没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
资源详情
资源评论
资源推荐

协议——HDMI
之前的博客详细介绍了 VGA 的原理和基本使用,这次换成 HDMI,增加一个技能点。
一、HDMI 基本介绍
HDMI 是新一代的多媒体接口标准,英文全称是 High-Definition Multimedia Interface,
即高清多媒体接口。它能够同时传输视频和音频,简化了设备的接口和连线;同时提供了
更高的数据传输带宽,可以传输无压缩的数字音频及高分辨率视频信号。HDMI 1.0 版本于
2002 年发布,最高数据传输速度为 5Gbps;而 2017 年发布的 HDMI 2.1 标准的理论带宽可
达 48Gbps。
HDMI 向下兼容 DVI,但是 DVI(数字视频接口)只能用来传输视频,而不能同时传
输音频,这是两者最主要的差别。此外,DVI 接口的尺寸明显大于 HDMI 接口,如下图所
示:
$ HDMI 的引脚定义如下:

TMDS (Transition Minimized$Differential Signaling,最小化传输差分信号)是美国
Silicon Image 公司开发的一项高速数据传输技术,在 DVI 和 HDMI 视频接口中使用差分信
号传输高速串行数据。
TMDS 差分传输技术使用两个引脚(如图中的“数据 2+”和“数据 2-”)来传输一路信号,
利用这两个引脚间的电压差的正负极性和大小来决定传输数据的数值( 0 或 1)。TMDS
传输系统分为两个部分:发送端和接收端。 TMDS 链路包括 3 个传输 RGB 信号的数据通
道和 1 个传输时钟信号的通道。TMDS 发送端对这些数据进行编码和并/串转换,再将数据
分别分配到独立的传输通道发送出去。接收端接收来自发送端的串行信号,对其进行解码
和串/并转换,然后发送到显示器的控制端。与此同时也接收时钟信号,以实现同步。每一
个数据通道都通过编码算法,将 8 位数据转换成最小化传输、直流平衡的 10 位数据。这
使得数据的传输和恢复更加可靠。最小化传输差分信号是通过异或及异或非等逻辑算法将
原始 8 位信号数据转换成 10 位,前 8 为数据由原始信号经运算后获得,第 9 位指示运算
的方式,第 10 位用来对应直流平衡。如下图所示:

一般来说,HDMI 传输的编码格式中要包含视频数据、控制数据和数据包(数据包中
包吨音频数据和附加信息数据,例如纠错码等)。 TMDS 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。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、控制数据传输周期和数据岛传输周期,分别对应上
述的三种数据类型。
1、传输最小化
$ 8 位数据经过编码和直流平衡得到 10 位最小化数据,这仿佛增加了冗余位,对传输
链路的带宽要求更高,但事实上,通过这种算法得到的 10 位数据在更长的同轴电缆中传输
的可靠性增强了。下图是一个例子,说明对一个 8 位的并行 RED 数据编码、并/串转换。
(1)将 8 位并行 RED 数据发送到 TMDS 収送端。
(2)并/串转换。
(3)进行最小化传输处理,加上第 9 位,即编码过程。第 9 位数据称为编码位。
2、直流平衡

直流平衡(DC-balanced)就是指在编码过程中保证信道中直流偏移为零。方法是在原
来的 9 位数据癿后面加上第 10 位数据,返样,传输的数据趋于直流平衡,使信号对传输
线的电磁干扰减少,提高信号传输的可靠性。
3. 差分信号
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(“0”或者“1”)由两脚间电压正负极性和大小决定。即,采用 2 根线来传输信号,一根
线上传输原来的信号,另一根线上传输与原来信号相反的信号。这样接收端就可以通过让
一根线上的信号减去另一根线上的信号的方式来屏蔽电磁干扰,从而得到正确的信号。
另外,还有一个显示数据通道(DDC),是用于读取表示接收端显示器的清晰度等显
示能力的扩展显示标识数据(EDID)的信号线。搭载 HDCP(High-bandwidth Digital Content
Protection,高带宽数字内容保护技术)的发送、接收设备之间也利用 DDC 线进行密码键
的认证。
$
二、DVI 和 HDMI

$
上图是 TMDS 发送端和接收端的连接示意图。 DVI 或 HDMI 视频传输所使用的
TMDS 连接通过四个串行通道实现。对于 DVI 来说,其中三个通道分别用于传输视频中每
个像素点的红、绿、蓝三个颜色分量(RGB4:4:4 格式)。HDMI 默认也是使用三个 RGB 通
道,但是它同样可以选择传输像素点的亮度和色度信息(YCrCb4:4:4 或 YCrCb 4:2:2 格式)。
第四个通道是时钟通道,用于传输像素时钟。独立的 TMDS$时钟通道为接收端提供接收的
参考频率,保证数据在接收端能够正确恢复。
在传输视频图像的过程中,数据通道上传输的是编码后的有效像素字符。而在每一帧
图像的行与行之间,以及视频中不同帧之间的时间间隔(消隐期)内,数据通道上传输的
则是控制字符。每个通道上有两位控制信号的输入接口,共对应四种不同的控制字符。这
些控制字符提供了视频的行同步(HZYNC)以及帧同步(VSYNC)信息,也可以用来指
定所传输数据的边界(用于同步)。对于 DVI 传输,整个视频的消隐期都用来传输控制字
符。而 HDMI 传输的消隐期除了控制字符之外,还可以用于传输音频或者其他附加数据
(例如字母信息),4-bit 音频和附加数据将通过 TERC4 编码机制转换成 10-bit TERC4 字
剩余30页未读,继续阅读












woshihuangayn3
- 粉丝: 1
- 资源: 19
上传资源 快速赚钱
我的内容管理 收起
我的资源 快来上传第一个资源
我的收益
登录查看自己的收益我的积分 登录查看自己的积分
我的C币 登录后查看C币余额
我的收藏
我的下载
下载帮助


会员权益专享
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制

评论0