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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 4 g- e6 q5 x- {0 I( z
/ X: t. E0 a+ t% J' `' Q种缺陷,HDMI 进行了大幅提升,主要体现在以下方面:
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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。 $ s9 R- R- q* \# {1 t. W" c; X8 B
$ e0 S+ l i/ \ a% ?6 [ * 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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, E4 |$ g4 Y U' |' D" m* D * 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。 4 F7 u; E8 |; {. t K& o; N/ M4 Q
0 g- O, m9 @. }# J" q- C4 Z2 g * 拥有强大的版权保护机制(HDCP),有效防止盗版现象。 3 {, |3 G1 F7 C% `' Z" X7 Y
2 h! X! D. c- v" W3 U * 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。
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& C! U1 g% {1 P @7 ?/ T: F * 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。
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* 支持热插拔技术。 * R* [/ a( {* E
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注 1:EDID(Extended Display Identification DATA,即扩展显示识别数据),最初是 2 J* d" h4 M. ?: `0 R8 y2 X
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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 8 h* a: }# ]1 p9 _8 b
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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 ! ]+ h4 \& V: }/ j7 e' ^
. t: t2 M! T+ b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。
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' g/ O' B! F; O( c; ~5 n7 ` 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。 + h1 K9 C" K5 l1 Z3 o7 L' @
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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 * O* G- T& m% L/ ]. W7 k
, V9 ~, |0 E+ J7 O% c5 `8 E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 , R" y; j, I' n/ L
) d% r6 H: e7 C2 ~. {加出色。因此,HDMI 正在成为高清时代普及率最
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8 L" [" u3 c6 g# r$ R8 K高、用途最广泛的数字接口。在现在任何一台平 # D6 [' Z2 P7 k! |
: w0 Y( y) T. {) c! ?1 Y: g8 I板电视上,HDMI 接口都成了标准化的配置。 技术详解 $ h4 p2 [% }+ V! [
% L& _7 V k% d; O/ 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 $ e1 D# \$ E: b: i3 G' ?
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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。
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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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! X9 a, \+ i8 E/ A3 O+ ?6 {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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! ?% e" d9 e! O |, v- c. N' v# F- E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。
, q5 k, s j8 M# dTMDS 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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+ \6 u; Y6 }) C9 r! Y9 u (“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 - `" Y5 C; i7 e
& f! B# z; c5 _ ]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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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。
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8 R( h: R/ l# v6 h5 O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 5 x' T: m8 Z( u& P: e
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传输周期,分别对应上述的三种数据类型。 : U+ o! x( n, P$ o* I# q+ @
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2.8.4 带宽和 TMDS 的关系 $ u9 x$ k. H8 X8 P( y9 Y( R
& o |: t/ q5 p6 ~; a 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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0 N' b3 Y! a* _" j3 I么的来的呢?和 TMDS 又有什么关系呢?看右面的公式:
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3 s$ `+ d9 @5 D0 U# l7 Y 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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: ?5 b: u8 V e5 ]% _% u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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3 z+ a- ~$ w' C& ~& 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 ) g9 J1 F% q1 b3 p
% |- c+ S# @0 X- ?' x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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1 Y) ]: Q, d! B; g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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4 ~: ~, B6 a' _) S3 q) Q- ?标准中,这个原理同样适用。
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8 {2 }0 t0 t/ f3 d- y; E v 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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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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- d4 B% J `: z9 t8 @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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, ~, f, }2 s. ]9 W0 x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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