類別 | 數位影像/聲音傳輸線 | ||
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產品歷史 | |||
設計者 | HDMI組織 | ||
設計时间 | 2002年12月 | ||
製造时间 | 2004年至今 | ||
一般规格 | |||
热插拔 | 可以 | ||
外接 | 可以 | ||
音频信号 | PCM,DVD-Audio、Super Audio CD、Dolby TrueHD、DTS-HD Master Audio | ||
视频信号 | 480、576、720、1080、1440、2160、4096 | ||
纜線 | 最长5米 | ||
引脚 | 19 | ||
数据 | |||
比特率 | 18Gbps(600MHz) | ||
引脚输出 | |||
Type A (Receptacle) HDMI | |||
引脚1 | TMDS Data2+ | ||
引脚2 | TMDS Data2 Shield | ||
引脚3 | TMDS Data2– | ||
引脚4 | TMDS Data1+ | ||
引脚5 | TMDS Data1 Shield | ||
引脚6 | TMDS Data1– | ||
引脚7 | TMDS Data0+ | ||
引脚8 | TMDS Data0 Shield | ||
引脚9 | TMDS Data0– | ||
引脚10 | TMDS Clock+ | ||
引脚11 | TMDS Clock Shield | ||
引脚12 | TMDS Clock– | ||
引脚13 | CEC | ||
引脚14 | Reserved(N.C. on device) | ||
引脚15 | SCL(I²C serial clock for DDC) | ||
引脚16 | SDA(I²C serial data for DDC) | ||
引脚17 | DDC/CEC Ground | ||
引脚18 | +5 V Power | ||
引脚19 | Hot Plug Detect |
高畫質多媒體介面(英語:High Definition Multimedia Interface,缩写:HDMI)是一種全數位化影像和聲音傳送介面,可以傳送未壓縮的音訊及視訊訊號。HDMI可用於機上盒、DVD播放機、個人電腦、電視遊樂器、綜合擴大機、數位音響與電視機等設備。HDMI可以同時傳送音訊和視訊訊號。音訊和視訊訊號採用同一條線材的设计大大簡化系統線路的安裝難度。
HDMI在2002年出現時,是被設計來取代較舊的類比訊號影音傳送介面如SCART或RCA等端子的。它支援各類電視與電腦影像格式,包括SDTV、HDTV視訊畫面,再加上多聲道數位音訊。HDMI与去掉音频传输功能的UDI都继承DVI的核心技术「传输最小化差分訊號」TMDS,从本质上来说仍然是DVI的扩展。DVI、HDMI、UDI的视频内容都以即时、专线方式进行传输,这可以保证视频流量大时不会发生堵塞的现象。每个像素数据量为24位。信号的时序与VGA极为类似。画面是以逐行的方式被发送,并在每一行与每帧画面发送完毕后加入一个特定的空白时间(类似模拟扫描线),并没有将数据“Micro-Packet Architecture(微封包架构)”化,也不会只更新前后两帧画面改变的部分。每张画面在该更新时都会被完整的重新发送。規格初制訂時其最大畫素傳輸率為165Mpx/sec,足以支援1080p畫質每秒60張畫面,或者UXGA解像度(1600x1200);後來在HDMI 1.3規格中擴增為340Mpx/秒。
而HDMI之外,電視端子的發展歷史還有一個知名的影音介面,於今形成二分天下的格局,即是後來者DisplayPort,DP在2008年推出時,一开始则直接面向液晶显示器开发,采用“Micro-Packet Architecture(微封包架构)”传输架构,视频内容以封包方式传送,这一点同DVI、HDMI等视频传输技术有着明显区别。也就是说,HDMI的出现,是繼承DVI取代模拟信号视频的使命,而DisplayPort的出现则取代的是DVI和VGA接口,故DP也可以說是HDMI的最大競爭者與繼承者。
HDMI也支援非壓縮的8聲道數位音訊傳送(取樣率192kHz,資料長度24bits/sample),以及任何壓縮音訊串流如Dolby Digital或DTS,亦支援SACD所使用的8聲道的1bit DSD訊號。在HDMI 1.3規格中,又追加超高資料量的無失真壓縮音訊串流如Dolby TrueHD與DTS-HD的支援。
標準的Type A HDMI接頭有19個腳位,另有一種支援更高解像度的Type B接頭被定義出來,但目前仍無任何廠商使用Type B接頭。Type B接頭有29個腳位,容許其傳送擴展的視訊通道以應付未來的高畫質需求,如WQSXGA(3200x2048),但現在的接口已經可以滿足這個需求,只是需要查看版本號確認支援。
Type A HDMI可向下相容於現今多數顯示器與顯示卡所使用的Single-link DVI-D或DVI-I介面(但不支援DVI-A),這表示採用DVI-D介面的訊號來源可以透過轉換線驅動HDMI螢幕,但是此種轉換方案並不支援音訊傳送與遙控機能。此外如無HDCP認證的DVI螢幕也將不能收看從HDMI所輸出帶有HDCP加密保護的視訊資料(所有HDMI螢幕皆支援HDCP,但大多數DVI介面的顯示器不支援HDCP),Type B HDMI接頭也將向下相容於Dual-link DVI介面。
