HDMI

HDMI

高清晰度多媒體接口
高清多媒體接口(High Definition Multimedia Interface,HDMI )是一種全數字化視頻和聲音發送接口,可以發送未壓縮的音頻及視頻信号。HDMI可用于機頂盒、DVD播放機、個人計算機、電視、遊戲主機、綜合擴大機、數字音響與電視機等設備。HDMI可以同時發送音頻和視頻信号,由于音頻和視頻信号采用同一條線材,大大簡化系統線路的安裝難度。[1]
    中文名:HDMI 外文名:High Definition Multimedia Interface 含義:是一種數字化視頻/音頻接口技術 特點:視頻和聲音一線輸出 設計年代:2002年12月 作者:HDMI組織 平台:PC,電視,DVD,手機

簡述

HDMI是被設計來取代較舊的模拟信号影音發送接口如SCART或RCA等端子的。它支持各類電視與計算機視頻格式,包括SDTV、HDTV視頻畫面,再加上多聲道數字音頻。HDMI與去掉音頻傳輸功能的UDI都繼承DVI的核心技術“傳輸最小化差分信号”TMDS,從本質上來說仍然是DVI的擴展。DVI、HDMI、UDI的視頻内容都以即時、專線方式進行傳輸,這可以保證視頻流量大時不會發生堵塞的現象。每個像素數據量為24位。信号的時序與VGA極為類似。畫面是以逐行的方式被發送,并在每一行與每祯畫面發送完畢後加入一個特定的空白時間(類似模拟掃描線),并沒有将數據“Micro-Packet Architecture(微數據包架構)”化,也不會隻更新前後兩幀畫面改變的部分。每張畫面在該更新時都會被完整的重新發送。規格初制訂時其最大像素傳輸率為165Mpx/sec,足以支持1080p畫質每秒60張畫面,或者UXGA分辨率(1600x1200);後來在HDMI 1.3規格中擴增為340Mpx/秒,以匹配未來可能的需求。

而DisplayPort一開始則面向液晶顯示器開發,采用“Micro-Packet Architecture(微數據包架構)”傳輸架構,視頻内容以數據包方式傳送,這一點同DVI、HDMI等視頻傳輸技術有着明顯區别。也就是說,HDMI的出現取代模拟信号視頻,而DisplayPort的出現則取代的是DVI和VGA接口。

HDMI也支持非壓縮的8聲道數字音頻發送(采樣率192kHz,數據長度24bits/sample),以及任何壓縮音頻流如Dolby Digital或DTS,亦支持SACD所使用的8聲道的1bit DSD信号。在HDMI 1.3規格中,又追加超高數據量的非壓縮音頻流如Dolby TrueHD與DTS-HD的支持。

标準的Type A HDMI接頭有19個腳位,另有一種支持更高分辨率的Type B接頭被定義出來,但仍無任何廠商使用Type B接頭。Type B接頭有29個腳位,容許其發送擴展的視頻溝道以應付未來的高畫質需求,如WQSXGA(3200x2048)。

Type A HDMI可向後兼容于現今多數顯示器與顯卡所使用的Single-linkDVI-D或DVI-I接口(但不支持DVI-A),這表示采用DVI-D接口的信号來源可以透過轉換線驅動HDMI顯示屏,但是此種轉換方案并不支持音頻發送與遙控機能。此外如無HDCP認證的DVI顯示屏也将不能收看從HDMI所輸出帶有HDCP加密保護的視頻數據(所有HDMI顯示屏皆支持HDCP,但大多數DVI接口的顯示器不支持HDCP),Type B HDMI接頭也将向後兼容于Dual-link DVI接口。

HDMI組織的發起者包括各大消費電子産品制造商,如日立制作所、松下電器、Quasar、飛利浦、索尼、湯姆生RCA、東芝、Silicon Image。數字内容保護公司(Digital Content Protection, LLC)提供HDMI接口相關的防拷保護技術。此外,HDMI也受到各主要電影制作公司如20世紀福斯、華納兄弟、迪士尼,包括三星電子在内的各大消費電子産品制造商,以及多家有線電視系統業者的支持。

規格

HDMI接頭

HDMI的規格書中規定四種HDMI接口,分别是:

HDMI A Type

應用于HDMI1.0版本,總共有19pin,規格為4.45mm×13.9mm,為最常見的HDMI接頭規格,相點對點于DVI Single-Link傳輸。在HDMI 1.2a之前,最大能傳輸165MHz的TMDS,所以最大傳輸規格隻能在于1600×1200(TMDS 162.0MHz)。

Pin

Pin定義

1

TMDS Data2+

2

TMDS Data2 Shield

3

TMDS Data2–

4

TMDS Data1+

5

TMDS Data1 Shield

6

TMDS Data1–

7

TMDS Data0+

8

TMDS Data0 Shield

9

TMDS Data0–

10

TMDS Clock+

11

TMDS Clock Shield

12

TMDS Clock–

13

CEC

14

Reserved(N.C. on device)

