電腦硬件hdmi接口介紹

1、東芝等數(shù)家公司共同組建了多接口接口組織 Founders（），開始著手制定一種符合時代標(biāo)準(zhǔn)的全新數(shù)字化/ 音頻接術(shù)。經(jīng)過半年多時間的準(zhǔn)備工作， founders 在 2002 年 12 月 9 日正式發(fā)布了 1.0 版標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著 技術(shù)正式進(jìn)入歷史舞臺。技術(shù)的推出，并不是這些廠家一時興起的沖動行為，相反，在技術(shù)推出的背后，還有著的次原因。1999 年 4 月份，為了滿足數(shù)字化時代高質(zhì)量圖形影像的要求， DDWG(Digital Display Working Group)數(shù)字顯示工作組以Silicon Image 公司的專利技術(shù)為藍(lán)本，推出了一種名為 DVI(Digital Visualerf

2、ace)的接口，旨在新時代數(shù)字顯示接口標(biāo)準(zhǔn)。這一技術(shù)并且得到了 IT 業(yè)內(nèi)以el、DELL、HP、IBM、微軟等多個大企業(yè)的廣泛支持。經(jīng)過 3 年多的推廣，DVI 技術(shù)在計算機(jī)顯示輸出領(lǐng)域得到了迅速運(yùn)用，但是伴隨著數(shù)字影音技術(shù)的發(fā)展，DVI 接口也開始逐漸出種種問題，甚至在一定程度上成為數(shù)字影像技術(shù)進(jìn)步的瓶頸。DVI 接口存在的主要問題有：2002 年 4 月，日立、松下、飛利浦、Silicon Image、索尼、湯姆遜、從版本區(qū)分：版本1.0頻率 165MHZ 帶寬 4.95Gbps原始標(biāo)準(zhǔn)，最近已基本淘汰版本1.1頻率 165MHZ 帶寬 4.95Gbps增加 DVD-Audio 支持等版

3、本1.2頻率 165MHZ 帶寬 4.95Gbps增加 SACD 音頻支持等版本1.2a 頻率 165MHZ 帶寬 4.95Gbps增加兼容性認(rèn)證等要求版本1.3頻率 340MHZ 帶寬 10.2Gbps提高通訊帶寬，增加 TrueHD和 DTS-HD 音頻。版本1.4頻率 340MHZ 帶寬 10.2Gbps增加一條數(shù)據(jù)通道，支持百兆以太網(wǎng)雙向通信。從接口形狀上區(qū)分有標(biāo)準(zhǔn) HDM 接口和 Micro（迷你接口）產(chǎn)生背景布 規(guī)格版本 1.4a，其中特色包括 3D 應(yīng)用的關(guān)鍵增強(qiáng)功能，加入了用，于廣播內(nèi)容的強(qiáng)制 3D 格式，以及稱為 Top-and-Bottom 的 3D 格式。由于“1.4”

4、的說法過于寬泛，無法顯示該設(shè)備的具體支持技術(shù) 因此在此次的規(guī)范中完全使用“1.4 版”這樣的版本號標(biāo)識方法。根據(jù)發(fā)布的新版“商標(biāo)和 Logo 使用規(guī)范”，線纜制造商在銷售和宣 傳1.4 版標(biāo)準(zhǔn)線纜時，使用版本號標(biāo)識，舊版線纜則應(yīng)在一年 內(nèi)去除所有用版本號標(biāo)識的、說明、包裝等。除線纜以外的其他設(shè)備，應(yīng)在 2012 年 1 月 1 日前去除所有版本號標(biāo)識。在此之前，廠商應(yīng)在明確顯示所使用技術(shù)的前提下應(yīng)用版本號標(biāo)識，如“v.1.4 wiudio Return Channel andEthernet Channel”（1.4 版支持 ARC 音頻回授通道和 HEC 以太網(wǎng)通道），但嚴(yán)禁使用籠統(tǒng)的“v.

5、1.4 compliant”（兼容1.4）。中文規(guī)范名稱1.4 版線纜共有 5 種類型，規(guī)范的標(biāo)識方式分別為： Licensing, LLC 于 2010 年 3 月 4 日代表 原始開發(fā)成員發(fā)標(biāo)識方式DVI 接口考慮的對象是 PC，對于平板電視的兼容能力一般。DVI 接口對影像保護(hù)缺乏支持。DVI 接口只支持 8bit 的 RGB 信號傳輸，不能讓廣色域的顯示終端發(fā)揮最佳性能。DVI 接口出于兼容性考慮， 預(yù)留了不少引腳以支持模擬設(shè)備， 造成接口體積較大，效率很低。DVI 接口只能傳輸圖像信號，對于數(shù)字音頻信號的支持完全沒有考慮。由于以上種種缺陷，DVI 接口已經(jīng)不能更好的滿足整個行業(yè)的發(fā)展

