高解析多媒体接口(HDMI)简介.doc

高解析多媒体接口(HDMI)简介1.前言 PC界有不少的数字接口，比如USB、IEEE1394、DFP、P&D等，但是无压缩的高清晰数字传输不令人满意。USB虽然得到普遍应用，但其有限的带宽使USB接口只能传输一些低数据率的高清晰静态图像或者低分辨率的动态图像。IEEE1394在数码摄影机上取得了成功，但也由于传输带宽的限制而仅能传输标准清晰度的压缩数码图像，同时又具有太复杂的电路结构，虽然还具有双向传输的优点也无法在高清晰实时领域攻城略地。 1999年4月，数字视频接口(Digital Visual Interface)DVI 1.0标准正式颁布。DVI的设计目的是用来传输无压缩高清晰实时数码图像。DVI支持超过1600x120085HZ的UXGA或者2048X153675HZ的QXGA图像和720P、1080I、1080P的高清晰数字电视信号信号的无压缩实时传输。它是基于Silicon Image公司的TMDS(Time Minimized Differential Signal)编码技术发展起来的。在目前在目前中、高档的PDP、LCD投影机、DLP投影机上，超过60%的产品都具有DVI输入接口。 但是随着时代的发展，DVI有表现出了许多弊端： 1. 太“大”的接口，不适合装在便携设备上。 2. 如果用在家用视频设备上，两路TMDS信号完全用不着。1路TMDS信号就可以传输720P、1080I、1080P的数字信号。 3. 只能传输适用于PC领域的数字RGB信号，而不支持数字色差信号YCbCr。 4. 只支持8位(24位/3)的数字RGB传输，不支持具有更多细节的12位数字信号。 5. 如果是数字传输，兼容“旧”的模拟设备而预留的模拟接口部份完全多余。 6. 无法传输数字音频。 2.HDMI的优势 2.1 因此出现了更小型化的“真正”数字视频/音频传输接口，HDMI高清晰度数字界面（接口）问世，并在今年公布HDMI1.0规格标准。它满足家庭影院迷的胃口。要求：1. 小型化接口。2. 支持更高质量（10位/12位）数字视频信号。3. 支持数字音频（包括DVD-AUDIO）.HDMI最高支持5GBPS的传输带宽，而HDTV仅需要2.2GBPS，还有很大的裕量留给将来可能的更高标准的数字视频信号。 2.2 HDMI支持的数字视频格式： 1. SXGA 2. UXGA 3. SDTV 4. HDTV 2.3 HDMI支持的数字音频格式： 1. CD：16位32、44.1、48KHZ 2. DVD-VIDEO：8通道数字音频 3. DVD-AUDIO：1通道的24位192KHZ 2.4 HDMI的易用性：1. HDMI支持EDID、DDC2B，因此具有HDMI的设备具有“即插即用”的特点。信号源和显示设备之间会自动进行“协商”，自动选择最合适的视频/音频格式。 2.AV.link功能使你可以只用一个器控器控制全部音/视频设备的基本功能。在你对所有的设备(DVD机，AV Center，投影机等)进行初期设置之后，平常正常使用的基本功能可以通过任一个设备的遥控器完成。初期设置之后，你就可以把不大会用到的遥控器收起来，只留下最常用的设备的遥控器就可以了。 3 HDMI与模拟连接的比较1)、全模拟连接：27根线1. DVD机和AV Center之间、机顶盒和AV Center之间、AV Center和 HDTV电视机之各需要：3根色差视频线+6根5.1声道音频线。局限： 信号源的数字视频信号需要先转换成模拟信号，而PDP、LCD投影机、DLP投影机又必须再将模拟信号转换成数字信号。图像质质量必然有少许降低。 信号源的数字音频信号需要先转换成模拟信号，AV Center可能再一次转换成数字信号后进行处理并转换成模拟信号输出。声音质量量也会有降低。 3线色差信号的传输距离是35米。选用昂贵的线可以提高传输距离。否则图像质量会大打折扣。 模拟信号在传输过程中不可避免地会受一定的干扰。 一堆线共27根。 2)、模拟视频+数字音频连接：12根线 DVD机和AV Center之间、机顶盒和AV Center之间、AV Center和 HDTV电视机之各需要：3根色差视频线+1根数字音频线。 局限：数字音频的传输解决了(仍然不能传输DVD-AUDIO的高质量数字音频)，视频信号的局限依然存在。3)、HDMI连接：3根线 解决上述的所有问题，每个人都负担得起优质低价的HDMI传输线。普通HDMI传输线的传输距离高达1015米。使用投影机的用户不必再高昂的长距离模拟色差线发愁了！ 在模拟传输中，每一次模拟-数字、数字-模拟的转换都将导致信号量的下降。同时在转换过程和传输过程中带来的同步信号和视频信号之间的时间特性的“抖晃”(Jitter)非常难以解决，从而导致图像的细微抖动和声音的变化问题难以解决。而在HDMI的数字传输过程中，彻底解决了这些问题。从而保证了“原始”图像和声音质量。4. HDCP保密技术 HDMI还可利用高带宽数字内容保护(HDCPHigh Bandwidth Digital Content Protection)技术阻止高价值内容未经许可被复制和传送。5.HDMI线材结构(近似DVI Cable)如下所述1) 4对影像传输线(由28AWG或者30AWG构成之对线)负责支持R、G、B及Clock功能。2) 4-6芯的控制线负责支持CEC/DDC，SDA，SCL，Power Hot Plug Detect功能。3) 4对各别用AL/Mylar屏蔽加5-6芯单芯电子线，集合后加双层屏蔽组合而成，常见规格如下：AWG影像传输线(4对)信号控制线(5-6芯)总屏蔽外径绝缘外径个别屏蔽绝缘ID28FOAM-PE1.0mm28AWG地线Al/MylarPE或PP0.70mmAl/Mylar+编织85%以上6.0-7.3mm30FOAM-PE0.8mm30AWG地线Al/MylarPE或PP0.62mmAl/Mylar+编织85%以上5.5mm6.HDMI线材之电气特性规格1) 特性阻抗(差分阻抗)：10010 (TDR)2) 远程串音：-26dB以下/cable3) 传播延迟差：对内延迟差 151psec以下，对间延迟差2.42ns以下4) 衰减频率(MHz)衰减量1-825-8Db/Ass825-2475-21Db/Ass2475-4125-30Db/Ass7. HDMI的应用 1)数字电视 2)等离子显示器 3)液晶显示器 4)置顶盒 5)DVD播放器/复读机 6)音频/视频接收装置 7)家用录象系统 8)高清晰度显示器 9)人造卫星系统8. 各接点的功能Type A pinPin Assignment1TMDS Data2+2TMDS Data2 shield3TMDS Data2-4TMDS Data1+5TMDS Data1 shield6TMDS Data1-7TMDS Data0+8TMDS Data0 sh