HDMI系統(tǒng)架構定義為由源和接收器組成。給定的設備可能具有一個或多個HDMI輸入和一個或多個HDMI輸出。這些設備上的每個HDMI輸入都應遵循HDMI接收器的所有規(guī)則，每個HDMI輸出應遵循HDMI源的所有規(guī)則。
如圖3-1所示，HDMI電纜和連接器帶有四個差分對，它們構成了TMDS數(shù)據(jù)和時鐘通道。這些通道用于傳輸視頻，音頻和輔助數(shù)據(jù)。另外，HDMI帶有VESA DDC通道。DDC用于單個源和單個接收器之間的配置和狀態(tài)交換。可選的CEC協(xié)議可在用戶環(huán)境中的所有各種視聽產(chǎn)品之間提供高級控制功能。
可選的HDMI以太網(wǎng)和音頻回傳通道（HEAC）在連接的設備和音頻回傳通道之間以與TMDS相反的方向提供以太網(wǎng)兼容的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡。
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音頻，視頻和輔助數(shù)據(jù)通過三個TMDS數(shù)據(jù)通道傳輸。通常以視頻像素速率運行的TMDS時鐘在TMDS時鐘通道上傳輸，并且被接收機用作三個TMDS數(shù)據(jù)通道上數(shù)據(jù)恢復的頻率參考。
在源頭，TMDS編碼將每個TMDS數(shù)據(jù)通道的8位轉換為10位DC平衡的，最小化轉換的序列，然后以每TMDS時鐘周期10位的速率跨線對串行傳輸。
視頻數(shù)據(jù)的像素大小可以為24、30、36或48位。默認的24位色深的視頻以等于像素時鐘速率的TMDS時鐘速率傳輸。使用相應較高的TMDS時鐘速率傳輸較高的色深。TMDS速率低于25MHz的視頻格式（例如 可以使用像素重復方案傳輸480i / NTSC的13.5MHz。視頻像素可以RGB，YCBCR 4：4：4或YCBCR 4：2：2格式編碼。
為了跨TMDS通道傳輸音頻和輔助數(shù)據(jù)，HDMI使用數(shù)據(jù)包結構。為了獲得音頻和控制數(shù)據(jù)的更高可靠性，此數(shù)據(jù)使用BCH糾錯碼進行保護，并使用特殊的糾錯編碼進行編碼，以生成要發(fā)送的10位字。
基本音頻功能包括單個IEC 60958 L-PCM音頻流，采樣率為32kHz，44.1kHz或48kHz。這可以容納任何正常的立體聲流。HDMI可以選擇以高達192KHz的采樣率和3至8個音頻通道傳輸此類音頻。HDMI還可以以高達24.576Mbps的比特率傳輸IEC 61937壓縮（例如環(huán)繞聲）音頻流。
HDMI還可以傳輸2到8通道的一位音頻和壓縮格式的一位音頻，稱為DST。
源使用DDC讀取接收器的增強型擴展顯示標識數(shù)據(jù)（E-EDID），以發(fā)現(xiàn)接收器的配置和/或功能。
Utility Line用于擴展的可選功能，例如補編2中指定的HEAC。

物理

設備的外部HDMI連接應通過五個指定的HDMI連接器之一（類型A，類型B，類型C，類型D或類型E）進行顯示。此連接器可以直接連接到設備，也可以通過電纜適配器連接。
隨設備一起提供。
所有五個連接器都承載所有必需的HDMI信號，包括TMDS鏈接。
B型連接器稍大一些，并帶有第二條TMDS鏈接，這對于使用雙鏈接支持非常高分辨率的顯示器是必需的。
C型連接器承載與A型相同的信號，但結構更緊湊，適用于移動應用。
D型連接器承載與A型相同的信號，但比C型更為緊湊。E型連接器承載與A型相同的信號，適用于汽車應用。
根據(jù)支持的時鐘頻率，電纜分為兩類。
除汽車應用外，在滿足附錄2中的其他電纜規(guī)范后，此處指定的兩種電纜都可以支持HEAC應用。

為了支持大于165Mpixels / sec的DVI信號，必須使用B型連接器的雙鏈路功能。為了支持小于或等于165Mpixels / sec的DVI信號，應使用單鏈路操作。
為了支持高速HDMI信號，可以使用B型連接器的雙鏈路功能。HDMI的單鏈路到雙鏈路交叉頻率將在將來的規(guī)范中定義，并且將大于340Mpixels / sec。雙鏈路不能用于低于該交叉頻率的格式。
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A型為19Pin,HDMI B型為29Pin,HDMI C型為19Pin(俗稱MINI HDMI)，HDMI D型為19Pin(Micro HDMI)。HDMI接口分公頭（plug）和母頭（socket）。

HDMI 物理接口序號

一個TMDS差分對的概念圖如圖4-22所示。TMDS技術使用電流驅動在直流耦合傳輸線的Sink端產(chǎn)生低壓差分信號。鏈路參考電壓AVcc設置差分信號的高電壓電平，而低電壓電平則由HDMI源的電流源和接收器處的終端電阻確定。終端電阻（RT）和電纜的特性阻抗（Z0）必須匹配。