HDMI組織的發起者包括各大消費電子產品製造商,如日立製作所、松下電器、Quasar、飛利浦、索尼、湯姆生RCA、東芝、Silicon Image。數位內容保護公司(Digital Content Protection, LLC)[1]提供HDMI介面相關的防拷保護技術。此外,HDMI也受到各主要電影製作公司如20世紀福斯、華納兄弟、迪士尼、環球,包括三星電子在內的各大消費電子產品製造商,以及多家有線電視系統業者的支援。
HDMI的規格書中規定四種HDMI接口,分別是:
应用于HDMI1.0版本,總共有19pin,规格为4.45 mm×13.9 mm,為最常見的HDMI接頭規格,相對等於DVI Single-Link傳輸。在HDMI 1.2a之前,最大能傳輸165MHz的TMDS,所以最大傳輸規格只能在於1600×1200(TMDS 162.0 MHz)。
Pin | Pin定義 |
1 | TMDS Data2+ |
2 | TMDS Data2 Shield |
3 | TMDS Data2– |
4 | TMDS Data1+ |
5 | TMDS Data1 Shield |
6 | TMDS Data1– |
7 | TMDS Data0+ |
8 | TMDS Data0 Shield |
9 | TMDS Data0– |
10 | TMDS Clock+ |
11 | TMDS Clock Shield |
12 | TMDS Clock– |
13 | CEC |
14 | Reserved(N.C. on device) |
15 | SCL |
16 | SDA |
17 | DDC/CEC Ground |
18 | +5V Power |
19 | Hot Plug Detect |
应用于HDMI1.0版本,规格为4.45 mm×21.2 mm,總共有29pin,可傳輸HDMI A type兩倍的TMDS資料量,相對等於DVI Dual-Link傳輸,用於傳輸高解析度(WQXGA 2560×1600以上)。因為HDMI A type只有Single-Link的TMDS傳輸,如果要傳輸成HDMI B type的訊號,則必須要兩倍的傳輸效率,會造成TMDS的Tx、Rx的工作頻率必須提高至270MHz以上。而在HDMI 1.3 IC出現之前,市面上大部分的TMDS Tx、Rx只能穩定在165MHz以下工作。此类接口未应用在任何产品中。
Pin | Pin定義 |
1 | TMDS Data2+ |
2 | TMDS Data2 Shield |
3 | TMDS Data2– |
4 | TMDS Data1+ |
5 | TMDS Data1 Shield |
6 | TMDS Data1– |
7 | TMDS Data0+ |
8 | TMDS Data0 Shield |
9 | TMDS Data0– |
10 | TMDS Clock+ |
11 | TMDS Clock Shield |
12 | TMDS Clock– |
13 | TMDS Data5+ |
14 | TMDS Data5 Shield |
15 | TMDS Data5- |
16 | TMDS Data4+ |
17 | TMDS Data4 Shield |
18 | TMDS Data4- |
19 | TMDS Data3+ |
20 | TMDS Data3 Shield |
21 | TMDS Data3- |
22 | CEC |
23 | Reserved(N.C. on device) |
24 | Reserved(N.C. on device) |
25 | SCL |
26 | SDA |
27 | DDC/CEC Ground |
28 | +5V Power |
29 | Hot Plug Detect |
俗稱mini-HDMI,应用于HDMI1.3版本,總共有19pin,可以說是縮小版的HDMI A type,规格为2.42 mm×10.42 mm,但腳位定義有所改變。主要是用在攜帶型裝置上,例如DV、數位相機、攜帶型多媒體播放機等。由於大小所限,一些顯示卡會使用mini-HDMI,用家須使用轉接頭轉成標準大小的Type A再連接顯示器。
Pin | Pin定義 |
1 | TMDS Data2 Shield |
2 | TMDS Data2+ |
3 | TMDS Data2– |
4 | TMDS Data1 Shield |
5 | TMDS Data1+ |
6 | TMDS Data1– |
7 | TMDS Data0 Shield |
8 | TMDS Data0+ |
9 | TMDS Data0– |
10 | TMDS Clock Shield |
11 | TMDS Clock+ |
12 | TMDS Clock– |
13 | DDC/CEC Ground |
14 | CEC |
15 | SCL |
16 | SDA |
17 | Reserved(N.C. on device) |
18 | +5V Power |
19 | Hot Plug Detect |
俗稱Micro HDMI,应用于HDMI1.4版本,總共有19pin,规格为2.8 mm×6.4 mm,但腳位定義有所改變。新的接口将比现在19针MINI HDMI版接口小50%左右,可为相机、手机等便携设备带来最高1080p的分辨率支持及最快5GB的传输速度。
Pin | Pin定義 |