15

SCL

16

SDA

17

DDC/CEC Ground

18

+5V Power

19

Hot Plug Detect

HDMI B Type

應用于HDMI1.0版本,規格為4.45mm×21.2mm,總共有29pin,可傳輸HDMI A type兩倍的TMDS數據量,相點對點于DVI Dual-Link傳輸,用于傳輸高分辨率(WQXGA 2560×1600以上)。因為HDMI A type隻有Single-Link的TMDS傳輸,如果要傳輸成HDMI B type的信号,則必須要兩倍的傳輸效率,會造成TMDS的Tx、Rx的工作頻率必須提高至270MHz以上。而在HDMI 1.3 IC出現之前,市面上大部分的TMDS Tx、Rx隻能穩定在165MHz以下工作。此類接口未應用在任何産品中。

Pin

Pin定義

1

TMDS Data2+

2

TMDS Data2 Shield

3

TMDS Data2–

4

TMDS Data1+

5

TMDS Data1 Shield

6

TMDS Data1–

7

TMDS Data0+

8

TMDS Data0 Shield

9

TMDS Data0–

10

TMDS Clock+

11

TMDS Clock Shield

12

TMDS Clock–

13

TMDS Data5+

14

TMDS Data5 Shield

15

TMDS Data5-

16

TMDS Data4+

17

TMDS Data4 Shield

18

TMDS Data4-

19

TMDS Data3+

20

TMDS Data3 Shield

21

TMDS Data3-

22

CEC

23

Reserved(N.C. on device)

24

Reserved(N.C. on device)

25

SCL

26

SDA

27

DDC/CEC Ground

28

+5V Power

29

Hot Plug Detect

HDMI C Type

俗稱mini-HDMI,應用于HDMI1.3版本,總共有19pin,可以說是縮小版的HDMI A type,規格為2.42mm×10.42mm,但腳位定義有所改變。主要是用在便攜式設備上,例如DV、數字相機、便攜式多媒體播放機等。由于大小所限,一些顯卡會使用mini-HDMI,用家須使用轉接頭轉成标準大小的Type A再連接顯示器。

Pin

Pin定義

1

TMDS Data2 Shield

2

TMDS Data2+

3

TMDS Data2–

4

TMDS Data1 Shield

5

TMDS Data1+

6

TMDS Data1–

7

TMDS Data0 Shield

8

TMDS Data0+

9

TMDS Data0–

10

TMDS Clock Shield

11

TMDS Clock+

12

TMDS Clock–

13

DDC/CEC Ground

14

CEC

15

SCL

16

SDA

17

Reserved(N.C. on device)

18

+5V Power

19

Hot Plug Detect

HDMI D Type

應用于HDMI1.4版本,總共有19pin,規格為2.8mm×6.4mm,但腳位定義有所改變。新的Micro HDMI接口将比19針MINI HDMI版接口小50%左右,可為相機、手機等便攜設備帶來最高1080p的分辨率支持及最快5GB的傳輸速度。

Pin

Pin定義

1

Hot Plug Detect

2

Utility

3

TMDS Data2+

4

TMDS Data2 Shield

5

TMDS Data2-

6

TMDS Data1+

7

TMDS Data1 Shield

8

TMDS Data1-

9

TMDS Data0+

10

TMDS Data0 Shield

11

TMDS Data0-

12

TMDS Clock+

13

TMDS Clock Shield

14

TMDS Clock-

15

CEC

16

DDC/CEC Ground

17

SCL

18

SDA

19

+5V Power

TMDS溝道

發送音頻、視頻及各種輔助數據 [3] 

信号編碼方式:遵循DVI1.0規格。Single-link (Type A HDMI) 或 dual-link (Type B HDMI)

視頻像素帶寬:從25 MHz到340 MHz(Type A, HDMI 1.3)或至680MHz (Type B)。帶寬低于25MHz的視頻信号如NTSC480i将以倍頻方式輸出。每個像素的容許數據量從24位至48位。支持每秒120張畫面1080p分辨率畫面發送以及WQSXGA分辨率

像素編碼方式:RGB4:4:4, YCbCr 4:4:4(8-16 bits per component); YCbCr 4:2:2(12 bits per component); YCbCr 4:2:0(HDMI 2.0)

音頻采樣率:32kHz, 44.1kHz, 48kHz, 88.2kHz, 96kHz, 176.4kHz, 192kHz, 1536kHz(HDMI 2.0)。

音頻聲道數量:最大8聲道。HDMI 2.0支持32聲道。

音頻流規格:IEC61937兼容流,包括高流量無損信号如Dolby TrueHD、DTS-HD Master Audio。

DDC溝道

DDC全文為Display Data Channel

發送端與接收端可利用DDC溝道得知彼此的發送與接收能力,但HDMI僅需單向獲知接收端(顯示器)的能力。

使用100kHz時鐘頻率的I²C信号

發送數據結構為VESAEnhanced EDID(V1.3)。

CEC溝道

CEC全文為Consumer Electronics Control

必須預留線路,但可以不必實現

用來發送工業規格的AV Link協議信号,以便支持單一遙控器操作多台AV機器

為單芯線雙向串列總線

在HDMI 1.0協議中制訂,在1.2a版中更新

一些制造商可能使用HDMI CEC,但是可能使用不同的名稱來代表CEC功能:

