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ADC联系HDMI接纳器

由于录像机、机上盒(Set-Top
Box)以及DVD放影机连续问市,消耗者关于电视的需求也大幅改动。从开端的是非逐步开展成五颜六色的CRT电视,这个期间的电视仅需接上天线以及电源线。之后问市的录像机与摄录像机让运用者能录下播送电视节目,然后在本人选定的时刻赏识,乃至修改特定节意图影片数据库,所需的装备包罗额定的联机,如复合式视讯电缆线、S-VHS电缆线等。  
 跟着录像与影音重制技能持续开展,商场关于更多实体衔接接口的需求亦不断生长,最早是立体声(左声道与右声道的音效线);之后是LaserDisc与游乐器运用的R(红)、G(绿)、B(蓝)印象信号线(3条缆线),越过大多数传统模仿CRT电视的电子组件,直接跳到扩大器期间来驱动CRT电子枪(Electron Guns)。为了测验停止这种无止境的扩大,欧洲地区因而选用一种SCART接头,能用相当于传统衔接器的本钱,联系左/右声道、CVBS、Y/C以及RGB等信号线。  运用数字接口处置模仿信号问题  
 但是,DVD放影机与机上盒的呈现却改动了游戏的规矩,由于来自DVD、有线电视或卫星接纳器的数据流选用Y Pb Pr格局来代表影片信号的色域,并运用MPEG2紧缩演算来最佳化媒体的可用频宽。因而若想要防止任何不必要的处置顺序,进而形成任何噪声或失真,规范的作法是输出模仿式Y Pb Pr印象信号,将DVD放影机或机上盒的信号传送到电视的Y Pb Pr输入接头。在DVD放影机连上电视时,若要到达最佳的画质,规范的办法就是运用Y Pb Pr调配左/右声道缆线,一共是5条线材。  
 

这种衔接界面的长处在于它不只应用在规范电视(交织扫描480i或576i信号),亦可应用在480p/576p渐进式扫瞄的屏幕,乃至是高分辨率(720p、1080i以上)屏幕。这简直等于宣告SCART的死刑,由于SCART既不是对准Y Pb Pr传输所描绘,并且更难以撑持渐进式扫瞄或HD高画质屏幕。



别的一项须思考的要素是电视/显现器从开端开展至今已经有相当大的革新。拜PC开展之赐,尤其是笔记型计算机,液晶屏幕已成为平价的高遍及装备,CRT电视被愈来愈多LCD平面电视、电浆屏幕、背投影(DLP、LCOS、或LCD类型)以及投影机(包罗LCD与DLP机种)所替代。



这些新式显现技能有一项一起的特征,就是屏幕的成像形式是每个像素逐个扫瞄,而CRT则是用电子束进行逐行的扫瞄,并运用H(水平)与V(笔直)脉冲进行调理,CRT的根本运作选用模仿信号,而一切新式显现技能都归于数字格局。因而所衍生的问题在于若要显现的信息来自于机上盒、DVD放影机、游乐器、或PC这类数字格局(MPEG2数据流或由计算机发生的绘图数据)的信号,并且在CVBS或Y Pb Pr线材接口中一路都坚持数字格局,乃至最终显现的屏幕都运用数字数据,那么为何咱们还要在影音体系内用模仿线材来衔接信号?



除此之外,许多用来防止模仿影片信号遭到不法复制的体系,例如像Macrovision防拷维护技能,在面临高质量Y Pb Pr信号时无法供给完好的维护。在数字接口问市后,可望处置模仿信号大部份的问题,包罗在数字与模仿格局之间进行变换;模仿信号简单因缆线长度与质量招致印象质量受损;需运用较多高质量缆线来传送模仿的影音信号;以及缺少充份的数据维护机制等等。



HDMI新界面开展前景一片看好



如今消耗性影音设备选用三种数字接口,分别为IEEE 1394、DVI以及HDMI。IEEE 1394首要用来衔接摄录像机与DVD录像机,或是PC上的撷取卡。其缺陷有:



.频宽上的约束,迫使设备有必要先紧缩信号内容以便能加速传输,但一起也献身必定程度的质量,例如像摄录像机影片运用的DV格局,在接纳端亦有必要装备一个专属的影片解紧缩器。



.点对点(Peer-to-Peer)架构与防盗拷机制,让它难以获得影片内容供货商的撑持。



DVI发源自计算机国际,开端的描绘方针是衔接PC绘图引擎以及显现设备。它能撑持极高的分辨率,在双链路的环境中能到达330MHz的画素频率(Pixel Rate),但没有音效传输功用,防拷机制归于非强迫性功用(虽然有HDCP 1.0规范),接头尺度较大,除了PlugFests组织外没有实践的规范规律或测验机制来保证紧密的互通性。



