[经验]

嵌入式接口通识知识之HDMI接口

2025-8-25 17:41:41

1136 HDMI

1.1 基础概念

HDMI的全称是High-Definition Multimedia Interface，译为高清多媒体接口。HDMI是一种完全数字化的接口，用于连接高清晰度视频设备，它支持多种视频格式，包括标清、高清和超高清（如4K和8K）的视频传输，同时支持多声道高质量音频传输。

HDMI接口不仅能传输视频和音频信号，还能传输其他数据，如CEC（Consumer Electronics Control）命令和以太网数据，使得设备间的控制和通信更加智能和便捷。

HDMI接口通常采用矩形插头，有不同的规格和版本，如标准HDMI、Mini HDMI和Micro HDMI，适用于不同尺寸和类型的设备。

1.2 工作原理

HDMI接口的类型有5类，分别为HDMI TypeA-E，其中Type-A是标准HDMI，使用最为广泛；Type-B在生活中比较少见，这里不过多介绍；Type-C常称为Mini HDMI，它主要用于一些便携设备，如平板电脑和相机；Type-D俗称Micro HDMI，是最新的接口类型，主要用于一些更小的设备，如智能手机；Type-E主要用于车载娱乐系统的音视频传输。

这里以使用最广泛的Type-A来介绍HDMI的接口。

HDMI信号引脚定义

引脚信号引脚信号引脚信号

1 数据2+ 2 数据2屏蔽 3 数据2-

4 数据1+ 5 数据1屏蔽 6 数据1-

7 数据0+ 8 数据0屏蔽 9 数据0-

10 时钟+ 11 时钟屏蔽 12 时钟-

13 CEC 14 保留 15 SCL

16 SDA 17 DDC/CEC地 18 +5V电源

19 热插拔检测

上图是HDMI Type-A 接口的引脚分布，其中1-12引脚为信号、时钟及屏蔽地信号；13脚为CEC信号，一般用于不同厂家对于HDMI的扩展，比如使用电视遥控可以控制机顶盒，就是通过CEC信号实现的；15、16脚为IIC引脚，主要用于EDID和HDCP的传输；17脚接地；18脚接5V；19脚为热插拔检测引脚，该引脚为高时表示设备存在，可以通过IIC来读取设备的EDID。

EDID（Extended Display Identification Data，扩展显示标识数据）：EDID的标准大小有128字节。其中包含接入设备的型号及其性能参数，具体包括供应商信息、最大图像尺寸、颜色设置、厂商预设置、频率范围限制以及显示器名称和序列号等。

HDCP（High-bandwidth Digital Content Protection，高带宽数字内容保护）：目的是将通过HDMI接口传递的数字信号进行加密，在多媒体内容的发出端（电脑、DVD、机顶盒等）与接收端（显示器、电视机、投影机等）之间加上一道保护，防止数字内容被未经授权的复制和分发，特别是在高带宽视频内容（如蓝光光盘、流媒体服务）中。

5V：5V电源在标准设计时仅能提供DDC通道等工作的微弱电量，一般不超过50mA。

传输方式：

HDMI技术的基础原理是TMDS（Transition Minimized Differential Signaling，最小过渡差分信号），是一种用于数字信号传输的差分信号机制，专为高带宽数据传输而设计。它通过差分对传输信号，能够有效抵抗电磁干扰（EMI）并提高信号的完整性。

HDMI采用逐行扫描的方式进行视频数据传输，不会只更新前后两帧画面改变的部分，而是每一帧图像按照行的顺序逐行传输，确保画面呈现流畅。并在每一行与每帧画面发送完毕后加入一个特定的空白时间（即“回扫”时间，类似模拟扫描线），用于准备接收下一行数据。每个像素数据量为24位分别代表红色、绿色和蓝色（RGB）三个颜色通道，每个通道8位，通常用来表示256种颜色级别，结合构成的颜色数达到约1670万种。

本主题由 liuyongwangzi 于 2025-8-25 17:58 审核通过