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高清多媒体接口HDMI技术原理解析

  高清多媒体接口HDMI是现在DVI接口的后继技术,更是新一代电子产品的重要技术之一。由于是DVI的延续因此协议与DVI标准连接使用的协议也是相同的。

  而音频和视频数据则通过3个TMDS数据通道来传输。基于DVD音频标准,HDMI支持1-8组非压缩音频传输,音频支持48,96 or 192 kHz等多种采样率。而HDMI到DVI 无须转换,HDMI标准将8位的数据通过编码变成10位的信号,以差分传动方式传送。根据视频格式,HDMI可以传输不同数量的采样率在192KHZ的压缩音频。在这里,视频信息以每24bit像素为一组的序列传输,同时以单位点时钟周期传输10bit的速度传输。这里的点时钟周期定义为每传输1个点(象素)所需的时间,数值上等于位传输周期的10倍。状况是否在规格内,这也是判断讯号质量的基准。

  HDMI标准可以达到每秒传输1650万点象素的速度。HDMI 1.3将升级340MHz,从这个数据我们也可以算出HDMI 1.3 能够传输的最大分辨率。HDMI 1.3以前版本的点时钟频率的范围可在25 MHz~165 MHz之间,但如果某种屏幕格式可以使用低于25 MHz的点时钟频率传输的话(例如,NTSC480i标准[480行,non-interlaced扫描]可以用13.5MHz的点时钟频率传输),那么它就可以用象素重复法(pixel repetition technique)来传输。

  如果按目前视频最高的屏幕分辨率1080p (1920x1080)来算,假设其刷新率为60 MHz,可以算出其需要124.4MHz的传输速率。显然HDMI 1.2版本仍然可以,最新的1.3版本就更不用说了。而且HDMI 1.3版本在双连接下可以达到680MHz的传输速率,甚至可以支持更高商用产品的分辨率。为了使你更好地理解点时钟的概念以及其重要性,我们以HDTV的720p分辨率为例来说明一下。720p代表着1280x720的分辨率。1280 x 720的乘积就是屏幕的象素数,再乘上帧速(在这里即屏幕刷新频率,或垂直频率),就可以得到在该分辨率下每秒传输的象素总点数。例如1280 x 720的分辨率,60Hz的刷新率,则每秒传输55,296,000点象素,也即55.3 MHz。因为HDMI标准可以达到每秒传输1650万点象素的速度,所以传输1280 x 720分辨率的数据绰绰有余。

  总的来说,DVI产生于电脑平台,支持的原色有限制,而HDMI却可以支持12bit数字视频信号。因此为了欣赏更丰富的到色彩,更多绚丽的画面,HDMI的出现是必然的趋势。

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