HDMI技术介绍

HDMI市场和技术概要Copyright2004SiliconImageInc.Allrightsreserved.2议程HDMI市场采用情况HDMI系统概述–HDMI结构概述–扩展显示器识别数据(EDID)–高清内容保护(HDCP)–消费电子控制(CEC)产品概述Copyright2004SiliconImageInc.Allrightsreserved.3SiliconImage公司创始于1995年1999年上市(纳斯达克:SIMG)全世界约有250名员工2003年营业额为1亿3百万美元DVI和HDMI数字接口规范的基本技术发明者DVI和HDMI产业工作组的联合创立人串行ATA工作组的主要贡献者DVI,HDMI和SATA半导体的市场领导者Copyright2004SiliconImageInc.Allrightsreserved.4市场和产品消费电子存储个人电脑市场产品存储应用DVDPVRDTVAV/RXSTB个人电脑电脑显示器显卡笔记本电脑Copyright2004SiliconImageInc.Allrightsreserved.5一个世界范围内的标准北美–在2004年带有HDMI接口的数字电视机的输出接口带有DVI的模式–FCC,DVD,有线行业标准要求数字接口欧洲–2005年中EICTAHDReady标识欧洲的显示器必须强制带有DVI-HDCP或HDMI-HDCP。–内容发行者宣布到2006年将为高清内容发行作准备。卫星、有线、地面机顶盒必须带有HDMI输出日本–在2003年国内的模型已带有HDMI接口DVD,PDP,LCD-TV–高清地面广播启动–带有HDMI接口的机顶盒可以使用。亚洲–在2005年中国国内市场将把HDMI接口应用到EVD/HVD,DTV上。–在2004年台湾、韩国已出现带有HDMI接口的国内LCD-TV,PDP样品。Copyright2004SiliconImageInc.Allrightsreserved.6DVD市场中HDMI的采用情况数据来源:DisplaySearch,IDC,SiliconImage020,00040,00060,00080,000100,000120,000140,000160,00020042005200620072008KUnitsAnalogInputOnlyDVIInputHDMIInput包括DVD播放器,刻录机–HDMI使DVD播放器能够在美国市场上以150美元的低价出售。–绝大部分带有集成计数器性能(720p/1080i输出)，该性能要求HDMI-HDCP输出。至2006年HDMI的加法器成本低至1.5美元。–带有集成HDMI的DVDSOC2007年可实现(加法器成本定位在0.20美元)Copyright2004SiliconImageInc.Allrightsreserved.7机顶盒市场内的HDMI采用情况数据来源:DisplaySearch,IDC,SiliconImage05,00010,00015,00020,00025,00030,00035,00040,00045,00050,00020042005200620072008KUnitsAnalogInputOnlyDVIInputHDMIInput包括有线,卫星,陆地,IP机顶盒–高清驱动了HDMI的使用节目发行者(CableLabs,DirecTV,BSkyB)要求HDMI-HDCP连接。带有集成HDMI接口的SOC将于今年实现。Copyright2004SiliconImageInc.Allrightsreserved.8DTV市场上的HDMI采用情况Source:DisplaySearch,IDC,SiliconImage020,00040,00060,00080,000100,000120,00020042005200620072008KUnitsAnalogInputOnlyDVIInputHDMIInput包括直观式CRT,Rr.Proj.,LCD-TV,PDP在美国市场上HDMI接口逐渐成为标准，以尺寸大于20寸的显示器尤为突出。–期望这样的形式可以朝着13寸显示屏的方向发展以及扩展到世界各地。带有集成HDMI接口的SOC将于今年实现。Copyright2004SiliconImageInc.Allrightsreserved.9采用HDMI的新市场消费者–AV接收器市场目前采用HDMI–在2006年HDMI将延伸至便携式电子学领域高清的可携式摄像机数码相机–集成SOC支持HDMI接口已在发展趋势中带有HDMI接口的数码相机SOC已于05年2月宣布–在DTV上采用HDMI接口的高使用率激活了便携式市场个人电脑–媒体中心的PC机必须有HDMI输出2H’05–产品发布现在开始SiliconImage宣布德克萨斯州指定HDMI为PC机市场的接口–Microsoft/Intel正在制定标准来支持HDMI输出Longhorn操作系统必须有HDCP的支持Copyright2004SiliconImageInc.Allrightsreserved.10议程HDMI的市场采用情况HDMI系统概述–HDMI结构概述–扩展显示器识别数据(EDID)–高清内容保护(HDCP)–消费电子控制(CEC)产品概述Copyright2004SiliconImageInc.Allrightsreserved.11HDMI和DVI之间的比较DVIHDMI传输编码TMDSTMDS,TERC4视频格式24-bitRGB,4:4:424-bitRGB,4:4:424-bitYCbCr,4:4:416/20/24-bitYCbCr,4:2:2音频格式无2/6/8-ch.,32-192kHz控制信息无AVIInfoFramesEDID是(仅用于视频)是(用于音视频)电子消费控制无CEC一致性测试无是（CTS）控制标准DVI1.0HDMI1.1CEA-861CEA-861BHDCP1.0HDCP1.1VESA1.3VESA1.3Copyright2004SiliconImageInc.Allrightsreserved.12HDMI规范语言发送器=内容提供者(DVD,机顶盒)接收器=显示设备(DTV,LCD-TV,PDP)转发器=音视频接收器(HDMI入,HDMI出)Copyright2004SiliconImageInc.Allrightsreserved.13HDMIA型连接器A型–传输所有必要的HDMI信号–单个TMDS连接–消费电子应用B型传输TMDS双路连接,用于个人电脑的使用(分辨率UXGA)PIN信号分配PIN信号分配1TMDS数据2+2TMDS数据2屏蔽3TMDS数据2–4TMDS数据1+5TMDS数据1屏蔽6TMDS数据1–7TMDS数据0+8TMDS数据0Shield9TMDS数据0–10TMDS时钟+11TMDS时钟屏蔽12TMDS时钟–13CEC14保留(NCondevice)15SCL16SDA17DDC/CECGround18+5VPower19热插拔检测从HDMI规范1.0,Section4.1.4ConnectorPinAssignmentsCopyright2004SiliconImageInc.Allrightsreserved.14HDMI源端设备HDMI接收设备HDMI传输器EDIDROMHDMI系统运行视频音频控制/状态TMDSChannel0TMDSChannel1TMDSChannel2TMDS时钟通道HDMI接收器视频音频控制/状态CEControl(CEC)单根缆线视频音频信息包支持音视频格式消费电子控制(CEC)Copyright2004SiliconImageInc.Allrightsreserved.15HDMI典型的视频帧ActiveVideo480activelines525totallines45linesverticalblankingHSYNCVSYNC•数据岛周期•音频数据•辅助数据•控制周期Copyright2004SiliconImageInc.Allrightsreserved.16数据岛音频、辅助信息等信息包在数据岛内传输HSYNC和VSYNC也在数据岛时期被传输信息包类型:–空–音频采样–音频时钟恢复–信息帧视频数据岛视频视频消隐期Copyright2004SiliconImageInc.Allrightsreserved.17HDMI分组结构分组类型–空–可忽视的，都为零–音频时钟再生–子分组包含重建音频时钟的N和CTS–音频采样–包含1到4个音频样本–EIA/CEA-861B信息帧–说明视频、音频和MPEG格式以及用户定义的信息分组特定数据–用于音频采样和信息帧32像素主体标题纠错码分组类型分组特定数据BCH纠错码HDMI分组8数位16数位8数位分组标题Copyright2004SiliconImageInc.Allrightsreserved.18HDMI分组结构主体部分包括四个子分组，每个长度为64数位–包括数据和BCH纠错码–信息帧分组为最多为30字节(长度在包头中说明)–只允许CEA-861B定义的信息帧32像素主体标题纠错码子分组子分组子分组子分组数据BCH纠错码HDMI分组分组主体56比特8比特Copyright2004SiliconImageInc.Allrightsreserved.19信息包字节#861BByte#76543210PB0N.A.校验总和PB1DataByte1Rsvd(0)Y1Y0A0B1B0S1S0PB2DataByte2C1C0M1M0R3R2R1R0PB3DataByte3Reserved(0)SC1SC0PB4DataByte4Rsvd(0)VIC6VIC5VIC4VIC3VIC2VIC1VIC0PB5DataByte5Reserved(0)PR3PR2PR1PR0PB6DataByte6LineNumberofEndofTopBar(lower8bits)PB7DataByte7LineNumberofEndofTopBar(upper8bits)PB8DataByte8LineNumberofstartofBottomBar(lower8bits)PB9DataByte9LineNumberofstartofBottomBar(upper8bits)PB10DataByte10PixelNumberofEndofLeftBar(lower8bits)PB11DataByte11PixelNumberofEndofLeftBar(upper8bits)PB12DataByte12PixelNumberofEndofRightBar(lower8bits)PB13DataByte13PixelNumberofEndofRightBar(upper8bits)PB14-PB27DataBytes14-27Reserved(0)AVI信息帧分组实例字节76543210HB0分组类型=0x82(AVI信息结构)HB1信息帧版本=0x02HB2000信息帧长度=13(0x0D)信息分组包头分组主体Copyright2004SiliconImageInc.Allrightsreserved.20HDMI音频支持所支持的音频格式–压缩数字音频(杜比数码,THX,DTS等)任何能通过S/PDIF传输的音频格式–未压缩的数字音频2/6/8声道,32-192kHz采样率所支持的DVD音频(HDMI1.1版)所支持的SACD(HDMI1.2版)正在接受评估的DTS－HD,DolbyDigital+,MLP–总能获得CD质量音频所需的基本音频2声道,16数位,32/44.1/48kHz音频传输规则–如果一个HDMI源端设备支持其任何输出的音频传输,则:它一定支持HDMI音频传输最小的“基本