發(fā)布時(shí)間:2015-12-09 02:42 點(diǎn)擊:次HDMI矩陣切換器
HDMI高清矩陣接口定義原理及其應用
定義：
HDMI，（英文：High Definition Multimedia Interface）中文的意思是高清晰度多媒體接口。高清晰度多媒體接口，是高清晰度視頻設備的常用接口。HDMI矩陣，是一種專(zhuān)用設備，用于在多路HDMI輸入和多路HDMI輸出之間進(jìn)行連接切換。
HDMI高清矩陣接口的全數字信號系統，能從根本上克服傳統模擬信號系統難以解決的一些問(wèn)題，比如信號拖尾、重影、模糊，亮度下降，底紋干擾等等，對應數字信號，只要接收端對0和1判斷正確，信息就能無(wú)損失的接收下來(lái)，從而使圖像質(zhì)量得到保證。
HDMI，高清晰度多媒體接口是一種全數位化影像和聲音傳送接口，它可以提供高達5Gbps的數據傳輸帶寬，可以傳送無(wú)壓縮的音頻信號及視頻信號。HDMI可用于機頂盒、DVD播放機、個(gè)人電腦、電視游樂(lè )器、綜合擴大機、數位音響與電視機。HDMI可以同時(shí)傳送音頻和影音信號，由于音頻和視頻信號采用同一條電纜，大大簡(jiǎn)化了系統的安裝。
應用HDMI的好處是：
只需要一條HDMI線(xiàn)，便可以同時(shí)傳送影音信號，大大簡(jiǎn)化家庭影院系統的安裝。
HDMI在引腳上和DVI兼容，只是采用了不同的封裝。與DVI相比，HDMI可以傳輸數字音頻信號，并增加了對HDCP的支持。同時(shí)提供了更好的DDC可選功能。HDMI最遠可傳輸15米。足以應付一個(gè)1080p的視頻和一個(gè)8聲道的音頻信號。HDMI支持EDID、DDC2B，因此HDMI的設備具有“即插即用”的特點(diǎn)，信號源和顯示設備之間會(huì )自動(dòng)進(jìn)行“協(xié)商”。自動(dòng)選擇最合適的視頻倍頻格式。
通俗的講HDMI并不神秘，它作為一種新型接口可以支持聲音與圖像的同步傳輸 ，即聲音圖像都是用一條HDMI線(xiàn)來(lái)傳輸(與傳統有所區別)的，信號無(wú)壓縮。它最高可達1080p即1960x1080的分辨率，這是真正意義的高清而人們日常所說(shuō)的高清也就能達到720p即1280×720像素。
HDMI接口的應用，現在來(lái)說(shuō)是非常廣泛：
1、高清信號源：藍光機 高清播放機 PS3 獨顯電腦 高端監控設備；
2、顯示設備：液晶電視 電腦顯示器(比較少見(jiàn))監控顯示設備等。液晶電視帶HDMI接口是目前最為常見(jiàn)的：一般至少一個(gè)，多的可達3-6個(gè)HDMI接口。
HDMI線(xiàn)顧名思義是帶有HDMI接口的線(xiàn)，分別類(lèi)比較多：據OD直徑分：30號 28號 24號，號越小OD直徑越大，因此質(zhì)量也越好;據附屬：是否帶磁環(huán)帶尼龍網(wǎng) 注塑頭 金屬頭 等等，帶 磁環(huán) 尼龍網(wǎng) 金屬頭 穩定性會(huì )更好. HDMI線(xiàn)支持1080p信號傳輸，但是HDMI線(xiàn)的傳輸距離是有限制的。目前國內可以做到20米達1080p，如果HDMI線(xiàn)再長(cháng)信號會(huì )衰減達1080i 或者不出圖形。這個(gè)也跟你在市場(chǎng)買(mǎi)的線(xiàn)材質(zhì)量有關(guān)，因為不同廠(chǎng)家線(xiàn)規格會(huì )有所差異!當然如果想讓HDMI信號傳輸距離進(jìn)一步延長(cháng)可選用HDMI信號放大器(可達30米)，網(wǎng)線(xiàn)延長(cháng)器(有信號轉換裝置通過(guò)六類(lèi)網(wǎng)線(xiàn)代替HDMI線(xiàn)傳輸 理論距離60米 至少可達45米).功能長(cháng)處HDMI規格的接口在保持高品質(zhì)的情況下能夠以數碼的形式傳輸未經(jīng)壓縮的高分辨率視頻和多聲道音頻的數據。其卓越性能超越了以往所有的產(chǎn)品。
