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            HDMI接口定義原理及其應用

            發表時間:2016-11-4

            定義:HDMI,高清晰度多媒體接口(英文:High Definition Multimedia Interface)中文的意思是高清晰度多媒體接口。是一種全數位化影像和聲音傳送接口,它可以提供高達5Gbps的數據傳輸帶寬,可以傳送無壓縮的音頻信號及視頻信號。HDMI可用于機頂盒、DVD播放機、個人電腦、電視游樂器、綜合擴大機、數位音響與電視機。HDMI可以同時傳送音頻和影音信號,由于音頻和視頻信號采用同一條電纜,大大簡化了系統的安裝。
            應用HDMI的好處是:只需要一條HDMI線,便可以同時傳送影音信號,大大簡化家庭影院系統的安裝。
            HDMI在引腳上和DVI兼容,只是采用了不同的封裝。與DVI相比,HDMI可以傳輸數字音頻信號,并增加了對HDCP的支持。同時提供了更好的DDC可選功能。HDMI最遠可傳輸15米。足以應付一個1080p的視頻和一個8聲道的音頻信號。HDMI支持EDID、DDC2B,因此HDMI的設備具有“即插即用”的特點,信號源和顯示設備之間會自動進行“協商”。自動選擇最合適的視頻倍頻格式。
            通俗的講HDMI并不神秘,它作為一種新型接口可以支持聲音與圖像的同步傳輸,即聲音圖像都是用一條HDMI線來傳輸(與傳統有所區別)的,信號無壓縮。它最高可達1080p即1960x1080的分辨率,這是真正意義的高清而人們日常所說的高清也就能達到720p 即1280×720像素。
            HDMI接口的應用,現在來說是非常廣泛:
            1、高清信號源:藍光機高清播放機 PS3 獨顯電腦高端監控設備;
            2、顯示設備:液晶電視電腦顯示器(比較少見)監控顯示設備等。液晶電視帶HDMI接口是目前最為常見的:一般至少一個,多的可達3-6個HDMI接口。
              HDMI線顧名思義是帶有HDMI接口的線,分別類比較多:據OD直徑分:30號 28號 24號,號越小OD直徑越大,因此質量也越好;據附屬:是否帶磁環帶尼龍網注塑頭金屬頭等等,帶磁環尼龍網金屬頭穩定性會更好. HDMI線支持1080p信號傳輸,但是HDMI線的傳輸距離是有限制的。目前國內可以做到20米達1080p,如果HDMI線再長信號會衰減達1080i 或者不出圖形。這個也跟你在市場買的線材質量有關,因為不同廠家線規格會有所差異!當然如果想讓HDMI信號傳輸距離進一步延長可選用HDMI信號放大器(可達30米),網線延長器(有信號轉換裝置通過六類網線代替HDMI線傳輸理論距離60米至少可達45米).功能長處HDMI規格的接口在保持高品質的情況下能夠以數碼的形式傳輸未經壓縮的高分辨率視頻和多聲道音頻的數據。其卓越性能超越了以往所有的產品。
              HDMI規格的連接器采用單線連接,取代了產品背后的復雜的線纜。
              采用HDMI規格接口的線纜拓寬了長度的限制。比如:DVI的線纜長度不能超過8米,否則將影響畫面質量,而符合HDMI規格線纜長度可達15米。
              HDMI規格可搭配寬帶數字內容保護(HDCP),以防止具有著作權的影音內容遭到未經授權的復制。
            HDMI接口的工作原理
            這張圖是HDMI接口的架構示意圖。
             
