HDMI市场和技术规范

1、HDMI 市场和技术概要议程HDMI 市场采用情况HDMI 系统概述HDMI 构造概述扩展显示器识别数据 (EDID)高清内容维护 (HDCP)消费电子控制 (CEC)产品概述.Silicon Image公司开创于1995年1999年上市 (纳斯达克: SIMG)全世界约有250名员工2003年营业额为1亿3百万美圆DVI和HDMI数字接口规范的根本技术发明者DVI和HDMI产业任务组的结合创建人串行ATA任务组的主要奉献者DVI, HDMI和SATA半导体的市场指点者.市场和产品消费电子存储个人电脑市场 产品存储运用DVDPVRDTVAV/RXSTB个人电脑电脑显示器显卡笔记本电脑.一个世界

2、范围内的规范北美在2004年带有HDMI接口的数字电视机的输出接口带有DVI的方式FCC, DVD, 有线行业规范要求数字接口欧洲2005年中EICTA HD Ready 标识欧洲的显示器必需强迫带有DVI-HDCP 或 HDMI-HDCP 。内容发行者宣布到2006年将为高清内容发行作预备。卫星、有线、地面机顶盒必需带有 HDMI 输出日本在2003年国内的模型已带有HDMI接口 DVD, PDP, LCD-TV高清地面广播启动 带有HDMI接口的机顶盒可以运用。亚洲在2005年中国国内市场将把HDMI接口运用到 EVD/HVD, DTV上。在2004年台湾、韩国已出现带有HDMI接口的国内

3、 LCD-TV, PDP样品。.DVD市场中HDMI的采用情况数据来源: Display Search, IDC, Silicon Image包括 DVD播放器,刻录机HDMI使DVD播放器可以在美国市场上以150 美圆的低价出卖。绝大部分带有 集成计数器性能 (720p/1080i 输出) ，该性能要求 HDMI-HDCP 输出。至2006年HDMI的加法器本钱低至1.5美圆。带有集成HDMI的DVD SOC 2007年可实现 (加法器本钱定位在0.20美圆).机顶盒市场内的HDMI采用情况 数据来源: Display Search, IDC, Silicon Image包括有线, 卫星,

4、陆地, IP 机顶盒高清驱动了HDMI的运用节目发行者 (CableLabs, DirecTV, BSkyB)要求 HDMI-HDCP 衔接。带有集成HDMI接口的SOC 将于今年实现。.DTV 市场上的HDMI 采用情况Source: Display Search, IDC, Silicon Image包括直观式 CRT, Rr. Proj., LCD-TV, PDP在美国市场上HDMI 接口逐渐成为规范，以尺寸大于20寸的显示器尤为突出。期望这样的方式可以朝着13寸显示屏的方向开展以及扩展到世界各地。带有集成HDMI接口的SOC 将于今年实现。.采用HDMI的新市场消费者AV 接纳器市场目

5、前采用HDMI在2006年HDMI将延伸至便携式电子学领域高清的可携式摄像机数码相机集成SOC支持HDMI接口已在开展趋势中带有HDMI接口的数码相机SOC 已于05年2月宣布 在DTV上采用HDMI接口的高运用率激活了便携式市场个人电脑媒体中心的PC机必需有HDMI输出2H05产品发布如今开场Silicon Image宣布德克萨斯州指定HDMI为PC机市场的接口Microsoft/Intel正在制定规范来支持HDMI输出Longhorn 操作系统必需有HDCP的支持.议程 HDMI 的市场采用情况HDMI 系统概述 HDMI 构造概述扩展显示器识别数据 (EDID)高清内容维护 (HDCP)

6、消费电子控制(CEC)产品概述.HDMI和DVI之间的比较DVIHDMI传输编码 TMDSTMDS, TERC4视频格式24-bit RGB, 4:4:424-bit RGB, 4:4:424-bit YCbCr, 4:4:416/20/24-bit YCbCr, 4:2:2音频格式无2/6/8-ch., 32-192kHz控制信息 无AVI InfoFramesEDID是 (仅用于视频)是 (用于音视频)电子消费控制无CEC一致性测试 无 是CTS控制规范 DVI 1.0HDMI 1.1CEA-861CEA-861BHDCP 1.0HDCP 1.1VESA 1.3VESA 1.3.HDMI

