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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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) k: |4 j( w& P4 w种缺陷,HDMI 进行了大幅提升,主要体现在以下方面: 5 p, X [+ a; u& V. r# v( n
( P/ q, w" M) p) Y * 更好的抗干扰性能,能实现最长 20 米的无增益传输。 # h/ G& p5 p, M; R3 U. G. o
, e1 ^5 `. b* o6 @. Z * 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。
6 U( V& r& M1 U& F
' y& U! c j# q# M# d% W- B b * 拥有强大的版权保护机制(HDCP),有效防止盗版现象。
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' e- h& G* u" F' ^7 G * 支持24bit 色深处理,(RGB、YCbCr4-4-4、YCbCr4-2-2)。 % b: q0 m! i, [7 b
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* 接口体积小,各种设备都能轻松安装。 + K) a0 S& v( p) r. K4 \
! E8 b9 j- |9 r) 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。 7 W* k8 ]: w6 D, ^! }* E: S! W, K
1 I5 I! z5 O. k+ P4 B; g$ W3 W * 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 7 M" K ]5 ] P- \, L3 p
9 S' L5 Q7 a9 M. i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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1 m$ D& Z. L" W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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6 N- I. I( D, [* G+ ^示的格式,也规定数字视频信号和数字音频信号。 6 l9 L0 z0 t# r! o+ x7 d( v
) Z) e2 |2 r+ \1 @% ~+ i1 w 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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/ C0 S. l2 ~! |, R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 , ^, ~1 i3 j% ^$ ?) I
1 F- `0 x$ ~3 s+ K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 % v, v9 x5 {6 G2 w6 w
) [. y5 y" g) p; E: C加出色。因此,HDMI 正在成为高清时代普及率最 " r: A4 q* t3 O# S2 ^0 S1 k9 o# Q7 }
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高、用途最广泛的数字接口。在现在任何一台平 3 ]. Z3 H% G# w& F, 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 & s: L8 W6 [. g1 P
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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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3 q8 f, |1 Z6 w5 |# v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。 4 }7 f' W$ ?, P3 Q
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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
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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。 9 C* ~$ [% ?. t3 W% m2 c/ t
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
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8 E9 x: g6 @* {5 v; f (“0”或者“1”)由两脚间电压正负极性和大小决定。 9 s$ f! f0 r+ V5 A' D9 F
g% ^8 Y) m) @7 p; v 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 + V1 U/ v* d1 S: L6 D ^' T, k
# B% S1 M9 |$ z1 D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 1 }4 Z+ ?4 Z9 _% q
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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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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 9 V/ g3 h. r% k4 T+ ~
! E5 d5 l. R# P24bit)、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 5 s% D* Y/ ?) f/ ]+ f( x5 [
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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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- I) @2 _$ H' o* B, Z) n5 p0 t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 l* i1 ^( A l# u( _
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传输周期,分别对应上述的三种数据类型。 / X* s) t" X2 I% v. R# n" `7 A+ S, S
) d# ]( r" \7 A2 M2.8.4 带宽和 TMDS 的关系 ) j4 q' l8 S. x! W# z: q
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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
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4 ^, W. I" w) M, K1 ^; C/ ]4 o% l么的来的呢?和 TMDS 又有什么关系呢?看右面的公式: ) K( E/ M8 j. w( @8 A4 ~& |" A
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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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3 U2 h$ G& _( Y1 z, O" h& I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 : s7 C; x# P2 x9 ` w$ k; w( [
# t$ f% ]; _! d+ z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 5 o! B- y9 g2 V
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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 " \ P, G( ]% q( \" [# l% ~
! ~1 `2 {- n9 V8 ? 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
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标准中,这个原理同样适用。
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# T) k- g# ]& z 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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4 c8 G8 t& G5 z. q6 L" o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 9 |8 D: O' [% C. X* {3 n& m
; }7 K5 z% }! N( ~$ J2 A& w1.65×3=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 / d4 x! N7 p9 I: h* ^7 ^
6 q+ H& i; R2 h. `' o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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