HDMI市場和技術規(guī)范

1、HDMI 市場和技術概要議程HDMI 市場采用情況HDMI 系統(tǒng)概述HDMI 構造概述擴展顯示器識別數(shù)據(jù) (EDID)高清內(nèi)容維護 (HDCP)消費電子控制 (CEC)產(chǎn)品概述.Silicon Image公司開創(chuàng)于1995年1999年上市 (納斯達克: SIMG)全世界約有250名員工2003年營業(yè)額為1億3百萬美圓DVI和HDMI數(shù)字接口規(guī)范的根本技術發(fā)明者DVI和HDMI產(chǎn)業(yè)任務組的結合創(chuàng)建人串行ATA任務組的主要奉獻者DVI, HDMI和SATA半導體的市場指點者.市場和產(chǎn)品消費電子存儲個人電腦市場 產(chǎn)品存儲運用DVDPVRDTVAV/RXSTB個人電腦電腦顯示器顯卡筆記本電腦.一個世界

2、范圍內(nèi)的規(guī)范北美在2004年帶有HDMI接口的數(shù)字電視機的輸出接口帶有DVI的方式FCC, DVD, 有線行業(yè)規(guī)范要求數(shù)字接口歐洲2005年中EICTA HD Ready 標識歐洲的顯示器必需強迫帶有DVI-HDCP 或 HDMI-HDCP 。內(nèi)容發(fā)行者宣布到2006年將為高清內(nèi)容發(fā)行作預備。衛(wèi)星、有線、地面機頂盒必需帶有 HDMI 輸出日本在2003年國內(nèi)的模型已帶有HDMI接口 DVD, PDP, LCD-TV高清地面廣播啟動 帶有HDMI接口的機頂盒可以運用。亞洲在2005年中國國內(nèi)市場將把HDMI接口運用到 EVD/HVD, DTV上。在2004年臺灣、韓國已出現(xiàn)帶有HDMI接口的國內(nèi)

3、 LCD-TV, PDP樣品。.DVD市場中HDMI的采用情況數(shù)據(jù)來源: Display Search, IDC, Silicon Image包括 DVD播放器,刻錄機HDMI使DVD播放器可以在美國市場上以150 美圓的低價出賣。絕大部分帶有 集成計數(shù)器性能 (720p/1080i 輸出) ，該性能要求 HDMI-HDCP 輸出。至2006年HDMI的加法器本錢低至1.5美圓。帶有集成HDMI的DVD SOC 2007年可實現(xiàn) (加法器本錢定位在0.20美圓).機頂盒市場內(nèi)的HDMI采用情況 數(shù)據(jù)來源: Display Search, IDC, Silicon Image包括有線, 衛(wèi)星,

4、陸地, IP 機頂盒高清驅動了HDMI的運用節(jié)目發(fā)行者 (CableLabs, DirecTV, BSkyB)要求 HDMI-HDCP 銜接。帶有集成HDMI接口的SOC 將于今年實現(xiàn)。.DTV 市場上的HDMI 采用情況Source: Display Search, IDC, Silicon Image包括直觀式 CRT, Rr. Proj., LCD-TV, PDP在美國市場上HDMI 接口逐漸成為規(guī)范，以尺寸大于20寸的顯示器尤為突出。期望這樣的方式可以朝著13寸顯示屏的方向開展以及擴展到世界各地。帶有集成HDMI接口的SOC 將于今年實現(xiàn)。.采用HDMI的新市場消費者AV 接納器市場目

5、前采用HDMI在2006年HDMI將延伸至便攜式電子學領域高清的可攜式攝像機數(shù)碼相機集成SOC支持HDMI接口已在開展趨勢中帶有HDMI接口的數(shù)碼相機SOC 已于05年2月宣布 在DTV上采用HDMI接口的高運用率激活了便攜式市場個人電腦媒體中心的PC機必需有HDMI輸出2H05產(chǎn)品發(fā)布如今開場Silicon Image宣布德克薩斯州指定HDMI為PC機市場的接口Microsoft/Intel正在制定規(guī)范來支持HDMI輸出Longhorn 操作系統(tǒng)必需有HDCP的支持.議程 HDMI 的市場采用情況HDMI 系統(tǒng)概述 HDMI 構造概述擴展顯示器識別數(shù)據(jù) (EDID)高清內(nèi)容維護 (HDCP)

6、消費電子控制(CEC)產(chǎn)品概述.HDMI和DVI之間的比較DVIHDMI傳輸編碼 TMDSTMDS, TERC4視頻格式24-bit RGB, 4:4:424-bit RGB, 4:4:424-bit YCbCr, 4:4:416/20/24-bit YCbCr, 4:2:2音頻格式無2/6/8-ch., 32-192kHz控制信息 無AVI InfoFramesEDID是 (僅用于視頻)是 (用于音視頻)電子消費控制無CEC一致性測試 無 是CTS控制規(guī)范 DVI 1.0HDMI 1.1CEA-861CEA-861BHDCP 1.0HDCP 1.1VESA 1.3VESA 1.3.HDMI

