【转载】HDMI接口的工作原理

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HDMI框架图

这张图是HDMI接口的架构示意图。从左边的信号源中你可以看到，HDMI接口的信源可以是任何支持HDMI输出的设备，而接入端也可以是任何带有HDMI输 入接口的设备。无论他们是音频设备、视频设备还是控制设备，HDMI接口都可以应用其中。

在HDMI接口中的数据信号采用的是S最小化传输差分信号协议。这种数据传输协议曾经在DVI接口上得到广泛的应用。而HDMI接口上的数据信号也 沿用了这种协议。这种协议会将标准8bit数据转换为10bit信号，并且在转换过程中使用微分传送。微分传送这种技术也曾经被广泛的应用于千兆以太网的 数据传输中。

在HDMI接口中音频、视频数据的传输时可以使用三条S数据通道。视频信息在传送时被转换城连续的24bit像素数据，每个时钟周期可以传送 10bit的数据。像素时钟周期传输比率大约在25MHz至165MHz之间。一般来说标准的NTSC 480i隔行信号的像素时钟传输比率大约为13.5MHz。若传输信号的比率小于25MHz，HDMI会采用自动循环技术填补码率，将信号的码率提升到 25MHz的水平。而HDMI接口最高每秒可以传输165M像素的数据量，这个数据吞吐能力是相当惊人的。在未来一段时间内足以应付高码率，高数据流家用 电器的信号传输任务。

HDTV最高的标准是1080p，它每屏的分辨率为1920X1080，若每秒传输60帧图像（1080p@60），那么最终的像素时钟传输比率为 124.4MHz。由此看来HDMI接口完全可以从容应付当今的消费电子产品的各项应用。当然HDMI也支持双接口并联模式，那样可以提供惊人的 330MHz传输比率。但是目前这种双并联HDMI接口不会用于一般消费阶层。

在HDMI中所采用的视频信号的编码方式为RGB格式，如YCbCr 4:4:4 或YCbCr 4:2:2格式，他们每个像素都是24bit。YCbCr是一种数字视频信号的格式，它与YPbPr格式相类似。（目前DVD播放机的分量输出都是使用 YCbCr/YPbPr格式）这种视频信号标准也就是我们经常所说的“YUY”。Y的意思是亮度，它并不带有图像颜色的信息。只是负责记录图像中黑色与白 色信息。Cb是图像中蓝色与亮度的差异值（B-Y），而Cr是红色与亮度之间的差异值（R-Y）。那么Y、Cb、Cr这三个值就定义了视频编码时的采样 率。而上文中的“4”代表使用NTSC或PAL制式时的采样率，即13.5MHz。那么我们看到的4:4:4，意思就是Y、Cb、Cr的编码采样率各是 13.5MHz。而我们看到的4:2:2格式中Cb、Cr的采样率各是6.75MHz。那么现在你就能很明显的区分出上面两个YCbCr格式中哪个视频质 量更好了。

在HDMI接口中，音频信号能够使用2至8声道，每个声道的采样率为192KHz。另外HDMI接口也提供了DDC显示数据通道，它会向视频接收装置发送 配置信息和数据格式信息。接收装置可以读取这些E-EDID增强扩展显示识别数据的信息。最后HDMI接口也提供了CEC消费电子控制通道，通过这条通道 可以控制视听设备的工作。