單端差分信號表示差分對的正端或負端，如圖4-23所示。信號的標稱高電平電壓為AVcc，信號的標稱低電平電壓為（AVcc-Vswing）。由于擺幅在線對上是差分的，所以線對上的凈信號的擺幅是單端信號的兩倍，即2􀂷Vswing。
如圖4-24所示，差分信號在正Vswing和負Vswing之間擺動。
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所有TMDS時鐘和數(shù)據(jù)信號抖動規(guī)范都是相對于以下定義的理想恢復時鐘指定的。數(shù)據(jù)抖動不是用數(shù)字指定的，而是當使用理想恢復時鐘作為觸發(fā)源測量TMDS數(shù)據(jù)信號時，HDMI設備或電纜應遵守適當?shù)难蹐D。
TMDS時鐘信號可能包含低頻抖動分量（通常由Sink的時鐘恢復電路跟蹤）和高頻分量（通常不會跟蹤）。
理想恢復時鐘的目的是當用作眼圖和時鐘抖動規(guī)范的觸發(fā)器時，能夠準確表示鏈路性能。時鐘抖動與數(shù)據(jù)抖動的關系僅由眼罩間接指定。
出于抖動和眼圖規(guī)范的目的，相對于TMDS時鐘信號定義了理想恢復時鐘。當將TMDS時鐘信號輸入到PLL時，理想恢復時鐘應等效于具有抖動傳遞函數(shù)的理想PLL（理想時鐘恢復單元）所產(chǎn)生的信號，如公式4-1所示。該抖動傳遞函數(shù)具有低通濾波器的特性，具有20dB /十倍頻滾和–3dB點為4MHz。
為了進行合規(guī)性測試，時鐘恢復單元用于生成恢復時鐘，該時鐘近似于理想恢復時鐘。該恢復時鐘用于測量抖動和眼圖。
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4.2.4 HDMI源TMDS特性HDMI需要直流耦合的TMDS鏈路。電源測試應使用圖4-29所示的測試負載進行，AVcc設置為3.3V。TP1代表插座的連接點。

將表4-23中指定的單端擺幅電壓（Vswing）與15％的過沖（傳統(tǒng)）和表4-24的下沖限制相結合，可以計算最小和最大高電平電壓（Vhigh）以及接口上允許的低電平電壓（Vlow）。

在驅動時鐘和數(shù)據(jù)信號時，對于表4-22中指定的所有工作條件，該源應滿足表4-23中的DC規(guī)范。Vswing參數(shù)是在振鈴消退后，單端最常見的高電平電壓（將通過直方圖測量顯示）與最常見的低電平電壓之間的差。

建議具有更高速度的信號源結合有效量的信號源端接，尤其是在使用C型連接器的情況下。此端接通常會降低每個單端信號的平均DC電平。放寬的VH和VL參數(shù)允許這種實現(xiàn)。
在表4-22中指定的所有工作條件下，電源應符合表4-24中的AC規(guī)范。上升和下降時間定義為被測器件標稱擺幅電壓（Vswing）的20％至80％之間的信號轉換時間。
源對對內(nèi)時滯是在給定差分對的真實信號和互補信號之間在TP1處測得的最大允許時間差（從低到高和從高到低的轉換）。在真實信號和互補信號的單端信號擺幅的中點測量該時間差。源對之間的時滯是在TP1上測得的任何兩個不構成差分對的單端數(shù)據(jù)信號之間的最大允許時間差（在從低到高和從高到低的轉換上）。

電源的設計應考慮到電纜組件和接收器的100歐姆差分阻抗（請參閱表4-29）。
對于在表4-22中規(guī)定的所有工作條件下且如圖4-29所示終止時的所有通道，信號源的TP1輸出電平應滿足圖4-30的眼圖要求。該要求指定了最小的眼圖張開以及絕對的最大和最小電壓。時間軸被歸一化為工作頻率下的位時間。
當差分信號具有最小擺幅（800mV）時，絕對幅度限制在圖4-30中允許最大下沖25％（平均差分擺幅電壓），而對于更高的擺幅則具有更大的下沖。過沖限制僅由歸一化眼圖上方和下方所示的±780mV的絕對最大/最小電壓施加。

將表4-23中指定的單端擺幅電壓（Vswing）與15％的過沖（傳統(tǒng)）和表4-24的下沖限制相結合，可以計算最小和最大高電平電壓（Vhigh）以及接口上允許的低電平電壓（Vlow）。
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請注意，這些極端情況的組合并不構成唯一有效的眼睛。
源眼圖測試程序在HDMI一致性測試規(guī)范中定義。
4.2.5 HDMI接收器TMDS特性HDMI接收器電氣測試應使用測試信號發(fā)生器執(zhí)行，如圖4-31所示。
如果在上電或其他電源轉換期間，接收器在任何TMDS線上斷言過高或過低的電壓（例如，超出DVI 1.0規(guī)范中的最大額定值），則可能存在電源損壞的風險。
接收器應滿足表4-25，表4-26和表4-27中列出的信號要求。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 在TMDS時鐘頻率高于165MHz的情況下，應用參考電纜均衡器后，如果接收到符合圖4-32眼圖的任何信號，則接收器應以10-9或更高的TMDS字符錯誤率恢復每個通道上的數(shù)據(jù)。。

