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高解析多媒體介面(HDMI)簡介 1.沿革
PC界有不少的數(shù)字接口,比如USB、IEEE1394、DFP、P&D等,但是無壓縮的高清晰數(shù)字傳輸不令人滿意。USB雖然得到普遍應(yīng)用,但其有限的帶寬使USB接口只能傳輸一些低數(shù)據(jù)率的高清晰靜態(tài)圖像或者低分辨率的動態(tài)圖像。IEEE1394在數(shù)碼攝影機(jī)上取得了成功,但也由于傳輸帶寬的限制而僅能傳輸標(biāo)準(zhǔn)清晰度的壓縮數(shù)碼圖像,同時(shí)又具有太復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu),雖然還具有雙向傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)也無法在高清晰實(shí)時(shí)領(lǐng)域攻城略地。
1999年4月,數(shù)字視頻接口(Digital Visual Interface)DVI 1.0標(biāo)準(zhǔn)正式頒布。DVI的設(shè)計(jì)目的是用來傳輸無壓縮高清晰實(shí)時(shí)數(shù)碼圖像。DVI支持超過1600x1200@85HZ的UXGA或者2048X1536@75HZ的QXGA圖像和720P、1080I、1080P的高清晰數(shù)字電視信號信號的無壓縮實(shí)時(shí)傳輸。它是基于Silicon Image公司的TMDS(Time Minimized Differential Signal)編碼技術(shù)發(fā)展起來的。在目前在目前中、高檔的PDP、LCD投影機(jī)、DLP投影機(jī)上,超過60%的產(chǎn)品都具有DVI輸入接口。
但是隨著時(shí)代的發(fā)展,DVI有表現(xiàn)出了許多弊端:
1. 太“大”的接口,不適合裝在便攜設(shè)備上。
2. 如果用在家用視頻設(shè)備上,兩路TMDS信號完全用不著。1路TMDS信號就可以傳輸720P、1080I、1080P的數(shù)字信號。
3. 只能傳輸適用于PC領(lǐng)域的數(shù)字RGB信號,而不支持?jǐn)?shù)字色差信號YCbCr。
4. 只支持8位(24位/3)的數(shù)字RGB傳輸,不支持具有更多細(xì)節(jié)的12位數(shù)字信號。
5. 如果是數(shù)字傳輸,兼容“舊”的模擬設(shè)備而預(yù)留的模擬接口部份完全多余。
6. 無法傳輸數(shù)字音頻。
2.HDMI的優(yōu)勢 2.1 因此出現(xiàn)了更小型化的“真正”數(shù)字視頻/音頻傳輸接口,HDMI-高清晰度數(shù)字界面(接口)問世,并在今年公布HDMI1.0規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。它滿足家庭影院迷的胃口。要求:
1. 小型化接口。
2. 支持更高質(zhì)量(10位/12位)數(shù)字視頻信號。
3. 支持?jǐn)?shù)字音頻(包括DVD-AUDIO).
HDMI最高支持5GBPS的傳輸帶寬,而HDTV僅需要2.2GBPS,還有很大的裕量留給將來可能的更高標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字視頻信號。
2.2 HDMI支持的數(shù)字視頻格式:
1. SXGA
2.UXGA
3.SDTV
4. HDTV
2.3 HDMI支持的數(shù)字音頻格式:
1. CD:16位@32、44.1、48KHZ
2.DVD-VIDEO:8通道數(shù)字音頻
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的設(shè)備具有“即插即用”的特點(diǎn)。
信號源和顯示設(shè)備之間會自動進(jìn)行“協(xié)商”,自動選擇最合適的視頻/音頻格式。 2.AV.link功能使你可以只用一個(gè)器控器控制全部音/視頻設(shè)備的基本功能。
在你對所有的設(shè)備(DVD機(jī),AVCenter,投影機(jī)等)進(jìn)行初期設(shè)置之后,平常正常使用的基本功能可以通過任一個(gè)設(shè)備的遙控器完成。
初期設(shè)置之后,你就可以把不大會用到的遙控器收起來,只留下最常用的設(shè)備的遙控器就可以了。
3 HDMI與模擬連接的比較
1)、全模擬連接:27根線
1. DVD機(jī)和AV Center之間、機(jī)頂盒和AV Center之間、AV Center和 HDTV電視機(jī)之各需要:3根色差視頻線+6根5.1聲道音頻線。
局限:信號源的數(shù)字視頻信號需要先轉(zhuǎn)換成模擬信號,而PDP、LCD投影機(jī)、DLP投影機(jī)又必須再將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。圖像質(zhì)質(zhì)量必然有少許降低。