7、规范言语发送器 = 内容提供者 (DVD, 机顶盒)接纳器 = 显示设备 (DTV, LCD-TV, PDP)转发器 = 音视频接纳器 (HDMI 入, HDMI 出).HDMI A型衔接器A型传输一切必要的HDMI信号单个TMDS衔接消费电子运用B型传输TMDS双路衔接,用于个人电脑的运用 (分辨率 UXGA) PIN信号分配PIN信号分配1TMDS 数据2+2TMDS 数据2 屏蔽3TMDS 数据24TMDS 数据1+5TMDS 数据1 屏蔽6TMDS 数据17TMDS 数据0+8TMDS 数据0 Shield9TMDS 数据010TMDS 时钟+11TMDS 时钟屏蔽12TMDS 时钟1

8、3CEC14保管 (NC on device)15SCL16SDA17DDC/CEC Ground 18+5V Power19热插拔 检测从HDMI规范1.0, Section 4.1.4 Connector Pin Assignments.HDMI 源端设备HDMI 接纳设备HDMI 传输器EDID ROMHDMI系统运转视频音频控制/形状TMDS Channel 0TMDS Channel 1TMDS Channel 2TMDS 时钟通道HDMI 接纳器视频音频控制/形状CE Control (CEC)单根缆线视频音频信息包支持音视频格式消费电子控制 (CEC).HDMI 典型的视频帧 数

9、据岛周期 音频数据 辅助数据 控制周期.数据岛音频、辅助信息等信息包在数据岛内传输HSYNC和VSYNC也在数据岛时期被传输信息包类型:空音频采样音频时钟恢复信息帧视频数据岛视频视频消隐期.HDMI 分组构造分组类型空 可忽视的，都为零音频时钟再生 子分组包含重建音频时钟的N和CTS音频采样 包含1到4个音频样本EIA/CEA-861B信息帧 阐明视频、音频和MPEG格式以及用户定义的信息分组特定数据 用于音频采样和信息帧32 像素主体标题纠错码分组类型分组特定数据BCH纠错码HDMI 分组8数位16数位8数位分组标题.HDMI分组构造主体部分包括四个子分组，每个长度为64数位包括数据和BCH

10、纠错码信息帧分组为最多为30字节 (长度在包头中阐明)只允许CEA-861B定义的信息帧32 像素主体标题纠错码子分组子分组子分组子分组数据BCH纠错码HDMI分组分组主体56比特8比特.信息包 字节 #861B Byte #76543210PB0N. A.校验总和PB1Data Byte 1Rsvd(0)Y1Y0A0B1B0S1S0PB2Data Byte 2C1C0M1M0R3R2R1R0PB3Data Byte 3Reserved (0)SC1SC0PB4Data Byte 4Rsvd(0)VIC6VIC5VIC4VIC3VIC2VIC1VIC0PB5Data Byte 5Reserve

11、d (0)PR3PR2PR1PR0PB6Data Byte 6Line Number of End of Top Bar (lower 8 bits)PB7Data Byte 7Line Number of End of Top Bar (upper 8 bits)PB8Data Byte 8Line Number of start of Bottom Bar (lower 8 bits)PB9Data Byte 9Line Number of start of Bottom Bar (upper 8 bits)PB10Data Byte 10Pixel Number of End of Le

12、ft Bar (lower 8 bits)PB11Data Byte 11Pixel Number of End of Left Bar (upper 8 bits)PB12Data Byte 12Pixel Number of End of Right Bar (lower 8 bits)PB13Data Byte 13Pixel Number of End of Right Bar (upper 8 bits)PB14-PB27Data Bytes 14-27Reserved (0)AVI信息帧分组实例字节76543210HB0分组类型 = 0 x82 (AVI 信息构造)HB1信息帧版本

13、 = 0 x02HB2000信息帧长度 = 13 (0 x0D)信息分组包头分组主体.HDMI音频支持所支持的音频格式紧缩数字音频 (杜比数码, THX, DTS等)任何能经过S/PDIF传输的音频格式未紧缩的数字音频2/6/8声道, 32-192kHz 采样率所支持的DVD音频(HDMI 1.1版)所支持的SACD(HDMI1.2版)正在接受评价的DTSHD, Dolby Digital+, MLP总能获得CD质量音频所需的根本音频2声道, 16数位, 32/44.1/48kHz 音频传输规那么假设一个HDMI源端设备支持其任何输出的音频传输,那么:它一定支持HDMI音频传输最小的“根本音频