Samsung - AnyNet+

Sharp - Aquos Link

Sony - BRAVIA Link and BRAVIA Sync

Hitachi - HDMI-CEC

AOC - E-Link

Pioneer - Kuro Link

Toshiba - CE-Link and Regza Link

Onkyo - RIHD (Remote Interactive over HDMI)

LG - SimpLink

Panasonic - HDAVI Control, EZ-Sync, VIERA Link

Philips - EasyLink

線材規格

在HDMI 2.1版本前,根據規範,所有的HDMI線分為五種,線材的種類,HDMI的版本為規範連接器,大部分情況下線材部分沒有更動。

标準纜線 (支持1080i及720p)

标準纜線附帶以太網

高速纜線 (支持1080p, 4K@30fps, 3D 與 Deep Color)

高速纜線附帶以太網

車用纜線

防拷機制

強制支持HDCP規格1.10版

版本演化

HDMI 1.1 / 1.2

HDMI 1.1

2004年5月提出

支持DVD-Audio

HDMI 1.2

2005年8月提出

支持8聲道1bit音頻(SACD所用戶)

讓PC訊源可使用HDMI Type A接頭

在維持YCbCr CE色域前提之下開放PC訊源使用原生RGB色域

要求HDMI 1.2以上顯示器支持低電壓訊源

HDMI 1.2a

2005年12月提出

完全确立CEC溝道的功能,指令集,以及兼容性測試程序

HDMI 1.3

2006年6月22日提出

擴增single-link模式的帶寬至340 Mhz(數據發送速度10.2 Gbps)

從24bit色域(1677萬色)擴張支持至30-bit, 36-bit,與48-bit(RGB or YCbCr)色域(相當于超過十億色顯示)

支持新的xvYCC色彩标準

支持自動語音同步(台詞對嘴)機能

支持Dolby TrueHD以及DTS-HD Master Audio信号輸出至外接解碼器如果播放機具有直接将此二種信号解碼的能力,則不需要支持HDMI 1.3,因為所有的HDMI規格都可以發送未壓縮的音頻信号。

提出新的小型化接頭以支持輕便型攝像機

SonyPlayStation 3是第一個上市的HDMI 1.3播放機。

Sony BRAVIA KDL- 46X2500、KDL-40X2500是第一個上市的HDMI 1.3顯示屏。(1080p支持新的xvYCC色彩标準, 36bits deep color)

EPSON EMP-TW1000是第一個上市的HDMI 1.3的投影機(支持30-bit deep color)

HDMI 1.3a

2006年11月10日提出

修改Cable and Sink的HDMI C Type接頭

Source termination recommendation

移除上升時間(rise time)和下降時間(fall time)的最高最低限制

改變CEC電容限制

澄清RGB視頻量化範圍

增加CEC指令關于時間及聲音控制

同時Released認證的測試規格文件

HDMI 1.3b

2007年3月26日提出

主要是修改HDMI測試規格(HDMI Testing specification),而HDMI Specification依然是HDMI 1.3a。所以第一次出現當時的主要的HDMI Specification跟測試規格(HDMI Testing specification)是不同版本的情況發生。

1.3b 2007/03/26 Modifications to TE overview and policy description(4.1)

Addition of Agilent TDR to Recommended TE(4.2.1.11)

Clarification of tentative cable emulators(4.2.1.17)

Jitter tolerance test changes (8-7)

Added cable tests for TMDS_CLOCK channel (5-3)

New VL triggering (7-2)

Editorial and clarifications on CEC Line Degradation(7-15, 8-14)

Added testing of additional source-supported Deep Color formats (7-34)

Additional HDMI VSDB EDID checks (8-3)

Additional TTC usage(5-3, 8-5, 8-6, 8-7)

Incorporated Tek-recommended setup and calibration for TDR (8-8)

Clarification on Sink Deep Color Recommended Test Method (8-25)

Added long cable or cable emulator use for Repeater test (9-3)

Added color-depths for each format in Source_Video_Formats(App. 3)

Removed test for filler bytes (8-3)

Removed Tektronix part number of cable emulator EFF-HDMI-CE-01

HDMI 1.3b1

2007年8月1日提出

僅修正關于測試設備上Type C connector的固定器(fixture)的些微内容

HDMI 1.3c

2008年7月25日提出

和1.3b、1.3b1一樣是為1.3a制訂的測試标準

與之前版本的主要差異為線材的測試(增加線材測試條目或修正其内容有助于HDMI設備的互連兼容性)

亦有部分修改與repeater和CEC相關

HDMI 1.4

2009年5月28日提出

新增HDMI百兆以太網溝道,允許基于互聯網的HDMI設備和其它HDMI設備共享互聯網接入,無需另接一條以太網線。

新增音頻回授溝道(ARC, Audio return channel),讓高清電視可通過HDMI線把音頻信号獨立傳送到A/V功放接收機、音響設備上輸出。

定義通用3D格式和分辨率。實現家庭3D系統輸入輸出部分的标準化,最高支持兩條1080p分辨率的視頻流。

最高支持4K×2K(3840×2160p@24Hz/25Hz/30Hz或4096×2160p@24Hz)

