FPGA之HDMI简介

        HDMI 全称“High Definition Multimedia Interface 高清多媒体接口”。HDMI 接口因为接口体积小各种设备都能轻松安装，抗干扰能力强能实现最长20 米的无增益传输，兼容性好等优点，已逐步取代 VGA 和 DVI 接口，特别是在一些便携设备上，HDMI 接口都成了标准化的配置。

图1 HDMI接口

        HDMI 有  4 种接口类型，其中 HDMI B Type 接口类型未在市场中出现过，市面上流通最广的是 HDMI A Type 、 HDMI C Type 和 HDMI D Type 接口类型。

        HDMI A Type 接口，应用于 HDMI1.0 版本，总共有 19pin ，规格为 4.45mm×13.9mm ，为最常见的 HDMI 接头规格； HDMI C Type 接口，俗称 mini-HDMI ，应用于 HDMI1.3 版本，总共有 19pin ，可以说是缩小版的 HDMI A type ，规格为 2.42mm×10.42mm ，但脚位定义有所改变。主要是用在便携式设备上，例如 DV 、数字相机、便携式多媒体播放机等。由于大小所限，一些显卡会使用 mini-HDMI ，用家须使用转接头转成标准大小的 Type A再连接显示器；HDMI D Type 接口，应用于 HDMI1.4 版本，总共有 19pin ，规格为 2.8mm×6.4mm，但脚位定义有所改变。新的 Micro HDMI 接口将比现在 19 针 MINI HDMI版接口小 50% 左右，可为相机、手机等便携设备带来最高 1080p 的分辨率支持及最快 5GB的传输速度。

        我们以 HDMI A Type 接口为例，结合 HDMI 接口引脚图和各引脚定义表格，对 HDMI 接口各引脚做一下简单介绍：

图2 HDMIA Type 接口引脚图

 图3 HDMI A Type 接口引脚定义

        HDMI 接口共有 19 个引脚，分上下两排，奇数在上，偶数在下，穿插排布。

        TMDS 通道：引脚 1- 引脚 12 。负责发送音频、视频及各种辅助数据；遵循 DVI1.0 规格的信号编码方式；视频像素带宽从 25 MHz 到 340 MHz （ Type A, HDMI 1.3 ）或至680MHz (Type B)。带宽低于 25MHz 的视频信号如 NTSC480i 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 分辨率画面发送以及WQSXGA 分辨率；支持 RGB 、 YCbCr 4:4:4 （8-16 bits per component）、 YCbCr 4:2:2 （ 12 bits per component）、 YCbCr 4:2:0 （ HDMI 2.0 ）等多种像素编码方式；音频采样率支持 32kHz、 44.1kHz 、 48kHz 、 88.2kHz 、 96kHz 、 176.4kHz 、 192kHz 、 1536kHz （ HDMI 2.0）；音频声道数量最大 8 声道。 HDMI 2.0 支持 32 声道。音频流规格为 IEC61937 兼容流，包括高流量无损信号如 Dolby TrueHD 、 DTS-HD Master Audio 。

        DDC 通道：引脚 15 、 16 、 17 。 DDC 全文为 Display Data Channel ，译为 “ 显示数据通道” ；发送端与接收端可利用 DDC 沟道得知彼此的发送与接收能力，但 HDMI 仅需单向获知接收端（显示器）的能力；DDC 通道使用 100kHz 时钟频率的 I²C 信号，发送数据结构为 VESA Enhanced EDID （ V1.3） 。

        CEC 通道：引脚 13 、 17 。 CEC 全文为 Consumer Electronics Control ， CEC 通道为必须预留线路，但可以不必实现，作用是用来发送工业规格的 AV Link 协议信号，以便支持单一遥控器操作多台 AV 机器，为单芯线双向串列总线。

        其他通道：引脚 14 位保留引脚，无连接；引脚 18 为 +5V 电源；引脚 19 位热插拔检测引脚。