HDMI規格的連接器采用單線(xiàn)連接，取代了產(chǎn)品背后的復雜的線(xiàn)纜。
采用HDMI規格接口的線(xiàn)纜拓寬了長(cháng)度的限制。比如：DVI的線(xiàn)纜長(cháng)度不能超過(guò)8米，否則將影響畫(huà)面質(zhì)量，而符合HDMI規格線(xiàn)纜長(cháng)度可達15米。
HDMI規格可搭配寬帶數字內容保護（HDCP），以防止具有著(zhù)作權的影音內容遭到未經(jīng)授權的復制。
HDMI接口的工作原理
這張圖是HDMI矩陣接口的架構示意圖。
從左邊的信號源中你可以看到，HDMI接口的信源可以是任何支持HDMI輸出的設備，而接入端也可以是任何帶有HDMI輸入接口的設備。無(wú)論他們是音頻設備、視頻設備還是控制設備，HDMI接口都可以應用其中。
在HDMI接口中的數據信號采用的是S最小化傳輸差分信號協(xié)議。這種數據傳輸協(xié)議曾經(jīng)在DVI接口上得到廣泛的應用。而HDMI接口上的數據信號也沿用了這種協(xié)議。這種協(xié)議會(huì )將標準8bit數據轉換為10bit信號，并且在轉換過(guò)程中使用微分傳送。微分傳送這種技術(shù)也曾經(jīng)被廣泛的應用于千兆以太網(wǎng)的數據傳輸中。
在HDMI接口中音頻、視頻數據的傳輸時(shí)可以使用三條S數據通道。視頻信息在傳送時(shí)被轉換城連續的24bit像素數據，每個(gè)時(shí)鐘周期可以傳送 10bit的數據。像素時(shí)鐘周期傳輸比率大約在25MHz至165MHz之間。一般來(lái)說(shuō)標準的NTSC 480i隔行信號的像素時(shí)鐘傳輸比率大約為13.5MHZ。若傳輸信號的比率小于25MHz，HDMI會(huì )采用自動(dòng)循環(huán)技術(shù)填補碼率，將信號的碼率提升到 25MHz的水平。而HDMI接口最高每秒可以傳輸165M像素的數據量，這個(gè)數據吞吐能力是相當驚人的。在未來(lái)一段時(shí)間內足以應付高碼率，高數據流家用電器的信號傳輸任務(wù)。
HDMI與液晶電視連接要注意四個(gè)細節
細節一：HDMI不能熱拔插
HDMI接口一個(gè)最大優(yōu)點(diǎn)是使用方便，只要一根線(xiàn)，音頻視頻就可以全部傳輸。而且接口設計的非常方便拔插，不需要按動(dòng)任何按鈕就可以輕易的插上拔下。但是這樣卻帶來(lái)了另外一個(gè)問(wèn)題，如果在開(kāi)機狀態(tài)下，直接插上或拔下，很容易造成將HDMI接口的芯片燒毀。因此在拔插HDMI線(xiàn)的時(shí)候，千萬(wàn)不要熱拔插，必須將電視機和高清播放機都關(guān)閉之后，才能拔插。
細節二：1.5m 短距離傳輸HDMI線(xiàn)就可以
對于大多數用戶(hù)而言，高清播放機都放在液晶電視的旁邊，需要的HDMI線(xiàn)不超過(guò)2米，短的1米就夠了，一般選擇1.5米HDMI線(xiàn)即可。5米以下線(xiàn)材都認為是短距離傳輸，HDMI線(xiàn)的選擇比較簡(jiǎn)單，影響線(xiàn)材質(zhì)量的一個(gè)重要是因素的導線(xiàn)的粗細，對于HDMI線(xiàn)，可以分為24、26、28和30號幾種線(xiàn)，數字越小，線(xiàn)徑越粗，效果越好。對于5米以下的線(xiàn)，選擇28和30號的線(xiàn)即可。