14、 支持假设一个HDMI接纳设备支持其任何输入的音频接纳:它一定接纳一切HDMI输入的音频最小的2声道的PCM “根本音频.HDMI音频传输音频时钟不经过HDMI缆线传输时钟经过运用N, CTS 值的HDMI接纳器再生N, CTS 由基于正在传输的音频由源端编写可实现高质量的音频再现 (例如：信噪比为100分贝时，带有SiI9031的 THD+N).HDMI视频支持RGB强迫用于一切源端设备和接纳设备假设源端设备可经过任何其他端口输出YCbCr (可以运用4:4:4或者4:2:2) ，那么源端设备必需支持YCbCr输出 假设接纳设备可以经过任何其他端口输入 YCbCr (4:4:4和4:2:2必

15、需都支持) ，那么接纳设备必需支持YCbCr输入如传输的是非RGB数据或带有像素复制的传输，那么需求AVI的信息帧有时运用像素复制支持高端音频引荐常包括完好的AVI数据.HDMI E-DDC总线HDMI E-DDC是在DVI上运用的DDC的超集DDC是与I2C兼容的总线HDMI允许E-DDC总线到达100 kbps，用于更长缆线的支持SiI9030传输器曾经集中在I2C主板上 (DDC 总线) -在DDC上不可见micro-to-Tx和micro-to-Rx的传输DVD or STBDTV.HDMI +5V, 热插拔和RSENHDMI将+5.0V从源端设备传输到接纳设备E-EDID可从未加电的

16、显示器获得热插拔信号从接纳设备回到源端设备HTPG=1表示衔接的接纳设备可带有EDIDHTPG=1不一定是上电了的显示器在每个下行流衔接事件触发HTPG为低电平接纳器检测 (RSEN)RSEN=1阐明接纳器芯片上电。Silicon Image发送器添加的特征，不是 HDMI或DVI规范的一部分.HDMI E-EDID 规范接纳设备EDID包括视频方式音频方式带有CEC地址的VSDB源端设备支持分段指示器数据块图DVI-HDCP CEA-861根本显示器X 音视频定时支持加强显示器X音视频定时支持.HDMI E-EDID 分层.HDMI E-EDID 数据块 0.HDMI E-EDID 部件1.

17、HDCP 概要HDCP 市场要求DVD必需用于DVD播放器任何的数字输出假设视频格式大于480p/576p，只用HDCP加密输出对于如蓝光等新HD规范的要求机顶盒满足北美内容发行商的要求DIRECTV, Echostar, CableLabs等待2005年欧洲新的HD广播。显示器北美Cable ready的数字电视所要求的HDCP 技术运用个人-公共加密系统可更新的系统 撤销可宣布系统被“黑，然后放到撤销列表中主机管理整个HDCP认证过程认证, 转发支持, 撤销.HDCP 加密/解密发送器接纳器HDCP密码HDCP密码TMDS编码器TMDS解码器TMDSEncryptedLink视/音频数据经

18、过像素到像素原理进展加密HDCP密钥HDCP密钥.主机 设备 A显示器 设备 BInitiate Authentication: Aksv, AnHDCP 认证协议Generate Random Number An fromfree running DVIBlockCipherResponse: Bksv, R0Km = Bkeys over AksvCheck for Bksv in revocation list.Km = Akeys over BksvKS = DVIBlockCipher(Km, An)M0 = DVIBlockCipher(Km, An)R0 = DVIBlockCi

19、pher(Km, An)KS = DVIBlockCipher(Km, An)M0 = DVIBlockCipher(Km, An)R0 = DVIBlockCipher(Km, An)(vertical retrace preceding frame i )Response: Ri every 2 secondsKi = DVIBlockCipher(KS, Mi -1)Mi = DVIBlockCipher(KS, Mi -1)Ri = DVIBlockCipher(KS, Mi -1)If response received:verify Ri = Ri(i2c)(i2c)(i2c)AKE isperformedat start of CP sessionKey generationis repeated every frame durin