新一代高清晰度多媒体接口之HDMI.docx

新一代高清晰度多媒体接口之HDMIHDMI(High-DefinitionMultimediaInterface),即高清晰度多媒体接口。这个HDMI传输标准是由日立、松下、飞利浦、SiliconImages索尼、汤姆逊、东芝共7家公司2002年的4月开始发起的。点击放大这种HDMl最新数字音频与视频接口，将会取代目前所有DVD播放机、电视机、显示器的接口。应用HDMl的好处是：只需要一条HDMl线，便能够同时传送视频信号，而不像现在需要多条线来连接。比如，你能够用一根线代替往常的音频线+视频线实现DVD播放器到电视机的连接。Traditionalinterconnectionmethod9videocables(ComponentVideo三Y,Pb,Pr):STBtoA/Vreceiver;DVDplayerto.W,receiver;A/VreceivertoDTV10audiocables5.1Channel=6cables(fromDVDplayer(oA/Vreceiver)Stereoaudio=2cables(Left+RiglIt,fromSetTopBoxtoA/Vreceiver)Stereoaudio=2cables(Left+Right,fromAZVreceivertoDTV)Total19cables.38connectors传统连接方案：需要19根信号线（9根视频线，10根音频线）38个联接处InterconnectionmethodofHDMI10audio+9videocables今3HDMIcables38connectors96HDMIconnectors使用HDMl规范：全部略减为只需3根线缆，6个（插头/插座）联接处HDMl标准最大的优势在于提供高达5Gbps的数据传输带宽，能够传送无压缩的音频信号及高分辨率视频信号，而且能够保证最高质量；同时无需在信号传送前进行数/模或者者模/数转换。之前，尽管数字音频信号已经实现了单一线缆连接，但象DvD播放器之类的设备使用数字视频连接就比较少见，象S-Video与ComponentVideo（分量视频）这些最常见的视频连接方式都是模拟的。目前数字视频连接通常用DVIoHDMl与DVl的区别:那么，HDMI与DVI有什么区别呢？HDMI与DVI有几点是不一致的。第一，HDMI比DVI能够支持更高的分辨率,甚至包含目前用于商业的还没公布的更高的分辨率都一样支持。（理论上，它能够支持的最高分辨率是当前HDTV的两倍）。第二，DVI只是传送信号，而音频要另外单独处理。但HDMl却能够同时传输音频与视频。第三,HDMI连接器的外形远小于DVIo第四，这是个比较重要的区别，DVl标准是用于PC机的；而HI）Ml则是针对消费电子产品的，范围更广，比如DVD播放器、等。但HDMl与DVl是兼容的，当然，这是大家都希望看到的。因此将使用DVl接口的设备与使用HDMI接口的设备连接起来是可能的，实现的方法也很简单：只要用一根一头是DVl接口，另一端是HDMl接口的连接线就能够了。HDMI-DVI转接适配器HDMl确信会替代DVl的,HDMl将DVI的特点（数字视频信号TMDS传输）发扬光大了，并融入了AUDn）（数字音频信号传输）。因此HDMl=VIDEO+HDCP+AUDIO（数字视频+版权保护+数字音频）。要熟悉更多关于现存的不一致类型视频接口，能够看看视频接口介绍。HDMI如何工作？在下图，你能够清晰的看到HDMl的架构。其中数据源（source）指任何输出HDMI格式信号的设备，而接收器（Sink）指任何输入信号为HDMl格式的设备。传输协议：数据传输使用的是TMDS（TranSitionMinimizedDifferentialSignaling）协议。这个协议是SiliConImage公司（SiIiCOnImage使用PaneILink作为该协议的商业用名）提出的。这个协议与DVl标准连接使用的协议也是相同的。下图是DVl规范的数据传输示意图（T.M.D.S）。图中能够看到：二者都是使用的数字T.M.D.S信号联接，HDMI到DVI无须转换。TM.D.S.LmksPixel DataGraphics ControlterControl( >Data Channel OData Channel 1Data Channel 2ClockData Channel 3Data Channel 4Data Channel 5Pixel DataControlDisplayControllerDVI规范的数据传输示意图(T.M.D.S)HDMI标准将8位的数据通过编码变成10位的信号，以差分传动方式(differentialtransmission)传送。什么是差分传动方式(CIifferentiaItransmission)呢，这能够去看这篇文章HowGigabitEthernetWorkS0而音频与视频数据则通过3个TMDS数据通道来传输。视频信号的传输：视频信息以每24bit像素为一组的序列传输，同时以单位点时钟周期传输IObit的速度传输。这里的点时钟周期(pixelclockperiod)定义为每传输1个点(象素)所需的时间，数值上等于位传输周期的10倍。点时钟频率(Pixelclockrate)的范围能够从25MHZ到165MHz。