文章目录
- HDMI音视频传输协议
- 一、HDMI的硬件图示
- 二、TMDS
- 三、DDC
- 四、CEC
- 五、HPD
一、HDMI的硬件图示
1、HDMI通信协议示意图
信号源(source device)<--------------------------------------------------------------------------->TV(sink device)
1、TMDS Channel 0~2:：三组差分信号，TMDS Clock Channel：差分信号的时钟。
2、DDC：类似于IIC总线，传输EDID、HDCP的信息。
3、CEC:一种单总线。
4、Utility:自定义的总线，目前没有使用过。
5、HPD：热拔插
6、除此之外还连接着+5V电源线。
2、引脚示意图
二、TMDS
TMDS采用差分传动方式，每个TMDS通道采用2根线来传输信号，一根线上传输原来的信号，另一根线上传输与原来信号相反的信号。这样接收端就可以通过让一根线上的信号减去另一根线上的信号的方式来屏蔽电磁干扰，从而得到正确的信号。
在一个时钟周期内，每个TMDS通道可以传输10bit数据。Source端原始数据为8位，经过转换成10位数据，前8为数据由原始信号经运算后获得，第9位指示运算的方式，第10位用来对应直流平衡(使TMDS发送的"0"、"1"数量保持一致)。通过这种算法，会使得数据的传输和恢复更加可靠。
Sink端接收到10bit数据后再还原回8bit数据。
Pclk Clock：像素时钟，例：1920x1080p/60hz，Pclk Clock=1920108060=124.4MHz
带宽：1s内传输的数据量（bit），例：1920x1080p/60hz，色深8位，RGB三色就是24bit，
1920108060*24=2.99GHz
CTL0~3：=1000后面传输视频数据(Pixel component)
=1011后面传输数据包(Auxiliary Data）
三、DDC
DDC就是一种I2C总线，作用时传输EDID、HDCP的信息。
EDID:通常是256字节，在Sink设备的EEPROM中存放EDID信息，Source在收到HPD后会通过DDC通道读取EDID得到显示设备的属性。
四、CEC
CEC是一种单总线双向串行总线，引脚为pin13。
CEC的作用就是实现TV和各种设备间的通信，例如，TV与视频盒子相连，用电视的遥控器进行控制，那么就可以通过HDMI的CEC将这控制信号传送到视频盒子，反之，亦可用视频盒子的遥控器去控制电视。
有时，TV连接着多个CEC设备，为了区分开来，就需要物理地址和逻辑地址。
物理地址：通过EDID分配，具有唯一性。
逻辑地址：指定设备属于什么类型
CEC总线空闲时为3.3V，通过拉点电平的时间来发送START BIT、0、1
START BIT：拉低总线3.7±0.2ms，总时长4.5±0.2ms
逻辑“0”：拉低总线1.5±0.2ms，总时长2.4±0.35ms
逻辑“1”：拉低总线0.6±0.2ms，总时长2.4±0.35ms
CEC的通信过程：
Start bit + Header Block + Data Block 1(opcode block) + 0到14个Data Block 2 (operand blocks)
五、HPD
pin19引脚是HPD，作用是检测HDMI两端是否连接，工作过程：
1、当HDMI接口连接起来，sink将HPD由低电平拉高。
2、source检测到HPD被拉高，于是命令DDC开始干活，DDC读取sink的EDID数据，认为咱俩合适，就叫TMDS开始发送视频数据。
3、如果sink想强制刷新一波EDID数据，可以再把HPD拉低->拉高
4、当HDMI接口断开时，sink无法将HPD信息传达过去，source的HPD自然是一直为低。
值得一提的是，由于source的pin18可以向sink提供+5V电源，所以即使sink不开机，sink也可以利用这+5V电源将HPD拉高，进而使source的DDC和TMDS工作。可惜的是，由于HDCP没有工作起来，所以此时TMDS并不能真正的通信起来。