信號源的數(shù)字音頻信號需要先轉(zhuǎn)換成模擬信號,AV Center可能再一次轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后進(jìn)行處理并轉(zhuǎn)換成模擬信號輸出。聲音質(zhì)量量也會有降低。
3線色差信號的傳輸距離是3~
模擬信號在傳輸過程中不可避免地會受一定的干擾。一堆線共27根。
2)、模擬視頻+數(shù)字音頻連接:12根線
DVD機(jī)和AV Center之間、機(jī)頂盒和AV Center之間、AV Center和 HDTV電視機(jī)之各需要:3根色差視頻線+1根數(shù)字音頻線。
局限:數(shù)字音頻的傳輸解決了(仍然不能傳輸DVD-AUDIO的高質(zhì)量數(shù)字音頻),視頻信號的局限依然存在。
3)、HDMI連接:3根線
解決上述的所有問題,每個(gè)人都負(fù)擔(dān)得起優(yōu)質(zhì)低價(jià)的HDMI傳輸線。普通HDMI傳輸線的傳輸距離高達(dá)10~
在模擬傳輸中,每一次模擬-->數(shù)字、數(shù)字-->模擬的轉(zhuǎn)換都將導(dǎo)致信號量的下降。同時(shí)在轉(zhuǎn)換過程和傳輸過程中帶來的同步信號和視頻信號之間的時(shí)間特性的“抖晃”(Jitter)非常難以解決,從而導(dǎo)致圖像的細(xì)微抖動和聲音的變化問題難以解決。而在HDMI的數(shù)字傳輸過程中,徹底解決了這些問題。從而保證了“原始”圖像和聲音質(zhì)量。
4. HDCP保密技術(shù)
HDMI還可利用高帶寬數(shù)字內(nèi)容保護(hù)(HDCP=High Bandwidth Digital Content Protection)技術(shù)阻止高價(jià)值內(nèi)容未經(jīng)許可被復(fù)制和傳送。
5.HDMI線材結(jié)構(gòu)(近似DVI Cable)如下所述
1) 4對影像傳輸線(由28AWG或者30AWG構(gòu)成之對線)負(fù)責(zé)支援R、G、B及Clock功能。
2) 4-6芯的控制線負(fù)責(zé)支援CEC/DDC,SDA,SCL,Power Hot Plug Detect功能。
3) 4對各別用AL/Mylar屏蔽加5-6芯單芯電子線,集合后加雙層屏蔽組合而成,常見規(guī)格如下:
| AWG | 影像傳輸線(4對) | 信號控制線(5-6芯) | 總屏蔽 | 外徑 | |||
| 絕緣 | 外徑 | 個(gè)別屏蔽 | 絕緣 | ID | |||
| 28 | FOAM-PE | 28AWG地線 Al/Mylar | PE或 PP | Al/Mylar+編織 85%以上 | 6.0 | ||
| 30 | FOAM-PE | 30AWG地線 Al/Mylar | PE或 PP | Al/Mylar+編織 85%以上 | |||
6.HDMI線材之電氣特性規(guī)格
1) 特性阻抗(差分阻抗):100±10Ω (TDR)
2) 遠(yuǎn)端串音:-26dB以下/cable
3) 傳播延遲差:對內(nèi)延遲差 151psec以下,對間延遲差2.42ns以下
4) 衰減
| 頻率(MHz) | 衰減量 |
| 1-825 | -8Db/Ass |
| 825-2475 | -21Db/Ass |
| 2475-4125 | -30Db/Ass |
7.HDMI的應(yīng)用
1)數(shù)字電視
2)等離子顯示器
3)液晶顯示器
4)置頂盒
5)DVD播放器/復(fù)讀機(jī)
6)音頻/視頻接收裝置
7)家用錄象系統(tǒng)
8)高清晰度顯示器
9)人造衛(wèi)星系統(tǒng)
8. 各接點(diǎn)的功能
| Type A pin | Pin Assignment |
| 1 | TMDS Data2+ |
| 2 | TMDS Data2 shield |
| 3 | TMDS Data2- |
| 4 | TMDS Data1+ |
| 5 | TMDS Data1 shield |
| 6 | TMDS Data1- |
| 7 | TMDS Data0+ |
| 8 | TMDS Data0 shield |
| 9 | TMDS Data0- |
| 10 | TMDS Clock+ |
| 11 | TMDS Clock shield |
| 12 | TMDS Clock- |
| 13 | CEC |
| 15 | SCL |
| 16 | SDA |
| 17 | DDC/CEC Ground |
| 18 | +5V Power |
| 19 | Hot Plug Detect |
| 14 | No connect |
| No connect | |
| No connect |
