HDMI简介

VGA接口

        VGA传输红绿蓝模拟信号和同步信号。因传输的模拟信号,易受干扰,因此,在高分辨率下字体容易虚,信号线长的话,图像有拖尾现象。目前一些显示器已经不带VGA接口,取而代之的是HDMI和DP接口。

        如下图所示,VGA接口传输红绿蓝三路模拟信号。这三路信号是16位的RGB信号,通过阻抗匹配实现的数模转换。 

        VGA 显示器扫描方式从屏幕左上角一点开始,从左像右逐点扫描,每扫描完一行,电子束回到屏幕的左边下一行的起始位置,在这期间,CRT 对电子束进行消隐,每行结束时,用行同步信号进行同步;当扫描完所有的行,形成一帧,用场同步信号进行场同步,并使扫描回到屏幕左上方,同时进行场消隐,开始下一帧。

HDMI接口

        HDMI,高清多媒体接口,能够同时传输视频和音频信号。主要因其带宽高,传输速率快,甚至可以传输无压缩的数字音频和高分辨率的视频信号。

        如下图所示,采用差分信号传输。

 HDMI传输协议

        HMDI采用的是TMDS传输标准。如下图所示为TMDS的发送端和连接端示意图,分为四个通道,前三个用于传输RGB以及控制信号,最后一个通道用于传输时钟,独立的时钟通道有助于接收端数据恢复。若每个像素深度24位,那么RGB分别为8位。通过编码将其转换为10位的字符。再通过并串转换(serializer)成串行数据,通过tmds通道传输。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。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。这就是 DVI 和 HDMI 协议之间最主要的差别。   (DVI只传输视频信号,不能同时传输音频)

    

        每个通道输入的视频像素数据都要使用 TMDS 编码算法进行编码。每个 8-bit 的数据都将被转换成 460 个特定 10-bit 字符中的一个。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。同时,每个编码后的10-bit 字符中状态跳转(“由 1 到 0”或者“由 0 到 1”)的次数将被限制在五次以内。

        除了视频数据之外,每个通道 2-bit 控制信号的状态也要进行编码,编码后分别对应四个不同的 10-bit控制字符,分别是 10'b1101010100,10'b0010101011,10'b0101010100,和 10'b1010101011。可以看出,每个控制字符都有七次以上的状态跳转。视频字符和控制字符状态跳转次数的不同将会被用于发送和接收设备的同步。

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