hdmi音視頻接口原理new

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1、萬方數(shù)據(jù)團中國華錄一松下電子信息有限公司劉震陳易尹松鶴棖堅志。_岫_“____‘。電一摘要＼?HDMI高清晰多媒體數(shù)字棱l

2、自2002年閻{f{=以求，正以其特有的優(yōu)勢搶ts黃全球市場，然嘲閽內(nèi)卻鮮有這方兩的I疋獻資料。本文以l：程賓踐為基礎(chǔ)．詳細介絹fHDMI的爵褪顓接口啄理、要孫高清晰多媒體數(shù)字接¨ttDMI寬帶數(shù)字內(nèi)容傈茹fsHDCP隨著各種數(shù)字顯示終端的日益普及，人們推出了多種數(shù)字傳輸接口標(biāo)準(zhǔn)．如USB、IEEEl394等。USB雖然得到普遍應(yīng)用，但是有限的帶寬使USB只能傳輸一些低速率的高清晰靜態(tài)圖像或者低分辨率的動態(tài)圖；IEEEl394雖然在

3、數(shù)碼攝影機上得到了廣泛應(yīng)用．但是也由于受傳輸帶寬的限制，只能傳輸標(biāo)準(zhǔn)清晰度的壓縮數(shù)碼圖像，同時又因其電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，無法真正應(yīng)用于高清晰實時視頻領(lǐng)域。1999年4月，數(shù)字視頻接口(DigitalVisualInterface)DVI1．0標(biāo)準(zhǔn)正式頒布，DVI能夠傳輸無壓縮高清晰實時數(shù)碼圖像，視頻質(zhì)量得到了極大提高，然而DVI接口過于龐大，不適合便攜設(shè)備使用，而且它仍然不支持數(shù)字音頻信號傳輸。為了克服這些缺點，HDMI(HighDefinitionMultimediaInterface)高清晰多媒體數(shù)字接口應(yīng)運而生【”。HDMI接口性能2002年的4月．日立

4、、松下、飛利浦、SiliconImage、索尼、湯姆遜、東芝共7家公司成立了HDMI組織，開始制訂新的專用于數(shù)字視頻／音頻傳輸標(biāo)準(zhǔn)。2002年歲末．高清晰數(shù)字多媒體接口HDMI1．0標(biāo)準(zhǔn)頒布。HDMI最高支持5Gbps的傳輸帶寬，相對于僅需要2．2Gbps的HDTV來說，還有很大的帶寬可以留給將來可能的更高標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號。HDMI的最大優(yōu)點是，既能無壓縮傳送全數(shù)碼的視頻信號．也能同時傳送數(shù)碼音頻信號．只靠一條HDMI線連接終端設(shè)備，就能同時欣賞到清晰的畫面和立體的聲音。HDMl支持以下視頻和音頻傳輸標(biāo)準(zhǔn)：●SXGA：1280x1024@85Hz：●UXG

5、A：1600×1200@60Hz：●SDTV：480i、480p、576i、576p；●HDTV：720p、1080i、1080p：●CD：16位@32KHz、44．1KHz、48KHz：●DVD—VIDEO：8通道數(shù)字音頻；●DVD—AUDIO：1通道的24位@192KHz。HDMl支持EDID、CEC，支持HDMI的設(shè)備有“即插即用”的特點．信號源和顯示設(shè)備之間會進行“協(xié)商”．自動選擇最合適的視頻／音頻格式。二工作原理1．接口系統(tǒng)原理HDMI接口系統(tǒng)由數(shù)字信號編碼、數(shù)字傳輸、信號解碼三部分構(gòu)成。見圖1。視頻、音頻和輔助信號(如場行同步信號)送入HDM

6、I的編碼發(fā)送芯片，進行數(shù)據(jù)編碼，然后通過3路TMDS數(shù)據(jù)通道和1路TMDS時鐘通道傳送到信號接收端，接收端的HDMI解碼芯片進行數(shù)據(jù)解碼．將對應(yīng)的音視頻信號還原并送到數(shù)碼顯示終端。每個TMDS通道可以傳輸8位有現(xiàn)代2電0視047要I46．11萬方數(shù)據(jù)巾心技術(shù)富

7、以差分形式發(fā)送信號，信號的優(yōu)化使信號對奎傳輸線的電磁干擾(EMI)減少，傳送的數(shù)I據(jù)也趨于直流平衡．另外這種先進的編碼技效數(shù)據(jù)，3個TMDS通道就可以同時傳輸24位有效數(shù)據(jù)。對視頻而言，每個像素點最高可以用24位來表示，點的傳輸速率最高可達165MHz．因此可以傳輸高清晰度的圖像。音頻信息也是通過

8、TMDS通道傳輸，最高采樣頻率達192KHz。DDC(DisplayDataChannel)通道建立了發(fā)送設(shè)備和顯示終端之間的數(shù)據(jù)連接。發(fā)送設(shè)備通過它可以與顯示終端通信，獲得終端的相關(guān)參數(shù)，自動配置相應(yīng)的傳輸格式。CECLine(ConsumerElectronicsContr01)是為用戶設(shè)置的高級HDMI設(shè)備控制線。它遵循CEC用戶控制協(xié)議．可以實現(xiàn)單鍵播放、單鍵刻錄及刻錄時間控制等操作。CEC在HDMI接口中是可選協(xié)議。HDCP(High．bandwidthDigitalContentProtection)在HDMI發(fā)送器和接收器之間提供版權(quán)保護，

9、系統(tǒng)需要在發(fā)送器和接收器兩邊都有HDCP的硬件．來實現(xiàn)保護功能。信源在數(shù)據(jù)傳送之前需對數(shù)據(jù)進行HDCP的加密，接收器則需要一組密匙來開鎖解密。目前HDCP功能大多已經(jīng)集成在HDMI芯片中，比如SIL9030編碼芯片。2．TMDS編碼技術(shù)簡介HDMI協(xié)議和DVI協(xié)議一樣，都是基于TMDS編碼機理。TMDS(TransitionMinimizedDifferentialSignal最小變換差分信號)是DDWG的成員SiliconImagine公司開發(fā)的．用于將圖形數(shù)據(jù)送到顯示器的技術(shù)B]【”。它通過異或及異或非等算法．將8位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成10位，前8位數(shù)據(jù)由原始

10、信號經(jīng)運算后獲得，第9位指示了運算的方式，第10位用來對應(yīng)直流平衡(DC—bal