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4.2.7 + 5V電源信號HDMI連接器提供了一個引腳，可讓信號源為電纜和接收器提供+5.0 V的電壓。
每當HDMI源使用DDC或TMDS信號時，所有HDMI源均應斷言+ 5V電源信號。源驅動的電壓應在表4-34中為TP1電壓指定的限制內(nèi)。HDMI源應具有不超過0.5A的+ 5V電源信號過流保護。
所有HDMI源均應能夠向+ 5V電源引腳提供至少55 mA的電流。
接收器從+ 5V電源引腳汲取的電流不得超過50 mA。接收器通電后，從+ 5V電源信號中汲取的電流不得超過10mA。接收器應假定在表4-34中為TP2電壓指定的范圍內(nèi)的任何電壓都表明已連接一個源并將電源施加到+ 5V電源信號。
即使將電纜組件連接到提供不超過55mA的電源，電纜組件也應能夠至少向+ 5V電源引腳提供50mA的電流。
+ 5V電源信號的返回是DDC / CEC接地信號。

4.2.8 DDC顯示數(shù)據(jù)通道（DDC）I / O和電線（SDA，SCL，DDC / CEC地線）應滿足I2C總線規(guī)范版本2.1第15節(jié)“標準模式”中指定的要求。
設備。
請注意，I2C總線規(guī)范第17.2節(jié)“快速模式I2C總線的開關上拉電路”中有關高電容環(huán)境的討論也可以應用于HDMI環(huán)境。
HDMI設備應具有符合表4-35，表4-36和表4-37中所示值的DDC電氣特性。
確切的方法和測量步驟寫在HDMI一致性測試規(guī)范中。
在某些情況下，只要滿足所有I2C時序要求，就可以在電纜中插入緩沖器或I2C“加速器”。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 請注意，許多接收器設備只是通過1000歐姆電阻將HPD信號連接到+ 5V電源信號。
因此，對于信源，可能有必要下拉HPD信號，以便可靠地區(qū)分浮動（斷開）的HPD和高電壓電平的HPD信號。
4.2.10 CEC線路所有產(chǎn)品（包括未實施CEC協(xié)議的產(chǎn)品）均需要以下線路特性。
附錄1中提供了對那些實現(xiàn)CEC協(xié)議的設備的進一步要求。CEC信號的接地參考是DDC / CEC接地信號。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

信號和編碼

圖5-1所示，一條HDMI鏈路包括三個TMDS數(shù)據(jù)通道和一個TMDS時鐘通道。TMDS時鐘通道始終以與傳輸視頻的像素速率成比例的速率運行。在TMDS時鐘通道的每個周期內(nèi)，三個TMDS數(shù)據(jù)通道中的每一個都發(fā)送一個10位字符。使用幾種不同的編碼技術之一對該10位字進行編碼。
源編碼邏輯的輸入流將包含視頻像素，數(shù)據(jù)包和控制數(shù)據(jù)。
分組數(shù)據(jù)包括音頻和輔助數(shù)據(jù)以及相關的糾錯碼。
這些數(shù)據(jù)項以多種方式處理，并以每個TMDS通道2位控制數(shù)據(jù)，4位分組數(shù)據(jù)或8位視頻數(shù)據(jù)的形式呈現(xiàn)給TMDS編碼器。源在任何給定的時鐘周期內(nèi)對這些數(shù)據(jù)類型之一進行編碼或對保護帶字符進行編碼?

5.1.2操作模式概述HDMI鏈接以以下三種模式之一進行操作：視頻數(shù)據(jù)周期，數(shù)據(jù)島周期和控制周期。在視頻數(shù)據(jù)周期期間，傳輸活動視頻線的活動像素。
在“數(shù)據(jù)島”期間，使用一系列數(shù)據(jù)包傳輸音頻和輔助數(shù)據(jù)。
當不需要傳輸視頻，音頻或輔助數(shù)據(jù)時，將使用控制周期。非控制期間的任何兩個期間之間都需要一個控制期間。
下圖顯示了每個期間的放置示例。

