HDMI线培训资料

1、高 清 线 培 训 教 材（HDMI）深圳市特利讯科技有限公司二零一四年二月二十八日目录一.HMDI简介二.HDMI功能三.HDMI线材四.HDMI接口5 .HDMI线材加工六.HDMI线材市场需求及应用一HDMI简介 1.1.HDMI接口基础知识详解HDMI的英文全称是“High  DefinitionMultimedia Interface”，中文的意思是高清晰度多媒体接口。HDMI接口可以提供高达18Gbps的数据传输带宽，可以传送无压缩的音频信号及高分辨率视频信号。同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换，可以保证最高质量的影音信号传送。应用HDMI的好处是：只

2、需要一条HDMI线，便可以同时传送影音信号，而不像现在需要多条线材来连接；同时，由于无线进行数/模或者模/数转换，能取得更高的音频和视频传输质量。对消费者而言，HDMI技术不仅能提供清晰的画质，而且由于音频/视频采用同一电缆，大大简化了家庭影院系统的安装。2019年的4月，日立、松下、飞利浦、SiliconImage、索尼、汤姆逊、东芝共7家公司成立了HDMI组织开始制定新的专用于数字视频/音频传输标准。2019年岁末，高清晰数字多媒体接口(High-definition Digital Multimedia Interface)HDMI 1.0标准颁布。HDMI在针脚上和DVI兼容，只是采用

3、了不同的封装。及DVI相比，HDMI可以传输数字音频信号，并增加了对HDCP的支持，同时提供了更好的DDC可选功能。HDMI支持5Gbps的数据传输率，最远可传输15米，足以应付一个1080p的视频和一个8声道的音频信号。而因为一个1080p的视频和一个8声道的音频信号需求少于4Gbps，因此HDMI还有很大余量。这允许它可以用一个电缆分别连接DVD播放器，接收器和PRR。此外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。此外8月23日，HDMILLC公布了高分辨率多媒体接口-HDMI的1

4、.2版-更好的兼容PC系统。此次修订增加了若干条非常重要的改进，以方便PC连接和数字音频流（SACD等）的传输。使得这个数字视音频接口保持了其先进性，这显然是针对VESA前阵子推出Displayport接口的回应。迄今为止，已经有超过250个厂商和470个不同类型的产品采用了HDMI接口。HDMI已经成为事实上的数字电视和消费电子产品的接口标准，藉由单一电缆传送高质量数字视音频信号的特性，给家庭娱乐带来高质量的体验。HDMI 1.2新增特性使得它能够在CE和PC产业上得到良好的兼容性，包括：支持1bit数字音频传世格式，像SACD DSD（(Direct Stream Digital）。改进的

5、PC显示接口特性，能够在只使用一个HDMI接口的情况下支持所有的PC显示分辨率；支持PC自有的RGB色彩空间，也支持输出YCbCr色彩空间。可以使用低电压信号，例如在PCI-E总线上使用的电平值。    对消费者而言，HDMI技术不仅能提供清晰的画质，而且由于音频/视频采用同一电缆，大大简化了家庭影院系统的安装。由于目前高清晰数字家电都开始抛弃DVI接口，HDMI接口大行其道。而HDMI接口的PC显卡也即将在市场上出现。1.2.数字音视讯口HDMIHDMI接口-High Definition Multimedia Interface尽管DVI可以实时非压缩RGB信

6、号到显示设备，但消费电子行业在DVI的基础上选择了一种更小，更灵活的数字接口标准HDMI。2019年4月，HDMI工作组() 由Hitachi, Matsushita Electric (Panasonic), Philips, Silicon Image, sony, Thomson and Toshiba. 等企业创立，以开发更加灵活的HDMI标准。HDMI可以用一根线缆代替8根音频线缆和5个视频线缆，如下图所示：一根HDMI代替数十根视音频线缆2019年，消费电子行业开始在DVD播放器、有线电视/卫星电视机顶盒上添加HDMI接口，此外，HDMI接口还开始逐渐出现在数字带那时及LCD/等离