拓展支持色彩空間,專為數字相機設計的色彩空間,包括sYCC601、Adobe RGB、AdobeYCC601,可在連接數字相機的時候顯示更精确的逼真色彩。

新增Micro HDMI迷你接口,新的Micro HDMI接口将比19針普通接口小50%左右。

支持汽車連接系統,一種為車載高清内容傳輸設計的線纜規範,可避免發熱、震動、噪音等汽車内部常見環境的影響,也為汽車制造商在車内傳送高清内容提供一套切實可行的解決方案。

HDMI 1.4a

2010年3月4日提出

新增Top-and-Bottom(上下)格式

新增兩套應用于廣播系統中的強制性3D畫面傳輸格式标準

Side-by-Side Horizontal(并發水平)

Top-and-Bottom(上下)

定義強制性廣播、遊戲、電影3D标準

HDMI 1.4a标準要求

3D顯示設備幀封裝水平須達到720p@50、1080p@24或720p@60、1080p@24

Side-by-Side Horizontal需達到1080i@50或1080i@60

top-and-bottom需達到720p@50、1080p@24或720p@60、1080p@24

HDMI 1.4b

2011年10月11日提出

支持3D1080p120Hz

HDMI 2.0

2013年9月4日提出

新增2160p@50 YCbCr 4:2:0、2160p@60 YCbCr 4:2:0(4K分辨率)

支持21:9長寬比

32聲道,4組音頻流

傳輸帶寬18Gbps

線材兼容HDMI 1.4(沒有定義新的數據線和接頭)

支持CEC擴展

支持雙畫面

動态自動聲畫同步

HDMI 2.0a

2015年4月8日提出

支持高動态範圍成像(HDR)

HDMI 2.0b

支持高動态範圍成像(HDR)視頻的傳輸 帶寬高達18Gbps 4K @ 50與/ 60(2160P),這是1080/60的視頻分辨率的清晰的4倍 多達32個音頻溝道進行多維身臨其境的音頻體驗 最多的最高音頻保真度1536kHz音頻采樣頻率 雙視頻的同時遞送流提供給多個用戶在同一屏幕上 同時傳送多路音頻多用戶(最多4) 9視頻寬高比:為廣角戲劇21支持 視頻和音頻流的動态同步 CEC擴展通過單一控制點提供更多的擴展命令和消費電子設備的控制

HDMI 2.1

HDMI 2.1根據飛利浦撰寫的白皮書增加支持“動态元”

簡而言之:“HDMI 2.0A涵蓋HDR EOTF信令和靜态元數據元數據的動态是HDMI 2.1所涵蓋。”

2017年1月4日提出

帶寬提升至48Gbps

支持4K 120Hz及8K 60Hz

支持高動态範圍成像(HDR),可以針對場景或幀數進行優化

支持eARC功能

可針對遊戲幀數進行信号同步,減少畫面撕裂

向後兼容HDMI 2.0、HDMI 1.4

視音頻傳輸

HDMI輸入的源編碼格式包括視頻像素數據、控制數據和數據包。其中數據包中包含有音頻數據和輔助信息數據,同時HDMI為了獲得聲音數據和控制數據的高可靠性,數據包中還包括一個BCH錯誤糾正碼。HDMI的數據信息的處理可以有多種不同的方式,但最終都是在每一個TMDS通道中包含2位的控制數據、8位的視頻數據和4位的數據包。HDMI的數據傳輸過程可以分成三個部分:視頻數據傳輸期、島嶼數據傳輸期和控制數據傳輸期.HDMI數據傳輸示意圖,HDMI有三個TMDS數據信息通道視頻數據傳輸期,hdmi數據線上傳送視頻像素信号,視頻信号經過編碼,生成3路(即3個TMDS數據信息通道,每路8位)共24位的視頻數據流,輸入到HDMI發射器中。24位像素的視頻信号通過TMDS通道傳輸,将每通道8位的信号編碼轉換為10位,在每個10位像素時鐘周期傳送一個最小化的信号序列,視頻信号被調制為TMDS數據信号傳送出去,最後到接受器中接收。