視頻數(shù)據(jù)周期使用最小化過渡的編碼來編碼每個通道8位，或每個像素總共24位。數(shù)據(jù)島周期使用類似的最小化轉換編碼TMDS減少錯誤編碼（TERC4）進行編碼，該編碼每通道傳輸4位，或每個TMDS時鐘周期總共傳輸12位。
在控制周期內(nèi)，每個TMDS時鐘使用過渡最大化編碼對每個通道2位或總共6位進行編碼。這6位是HSYNC，VSYNC，CTL0，CTL1，CTL2和CTL3。
在每個控制周期即將結束時，使用CTLx位的前同步碼指示下一個數(shù)據(jù)周期是視頻數(shù)據(jù)周期還是數(shù)據(jù)島周期。
每個視頻數(shù)據(jù)周期和數(shù)據(jù)島周期都從前導保護帶開始，該保護帶設計用于確定從控制周期到數(shù)據(jù)周期的過渡。該領導警戒帶由兩個特殊字符組成。
數(shù)據(jù)島時間段也受尾隨保護帶的保護，該保護帶旨在為過渡到控制時間段提供可靠的確定。
下表顯示了每種操作模式下使用的編碼類型和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。

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5.2工作模式5.2.1控制周期控制周期用于傳輸前同步碼。接收器還將控制周期用于字符同步。
HDCP指定的增強加密狀態(tài)信令ENC_EN代碼（CTL0：3 = 1001）不得用作HDCP指定的機會窗口期間的正確ENC_EN。5.2.1.1前導碼每個視頻數(shù)據(jù)周期或數(shù)據(jù)島周期之前緊接的是前導碼。這是八個相同的控制字符的序列，用于指示即將到來的數(shù)據(jù)周期是視頻數(shù)據(jù)周期還是數(shù)據(jù)島。CTL0，CTL1，CTL2和CTL3的值指示隨后的數(shù)據(jù)周期的類型。其余控制信號HSYNC和VSYNC在此序列中可能會有所不同。

“視頻數(shù)據(jù)周期”類型指示以下數(shù)據(jù)周期包含從視頻保護帶開始的視頻數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)島類型表示從數(shù)據(jù)島保護帶開始，以下數(shù)據(jù)周期是符合HDMI的數(shù)據(jù)島。
按照此順序從TMDS控制字符到保護帶字符的過渡標識了數(shù)據(jù)周期的開始。
除非在前同步碼期間正確使用，否則不得傳輸數(shù)據(jù)島前同步碼控制代碼（CTL0：3 = 1010）。
5.2.1.2字符同步TMDS接收器需要確定串行數(shù)據(jù)流中字符邊界的位置。
一旦在所有數(shù)據(jù)通道上建立了字符邊界，就將接收器定義為與串行流同步，并且可以從數(shù)據(jù)通道中恢復TMDS字符以進行解碼。TMDS數(shù)據(jù)流為解碼器同步提供周期性提示。
在視頻數(shù)據(jù)周期和數(shù)據(jù)島周期中使用的TMDS字符包含五個或更少的過渡，而在控制周期中使用的TMDS字符包含七個或更多的過渡。在控制周期內(nèi)傳輸?shù)淖址母咿D換內(nèi)容構成了解碼器處字符邊界同步的基礎。盡管這些字符在串行數(shù)據(jù)流中不是唯一的，但是它們足夠相似，以至于解碼器可以在傳輸?shù)耐介g隔內(nèi)唯一地檢測到它們的連續(xù)性。此檢測的確切算法是實現(xiàn)細節(jié)，超出了本文檔的范圍，但是定義了接收器同步的最低條件。
要求接收器在任何長度大于或等于tS，min（12）個字符的控制周期內(nèi)與數(shù)據(jù)流建立同步。
還要求源偶爾根據(jù)表5-4發(fā)送擴展的控制周期。

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5.2.2視頻數(shù)據(jù)周期視頻數(shù)據(jù)周期用于承載活動視頻線的像素。
每個視頻數(shù)據(jù)周期之前都有上述的前同步碼。
在序言之后，視頻數(shù)據(jù)周期以兩個字符的視頻領先保護帶開始。
視頻數(shù)據(jù)期間沒有尾隨保護帶。
在有效視頻周期內(nèi)，在每個TMDS時鐘周期內(nèi)使用TMDS轉換最小化編碼對24位像素數(shù)據(jù)進行編碼。
5.2.2.1視頻保護帶表

5-5視頻主要保護帶值情況（TMDS通道號）：

0：q_out [9：0] = 0b1011001100;

1：q_out [9：0] = 0b0100110011;

2：q_out [9：0] = 0b1011001100; endcase

5.2.3數(shù)據(jù)島時段

5.2.3.1數(shù)據(jù)島概述數(shù)據(jù)島用于承載音頻樣本數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包。
此輔助數(shù)據(jù)包括InfoFrame和描述活動音頻或視頻流或描述Source的其他數(shù)據(jù)。
每個數(shù)據(jù)島前面都有一個前導，如上所述。
在序言之后，每個島嶼都以領隊為首。
然后是數(shù)據(jù)島的第一個數(shù)據(jù)包。
在數(shù)據(jù)島的每個TMDS時鐘周期（包括保護帶）中，TMDS通道0的位0和1傳輸HSYNC和VSYNC的編碼形式。
TMDS通道0的位2用于發(fā)送數(shù)據(jù)包頭。
TMDS通道1和2的所有四個位都用于數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)，如圖5-3所示。
每個數(shù)據(jù)包的長度為32個像素，并受BCH ECC保護，以進行糾錯和檢測。
在數(shù)據(jù)島期間，三個TMDS通道中的每個通道都使用TMDS減少錯誤編碼（TERC4）傳輸從4位輸入字編碼的一系列10位字符。
TERC4通過僅選擇具有高固有錯誤避免能力的10位代碼來顯著降低鏈路的錯誤率。
在最后一個數(shù)據(jù)包之后，數(shù)據(jù)島的最后兩個字符是尾隨保護帶。