7、子显示器上，2019年底，HDMI被更大范围内采用在电视和显示器上。通过使用适配线缆，HDMI后向兼容DVI设备和EIA-861DTV格式，然后HDMI的许多高级性能，如数字音频及消费电子控制（用来在设备间传输控制命令）等特性，还未出现在这些产品上，HDMI的普及尚需时日，但HDMI因其高度的灵活性和简单连接方式必有良好的前景。HDMI技术基于DVI的HDMI接口支持VESA组织的HDCP(高带宽数字内容保护-High-bandwith digital contentprotection)的内容，用以避免非授权的内容拷贝，同时，该标准还支持VESA组织的EDID（扩展显示识别数据-Extend

8、ed displayidentification Data）、DDC（显示数据通道-Data displaychannel，用以读出EDID）及DMT（监视同步协议），此外EIA-861标准还定义了如何在DVI协议中包含宽高比及信号格式等信息。19阵“TypeA”A型HDMI接口采用单TMDS连接，可以传输视频采样率在25-165MHZ范围内的视频信号。A型接口因尺寸小而更多地应用在消费电子行业。HDMI接口和DVI接口的比较对于传输信号采样率高于165MHZ的视频信号，HDMI采用双TMDS的29针B型HDMI接口，这种接口一般用于PC市场。HDMI接口样式如图：HDMI接口HDMI视频格式

9、：HDMI支持RGB信号、4:4:4采样的YcbCr信号及4:2:2采样的YCbCr.传输速率最高的24位/像素。对于640x480清晰度,RGB通常的采用后数据范围为0-255.对于YcbCr及所有其它RGB清晰度，采样后的数值范围为16-235。HDMI音频数据格式：基于DVD音频标准,HDMI支持1-8组非压缩音频传输，音频支持48,96 or 192 kHz等多种采样率。根据视频格式，HDMI可以传输不同数量的采样率在192KHZ的压缩音频。HDMI接口的特性：完全的数字信号接口，无压缩，从信号源直接输出的直接数字图象及音频一根线缆满足传输视音频信号的需要，所有的HD信号及音频信号在同

10、一根线缆内传输，包括5个视频分量及多通道音频。HDMI接口还支持传输智能信息如宽高比及信号格式、控制信息等，为设备间的智能化控制提供可能。支持HDTV1080P及更高清晰度信号的传输及显示，适应HDTV的应用DVI及HDMI产品和其它信号接口一样，一种新的接口及标准的产生伴随着周边配套产品的出现，如信号分配、接口转换、信号切换、信号传输等产品，下面将就一些特色产品作些介绍：DVI信号传输：由于DVI信号通常有效的传输距离为5-7米，但有些应用场合，从信号源到显示设备间的距离要远远超过这个距离，为此，通过专门的设备来扩展DVI信号的传输距离，目前主要有三种方式：DVI线路中继器；DVI双绞线收发

11、器；DVI光收发器目前市场上可提供将DVI信号扩展到30米左右的DVI信号线路中继器，将DVI信号传输到50米左右的双绞线收发器及将DVI信号通过DVI光收发器传输最远至数十公里的设备。值得一提的是部分DVI光收发设备采用多根多模光纤，通常为3-4根，而有部分厂家已经能够提供基于单模光纤的单路光纤收发器，可将DVI信号传输至数十公里。DVI光收发器DVI信号转换：目前，市场上已经出现了全系列DVI及其它信号接口间的转换器及适配线缆。如VGA-DVI；DVI-HDMI；DVI-SDI；DVI-HD-SDI。下图是一款DVI-SD/HD-SDI转换器，输入为DVI-I及SDI/HD-SDI，输出为

12、转换后的DVI-D和HD-SDI高清信号。该款设备可广泛应用于3D图形制作室的输出转换，或应用于演播室PC信号转换为SDI数字视频信号。当然它也为ProAV行业和广播电视行业间的沟通创造了可能，避免了早期广播电视行业需将RGB模拟信号转换为SDI信号的A/D转换过程。同时，通过将DVI转换为HD-SDI信号，ProAV行业也可以采用HD-SDI矩阵来切换数字多媒体信号。2 HDMI功能。 2.1 技术优势HDMI不仅可以满足1080P的分辨率，还能支持DVD Audio等数字音频格式，支持八声道96kHz或立体声192kHz数码音频传送，可以传送无压缩的音频信号及视频信号。HDMI可用于机顶盒