島嶼數據傳輸期,TMDS通道上将出現音頻數據和輔助數據,這些數據每4位被一組,構成一個上面提到的4位數據包,數據包和視頻數據一樣,被調制為10位一組的的TMDS信号後發出。視頻數據傳輸期和島嶼數據傳輸期均開始于一個GuardBand保護頻帶,GuardBand由2個特殊的字符組成,這樣設計的目的在于在明确限定控制數據傳輸期之後的跳轉是視頻數據傳輸期。HDMI的數據傳輸周期示意圖:左到右分别為控制數據傳輸期、島嶼數據傳輸期、視頻數據傳輸期,控制數據傳輸期,在上面任意兩個數據傳輸周期之間,每一個TMDS通道包含2位的控制數據,這一共6位的控制數據分别為HSYNC(行同步)、VSYNC(場同步)、CTL0、CTL1、CTL2和CTL3。每個TMDS通道包含2位的控制數據,采用從2位到10位的的編碼方法,在每個控制周期最後的階段,CTL0、CTL1、CTL2和CTL3組成的文件頭,說明下一個周期是視頻數據傳輸期還是島嶼數據傳輸期。島嶼數據和控制數據的傳輸是在視頻數據傳輸的消隐期,這意味着在傳輸音頻數據和其他輔助數據的時候,并不會占據視頻數據傳輸的帶寬,并且也不要一個單獨的通道來傳輸音頻數據和其他輔助數據,這也就是為什麼一根HDMI數據線可以同時傳輸視頻信号和音頻信号的原因。

接口

2002年歲末,高清晰數字多媒體接口(High-definition Digital Multimedia Interface)HDMI1.0标準頒布。HDMI在針腳上和DVI兼容,隻是采用了不同的封裝。與DVI相比,HDMI可以傳輸數字音頻信号,并增加了對HDCP的支持,同時提供了更好的DDC可選功能。HDMI支持5Gbps的數據傳輸率,最遠可傳輸15米,足以應付一個1080p的視頻和一個8聲道的音頻信号。而因為一個1080p的視頻和一個8聲道的音頻信号需求少于4GB/s,因此HDMI還有很大餘量。這允許它可以用一個電纜分别連接DVD播放器,接收器和PRR。此外HDMI支持EDID、DDC2B,因此具有HDMI的設備具有“即插即用”的特點,信号源和顯示設備之間會自動進行“協商”,自動選擇最合适的視頻/音頻格式。依照高清晰媒體接口(HDMI,High-DefinitionMediaInterface)的使用合約,在産品或其相關文件使用HDMI标章前産品必須先通過兼容性測試,主要是确保不同制造商所生産的産品具有互操作性,以便讓HDMI能夠吸引更多的消費者,也更容易使用。HDMI認證測試中心ATC(AuthorizedTestingCenter)提供制造商便利的設計服務,這個特别設立的實驗室會依據HDMI兼容性測試規格(CTS)1.1版的規定進行HDMI兼容性測試。測試産品分類HDMICTS1.1主要規範出4種測試産品的類型,制造商在生産每一種類型中的第一個HDMI産品時,都必須在HDMIATC中心進行測試,其餘産品則可以在HDMIATC或由制造商在内部實驗室自行測試,其4種類型分别為:信号來源裝置,如DVD播放器、機頂盒信号接收裝置,如電視、投影機。

影響意義

HDMI(高清晰多媒體接口)是唯一一個支持工業、非壓縮、全數字視頻和音頻的接口。作為國際最新标準的多媒體數字接口,HDMI提供了視頻/音頻源之間的接口,例如機頂盒、DVD播放器;又或是A/V接受器或監視器的接口,例如數字電視。HDMI已成為國際上最先進的多媒體接口标準,為越來越多的廠商所采用,HDMI接口代表了數字傳輸技術的發展方向,影響越來越大。美國已經從2005年7月1日起,強制在其本土銷售的36寸以上的電視都必須具備HDMI接口,我國中央電視台在測試高清電視時,也推薦廠家在其電視上采用HDMI接口。HDCP數字内容保護則是英特爾開發的為HDMI提供高帶寬數字内容保護的解碼技術。配備了HDCP解碼技術的HDMI就不會受到信号加密的限制,可以接受全部格式的高清信号。液晶電視專家夏新在其2005年度“驚視”系列液晶電視上已經全面采用了這兩項技術,産品品質出衆,市場表現力尤佳。同時,其即将推出的“驚彩”系列液晶電視也将全面采用這兩項技術,為消費者提供更優質的産品。專家稱,此次夏新液晶電視能順利通過HDMI技術論證,同時配備HDCP技術,正是其多年積澱的結果,而這兩項标準技術的引入将對未來中國液晶電視的标準化産生深遠的影響。

優點

HDMI規格的接口在保持高品質的情況下能夠以數碼的形式傳輸未經壓縮的高分辨率視頻和多聲道音頻的數據。其卓越性能超越了以往所有的産品。HDMI規格的連接器采用單線連接,取代了産品背後的複雜的線纜。采用HDMI規格接口的線纜沒有長度的限制。比如:DVI的線纜長度不能超過8米,否則将影響畫面質量,而符合HDMI規格的産品則沒有這個問題。HDMI規格可搭配寬帶數字内容保護(HDCP),以防止具有著作權的影音内容遭到未經授權的複制。

1高質量:HDMI将音頻以純數字形式遠遠傳輸到放大器。由于音頻調節設備的連線及其他電子設備的原因,模拟音頻連接更容易損失。相對于SPDIF連接,HDMI具有更大的帶寬,可讓其支持最新的無損失音頻格式,如DolbyTrueHD和DTS-HSMasterAudio。這些格式無法通過SPDIF連接得以支持,因為它們要求的數據速率非常高,超過了SPDIF的能力。另請參閱HDMI1.3部分,以了解有關DolbyTrueHD和DTS-HDMasterAudio格式的詳細信息。

