HDMI接口介绍(课件)

1/8HDMI接口介绍23.Mar.2011Contents1.HDMI的基本介绍2/8HDMI的基本介绍HDMI（High－DefinitionMultimediaInterface）又被称为高清晰度多媒体接口，是首个支持在单线缆上传输，不经过压缩的全数字高清晰度、多声道音频和智能格式与控制命令数据的数字接口。HDMI接口由SiliconImage美国晶像公司倡导，联合索尼、日立、松下、飞利浦、汤姆逊、东芝等八家著名的消费类电子制造商联合成立的工作组共同开发的。HDMI最早的接口规范HDMI1.0于2002年12月公布，目前的最高版本是于2009年6月发布的HDMI1.4规范。HDMI标准继续沿用了和DVI相同的，由SiliconImage公司发明的TMDS(TimeMinimizedDifferentialSignal)最小化传输差分信号传输技术。TMDS是一种微分信号机制，采用的是差分传动方式。这不仅是DVI技术的基础，也是HDMI技术的基础原理。TMDS（TransitionMinimizedDifferentialSignaling）也被称为最小化传输差分信号，是指通过异或及异或非等逻辑算法将原始信号数据转换成10位，前8为数据由原始信号经运算后获得，第9位指示运算的方式，第10位用来对应直流平衡（DC-balanced，就是指在编码过程中保证信道中直流偏移为零，电平转化实现不同逻辑接口间的匹配），转换后的数据以差分传动方式传送。这种算法使得被传输信号过渡过程的上冲和下冲减小，传输的数据趋于直流平衡，使信号对传输线的电磁干扰减少，提高信号传输的速度和可靠性。3/8HDMI传输原理解析TMDS差分传动技术是一种利用2个引脚间电压差来传送信号的技术。传输数据的数值（“0”或者“1”）由两脚间电压正负极性和大小决定。每一个标准的HDMI连接，都包含了3个用于传输数据的TMDS传输通道，还有1个独立的TMDS时钟通道，以保证传输时所需的统一时序。在一个时钟周期内，每个TMDS通道都能传送10bit的数据流。而这10bit数据，可以由若干种不同的编码格式构成。4/8HDMIA型接口PIN信号分配PIN信号分配1TMDS数据2+2TMDS数据2屏蔽3TMDS数据2–4TMDS数据1+5TMDS数据1屏蔽6TMDS数据1–7TMDS数据0+8TMDS数据0Shield9TMDS数据0–10TMDS时钟+11TMDS时钟屏蔽12TMDS时钟–13CEC14保留(NCondevice)15SCL16SDA17DDC/CECGround18+5VPower19●CECConsumerElectronicsControl允许使用者控制所有连接HDMI设备：一个遥控器/可协调的显示菜单/智能化开机和关机●DDCDisplayDataChannel建立在主机和显示器之间的信息通道，可以将显示器的物理数据直接输给主机。DDC最直接的应用就是提供显示器的即插即用功能●+5VPowerDVD提供+5V电压给TV，是DVD识别TV用的电压，平时是用不到，是预防当DVD播送时，如TV没插电时DVD同样可侦测到TV，否则TV没插电时DVD就无法插放热插拔检测5/8HDMI接口的ESD保护ESD保护通常是在被保护的信号与电源接地之间连接两个二极管。电源与接地是低阻抗系统点，将在ESD事件发生时吸收静电放电电流，从而保护电路不受损坏。这两个二极管通常封装在一起,实际外形和三极管类似，如右图所示:接口保护电路，其他接口也有同样的电路，如左图所示6/8HDCP介绍HDMI技术另一大特点，就是具备完善的版权保护机制，因此受到了以好莱坞为代表的影视娱乐产业的广泛欢迎。例如美国的节目内容分销商DIRECTV、EchoStar，有线电视业者协会CableLabs，都明确表示要使用HDCP技术来保护他们的数字影音节目在传播过程中不会被非法组织翻拍。因此，HDMI加入了HDCP版权保护机制后，从节目源方面就会有更加充分的保障。HDCP（High-bandwidthDigitalContentProtection）：高带宽数字内容保护技术。HDTV时代即将来临，为了适应高清电视的高带宽，出现了HDMI。HDMI是一种高清数字接口标准，它可以提供很高的带宽，无损地传输数字视频和音频信号。为了保证HDMI或者DVI传输的高清晰信号不会被非法录制，就出现了HDCP技术。HDCP技术规范由Intel领头完成，当用户进行非法复制时，该技术会进行干扰，降低复制出来的影像的质量，从而对内容进行保护。Pseudo：虚拟的Random：任意的Pixel：像素Encrypt：加密7/8HDCP的规范相当严谨，除了内容本身加密外，传输过程也考虑的相当精细，双方设备都要内置HDCP才能实现播放。但是最后需要指出的是，HDCP和HDMI或者DVI接口之间并没有必然的联系，只是HDMI标准在制定之初就已经详细的考虑到了对HDCP的支持，并且在主控芯片中内置了HDCP编码引擎，因此在版权保护方面，要大大领先于DVI技术。HDCP介绍IC103：EEPROM用来存储HDCP数据;工作电压3.3V，当开机时，主芯片自动把HDCP数据放入IC103，当连接外部设备时，主芯片从IC103中读取HDCP数据进行比较。8/8HDMI测试产品种类：—来源装置（Source）：包括DVD/HD/BD播放机，有线/卫星机顶盒，显卡、PC等；—接收装置（Sink）：包括演示或显示设备，例如HDTV，投影仪，监视器等；—中继装置（Repeater）：产品包括A/V接收机、家庭影院系统（既可视为转发器，也可视为源）、切换器等；—缆线（Cable）：包括wire,passiveequalizedandactive（补偿测试）。测试分类：—ElectricalTest（电能测试）—ProtocolTest（协议测试）—Video/AudioTest（音视频测试)—HEACTest(高频量测参数测试）—CECTest—HDCPTest测试设备国家数字音视频检测中心