細節三：長(cháng)距離傳輸對線(xiàn)材有嚴格要求
長(cháng)距離傳輸，對HDMI線(xiàn)材的要求非常嚴格。決定HDMI線(xiàn)材質(zhì)量的因素除了線(xiàn)徑的粗細外，還有如下幾點(diǎn)：
1.原材料的選用。好的線(xiàn)材，芯線(xiàn)是鍍銀的，而低價(jià)爛線(xiàn)為鍍錫的。
2.生產(chǎn)工藝。導線(xiàn)外層的絕緣體發(fā)泡同傳輸質(zhì)量息息相關(guān)，低檔發(fā)泡生產(chǎn)設備只要10萬(wàn)元，高檔設備高達1600萬(wàn)元，質(zhì)量差別懸殊。
3.屏蔽效果。低檔設備生產(chǎn)的HDMI線(xiàn)，屏蔽效果只有80~85%，而高檔線(xiàn)材屏蔽效率達到95%。長(cháng)距離傳輸，在傳輸1080i或720P信號時(shí)，差別不大，但是傳輸1080P信號時(shí)，對線(xiàn)材的要求很苛刻，如果線(xiàn)的質(zhì)量不過(guò)關(guān)，輕則出現屏幕跳躍，大片紅斑現象，重則沒(méi)有信號。
因此長(cháng)距離線(xiàn)的選擇要非常謹慎。選擇的時(shí)候，不能僅看線(xiàn)的外部粗細，很多看上去很粗的線(xiàn)，只是外皮做的厚，實(shí)際上都是28號線(xiàn)，根本不能傳輸1080P的信號。10米以上的HDMI線(xiàn)傳輸1080P信號，要求最好是24號線(xiàn)，至少也要保證26號線(xiàn)。24號線(xiàn)，傳輸1080P信號，可以達到45米。而28號線(xiàn)傳輸1080P信號，即使是10米距離也無(wú)法保證質(zhì)量。
細節四：HDMI布線(xiàn)慎埋墻中
很多網(wǎng)友在裝修的時(shí)候喜歡將HDMI線(xiàn)事先埋在墻中，這種做法我們認為一定要慎重，除非是投影機，否則盡可能要避免。
如果是想用電腦一拖二，在臥室上網(wǎng)，在客廳看高清，我們認為這會(huì )有很多麻煩，比如預埋的線(xiàn)材，如果一旦選購了28、30號線(xiàn)，傳輸1080P節目肯定要遇到問(wèn)題，后患無(wú)窮。而目前多數網(wǎng)友缺乏真正的1080P信號，無(wú)法測試線(xiàn)材的質(zhì)量，等日后真正的1080P信來(lái)了的時(shí)候，已經(jīng)悔之晚矣。
總結 HDMI接口可以同時(shí)傳輸視頻和音頻信號，再加上海量的帶寬足以應付未來(lái)HDTV高清晰數字節目的播放。又因為它向下兼容已經(jīng)普及的DVI接口，這能很好的保護消費者以前的投資，使消費者可以平滑的升級到未來(lái)支持HDMI接口的設備。
相對傳統模擬信號系統，全數字HDMI矩陣的運用更有利于構架大規模系統。由于模擬信號系統中任何一個(gè)環(huán)節對信號的劣化都會(huì )積累下來(lái)，最終的結果是所有環(huán)節對信號損傷的總和，大系統中信號的多級級聯(lián)、多次分配與切換、長(cháng)距離傳輸等環(huán)節都會(huì )造成信號質(zhì)量的下降。采用數字矩陣的全數字信號系統，傳輸距離遠，工程覆蓋面積大，安裝調試更簡(jiǎn)便快捷。
另一方面由于制造商需要交納不菲的許可費也使得HDMI接口的成本大大提高了，價(jià)格因素會(huì )阻礙HDMI接口的普及�？偟膩�(lái)說(shuō)HDMI是今后消費電子發(fā)展的趨勢，除非又出現新的接口與之抗衡，否則它必然會(huì )得到廣泛普及。
