HDMI學習筆記
1、HDMI引腳規格
HDMI接頭規格共有A、B、C、D、E五種，其中Type A規格是普及最廣的，現在的電腦、家用電視等電子裝置均使用Type A規格。
Type A引腳定義如下：
引腳功能描述：
（1）1~9引腳為TMDS（詳見TMDS介紹）傳輸資料所用到的引腳，共有0、1、2三組，每組使用三個引腳，分别用來傳輸RGB三色信号（分别占8位，色深24bit/px，或者YUV分解）以及其他資料。
（2）10~12引腳為TMDS的時鐘引腳，時鐘頻率的計算方式為（假設傳輸的視訊為19201080 60Hz）19201080*60=124.416MHz。在TMDS的一個周期内需要傳輸RGD三色信号，但TMDS編碼後各占10bit，是以傳輸帶寬為1.24416Gbit/s。
（3）13引腳為CEC（Consumer Electronic Control）為開發商提供的一個自定義控制接口。
（4）14引腳為保留引腳。
（5）15~16為IIC引腳，用于DDC（Display Data Channel）傳輸，傳輸裝置雙方交換裝置參數資訊（詳見EDID介紹）。
（6）17引腳為接地引腳，18引腳為5V供電引腳。
（7）19引腳為Hotplug（熱插拔檢測）。
下圖為HDMI實體層結構圖：
下圖為HDMI編解碼概覽（各通道所對應的資料内容）：
2、HDMI資料發送及編碼
下面以720*480p為例介紹一下具體的工作原理。
上面這幅圖中顯示了掃描一幀圖像的資料周期劃分，可以看到一共有三個資料周期分别為：Control Period、Data Island Period及Video Data Period。
這三個周期所發送的資料如下圖所示：
Control Period：發送的資料為報頭、行同步信号及場同步信号，其中報頭部分就是前邊圖中的CTLx，用于表示控制周期結束之後的周期是Data Island Period還是Video Data Period。
Data Island Period：發送的資料為資料包（音頻采樣及其他信号）、行同步場同步信号以及Guard Band。在Channel1與Channel2中Data Island Period開始與結尾均含有一個Guard Band（Leading Guard Band及Trailing Guard Band），但是Channel0中沒有。Leading Guard Band及Trailing Guard Band碼元格式：
Video Data Period：發送的資料為視訊像素資訊及Guard Band，在Control Period結束及視訊像素資訊發送之間會有一個Leading Guard Band。Leading Guard Band碼元格式：
NOTE：每一個TMDS周期中所發送的消息都會被編碼為10bit進行發送。
下圖為三個Period的消息發送時序圖：
附：相關知識
1、TMDS與LVDS
（1） LVDS（Low Voltage Differential Signaling，低壓差分信号）
LVDS是一種低擺幅的差分信号技術，它使得信号能在差分PCB線對或平衡電纜上以幾百Mbps的速率傳輸，其低壓幅和低電流驅動輸出實作了低噪聲和低功耗。
LVDS實體接口使用1.2V偏置電壓作為基準（共模直流電壓），提供大約350mV擺幅（差模電壓）。LVDS驅動器由一個驅動差分線對的電流源組成（通常電流為3.5mA）。
（2） TMDS（Time Minimized Differential Signal，最小化傳輸差分信号）
信号傳輸過程跟LVDS類似，但兩者的差别在于TMDS需要進行一次編碼。
TMDS是指通過異或及異或非等邏輯算法将原始信号資料（8位）轉換成10位，前8位資料由原始信号經運算後獲得，第9位訓示運算的方式，第10位用來對應直流平衡（DC-balanced，就是指在編碼過程中保證信道中直流偏移為零：1、0個數相等，電平轉化實作不同邏輯接口間的比對），轉換後的資料以差分傳動方式傳送。
2、行同步與場同步
電視信号發送端為了使接收端的行掃描與場掃描規律與其同步，在行（場）掃描正常結束後，向接收機發出一個脈沖信号，表示這一行（場）已經結束，這個脈沖信号就是行（場）同步（行同步HS、場同步VS）。
比如說一台1920*1080的顯示器，共有1080行，每次掃描完一行之後就會發送一個行同步脈沖表示改行的像素點已經掃描完成。當1080行全部掃描完成之後（即顯示了一幀圖像），就會發送一個場同步信号表示這一場（幀）圖像掃描完成。
NOTE：1080p中的p指的是逐行掃描即一行一行的進行掃描，與其對應的為1080i，指的是隔行掃描（掃描完一行後，中間隔一行掃描下一行）。
3、EDID
EDID（Extended Display Identification Data，擴充顯示辨別資料）是VESA（Video Electronics Standards Association，視訊電子标準協會）的标準資料格式，其中包含有關螢幕及其性能的參數，包括供應商資訊、最大圖像大小、顔色設定、廠商預設定、頻率範圍限制以及顯示器名和序列号的字元串。可以使用軟體SoftMCCS讀取主機所連接配接顯示器的EDID。界面如下：
EDID共有128 Bytes組成，主要描述如下表：
下面連結為整理的學習資料：HDMI學習資料整理