6、需要。因此，無論是 IT 廠商，平板電視制造商，還是好萊塢的眾多 商，都迫切需要一種更好的能滿足未來 行業(yè)發(fā)展的接 術(shù)，也正是基于這些原因，才促使了 標(biāo)準(zhǔn)的誕生。ATypePin 定義腳位配置1TMDS Data2+2TMDS Data2 Shield3TMDS Data24TMDS Data1+接頭分類頻格式，支持八聲道 96kHz 或 聲 192kHz 數(shù)碼音頻傳送。支持 EDID、DDC2B，因此具有 的設(shè)備具有“即插即用”的特點(diǎn)，信號源和顯示設(shè)備之間會自動進(jìn)行“協(xié)商”，自動選擇最合適的視頻/音頻格式。與 DVI 相比 接口的體積更小，DVI 的線纜長度 過 8 米，否則將影響畫面質(zhì)量，

7、而 最遠(yuǎn)可傳輸 15 米。只要一條 纜線，就可以取代最多 13 條模擬傳輸線， 能有效解決家庭 系統(tǒng)背后連線雜亂糾結(jié) 。不僅可以滿足 1080P 的分辨率，還能支持 DVD Audio 等數(shù)字音技術(shù)優(yōu)勢StandardCable 中文規(guī)范名稱：標(biāo)準(zhǔn)線（最高支持1080/60i）StandardCable with Ethernet 標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)線Standard AutomotiveCable 標(biāo)準(zhǔn)車用線High SpeedCable 高速線 （ 支持 1080p、DeepColor、3D）High SpeedCable with Ethernet 高速以太網(wǎng)線B Type總共有 29pin,

8、可傳輸A type 兩倍的 TMDS 資料量， 相對等于 DVI Dual- Link 傳輸， 用于傳輸高分辨率(WQXGA 2560 x1600 以上)。 (因為A type只有 Single-Link 的 TMDS 傳輸， 如果要傳輸成B type 的訊號， 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1.3 IC 出現(xiàn)之前， 市面上大部分的 TMDS Tx、Rx 只能穩(wěn)定在 1 65MHz 以下工作。)PinPin 定義1TMDS Data2+2TMDS Data2 Shield5TMDS Data1 Shield6TMDS

9、 Data17TMDS Data0+8TMDS Data0 Shield9TMDS Data010TMDS Clock+11TMDS Clock Shield12TMDS Clock13CEC14(N.C. on device)15SCL16SDA17DDC/CEC Ground18+5Ver19Hot Plug Detect3TMDS Data24TMDS Data1+5TMDS Data1 Shield6TMDS Data17TMDS Data0+8TMDS Data0 Shield9TMDS Data010TMDS Clock+11TMDS Clock Shield12TMDS Cloc

10、k13TMDS Data5+14TMDS Data5 Shield15TMDS Data5-16TMDS Data4+17TMDS Data4 Shield18TMDS Data4-19TMDS Data3+20TMDS Data3 Shield21TMDS Data3-C Type總共有 19pin, 可以說是縮小版的A type, 但腳位定義有所改變。 主要是用在便攜式裝置上， 例如 DV、數(shù)碼相機(jī)、便攜式多機(jī)等。 現(xiàn)在已有 SONY HDR-DR5E DV 利用此規(guī)格接頭作為影像輸出接口。(常常有人稱為該規(guī)格為 mini-, 這可算是自行胡亂創(chuàng)造的名稱， 實(shí)際上并沒此名稱。)PinPin

11、 定義1TMDS Data2 Shield2TMDS Data2+3TMDS Data24TMDS Data1 Shield5TMDS Data1+6TMDS Data122CEC23(N.C. on device)24(N.C. on device)25SCL26SDA27DDC/CEC Ground28+5Ver29Hot Plug DetectD Type俗稱 Micro是定義為1.4 版本的，保持標(biāo)準(zhǔn)的 19pin .但是尺寸與微型 USB 的接口差不多，尺寸為 2.8 mm 6.4 mm,比 mini(2.42 mm 10.42 mm)小很多，主要應(yīng)用在一些小型的移動設(shè)備上，如，MP

12、4 等等。一端為標(biāo)準(zhǔn)的插頭，一端為 Micro(D type)，目前部份有此接口。PinPin 定義7TMDS Data0 Shield8TMDS Data0+9TMDS Data010TMDS Clock Shield11TMDS Clock+12TMDS Clock13DDC/CEC Ground14CEC15SCL16SDA17(N.C. on device)18+5Ver19Hot Plug Detect1Hot Plug Detect2Utility3TMDS Data2+4TMDS Data2 Shield5TMDS Data2-6TMDS Data1+7TMDS Data1 Sh

13、ield8TMDS Data1-9TMDS Data0+10TMDS Data0 Shield11TMDS Data0-12TMDS Clock+13TMDS Clock Shield14TMDS Clock-15CEC16DDC/CEC Ground17SCL18SDA19+5Ver規(guī)范 1.1，HDCP 規(guī)范 1.1；一輸出兼容性測試和接口電視的兼容性： 同時傳輸音頻和；和 DVI 接口電視的兼容性：只傳輸；和接口的功放的兼容性：只傳輸音頻；判斷標(biāo)準(zhǔn)：接口可以傳輸?shù)囊纛l支持“任何能通過 S/PDIF 輸出的壓縮數(shù)字音頻”和“2/6/8 聲道，32-192KHZ 采樣率的未壓縮的數(shù)字音頻”，

