HDMI接口定义和认识

HDMI线

HDMI是（High Definition Multimedia Interface）的缩写，意思是高清晰度多媒体接口，是一种数字化视频/音频接口技术，适合影像传输的专用型数字化接口，可同时传送音频和影像信号，最高数据传输速度为48Gbps（2.1版）。同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换。HDMI可搭配宽带数字内容保护（HDCP），以防止具有著作权的影音内容遭到未经授权的复制。HDMI所具备的额外空间可应用在日后升级的音视频格式中。而因为一个1080p的视频和一个8声道的音频信号需求少于0.5GB/s，因此HDMI还有很大余量。这允许它可以用一个电缆分别连接DVD播放器，接收器和PRR。

HDMI标识方式

HDMI Licensing， LLC于2010年3月4日代表HDMI原始开发成员发布HDMI规格版本1.4a，其中特色包括3D应用的关键增强功能，加入了用于广播内容的强制3D格式，以及称为Top-and-Bottom的3D格式。由于“HDMI 1.4”的说法过于宽泛，无法显示该设备的具体支持技术，因此在此次的规范中完全禁止使用“HDMI 1.4版”这样的版本号标识方法。根据发布的新版“商标和Logo使用规范”，HDMI线缆制造商在销售和宣传HDMI 1.4版标准线缆时，禁止使用版本号标识，旧版线缆则应在一年内去除所有用版本号标识的标签、说明、包装等。

除线缆以外的其他HDMI设备，应在2012年1月1日前去除所有版本号标识。在此之前，厂商应在明确显示所使用技术的前提下应用版本号标识，如“"HDMI v.1.4 with Audio Return Channel and HDMI Ethernet Channel”（HDMI 1.4版支持ARC音频回授通道和HEC以太网通道），但严禁使用笼统的“HDMI v.1.4 compliant”（兼容HDMI 1.4）。

HDMI 1.4版线缆共有5种类型，规范的标识方式分别为：

Standard HDMI Cable 中文规范名称：标准HDMI线最高支持2160p（3840x2160，也就是4K）/30HZ

Standard HDMI Cable with Ethernet 标准以太网HDMI线

Standard Automotive HDMI Cable 标准车用HDMI线

High Speed HDMI Cable 高速HDMI线 支持1080p、DeepColor、3D

High Speed HDMI Cable with Ethernet 高速以太网HDMI线

产品优势

HDMI不仅可以满足1080P的分辨率，还能支持DVD Audio等数字音频格式，支持八声道96kHz或立体声192kHz数码音频传送，可以传送无压缩的音频信号及视频信号。HDMI可用于机顶盒、DVD播放机、个人电脑、电视游乐器、综合扩大机、数字音响与电视机。HDMI可以同时传送音频和影像信号。

HDMI支持EDID、DDC2B，因此具有HDMI的设备具有“即插即用”的特点，信号源和显示设备之间会自动进行“协商”，自动选择最合适的视频/音频格式。

与DVI相比HDMI接口的体积更小，HDMI/DVI的线缆长度最佳距离均不超过8米。只要一条HDMI缆线，就可以取代最多13条模拟传输线，能有效解决家庭娱乐系统背后连线杂乱纠结的问题。

测试规范

输出兼容性测试

1． 和HDMI接口电视的兼容性：同时传输音频和视频；

2． 和DVI接口电视的兼容性：只传输视频；

3． 和HDMI接口的功放的兼容性：只传输音频；

判断标准：HDMI接口可以传输的音频支持“任何能通过S/PDIF输出的压缩数字音频”和“2/6/8声道，32-192KHZ采样率的未压缩的数字音频”，可以输出“I2S（一种数字传输界面，时差性能要优于S/PDIF，适合短距离通讯）和SPDIF的音频”；它总能获得CD的音频质量；HDMI接口可以传输的视频支持“高清1080I”，“高清720P”，“普通隔行”和“普通逐行”，同时支持NTSC和PAL电视制式；可以根据接受端可以接受的视频状态自动输出“YUV”或“RGB”编码的视频格式；

端口插拔可靠性测试

1．接口热插拔可靠性：在碟机和接受端都工作的状态下，插拔HDMI接口，两端的设备是否工作正常，HDMI输出的音视频功能是否正常；

2．ESD 测试

3．接口插拔寿命测试：多次插拔HDMI接口，测试HDMI接口寿命；判断标准：热插拔时接受端能正常输出HDMI的音视频信号，源端系统需仍正常工作；接口插拔寿命最少需要5000次以上；