13、、DVD播放机、个人电脑、电视游乐器、综合扩大机、数字音响及电视机。HDMI可以同时传送音频和影音信号。1HDMI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。及DVI相比HDMI接口的体积更小，HDMI/DVI的线缆长度最佳距离均不超过8米。只要一条HDMI缆线，就可以取代最多13条模拟传输线，能有效解决家庭娱乐系统背后连线杂乱纠结的问题。 2.2 简洁方便应用HDMI的好处是：只需要一条HDMI线，便可以同时传送影音信号，而不像现在需要多条线材来连接；同时，由于无线进行数/模或者模/数转换，能

14、取得更高的音频和视频传输质量。对消费者而言，HDMI技术不仅能提供清晰的画质，而且由于音频/视频采用同一电缆，大大简化了家庭影院系统的安装。液晶电视能不能高清播放是取决于液晶电视的物理分辨率是否达到1080P及传送到液晶电视的影音信号是否高清信号。三HDMI线材。HDMI诞生以来经历了从1.0版本、1.1版本、1.2版本、1.2a、1.3版本（1.3版本的在带宽翻番、色深扩展等上有一定创新，带宽的提升，由原来的165MHz(4.95Gbps)增加到340MHz(10.2Gbps)。带宽增加带来的好处是更高的分辨率、刷新率和色深的增加。往后推出的HDMI设备一般是采用高版本的HDMI，比如PS3

15、 就支持1.3版本，高版本是往下兼容的。 3.1 版本分类 1.3版本HDMI1.3版本是现在应用最为广泛的一种标准，这也是目前大多数平板电视所采用的HDMI接口。HDMI1.3版带来最大的变化是将单链接带宽频率提升到340MHz，也就能让这些液晶电视获得10.2Gbps的数据传输量，更是能将HDMI1.1、1.2版本所支持的24位色深大幅扩充至30位、36位及48位(RGB或YCbCr)。当前，最高规格的1080p影片在传输时需要3.72Gbps带宽，而高档平板电视和投影机等显示器件大多也可以显示24位、1617M色。而HDMI1.3版接口标准的制定已然是超过了当前这些标准配置，这也就能让H

16、DMI1.3版本接口可以应对更高显示规格的数字设备。 根据目前行业的要求，HDMI线材又有标准版和简易版的分别。其主要区别在于一个有地线，一个没有地线。当然，连接设备是决定用简易版或标准版的关键。譬如：连接电视码流仪，肯定是要用标准版的，如果用的是简易版的，电视画面就会出现马赛克或卡图、色彩失真的情况。下面我们用截图来显示一下简易版和标准版的区别：1.3版19+19（标准版）： 1.3版13+1（简易版） 1.4版本HDMI在整合了音频和视频信号后，在HDMI1.4版本中，再次整合了以太网通讯的功能。现在最新推出了HDMI1.4版本，HDMI 1.4版本的功能已经非常强大，HDMI 1.4可以

17、承载4K级别的高清信号，在研发中的4K高清标准有两种，分别是3840x2160、4096x2160，无论哪种，都比现有的1080P要精细4倍。但这种超高清的4K应用看来还要等待数年之后才可能逐渐面市。HDMI在抢占家用电器的应用后，渐渐有整合网线和USB的趋势，对普通消费者来说，HDMI的功能越全面，对我们连接和使用就会越方便。1.4版本19+1（标准版）1.4版本14+1（简易版）3.2功能分类要了解1.4及1.4a之间的差别，首先就要了解一下HDMI Ver.1.4版本所包含的内容。1.4版本的HDMI线材以及器材必须支持1080p、1080i、720p、480p、480i、576p、57

18、6i的图像分辨率传送，在图像扫描频率上可以支持从23.98Hz到240Hz的覆盖，另外还有我们经常所说的4K2K分辨率。以往HDMI线所支持的图像分辨率：1280x720 24Hz/25Hz/30Hz/50Hz/60Hz1920x1080 24Hz/25Hz/30Hz/50Hz/60HzHDMI Ver.1.4新提出的可支持图像分辨率：3840x2160 24Hz/25Hz/30Hz4096x2160 24Hz细心的人可以发现3840x2160及4096x2160分辨率的图像，通过HDMI Ver.1.4传送只可支持24Hz的刷新频率，而按照线材的带宽和信号的数据量进行对比，3840x2160

