关于HDMI接口

一、HDMI接口

2002年的4月，日立、松下、飞利浦、Silicon Image、索尼、汤姆逊、东芝共7家公司成立了HDMI组织开始制定新的专用于数字视频/音频传输标准。2002年岁末，高清晰数字多媒体接口(High-definition Digital Multimedia Interface)HDMI 1.0标准颁布。HDMI在针脚上和DVI 兼容，只是采用了不同的封装。与DVI相比，HDMI可以传输数字音频信号，并增加了对HDCP的支持，同时提供了更好的DDC可选功能。HDMI支持 5Gbps的数据传输率，最远可传输15米，足以应付一个1080p的视频和一个8声道的音频信号。而因为一个1080p的视频和一个8声道的音频信号需 求少于4GB/s，因此HDMI还有很大余量。这允许它可以用一个电缆分别连接DVD播放器，接收器和PRR。此外HDMI支持EDID、DDC2B，因此具有HDMI的设备具有“即插即用”的特点，信号源和显示设备之间会自动进行“协商”，自动选择最合适的视频/音频格式。

在HDMI接口中音频、视频数据的传输时可以使用三条TMDS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。

二、HDMI接口连接器
按照电气结构和物理形状的区别，HDMI接口可以分为Type A 、Type B、 Type C三种类型。每种类型的接口分别由用于设备端的插座和线材端的插头组成，使用5V低电压驱动，阻抗都是100欧姆。这三种插头都可以提供可靠的TMDS连接。
Type A型接口
 
A型是标准的19针HDMI接口，普及率最高。
A型的插座成扁平的“D”型，上宽下窄。接口外侧设有一圈厚度为0.5毫米的金属材质屏蔽层，防止来自外界的各种干扰信号。其中用于设备端的插座内径最宽 处14毫米，高4.55毫米。19跟引脚在中心位置分两层排列。每根引脚的宽度为0.45毫米，长度为4.1毫米。A型的插头外径是最宽处13.9毫米， 高4.45毫米。内部的引脚呈环状排列。而HDMI标准规定这些尺寸的误差要控制在相当小的范围内（0.05毫米左右），以保证良好的接触性。
A型接口每个时钟周期可以传输165MHz的像素的信息。
Type B型接口
 
B型接口的物理结构相比于A型接口，基本形状并没有太大变化，都是“D”型。但是其插座端最大宽度达到了21.3毫米，比A型的14毫米足足大了一圈。有29个引脚，可以提供双TMDS传输通道，因此支持更高的数据传输率和Dual-Link DVI连接。
B型接口每个时钟周期可以传送高达330MHz的像素信息。
Type C型接口
 
C型HDMI接口设计目的就是为了紧凑型便携设备，因此C型插座的尺寸只有10.5×2.5毫米，而插头也只有10.42×2.4毫米。非常的小巧。
C型接口每个时钟周期可以传输165MHz的像素的信息。

由于TMDS标准中指出，线缆的长度不得超过15米。因此使用TMDS标准的HDMI接口线缆长度也被限制在15米以内。这个长度对于一般的家用和办公领域来说已经足够了。
带有A型HDMI接口的信号发射装置可以连接到使用B型接口的接收装置上，此时需要一个B到A型的转换接口即可顺利连接。但是需要注意的是，一个带有B型接口的信号发射装置是不可能连接一个带有A类接口的信号接收装置。目前HDMI接口已经可以向下兼容DVI接口，他们之间只需使用专用的转接线缆即可相互转换。

三、针脚定义
 
1.数据通道（TMDS通道）
HDMI的数据通道和DVI的数据通道都采用TMDS信号（最小化传输差分信号）。通过TMDS信号传送音频，视频，以及各种辅助数据 。
信号编码方式：遵循DVI 1.0规格。A型HDMI接口是单链接，B型HDMI接口是双链接（带宽增加一倍）。
视频像素带宽：从25 MHz到340 MHz (A型, HDMI 1.3) 或至 680 MHz (B型)。带宽低于25MHz的视频信号如NTSC 480i将以倍频方式输出。每个像素的容许数据量从24位至48位。支持每秒120张画面，1080p分辨率画面传送以及WQSXGA分辨率。
像素编码方式：RGB 4:4:4，YCbCr 4:4:4 (8-16 bits per component)；YCbCr 4:2:2 (12 bits per component) 。
音频采样率：32 kHz, 44.1 kHz, 48 kHz, 88.2 kHz, 96 kHz, 176.4 kHz, 192 kHz。
音频声道数量：最大8声道。 
音频流规格：IEC61937兼容流，包括高流量无损信号如Dolby TrueHD, DTS-HD Master Audio。
2.CEC通道（必须预留线路但可以不必实现）
CEC全文为Consumer Electronics Control，用来传送工业规格的AV Link协议信号，以便支持单一遥控器操作多台AV机器。为单芯线双向串行总线。
3.DDC通道
DDC全文为Display Data Channel，传送端与接收端可利用DDC通道得知彼此的传送与接收能力，但HDMI仅需单向获知接收端(显示器)的能力。使用100kHz时钟频率的I2C信号。传送数据结构为VESA Enhanced EDID (V1.3)。
3. SCL和SDA
SCL的全文是Serial Clock，SDA的全文是Serial Data。
这两支脚位是用来让source(DVD) 和 display (TV)作沟通，在电视内部都有一个记忆体，存放有这台电视所支持的分辨率，例如：720P 或1080P，如果source(DVD)不知道目前所连接的电视所支持的电视分辨率是多少时，source(DVD) 就不知道要放送出什么分辨率的讯号。因此在一开始source(DVD)会透过这两支脚位去读取电视所支持的分辨率，当source(DVD) 知道后source(DVD) 才放送出符合电视分辨率的影像画面。其中SCL是时钟(CLOCK)脚位，SDA是资料脚位。