输出的可靠性测试

1．源输出端驱动能力测试；

2．连接线的衰减特性测试；

3．高频和大容量数据传输可靠性；

判断标准：最长可以传输30米，保证声音图像正常；大容量DVD（多字幕，多通道）碟片播放画面的流畅性；

4．开机，待机时，HDMI是否输出正常。

检测标准

请参考HDMI接口和连接线的供应商的检测标准；

非正常工作状态下HDMI端口输出测试

1．高低温状态：

2．高低压状态：

3．长时间工作状态：

判断标准：具体的温度，电压和工作时间的参数参考普通碟机；在这些状态下，需要HDMI接口的音视频功能正常工作；

输出端口功能测试

1．HDMI端口支持1080P，720P的高清格式视频输出；

2．HDMI端口支持各种压缩和非压缩的数字音频输出；

3．自动侦测接受设备的屏幕比例；判断标准：在同样的片源下，HDMI高清输出图像效果应该比CVBS和普通色差“更清晰，无闪烁，细节的表现力上更强，色彩更逼真”（可以用高清晰的JPEG图片或DVD效果演示碟来演示）；如果接受的电视设备可以解码由HDMI输入的数字音频信号，接受端应该有声音输出；HDMI输出端可以自动调整输出的宽高比来适应接受设备。

优点

HDMI 相对于现有的模拟视频接口如复合、S-Video和分量视频的优点：

1、质量： HDMI 是数字接口，由于所有的模拟连接（例如分量视频或 S-video）要求在从模拟转换为数字时没有损失，因此它能提供最佳的视频质量。这种差别在更高分辨率，例如 1080p 时特别明显。数字视频将比分量视频更清晰，消除了分量视频中发现的柔和度和拖尾现象。诸如文本这类微小、高对比度的细节将这种差别发挥到极致。

2、易用性： HDMI 在单线缆中集成视频和多声道音频，从而消除了当前 A/V 系统中使用的多线缆的成本、复杂性和混乱。这在升级或添加设备时特别有用。

3、高智能： HDMI 支持视频源（如 DVD 播放机）和 DTV 间的双向通信，实现了新功能，例如自动配置和一键播放。通过使用 HDMI，设备为连接的显示器自动传输最高效的格式（例如 480p vs 720p，16:9 vs 4:3）? 免除了消费者需要滚动所有格式选项，以猜测最佳的观看格式的麻烦。

4、高清晰内容就绪： 支持 HDCP 的 HDMI 设备能够访问高级的高清晰度内容，给我我们带来些许安慰。HD-DVD 和 Blu-ray 已对当今的高清晰度电影延迟了起动影像抵制标记（又称为内容保护标记），以帮助最小化由于转换造成的潜在问题，但有望在几年内起动这一标记，意味着将来的高清晰度电影将无法通过不受保护的接口（如模拟元件）以高清晰度播放。

应用

HDMI接口的应用，现在来说是非常广泛：1、高清信号源：蓝光机、高清播放机、PS3、独显电脑、高端监控设备；2、显示设备：液晶电视、电脑显示器(比较少见)、监控显示设备等。液晶电视带HDMI接口是目前最为常见的：一般至少一个，多的可达3-6个HDMI接口。

接口类型

HDMI标准接口，又称为HDMI A型接口 ，这种接口宽度为14mm，一般主要用在高清电视、台式电脑、投影仪等设备；

HDMI迷你接口，又称为HDMI C型接口，这种接口宽度为10.5mm,一般主要用在MP4，平板电脑、相机等设备；

HDMI微型接口，又称为HDMI D型几口，这种接口宽度为6mm，一般主要用在智能手机、平板电脑等设备。

其中

TMDS沟道

发送音频、视频及各种辅助数据

信号编码方式：遵循DVI1.0规格。Single-link (Type A HDMI) 或 dual-link (Type B HDMI)

视频像素带宽：从25 MHz到340 MHz（Type A, HDMI 1.3）或至680MHz (Type B)。带宽低于25MHz的视频信号如NTSC480i将以倍频方式输出。每个像素的容许数据量从24位至48位。支持每秒120张画面1080p分辨率画面发送以及WQSXGA分辨率

像素编码方式：RGB4:4:4, YCbCr 4:4:4（8-16 bits per component）; YCbCr 4:2:2（12 bits per component）; YCbCr 4:2:0（HDMI 2.0）

音频采样率：32kHz, 44.1kHz, 48kHz, 88.2kHz, 96kHz, 176.4kHz, 192kHz, 1536kHz（HDMI 2.0）。

