一文读懂HDMI的演变-从HDMI1.0到HDMI2.1(建议收藏)

HDMI,全称为(High Definition Multimedia Interface)高清多媒体接口,主要用于传输高清音视频信号。

HDMI System

HDMI系统包括HDMI的source和HDMI的sink, 其中source 是源端,即信号的来源;Sink的接收端,一般是接收设备,比如电视或显示器等。
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常用HDMI的接口线序如下,主要包括以下几类:

  • TMDS(Transition Minimized Differential Signaling)数据线:TMDS是HDMI接口中用于传输视频和音频数据的主要信号线。HDMI接口通常具有3个TMDS数据对,每个对应一个颜色通道(如红色、绿色和蓝色),以及附加的音频和控制数据。

  • DDC(Display Data Channel)/I2C(Inter-Integrated Circuit)线:
    这些线用于在HDMI设备之间传输数据,例如显示器的EDID(Extended Display Identification Data)信息,以便设备能够自动检测和配置适当的分辨率和频率。

  • CEC(Consumer Electronics Control)线:
    CEC线允许通过HDMI连接的设备相互通信和控制。这使得用户可以通过单个遥控器控制多个连接的设备,例如在打开电视时自动打开DVD播放器。

  • Hot Plug Detect(HPD)线:

    HPD线用于检测HDMI连接器插入和拔出事件。当您连接HDMI设备时,HPD线会发送信号告知其他设备已连接了新设备,并可能触发相应的操作,例如自动切换输入源。

  • TMDS Clock:

    除了TMDS数据线外,还有一个TMDS时钟线用于同步视频和音频数据的传输。

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HDMI(High-Definition Multimedia Interface)是一种数字化的音视频接口,它的演变主要体现在不断提高的版本和支持的功能上。

HDMI 的结构框图

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HDMI Block Diagram

HDMI从HDMI1.0到HDMI2.1的演化

HDMI 1.0 - 1.2a:
最初的HDMI标准,支持最高1920x1200分辨率和8声道音频。版本1.2a增加了对一些高级音频格式的支持,比如Dolby TrueHD和DTS-HD Master Audio。
HDMI 1.3: 于2006年发布,带来了显着的改进。支持更高的带宽,可以传输更高分辨率的视频,包括1440p和1080p的120Hz。此外,引入了Deep Color技术,增加了颜色深度,以及支持x.v.Color(广色域)。
HDMI 1.4 - 1.4b:
于2009年发布。引入了以太网通道(Ethernet Channel),允许HDMI连接器传输网络数据。支持3D视频传输和Audio Return Channel(ARC),允许音频从显示设备传输回音频/视频接收设备。1.4b版本对3D技术进行了一些改进。
HDMI 2.0 - 2.0b:
提高了带宽,支持更高的分辨率和刷新率,最高可达4K分辨率的60Hz。引入了支持更高颜色深度的18位/像素。HDMI 2.0版本还支持BT.2020色域,提供更丰富的颜色表示。HDMI 2.0b版本更新了HDR(High Dynamic Range)的支持,提供更广泛的对比度和亮度范围。
HDMI 2.1:
是2.0b后的更新版本,引入了更大的带宽,支持更高的分辨率和刷新率,最高可达8K分辨率的60Hz或4K分辨率的120Hz。引入了eARC(enhanced Audio Return Channel),支持更高的音频格式和对象型音频(例如Dolby Atmos和DTS:X)。HDMI 2.1还提供了变频(Variable Refresh Rate,VRR)和自适应显示帧率(Adaptive Sync),这对于游戏和视频播放等方面的性能优化至关重要。
我花了这张图,显示了HDMI最重要的信息,包括
1. HDMI 1.4-HDMI2.1的速率,比如HDMI 2.1 是48Gbps;
2. 每一代HDMI支持的分辨率,比如HDMI2.0支持4K@60;
3. 每一代HDMI支持的特性,比如HDMI 2.0才引入的HDR;
4. 最上角是常用的分辨率的大小比例;
5. 右下角是常用分辨率的参数,非常实用。

有了这张图的信息,对HDMI的学习和调试都非常有帮助,建议收藏。

总结

HDMI的演变主要集中在提高带宽、支持更高分辨率和刷新率、引入新的音视频技术以及优化HDR和3D等方面,支持更高的分辨率。这些改进使HDMI成为广泛应用于电视、显示器、投影仪、游戏机和其他多媒体设备的主流数字接口。

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