05.04.2013 Views

SERWIS ELEKTRONIKI

SERWIS ELEKTRONIKI

SERWIS ELEKTRONIKI

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

Standardy DVI i HDMI<br />

Standardy DVI i HDMI<br />

Andrzej Brzozowski<br />

Rok temu zamieœciliœmy w Serwisie Elektroniki<br />

artyku³ dotycz¹cy z³¹cza DVI, które wówczas uwa¿ane<br />

by³o za najlepszy standard w po³¹czeniach kina<br />

domowego. Dzisiaj mo¿emy powiedzieæ, ¿e DVI zaczyna<br />

byæ wypierane przez standard HDMI.<br />

Trochê historii<br />

W 1998 roku stworzono zespó³ o nazwie Digital Display<br />

Working Group (DDWG), który mia³ za zadanie opracowanie<br />

interfejsu s³u¿¹cego do cyfrowego przesy³u danych. Prace nad<br />

projektem wspiera³y firmy: Compaq, Fujitsu, Hewlett-Packard,<br />

IBM, Intel, NEC oraz Silicon Image. W wyniku prac grupy<br />

DDWG w roku 1999 stworzono standard DVI (Digital Visual<br />

Interface) projektowany do zastosowañ w sprzêcie komputerowym<br />

i oparty na technologii Silicon Image.<br />

Rok póŸniej opracowano technologiê, która mia³a na celu<br />

zabezpieczenie sygna³u przed kopiowaniem. Ca³oœæ nazywa³a<br />

siê HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection). Standard<br />

