H.264高清编码器视频接口的设计———HDMI视频接口设计信四于文林110600422各种高清数字媒体的快速普及和发展，对视音频信号传输线的带宽及易用性提出了更高的要求，由此产生了HDMI（High-DefinitionMultimediaInterface高清晰多媒体接口）。HDMI的出现什么是HDMI？HDMI是一种采用TMDS(TimeMinimizedDifferentialSignal最小化传输差分信号传输技术）和HDCP(High-bandwidthDigitalContentProtection高带宽数字内容保护）机制、能同时传送视音频信号的传送方式。每一个标准的HDMI连接，都包含了3个用于传输数据的TMDS传输通道，还有1个独立的TMDS时钟通道，以保证传输时所需的统一时序。在一个时钟周期内，每个TMDS通道都能传送10bit的数据流。HDMI信号传输原理HDMI支持的显示格式HDMI与TMDS的关系HDMI标准继续沿用了和DVI相同的，由SiliconImage公司发明的传输技术。TMDS是一种微分信号机制，采用的是差分传动方式，利用2个引脚间电压差来传送信号的技术。传输数据数值（0或1）由两脚间电压正负极性和大小决定。HDMI设计要求(1)视频信号的兼容性。(2)音频D/A转换器。(3)HDMI的热插热拔功能。(4)ESD静电保护。(5)长距离传输。HDMI接收处理芯片SiI9135HDMI接收芯片SiI9135功能模块上图为SiI9135功能模块图，TMDS数据流经过前端接收解码模块后还原成24bit信号流进入数据包处理模块，通过HDCP验证机制模块进行HDCP解扰然后进行视频音频数据的分离。视频流进入色彩空间转换&上/下行采样模块中进行处理，中断控制器在成功发送视频数据后设置寄存器的值产生中断通知主控芯片，视频数据包解码成功。音频处理模块处理音频数据包并恢复声音频率。从I2C模块主要用于与外部EDIDROM的通信，主I2C模块用来和主控制芯片通信，通过读写寄存器模块的值来产生对SiI9135的控制命令。HDMI热插拔及静电保护的实现热插拔HDMI接口19脚具有热插拔侦测(HPD)信号，用来检测热插拔，当信源端开始发送信号时，接收端接口的第18脚+5v=HIGH，终端HPDDET=HIGH时可建立连接状态，只要满足信源端开机(PWRSV=HIGH)和终端EDID可读的条件(HPD=HIGH)就能满足热插拔。静电保护为了防止静电击坏HDMI芯片，每对HDMI输入都接有ESD静电保护器件。一般利用CM2020和CM2021静电保护芯片来实现。HDMI软件设计基本软件流程HDMI的信号传输基本是由硬件决定，.软件方面会有少量I/O控制，主要用于EDID的读取、热插拔控制和中断检测，左边的图是基本软件流程。HDMI软件设计I2C串行总线的读写I2C串行总线有两根信号线:一根双向的数据线SDA，一根双向的时钟线SCL。所有接到I2C总线上的设备的串行数据引脚都接到总线的SDA，各设备的时钟引脚接到总线的SCL。SiI9135的初始化程序主要完成初始化SiI9135的底层设置的功能。在开机或硬件重启后，SiI9135的寄存器位被设置成默认的模式SiI9135的中断控制程序中断处理函数使得外部事件能够中断当前的任务并获得MCU的使用权，通常只要有一个中断发生，MCU将立即停止执行当前的任务，转而执行该中断的中断处理程序。总结本课题研究了HDMI高清晰多媒体接口的主要原理和结构。对HDMI的硬件实现、简单的软件控制，和其中用到的HDMI编解码芯片MB86H55/56、HDMI收发芯片SiI9134/SiI9135、静电保护芯片CM2020/CM2021、ARM主控制芯片这些芯片的工作原理，以及使用方法都有比较深入的了解。致谢在福州大学这所充满蓬勃朝气的学府中，我度过了四年美好的大学时光，衷心的感谢我的家人和所有帮助、关心过我的老师，朋友和同学们。首先，我要感谢我的指导老师郑明魁老师，他丰富的知识积累、严谨的治学作风、亲切的待人风格，都将使我终身受益，我的论文也是在郑老师的悉心指导下完成的。其次，我要感谢冠捷公司的研发部同仁，是他们让我真正体验了高清数字电视的生产与调试过程。最后，我要感谢和我一起在实验室的同学们，是他们陪我一起度过了最忙碌也是做充实的毕设时光。谢谢大家！
