近年來視頻傳輸領域幾乎經歷了從模擬到數字根本轉變,VGA(視頻圖像陣列)和分量視頻—模擬視頻(模擬分量視頻信號(Y、U、V或Y、R-Y、B-Y) 接口)連接方式,正在被HDMI(高分辨率多媒體接口)和DVI(數字視頻接口)以及DisplayPort所取代。這是因為隨著人們對圖像顯示質量要求的不斷提升,傳統的以模擬方式來傳輸和顯示多媒體信號的技術已經不能滿足人們的要求,特別是傳統的模擬視頻接口標準無法適應新的產品在帶寬、內容保護、音頻支持等方面的發展需求,以高清數字電視為代表的消費類數字視頻設備的應用越來越普遍使得HDMI UDI DisplayPort等新標準顯得更能適應市場的需求,本文將對HDMI/DVI新技術與芯片及其應用作分析說明。
1、先述HDMI/DVI數字視頻接口基本架構
HDMI和DVI(Digital Visual Interface)數字視頻接口這兩種數字視頻傳輸標準的要求幾乎完全相同,并同時處理一組高頻和低頻信號。這兩種標準均采用TMDS(最小跳變差分信號又稱最小化傳輸差分信號)技術來傳輸數據的高頻(視頻)部分。
1.1 HDMI/DVI數字視頻接口的設計思想
DVI用于至數字顯示器的高速數字連接。DVI采用了TMDS技術來傳輸數據的高頻(視頻)信號(見圖1紅色塊所示)。
圖1
其單個鏈路可支持高達165Mpixels/s的UXGA(極速擴展圖形陣列)、FPD(平面顯示器)、SXGA DCRT(高級擴展圖形陣列的數字平面顯示器),還支持720p及1080i的HDTV(高清電視)。
高帶寬數字內容保護(HDCP)。用于通過DVl發送視頻信號時的內容保護;HDCP的實現(見圖1蘭色塊HDMI/DVI- HDCP的實現示意),需要從數字內容保護認證的L.L.C(Intel的子公司)獲取唯一的許可。
其HDCP基礎。認證是一個流程,用于核實一個經授權的器件以處理受保護的內容;閏用加密技術防止受保護內容受到竊聽。
其TMDS 信號采用四個差分對傳輸R、G、B和時鐘,占用19針連接器的8個引腳。HDMI和DVI設計為“即插即用”,即監視器(接收端)和視頻源連接在一起時尋找以最佳性能協同工作的方法。多數新型TMDS HDTV(高清晰度電視)芯片包含兩組完整TMDS (高頻)輸入,但無法處理LoF(低頻)信號。
1.2 HDMI/DVI數字視頻接口功能
要實現HDMI和DVI系統中的“即插即用”功能,源端(通常是一臺電腦、DVD播放器或游戲機)和接收端(通常是監視器或接收機)必須連接起來。HDMI 和DVI借用VESA (視頻電子標準協會)的開放標準,采用DDC(數字顯示通道)、一個稱為HPD的新信號(熱插拔檢測)、以及一路可以由源端向接收端提供50mA電流的標準5V信號。在標準的VESA方法中,源端尋址EDID(擴展顯示標識數據)EPROM。該EPROM器件包含接收設備的品牌、類型號、以及所支持的分辨率模式。源端和接收端必須至少有一種相同的顯示模式,以便二者協同工作。圖2所示為通過HDMI/DVI連接器連接源端與接收端EDIDEPROM的示意圖。
圖2
圖2 中給出了作為四個差分對連接的TMDS信號,+5V,HPD以及DDC信號。DDC信號連接至EDID。EDID電源由接收端內部提供。該圖說明了源端和接收端的通用連接模式。源端和接收端通過I2C兼容的DDC線路進行通信。I2C規范是+5V規范。典型的EDID EPROM如24LC22包含2kb的EPROM用于存儲所需信息,可工作于2.5V至5.5V。工作于+3.3V電源時,典型的低成本EDID EPROM不具備+5V耐壓。因此,EDID EPROM器件必須工作于+5V電源,或者外部帶有+5V保護。
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