但假如某种匾格式能够使用低于25MHZ的点时钟频率传输的话(比如，NTSC480i标准480行，non-interIaced扫描能够用13.5MHZ的点时钟频率传输)，那么它就能够用象素重复法(pixelrepetitiontechnique)来传输。HDMI标准能够达到每秒传输1650万点象素的速度(使用双连接配置能够获取双倍传输率，这配置将在下面全面介绍)o从这个数据我们也能够算出能够传输的最大分辨率。为了使你更好地懂得点时钟(pixelclock)的概念与其重要性，我们通过HDTV的720p分辨率来说明一下：720p代表着1280x720的分辨率。1280X720的乘积就是屏幕的象素数，再乘上帧速(在这里即屏幕刷新频率，或者垂直频率)，就能够得到在该分辨率下每秒传输的象素总点数。比如1280X720的分辨率，60HZ的刷新率，则每秒传输55,296,000点象素，也即55.3MHz0由于HDMI标准能够达到每秒传输1650万点象素的速度，因此传输1280X720分辨率的数据绰绰有余。按目前最高的屏幕分辨率1080p（1920x1080）来算，假设其刷新率为60MHz,能够算出其需要124.4MHz的传输速率。显然HDMI仍然支持得了。HDMl支持RGB,YCbCr4:4:4orYCbCr4:2:2不一致格式的视频信号。这里的YCbCr是分量视频（componentvideo）的数字方式版（分量视频的模拟方式版称之YPbPr）；也称之YUV。亮度信号“Y”携带着亮度的信息；“Cb”携带蓝色与亮度（BT）的差异信息；而“Cr”携带红色与亮度（RT）的差异信息。如4:4:4这三个数字分别代表了Y,Cb与Cr信号的采样频率。上面中的4代表了13.5MHz,这是NTSC,PAL与SeCam系统的采样频率。4:4:4表示所有信号的传输率都是一样的。4：2：2表示Y信号的传输率为13.5MHz,而Cb与Cr的传输率为6.75MHz,显然这种模式下视频信号的质量较差。音频信号的传输：而传输的音频信号能够由2到8个声道，采样频率达192KHz.DDC（数据显示通道）：DDC（数据显示通道）负责将接收设备的规格等信息告知发送设备。这通过由接收设备发出的E-EDlD信号（EnhancedExtendedDisplayIdentificationData增强型扩展显示识别数字）完成。CEC操纵：CEC（ConsumerElectronicsControl消费电子操纵）是可选的,可用来操纵用户可能使用的多种视听设备。HDMI的两种接口：HDMl有两种接口：分别是有19针的A类型接口与29针的B类型接口。B类接口外形上更大点，能够使用双连接结构，使最大可用传输速率增大一倍。A类型接口能够使点时钟（PiXelCIOCk）达到165MHz,而B类接口则可高达330MHz（图1的架构速度的两倍）图2：A类HDMl接口与DVl接口的对比TDMS标准将电缆长度限制为5英尺,即15米。使用A类接口的传输设备只能够通过一端带有A类插头而另一端带有B类插头的电缆连接到使用B类接口的接收设备，但调过来让B类接口的信息源连接到A类接口的接收设备是不行的。（因此带有HDMI接口的显卡更通用）如前所述，利用合适可用的转换电缆，HDMI与DVl是能够相互兼容的。附：DVI/HDMI转换电缆定义下表列出了A类与B类连接器与DVI/HDMI转换电缆的管脚引线输出：A类HDMl连接器:PinSignal1ITMDSData2+2TMDSData2Shield3TMDSData24TMDSDatal+5TMDSDatalShield6ITMDSDatal-7TMDSDataO+8TMDSDataOShieldTMDSDataO-TMDSClock+TMDSClockShieldTMDSClock-CEeReserved(N.C.ondevice)SCI.SDADDC/CECGround+5VHotPlugDetectB类HDMl连接器:SignaITMDSData2+TMDSData2ShielClTMDSData2一TMDSDatal+TMDSDatalShielClTMDSData-TMDSDataO+TMDSDataoShielClTMDSDataO-eTMDSClock+-TMDSClockShieldeTMDSClock-TMDSData5+TMDSData5ShielClTMDSData5一TMDSData4+TMI)SData4ShielCleTMDSData4-TMDSData3+TMDSData3ShieldTMDSData3-CECReserved(N.C.ondevice)Reserved(N.C.ondevice)三LSDADDC/CECGround+5VHotPlugDetectA类HDMI连接器到DVI连接器:HDMIPinSignalDVI-DPinTMDSData2+I22ITMDSData2ShieldI33ITMDSData2-I14ITMDSDatal+Iio5TMDSDatalShield116TMDSDatal-97TMDSDataO+188TMDSDataOShieldI199TMDSDataO-I1710TMDSClock+I2311TMDSClockShieldHI2212TMDSClock-I2413CEeIIN.C.14ReservedIN.C.15SCLII616DI)CI717DDC/CECG