HDMI – это стандарт интерфейса, используемый для передачи несжатого цифрового видео высокой четкости и многоканального-аудиоданных. Для передачи данных HDMI использует технологию, называемую Transition Minimized Differential Signaling (TMDS). В этой статье будет представлен подробный анализ концепции сигналов TMDS и их применения в HDMI.
1. Что такое сигнал TMDC?
Основной принцип: TMDS — это технология дифференциальной передачи сигналов, которая передает сигналы данных по паре проводов, при этом один провод передает сигнал положительной фазы, а другой провод передает противофазный сигнал. Преимущества дифференциальных сигналов заключаются в том, что они могут уменьшить электромагнитные помехи (EMI) и улучшить целостность сигнала.
Кодирование сигнала: TMDS использует кодировку 8b/10b, которая преобразует 8-битные данные в 10-битную кодировку для передачи, добавляя избыточные биты для легкого обнаружения и исправления ошибок на принимающей стороне.
2, сигнал TMDS в HDMI
Распределение каналов. В интерфейсе HDMI имеется три канала TMDS (канал A, B, C), каждый из которых отвечает за передачу части видеоданных. Кроме того, существует тактовый сигнал TMDS (Clock Channel), используемый для синхронизации трех каналов данных.
Передача данных: каждый канал TMDS может независимо передавать видеоданные, что позволяет достичь более широкой полосы пропускания и более высокой скорости передачи данных. Новейшие стандарты HDMI, такие как HDMI 2.1, поддерживают более высокие разрешения и частоты обновления благодаря высокой пропускной способности, обеспечиваемой технологией TMDS.
Формат сигнала: сигналы TMDS передаются в пиксельных единицах, при этом информация о цвете каждого пикселя (красный, зеленый, синий) делится на три части и передается по трем каналам TMDS. Каждый цветовой канал занимает один канал TMDS, что позволяет одновременно передавать информацию от нескольких пикселей.
Тактовый сигнал: тактовый сигнал TMDS используется для синхронной передачи видеоданных. Приемная сторона восстанавливает поток данных видеокадров на основе тактового сигнала.
Джиттер и шум. Технология TMDS позволяет эффективно снизить джиттер и шум, возникающие во время передачи сигнала, обеспечивая тем самым высокое-качество передачи видео.
Целостность сигнала. Благодаря дифференциальной передаче сигнала TMDS может минимизировать отражение сигнала и перекрестные помехи, обеспечивая целостность сигнала.
3. Другие особенности HDMI
Вспомогательный канал данных. В дополнение к трем каналам данных TMDS HDMI также включает в себя низкоскоростной двунаправленный канал связи (CEC) и высокоскоростной-канал двунаправленной связи (DDC) для передачи управляющей информации и связи между устройствами.
EDID: устройства HDMI обмениваются данными расширенной идентификации дисплея (EDID) через DDC, что позволяет дисплею сообщать устройству-источнику оптимальное разрешение и другие параметры дисплея, которые он поддерживает.
Обнаружение горячего подключения. Интерфейс HDMI оснащен контактом обнаружения горячего подключения (HPD), который используется для определения того, подключено или отключено устройство, и автоматически регулирует настройки дисплея.
Технология TMDS является основой интерфейса HDMI, который обеспечивает эффективную и стабильную передачу цифровых видео- и аудиоданных высокой четкости посредством дифференциальной передачи сигналов, кодирования 8b/10b и нескольких независимых каналов данных. Интерфейс HDMI, благодаря преимуществам технологии TMDS, стал стандартным интерфейсом для подключения телевизоров высокой четкости, мониторов, проекторов и других устройств. Он широко используется в домашних развлекательных системах, компьютерных мониторах и профессиональном аудиовизуальном оборудовании. Благодаря непрерывному технологическому развитию стандарт HDMI также постоянно совершенствует свои возможности и функции передачи, чтобы удовлетворить растущий спрос на видео и аудио высокой четкости.