數(shù)據(jù)島保護帶5.2.3.2島的放置和持續(xù)時間要求信號源確定相對于視頻信號的水平和垂直消隱周期以及同步信號的數(shù)據(jù)島的時間放置和持續(xù)時間。
它應遵守以下規(guī)定。
所有TMDS控制周期應至少長tS，min（12）個字符（像素）。
數(shù)據(jù)島應至少包含一個數(shù)據(jù)包，并將其最小大小限制為36個像素。
離島應包含整數(shù)個數(shù)據(jù)包。
為了確保數(shù)據(jù)島內(nèi)數(shù)據(jù)的可靠性，應將其限制為18個數(shù)據(jù)包或更少。
在隨后的視頻數(shù)據(jù)周期之間可能會出現(xiàn)零個，一個或多個數(shù)據(jù)島。
在傳輸視頻時，應在每兩個視頻場之間傳輸至少一個數(shù)據(jù)島。
5.2.3.3數(shù)據(jù)島保護帶數(shù)據(jù)島內(nèi)的前兩個數(shù)據(jù)字符是前導保護帶。
數(shù)據(jù)島中的最后兩個數(shù)據(jù)字符是后衛(wèi)保護帶。
在數(shù)據(jù)島保護帶期間，通道0被編碼為四個TERC4值之一。
根據(jù)HSYNC和VSYNC的值，這些TERC4值（D [3：0]）為0xC，0xD，0xE和0xF。
表5-6數(shù)據(jù)島前導和尾隨保護帶值的情況（TMDS通道號）：

0：q_out [9：0] = n.a .;

1：q_out [9：0] = 0b0100110011;

2：q_out [9：0] = 0b0100110011; endcase

5.2.3.4數(shù)據(jù)島包構造數(shù)據(jù)島內(nèi)的所有數(shù)據(jù)都包含在32個時鐘包中。
數(shù)據(jù)包包括一個數(shù)據(jù)包頭，一個數(shù)據(jù)包主體（由四個子數(shù)據(jù)包組成）和相關的糾錯位。
每個子分組包括56位數(shù)據(jù)，并由另外8位BCH ECC奇偶校驗位保護。
子數(shù)據(jù)包0及其對應的奇偶校驗位構成BCH塊0。此塊被映射到通道1和通道2的位0。這樣，BCH塊0的64位在32個像素的過程中傳輸。
同樣，BCH塊1（子數(shù)據(jù)包1和奇偶校驗）被映射到通道1和2的位1。
在下表中，標頭字節(jié)表示為HB0，HB1和HB2，子數(shù)據(jù)包字節(jié)表示為SB0至SB6。
子數(shù)據(jù)包0字節(jié)0到6（SB0-SB6）也被指定為數(shù)據(jù)包字節(jié)0到6（PB0-PB6）。
子數(shù)據(jù)包1字節(jié)0到6（SB0-SB6）也被指定為數(shù)據(jù)包字節(jié)7到13（PB7-PB13）。
子數(shù)據(jù)包2字節(jié)0到6（SB0-SB6）也被指定為數(shù)據(jù)包字節(jié)14到20（PB14-PB20）。
子數(shù)據(jù)包3字節(jié)0到6（SB0-SB6）也被指定為數(shù)據(jù)包字節(jié)21到27（PB21-PB27）。
如圖5-4所示。