1 | Hot Plug Detect |
2 | Utility |
3 | TMDS Data2+ |
4 | TMDS Data2 Shield |
5 | TMDS Data2- |
6 | TMDS Data1+ |
7 | TMDS Data1 Shield |
8 | TMDS Data1- |
9 | TMDS Data0+ |
10 | TMDS Data0 Shield |
11 | TMDS Data0- |
12 | TMDS Clock+ |
13 | TMDS Clock Shield |
14 | TMDS Clock- |
15 | CEC |
16 | DDC/CEC Ground |
17 | SCL |
18 | SDA |
19 | +5V Power |
全名Transition Minimized Differential Signaling 最小化傳輸差分訊號
在HDMI 2.1版本前,根據規範,所有的HDMI線分為五種,線材的種類,HDMI的版本為規範連接器,大部分情況下線材部分沒有更動。
2004年5月提出
2005年8月提出
2005年12月提出
2006年6月22日提出[2]
2006年11月10日提出
2007年3月26日提出
2007年8月1日提出
2008年7月25日提出
2009年5月28日提出
2010年3月4日提出
2011年10月11日提出
2013年9月4日提出
2015年4月8日提出
2016年3月提出 支援高動態範圍成像(HDR)视频的传输 带宽高达18Gbps 4K @ 50与/ 60(2160P),这是1080/60的视频分辨率的清晰的4倍 多达32个音频通道进行多维身临其境的音频体验 最多的最高音频保真度1536kHz音频采样频率 双视频的同时递送流提供给多个用户在同一屏幕上 同时传送多路音频多用户(最多4) 9视频宽高比:为广角戏剧21支持 视频和音频流的动态同步 CEC扩展通过单一控制点提供更多的扩展命令和消费电子设备的控制
2017年1月4日提出 HDMI 2.1根据飞利浦撰写的白皮书增加支持“动态元”
简而言之:“HDMI 2.0A涵盖HDR EOTF信令和静态元数据元数据的动态是HDMI 2.1所涵盖。”
HDMI的纜線長度限制是其主要的問題之一,在部分消費者自行測試當中回報標準的28AWG(American Wire Gauge,美國纜線度量)規格HDMI銅線大約在超過5公尺之後開始訊號衰減。此長度通常不足以滿足投影機與電腦的連接。
但HDMI組織網頁並不認可此限制,其網頁常見問答集HDMI FAQ page當中記載:「我們見過有纜線在沒有"轉接器"之情況下通過不短於十米的HDMI "標準纜線"承諾測試」。
現有通過HDMI認證的10M cable(未使用HDMI equalizer IC),大都使用24AWG的線材去製作。
一些報告指出,增加纜線中銅線的直徑以降低阻抗,是有效延長纜線長度的方法之一。另外也有報告指出,24AWG規格的纜線表現較28AWG好。另外也有人使用光纖或兩條CAT-5網路纜線來取代標準HDMI銅線。某些廠商也製造HDMI訊號增強器以因應使用者的需求。
現有單一一顆HDMI equalizer IC,可讓24AWG HDMI cable最大使用長度變成50公尺。
標準HDMI数据线可选支持HDMI版本特定的子技术规范,而高速HDMI數據線皆支援,如Deep Color和xvYCC等規範。標準與高速HDMI數據線皆可選配支援乙太網路。HDMI 2.1版本則提供新的48G線材規格,包含所有功能。[7]
主要規格
HDMI 版本 | |||||
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1.0–1.2a | 1.3–1.3a | 1.4–1.4b | 2.0–2.0b | 2.1 | |
發布日期 | 2002年12月 (1.0) 2004年5月 (1.1) 2005年8月 (1.2) 2005年12月 (1.2a) |
2006年6月 2006年11月 (1.3a) |
(1.3)2009年6月 2010年3月 (1.4a) 2011年10月 (1.4b) |
(1.4)2013年9月 (2.0) 2015年4月 (2.0a) 2016年3月 (2.0b) |
2017年11月 |
信號規格
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傳輸頻寬 | 4.95 Gbit/s | 10.2 Gbit/s | 10.2 Gbit/s | 18.0 Gbit/s | 48.0 Gbit/s |
最大傳輸資料速率 | 3.96 Gbit/s | 8.16 Gbit/s | 8.16 Gbit/s | 14.4 Gbit/s | 42.6 Gbit/s |
TMDS Clock | 165 MHz | 340 MHz | 340 MHz | 600 MHz | 1200 MHz |
最小化傳輸差分訊號通道 | 3 | 3 | 3 | 3 | 4 |
編碼方式 | 8b/10b | 8b/10b | 8b/10b | 8b/10b | 16b/18b |
壓縮 (可選) | - | - | - | - | DSC 1.2[8] |
色彩格式支援
|
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RGB | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