HDMI，（英文：High Definition Multimedia Interface）中文的意思是高清晰度多媒體接口。高清晰度多媒體接口，是高清晰度視頻設備的常用接口。HDMI矩陣，是一種專(zhuān)用設備，用于在多路HDMI輸入和多路HDMI輸出之間進(jìn)行連接切換。
HDMI高清矩陣接口的全數字信號系統，能從根本上克服傳統模擬信號系統難以解決的一些問(wèn)題，比如信號拖尾、重影、模糊，亮度下降，底紋干擾等等，對應數字信號，只要接收端對0和1判斷正確，信息就能無(wú)損失的接收下來(lái)，從而使圖像質(zhì)量得到保證。
HDMI，高清晰度多媒體接口是一種全數位化影像和聲音傳送接口，它可以提供高達5Gbps的數據傳輸帶寬，可以傳送無(wú)壓縮的音頻信號及視頻信號。HDMI可用于機頂盒、DVD播放機、個(gè)人電腦、電視游樂(lè )器、綜合擴大機、數位音響與電視機。HDMI可以同時(shí)傳送音頻和影音信號，由于音頻和視頻信號采用同一條電纜，大大簡(jiǎn)化了系統的安裝。
應用HDMI的好處是：
只需要一條HDMI線(xiàn)，便可以同時(shí)傳送影音信號，大大簡(jiǎn)化家庭影院系統的安裝。
HDMI在引腳上和DVI兼容，只是采用了不同的封裝。與DVI相比，HDMI可以傳輸數字音頻信號，并增加了對HDCP的支持。同時(shí)提供了更好的DDC可選功能。HDMI最遠可傳輸15米。足以應付一個(gè)1080p的視頻和一個(gè)8聲道的音頻信號。HDMI支持EDID、DDC2B，因此HDMI的設備具有“即插即用”的特點(diǎn)，信號源和顯示設備之間會(huì )自動(dòng)進(jìn)行“協(xié)商”。自動(dòng)選擇最合適的視頻倍頻格式。
通俗的講HDMI并不神秘，它作為一種新型接口可以支持聲音與圖像的同步傳輸 ，即聲音圖像都是用一條HDMI線(xiàn)來(lái)傳輸(與傳統有所區別)的，信號無(wú)壓縮。它最高可達1080p即1960x1080的分辨率，這是真正意義的高清而人們日常所說(shuō)的高清也就能達到720p即1280×720像素。
HDMI接口的應用，現在來(lái)說(shuō)是非常廣泛：
1、高清信號源：藍光機 高清播放機 PS3 獨顯電腦 高端監控設備；
2、顯示設備：液晶電視 電腦顯示器(比較少見(jiàn))監控顯示設備等。液晶電視帶HDMI接口是目前最為常見(jiàn)的：一般至少一個(gè)，多的可達3-6個(gè)HDMI接口。
HDMI線(xiàn)顧名思義是帶有HDMI接口的線(xiàn)，分別類(lèi)比較多：據OD直徑分：30號 28號 24號，號越小OD直徑越大，因此質(zhì)量也越好;據附屬：是否帶磁環(huán)帶尼龍網(wǎng) 注塑頭 金屬頭 等等，帶 磁環(huán) 尼龍網(wǎng) 金屬頭 穩定性會(huì )更好. HDMI線(xiàn)支持1080p信號傳輸，但是HDMI線(xiàn)的傳輸距離是有限制的。目前國內可以做到20米達1080p，如果HDMI線(xiàn)再長(cháng)信號會(huì )衰減達1080i 或者不出圖形。這個(gè)也跟你在市場(chǎng)買(mǎi)的線(xiàn)材質(zhì)量有關(guān)，因為不同廠(chǎng)家線(xiàn)規格會(huì )有所差異!當然如果想讓HDMI信號傳輸距離進(jìn)一步延長(cháng)可選用HDMI信號放大器(可達30米)，網(wǎng)線(xiàn)延長(cháng)器(有信號轉換裝置通過(guò)六類(lèi)網(wǎng)線(xiàn)代替HDMI線(xiàn)傳輸 理論距離60米 至少可達45米).功能長(cháng)處HDMI規格的接口在保持高品質(zhì)的情況下能夠以數碼的形式傳輸未經(jīng)壓縮的高分辨率視頻和多聲道音頻的數據。其卓越性能超越了以往所有的產(chǎn)品。