音频声道数量：最大8声道。HDMI 2.0支持32声道。

音频流规格：IEC61937兼容流，包括高流量无损信号如Dolby TrueHD、DTS-HD Master Audio。

DDC沟道

DDC全文为Display Data Channel

发送端与接收端可利用DDC沟道得知彼此的发送与接收能力，但HDMI仅需单向获知接收端（显示器）的能力。

使用100kHz时钟频率的I²C信号

发送数据结构为VESAEnhanced EDID（V1.3）。

CEC沟道

CEC全文为Consumer Electronics Control

必须预留线路，但可以不必实现

用来发送工业规格的AV Link协议信号，以便支持单一遥控器操作多台AV机器

为单芯线双向串列总线

在HDMI 1.0协议中制订，在1.2a版中更新

一些制造商可能使用HDMI CEC，但是可能使用不同的名称来代表CEC功能：

Samsung - AnyNet

Sharp - Aquos Link

Sony - BRAVIA Link and BRAVIA Sync

Hitachi - HDMI-CEC

AOC - E-Link

Pioneer - Kuro Link

Toshiba - CE-Link and Regza Link

Onkyo - RIHD (Remote Interactive over HDMI)

LG - SimpLink

Panasonic - HDAVI Control, EZ-Sync, VIERA Link

Philips - EasyLink

线材规格

在HDMI 2.1版本前，根据规范，所有的HDMI线分为五种，线材的种类，HDMI的版本为规范连接器，大部分情况下线材部分没有更动。

标准缆线 （支持1080i及720p）

标准缆线附带以太网

高速缆线 （支持1080p, 4K@30fps, 3D 与 Deep Color）

高速缆线附带以太网

车用缆线

防拷机制

强制支持HDCP规格1.10版

·1-9 都是TMDS数据传输实际上用到的引脚，分为0,1,2三组。

·10-12 为TMDS时钟信号，如当前Video Timing为480p@60Hz（Htotal：800，Vtotal:525），则TMDS clock = 800x525x60 = 25.2MHz。TMDS clock就像是对像素的打包，一个clock分别在三个Channel传输一个像素的R、G、B（8bit）信号。

·13 为CEC（consumer electronic control）类似一种扩展的HDMI功能，供厂家自己定制HDMI消息，（比如说你有一台sony的DVD与TV，两者用HDMI线接上，如果你用TV的遥控器可以控制DVD，另DVD执行某种功能，那么该功能的命令信号就是通过TV与DVD间的CEC引脚传输的）

·14 为保留引脚，未使用（或者也可以为CEC提供多一个引脚）

·15-16 为I2C引脚，用于DDC（Display Data Channel，主要用于EDID与HDCP的传输）传输，具体可以查看。在HDMI的流程中，DDC通信几乎是最先做的（前有Hotplug），因为HDMI的主从两个设备需要通过DDC来获得他们对方设备的EDID，从而得到各种信息，并且通过比较timming以确定以后送出来的timming为最合适的

·17 为接地引脚

·18 为5v的AC引脚

·19 为Hotplug（热拔插）引脚（用于监测HDMI设备有没有存在，如果存在（Hotplug为high）那么可以通过DDC去读EDID），HDMI有规定在HDMI 5vAC断电时source device可以读reciever device的EDID，也就是需要Hotplug为High。其中有两种Hotplug相关的情况会导致HDMI被识别为DVI：

·Hotplug为High，不过EDID并没有准备好，那么信号源设备会由于无法读到EDID而认为接收设备为DVI，这样会导致HDMI有图像无声的问题。

·Hotplug为Low，也会导致信号源无法读到EDID而认为接收设备为DVI，从而导致HDMI有图无声

·在TV这种有多个HDMI通道的情况下，有时会在多个HDMI通道进行切换，切换后HDMI通道应当先初始化，即先把Hotplug拉低，通知HDMI source device之前所用的EDID已经改变，需要重新读取，那么source device在Hotplug被拉高的时候会去读取新的EDID，但是拉低这个过程至少需要100ms，否则source device有可能不会去读取新的EDID，从而输出DVI信号

HDMI接口类型版本区分

•版本HDMI 1.0 频率165MHZ 带宽4.95Gbps 原始标准，最近已基本淘汰；

•版本HDMI 1.1 频率165MHZ 带宽4.95Gbps 增加DVD-Audio支持等；

•版本HDMI 1.2 频率165MHZ 带宽4.95Gbps 增加SACD音频支持等；

•版本HDMI 1.2a 频率165MHZ 带宽4.95Gbps 增加兼容性认证等要求；

•版本HDMI 1.3 频率340MHZ 带宽10.2Gbps 提高通讯带宽，增加TrueHD和DTS-HD音频；

•版本HDMI 1.4 频率340MHZ 带宽10.2Gbps 增加一条数据通道，支持百兆以太网双向通信。