發(fā)布時間:2015-12-09 02:42 點擊: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，是一種專用設備，用于在多路HDMI輸入和多路HDMI輸出之間進行連接切換。
HDMI高清矩陣接口的全數(shù)字信號系統(tǒng)，能從根本上克服傳統(tǒng)模擬信號系統(tǒng)難以解決的一些問題，比如信號拖尾、重影、模糊，亮度下降，底紋干擾等等，對應數(shù)字信號，只要接收端對0和1判斷正確，信息就能無損失的接收下來，從而使圖像質量得到保證。
HDMI，高清晰度多媒體接口是一種全數(shù)位化影像和聲音傳送接口，它可以提供高達5Gbps的數(shù)據(jù)傳輸帶寬，可以傳送無壓縮的音頻信號及視頻信號。HDMI可用于機頂盒、DVD播放機、個人電腦、電視游樂器、綜合擴大機、數(shù)位音響與電視機。HDMI可以同時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，大大簡化了系統(tǒng)的安裝。
應用HDMI的好處是：
只需要一條HDMI線，便可以同時傳送影音信號，大大簡化家庭影院系統(tǒng)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(shù)字音頻信號，并增加了對HDCP的支持。同時提供了更好的DDC可選功能。HDMI最遠可傳輸15米。足以應付一個1080p的視頻和一個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，信號源和顯示設備之間會自動進行“協(xié)商”。自動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線來傳輸(與傳統(tǒng)有所區(qū)別)的，信號無壓縮。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的高清也就能達到720p即1280×720像素。
HDMI接口的應用，現(xiàn)在來說是非常廣泛：
1、高清信號源：藍光機 高清播放機 PS3 獨顯電腦 高端監(jiān)控設備；
2、顯示設備：液晶電視 電腦顯示器(比較少見)監(jiān)控顯示設備等。液晶電視帶HDMI接口是目前最為常見的：一般至少一個，多的可達3-6個HDMI接口。
HDMI線顧名思義是帶有HDMI接口的線，分別類比較多：據(jù)OD直徑分：30號 28號 24號，號越小OD直徑越大，因此質量也越好;據(jù)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(wěn)定性會更好. HDMI線支持1080p信號傳輸，但是HDMI線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線再長信號會衰減達1080i 或者不出圖形。這個也跟你在市場買的線材質量有關，因為不同廠家線規(guī)格會有所差異!當然如果想讓HDMI信號傳輸距離進一步延長可選用HDMI信號放大器(可達30米)，網(wǎng)線延長器(有信號轉換裝置通過六類網(wǎng)線代替HDMI線傳輸 理論距離60米 至少可達45米).功能長處HDMI規(guī)格的接口在保持高品質的情況下能夠以數(shù)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(shù)據(jù)。其卓越性能超越了以往所有的產品。
HDMI規(guī)格的連接器采用單線連接，取代了產品背后的復雜的線纜。
采用HDMI規(guī)格接口的線纜拓寬了長度的限制。比如：DVI的線纜長度不能超過8米，否則將影響畫面質量，而符合HDMI規(guī)格線纜長度可達15米。
HDMI規(guī)格可搭配寬帶數(shù)字內容保護（HDCP），以防止具有著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(shù)據(jù)信號采用的是S最小化傳輸差分信號協(xié)議。這種數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)信號也沿用了這種協(xié)議。這種協(xié)議會將標準8bit數(shù)據(jù)轉換為10bit信號，并且在轉換過程中使用微分傳送。微分傳送這種技術也曾經(jīng)被廣泛的應用于千兆以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸中。
