音/视频信息回放系统的HDIVI发送器解决方案

文章摘要：摘要 介绍HDMI的连接结构、信号编码及内容保护等技术；提供一种基于Atmel公司的AT76C114和SiliconImage公司的SiI9030的回放系统HDMI发送器解决方案。关键词 回放系统 高清多媒体接口(HDMI) 最小变化差分编码(TMDS) 宽带数字内容保护(HDCP)引 言 现在市场上大多回放系统都采用独立的音/视频接口，如音频采用RCA端子、同轴端子等；视频采用S端子、色差端子、DVI接口等。这些接口体积大(如DVI，不适合应用在便携设备上)，且接口独立、接线太多。另外．传统的接口很多是模拟的，如RCA、S端子，它们都难以让现在的数码产品的优势体现出来。 高清多媒

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摘要 介绍HDMI的连接结构、信号编码及内容保护等技术；提供一种基于Atmel公司的AT76C114和SiliconImage公司的SiI9030的回放系统HDMI发送器解决方案。
关键词 回放系统 高清多媒体接口(HDMI) 最小变化差分编码(TMDS) 宽带数字内容保护(HDCP)

引 言
    现在市场上大多回放系统都采用独立的音/视频接口，如音频采用RCA端子、同轴端子等；视频采用S端子、色差端子、DVI接口等。这些接口体积大(如DVI，不适合应用在便携设备上)，且接口独立、接线太多。另外．传统的接口很多是模拟的，如RCA、S端子，它们都难以让现在的数码产品的优势体现出来。

    高清多媒体接口HDMI在各方面都展现了它独特的优势：体积小，带宽高；不仅能够传输从SDTV到HDTV分辨率的非压缩数字视频图像，而且能够同时传输2～8通道数字音频，接口友好；能够通过显示数据通道(DDC)读取接收设备的E-EDID结构，自动确定发送给接收端所支持的音／视频格式；采用了HDCP宽带数字内容保护机制，防止非法设备的偷听。这些都满足了消费者对数字产品的新需求，因此HDMI接口在各种数码产品上的廊用越来越广泛。

1 回放系统
    回放系统，主要是把从外部存储卡(SD、MMC等)读到的或通过有线(USB等)、无线(无线网卡等)传输方式接收到的音／视频信息，解码后通过一定的音／视频接口传输给视听设备(如TV等)，对数码照片、数码摄像等音／视频进行回放。

    从图1可见。音／视频接口是回放系统中不可或缺的部分。传统的视频接口主要采用S端子、色差端子；音频接几主要采用RCA端子、同轴端子。这些传统的接口在数字技术发展迅速的情况下，已不再适应高品质、无压缩的数字视频和多通道的数字音频的传输。新型的HDMI接口就是为了满足消费者更高的要求而兴起的。

2 HDMI接口
2．1 HDMI简介
    HDMI是继DVI(数字视频接口)之后的一种新接口。它不仅支持从SDTV到HDTV的无压缩数字视频传输，而且还支持2～8通道的数字音频传输；同时配备许多其他辅助功能，如HDCP(宽带数字内容保护)、智能连接配置等。

    HDMI有很多优点：
    ◇体积小，更适合便携设备；
    ◇能够在单一线缆上同时传输音／视频，接口更加友好；
    ◇带宽高，能够传输上到l080 p的高清视频和上到8通道的音频，且支持RGB和YCbCr两种像素编码格式，可提供更高的颜色深度；
    ◇采用最小变化差分编码TMDS，提供强壮的传输机制和可靠的数据恢复能力；
    ◇提供智能连接功能，使设备能够自动发现对方，并且自动识别目标设备所需的分辨率和数据格式；
    ◇具备HDCP加密功能，能够防止非法设备的偷听；
    ◇兼容性好，能够完全兼容DVI。
    HDMI连接结构如图2所示。

    HDMI接口有3个独立的通信通道：TMDS、DDC、CEC。其中，TMDS通道用来传输音／视频数据以及辅助数据；DDC用来在自动配置中源端读取接收端的E-EDID数据结构；CEC是一个可选通道，用来支持一些高级用户功能，如红外遥控等。

2.2 HDMI信号编码
    HDMI有3种工作模式：控制周期、视频数据周期和数据岛周期。控制周期用来传输引导信息；视频数据周期用来发送有效视频行的像素；数据岛周期用来传输音频采样数据包和辅助数据包。一个带有视频信息的行周期上数据的周期分配情况如图3所示。

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