YCBCR 4:4:4 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
YCBCR 4:2:2 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
YCBCR 4:2:0 | 否 | 否 | 否 | 是 [9] | 是 |
色彩深度支援
|
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bpc (24 bit/px) | 8是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
10 bpc (30 bit/px) | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
12 bpc (36 bit/px) | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
16 bpc (48 bit/px) | 否 | 是 | 是 | 是 | 是 |
色彩空間支援
|
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SMPTE 170M | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
ITU-R BT.601 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
ITU-R BT.709 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
sRGB | 否 | 是 | 是 | 是 | 是 |
xvYCC | 否 | 是 | 是 | 是 | 是 |
sYCC601 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 |
AdobeYCC601 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 |
Adobe RGB (1998) | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 |
ITU-R BT.2020 | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 |
音訊規格
|
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最大通道的採樣率 | 192 kHz | 192 kHz | 192 kHz | 192 kHz | 192 kHz |
總採樣率 | - | - | 768 kHz | 1536 kHz | 1536 kHz |
樣本大小 | 16–24 bits | 16–24 bits | 16–24 bits | 16–24 bits | 16–24 bits |
最大音訊通道 | 8 | 8 | 8 | 32 | 32 |
1.0–1.2a | 1.3–1.3a | 1.4–1.4b | 2.0–2.0b | 2.1 | |
HDMI 版本 |
分辨率刷新頻率限制
HDMI 版本 | 2.0a–2.0b | 2.1 | |||
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最大傳輸資料速率 | 14.4 Gbit/s | 42.6 Gbit/s | |||
視頻格式 | 刷新頻率(Hz) | 資料速率要求 | |||
1080p | 1920 × 1080 | 60 | 4.00 Gbit/s | 是 | 是 |
120 | 8.24 Gbit/s | 是 | 是 | ||
144 | 10.00 Gbit/s | 是 | 是 | ||
240 | 17.50 Gbit/s | 是[a] | 是 | ||
1440p | 2560 × 1440 | 60 | 7.04 Gbit/s | 是 | 是 |
100 | 11.96 Gbit/s | 是 | 是 | ||
120 | 14.49 Gbit/s | 是[a] | 是 | ||
240 | 30.77 Gbit/s | 否 | 是 | ||
4K | 3840 × 2160 | 50 | 13.00 Gbit/s | 是 | 是 |
60 | 15.68 Gbit/s | 是[a] | 是 | ||
120 | 32.27 Gbit/s | 否 | 是 | ||
144 | 39.19 Gbit/s | 否 | 是 | ||
5K | 5120 × 2880 | 30 | 13.67 Gbit/s | 是 | 是 |
60 | 27.72 Gbit/s | 否 | 是 | ||
120 | 57.08 Gbit/s | 否 | 是[b] | ||
8K | 7680 × 4320 | 30 | 30.60 Gbit/s | 否 | 是 |
60 | 62.06 Gbit/s | 否 | 是[b] | ||
120 | 127.75 Gbit/s | 否 | 是[b] |
HDMI版本 | 1.0–1.2a | 1.3 | 1.4 [3] | 2.0 |
