HDMI

HDMI(高清晰度多媒體介面)
HDMI正式商標
類別	數位影像/聲音連接頭
產品歷史
設計者	HDMI組織
設計年代	2002年12月
製造年代	2003年至今
規格
熱插拔	yes
外接	yes
聲音訊號	PCM,DVD-Audio,Super Audio CD,Dolby TrueHD,DTS Master Audio
影像訊號	480,576,720,or 1080 (progressive or interlaced video).
	資料頻寬	10.2 Gbps at 340 Mhz
纜線	5 meters max.
腳位數量	19
腳位配置
Type A (Receptacle) HDMI
Pin 1	TMDS Data2+
Pin 2	TMDS Data2 Shield
Pin 3	TMDS Data2–
Pin 4	TMDS Data1+
Pin 5	TMDS Data1 Shield
Pin 6	TMDS Data1–
Pin 7	TMDS Data0+
Pin 8	TMDS Data0 Shield
Pin 9	TMDS Data0–
Pin 10	TMDS Clock+
Pin 11	TMDS Clock Shield
Pin 12	TMDS Clock–
Pin 13	CEC
Pin 14	Reserved (N.C. on device)
Pin 15	SCL
Pin 16	SDA
Pin 17	DDC/CEC Ground
Pin 18	+5 V Power
Pin 19	Hot Plug Detect

HDMI的英文全稱是“High Definition Multimedia Interface”，即高清晰度多媒體介面。是一種全數位化影像/聲音傳輸介面，可以傳送無压缩的音頻信號及視頻信號，HDMI提供所有相容裝置——如機上盒（set-top box），DVD播放機，個人電腦，電視遊樂器，綜合擴大機，數位音響與電視機——一個共通的資料連接管道，HDMI可以同時傳送音頻和影音信號，由於音頻和視頻信號採用同一條電纜，大大簡化了系統的安裝。

HDMI是被設計來取代較舊的類比影音傳送介面如SCART或RCA等端子的。

HDMI支援任何電視與電腦影像格式，包括標準，加強，以及高清晰度視頻畫面，再加上多聲道數位音頻。在傳送時各種視頻資料將被HDMI收發晶片以Transition Minimized Differential Signaling (TMDS)技術編碼成資料封包。規格初制訂時其最大像素傳輸率為165Mpx/sec，足以支援1080p解析度每秒60禎畫面，或者UXGA解析度(1600x1200)，後來在HDMI 1.3規格當中擴增為340Mpx/sec，以符合未來可能的需求。

HDMI也支援無壓縮的8聲道數碼音頻傳送（取樣率192kHz，資料長度24bits/sample）,以及任何壓縮音頻串流如Dolby Digital或DTS。亦支援SACD所使用的8聲道的1bit音頻。在HDMI 1.3規格中又追加了超高資料量的無壓縮音頻串流如Dolby TrueHD與DTS-HD的支援。

標準的Type A HDMI接頭有19個腳位，另有一種支援更高解析度的Type B接頭被定義出來，但目前仍無任何廠商使用。Type B接頭有29個腳位，容許其傳送擴張的視頻通道以應付未來的高頻寬需求，如WQSXGA（3200x2048px）。

Type A HDMI可向下相容於現今多數電腦螢幕與顯示卡所使用的single link DVI-D或DVI-I介面（但不支援DVI-A），這表示採用DVI-D介面的訊號來源可以透過轉換線驅動HDMI螢幕，但是此種轉換方案並不支援音頻傳送與遙控機能。此外，如無HDCP認證的DVI螢幕也將不能收看從HDMI所輸出，帶有HDCP加密保護的視頻資料。（所有HDMI螢幕皆支援HDCP，但大多數DVI介面的PC螢幕並不支援。）Type B HDMI接頭也將向下相容於Dual-link DVI介面。

HDMI組織的發起者包括各大消費型電子產品製造商，如日立，松下，Quasar，飛利浦，新力，湯姆生RCA，東芝，Silicon Image。Digital Content Protection, LLC（HDCP管理機構，隸屬於英特爾）提供HDMI介面相關的防拷保護技術。此外，HDMI也受到各主要電影製作公司如20世紀福斯，華納兄弟，迪士尼，包括三星電子在內的各廠商，以及多家有線電視系統業者的支持。

[编辑] 規格

[编辑] HDMI接頭

HDMI的規格書中規定了三種HDMI接頭, 分別是:

• HDMI A Type

總共有19pin, 為最常見的HDMI接頭規格, 相對等於DVI Single-Link傳輸。在HDMI 1.2a之前, 最大能傳輸165MHz的TMDS, 所以最大傳輸規格只能在於1600x1200(TMDS 162.0MHz) 。

• HDMI B Type

總共有29pin, 可傳輸HDMI A type兩倍的TMDS資料量, 相對等於DVI Dual-Link傳輸。但是到現在市面上根本沒有生產過相關產品。 但由於現有WQXGA(2560x1600)高解析度以上的顯示器, 由於技術以及成本問題, 無法使用HDMI A type來做傳輸介面, 所以HDMI B type 可能只會出現在超高解析度的產品上。 (因為HDMI A type 只有Single-Link的TMDS傳輸, 如果要傳輸成HDMI B type的訊號, 則必須要兩倍的傳輸效率, 會造成TMDS的Tx、Rx的工作頻率必須提高至270MHz以上。 而在HDMI 1.3 IC出現之前, 市面上大部分的TMDS Tx、Rx只能穩定在165MHz以下工作。)

• HDMI C Type

總共有19pin, 可以說是縮小版的HDMI A type, 但腳位定義有所改變。 主要是用在攜帶型裝置上, 例如DV、數位相機、攜帶型多媒體播放機等。 現在已有SONY HDR-DR5E DV利用此規格接頭作為影像輸出介面。(常常有人稱為該規格為mini-HDMI, 這是算是自行胡亂創造的名稱, 實際上HDMI官方並沒此名稱。)

[编辑] TMDS通道

• 傳送音頻，視頻，以及各種輔助資料
• 訊號編碼方式：遵循DVI 1.0規格。Single-link (Type A HDMI) or dual-link (Type B HDMI).
• 視頻像素頻寬：從25 MHz到340 MHz (Type A, HDMI 1.3) 或至 680 MHz (Type B). 頻寬低於25MHz的視頻訊號如NTSC 480i將以倍頻方式輸出。每個像素的容許資料量從24位元至48位元。支援每秒120禎1080p解析度畫面傳送以及WQSXGA解析度[1].
• 像素編碼方式：RGB 4:4:4, YCbCr 4:4:4 (8-16 bits per component); YCbCr 4:2:2 (12 bits per component)
• 音頻取樣率：32 kHz, 44.1 kHz, 48 kHz, 88.2 kHz, 96 kHz, 176.4 kHz, 192 kHz.
• 音頻聲道數量：最大8聲道。
• 音頻串流規格：IEC61937相容串流，包括高流量無失真訊號如Dolby TrueHD, DTS-HD Master Audio.

[编辑] DDC通道

• DDC全文為Display Data Channel
• 傳送端與接收端可利用DDC通道得知彼此的輸出與接收能力
• 使用100kHz時脈的I²C訊號
• 傳送資料結構為VESA Enhanced EDID (V1.3)與CEA-861D規格.

[编辑] CEC通道（必須預留線路但可以不必實作）

• CEC全文為Consumer Electronics Control
• 用來傳送工業規格的AV Link協定訊號，以便支援單一遙控器操作多台AV機器
• 為單芯線雙向串列匯流排
• 在HDMI 1.0協定中制訂，在1.2a版中更新

[编辑] 防拷機制

• 強制支援HDCP規格1.10版

[编辑] 版本演化

[编辑] HDMI 1.1

2004年5月提出

• 支援DVD音頻

[编辑] HDMI 1.2

2005年8月提出

• 支援8聲道1bit音頻(SACD所使用者)
• 讓PC訊源可使用HDMI Type A 接頭
• 在維持YCbCr CE色域前提之下開放PC訊源使用原生RGB色域
• 要求HDMI 1.2以上顯示器支援低電壓訊源

[编辑] HDMI 1.2a

2005年12月提出

• 完全確立CEC通道的功能，指令集，以及相容性測試程序

[编辑] HDMI 1.3

2006年6月22日提出^{[1] [2]}

• 擴增single-link模式的頻寬至340 Mhz (10.2 Gbps)
• 從24bit色域(1677萬色)擴張支援至30-bit, 36-bit, 與 48-bit (RGB or YCbCr) 色域（相當於超過十億色顯示）
• 支援新的xvYCC色彩標準
• 支援自動語音同步（台詞對嘴）機能
• 支援Dolby TrueHD 以及 DTS-HD Master Audio 訊號輸出至外接解碼器^[3] 如果播放機具有直接將此二種訊號解碼的能力，則不需要支援HDMI 1.3，因為所有的HDMI規格都可以傳送未壓縮的音頻訊號。
• 提出新的小型化接頭以支援輕便型攝錄影機^[4]
• Sony PlayStation 3 是第一個面市的 HDMI 1.3播放機.
• Sony BRAVIA KDL- 46X2500、KDL-40X2500是第一個面市的 HDMI 1.3螢幕. (1080p支援新的xvYCC色彩標準, 36bits deep color)
• EPSON EMP-TW1000是第一個面市的HDMI 1.3的投影機(支援 30-bit deep color)