HDMI規格的連接器采用單線(xiàn)連接，取代了產(chǎn)品背后的復雜的線(xiàn)纜。
采用HDMI規格接口的線(xiàn)纜拓寬了長(cháng)度的限制。比如：DVI的線(xiàn)纜長(cháng)度不能超過(guò)8米，否則將影響畫(huà)面質(zhì)量，而符合HDMI規格線(xiàn)纜長(cháng)度可達15米。
HDMI規格可搭配寬帶數字內容保護（HDCP），以防止具有著(zhù)作權的影音內容遭到未經(jīng)授權的復制。
HDMI接口的工作原理
這張圖是HDMI矩陣接口的架構示意圖。
從左邊的信號源中你可以看到，HDMI接口的信源可以是任何支持HDMI輸出的設備，而接入端也可以是任何帶有HDMI輸入接口的設備。無(wú)論他們是音頻設備、視頻設備還是控制設備，HDMI接口都可以應用其中。
在HDMI接口中的數據信號采用的是S最小化傳輸差分信號協(xié)議。這種數據傳輸協(xié)議曾經(jīng)在DVI接口上得到廣泛的應用。而HDMI接口上的數據信號也沿用了這種協(xié)議。這種協(xié)議會(huì )將標準8bit數據轉換為10bit信號，并且在轉換過(guò)程中使用微分傳送。微分傳送這種技術(shù)也曾經(jīng)被廣泛的應用于千兆以太網(wǎng)的數據傳輸中。
在HDMI接口中音頻、視頻數據的傳輸時(shí)可以使用三條S數據通道。視頻信息在傳送時(shí)被轉換城連續的24bit像素數據，每個(gè)時(shí)鐘周期可以傳送 10bit的數據。像素時(shí)鐘周期傳輸比率大約在25MHz至165MHz之間。一般來(lái)說(shuō)標準的NTSC 480i隔行信號的像素時(shí)鐘傳輸比率大約為13.5MHZ。若傳輸信號的比率小于25MHz，HDMI會(huì )采用自動(dòng)循環(huán)技術(shù)填補碼率，將信號的碼率提升到 25MHz的水平。而HDMI接口最高每秒可以傳輸165M像素的數據量，這個(gè)數據吞吐能力是相當驚人的。在未來(lái)一段時(shí)間內足以應付高碼率，高數據流家用電器的信號傳輸任務(wù)。
HDMI與液晶電視連接要注意四個(gè)細節
細節一：HDMI不能熱拔插
HDMI接口一個(gè)最大優(yōu)點(diǎn)是使用方便，只要一根線(xiàn)，音頻視頻就可以全部傳輸。而且接口設計的非常方便拔插，不需要按動(dòng)任何按鈕就可以輕易的插上拔下。但是這樣卻帶來(lái)了另外一個(gè)問(wèn)題，如果在開(kāi)機狀態(tài)下，直接插上或拔下，很容易造成將HDMI接口的芯片燒毀。因此在拔插HDMI線(xiàn)的時(shí)候，千萬(wàn)不要熱拔插，必須將電視機和高清播放機都關(guān)閉之后，才能拔插。
細節二：1.5m 短距離傳輸HDMI線(xiàn)就可以
對于大多數用戶(hù)而言，高清播放機都放在液晶電視的旁邊，需要的HDMI線(xiàn)不超過(guò)2米，短的1米就夠了，一般選擇1.5米HDMI線(xiàn)即可。5米以下線(xiàn)材都認為是短距離傳輸，HDMI線(xiàn)的選擇比較簡(jiǎn)單，影響線(xiàn)材質(zhì)量的一個(gè)重要是因素的導線(xiàn)的粗細，對于HDMI線(xiàn)，可以分為24、26、28和30號幾種線(xiàn)，數字越小，線(xiàn)徑越粗，效果越好。對于5米以下的線(xiàn)，選擇28和30號的線(xiàn)即可。