7、規(guī)范言語發(fā)送器 = 內(nèi)容提供者 (DVD, 機頂盒)接納器 = 顯示設備 (DTV, LCD-TV, PDP)轉發(fā)器 = 音視頻接納器 (HDMI 入, HDMI 出).HDMI A型銜接器A型傳輸一切必要的HDMI信號單個TMDS銜接消費電子運用B型傳輸TMDS雙路銜接,用于個人電腦的運用 (分辨率 UXGA) PIN信號分配PIN信號分配1TMDS 數(shù)據(jù)2+2TMDS 數(shù)據(jù)2 屏蔽3TMDS 數(shù)據(jù)24TMDS 數(shù)據(jù)1+5TMDS 數(shù)據(jù)1 屏蔽6TMDS 數(shù)據(jù)17TMDS 數(shù)據(jù)0+8TMDS 數(shù)據(jù)0 Shield9TMDS 數(shù)據(jù)010TMDS 時鐘+11TMDS 時鐘屏蔽12TMDS 時鐘1

8、3CEC14保管 (NC on device)15SCL16SDA17DDC/CEC Ground 18+5V Power19熱插拔 檢測從HDMI規(guī)范1.0, Section 4.1.4 Connector Pin Assignments.HDMI 源端設備HDMI 接納設備HDMI 傳輸器EDID ROMHDMI系統(tǒng)運轉視頻音頻控制/形狀TMDS Channel 0TMDS Channel 1TMDS Channel 2TMDS 時鐘通道HDMI 接納器視頻音頻控制/形狀CE Control (CEC)單根纜線視頻音頻信息包支持音視頻格式消費電子控制 (CEC).HDMI 典型的視頻幀 數(shù)

9、據(jù)島周期 音頻數(shù)據(jù) 輔助數(shù)據(jù) 控制周期.數(shù)據(jù)島音頻、輔助信息等信息包在數(shù)據(jù)島內(nèi)傳輸HSYNC和VSYNC也在數(shù)據(jù)島時期被傳輸信息包類型:空音頻采樣音頻時鐘恢復信息幀視頻數(shù)據(jù)島視頻視頻消隱期.HDMI 分組構造分組類型空 可忽視的，都為零音頻時鐘再生 子分組包含重建音頻時鐘的N和CTS音頻采樣 包含1到4個音頻樣本EIA/CEA-861B信息幀 闡明視頻、音頻和MPEG格式以及用戶定義的信息分組特定數(shù)據(jù) 用于音頻采樣和信息幀32 像素主體標題糾錯碼分組類型分組特定數(shù)據(jù)BCH糾錯碼HDMI 分組8數(shù)位16數(shù)位8數(shù)位分組標題.HDMI分組構造主體部分包括四個子分組，每個長度為64數(shù)位包括數(shù)據(jù)和BCH

10、糾錯碼信息幀分組為最多為30字節(jié) (長度在包頭中闡明)只允許CEA-861B定義的信息幀32 像素主體標題糾錯碼子分組子分組子分組子分組數(shù)據(jù)BCH糾錯碼HDMI分組分組主體56比特8比特.信息包 字節(jié) #861B Byte #76543210PB0N. A.校驗總和PB1Data Byte 1Rsvd(0)Y1Y0A0B1B0S1S0PB2Data Byte 2C1C0M1M0R3R2R1R0PB3Data Byte 3Reserved (0)SC1SC0PB4Data Byte 4Rsvd(0)VIC6VIC5VIC4VIC3VIC2VIC1VIC0PB5Data Byte 5Reserve

11、d (0)PR3PR2PR1PR0PB6Data Byte 6Line Number of End of Top Bar (lower 8 bits)PB7Data Byte 7Line Number of End of Top Bar (upper 8 bits)PB8Data Byte 8Line Number of start of Bottom Bar (lower 8 bits)PB9Data Byte 9Line Number of start of Bottom Bar (upper 8 bits)PB10Data Byte 10Pixel Number of End of Le

12、ft Bar (lower 8 bits)PB11Data Byte 11Pixel Number of End of Left Bar (upper 8 bits)PB12Data Byte 12Pixel Number of End of Right Bar (lower 8 bits)PB13Data Byte 13Pixel Number of End of Right Bar (upper 8 bits)PB14-PB27Data Bytes 14-27Reserved (0)AVI信息幀分組實例字節(jié)76543210HB0分組類型 = 0 x82 (AVI 信息構造)HB1信息幀版本

