HDMI数据传输

HDMI 系统架构由信源端和接收端组成。某个设备可能有一个或多个HDMI 输入，一个或多个HDMI 输出。这些设备上，每个HDMI 输入都应该遵循HDMI 接收端规则，每个HDMI输出都应该遵循HDMI 信源端规则。

HDMI 线缆和连接器提供四个差分线对，组成TMDS数据和时钟通道。这些通道用于传递视频，音频和辅助数据。另外，HDMI 提供一个 VESA DDC 通道。 DDC
是用于配置和在一个单独的信源端和一个单独的接收端交换状态。可选择的CEC 在用户的各种不同的音视频产品中，提供高水平的控制功能。可选择的HDMI 以太网和音频返回（HEAC），在连接的设备中提供以太网兼容的网络数据和一个和TMDS 相对方向的音频回返通道。

音频，视频和辅助数据在三个TMDS 数据通道中传输。一个TMDS 时钟，典型地是以视频像素速率，在TMDS 时钟通道中传输，它被接收端做为一个频率参考，用于对三个TMDS 数据通道的数据复原。

在信源端，TMDS 编码将每个TMDS 数据的8 比特数据转换成10 位的DC‐平衡的最小变换序列，串行地，以每个TMDS 时钟周期10 位地，在差分线对上发送。

视频数据，一个像素可以是24，30，36，48 比特。视频的默认24 比特色深，在等于像素时钟的TMDS 时钟上传递。更高的色深使用相应的更高的TMDS 时钟率。视频格式TMDS时钟率低于25M（比如13.5M 的480i/NTSC）可以使用重复像素发送的策略。视频像素可以用RGB, YCbCr4:4:4, YCbCr4:2:2 格式编码。
为了在TMDS 通道上发送音频和辅助数据，HDMI 使用一个报文结构。为了得到音频和控制数据所需要的高可靠性，这个数据报文用BCH 纠错码，使用特殊的差错矫正，对发送的10 位数据编码。

基本的音频功能，由单一的IEC 60958 L0PCM 音频流组成，采样率为32KHz, 44.1KHz ,48kHz. 这可以解决任何标准立体声。可选择地，HDMI 可以传输采样率为192KHz 的音频流，使用3 到8 个通道。HDMI 可以传递 IEC61937 压缩音频流，比特率为24.57 Mbps。HDMI 也可以传递2－8 通道的单比特音频和一个压缩形式的单比特音频（DST）.DDC 用于信源端，读取接收端的扩展显示标识数据（E‐EDID）

HDMI 信号编解码

一个HDMI 连接包括三个TMDS 数据通道，一个TMDS 时钟通道。TMDS 时钟通道以某种定常的速率运行，该速率和视频的像素率成比例。在每个TMDS 时钟通道周期中，三个TMDS 数据通道每个都发送10 比特数据。这个10 位的字被编码，采用某种不同的编码技术。

输入到信源端的输入流，包含视频像素，数据包，和控制数据。数据包包括音频数据和辅助以及相关的纠错码。

这些数据项被不同地处理，在每个TMDS 通道的TMDS 编码器中表示为或者2 比特控制数据，或者4 比特报文数据，或者8 比特视频数据。信源端在每个时钟周期内，对这些数据类型进行编码或者对某个边界字符编码。

HDMI操作模式

HDMI 连接可以处于三种操作模式之一：视频数据周期，数据岛周期，控制周期。在视频数据周期，活跃的视频线中发送视频像素。在数据岛周期中，音频和辅助数据使用一系列数据包来发送。在两个非控制周期之间是控制周期。
下图示在 720*480 视频帧中 TMDS 各周期的关系：

视频数据周期采用变化最少的编码方式，每通道8 位或每像素24 位。数据岛周期使用相同的最小化差分编码， TMDS 纠错编码，每通道每TMDS 时钟传输
4 比特，或者12 比特。

在控制周期中，每通道每个TMDS 周期，对2 位，或者6 位进行编码。这6 位是 HSYNC,VSYNC, CTL0, CTL1, CTL2, CTL3。在每个控制周期的末尾，一个报文头，使用CTLx 位，指示下一个数据周期是视频周期还是数据岛周期。每个视频数据周期和数据岛周期起始于一个前导保护边界，设计目标是提供从控制周期
到数据周期转化的鲁棒决策。这个前导保护边界办好两个特殊字符。数据岛周期也提供一个后置保护边界，设计目的是向控制周期转化的鲁棒决策。
下表展示在数据传输中每种操作模式的编码类型。