在HDMI接口中音頻、視頻數(shù)據(jù)的傳輸時可以使用三條S數(shù)據(jù)通道。視頻信息在傳送時被轉換城連續(xù)的24bit像素數(shù)據(jù)，每個時鐘周期可以傳送 10bit的數(shù)據(jù)。像素時鐘周期傳輸比率大約在25MHz至165MHz之間。一般來說標準的NTSC 480i隔行信號的像素時鐘傳輸比率大約為13.5MHZ。若傳輸信號的比率小于25MHz，HDMI會采用自動循環(huán)技術填補碼率，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(shù)據(jù)量，這個數(shù)據(jù)吞吐能力是相當驚人的。在未來一段時間內足以應付高碼率，高數(shù)據(jù)流家用電器的信號傳輸任務。
HDMI與液晶電視連接要注意四個細節(jié)
細節(jié)一：HDMI不能熱拔插
HDMI接口一個最大優(yōu)點是使用方便，只要一根線，音頻視頻就可以全部傳輸。而且接口設計的非常方便拔插，不需要按動任何按鈕就可以輕易的插上拔下。但是這樣卻帶來了另外一個問題，如果在開機狀態(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線的時候，千萬不要熱拔插，必須將電視機和高清播放機都關閉之后，才能拔插。
細節(jié)二：1.5m 短距離傳輸HDMI線就可以
對于大多數(shù)用戶而言，高清播放機都放在液晶電視的旁邊，需要的HDMI線不超過2米，短的1米就夠了，一般選擇1.5米HDMI線即可。5米以下線材都認為是短距離傳輸，HDMI線的選擇比較簡單，影響線材質量的一個重要是因素的導線的粗細，對于HDMI線，可以分為24、26、28和30號幾種線，數(shù)字越小，線徑越粗，效果越好。對于5米以下的線，選擇28和30號的線即可。
細節(jié)三：長距離傳輸對線材有嚴格要求
長距離傳輸，對HDMI線材的要求非常嚴格。決定HDMI線材質量的因素除了線徑的粗細外，還有如下幾點：
1.原材料的選用。好的線材，芯線是鍍銀的，而低價爛線為鍍錫的。
2.生產工藝。導線外層的絕緣體發(fā)泡同傳輸質量息息相關，低檔發(fā)泡生產設備只要10萬元，高檔設備高達1600萬元，質量差別懸殊。
3.屏蔽效果。低檔設備生產的HDMI線，屏蔽效果只有80~85%，而高檔線材屏蔽效率達到95%。長距離傳輸，在傳輸1080i或720P信號時，差別不大，但是傳輸1080P信號時，對線材的要求很苛刻，如果線的質量不過關，輕則出現(xiàn)屏幕跳躍，大片紅斑現(xiàn)象，重則沒有信號。
因此長距離線的選擇要非常謹慎。選擇的時候，不能僅看線的外部粗細，很多看上去很粗的線，只是外皮做的厚，實際上都是28號線，根本不能傳輸1080P的信號。10米以上的HDMI線傳輸1080P信號，要求最好是24號線，至少也要保證26號線。24號線，傳輸1080P信號，可以達到45米。而28號線傳輸1080P信號，即使是10米距離也無法保證質量。
細節(jié)四：HDMI布線慎埋墻中
很多網(wǎng)友在裝修的時候喜歡將HDMI線事先埋在墻中，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，我們認為這會有很多麻煩，比如預埋的線材，如果一旦選購了28、30號線，傳輸1080P節(jié)目肯定要遇到問題，后患無窮。而目前多數(shù)網(wǎng)友缺乏真正的1080P信號，無法測試線材的質量，等日后真正的1080P信來了的時候，已經(jīng)悔之晚矣。
總結 HDMI接口可以同時傳輸視頻和音頻信號，再加上海量的帶寬足以應付未來HDTV高清晰數(shù)字節(jié)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支持HDMI接口的設備。
相對傳統(tǒng)模擬信號系統(tǒng)，全數(shù)字HDMI矩陣的運用更有利于構架大規(guī)模系統(tǒng)。由于模擬信號系統(tǒng)中任何一個環(huán)節(jié)對信號的劣化都會積累下來，最終的結果是所有環(huán)節(jié)對信號損傷的總和，大系統(tǒng)中信號的多級級聯(lián)、多次分配與切換、長距離傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)都會造成信號質量的下降。采用數(shù)字矩陣的全數(shù)字信號系統(tǒng)，傳輸距離遠，工程覆蓋面積大，安裝調試更簡便快捷。
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，價格因素會阻礙HDMI接口的普及�？偟膩碚fHDMI是今后消費電子發(fā)展的趨勢，除非又出現(xiàn)新的接口與之抗衡，否則它必然會得到廣泛普及。
