HDMI基礎知識

From: http://blog.csdn.net/xubin341719/article/details/7713450

說到android的HDMI，從android 2.2、android2.3到android4.0，三星的晶片也做過3sc2440、s5pc110、s5pv210、s5pv310再加上新案四核的samsung exynos 4412，都成三星專業戶了，不過三星晶片HDMI這一塊做的還是很好的。大的問題沒有，就是解一些bug，沒聲音了、映像解析度不對了……所以真正的代碼我也沒看那麼多，先寫一個HDMI的基礎篇吧，看後面有沒有耐心把這塊代碼看一邊。（其實大部分是我工作的筆記，如裡說不明白的話還請大家……）

            我以前做過一段時間電視，這個HDMI還算知道點，不過時間久了就……所以我現常寫工作筆記。前一段時間我們samsung exynos 4210平台的HDMI沒聲音，我請教一同事，是後發現他說“找什麼HDMI的IIS、codecs相關的東西”，我一聽有點傻眼了，總覺得不對呀，可是又想不起來那裡不對， 原理圖上找了一通，沒找到呀。最後發現自己SB了，視頻、音頻同一個資料線上傳輸的，還是原來 的感覺對的，哎還是做過電視，其碼感覺 對了。

先來張圖吧，這樣清楚一點,看下聲音是從那裡傳輸的:

一、HDMI基礎知識

            HDMI(High-DefinitionMultimedia Interface)又被稱為高清晰度多媒體介面,是首個支援在單線纜上傳輸,不經過壓縮的全數字高清晰度、多頻道音訊和智能格式與控制命令資料的數字介面。HDMI介面由Silicon Image美國晶像公司倡導,聯合索尼、日立、松下、飛利浦、湯姆遜、東芝等八家著名的消費類電子製造商聯合成立的工作群組共同開發的。

二、HDMI傳輸原理

            HDMI採用TMDS (TimeMinimized Differential Signal)最小化傳輸差分訊號傳輸技術 , TMDS是一種微分訊號機制,採用的是差分傳動方式 ,是一種利用2個引腳間電壓差來傳送訊號的技術。每一個標準的HDMI串連,都包含了3個用於傳輸資料的TMDS傳輸通道,還有1個獨立的TMDS時鐘通道,以保證傳輸時所需的統一時序。在一個刻度內,每個TMDS通道都能傳送10bit的資料流。而這10bit資料,可以由若干種不同的編碼格式構成。

所用到的術語：

HDMI把視頻訊號分為R、G、B、H、V五種訊號用TMDS技術編碼。

TMDS:這三個通道傳輸R、G、B三原色,HV編碼在B訊號通道裡面傳輸,R、G的多餘位置用來傳輸音頻訊號。

DDC :即顯示資料通道,用來向視頻接收裝置發送配置資訊和資料格式資訊,接收裝置讀取這些

E-EDID(增強擴充顯示識別資料)的資訊。

CEC:即消費電子控制通道,通過這條通道可以控制視聽裝置的工作。

三、HDMI資料容量

            HDMI電路中的時鐘頻率,在1.0版本規定為25MHz-165MHz之間,也就是說一個TMDS通道每秒最多能傳輸165MHz×10bit=1.65Gbit的資料,3個TMDS通道一秒就可以傳輸1.65×3=4.95Gbit的資料,再加上控制資料,用標準方法表示就是4.96Gbps的頻寬;若傳輸訊號的比率小於25MHz,HDMI會採用自動迴圈技術填補碼率,將訊號的碼率提升到25MHz的水平。

如果用像素點來表示,那就是一秒可以傳輸顯示1.65G個像素點(一個完整的像素點資訊由R/G/B三原色資訊構成)所需要的資料量。

            在1.3版本規格中,TMDS串連頻寬從原來最高165MHz提升到340MHz,資料轉送率也從4.96Gbps提升到了10.2Gbps,可以支援支援更高資料量的高清數字流量,如果採用Type B型雙路

TMDS串連,則可以在此基礎上再提升一倍系統頻寬。

四、HDMI資料轉送

            HDMI輸入的源編碼格式包括視頻像素資料(8位)、控制資料(2位)和資料包(4位)。其中資料包中包含有音頻資料和輔助資訊資料。資料轉送過程可以分成三個部分:視頻資料轉送期、島嶼資料轉送期和控制資料轉送期。

視頻資料轉送期:HDMI資料線上傳送視頻像素訊號,視頻訊號經過編碼,產生3路(即3個TMDS資料資訊通道,每路8位)共24位的視頻資料流,輸入到HDMI發射器中。24位像素的視頻訊號通過TMDS通道傳輸,將每通道8位的訊號編碼轉換為10位,在每個10位像素刻度傳送一個最小化的訊號序列,視頻訊號被調製為TMDS資料訊號傳送出去,最後到接受器中接收。

五、HDMI音頻功能

            傳統的數字音頻訊號的傳輸主要依靠兩種途徑:同軸電纜和光纖傳輸。

            同軸電纜傳輸數字音頻訊號是一種非常成熟且高品質的方式。這種介面標準對裝置端的硬體要求較低,但是在傳輸高頻訊號時,容易發生比較大的衰減,影響到最終音質。

            光纖對裝置接收、發射端的同步時許要求非常嚴格,在技術上比同軸要難於實現,但是光纖技術在長距離傳輸方面的優勢非常明顯,不會出現同軸電纜長距離衰減過大的問題,因此也得到了很多有距離限制以及新裝修使用者的青睞。

            HDMI技術則綜合了以上兩者的優點:物理層採用成熟的電纜連線。HDMI理論上可以實現最高20米的無損耗數字音頻訊號傳播,那些對距離有要求的使用者也能較好接受。

六、HDMI介面類型

            常見的HDMI類型有A、B、C三種類型。其中A型是標準的19針HDMI介面,普及率最高;B型介面尺寸稍大,但是有29個引腳,可以提供雙TMDS傳輸通道。而C型介面和A型介面效能一致,但是體

積較小,更加適合緊湊型可攜式裝置使用。介面A、介面B、介面C

 

七、HDMI特點

1、更好的抗幹擾效能,能實現最長20米的無增益傳輸。

2、針對大尺寸數字平板電視解析度進行最佳化,相容性好。

3、支援EDID(注1)和DDC2B(注2)標準,裝置之間可以智能選擇首選的串連方式。

4、擁有強大的著作權保護機制(HDCP(注3)),有效防止盜版現象。

5、支援24bit色深處理,(RGB、YCbCr4-4-4、YCbCr4-2-2)。

6、介面體積小,各種裝置都能輕鬆安裝。

7、一根線纜實現數字音頻、視頻訊號同步傳輸,有效降低使用成本和繁雜程度。

8、完全相容DVI介面標準,使用者不用擔心新舊系統不匹配。

9、支援熱插拔技術。