HDMI是依据DVI规范为根底所开发的新规范,供给音效传输(最多撑持8个非紧缩声道,取样率从32kHz至192kHz),透过EDID上的数据流建置格局信息传输端口,并运用HDCP
1.1规范建构出高功率的防拷机制。其小尺度的接头合适撑持林林总总的消耗性产物,165MHz的最高影片像素率则能撑持一切规范电视格局(480i、576i)以及HD格局,最高撑持解紧缩的1080p(148.5MHz)。



HDMI只运用一条线衔接影音设备,替代原先需求的5条缆线。并运用最高阶的防拷算法对准高质量高分辨率未紧缩数字影片供给维护机制,让它成为影音与家庭剧院范畴最被看好的新界面。



但是由于消耗性产物的生命周期特性,电视机在将来数年仍须撑持各种旧规范模仿产物,因而将来仍需求模仿转数字的IC接口。



省电有功率的影音前端组件



为进步电路板配线的空间运用功率,以及改进电视机中数据总线的互连描绘,将模仿转数字接口以及HDMI接纳器联系在一个组件封装的描绘变成火急的需求。有鉴于此,飞利浦半导体的TDA9975A(图1)联系一套交融三重10位模仿转数字变换器,取样速度达81Msps;其联系式同步处置器与PLL频率发生器(PLL Clock Generator)以及一个双输入、单通道的HDMI接纳器,契合HDMI 1.1规范并撑持1080i/720p (74.25 MHz)信号,能播映1080p格局的画面,并具有嵌入式芯片HDCP金钥以及一个通用的后置处置区块,内含彻底可编程的色域空间变换器以及多功用输出格局器(Formatter)。



TDA9975A的模仿影片输入信号挑选器让体系能一起衔接三个模仿影片信号源,可以一起是RGB或Y Pb Pr格局,并撑持一切能够的信号同步组合。主动式侦测器则能指出哪些输入接口正在接纳信号。



选定影音信号的黑阶(Black Level)会被调整(Clamped)至运用者挑选的设定值,之后再由三个独立的高频宽可顺序化增益扩大器加以扩大。之后信号会再由10位的模仿-数字变换器进行数字化,输入到3X3彻底可编程的矩阵,进行全色域变换(RGB至Y Pb Pr、Y Pb Pr至RGB、旁通等),然后再送到输出格局器,将RGB或Y Cb Cr 4:4:4信号透过12位的数据总线;以Y Cb Cr半平面格局在两个12位数据总线;或是以Y Cb Cr兼容格局透过ITU656格局在12位数据总线传送出去。的三个12位输出总线能自在指定至任何色频,藉以简化TDA9975A与印象处置IC之间追寻数据线路的作业。同步处置器能对准一切VESA与电视规范的Y或Sync-On-Green影片信号分配同步化作业,最高撑持81 MHz的像素传输率,其间包罗运用三阶同步的技能规范。之后组成同步作业会主动分红H(水平)与V(笔直)同步脉冲。数字频率会由低颤动PLL透过水平同步脉冲来发生。



HDMI接纳器亦对准两个输入端进行活动侦测,并能主动切换至有信号的输入接口。它会与模仿视讯接口共享矩阵(The Matrix)、输出格局器(Output
Formatter)以及格局辨识引擎(Format Recognition
Engine),格局辨识引擎担任量测水平同步位、笔直同步位以及影片长度。HDMI规范有一项特征,就是能传送未紧缩、全频宽的高分辨率影片数据,这代表撑持RGB色域空间、1080p分辨率、24位(每种颜色8位)、以及148.5MHz的像素传输率。HDMI接口运用4对差动信号进行高速传输,一对差动信号传输像素频率(148.5MHz)、别的每一对差动信号传送一种颜色数据,每个信号选用8位字符进行序列传输,并颠末10位的格局变换(进步传输功率,合作后续的频率回复与处置作业)。


 这代表1080p影片流在传输时,用三对差动信号来传送影片数据,实践的数据传输速度为10X148.5MHz
= 1.485GHz。事实上HDMI链路的最高数据传输率为1.65GHz,首要是延用对准计算机绘图所描绘的DVI规范所设定的规范。音效与额定的格局信息会刺进至影片中空白的距离。 
HDMI明显长处却难以保证,包罗传送数字数据以及有用保管印象质量,由于1.485GHz的数字描绘简单遭到像是颤动(Jitter)、目视图形关闭(Eye-Pattern Closure)、偏移等效应所影响,因而业者有必要通晓数字与模仿描绘技能,包罗IC操控以及体系印刷电路板的装备。TDA9975A功能完善的TMDS差动信号输入供给最佳的颤动、以及信号对内部与信号之间的偏移效能,让运用者运用市面上最长的HDMI线材来享用高质量HD影片与音效,并供给最佳的省电功率(在HD传输速度74.25 MHz下,HDMI接纳形式耗电率为600mW)。为到达最高的安全性,体系须运用HDCP密钥才干显现颠末HDCP加密的影片内容,这个颠末编译的密钥储存在芯片内部,此外,该平台HDCP解密引擎撑持HDCP 1.1技能规范。
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