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視頻編碼

5.4.4視頻數(shù)據(jù)編碼

5.4.4.1視頻數(shù)據(jù)編碼以下是在視頻數(shù)據(jù)傳輸期間使用的編碼算法的說明。
給出了編碼器的詳細描述。
其他實現(xiàn)也是可能的，并且被允許，但是給定相同的輸入字符序列，要求它們產(chǎn)生與所描述的編碼器生成的相同的輸出（10位）字符序列。
在視頻數(shù)據(jù)中，每個10位字符代表8位像素數(shù)據(jù)，編碼后的字符可提供近似的DC平衡以及數(shù)據(jù)流中過渡次數(shù)的減少。
活動數(shù)據(jù)周期的編碼過程可以分為兩個階段。
第一級從輸入的8位中產(chǎn)生最小轉換的9位代碼字。
第二階段產(chǎn)生一個10位代碼字，即完成的TMDS字符，它將管理所傳輸字符流的總體DC平衡。
編碼器第一級產(chǎn)生的9位代碼字由輸入8位中出現(xiàn)的轉換的8位表示以及一個位標志（表示使用兩種方法中的哪一種來描述）構成。
過渡。
在這兩種情況下，輸出的LSb與輸入的LSb匹配。
建立起始值后，輸出字的其余7位從輸入的每個位與先前導出的位的順序異或（XOR）或異或（XNOR）函數(shù)得出。
在XOR和XNOR邏輯之間進行選擇，以使編碼的值包含最少的可能轉換，并且碼字的第9位用于指示是使用XOR還是XNOR函數(shù)導出輸出碼字。
對該9位代碼字的解碼僅是對代碼的相鄰位應用XOR或XNOR門的問題，而從解碼器輸入到解碼器輸出的LSb不變。
編碼器的第二級通過選擇性地反轉由第一級產(chǎn)生的9位代碼字的8個數(shù)據(jù)位，對傳輸?shù)牧鲌?zhí)行近似的DC平衡。
將第十位添加到代碼字，以指示何時進行了反轉。
編碼器根據(jù)在傳輸流中跟蹤的一和零之間的運行差異以及在當前代碼字中找到的一和零的數(shù)量，確定何時反轉下一個字符。
如果傳輸?shù)谋忍剡^多，并且輸入中的比特大于零，那么代碼字將被反轉。
通過基于TMDS字符的第十位對輸入代碼字進行條件反轉，可以簡單地在信宿處對源處的這種動態(tài)編碼決策進行解碼。
圖5-7用表5-35的定義指定了TMDS代碼映射。
編碼器產(chǎn)生460個唯一的10位字符之一。
在視頻數(shù)據(jù)周期內(nèi)，編碼器不得生成任何其他10位字符。
進入視頻數(shù)據(jù)周期后，編碼器應將數(shù)據(jù)流視差（cnt）視為零。

?

視頻部分

6視頻

6.1概述

HDMI允許傳輸和顯示任何視頻格式時序。
為了使產(chǎn)品之間的互操作性最大化，已經(jīng)定義了常見的DTV格式。
這些視頻格式時序定義像素和行數(shù)，時序，同步脈沖位置和持續(xù)時間，以及格式是隔行格式還是逐行格式。
HDMI還允許使用供應商特定的格式。
鏈路上承載的視頻像素應采用以下三種不同的像素編碼之一：RGB 4：4：4，YCBCR 4：4：4或YCBCR 4：2：2。
HDMI源基于源視頻的特性，源上可能的格式和像素編碼轉換以及接收器的格式和像素編碼功能以及偏好來確定所傳輸信號的像素編碼和視頻格式。
6.2視頻格式支持為了在視頻源和接收器之間提供最大的兼容性，已為源和接收器指定了特定的最低要求。
6.2.1格式支持要求除CEA-861-D中指定的要求以外，以下某些支持要求。
?HDMI源應至少支持以下視頻格式時序之一：?640x480p @ 59.94 / 60Hz?720x480p @ 59.94 / 60Hz?720x576p @ 50Hz?HDMI Source能夠使用以下任意格式傳輸以下任何視頻格式時序 其他分量模擬或未壓縮的數(shù)字視頻輸出，應能夠通過HDMI接口傳輸該視頻格式時序。
??1280x720p @ 59.94 / 60Hz?1920x1080i @ 59.94 / 60Hz?720x480p @ 59.94 / 60Hz?1280x720p @ 50Hz?1920x1080i @ 50Hz?720x576p @ 50Hz?接受60Hz視頻格式的HDMI接收器應支持640x480p @ 59.94 / 60Hz和720x480 59.94 / 60Hz視頻格式時序。
?接受50Hz視頻格式的HDMI接收器應支持640x480p @ 59.94 / 60Hz和720x576p @ 50Hz視頻格式時序。
?接受60Hz視頻格式并支持HDTV功能的HDMI接收器應支持1280x720p @ 59.94 / 60Hz或1920x1080i @ 59.94 / 60Hz視頻格式時序。

?接受50Hz視頻格式并支持HDTV功能的HDMI接收器應支持1280x720p @ 50Hz或1920x1080i @ 50Hz視頻格式時序。
?能夠使用任何其他分量模擬或未壓縮的數(shù)字視頻輸入接收以下任何視頻格式定時的HDMI接收器，應能夠通過HDMI接口接收該格式。
?1280x720p @ 59.94 / 60Hz?1920x1080i @ 59.94 / 60Hz?1280x720p @ 50Hz?1920x1080i @ 50Hz附錄F中提供了有關源和接收器處理視頻格式的其他建議。
6.2.2視頻控制信號：HSYNC，VSYNC在數(shù)據(jù)島期間，HDMI使用通道0上的編碼位承載HSYNC和VSYNC信號。在視頻數(shù)據(jù)周期內(nèi)，HDMI不承載HSYNC和VSYNC，接收器應假定這些信號仍然存在 不變。
在控制期間，HDMI通過在TMDS通道0上使用四個不同的控制字符來傳輸HSYNC和VSYNC信號。
6.2.3像素編碼要求

