一談到高清顯示設(shè)備，就不得不提及HDMI。這種被稱為高清時代最佳傳輸方案的HDMI早已進入了我們的生活。現(xiàn)在使用最為廣泛的電視、電腦、手機等電子設(shè)備都已配備了HDMI接口，這個接口已經(jīng)和USB一樣成為標(biāo)配。高清信號在不同的設(shè)備之間傳輸，就離不開HDMI的支持。HDMI的徽標(biāo)如圖1所示。

    一、HDMI技術(shù)簡介
    1.HDMI的發(fā)展歷程
    HDMI是High Definition Multimedia Interface的英文縮寫，其全稱為高清晰度多媒體接口，采用數(shù)字化視頻／音頻接口技術(shù)。雖然HDMI技術(shù)在本世紀初才誕生，但在這十多年中得到了長足的發(fā)展，具體歷程見表1。

    HDMI的優(yōu)點是可以同時傳送無壓縮的音頻信號與視頻信號，最高數(shù)據(jù)傳輸速度可達5Gbps，同時無需在信號傳送前進行數(shù)／模或者模／數(shù)轉(zhuǎn)換，可以保證高質(zhì)量的影音信號傳送。HDMI可搭配寬帶數(shù)字內(nèi)容保護（HDCP ），以防止具有著作權(quán)的影音內(nèi)容遭到未經(jīng)授權(quán)的復(fù)制。
    2.HDMI傳輸原理
    HDMI數(shù)據(jù)傳輸示意圖如圖2所示，左邊的HDMISource表示帶有HDMI輸出接口的設(shè)備，右邊的HDMISink表示有HDMI輸入接口的設(shè)備。

    HDMI源于DVI接口技術(shù)，它們都以Silicon Image公司的TMDS信號傳輸技術(shù)為核心。TMDS的英文全稱是“Transition Minimized Differential Signal”，即“最小變換差分信號”，它是通過異或及異或非等邏輯算法，把原始信號轉(zhuǎn)換成10位，其中前8位數(shù)據(jù)由原始信號經(jīng)過運算后取得，第9位用于指示運算方式，第10位用來對應(yīng)直流平衡。這種算法能使傳輸?shù)臄?shù)據(jù)趨于直流平衡，減少了對傳輸線的電磁干擾，傳輸?shù)目煽啃缘玫斤@著增強，從而有利于傳輸速度的提升。
    HDMI是業(yè)界首個支持在單連線上傳輸不經(jīng)壓縮的全數(shù)字高清晰度視頻、多聲道音頻和智能格式與控制命令的數(shù)字接口。那么這些類型的數(shù)據(jù)是如何只在一條HDMI連線上完成的呢？說來還要歸功于HDMI對信號傳輸過程的巧妙劃分。
    HDMI的信號傳輸過程包括3個部分：視頻數(shù)據(jù)傳輸期、時鐘數(shù)據(jù)傳輸期和控制數(shù)據(jù)傳輸期。視頻像素信號在視頻數(shù)據(jù)傳輸期傳送，通過對視頻信號進行編碼，生成3路共24位的視頻數(shù)據(jù)流，以及一路獨立的TMDS時鐘信號，以保證傳輸時所需的統(tǒng)一時序。HDMI傳輸?shù)木幋a信號中包含視頻數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)包（數(shù)據(jù)包中包含音頻數(shù)據(jù)和附加信息數(shù)據(jù)，例如糾錯碼等）。TMDS每個通道在傳輸時包含一個2bit的控制數(shù)據(jù)、8bit的視頻數(shù)據(jù)或4bit的數(shù)據(jù)包。
    TMDS對像素點的RGB按8bit編碼，示意圖如圖3所示，通道0傳送B0、B1、B2…二序列的數(shù)據(jù)信號，通道1傳送G0、G1、G2-序列的數(shù)據(jù)信號，通道2傳送R0、R1、R2…序列的數(shù)據(jù)信號，這實際就是TMDS信號的8bit編碼方式。

    HDMI接口如圖4所示，其引腳功能見表2。當(dāng)信源設(shè)備和接收設(shè)備通過HDMI線連接后，接收設(shè)備的HDMI端口的18腳得到＋5v電壓，其19腳的HPD信號變?yōu)楦唠娖剑�通知源端此時可以接收帶有接收端設(shè)備各種信息的E -EDID數(shù)據(jù)（Enhanced Extended Display Identification Data）信號，這時源端則開始通過DDC （Display Data Channel）接收E-EDID信息。至此，源端和接收端之間的初始化完畢，并在二者之間建立了一條數(shù)據(jù)通道。在此通道建立以后，設(shè)備是否能夠自動跳轉(zhuǎn)到HDMI發(fā)送／接收狀態(tài)，則需要由設(shè)備本身的軟件來進行控制，“熱插拔”只能夠起到建立物理連接的作用。



    這里可以粗略地計算一下：目前，TypeA類的HDMI的傳輸速率可以達到165MHz（TypeB類HDMI接口的傳輸速率可達340MHz ），也就是帶寬達到165M，即每秒可以傳輸1.65億個像素，且是無損傳輸。若傳送以R、G、B或Y、Cb、Cr格式編碼的24位像素視頻數(shù)據(jù)，則最高帶寬可達4.95Gbps，實際視頻信號傳輸帶寬接近4Gbps（4.95×8/10）
    1080P/60Hz的高清節(jié)目需要124.416MHz的傳輸速率（1920×1080×60=124416000）。由此看來，使用HDMI接口完全可以滿足1080P/60Hz信號的要求。
    提示：HDMI與DVI兼容，只是兩者采用了不同的封裝。與DVI相比，HDMI可以傳輸數(shù)字音頻信號，并增加了對HDCP的支持，同時提供了更好的DDC可選功能。HDMI最遠可傳輸15米，對于傳輸1080P的視頻信號和一個8聲道的音頻信號也足夠。另外，HDM 1支持EDID、DDC2B功能，因此HDMI的設(shè)備具有“即插即用”的特點，信號源和顯示設(shè)備之間會自動進行“協(xié)商”，自動選擇最合適的視頻倍頻格式。

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