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电脑hdmi接口有什么用(HDMI接口及规范)

时间:2023-05-04 12:03:05 阅读:122007 作者:4214

HDMI定义和术语高清多媒体接口(HDMI )高分辨率多媒体数字传输接口; 这是基于数字视觉接口(DVI )扩展的新定义;

相关概念如下:

TMDS:(时域最小化差分信号传输最小化的差分信号传输方案,HDMI信号传输线路采用该方案。

高带宽数字内容保护(hdcp : )。

DDC :显示数据通道

CEC :咨询电子控制

edid :扩展显示标准认证数据

e-edio :增强型扩展显示标识数据

它们在HDMI的传输过程中的表示大致如下图:

TMDS: TMDS是微分信号机制,采用差分传输方式。 这不仅是DVI技术的基础,

也是HDMI技术的基础原理。

TMDS差动传递技术是利用两个端子之间的电压差来传输信号的技术。 传输数据的数量

值(“0”或“1”)由两条腿之间电压的正负极性和大小决定。

HDMI 带宽和TMDS 的关系

HDMI标准中规定的带宽在1.0版中最高设置为4.96Gbps,在1.3版中标准化

设定为10.2Gbps。 这个数值是怎么得到的呢? 请参阅以下公式:

串行接口带宽=系统时钟频率x数据量

HDMI电路中的时钟频率是最初制定时的范围在25MHz-340MHz之间、即

TMDS信道每秒最多可传输340MHz10bit=3.4Gbit的数据,三个TMDS信道仅需1秒

传输3.403=10.2Gbit的数据,再加上控制数据,按照标准方法表示为1.2Gbps的带宽

幅员辽阔。 另外一方面,如果用像素点表示,则1秒钟有10.2G个像素点(

点信息由R/G/B三原色信息构成)所需的数据量。

高带宽数字内容保护(hdcp )—高带宽数字内容保护技术。 高清(HDTV )时代即将到来,为了应对高清电视的高带宽,出现了HDMI。 HDMI是高清数字接口标准,提供高带宽以无损地传输数字视频和音频信号。 为了防止通过HDMI或DVI传输的HD信号被非法录制,出现了HDCP技术。 HDCP的技术规格由英特尔主导,在用户非法复制时会产生干扰,降低复制的图像质量并保护内容。

在PC平台上,受HDCP技术(DP )保护的数据内容,在输出时首先由操作系统的COPP驱动程序(driver )进行显卡验证,只有合法的显卡才能实现内容的输出,然后为了认证显示设备的密钥,进行HDCP 在HDCP传输过程中,发送方和接收方存储一组可用密钥。 这些密钥被秘密保存,发送方和接收方根据密钥进行加密解密运算。 此类运算还将添加特殊值KSV (视频加密密钥)。 此外,HDCP的每个设备都有唯一的KSV序列号,发送方和接收方的密码处理单元将对照对方的KSV值,确认连接是否正确。HDCP 2.2是当前最新版本。

edid edid :扩展显示标识数据包括供应商信息、最大图像大小、颜色设置、供应商预设、频率范围限制、显示器名称和序列号

这些信息存储在display部分,并通过显示数据通道(DDC )与系统进行通信。 这在显示器和PC图形适配器之间发生。 典型的EDID存在于显示器的PROM或EEPROM中。 通常,读取EDID通过I2C,slave address为0x50。 目前,HDMI 1.0 - 1.3c使用的是EDID结构1.3版。 大多数现成的软件包都可以读取和显示EDID信息。

EDID在HDMI中的应用EDID是VESA制定的PC显示器显示形式的数据规范,是HDMI接口的重要组成部分。 HDMI接口的发送端和接收端通过扩展显示标识符(edid )协商双方传输的图像格式。 发送侧通过读取接收侧的EDID数据,判断接收侧是否为HDMI设备。 HDMI以其优异的性能被广泛用于HD图像传输中,HDMI双方如何传输图像取决于接收侧的EDID数据结构的内容。 EDID数据确定接收方显示设备的属性。 发送侧根据从接收设备读取的EDID,判断监视器的属性,决定使用什么样的方式

传输图像。如果EDID设置不正确,系统就有可能不能识别HDMI设备,不能以高清格式传输图像。因此,EDID的设置至关重要。

HDMI版本发展

HDMI 1.0

HDMI 1.0版本于2002年12月推出,它的最大特点就是整合了音频流的数字接口,与当时PC界面中很流行的DVI接口相比,它更先进,更方便。

HDMI 1.0版本支持从DVD到蓝光格式的视频流,而且具备CEC(consumer electronics control)功能,也就是在应用中,可以在所有连接设备间形成一种共通的联络,对设备组具备更方便的控制。

