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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 % O' ]( z# R: d( F3 ^$ B
" }5 B5 L- f+ S4 \种缺陷,HDMI 进行了大幅提升,主要体现在以下方面:
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, S6 E) x; O: e m * 更好的抗干扰性能,能实现最长 20 米的无增益传输。 / s# q4 `4 O- A7 E/ y+ X
8 C# [! g0 M2 p p. |# ^9 M/ o8 U * 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。
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* 拥有强大的版权保护机制(HDCP),有效防止盗版现象。 5 h/ S' f; E9 G7 i
; U6 O2 l. j, E+ B * 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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* Z) P0 x Y# J1 Q9 R7 H- P$ { * 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。 7 e7 f; I2 o7 ^0 y
' u2 m( Y( |& a, a# @ * 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。 5 q1 s! Y7 _8 d- x8 p" f
; A5 X9 \, D6 F' n" W6 k/ m3 I 注 1:EDID(Extended Display Identification DATA,即扩展显示识别数据),最初是 - [: Z: n* N4 [: M
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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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. W5 e7 H9 V8 d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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; N9 w8 n% _& r9 r& _" {0 N4 m6 }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 4 X* _( e/ A0 _8 j7 e
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示的格式,也规定数字视频信号和数字音频信号。 6 k3 L" D2 g8 r/ c, t
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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 # g1 L5 C `# T+ ]* ?- b3 x
! G6 x; v6 _5 v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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9 a2 G4 v, r6 b1 x" U( D& j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 . ~& p9 S9 d3 x+ j! W2 f9 w* @+ A
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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
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- G. g( S( g" m4 F5 v* @板电视上,HDMI 接口都成了标准化的配置。 技术详解
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! p1 g9 r- S, p, }9 F 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 + i, G! z& J7 }5 N6 O4 i" l% 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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6 D" L# V/ D# _5 o) P0 ?4 b HDMI标准继续沿用了和DVI相同的,由Silicon Image公司发明的TMDS(Time Minimized 6 e$ y4 P0 e4 `9 I8 l0 e: D: C
9 X. e3 g( ?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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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。
; ]8 Y( I& R- O4 FTMDS 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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& M6 }$ H( f2 o& t* [& ~/ i0 g" K7 y (“0”或者“1”)由两脚间电压正负极性和大小决定。
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0 h' ?8 m- w( x) i 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 6 S$ f7 o% m; `' Y/ \
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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 2 h" P4 G( \& f9 k0 U! b' h" C) v- V
4 J5 W7 d' T/ ?& v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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/ T% b3 M9 \/ j) Q! j9 @5 p 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 O+ A# T( [- h$ b2 R! \
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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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+ B! ?$ ^4 U( A, O/ t$ Y6 @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。 0 b& \8 h( b6 k
5 f! h4 R" Z+ U# X! L) `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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: Y6 z; V6 d0 B4 t* r2 O传输周期,分别对应上述的三种数据类型。 3 U( r& c# R+ D; D7 @# ]- u
& e& F& q2 P" h% v1 G$ Y% w2.8.4 带宽和 TMDS 的关系 " t* q) Q7 l( m' p+ A
" ?& T `: u% b. g: 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 % o# O1 X# ]* ]; ^0 H
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么的来的呢?和 TMDS 又有什么关系呢?看右面的公式:
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h. E+ ~! w, U& W# u; | 这是一个适用于所有串口传输接口带宽计算的公 1 s7 w( O8 ]- k6 r4 J
* ?7 [4 B& h- A) d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 6 ]% C i: ]- m
_/ g+ [& _" r/ J8 g# W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 ) S1 V( y. D: l- m- g
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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 6 \0 z. C' A$ C8 P9 k
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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 + Y" @0 k" X- [
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标准中,这个原理同样适用。 - ^. d0 G' _5 g/ v& \
& X" W" R" Q5 v2 q, } 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 6 O! E% p6 V% @
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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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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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4 a$ p" U: r1 _3 d- u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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