: t! c8 V( s1 {# _/ W
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 2 J9 ~' b# \+ I' y- q
! G l( V% d- d, o (“0”或者“1”)由两脚间电压正负极性和大小决定。
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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
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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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8 H; \* y5 p; a 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 ! _# }- _, w) v$ x7 E0 x
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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。 . S# o! x7 `" c- }
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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 0 n6 ?$ P i- Q& x/ w8 k3 T3 D
* v9 E8 K% u* i5 u9 C; d传输周期,分别对应上述的三种数据类型。
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2.8.4 带宽和 TMDS 的关系
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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 6 C& U1 l6 Z' ]9 V! N* W: y7 I. q
: ` ~# r- F/ p# T; ?: G# j' A么的来的呢?和 TMDS 又有什么关系呢?看右面的公式: & H$ y+ T( ?" G- h$ N2 l
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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
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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 $ Y% {4 G+ ~0 E7 W
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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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2 l7 q7 S* D% T标准中,这个原理同样适用。 5 Y G6 c' I: ?! r
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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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5 E9 R$ ]6 b2 Q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 ) k$ `' u) Z/ v' s5 _ Q5 C
8 g! i% ]0 U6 m) W( x& a X: [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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