HDMI jest równie¿ dzie³em firmy Silicon Image, która w<br />

roku 2000 za³o¿y³a grupê HDMI Working Group, w sk³ad której<br />

wesz³y: Hitachi, Matsushita Electric, Philips, Sony, Thomson<br />

i Toshiba. HDMI od pocz¹tku by³ projektowany jako standard<br />

przeznaczony dla sprzêtu domowego.<br />

HDMI (High Definition Multimedia Interface)<br />

Transmisja danych w standardzie HDMI wykorzystuje tak<br />

samo jak w standardzie DVI technologiê TMDS. TMDS jest<br />

standardem okreœlaj¹cym transmisjê danych do urz¹dzenia wyœwietlaj¹cego.<br />

Zaimplementowano tu algorytm koduj¹cy 8 bitów<br />

danych na 10 bitowy znak o zminimalizowanej iloœci zmian<br />

stanów. Sygna³ jest optymalizowany ze wzglêdu na redukcjê<br />

zak³óceñ promieniowanych, co pozwala na szybk¹ transmisjê.<br />

Stosowane uk³ady ró¿nicowe umo¿liwiaj¹ przesy³anie sygna-<br />

³ów przez parê przewodów. Uk³ad transmisji zawiera:<br />

• nadajnik TMDS, który koduje sygna³y cyfrowe i wysy³a je<br />

szeregowo jako ci¹g sygna³ów,<br />

• ³¹cze TMDS,<br />

• odbiornik sygna³ów TMDS.<br />

Sygna³y wideo, audio, synchronizacji i sygna³y kontrolne<br />

CTL 0-3 s¹ przesy³ane w postaci szeregowej przez trzy pary<br />

przewodów oznaczone jako kana³y 0-2. Dodatkowa para przewodów<br />

s³u¿y do przesy³ania sygna³u zegara o czêstotliwoœci<br />

odpowiadaj¹cej czêstotliwoœci nadawania pikseli sygna³u wideo.<br />

W czasie ka¿dego cyklu zegarowego ka¿dy z trzech kana³ów<br />

TMDS przesy³a s³owo 10-bitowe. S³owo to zawiera 8<br />

bitów obrazu i 2 bity kontrolne lub 4 bity sygna³u dodatkowego<br />

(np. sygna³u audio) i 2 bity kontrolne.<br />

Po³¹czenie HDMI pracuje w trzech trybach: trybie danych<br />

wideo (Video Data Period), trybie danych dodatkowych (Data<br />

Island Period) i trybie kontroli (Control Period). W trybie wideo<br />

przesy³ane s¹ piksele obrazu. W trybie danych dodatkowych<br />

przesy³ane s¹ dane dodatkowe - fonii i inne dane. Tryb<br />

kontroli jest wykorzystywany wtedy, gdy nie s¹ przesy³ane dane<br />

Sygna³y<br />

wejœciowe<br />

Cyfrowy sygna³<br />

wideo (np. B)<br />

H, V<br />

synchronizacja<br />

Dane<br />

dodatkowe<br />

Sygna³y<br />

dodatkowe<br />

-np. sygna³<br />

audio<br />

Cyfrowy sygna³<br />

wideo (np. R)<br />

10 <strong>SERWIS</strong> <strong>ELEKTRONIKI</strong> 3/2007<br />

Nadajnik<br />

TMDS<br />

Enkoder -<br />

transmisja<br />

szeregowa<br />

D[7:0]<br />

D[1:0]<br />

D[3:0]<br />

Cyfrowy<br />

sygna³ wideo<br />

(np. B)<br />

H, V<br />

synchronizacja<br />

Dane dodatkowe<br />

Enkoder -<br />

Dekoder-<br />

transmisja<br />

transmisja<br />

szeregowa<br />

szeregowa Cyfrowy<br />

Cyfrowy sygna³<br />

wideo (np.G)<br />

CTL0, CTL1<br />

D[7:0]<br />

D[1:0]<br />

Kana³ 1<br />

D[7:0]<br />

D[1:0]<br />

sygna³ wideo<br />

(np.G)<br />

CTL0, CTL1<br />

D[3:0]<br />

Enkoder -<br />

transmisja<br />

szeregowa<br />

Po³¹czenie<br />

HDMI<br />

Kana³ 0<br />

Odbiornik<br />

TMDS<br />

Dekodertransmisja<br />

szeregowa<br />

D[7:0]<br />

D[1:0]<br />

D[3:0]<br />

D[3:0]<br />

Dekodertransmisja<br />

szeregowa<br />

Sygna³y<br />

wyjœciowe<br />

Dane dodatkowe<br />

-np. sygna³ audio<br />

Cyfrowy<br />

sygna³ wideo<br />

(np. R)<br />

CTL2, CTL3<br />

D[7:0]<br />

D[1:0]<br />

Kana³ 2<br />

D[7:0]<br />

D[1:0] CTL2, CTL3<br />

Sygna³y<br />

dodatkowe<br />

-np. sygna³<br />

audio<br />

Sygna³<br />

zegarowy<br />

Dane DDC<br />

D[3:0]<br />

Kana³<br />

zegara<br />

DDC<br />

D[3:0]<br />

Sygna³y<br />

dodatkowe<br />

-np. sygna³<br />

audio<br />

Sygna³ zegarowy<br />

Dane DDC<br />

Sygna³ CEC<br />

CEC<br />

Sygna³ CEC<br />

Rys.1. Schemat blokowy ³¹cza TMDS wykorzystywanego<br />

w standardzie HDMI<br />

wideo i dodatkowe. Tryb ten wystêpuje pomiêdzy ka¿dym innym<br />

trybem przesy³ania sygna³ów.<br />

W trybie wideo przesy³anych jest 8 bitów w jednym kanale<br />

(24 bity ³¹cznie w trzech kana³ach).W trybie danych dodatkowych<br />

przesy³ane s¹ 4 bity na kana³ (12 bitów ³¹cznie w trzech<br />

kana³ach).<br />

W trybie kontroli przesy³ane s¹ 2 bity na kana³ (6 bitów<br />

³¹cznie w trzech kana³ach). Bity kontrolne to sygna³y synchronizacji<br />

H i V oraz sygna³y CTL 0-3. Pod koniec ka¿dego trybu<br />

kontroli przes³anie odpowiednich bitów CTL X wskazuje, czy<br />

nastêpny tryb bêdzie trybem wideo czy trybem przesy³ania danych<br />

dodatkowych.<br />

Po³¹czenie HDMI obs³uguje w trybie wideo nastêpuj¹ce<br />

formaty wideo (p- oznacza tryb bez przeplotu, i - oznacza tryb<br />

z przeplotem):<br />

640×480p, -czêstotliwoœæ odœwie¿ania 60Hz<br />

1280×720p, -czêstotliwoœæ odœwie¿ania 60Hz<br />

1920×1080i, -czêstotliwoœæ odœwie¿ania 60Hz<br />

720×480p, -czêstotliwoœæ odœwie¿ania 60Hz<br />

720(1440)×480i, -czêstotliwoœæ odœwie¿ania 60Hz<br />

1280×720p, -czêstotliwoœæ odœwie¿ania 50Hz<br />

1920×1080i, -czêstotliwoœæ odœwie¿ania 50Hz<br />

720×576p, -czêstotliwoœæ odœwie¿ania 50Hz<br />

720(1440)×576i, -czêstotliwoœæ odœwie¿ania 50Hz<br />

Przesy³ane piksele obrazu mog¹ byæ zakodowane jako formaty<br />

RGB, YCbCr 4:4:4 lub YCbCr 4:2:2.<br />

Po³¹czenie HDMI mo¿e przesy³aæ od dwóch do 8 kana³ów<br />

sygna³ów cyfrowych audio o czêstotliwoœci próbkowania<br />

32kHz, 44.1kHz, 48kHz, 88.2kHz, 96kHz, 176.4kHz, 192kHz<br />

w formacie IEC 60958 lub IEC 61937

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!