HDMI is een interfacestandaard die wordt gebruikt voor het verzenden van ongecomprimeerde digitale video met hoge-definitie en meer- audiogegevens. HDMI maakt gebruik van een technologie genaamd Transition Minimized Differential Signaling (TMDS) om gegevens te verzenden. Dit artikel geeft een gedetailleerde analyse van het concept van TMDS-signalen en hun toepassing in HDMI.
1, Wat is TMDC-signaal?
Basisprincipe: TMDS is een differentiële signaaloverdrachttechnologie die datasignalen verzendt via een paar draden, waarbij de ene draad een positief fasesignaal uitzendt en de andere draad een antifasesignaal. De voordelen van differentiële signalen zijn dat ze elektromagnetische interferentie (EMI) kunnen verminderen en de signaalintegriteit kunnen verbeteren.
Signaalcodering: TMDS maakt gebruik van 8b/10b-codering, die 8-bits gegevens omzet in 10-bits codering voor verzending, waarbij redundante bits worden toegevoegd voor eenvoudige detectie en foutcorrectie aan de ontvangende kant.
2, TMDS-signaal in HDMI
Kanaaltoewijzing: Er zijn drie TMDS-kanalen (kanaal A, B, C) in de HDMI-interface, die elk verantwoordelijk zijn voor het verzenden van een deel van de videogegevens. Daarnaast wordt er een TMDS-kloksignaal (Clock Channel) gebruikt om de drie datakanalen te synchroniseren.
Gegevensoverdracht: elk TMDS-kanaal kan onafhankelijk videogegevens verzenden, waardoor een hogere bandbreedte en snellere gegevensoverdrachtsnelheden kunnen worden bereikt. De nieuwste HDMI-standaarden, zoals HDMI 2.1, ondersteunen hogere resoluties en vernieuwingsfrequenties, dankzij de hoge bandbreedte die door TMDS-technologie wordt geboden.
Signaalformaat: TMDS-signalen worden verzonden in pixeleenheden, waarbij de kleurinformatie van elke pixel (rood, groen, blauw) in drie delen is verdeeld en via drie TMDS-kanalen wordt verzonden. Elk kleurkanaal beslaat één TMDS-kanaal, waardoor gelijktijdige overdracht van informatie van meerdere pixels mogelijk is.
Kloksignaal: TMDS-kloksignaal wordt gebruikt voor synchrone overdracht van videogegevens. Het ontvangende uiteinde herstelt de datastroom van videoframes op basis van het kloksignaal.
Jitter en ruis: TMDS-technologie kan de jitter en ruis die tijdens de signaaloverdracht worden gegenereerd effectief verminderen, waardoor videotransmissie van hoge-kwaliteit wordt gegarandeerd.
Signaalintegriteit: Door differentiële signaaloverdracht kan TMDS signaalreflectie en overspraak minimaliseren om de signaalintegriteit te garanderen.
3, Andere kenmerken van HDMI
Hulpgegevenskanaal: naast de drie TMDS-gegevenskanalen bevat HDMI ook een bidirectioneel communicatiekanaal met lage-snelheid (CEC) en een bidirectioneel communicatiekanaal met hoge-snelheid (DDC) voor het verzenden van besturingsinformatie en communicatie tussen apparaten.
EDID: HDMI-apparaten wisselen Extended Display Identification Data (EDID) uit via DDC, waardoor het display het bronapparaat kan vertellen wat de optimale resolutie en andere weergaveparameters zijn die het ondersteunt.
Hot Plug Detect: De HDMI-interface heeft een Hot Plug Detect (HPD)-pin, die wordt gebruikt om te detecteren of het apparaat is aangesloten of losgekoppeld, en om de weergave-instellingen automatisch aan te passen.
TMDS-technologie vormt de kern van de HDMI-interface, die een efficiënte en stabiele overdracht van digitale video- en audiogegevens met hoge{0}}definitie mogelijk maakt via differentiële signaaloverdracht, 8b/10b-codering en meerdere onafhankelijke gegevenskanalen. De HDMI-interface is, met het voordeel van TMDS-technologie, de standaardinterface geworden voor het aansluiten van hoge- televisies, monitoren, projectoren en andere apparaten. Het wordt veel gebruikt in home entertainment-systemen, computermonitors en professionele audiovisuele apparatuur. Door voortdurende technologische evolutie verbetert de HDMI-standaard ook voortdurend de transmissiemogelijkheden en -functies om te voldoen aan de groeiende vraag naar hoge- video en audio.
