HDMI基础知识详解：从接口到传输链路
HDMI基础知识详解：从接口到传输链路
HDMI（High Definition Multimedia Interface）高清多媒体接口是一种广泛应用于各种设备的接口标准，可以同时传送无压缩的音频信号及视频信号。本文将详细介绍HDMI的基本知识、接口类型、引脚定义、传输链路和硬件电路等内容。
1 HDMI 的基本知识
HDMI（High Definition Multimedia Interface）高清多媒体接口。可以同时传送无压缩的音频信号及视频信号。
2 HDMI接口的优点
（a）体积更小。广泛应用于各种设备。
（b）差分传输，抗干扰能力更强。能实现最长20 米的无增益传输。
（c）兼容性好。针对大尺寸数字平板电视进行分辨率优化。
（d）拥有强大的版权保护机制（HDCP），有效防止盗版现象。
（e）支持 24bit 色深处理，（RGB、YCbCr4-4-4、YCbCr4-2-2）。
（f） 一根线缆实现数字音频、视频信号同步传输。
（g）还原度高。数字信号 -> 数字信号。见下图VGA 和 HDMI 接口的显卡传输图像数据流变换图。
（i）数据带宽大。
3 HDMI接口及引脚
3.1 HDMI接口
三种常见的HDMI 接口如下图所示。
（a）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。
（b）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。
（c）HDMI D Type 接口：应用于 HDMI1.4 版本。总共有 19pin，规格为2.8mm×6.4mm。
不同类型的 HDMI 接口之间也可以使用连接线进行转接。常用的HDMI 连接线如下图所示。
3.2 HDMI引脚
HDMI A Type接口、 HDMI C Type接口、HDMI D Type 接口的各引脚名称、功能相同，只是引脚线序不同。
以 HDMI A Type 接口为例，介绍接口各引脚。
HDMI 接口共有 19 个引脚，分上下两排，奇数在上，偶数在下。
根据引脚功能，可以分为 4 类：
（1）TMDS 通道：引脚 1-引脚 12。负责发送音频、视频及各种辅助数据；
（2）DDC 通道：引脚 15、16、17。显示数据通道；
（3）CEC 通道：引脚 13、17。CEC 通道为必须预留线路；
（4）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。
4 HDMI 传输链路
HDMI 系统架构由信源端和接收端组成。每个 HDMI 输入都应该遵循 HDMI 接收端规则， 每个 HDMI 输出都应该遵循 HDMI 信源端规则。
HDMI 数据传输框图如下所示。
HDMI Transmitter：将输入数据和控制信号按照 TMDS 编码方式进行编码，再将编码的数据通过高速串行接口输出到4 个 TMDS 链路层中。
HDMI Receiver：将TMDS 链路上的高速串行数据接收，解串，TMDS 解码。
（1）HDMI 线缆和连接器提供四个差分线对，组成 TMDS 数据和时钟通道，这些通道用于传递视频，音频和辅助数据；
（2）HDMI 提供一个 VESA DDC 通道：用于配置一个单独的信源端和一个单独的接收端交换状态；
（3）可选择的 CEC ：在用户的各种不同的音视频产品中， 提供高水平的控制功能；
（4）可选择的 HDMI 以太网和音频返回（HEAC）：在连接的设备中提供以太网兼容的网络数据和一个和 TMDS 相对方向的音频回返通道；
（5）热插拔检测信号 HDP：当显示器等 HDMI 接口的显示设备通过 HDMI 接口与 HDMI 信源端相连或断开连接时，HDMI 信源端能够通过 HPD 引脚检测出这一事件，并做出响应。