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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)碼攝影機上取得了成功,但也由于傳輸帶寬的限制而僅能傳輸標準清晰度的壓縮數(shù)碼圖像,同時又具有太復雜的電路結構,雖然還具有雙向傳輸的優(yōu)點也無法在高清晰實時領域攻城略地。
1999年4月,數(shù)字視頻接口(Digital Visual Interface)DVI 1.0標準正式頒布。DVI的設計目的是用來傳輸無壓縮高清晰實時數(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時傳輸。它是基于Silicon Image公司的TMDS(Time Minimized Differential Signal)編碼技術發(fā)展起來的。在目前在目前中、高檔的PDP、LCD投影機、DLP投影機上,超過60%的産品都具有DVI輸入接口。
但是隨著時代的發(fā)展,DVI有表現(xiàn)出了許多弊端:
1. 太“大”的接口,不適合裝在便攜設備上。
2. 如果用在家用視頻設備上,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領域的數(shù)字RGB信號,而不支持數(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”的模擬設備而預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)格標準。它滿足家庭影院迷的胃口。要求:
1. 小型化接口。
2. 支持更高質量(10位/12位)數(shù)字視頻信號。
3. 支持數(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準的數(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的設備具有“即插即用”的特點。
信號源和顯示設備之間會自動進行“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器控器控制全部音/視頻設備的基本功能。
在你對所有的設備(DVD機,AV Center,投影機等)進行初期設置之后,平常正常使用的基本功能可以通過任一個設備的遙控器完成。
初期設置之后,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機和AV Center之間、機頂盒和AV Center之間、AV Center和 HDTV電視機之各需要:3根色差視頻綫+6根5.1聲道音頻綫。
局限:
· 信號源的數(shù)字視頻信號需要先轉換成模擬信號,而PDP、LCD投影機、DLP投影機又必須再將模擬信號轉換成數(shù)字信號。圖像質質量必然有少許降低。
· 信號源的數(shù)字音頻信號需要先轉換成模擬信號,AV Center可能再一次轉換成數(shù)字信號后進行處理并轉換成模擬信號輸出。聲音質量量也會有降低。
· 3綫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。
· 一堆綫共27根。
2)、模擬視頻+數(shù)字音頻連接:12根線
DVD機和AV Center之間、機頂盒和AV Center之間、AV Center和 HDTV電視機之各需要:3根色差視頻綫+1根數(shù)字音頻綫。
局限:數(shù)字音頻的傳輸解決了(仍然不能傳輸DVD-AUDIO的高質量數(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,每個人都負擔得起優(yōu)質低價的HDMI傳輸綫。普通HDMI傳輸綫的傳輸距離高達10~
在模擬傳輸中,每一次模擬-->數(shù)字、數(shù)字-->模擬的轉換都將導致信號量的下降。同時在轉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間特性的“抖晃”(Jitter)非常難以解決,從而導致圖像的細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”圖像和聲音質量。
4. HDCP保密技術
HDMI還可利用高帶寬數(shù)字內容保護(HDCP=High Bandwidth Digital Content Protection)技術阻止高價值內容未經(jīng)許可被復制和傳送。
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5.HDMI線材結構(近似DVI Cable)如下所述
1) 4對影像傳輸線(由28AWG或者30AWG構成之對線)負責支援R、G、B及Clock功能。
2) 4-6芯的控制線負責支援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 | |||
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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) 遠端串音:-26dB以下/cable
3) 傳播延遲差:對內延遲差 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 |
1. HDMI的應用
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/復讀機
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)
2. 各接點的功能
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 |
