HDMI协议Ver2.0a(学习笔记)

1 简介

本规范由HDMI论坛制定

2.目的和范围

本文件构成了高清多媒体接口2.0版规范（HDMI规范2.0版）。本规范通过引用纳入了HDMI规范1.4b版，并定义了附加和改进的功能。对Source、Sink、中继器和电缆的合规性所需的机械、电气、行为和协议要求进行了说明。

3.TBD

4.TBD

5.概述

HDMI规范2.0版（本规范）的所有特征和功能都是可选的，如果使用，应根据每个相应特征或功能的规定要求实施。请注意，HDMI规范2.0版中包含的每个特征或功能都有最低要求。

使用本规范中定义的特征和功能的设备应与其他符合HDMI的设备可互操作，包括但不限于满足HDMI规范1.4b版最低强制性要求的设备，用于在两个设备中实现的所有HDMI特征和功能。

HDMI 1.4b定义了高达340Mcsc(Mega-characters/second/channel)的TMDS字符率的TMDS信号。本规范增加了340至600 Mcsc TMDS特征速率下的TMDS信号（第6.1.1节），并增加了所有TMDS特征率下EMI/RFI降低的加扰（第6.1.2节）和TMDS特征误差检测（第6.2节）。

HDMI 1.4b定义了几种像素传输机制。这些定义了像素大小为24、30、36或48位的RGB和YCBCR 4:4:4像素的传输。HDMI 1.4b还定义了用于传输像素大小为24、30或36位的YCBCR 4:2:2像素的机制。如第7.1节所示，当使用的视频格式时序为2160p50或2160p60时，本规范增加了传输YCBCR 4:2:0像素的定义机制。YCBCR 4:2:0像素编码以等于8位4:4:4像素编码TMDS字符率的½的TMDS字符速率进行。

HDMI 1.4b定义了几种音频传输机制。其中包括IEC 60958 L-PCM和IEC 61937压缩音频，支持高达192kHz的音频采样率。此外，HDMI 1.4b还定义了One Bit Audio和DST音频的传输机制。本规范增加了可通过IEC 61937压缩流传输的压缩音频格式的数量。它还定义了三种新的音频传输机制。以下是可用音频选项的简要摘要：

L-PCM。
IEC 61937压缩（如环绕声）或DST音频流，比特率高达49.152Mbps。
从2到32个通道的One Bit Audio。
3D音频，支持10.2、22.2和30.2扬声器位置。
Multi Stream Audio支持多个视频流或multi-view视频流（例如，每个视图具有不同音频的双视图游戏）或single-view视频流。在这种情况下，最多可以同时传输4个音频流。

DDC在HDMI 1.4b中用于读取E-EDID和其他目的。本规范在HDMI 中添加了一组HDMI专用DDC寄存器，以在Source和Sink之间交换点对点动态数据（见第10.4节，SCDC，状态和控制数据信道）。

本规范根据CEA-861-F扩展了支持的视频和音频格式列表（第7.1节和第9.1节），并用ITU-R BT.2020（第7.2节）中定义的色度法扩展了H14b中定义的比色法。本规范还增加了3D信号的信号功能：3D OSD视差、3D Dual View 和3D Independent View （第7.4.1、7.4.2和7.4.3节）。

本规范定义了动态自动Lipsync功能，该功能是H14b的自动LipsSync功能的扩展，允许Sink动态修改和公布其延迟信息（第10.7节）。

最后，本规范定义了CEC 2.0，这是H14b中定义的CEC的扩展，具有扩展的强制性功能集，以促进所有兼容设备之间更广泛的互操作性（第11节）。

6.Link层

6.1 340 Mcsc到600 Mcsc TMDS字符率支持

6.1.1 340 Mcsc以上到600 Mcsc TMDS特征率的电气特性

本节定义了TMDS链路在3.4 Gbps至6.0 Gbps的TMDS比特率下的操作，并扩展了H14b第4.2.3、4.2.4和4.2.5节中的TMDS规范。本节中未指定的任何参数均与HDMI 1.4b保持不变。

对于340 Mcsc以上的TMDS字符率，TMDS时钟速率应为TMDS字符速率的四分之一（4个像素并行）。

TMDS比特率保持为TMDS字符率的10倍，因此是TMDS时钟率的40倍。对于340 Mcsc或以下的TMDS字符率，TMDS时钟速率等于TMDS字符速率，TMDS比特率等于HDMI 1.4b中规定的TMDS时钟频率的10倍。Source应使用控制比特TMDS_Bit_Clock_Ratio通知Sink TMDS时钟率和TMDS字符速率之间的关系，见第6.1.3.2节。

如果Sink设备支持340 Mcsc以上和600 Mcsc以下的TMDS字符速率，则Sink设备应在HF-VSDB（第10.3.2节）的Max_TMDS_Character_Rate字段中指示其支持的TMDS最大字符速率。Source不得以高于Sink支持的最大速率的TMDS字符速率进行传输，如HF-VSDB Max_TMDS_Character_rate字段所示。

6.1.1.1 TMDS概述

//新的HDMI2.1协议用FRL来代替TMDS

TMDS链路在3.4Gbps到6.0Gbps的TMDS比特率下的操作类似于HDMI 1.4b所描述的操作。测试点TP1和TP2是用于规格和测量的系统参考点，并通过HDMI电缆连接。

以下章节提供了TP1和TP2的规范。眼图仅供TP2使用。

电缆应符合HDMI 1.4b中规定的2类规范。

6.1.1.2 抖动和眼图测量

本节包含HDMI规范1.4b第4.2.3.1节中的文本。有关版权信息，请参阅通知。

等式6-1中提供的抖动传输函数与HDMI 1.4b规范（参见H14b等式4-1）没有变化，并且适用于高达6.0Gbps的TMDS比特率。

方程6-1：H14b方程4-1中定义的理想恢复时钟定义的理想CRU的抖动传递函数

6.1.1.3 参考电缆均衡器

参考电缆均衡器的定义如方程6-2所示，如图6-2所示。TMDS比特率范围为3.4 Gbps至6.0 Gbps。此外，配套文件包中还包括一个包含参考电缆均衡器相位和增益组件的表格。

6.1.1.4 HDMI Source TMDS特性

在TP1处测量的眼图未指定用于3.4 Gbps和6.0 Gbps之间的操作。

当驱动时钟和数据信号时，电源应在H14b表4-22规定的所有操作条件下满足表6-1中的直流规范和表6-2中的交流规范。在HDMI 1.4b中提供了Vswing、上升时间、下降时间、对内偏斜和对间偏斜参数的定义。

Source应符合表6-3中规定的TP1阻抗特性。

对于H14b表4-22中规定的所有操作条件下的所有数据通道，当按照图6-3中的规定进行配置时，在等式6-2中应用2类电缆的最差电缆模拟器和参考电缆均衡器后，Source的输出电平应为TP2_EQ，满足图6-4的眼图要求。在图6-3中，TP2_EQ表示测试夹具（TPA-P）插头的连接点。该要求规定了最小eye opening。时间轴被标准化为工作频率下的比特时间。