19、 24Hz/25Hz/30Hz 和4096x2160 24Hz 在资料传送过程中需要的带宽都在10.2Gbps以内，因此我们可以发现，1.3及1.4版本的HDMI线材的频宽其实是相同的，而采样频率同为最高的340MHz。HDMI Ver.1.4a的强制规格HDMI Ver.1.4a及Ver.1.4在规格上其实大致相同，但是为了适应未来影音产品的发展，让信号源设备及显示设备能够更好地互相搭配，为此HDMI组织强制地在Ver.1.4加入了标准条文和规范，于是Ver.1.4a就出现了。具体的内容如下：1）3D电影内容支持：Frame Packing 1080p/23.98/24Hz(左右眼必须是全高

20、清分辨率)2）3D游戏支持：Frame Packing 720p/50/59.94/60Hz3）3D广播内容支持：Side-by-Side 1080i/50/59.94/60Hz以及Top-and-Bottom 720p/50/59.94/60Hz，还有全高清的1080p/23.97/24Hz对应了以上的这几个功能，即可证明器材拥有足够的能力来播放3D影片，以上的三个条件如果都可支持的话，即可成为HDMI Ver.1.4a的产品。HDMI线材的区分，如今有了新的方法由于以往HDMI线材的规格一直在升级，所以有不少HDMI线材的使用者会感到十分困惑，如何挑选合适的HDMI线材，又如何把合适的HD

21、MI线应用到合适的器材上呢? 对于广大消费者及器材生产厂商来说，这个问题需要得到解决。为此，HDMI协会采用了全新的方法来区分HDMI线材，HDMI协会将HDMI线材分成了Standard HDMI Cable、High Speed HDMI Cable、Standard HDMI Cable with Ethernet、High Speed HDMI Cable with Ethernet、Standard Automotive HDMI Cable这5大类。1、Standard HDMI Cable现在的HDMI线材按照传送速度来分类，可以分为标准速度及高速两个级别，而凡是HDMI线材的最

22、高采样频率为75MHz，带宽达到2.25Gbps，那么这类线就称作Standard HDMI Cable(标准HDMI线)，又称作CAT1，这类线材已经可以支持720/60p、1080/60i和1080/24p视频信号的传送。2、High Speed HDMI Cable而高速的HDMI线，它的最高采样频率应为340MHz，带宽可达到10.2Gbps，可称作CAT2。这类线可支持1080/60p等多种信号格式传输，也支持3D图像的信号传输。最高还可以支持3840x2160 24Hz/25Hz/30Hz 和4096x2160 24Hz这些格式的图像传送，同时又可支持Deep Color功能(10

23、bit12bit16bit颜色显示)。3、Standard HDMI Cable with Ethernet以Standard HDMI Cable的线材规格为基础，最高采样频率为75MHz，带宽为2.25Gbps，但是加入了声音回传通道功能以及网络连接传输功能，最高可支持100Mbps的网络宽带传送。4、High Speed HDMI Cable with Ethernet以High Speed HDMI Cable的规格为基础，最高采样频率为340MHz，带宽可达10.2Gbps，也是加入了声音回传通道功能以及网络连接传输功能。5、Standard Automotive HDMI Cabl

24、e这是一个和1.4版本HDMI规格一同发布的车用HDMI规格，用来连接各种车载影音设备，只支持720p和1080i的信号传送，不具备网络连接功能。看到以上的5大类解释，相信大家对于HDMI的分类已经有了一个清晰的概念，以后在挑选HDMI线材的时候，就可以细心地留意一下线材的规格上是否标有Standard或者High Speed字样，或者CAT1及CAT2，另外还可以留意一下是否拥有Ethernet功能，所以靠HDMI线材的版本来挑选线材其实已经不合时了。3.3 材质分类所说的HDMI线材按材质分类主要指的是芯线的材质。 按照HDMI协会要求，铜包钢芯线的HDMI线材的转输数据是达不到协会要求的

25、一些技术参数的，但随着国内市场的竞争日益激烈，再加上大部分电器对于线材没有过高的要求，所以市面上陆续出现了用铜包钢为芯线的HDMI线材 甚至许多出口欧美国家的高清线材也是采用铜包钢材质。 纯铜材质的HDMI线，其转输效果肯定比纯铜的好。用做入协会的ATC测试的样品必须用纯铜线做成，且工艺要求十分严格，一般的HDMI加工厂所做出来的样品是过不了协会所要求的ATC测试的。 纯铜材质的HDMI比铜包钢材质的铜包钢成本至少高出1/3，这也是为什么很多厂家采用铜包钢材质的原因。当然了，有许多国外的或品牌客户，他们还是要采用纯铜材质的HDMI线的。毕竞一分价钱一分货。有些高要求的电器或用做工程测试的长线（