細節三：長(cháng)距離傳輸對線(xiàn)材有嚴格要求
長(cháng)距離傳輸，對HDMI線(xiàn)材的要求非常嚴格。決定HDMI線(xiàn)材質(zhì)量的因素除了線(xiàn)徑的粗細外，還有如下幾點(diǎn)：
1.原材料的選用。好的線(xiàn)材，芯線(xiàn)是鍍銀的，而低價(jià)爛線(xiàn)為鍍錫的。
2.生產(chǎn)工藝。導線(xiàn)外層的絕緣體發(fā)泡同傳輸質(zhì)量息息相關(guān)，低檔發(fā)泡生產(chǎn)設備只要10萬(wàn)元，高檔設備高達1600萬(wàn)元，質(zhì)量差別懸殊。
3.屏蔽效果。低檔設備生產(chǎn)的HDMI線(xiàn)，屏蔽效果只有80~85%，而高檔線(xiàn)材屏蔽效率達到95%。長(cháng)距離傳輸，在傳輸1080i或720P信號時(shí)，差別不大，但是傳輸1080P信號時(shí)，對線(xiàn)材的要求很苛刻，如果線(xiàn)的質(zhì)量不過(guò)關(guān)，輕則出現屏幕跳躍，大片紅斑現象，重則沒(méi)有信號。
因此長(cháng)距離線(xiàn)的選擇要非常謹慎。選擇的時(shí)候，不能僅看線(xiàn)的外部粗細，很多看上去很粗的線(xiàn)，只是外皮做的厚，實(shí)際上都是28號線(xiàn)，根本不能傳輸1080P的信號。10米以上的HDMI線(xiàn)傳輸1080P信號，要求最好是24號線(xiàn)，至少也要保證26號線(xiàn)。24號線(xiàn)，傳輸1080P信號，可以達到45米。而28號線(xiàn)傳輸1080P信號，即使是10米距離也無(wú)法保證質(zhì)量。
細節四：HDMI布線(xiàn)慎埋墻中
很多網(wǎng)友在裝修的時(shí)候喜歡將HDMI線(xiàn)事先埋在墻中，這種做法我們認為一定要慎重，除非是投影機，否則盡可能要避免。
如果是想用電腦一拖二，在臥室上網(wǎng)，在客廳看高清，我們認為這會(huì )有很多麻煩，比如預埋的線(xiàn)材，如果一旦選購了28、30號線(xiàn)，傳輸1080P節目肯定要遇到問(wèn)題，后患無(wú)窮。而目前多數網(wǎng)友缺乏真正的1080P信號，無(wú)法測試線(xiàn)材的質(zhì)量，等日后真正的1080P信來(lái)了的時(shí)候，已經(jīng)悔之晚矣。
總結 HDMI接口可以同時(shí)傳輸視頻和音頻信號，再加上海量的帶寬足以應付未來(lái)HDTV高清晰數字節目的播放。又因為它向下兼容已經(jīng)普及的DVI接口，這能很好的保護消費者以前的投資，使消費者可以平滑的升級到未來(lái)支持HDMI接口的設備。
相對傳統模擬信號系統，全數字HDMI矩陣的運用更有利于構架大規模系統。由于模擬信號系統中任何一個(gè)環(huán)節對信號的劣化都會(huì )積累下來(lái)，最終的結果是所有環(huán)節對信號損傷的總和，大系統中信號的多級級聯(lián)、多次分配與切換、長(cháng)距離傳輸等環(huán)節都會(huì )造成信號質(zhì)量的下降。采用數字矩陣的全數字信號系統，傳輸距離遠，工程覆蓋面積大，安裝調試更簡(jiǎn)便快捷。
另一方面由于制造商需要交納不菲的許可費也使得HDMI接口的成本大大提高了，價(jià)格因素會(huì )阻礙HDMI接口的普及�？偟膩�(lái)說(shuō)HDMI是今后消費電子發(fā)展的趨勢，除非又出現新的接口與之抗衡，否則它必然會(huì )得到廣泛普及。