Skip to content
字数
1359 字
阅读时间
6 分钟

一、HDMI简介

HDMI:高清多媒体接口(High-Definition Multimedia Interface)

特点

  • 能同时传输视频和音频,简化了设备接口和连线
  • 提供了更高数据传输带宽,可以传输无压缩的数字音频及高分辨率视频信号 协议:DVI、HDMI接口协议在物理层均使用==TMDS==标准传输音视频数据

二、TMDS协议

TMDS:最小传输差分信号

TMDA差分传输技术使用两个引脚来传输一路信号,利用这两个引脚间的电压差的正负极性和大小来决定传输数据的数值(0或1)。

传输数据类型

DVI: RGB 4:4:4 HDMI: RGB 4:4:4 YCrCb 4:4:4 YCrCb 4:2:2

YUV-RGB数据类型转换公式

  1. RGB转YUV
    • Y = 0.299 * R + 0.587 * G + 0.114 * B
    • U = -0.14713 * R - 0.28886 * G + 0.436 * B + 128
    • V = 0.615 * R - 0.51498 * G - 0.10001 * B + 128
  2. YUV转RGB
    • R = Y + 1.13983 * (V - 128)
    • G = Y - 0.39465 * (U - 128) - 0.58060 * (V - 128)
    • B = Y + 2.03211 * (U - 128)

三、协议原理

DVI是TMDS的基础

传输数据

TMDA连接从逻辑功能上可以划分位两个阶段:“编/解码”和“并/串转换”。 在编码阶段,编码器将视频源中的像素数据、HDMI的音频/附加数据,以及行、场同步信号分别编码成10位的字符流。在并串转换阶段将上述的10位字符流转换成串行数据流,并将其从==三个差分==输出通道发送出去。 这个10:1的并转串过程所生成的串行数据速率==是实际像素时钟速率的10倍==。

DVI编码机制

在传输视频图像的过程中,数据通道上传输的是编码后的有效像素字符。而在每一帧图像的行与行之间,以及视频中不同帧之间的时间间隔(消隐期)内,数据通道上传输的则是控制字符。 每个通道上有两位控制信号的输入接口,共对应四种不同的控制字符。 这些控制字符提供了视频的==行同步(HZYNC)以及帧同步(VSYNC)信息,在蓝色通道传输。==

HDMI编码机制

HDMI传输的消隐期除了控制字符之外,还可以用于传输音频或者其他附加数据,比如字幕信息等。 4bit音频和附加数据通过TERC4编码机制转换成10bit TERC4字符,然后在绿色和红色通道上传输。

  • Active Video Data:像素有效信号
  • Data Island Preamble:序、头
  • Data Island Guardband:保护带
  • Active Aux/Audio Data:音频有效信号
  • Video Preamble:序、头
  • Video Guardband:音频保护带

DVI编码器

VDE:用于各个通道选择输出视频像素数据还是控制数据。 HSYNC和VSYNC:在蓝色通道进行编码得到10位字符,然后在视频消隐期传输。 绿色和红色通道的控制信号C0和C1同样需要进行编码,并在消隐期输出。

TMDS编码算法

DC平衡

这个编码机制大致上实现了传输过程中的直流平衡,即一段时间内传输的高电平(数字“1”)的个数大致等于低电平(数字“0”)的个数。

HDMI模块框图

CEC:用户电气控制(一般保留,不实现,工业上用于发送avlink协议) EDID:扩展显示标识数据(身份证)

HDMI引脚定义

数据:3对差分信号对(RGB) 时钟:时钟差分对 CEC:工业AvLink协议,保留 SCL:iic协议信号线 SCA:iic协议信号线 DDC:身份识别 电源:+5v 热插拔检测

贡献者

The avatar of contributor named as dz13718198068 dz13718198068

文件历史

撰写