HDMI上只能使用RGB 4：4：4，YCBCR 4：2：2和YCBCR 4：4：4（如6.5節(jié)中指定）的像素編碼。
所有HDMI源和接收器均應能夠支持RGB 4：4：4像素編碼。
只要該設備能夠跨任何其他分量模擬或數(shù)字視頻接口傳輸色差色彩空間，則所有HDMI源均應支持YCBCR 4：2：2或YCBCR 4：4：4像素編碼，除非需要該設備 將RGB視頻轉換為YCBCR，以滿足此要求。
當該設備能夠支持與任何其他分量模擬或數(shù)字視頻輸入的色差色彩空間時，所有HDMI接收器均應能夠支持YCBCR 4：4：4和YCBCR 4：2：2像素編碼。
如果HDMI接收器支持YCBCR 4：2：2或YCBCR 4：4：4，則兩者均應受支持。
HDMI源可以通過使用E-EDID確定接收器支持的像素編碼。
如果接收器指示它支持YCBCR格式的視頻數(shù)據(jù)，并且源可以傳遞YCBCR數(shù)據(jù)，則它可以啟用此數(shù)據(jù)在鏈路上的傳輸。
6.2.4顏色深度要求

HDMI源和接收器可能支持每像素24、30、36和/或48位的顏色深度。
所有HDMI源和接收器均應支持每像素24位。
每像素大于24位的色深被定義為“深色”，并且在本規(guī)范中定義了幾種深色功能模式。
盡管如果HDMI源或接收器支持任何深色模式，則所有深色模式都是可選的，但它應支持36位模式。

對于每種受支持的深色模式，應支持RGB 4：4：4，還可以選擇支持YCBCR 4：4：4。
YCBCR 4：2：2也是36位模式，但不需要進一步使用6.5.2和6.5.3節(jié)中所述的深色模式。
HDMI接收器應在所有EDID指示的視頻格式上支持所有EDID指示的深色模式，除非該組合超過Max_TMDS_Clock指示。
HDMI源不得將任何深色模式發(fā)送到不表明對該模式支持的接收器。
6.3視頻格式時序規(guī)范

在傳輸指定的視頻格式時序時，必須遵守所有指定的視頻線像素計數(shù)和視頻場線計數(shù)（有效和總計）以及HSYNC和VSYNC位置，極性和持續(xù)時間。
例如，如果某個Source正在處理每行有效像素少于所需像素的材料（即 704像素與720像素（標準清晰度MPEG2材料為720像素）相比，它可以在通過HDMI傳輸之前在所提供材料的左右添加像素。可能需要調(diào)整AVI條信息以解決這些增加的像素。
在CEA-861-D或CEA-861的更高版本中，可以找到以下視頻格式時序的詳細時序。

6.4像素重復

原始像素速率低于25 Mpixels / sec的視頻格式需要像素重復，才能通過TMDS鏈路傳輸。720x480i和720x576i視頻格式時序應始終重復像素。
HDMI Source通過AVI InfoFrame中的Pixel Repetition（PR0：PR3）字段指示像素重復的使用。該字段向HDMI接收器指示每個唯一像素重復發(fā)送多少次。在非重復格式中，此值為零。對于重復像素格式，此值指示接收器可以丟棄而不會丟失實際圖像內(nèi)容的像素數(shù)。
源應始終準確指示所使用的像素重復計數(shù)。對于HDMI接收器，像素重復字段的使用是可選的。
在CEA-861-D中更充分地描述了此像素重復計數(shù)字段的使用。
6.5像素編碼和顏色深度

可以通過HDMI電纜發(fā)送三種不同的像素編碼：YCBCR 4：4：4，YCBCR 4：2：2和RGB 4：4：4。無論使用哪種編碼，都應符合本節(jié)中描述的方法之一。
6.5.1像素編碼

圖6-1顯示了默認編碼，即24位色深的RGB 4：4：4。給定視頻行的第一像素的R，G和B分量在保護帶字符之后的視頻數(shù)據(jù)周期的第一像素上傳輸。

圖6-2顯示了通過HDMI傳輸YCBCR 4：2：2數(shù)據(jù)的信號映射和時序。
由于4：2：2數(shù)據(jù)每個像素只需要兩個分量，因此每個分量分配更多的位。可用的24位分為Y分量的12位和C分量的12位。HDMI上的YCBCR 4：2：2像素編碼與標準ITU-R BT.601非常相似。Y采樣的高8位映射到通道1的8位，低4位映射到通道0的低4位。如果使用的位數(shù)少于12位，則有效位應左對齊（即MSb = MSb），并用零填充LSb以下的位。
在視頻數(shù)據(jù)周期內(nèi)發(fā)送的第一個像素包含三個分量Y0，Cb0和Cr0。
Y0和Cb0分量在第一像素周期期間被發(fā)送，而Cr0在第二像素周期期間被發(fā)送。第二個像素周期也包含第二個像素的唯一分量– Y1。這樣，鏈路每兩個像素承載一個CB樣本，每兩個像素承載一個Cr樣本。這兩個組件（CB和CR）被多路復用到鏈路上的相同信號路徑上。
在第三像素處，重復該過程，發(fā)送第三像素的Y和CB分量，然后在下一個像素周期中，第三像素的CR分量和第四像素的Y分量被重復。