14、可以輸出“I2S（一種數(shù)字傳輸界面，時差性能要優(yōu)于 S/PDIF，適合短距離通訊）和 SPDIF 的音頻”；它總能獲得 CD 的音頻質(zhì)量；接口可以傳輸?shù)闹С帧?080I”，“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(jù)接受端可以接受的狀態(tài)自動輸出“YUV”或“ RGB” 編碼的格式；二端口插拔可靠性測試接口熱插拔可靠性：在碟機(jī)和接受端都工作的狀態(tài)下，插拔接口，兩端的設(shè)備是否工作正常，輸出的音功能是否正常；ESD 測試接口插拔測試：多次插拔接口，測試接口；判斷標(biāo)準(zhǔn)：熱插拔時接受端能正常輸出的音信號，源端系統(tǒng)需仍正常工作；接口插拔最少需要 5000

15、次以上；三輸出的可靠性測試源輸出端驅(qū)動能力測試；連接線的衰減特性測試；高頻和大容量數(shù)據(jù)傳輸可靠性；判斷標(biāo)準(zhǔn)：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）碟片畫面的流暢性；開機(jī)，待機(jī)時，是否輸出正常。 測試規(guī)范的規(guī)范細(xì)節(jié)請參考： 一致性測試規(guī)范 1.1， 測試規(guī)范接收端(Rx)測試EDID 相關(guān)測試項目應(yīng)注意在測試過程中經(jīng)常會失敗在這些與 EDID 測試相關(guān)的項目。如果熟悉規(guī)范的相關(guān)要求，通過相對來說是比較容易的。例關(guān)規(guī)范要求在 EDID的前 128 個字節(jié)中一定要提供“Monitor Range Limit Header” 和 “Monitor Name Head

16、er”，但如果這兩個項目的內(nèi)容分別18 個字節(jié)的話，需要以 0 x0A 為結(jié)尾同時以 0 x20 填充剩余的字節(jié)。另外一個經(jīng)常在 EDID 測試中遇到是，不能將 EDID 中的短型描述符(SVD)模塊與提交的能力申報表(CDF)一致，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。兼容問題四連接線和接口的檢測標(biāo)準(zhǔn)請參考接口和連接線的供應(yīng)商的檢測標(biāo)準(zhǔn)；五工作狀態(tài)下端口輸出測試 1高低溫狀態(tài)：高低壓狀態(tài)：長時間工作狀態(tài)：判斷標(biāo)準(zhǔn)：具體的溫度，電壓和工作時間的參數(shù)參考普通碟機(jī)；在這些狀態(tài)下，需要接口的音功能正常工作；六輸出端口功能測試端口支持 1080I，720

17、P 的格式輸出；端口支持各種壓縮和非壓縮的數(shù)字音頻輸出；自動偵測接受設(shè)備的屏幕比例；判斷標(biāo)準(zhǔn)：在同樣的片源下，輸出圖像效果應(yīng)該比 CVBS 和普通色差“更清晰，無閃爍， 細(xì)節(jié)的表現(xiàn)力上更強(qiáng)，色彩更 真”（可以用晰的 JPEG或 DVD 效果演示碟來演示）；如果接受的電視設(shè)備可以由輸入的數(shù)字音頻信號，接受端應(yīng)該有聲音輸出；輸出端可以自動調(diào)整輸出的寬高比來適應(yīng)接受設(shè)備。TMDS 信號差分阻抗匹配設(shè)計電路板的時候會考慮到 TMDS 信號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(hù)器件或者是抑制 EMI用的共模扼流圈寄生電容太大，導(dǎo)致此項測試失敗?，F(xiàn)在很多用于高速線路

18、的 ESD 保護(hù)器件的供應(yīng)商都會提供的布線方案，而且也會提供阻抗測試圖，可以要求這些廠商提供相關(guān)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(shù)是因為用于電平轉(zhuǎn)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(yīng)該在 10pF 以下。HPD 輸出電壓協(xié)議中當(dāng)+5V 輸入為 0V 時, HPD 電壓應(yīng)大于 0V, 并小于0.4V。這里最簡單的方法是將輸入端口的+5V 電壓串聯(lián)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(guān)電路對 HPD 管腳加以控制，這樣可以主動告知源端設(shè)備下游的設(shè)備是否已準(zhǔn)備好或者告之源端設(shè)備重新開始一些驗證動作， 例如 HDCP 等，這可以增強(qiáng)設(shè)備的兼容性。格式的支持在此項測試中，對所有輸入端口能夠支持的格式會測試支持 50Hz 的設(shè)備對于 50Hz0.5%（即 49.75Hz 和 50.25Hz），和支持 59.94Hz或者 60Hz 的設(shè)備對 59