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，是一種專用設備，用于在多路HDMI輸入和多路HDMI輸出之間進行連接切換。
HDMI高清矩陣接口的全數(shù)字信號系統(tǒng)，能從根本上克服傳統(tǒng)模擬信號系統(tǒng)難以解決的一些問題，比如信號拖尾、重影、模糊，亮度下降，底紋干擾等等，對應數(shù)字信號，只要接收端對0和1判斷正確，信息就能無損失的接收下來，從而使圖像質量得到保證。
HDMI，高清晰度多媒體接口是一種全數(shù)位化影像和聲音傳送接口，它可以提供高達5Gbps的數(shù)據(jù)傳輸帶寬，可以傳送無壓縮的音頻信號及視頻信號。HDMI可用于機頂盒、DVD播放機、個人電腦、電視游樂器、綜合擴大機、數(shù)位音響與電視機。HDMI可以同時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，大大簡化了系統(tǒng)的安裝。
應用HDMI的好處是：
只需要一條HDMI線，便可以同時傳送影音信號，大大簡化家庭影院系統(tǒng)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(shù)字音頻信號，并增加了對HDCP的支持。同時提供了更好的DDC可選功能。HDMI最遠可傳輸15米。足以應付一個1080p的視頻和一個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，信號源和顯示設備之間會自動進行“協(xié)商”。自動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線來傳輸(與傳統(tǒng)有所區(qū)別)的，信號無壓縮。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的高清也就能達到720p即1280×720像素。
HDMI接口的應用，現(xiàn)在來說是非常廣泛：
1、高清信號源：藍光機 高清播放機 PS3 獨顯電腦 高端監(jiān)控設備；
2、顯示設備：液晶電視 電腦顯示器(比較少見)監(jiān)控顯示設備等。液晶電視帶HDMI接口是目前最為常見的：一般至少一個，多的可達3-6個HDMI接口。
HDMI線顧名思義是帶有HDMI接口的線，分別類比較多：據(jù)OD直徑分：30號 28號 24號，號越小OD直徑越大，因此質量也越好;據(jù)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(wěn)定性會更好. HDMI線支持1080p信號傳輸，但是HDMI線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線再長信號會衰減達1080i 或者不出圖形。這個也跟你在市場買的線材質量有關，因為不同廠家線規(guī)格會有所差異!當然如果想讓HDMI信號傳輸距離進一步延長可選用HDMI信號放大器(可達30米)，網(wǎng)線延長器(有信號轉換裝置通過六類網(wǎng)線代替HDMI線傳輸 理論距離60米 至少可達45米).功能長處HDMI規(guī)格的接口在保持高品質的情況下能夠以數(shù)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(shù)據(jù)。其卓越性能超越了以往所有的產品。
HDMI規(guī)格的連接器采用單線連接，取代了產品背后的復雜的線纜。
采用HDMI規(guī)格接口的線纜拓寬了長度的限制。比如：DVI的線纜長度不能超過8米，否則將影響畫面質量，而符合HDMI規(guī)格線纜長度可達15米。
HDMI規(guī)格可搭配寬帶數(shù)字內容保護（HDCP），以防止具有著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(shù)據(jù)信號采用的是S最小化傳輸差分信號協(xié)議。這種數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)信號也沿用了這種協(xié)議。這種協(xié)議會將標準8bit數(shù)據(jù)轉換為10bit信號，并且在轉換過程中使用微分傳送。微分傳送這種技術也曾經(jīng)被廣泛的應用于千兆以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸中。