2易用性:HDMI在單線纜中集成視頻和多聲道音頻,從而消除了當前A/V系統中使用的多線纜的成本、複雜性和混亂。這在升級或添加設備時特别有用。

3高智能:HDMI支持在音頻源(如DVD播放機)和音頻調節設備(如A/V接收器)之間進行的雙向通信,支持諸如自動配置和單觸式播放的新功能。通過使用HDMI,設備會自動為連接的A/V接收器傳輸最有效的格式(如DolbyDigital與2信道PCM),使消費者無需滾動查看所有音頻格式選項以猜想什麼是最好和最受支持的格式。

說明

HDMI(高分辨率數字多媒體接口)是HDTV(高清晰度電視)的未來發展方向,讓您通過一根HDMI數字多媒體線體驗超高分辨率數字視頻和多聲道數字環繞音頻的極緻享受,它是數字電視、等離子彩電、液晶電視、數字投影儀等數字AV設備的理想聯接解決方案。

本品采用高精規格的注氮聚乙烯絕緣材料覆蓋銅導線,确保提供更清晰、更精準的畫質和更自然的音質,純度高達99.9997%無氧純銅導線采用PCOCC工藝特殊加工,使得整根導線成為一個單獨的銅晶體,為您提供最優異的信号傳輸性能鍍銀銅導線,提供最佳高頻響應,為您提供最佳音畫體驗。

導線雙絞阻抗匹配工藝,最大程度減少信号交叉竄擾,确保信号無錯傳輸

模塊化應力消除結構,防止線纜彎折損傷,便于靈活移動,持久耐用

插頭防滑設計,整體編碼着色,便于插拔安裝

抗磨損、柔韌性強,高精規格PVC外套材料

2層屏蔽層,徹底隔絕外界信号幹擾:2層100%覆蓋鋁箔和聚酯薄膜屏蔽層,充分隔離雜波信号幹擾;高比例覆蓋屏蔽層,進一步隔離雜波信号幹擾。

标識方式

HDMI Licensing,LLC于2010年3月4日代表HDMI原始開發成員發布HDMI規格版本1.4a,其中特色包括3D應用的關鍵增強功能,加入了用于廣播内容的強制3D格式,以及稱為Top-and-Bottom的3D格式。

由于“HDMI1.4”的說法過于寬泛,無法顯示該設備的具體支持技術,因此在此次的規範中完全禁止使用“HDMI1.4版”這樣的版本号标識方法。根據發布的新版“商标和Logo使用規範”,HDMI線纜制造商在銷售和宣傳HDMI1.4版标準線纜時,禁止使用版本号标識,舊版線纜則應在一年内去除所有用版本号标識的标簽、說明、包裝等。

産生背景

2002年4月,日立、松下、飛利浦、Silicon Image、索尼、湯姆遜、東芝七家公司共同組建了HDMI高清多媒體接口接口組織,開始着手制定一種符合高清時代标準的全新數字化視頻/音頻接口技術。經過半年多時間的準備工作,HDMI組織在2002年12月9日正式發布了HDMI1.0版标準,标志着HDMI技術正式進入曆史舞台。

HDMI技術的推出,并不是這些廠家一時興起的沖動行為,相反,在HDMI技術推出的背後,還有着更多的深層次原因。

1999年4月份,為了滿足數字化時代高質量圖形影像的要求,DDWG(Digital Display Working Group)數字顯示工作組以美國Silicon Image公司的專利技術為藍本,推出了一種名為DVI(Digital Visual Interface)的接口,旨在統一新時代數字顯示接口标準。這一技術并且得到了IT業内以Intel、DELL、HP、IBM、微軟等多個大企業的廣泛支持。經過3年多的推廣,DVI技術在計算機顯示輸出領域得到了迅速運用,但是伴随着數字高清影音技術的發展,DVI接口也開始逐漸暴露出種種問題,甚至在一定程度上成為數字影像技術進步的瓶頸。

DVI接口存在的主要問題有:

*DVI接口考慮的對象是PC,對于平闆電視的兼容能力一般。

*DVI接口對影像版權保護缺乏支持。

*DVI接口隻支持8bit的RGB信号傳輸,不能讓廣色域的顯示終端發揮最佳性能。

*DVI接口出于兼容性考慮,預留了不少引腳以支持模拟設備,造成接口體積較大,效率很低。

*DVI接口隻能傳輸圖像信号,對于數字音頻信号的支持完全沒有考慮。

由于以上種種缺陷,DVI接口已經不能更好的滿足整個行業的發展需要。因此,無論是IT廠商,平闆電視制造商,還是好萊塢的衆多出版商,都迫切需要一種更好的能滿足未來高清視頻行業發展的接口技術,也正是基于這些原因,才促使了HDMI标準的誕生。