13、 = 0 x02HB2000信息幀長度 = 13 (0 x0D)信息分組包頭分組主體.HDMI音頻支持所支持的音頻格式緊縮數(shù)字音頻 (杜比數(shù)碼, THX, DTS等)任何能經(jīng)過S/PDIF傳輸?shù)囊纛l格式未緊縮的數(shù)字音頻2/6/8聲道, 32-192kHz 采樣率所支持的DVD音頻(HDMI 1.1版)所支持的SACD(HDMI1.2版)正在接受評價的DTSHD, Dolby Digital+, MLP總能獲得CD質量音頻所需的根本音頻2聲道, 16數(shù)位, 32/44.1/48kHz 音頻傳輸規(guī)那么假設一個HDMI源端設備支持其任何輸出的音頻傳輸,那么:它一定支持HDMI音頻傳輸最小的“根本音頻

14、 支持假設一個HDMI接納設備支持其任何輸入的音頻接納:它一定接納一切HDMI輸入的音頻最小的2聲道的PCM “根本音頻.HDMI音頻傳輸音頻時鐘不經(jīng)過HDMI纜線傳輸時鐘經(jīng)過運用N, CTS 值的HDMI接納器再生N, CTS 由基于正在傳輸?shù)囊纛l由源端編寫可實現(xiàn)高質量的音頻再現(xiàn) (例如：信噪比為100分貝時，帶有SiI9031的 THD+N).HDMI視頻支持RGB強迫用于一切源端設備和接納設備假設源端設備可經(jīng)過任何其他端口輸出YCbCr (可以運用4:4:4或者4:2:2) ，那么源端設備必需支持YCbCr輸出 假設接納設備可以經(jīng)過任何其他端口輸入 YCbCr (4:4:4和4:2:2必

15、需都支持) ，那么接納設備必需支持YCbCr輸入如傳輸?shù)氖欠荝GB數(shù)據(jù)或帶有像素復制的傳輸，那么需求AVI的信息幀有時運用像素復制支持高端音頻引薦常包括完好的AVI數(shù)據(jù).HDMI E-DDC總線HDMI E-DDC是在DVI上運用的DDC的超集DDC是與I2C兼容的總線HDMI允許E-DDC總線到達100 kbps，用于更長纜線的支持SiI9030傳輸器曾經(jīng)集中在I2C主板上 (DDC 總線) -在DDC上不可見micro-to-Tx和micro-to-Rx的傳輸DVD or STBDTV.HDMI +5V, 熱插拔和RSENHDMI將+5.0V從源端設備傳輸?shù)浇蛹{設備E-EDID可從未加電的

16、顯示器獲得熱插拔信號從接納設備回到源端設備HTPG=1表示銜接的接納設備可帶有EDIDHTPG=1不一定是上電了的顯示器在每個下行流銜接事件觸發(fā)HTPG為低電平接納器檢測 (RSEN)RSEN=1闡明接納器芯片上電。Silicon Image發(fā)送器添加的特征，不是 HDMI或DVI規(guī)范的一部分.HDMI E-EDID 規(guī)范接納設備EDID包括視頻方式音頻方式帶有CEC地址的VSDB源端設備支持分段指示器數(shù)據(jù)塊圖DVI-HDCP CEA-861根本顯示器X 音視頻定時支持加強顯示器X音視頻定時支持.HDMI E-EDID 分層.HDMI E-EDID 數(shù)據(jù)塊 0.HDMI E-EDID 部件1.

17、HDCP 概要HDCP 市場要求DVD必需用于DVD播放器任何的數(shù)字輸出假設視頻格式大于480p/576p，只用HDCP加密輸出對于如藍光等新HD規(guī)范的要求機頂盒滿足北美內(nèi)容發(fā)行商的要求DIRECTV, Echostar, CableLabs等待2005年歐洲新的HD廣播。顯示器北美Cable ready的數(shù)字電視所要求的HDCP 技術運用個人-公共加密系統(tǒng)可更新的系統(tǒng) 撤銷可宣布系統(tǒng)被“黑，然后放到撤銷列表中主機管理整個HDCP認證過程認證, 轉發(fā)支持, 撤銷.HDCP 加密/解密發(fā)送器接納器HDCP密碼HDCP密碼TMDS編碼器TMDS解碼器TMDSEncryptedLink視/音頻數(shù)據(jù)經(jīng)

18、過像素到像素原理進展加密HDCP密鑰HDCP密鑰.主機 設備 A顯示器 設備 BInitiate Authentication: Aksv, AnHDCP 認證協(xié)議Generate Random Number An fromfree running DVIBlockCipherResponse: Bksv, R0Km = Bkeys over AksvCheck for Bksv in revocation list.Km = Akeys over BksvKS = DVIBlockCipher(Km, An)M0 = DVIBlockCipher(Km, An)R0 = DVIBlockCi

19、pher(Km, An)KS = DVIBlockCipher(Km, An)M0 = DVIBlockCipher(Km, An)R0 = DVIBlockCipher(Km, An)(vertical retrace preceding frame i )Response: Ri every 2 secondsKi = DVIBlockCipher(KS, Mi -1)Mi = DVIBlockCipher(KS, Mi -1)Ri = DVIBlockCipher(KS, Mi -1)If response received:verify Ri = Ri(i2c)(i2c)(i2c)AKE isperformedat start of CP sessionKey generationis repeated every frame durin