            從左邊的信號源中你可以看到,HDMI接口的信源可以是任何支持HDMI輸出的設備,而接入端也可以是任何帶有HDMI輸入接口的設備。無論他們是音頻設備、視頻設備還是控制設備,HDMI接口都可以應用其中。
              在HDMI接口中的數據信號采用的是S最小化傳輸差分信號協議。這種數據傳輸協議曾經在DVI接口上得到廣泛的應用。而HDMI接口上的數據信號也沿用了這種協議。這種協議會將標準8bit數據轉換為10bit信號,并且在轉換過程中使用微分傳送。微分傳送這種技術也曾經被廣泛的應用于千兆以太網的數據傳輸中。
              在HDMI接口中音頻、視頻數據的傳輸時可以使用三條S數據通道。視頻信息在傳送時被轉換城連續的24bit像素數據,每個時鐘周期可以傳送 10bit的數據。像素時鐘周期傳輸比率大約在25MHz至165MHz之間。一般來說標準的NTSC 480i隔行信號的像素時鐘傳輸比率大約為13.5MHZ。若傳輸信號的比率小于25MHz,HDMI會采用自動循環技術填補碼率,將信號的碼率提升到 25MHz的水平。而HDMI接口最高每秒可以傳輸165M像素的數據量,這個數據吞吐能力是相當驚人的。在未來一段時間內足以應付高碼率,高數據流家用電器的信號傳輸任務。
              HDMI與液晶電視連接要注意四個細節
            細節一:HDMI不能熱拔插
            HDMI接口一個最大優點是使用方便,只要一根線,音頻視頻就可以全部傳輸。而且接口設計的非常方便拔插,不需要按動任何按鈕就可以輕易的插上拔下。但是這樣卻帶來了另外一個問題,如果在開機狀態下,直接插上或拔下,很容易造成將HDMI接口的芯片燒毀。因此在拔插HDMI線的時候,千萬不要熱拔插,必須將電視機和高清播放機都關閉之后,才能拔插。
             
            HDMI接口
              細節二:1.5m 短距離傳輸HDMI線就可以
              對于大多數用戶而言,高清播放機都放在液晶電視的旁邊,需要的HDMI線不超過2米,短的1米就夠了,一般選擇1.5米HDMI線即可。5米以下線材都認為是短距離傳輸,HDMI線的選擇比較簡單,影響線材質量的一個重要是因素的導線的粗細,對于HDMI線,可以分為24、26、28和30號幾種線,數字越小,線徑越粗,效果越好。對于5米以下的線,選擇28和30號的線即可。
              細節三:長距離傳輸對線材有嚴格要求
              長距離傳輸,對HDMI線材的要求非常嚴格。決定HDMI線材質量的因素除了線徑的粗細外,還有如下幾點:
              1.原材料的選用。好的線材,芯線是鍍銀的,而低價爛線為鍍錫的。
              2.生產工藝。導線外層的絕緣體發泡同傳輸質量息息相關,低檔發泡生產設備只要10萬元,高檔設備高達1600萬元,質量差別懸殊。
              3.屏蔽效果。低檔設備生產的HDMI線,屏蔽效果只有80~85%,而高檔線材屏蔽效率達到95%。長距離傳輸,在傳輸1080i或720P信號時,差別不大,但是傳輸1080P信號時,對線材的要求很苛刻,如果線的質量不過關,輕則出現屏幕跳躍,大片紅斑現象,重則沒有信號。
              因此長距離線的選擇要非常謹慎。選擇的時候,不能僅看線的外部粗細,很多看上去很粗的線,只是外皮做的厚,實際上都是28號線,根本不能傳輸1080P的信號。10米以上的HDMI線傳輸1080P信號,要求最好是24號線,至少也要保證26號線。24號線,傳輸1080P信號,可以達到45米。而28號線傳輸1080P信號,即使是10米距離也無法保證質量。
              細節四:HDMI布線慎埋墻中
              很多網友在裝修的時候喜歡將HDMI線事先埋在墻中,這種做法我們認為一定要慎重,除非是投影機,否則盡可能要避免。
              如果是想用電腦一拖二,在臥室上網,在客廳看高清,我們認為這會有很多麻煩,比如預埋的線材,如果一旦選購了28、30號線,傳輸1080P節目肯定要遇到問題,后患無窮。而目前多數網友缺乏真正的1080P信號,無法測試線材的質量,等日后真正的1080P信來了的時候,已經悔之晚矣。
            總結 HDMI接口可以同時傳輸視頻和音頻信號,再加上海量的帶寬足以應付未來HDTV高清晰數字節目的播放。又因為它向下兼容已經普及的DVI接口,這能很好的保護消費者以前的投資,使消費者可以平滑的升級到未來支持HDMI接口的設備。另一方面由于制造商需要交納不菲的許可費也使得HDMI接口的成本大大提高了,價格因素會阻礙HDMI接口的普及?偟膩碚fHDMI是今后消費電子發展的趨勢,除非又出現新的接口與之抗衡,否則它必然會得到廣泛普及。

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