技術優勢

HDMI不僅可以滿足1080P的分辨率,還能支持DVD Audio等數字音頻格式,支持八聲道96kHz或立體聲192kHz數碼音頻傳送,可以傳送無壓縮的音頻信号及視頻信号。HDMI可用于機頂盒、DVD播放機、個人電腦、電視遊樂器、綜合擴大機、數字音響與電視機。HDMI可以同時傳送音頻和影音信号。

HDMI支持EDID、DDC2B,因此具有HDMI的設備具有“即插即用”的特點,信号源和顯示設備之間會自動進行“協商”,自動選擇最合适的視頻/音頻格式。

與DVI相比HDMI接口的體積更小,HDMI/DVI的線纜長度最佳距離均不超過8米。隻要一條HDMI纜線,就可以取代最多13條模拟傳輸線,能有效解決家庭娛樂系統背後連線雜亂糾結的問題。

測試規範

HDMI測試規範的規範細節請參考:《HDMI一緻性測試規範1.1》,《HDMI規範1.1》,《HDCP規範1.1》;

輸出兼容性測試

1.和HDMI接口電視的兼容性:同時傳輸音頻和視頻;

2.和DVI接口電視的兼容性:隻傳輸視頻;

3.和HDMI接口的功放的兼容性:隻傳輸音頻;

判斷标準:HDMI接口可以傳輸的音頻支持“任何能通過S/PDIF輸出的壓縮數字音頻”和“2/6/8聲道,32-192KHZ采樣率的未壓縮的數字音頻”,可以輸出“I2S(一種數字傳輸界面,時差性能要優于S/PDIF,适合短距離通訊)和SPDIF的音頻”;它總能獲得CD的音頻質量;HDMI接口可以傳輸的視頻支持“高清1080I”,“高清720P”,“普通隔行”和“普通逐行”,同時支持NTSC和PAL電視制式;可以根據接受端可以接受的視頻狀态自動輸出“YUV”或“RGB”編碼的視頻格式;

端口插拔可靠性測試

1.接口熱插拔可靠性:在碟機和接受端都工作的狀态下,插拔HDMI接口,兩端的設備是否工作正常,HDMI輸出的音視頻功能是否正常;

2.ESD測試

3.接口插拔壽命測試:多次插拔HDMI接口,測試HDMI接口壽命;判斷标準:熱插拔時接受端能正常輸出HDMI的音視頻信号,源端系統需仍正常工作;接口插拔壽命最少需要5000次以上;

輸出的可靠性測試

1.源輸出端驅動能力測試;

2.連接線的衰減特性測試;

3.高頻和大容量數據傳輸可靠性;

判斷标準:最長可以傳輸30米,保證聲音圖像正常;大容量DVD(多字幕,多通道)碟片播放畫面的流暢性;

4.開機,待機時,HDMI是否輸出正常。

檢測标準

請參考HDMI接口和連接線的供應商的檢測标準;

非正常工作狀态下HDMI端口輸出測試

1.高低溫狀态:

2.高低壓狀态:

3.長時間工作狀态:

标準:具體的溫度,電壓和工作時間的參數參考普通碟機;在這些狀态下,需要HDMI接口的音視頻功能正常工作;

輸出端口功能測試

1.HDMI端口支持1080I,720P的高清格式視頻輸出;

2.HDMI端口支持各種壓縮和非壓縮的數字音頻輸出;

3.自動偵測接受設備的屏幕比例;判斷标準:在同樣的片源下,HDMI高清輸出圖像效果應該比CVBS和普通色差“更清晰,無閃爍,細節的表現力上更強,色彩更逼真”(可以用高清晰的JPEG圖片或DVD效果演示碟來演示);如果接受的電視設備可以解碼由HDMI輸入的數字音頻信号,接受端應該有聲音輸出;HDMI輸出端可以自動調整輸出的寬高比來适應接受設備。

兼容問題

接收端(Rx)測試

EDID相關測試項目應注意的問題

在測試過程中經常會失敗在這些與EDID測試相關的項目。如果熟悉規範的相關要求,通過相對來說是比較容易的。例如有關規範要求在EDID的前128個字節中一定要提供“Monitor Range Limit Header”和“Monitor Name Header”,但如果這兩個項目的内容分别不足18個字節的話,需要以0x0A為結尾同時以0x20填充剩餘的字節。另外一個經常在EDID測試中遇到的問題是,不能将EDID中的短型視頻描述符(SVD)模塊與提交的能力申報表(CDF)一緻,在CDF中表明支持的格式在EDID的SVD模塊中沒有表明支持,或是相反。

TMDS信号差分阻抗匹配

設計電路闆的時候會考慮到TMDS信号差分阻抗匹配的要求,但往往還是會在此項測試中失敗,原因在于選用的ESD保護器件或者是抑制EMI用的共模扼流圈寄生電容太大,導緻此項測試失敗。阻抗測試圖,可以要求這些廠商提供相關的資料。

DDC/CEC通道電容電壓測試

此項測試是失敗率非常高的項目。失敗原因大多數是因為用于電平轉換的MOSFET器件電容太大,建議在DDC通道上所使用的MOSFET器件Ciss和Coss應該在10pF以下。

