HDMI技术深入浅出要点.docVIP

HDMI基础知识 HDMI（High-DefinitionMultimediaInterface）又被称为高清晰度多媒体接口，是首个支持在单线缆上传输，不经过压缩的全数字高清晰度、多声道音频和智能格式与控制命令数据的数字接口。HDMI接口由SiliconImage美国晶像公司倡导，联合索尼、日立、松下、飞利浦、汤姆逊、东芝等八家著名的消费类电子制造商联合成立的工作组共同开发的。 为了更好的推广HDMI标准，以Silicon Image公司为首，又成了一个专门的全资子公司“HDMI Licensing, LCC”。这个公司专门负责HDMI标准的更新、向设备商的推广和对各种搭载了HDMI产品的认证和测试工作。 HDMI最早的接口规范HDMI1.0于2002年12月公布，目前的最高版本是2006年6月底发布的HDMI1.3规范。  HDMI传输原理 HDMI采用TMDS (Time Minimized 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，采用的是差分传动方式,是一种利用2个引脚间电压差来传送信???的技术。 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。  HDMI原理图  HDMI数据容量 HDMI电路中的时钟频率，在1.0版本规定为25MHz-165MHz之间，也就是说一个TMDS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；若传输信号的比率小于25MHz，HDMI会采用自动循环技术填补码率，将信号的码率提升到25MHz的水平。 如果用像素点来表示，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R/G/B三原色信息构成）所需要的数据量。 在1.3版本规格中，TMDS连接带宽从原来最高165MHz提升到 340MHz，数据传输率也从4.96Gbps提升到了10.2Gbps，可以 支持支持更高数据量的高清数字流量，如果采用Type B型双路 TMDS连接，则可以在此基础上再提升一倍系统带宽。  HDMI数据传输 HDMI输入的源编码格式包括视频像素数据(8位)、控制数据(2位)和数据包(4位)。其中数据包中包含有音频数据和辅助信息数据。数据传输过程可以分成三个部分：视频数据传输期、岛屿数据传输期和控制数据传输期。 视频数据传输期：HDMI数据线上传送视频像素信号，视频信号经过编码，生成3路（即3个TMDS数据信息通道，每路8位）共24位的视频数据流，输入到HDMI发射器中。24位像素的视频信号通过TMDS通道传输，将每通道8位的信号编码转换为10位，在每个10位像素时钟周期传送一个最小化的信号序列，视频信号被调制为TMDS数据信号传送出去，最后到接受器中接收。  HDMI数据传输 岛屿数据传输期：TMDS通道上将出现音频数据和辅助数据，这些数据每4位被一组，构成一个上面提到的4位数据包，数据包和视频数据一样，被调制为10位一组的的TMDS信号后发出。视频数据传输期和岛屿数据传输期均开始于一个GuardBand保护频带，GuardBand由2个特殊的字符组成，这样设计的目的在于在明确限定控制数据传输期之后的跳转是视频数据传输期。 控制数据传输期：在上面任意两个数据传输周期之间，每一个TMDS通道包含2位的控制数据，这一共6位的控制数据分别为HSYNC（行同步）、VSYNC（场同步）、CTL0、CTL1、CTL2和CTL3。每个TMDS通道包含2位的控制数据，采用从2位到10位的的编码方法，在每个控制周期最后的阶段，CTL0、CTL1、CTL2和CTL3组成的文件头，说明下一个周期是视频数据传输期还是岛屿数据传输期。  HDMI数据传输示意图 HDMI的数据传输周期示意图：左到右分别为控制数据传输期、岛屿数据传输期、视频数据传输期 岛屿数据和控制数据的传输是在视频数据传输的消隐期，所以在传输音频数据和其他辅助数据的时候，不会占据视频数据传输的带宽，也不要一个单独的通道来传输音频数据和其他辅助数据，这就是一根HDMI数据线可以同时传输视频信号和音频信号的原因。  HDMI音频功能 在HDMI没有出现之前，数字音频信号的传输的主要依靠两种途径：采用标准RCA接口的数字同轴电缆和SPDIF光纤传输。从传输的质量和特点上看，这两者各有千秋，但是都能比较好的完成传输数字音频信号的目标。 同轴电缆传输数字音频信号是