HDMI接口的工作原理
這張圖是HDMI接口的架構示意圖。從左邊的信号源中你可以看到，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接口中的數據信号採用的是TMDS最小化傳輸差分信号協議。這種數據傳輸協議曾經在DVI接口上得到廣泛的應用。而HDMI接口上的數據信号也沿用瞭這種協議。這種協議會将标準8bit數據轉換爲10bit信号，並且在轉換過程中使用微分傳送。微分傳送這種技術也曾經被廣泛的應用於千兆以太網的數據傳輸中。
在HDMI接口中音頻、視頻數據的傳輸時可以使用三條TMDS數據通道。視頻信息在傳送時被轉換城連續的24bit像素數據，每個時鍾周期可以傳送10bit的數據。像素時鍾周期傳輸比率大約在25MHz至165MHz之間。一般來說标準的NTSC 480i隔行信号的像素時鍾傳輸比率大約爲13.5MHz。若傳輸信号的比率小於25MHz，HDMI會採用自動循環技術填補碼率，将信号的碼率提升到25MHz的水平。而HDMI接口最高每秒可以傳輸165M像素的數據量，這個數據吞吐能力是相當驚人的。在未來一段時間内足以應付高碼率，高數據流家用電器的信号傳輸任務。
HDTV最高的标準是1080p，它每屏的分辨率爲1920X1080，若每秒傳輸60幀圖像（1080p@60），那麽最終的像素時鍾傳輸比率爲124.4MHz。由此看來HDMI接口完全可以從容應付當今的消費電子産品的各項應用。當然HDMI也支持雙接口並聯模式，那樣可以提供驚人的330MHz傳輸比率。但是目前這種雙並聯HDMI接口不會用於一般消費階層。
在HDMI中所採用的視頻信号的編碼方式爲RGB格式，如YCbCr 4:4:4 或YCbCr 4:2:2格式，他們每個像素都是24bit。YCbCr是一種數字視頻信号的格式，它與YPbPr格式相類似。（目前DVD播放機的分量輸出都是使用YCbCr/YPbPr格式）這種視頻信号标準也就是我們經常所說的“YUY”。Y的意思是亮度，它並不帶有圖像顔色的信息。隻是負責記錄圖像中黑色與白色信息。Cb是圖像中藍色與亮度的差異值（B-Y），而Cr是紅色與亮度之間的差異值（R-Y）。那麽Y、Cb、Cr這三個值就定義瞭視頻編碼時的採樣率。而上文中的“4”代表使用NTSC或PAL制式時的採樣率，即13.5MHz。那麽我們看到的4:4:4，意思就是Y、Cb、Cr的編碼採樣率各是13.5MHz。而我們看到的4:2:2格式中Cb、Cr的採樣率各是6.75MHz。那麽現在你就能很明顯的區分出上面兩個YCbCr格式中哪個視頻質量更好瞭。
在HDMI接口中，音頻信号能夠使用2至8聲道，每個聲道的採樣率爲192KHz。另外HDMI接口也提供瞭DDC顯示數據通道，它會向視頻接收裝置發送配置信息和數據格式信息。接收裝置可以讀取這些E-EDID增強擴展顯示識别數據的信息。最後HDMI接口也提供瞭CEC消費電子控制通道，通過這條通道可以控制視聽設備的工作。 |