在HDMI接口中音頻、視頻數(shù)據(jù)的傳輸時可以使用三條S數(shù)據(jù)通道。視頻信息在傳送時被轉換城連續(xù)的24bit像素數(shù)據(jù)，每個時鐘周期可以傳送 10bit的數(shù)據(jù)。像素時鐘周期傳輸比率大約在25MHz至165MHz之間。一般來說標準的NTSC 480i隔行信號的像素時鐘傳輸比率大約為13.5MHZ。若傳輸信號的比率小于25MHz，HDMI會采用自動循環(huán)技術填補碼率，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(shù)據(jù)量，這個數(shù)據(jù)吞吐能力是相當驚人的。在未來一段時間內足以應付高碼率，高數(shù)據(jù)流家用電器的信號傳輸任務。
HDMI與液晶電視連接要注意四個細節(jié)
細節(jié)一：HDMI不能熱拔插
HDMI接口一個最大優(yōu)點是使用方便，只要一根線，音頻視頻就可以全部傳輸。而且接口設計的非常方便拔插，不需要按動任何按鈕就可以輕易的插上拔下。但是這樣卻帶來了另外一個問題，如果在開機狀態(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線的時候，千萬不要熱拔插，必須將電視機和高清播放機都關閉之后，才能拔插。
細節(jié)二：1.5m 短距離傳輸HDMI線就可以
對于大多數(shù)用戶而言，高清播放機都放在液晶電視的旁邊，需要的HDMI線不超過2米，短的1米就夠了，一般選擇1.5米HDMI線即可。5米以下線材都認為是短距離傳輸，HDMI線的選擇比較簡單，影響線材質量的一個重要是因素的導線的粗細，對于HDMI線，可以分為24、26、28和30號幾種線，數(shù)字越小，線徑越粗，效果越好。對于5米以下的線，選擇28和30號的線即可。
細節(jié)三：長距離傳輸對線材有嚴格要求
長距離傳輸，對HDMI線材的要求非常嚴格。決定HDMI線材質量的因素除了線徑的粗細外，還有如下幾點：
1.原材料的選用。好的線材，芯線是鍍銀的，而低價爛線為鍍錫的。
2.生產工藝。導線外層的絕緣體發(fā)泡同傳輸質量息息相關，低檔發(fā)泡生產設備只要10萬元，高檔設備高達1600萬元，質量差別懸殊。
3.屏蔽效果。低檔設備生產的HDMI線，屏蔽效果只有80~85%，而高檔線材屏蔽效率達到95%。長距離傳輸，在傳輸1080i或720P信號時，差別不大，但是傳輸1080P信號時，對線材的要求很苛刻，如果線的質量不過關，輕則出現(xiàn)屏幕跳躍，大片紅斑現(xiàn)象，重則沒有信號。
因此長距離線的選擇要非常謹慎。選擇的時候，不能僅看線的外部粗細，很多看上去很粗的線，只是外皮做的厚，實際上都是28號線，根本不能傳輸1080P的信號。10米以上的HDMI線傳輸1080P信號，要求最好是24號線，至少也要保證26號線。24號線，傳輸1080P信號，可以達到45米。而28號線傳輸1080P信號，即使是10米距離也無法保證質量。
細節(jié)四：HDMI布線慎埋墻中
很多網(wǎng)友在裝修的時候喜歡將HDMI線事先埋在墻中，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，我們認為這會有很多麻煩，比如預埋的線材，如果一旦選購了28、30號線，傳輸1080P節(jié)目肯定要遇到問題，后患無窮。而目前多數(shù)網(wǎng)友缺乏真正的1080P信號，無法測試線材的質量，等日后真正的1080P信來了的時候，已經(jīng)悔之晚矣。
總結 HDMI接口可以同時傳輸視頻和音頻信號，再加上海量的帶寬足以應付未來HDTV高清晰數(shù)字節(jié)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支持HDMI接口的設備。
相對傳統(tǒng)模擬信號系統(tǒng)，全數(shù)字HDMI矩陣的運用更有利于構架大規(guī)模系統(tǒng)。由于模擬信號系統(tǒng)中任何一個環(huán)節(jié)對信號的劣化都會積累下來，最終的結果是所有環(huán)節(jié)對信號損傷的總和，大系統(tǒng)中信號的多級級聯(lián)、多次分配與切換、長距離傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)都會造成信號質量的下降。采用數(shù)字矩陣的全數(shù)字信號系統(tǒng)，傳輸距離遠，工程覆蓋面積大，安裝調試更簡便快捷。
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，價格因素會阻礙HDMI接口的普及�？偟膩碚fHDMI是今后消費電子發(fā)展的趨勢，除非又出現(xiàn)新的接口與之抗衡，否則它必然會得到廣泛普及。