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HDMI的前世今生

高頻高速研究中心 ? 來源:信號完整性與電源完整性 ? 2020-05-19 16:07 ? 次閱讀

2002年,日立、松下、飛利浦、SiliconImage、索尼、湯姆遜、東芝七家公司共同組建了HDMI高清多媒體接口組織,開始著手制定一種符合高清標準的全新數(shù)字化視頻/音頻接口技術(shù),算下來到如今已近小20年了。那么這個技術(shù)好不好用?當(dāng)然,因為一根線就解決了音視頻傳輸問題。回想起小時候接錄像機,VCD時候那費勁的場景,更是感慨科技的進步。

HDMI Type-A 也就是最常見的 HDMI 插頭是在 1.0 版本就沿用至今的,TypeC(mini HDMI)則是 1.3 版推出、Type D(micro HDMI )是在 1.4 版本推出的,但是明顯后兩種應(yīng)用并不普遍,早期的一些平板上還能看到一些,后來就基本沒有了。

HDMI類型

我們以最常見的HDMI A 對A的線材來看,用2張圖就可以很清晰地了解其硬件管腳定義。

HDMI管腳定義

毫無疑問,HMDI從誕生起就是為音視頻傳輸服務(wù)的,那么在圖像分辨率逐步提高的前提下,HDMI也不斷進行了升級,主要就是增加傳輸帶寬,簡單的說就是提高了TMDS這幾組差分線的傳輸速率。

HDMI速率

這里插講一個小話題,圖像的分辨率和傳輸帶寬到底是什么樣的關(guān)系?我們就以現(xiàn)在逐步流行的4k電影來說,分辨率是3840*2160,那么一幀圖像總共就是3840*2160=8294400個像素,HDMI的圖像還需要預(yù)留20%的空白像素,所以真實的一幀圖像的像素是:8294400*1.2=9953280個像素。我們每個像素用3個8bit表示,也就是24位彩色,則總共需要的bit數(shù)是9953280*3*(8+2)=298598400個bit(注意每8bit要加2個控制bit)。每秒刷新60次,即60Hz,那么每秒傳輸?shù)奈粩?shù)是:298598400*60≈1.8e+010,化成以Gbps為單位,則速率為18Gbps,這是TMDS三路的總速率,所以每路的速率為18/3=6Gbps。是不是發(fā)現(xiàn)只有2.0的HDMI才勉強能看4K的電影,所以當(dāng)然要升級。

高速對于迪賽康,顯然不是問題,就算現(xiàn)在最牛的2.1,我們也有自己的夾具。

HDMI2.1夾具

雖然單單的高速不是問題,但是加上距離,那么問題就來了。在電纜里傳輸高速信號是有損耗的,距離越長,損耗越大,還有電磁干擾等其它問題。那么我們?nèi)绾卧陂L距離條件下保證信號的傳輸呢?這個時候就有了光纖HDMI線纜,用光來傳輸信號。

光有什么優(yōu)勢:

零阻抗,信號無壓縮,無信號丟失;

長距離,高帶寬;

沒有電磁干擾。

光纖HDMI線纜

這里要搞明白,光纖其實只是做HDMI高頻“R、G、B、CLOCK”四組光電轉(zhuǎn)換模塊的工作而已。而光纖的優(yōu)勢就在于用一根纖管做足了傳統(tǒng)線材(譬如:R訊號)TMDS 0+、地線、TMDS 0-的三項工作。因此,四組纖管皆在電光及光電轉(zhuǎn)換模塊上,經(jīng)由芯片的計算及調(diào)整,完善地將RGB三原色的SKEW,調(diào)整到“無延遲”或“無超前”的工作狀態(tài)上。另外,工作于CLOCK狀態(tài)下的差異及時鐘同步的功能,也一并在芯片模塊內(nèi)完成。

不論電纜還是光纖,HDMI作為一種全新的數(shù)字多媒體傳輸接口已經(jīng)走過了十幾年的發(fā)展歷程,順利取代了傳統(tǒng)的VGA、DVI接口,雖然現(xiàn)在有說HDMI有可能逐步被興起的TYPE-C取代,但是這一天估計也不會到來的很早。而且當(dāng)使用TYPE-C接口型電纜時,應(yīng)該還是要使用到HDMI的通信協(xié)議的。

未來如何,靜待即可。

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原文標題:SI-list【中國】HDMI的前世今生

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    發(fā)表于 02-21 16:26
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