支持四種顏色像素打包模式：每個像素24位，30位，36位和48位，分別為RGB 4：4：4和YCBCR 4：4：4定義。對于24位/像素的色深，每個TMDS時鐘以一個像素的速率傳輸像素。在較深的色彩深度下，TMDS時鐘的運行速度比源像素時鐘快，從而為附加位提供了額外的帶寬。TMDS時鐘速率按像素大小與24位的比率增加：

在深色模式下運行時，所有視頻數(shù)據(jù)（像素）和信令（HSYNC，VSYNC，DE轉換）都分為一系列打包的像素組，每個像素組攜帶相同數(shù)量的像素，并且每個都需要相同數(shù)量的TMDS時鐘用于傳輸。在每個TMDS時鐘上，傳輸一個像素組的一個片段。每組的像素數(shù)和每組的片段數(shù)取決于像素大小：

在活動視頻期間，輸入像素數(shù)據(jù)被打包到這些組中。在消隱期間，HSYNC和VSYNC被打包到這些相同的組中。這樣，所有與視頻相關的協(xié)議元素均以與像素時鐘成正比的方式傳輸，從而確保像素時鐘與像素數(shù)據(jù)之間的關系，DE轉換以及HSYNC或VSYNC轉換都不會發(fā)生變化。這還允許以24位/像素支持的任何HSYNC，VSYNC，DE轉換序列等都可以在任何其他像素大小中均等地支持。
所有其他HDMI協(xié)議元素均不受深色像素包裝的影響。數(shù)據(jù)島，視頻保護帶和前同步碼會像在正常（24位）模式下一樣發(fā)生-每個前同步碼是8個TMDS時鐘，每個數(shù)據(jù)島數(shù)據(jù)包是32個TMDS時鐘，每個保護帶是2個TMDS時鐘。
如上所示，一個像素組由1個，2個或4個像素組成。每個TMDS時鐘將每個像素組分為1個，2個，3個或5個像素片段。
傳輸流中的每個TMDS字符周期（一個TMDS時鐘）都攜帶一個像素組的單個片段，因此代表該組的特定打包階段。接收器有必要確定字符流中的哪個字符代表新組的開始或階段0，以便使其像素拆包狀態(tài)與源像素的拆包狀態(tài)同步。為此，源發(fā)送一個指示特定像素打包階段的數(shù)據(jù)包（有關數(shù)據(jù)包的詳細信息，請參見6.5.3）。每個視頻字段至少發(fā)送一次此數(shù)據(jù)包，指示當時的打包階段。接收器使用此數(shù)據(jù)來最初確定每個新組從何處開始，還應該使用此定期更新來驗證它是否仍同步或從鏈路上的嚴重錯誤中恢復。
下表指定了所有顏色深度的所有像素編碼。對于每種模式，將描述每個階段的包裝。活動視頻的打包階段被標識為“ mPn”（10P0、10P1等），而消隱的打包階段被標識為“ mCn”（10C0、10C1等）。

HDMI 供應商信息幀

這是CEA-861供應商特定的信息幀，其中包含24位IEEE注冊標識符0x000C03，該值屬于HDMI Licensing，LLC。此InfoFrame的內(nèi)容由此規(guī)范定義。
對于源設備，此InfoFrame的傳輸是可選的。但是，如果信源設備輸出第8.2.3節(jié)中定義的視頻信號，則信源應發(fā)送此數(shù)據(jù)包。
每當發(fā)送此數(shù)據(jù)包時，每兩個視頻字段至少應發(fā)送一次準確的HDMI供應商特定信息幀。
接收器解釋此數(shù)據(jù)包是可選的。如果接收器支持HDMI_VIC，則應使用HDMI_VIC值。即使發(fā)送了HDMI供應商特定的InfoFrame，AVI InfoFrame數(shù)據(jù)包中的其他數(shù)據(jù)仍然有效。
此HDMI供應商特定的InfoFrame的分組化定義如下。

8.2.3.1 HDMI視頻格式標識代碼在本節(jié)中，定義了由HDMI_VIC號標識的HDMI視頻時序格式。
表8-13中顯示的以下視頻格式用于4K x 2K視頻信號傳輸。
表8-13和圖8-2定義了表8-13中每個參數(shù)的含義。

8.2.3.2 3D視頻格式結構使用AVI InfoFrame中的VIC（視頻標識代碼）指示3D視頻格式（指示2D圖片之一的視頻格式，如CEA-861-D或表8-4所定義））以及HDMI Vendor Specific InfoFrame中的3D_Structure字段（指示3D結構）。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的HDMI 1.4 协议详解的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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