HPD輸出電壓

hdmi協議中當hdmi+5V輸入為0V時HPD電壓應大于0V,并小于0.4V。這裡最簡單的方法是将hdmi輸入端口的+5V電壓串聯一個1K的電阻直接路由回HPD管腳。建議利用一個簡單的三極管開關電路對HPD管腳加以控制,這樣可以主動告知源端設備下遊的設備是否已準備好或者告之源端設備重新開始一些驗證動作,例如HDCP等,這可以增強設備的兼容性。

視頻格式的支持

在此項測試中,對所有hdmi輸入端口能夠支持的視頻格式會測試支持50Hz的設備對于50Hz±0.5%(即49.75Hz和50.25Hz),和支持59.94Hz或者60Hz的設備對59.94-0.5%(即59.64Hz)和60+0.5%(即60.3Hz)場頻變化的支持能力。在軟件設計中需要注意到這些對視頻格式容忍度的要求。

源端測試(Tx)

EDID相關的測試

對于hdmi源端設備要求必須支持“Enhanced DDC”協議,即讀取接收端設備的EDID信息時可以使用段指針0x60讀取首256字節以後的信息。雖然絕大多數客戶使用256字節的EDID信息,但是hdmi測試時候會檢測讀取4個塊(每塊128個字節),即512字節信息的能力。是否存在多塊信息可以從EDID内容的0x7E地址獲知。測試時往往隻測試對前256字節的支持能力,而忽略了對段指針的要求。

+5V電源輸出

不能在hdmi輸出端口的電源輸出通路上串聯電阻。規範要求在hdmi Tx的測試中會接一個吸取55mA電流的負載,然後測試輸出電壓,要求電壓在4.8V和5.3V之間。如果串接了一個10歐姆的電阻,結果造成輸出電壓為,5-10x0.055=4.45V<4.8V,此項測試失敗。

有關的DDC/CEC測量

在處理hdmi端口的消費類電子産品控制(CEC)管腳時,即hdmi端口的第13管腳,如果其産品不支持CEC功能,可以将此管腳懸空。但有些産品往往雖然不支持CEC功能,還是将此管腳連接到了主處理芯片的通用管腳上,已備今後擴展使用,此時需注意對此管腳在電氣性能和物理連接上的一些限制,比如電容需小于100pF等,否則會導緻hdmi測試無法通過。

應用

HDMI最早是在2002年,以獲得更高質量的視頻和音頻數字系統,以滿足用戶的需求。許多不同的電視,電腦和電子産品制造商已采用HDMI規格。這些标準分别介紹了協會的電子制造企業,在與主要的音樂和電影發行公司合作。HDMI使用的EIA/CEA-861标準定義視頻波形和格式,輔助數據,運輸的壓縮和未壓縮的音頻,并且LPCM音頻。

在市場上有兩種不同類型的引線,即類别1和2。這些類别隻适用于1.3及更高版本,這是在2008年。類别1電纜承受标準HDMI電纜标簽,以及适合用于發送720p或1080i的視頻和音頻信号。在第二類的信息也算快的速度線索,并可以進行視頻和音頻信号,720p和1080i和1600P。分類兩個HDMI電纜是保證工作與大于16英尺長的電纜是唯一的類型。

由于信号的衰減,長的引線應是有一定限度。太長的電纜傳輸數字信号非常弱,導緻在屏幕上閃爍的圖像。使用HDMI延長器,均衡器或中繼器,可以避免信号丢失的問題。這些設備可以用電纜連接到彼此,從而延伸電纜的長度,而不會失去信号強度。可以使用的最大長度取決于電纜的類别。在五,六類電纜可以提高電纜總長度為164英尺。如果擴展使用的是基于光纖,電纜總長度增加至328英尺。

選購技巧

step01:确認HDMI線的版本

要注意HDMI線的版本,常見的有1.3和1.4兩個版本。建議購買1.4版的HDMI線,帶寬高達21.8Gbps,支持3D傳輸,能滿足更高的分辨率、刷新率和色彩深度,能支持1080P以上的高清播放。

step02:注意HDMI接口的尺寸

HDMI的接口有标準口、迷你口之分。由于體積限制,高清MP4上的HDMI接口基本都是迷你口,所以為高清MP4選HDMI線,必須尋标準-迷你”HDMI線材,否則插不上。

step03:HDMI線不是越長越好

單根HDMI線的理論傳輸距離是7-8米,但是實際使用中,不需要那麼長。買之前,最好測量一下需要的長度,隻要給測量結果50厘米的餘量就夠了。

step04:選品牌HDMI線材,比較省心

如果覺得自己的眼力很難判斷HDMI線孰優孰劣,最簡單的辦法就是選擇品牌HDMI線材,比如雅堡、Fujicables、怪獸等品牌。

step05:避免HDMI線材過度彎曲

在HDMI線的使用過程中,要避免線材過度彎曲,比如經常對折、纏繞都有可能損壞線路的線芯或屏蔽層。一般沿着弧形彎曲,不會損壞線纜。

上一篇:油漆

下一篇:軟盤驅動器

相關詞條

相關搜索

其它詞條