HDMI 1.1

2004年5月,HDMI 1.1版本面试。新增对DVD音频的支持。

HDMI 1.2

HDMI1.2版本于2005年8月推出,很大程度上解决了HDMI 1.1支持的分辨率较低、同电脑设备兼容性较差等问题。1.2版像素时钟运行频率达到165MHz,数据量达到4.95 Gbps,因此可以实现1080P。可以认为1.2版解决的是电视的1080P和电脑的点对点问题。

HDMI 1.3

2006年6月HDMI 1.3更新,带来最大的变化是将单链接带宽频率提升到340MHz,也就能让这些液晶电视获得10.2Gbps的数据传输量,1.3版的线是有4对传输通道组成,其中1对通道是时钟通道,另外3对是TMDS通道(最小化传输差分信号),他们的传输速度分别为3.4GBPS。那么3对就是3*3.4=10.2GPBS更是能将HDMI1.1、1.2版本所支持的24位色深大幅扩充至30位、36位及48位(RGB或YCbCr)。HDMI 1.3支持1080P;一些要求不高的3D也支持(理论上不支持,实际有些可以)。

HDMI 1.4

HDMI 1.4版本已经可以支持4K了,但是受制于带宽10.2Gbps,最高只能达到3840×2160分辨率和30FPS帧率。

HDMI 2.0

HDMI 2.0的带宽扩充到了18Gbps,支持即插即用和热插拔,支持3840×2160分辨率和50FPS、60FPS帧率。同时在音频方面支持最多32个声道,以及最高1536kHz采样率。HDMI 2.0并没有定义新的数据线和接头、接口,因此能保持对HDMI 1.x的完美向下兼容,现有的二类数据线可直接使用。HDMI 2.0并不会取代HDMI 1.x,而是基于后者的增强,任何设备要想支持HDMI 2.0必须首先保证对HDMI 1.x的基础性支持。

HDMI 2.1

该标准可提供高达48Gbps的带宽,更具体的数字来说,全新的 HDMI 2.1 标准现在支持 7680×4320@60Hz,支持 4K@120hz。其中 4K 包括真 4K 的4096×2160 像素和 3840×2160 像素,而在 HDMI 2.0 规范中,最高仅支持 4K@60Hz。

版本对比图:

HDMI接口类型:

A类(Type A)HDMI A Type是使用最广泛的HDMI线缆,HDMI A接口共有19pin,宽度为13.9毫米,厚度为4.45毫米。一般平板电视或视频设备,都提供了这种尺寸的接口,Type A有19针,宽度为13.9毫米、厚度为4.45毫米,现在日常生活使用中的影音设备99%都配有这种尺寸的接口。比如:蓝光播放器、小米盒子、笔记本电脑、液晶电视、投影机等等。

B类(Type B)HDMI B Type生活中比较少见。HDMI B接口采用29pin,宽度21毫米。HDMI B Type的数据传输能力比HDMI A type快近两倍,相当于DVI Dual-Link。由于多数影音设备工作频率均在165MHz以下,而HDMI B Type的工作频率在270MHZ以上,在家庭应用中完全是过于“强悍”,现在只应用于一些专业场合,如WQXGA 2560×1600以上的分辨率。

C类(Type C)HDMI C Type常称为Mini HDMI,它主要是为小型设备设计的。HDMI C Type同样采用19pin,其尺寸为10.42×2.4毫米比Type A小了将近1/3,应用范围很小,主要应用在便携式设备上,比如数码相机、便携式播放机等设备。

D类(Type D)HDMI D Type俗称Micro HDMI。HDMI D Type是最新的接口类型,尺寸进一步缩小。采用了双排针脚设计,同样为19pin,宽度只有6.4毫米,厚度2.8毫米,很像Mini USB接口。主要应用于小型的移动设备上面,更适用于便携和车载设备。比如:手机、平板电脑等。

E类(Type E) HDMI E Type主要用于车载娱乐系统的音视频传输。由于车内环境的不稳定性,HDMI E Type在设计上具备抗震性、防潮、耐高强度、温差承受范围大等特性。在物理结构上,采用机械式锁定设计,能保证接触可靠性。

Pin脚定义(Type A)

HDMI 物理接线示意图

引自:https://www.sz-ekl.com/news/250.html

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