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1、HDMI傳輸原理解析那麼到底HDMI標(biāo)準(zhǔn)採用了什麼樣的傳輸原理?HDMI的具體性能又是怎樣?HDMI的具體性能又是怎樣?下面就進(jìn)入詳解HDMI技術(shù)。第一節(jié):HDMI傳輸原理解析如同最頂級的發(fā)動機(jī)是F1賽車馳騁賽場的保障一樣,HDMI標(biāo)準(zhǔn)之所以擁有強(qiáng)大的資料傳輸能力,和它的傳輸原理是分不開的,下面我們就看看HDMI標(biāo)準(zhǔn)的傳輸原理是什麼。每一個標(biāo)準(zhǔn)的HDMI連接,都包含了3個用於傳輸數(shù)據(jù)的TMDS傳輸通道,還有1個獨(dú)立的TMDS時鐘通道,以保證傳輸時所需的統(tǒng)一時序。在一個時鐘週期內(nèi),每個TMDS通道都能傳送10bit的
2、數(shù)據(jù)流。而這10bit資料,可以由若干種不同的編碼格式構(gòu)成。而這10bit數(shù)據(jù),可以由若干種不同的編碼格式構(gòu)成。TMDS對每個圖元點(diǎn)中的RGB三原色分別按8bit編碼TMDS資料發(fā)送時序結(jié)構(gòu)TMDS數(shù)據(jù)發(fā)送時序結(jié)構(gòu)一般來說,HDMI傳輸?shù)木幋a格式中要包含視頻資料(HDMI1.3版本前每個圖元採用24bit)、控制資料和資料包(資料包中包含音頻資料和附加資訊資料,例如改錯碼等)。TMDS每個通道在傳輸時要包含一個2bit的控制數(shù)據(jù)、8bit的視頻數(shù)據(jù)或者4bit的數(shù)據(jù)包即可。在HDMI資訊傳輸過程中,可以分為三個階段
3、:視頻資料傳輸週期、控制傳輸週期和資料島傳輸週期,分別對應(yīng)上述的三種資料類型。HDMI帶寬和TMDS的關(guān)係HDMI帶寬和TMDS的關(guān)係而在HDMI標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的帶寬,在1.0版本就設(shè)定為最高4.96Gbps。而在HDMI標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的帶寬,在1.0版本就設(shè)定為最高4.96Gbps。那麼這一數(shù)值是怎麼的來的呢?那麼這一數(shù)值是怎麼的來的呢?和TMDS又有什麼關(guān)係呢?和TMDS又有什麼關(guān)係呢?我們看下面的公式:這是一個適用於所有串口傳輸介面帶寬計算的公式。在所有的數(shù)位電路中,都有一個負(fù)責(zé)提供基本頻率的元器件——晶振,它就
4、像是一個精確的鬧鐘一樣,電路中所有的元器件都按照它的節(jié)奏統(tǒng)一行動。比方說,某一運(yùn)算電路的晶振頻率是100Hz,就是說這一電路在一秒鐘內(nèi)可以進(jìn)行100次運(yùn)算過程。由此可見,晶振的工作頻率越高,每秒所能處理的運(yùn)算次數(shù)就會越多,資料的處理能力也就會越強(qiáng)大。由此可見,晶振的工作頻率越高,每秒所能處理的運(yùn)算次數(shù)就會越多,數(shù)據(jù)的處理能力也就會越強(qiáng)大。而HDMI標(biāo)準(zhǔn)中,這個原理同樣適用。而HDMI標(biāo)準(zhǔn)中,這個原理同樣適用。HDMI電路中的時鐘頻率,在最初制定時範(fàn)圍從25MHz-165MHz之間,也就是說一個TMDS通道每秒最多能
5、傳輸165MHz×10bit=1.65Gbit的資料,3個TMDS通道一秒就可以傳輸1.65×3=4.95Gbit的資料,再加上控制資料,用標(biāo)準(zhǔn)方法表示就是4.96Gbps的帶寬。而如果用圖元點(diǎn)來表示,那就是一秒可以傳輸顯示1.65G個圖元點(diǎn)(一個完整的圖元點(diǎn)資訊由R/G/B三原色資訊構(gòu)成)所需要的資料量。而如果用圖元點(diǎn)來表示,那就是一秒可以傳輸顯示1.65G個圖元點(diǎn)(一個完整的圖元點(diǎn)資訊由R/G/B三原色資訊構(gòu)成)所需要的數(shù)據(jù)量。在數(shù)位音頻方面,HDMI靈活的支持符合IEC60985L-PCM標(biāo)準(zhǔn)的32kHz、4
6、4.1kHz和48kHz、16bit量化的立體聲數(shù)位音頻信號和IEC61937標(biāo)準(zhǔn)的採樣率為192KHz,24bit量化的單路無壓縮PCM數(shù)位音頻信號,或者8路96kHz的聲音資料流程。此外,在家庭影院中常用的DolbyDigital5.1和DTS數(shù)位音頻格式也能通過HDMI直接傳輸。HDMI編碼圖例:3個TMDS分別傳輸圖元點(diǎn)的RGB資料HDMI標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)沿用了和DVI相同的,由SiliconImage公司發(fā)明的TMDS(TimeMinimizedDifferentialSignal)最小化傳輸差分信號傳輸技術(shù)。T
7、MDS是一種微分信號機(jī)制,採用的是差分傳動方式。這不僅是DVI技術(shù)的基礎(chǔ),也是HDMI技術(shù)的基礎(chǔ)原理。TMDS差分傳動技術(shù)是一種利用2個引腳間電壓差來傳送信號的技術(shù)。傳輸資料的數(shù)值(“0”或者“1”)由兩腳間電壓正負(fù)極性和大小決定。第二節(jié):HDMI介面類型按照電氣結(jié)構(gòu)和物理形狀的區(qū)別,HDMI介面可以分為TypeA、TypeB、TypeC三種類型。每種類型的介面分別由用於設(shè)備端的插座和線材端的插頭組成,使用5V低電壓驅(qū)動,阻抗都是100歐姆。這三種插頭都可以提供可靠的TMDS連接,其中A型是標(biāo)準(zhǔn)的19針HDMI介面
8、,普及率最高;B型介面尺寸稍大,但是有29個引腳,可以提供雙TMDS傳輸通道,因此支援更高的資料傳輸率和Dual-LinkDVI連接。而C型介面和A型介面性能一致,但是體積較小,更加適合緊湊型便攜設(shè)備使用。TypeA的物理規(guī)格A型的插頭外徑是最寬處13.9毫米,高4.45毫米。內(nèi)部的引腳呈環(huán)狀排列。而HDMI標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定這些尺寸的誤差要控制在相當(dāng)小的範(fàn)圍內(nèi)(0.