[编辑] HDMI 1.3a

Released 10 November 2006.[11]

• Cable and Sink modifications for Type C
• Source termination recommendation
• Removed undershoot and maximum rise/fall time limits.
• CEC capacitance limits changed
• RGB video quantization range clarification
• CEC commands for timer control brought back in an altered form, audio control commands added.
• Concurrently released compliance test specification included.

[编辑] HDMI 1.3b

• 於2007.03.26公布, 主要是修改HDMI 測試規格(HDMI Testing specification), 而 HDMI Specification依然是HDMI 1.3a。所以第一次出現當時的主要的HDMI Specification 跟 測試規格(HDMI Testing specification)是不同版本的情況發生。

HDMI Testing specification 1.3b 修改部分：

• 1.3b 2007/03/26 Modifications to TE overview and policy description (4.1)
• Addition of Agilent TDR to Recommended TE (4.2.1.11)
• Clarification of tentative cable emulators (4.2.1.17)
• Jitter tolerance test changes (8-7)
• Added cable tests for TMDS_CLOCK channel (5-3)
• New VL triggering (7-2)
• Editorial and clarifications on CEC Line Degradation (7-15, 8-14)
• Added testing of additional source-supported Deep Color formats (7-34)
• Additional HDMI VSDB EDID checks (8-3)
• Additional TTC usage (5-3, 8-5, 8-6, 8-7)
• Incorporated Tek-recommended setup and calibration for TDR (8-8)
• Clarification on Sink Deep Color Recommended Test Method (8-25)
• Added long cable or cable emulator use for Repeater test (9-3)
• Added color-depths for each format in Source_Video_Formats (App. 3)
• Removed test for filler bytes (8-3)
• Removed Tektronix part number of cable emulator EFF-HDMI-CE-01

[编辑] 長度限制問題

HDMI的纜線長度限制是其主要的問題之一，在部分消費者自行測試當中回報標準的28AWG（American Wire Gauge, 美國纜線度量）規格HDMI銅線大約在超過5公尺之後開始訊號衰減。此長度通常不足以滿足投影機與電腦的連接。

但HDMI組織網頁並不認可此限制，其網頁常見問答集HDMI FAQ page當中記載：「HDMI的纜線廠商被期待製造與銷售合理價格的銅纜線，長度最長至15公尺」。

現有通過HDMI認證的 10M cable(未使用HDMI equalizer IC), 大都使用24AWG 的線材去製作。

一些報告指出增加纜線中銅線的直徑以降低阻抗是有效延長纜線長度的方法之一，另外也有報告指出24AWG規格的纜線表現較28AWG好。另外也有人使用光纖或兩條Cat-5網路纜線來取代標準HDMI銅線。某些廠商也製造HDMI訊號增強器以因應使用者的需求。

現有單一一顆 HDMI equalizer IC, 可讓24AWG HDMI cable 最大使用長度變成50公尺。 如果有提供足夠且乾淨的電源, 還可再串接。

[编辑] 參考資料

1. ↑ HDMI 1.3 Press Release
2. ↑ Joseph Palenchar （2006-06-19） - HDMI 1.3 Connections Due By Year End
3. ↑ HDMI Part 5 - Audio in HDMI Versions （2006-08-09）
4. ↑ Pics of the HDMI-mini connector

[编辑] 外部連結

• Official HDMI Website
• Consumer FAQ
• All About the HDMI Interface
• HDMI Tutorial
• HDMI Switches
• All About HDMI
• Going the Distance With HDMI
• HDMI Upgraded To Support 'Deep Color' ExtremeTech （2006-06-12） - 於2006-06-14访问。
• Interview with Steve Venuti, Director of Marketing for HDMI Licensing (Part 1)
• Interview with Steve Venuti, Director of Marketing for HDMI Licensing (Part 2)
• What is HDMI?
• "HDMI Cable Benchmark Reviews"