26、5米以上），是必须要用纯铜线才能解决传输信号的。有些更长的HMDI线，辟如50米的HMDI线，除了必须要用线铜材质的线材，还要加上放大器才能保证信号的正常传输。四HDMI接口 4.1 HDMI A TYPEHDMI AType应用于HDMI1.0版本，总共有19pin， 规格为4.45 mm × 13.9 mm，为最常见的HDMI接头规格， 相对等于DVI Single-Link传输。在HDMI 1.2a之前， 最大能传输165MHz的TMDS， 所以最大传输规格只能在于1600x1200(TMDS 162.0 MHz) 。HDMI脚位配置（从焊锡端看）Pin定义1TMDS Data

27、2+2TMDS Data2 Shield3TMDS Data24TMDS Data1+5TMDS Data1 Shield6TMDS Data17TMDS Data0+8TMDS Data0 Shield9TMDS Data010TMDS Clock+11TMDS Clock Shield12TMDS Clock13CEC14Reserved (N.C. on device)15SCL16SDA17DDC/CEC Ground18+5V Power19Hot Plug Detect4.2 HDMI B TYPEHDMI B Type总共有29pin， 可传输HDMI A type两倍的TMDS

28、资料量， 相对等于DVI Dual-Link传输， 用于传输高分辨率(WQXGA 2560x1600以上)。 (因为HDMI A type 只有Single-Link的TMDS传输， 如果要传输成HDMI B type的讯号， 则必须要两倍的传输效率， 会造成TMDS的Tx、Rx的工作频率必须提高至270MHz以上。 而在HDMI 1.3 IC出现之前， 市面上大部分的TMDS Tx、Rx只能稳定在165MHz以下工作。)PinPin定义1TMDS Data2+2TMDS Data2 Shield3TMDS Data24TMDS Data1+5TMDS Data1 Shield6TMDS Da

29、ta17TMDS Data0+8TMDS Data0 Shield9TMDS Data010TMDS Clock+11TMDS Clock Shield12TMDS Clock13TMDS Data5+14TMDS Data5 Shield15TMDS Data5-16TMDS Data4+17TMDS Data4 Shield18TMDS Data4-19TMDS Data3+20TMDS Data3 Shield21TMDS Data3-22CEC23Reserved (N.C. on device)24Reserved (N.C. on device)25SCL26SDA27DDC/CE

30、C Ground28+5V Power29Hot Plug Detect4.3 HDMI C TYPEHDMI C Type总共有19pin， 可以说是缩小版的HDMI A type， 但脚位定义有所改变。 主要是用在便携式装置上， 例如DV、数码相机、便携式多媒体播放机等。 SONY HDR-DR5E DV利用此规格接头作为影像输出接口。(而该规格被称为mini-HDMI， 这可算是自行胡乱创造的名称， 实际上HDMI官方并没此名称。)PinPin定义1TMDS Data2 Shield2TMDS Data2+3TMDS Data24TMDS Data1 Shield5TMDS Data1+

31、6TMDS Data17TMDS Data0 Shield8TMDS Data0+9TMDS Data010TMDS Clock Shield11TMDS Clock+12TMDS Clock13DDC/CEC Ground14CEC15SCL16SDA17Reserved (N.C. on device)18+5V Power19Hot Plug Detect4.4HDMI D TYPEHDMI D Type俗称Micro HDMI 是定义为HDMI 1.4版本的，保持hdmi标准的19pin .但是尺寸及微型USB的接口差不多，尺寸为2.8 mm × 6.4 mm，比mini hdmi (2.42 mm × 10.42 mm)小很多，主要应用在一些小型的移动设备上，如手机，MP4等等。一端为标准的HDMI插头，一端为Micro HDMI(D type)手机，如今部份手机有此接口。PinPin定义1Hot Plug Detect2Utility3TMDS Data2+4TMDS Data2 Shield5TMDS Data2-6TMDS Data1+7TMDS Data1 Shield8TMDS Data1