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最大signal视频带宽(MHz) | 165 | 340 | 340 [10] | 600 |
最大TMDS带宽(Gbit/s) | 4.95 | 10.2 | 10.2 | 18 |
最大视频带宽(Gbit/s) | 3.96 | 8.16 | 8.16 | 14.4 |
最大音频带宽(Mbit/s) | 36.86 | 36.86 | 36.86 | 49.152(IEC61937以及DST audio) |
最大色深(bit/px) | 24 | 48 | 48 | 48 |
24-bit/px HDMI单通道最大分辨率 | 1920×1200p 60 Hz | 2560×1600p 75 Hz | 4096×2160p 24 Hz | 3840×2160p 60 Hz |
30-bit/px HDMI单通道最大分辨率 | 不適用 | 2560×1600p 60 Hz | 3840×2160p 30 Hz | 3840×2160p 60 Hz |
36-bit/px HDMI单通道最大分辨率 | 不適用 | 1920×1200p 75 Hz | 3840×2160p 25 Hz | 3840×2160p 50 Hz |
48-bit/px HDMI单通道最大分辨率 | 不適用 | 1920×1200p 60 Hz | 3840×2160p 24 Hz | 3840×2160p 30 Hz |
HDMI版本 | 1.0 | 1.1 | 1.2 1.2a |
1.3 | 1.3a 1.3b 1.3b1 1.3c |
1.4[11] | 2.0 |
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sRGB | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
YCbCr | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
8 声道LPCM,192 kHz,24 bit音频传输 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
Blu-ray Disc视频音频全分辨率支持 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
消费电子控制(CEC) | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
DVD-Audio支持 | 否 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
Super Audio CD(DSD)支持 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
Deep Color色深技术 | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 | 是 |
xvYCC | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 | 是 |
自动声画同步 | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 | 是 |
Dolby TrueHD音频 | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 | 是 |
DTS-HD Master Audio音频 | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 | 是 |
CEC命令列表更新 | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 | 是 |
以太网络通道 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 |
音频回传通道 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 |
HDMI 3D功能 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 |
4K×2K分辨率支持 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 | 是 |
4K@50/60 Hz | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 |
CEC扩展 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 |
双画面 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 |
4个音频流 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 |
32个音频通道 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 |
1536 kHz音频采样 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 |
21:9宽高比 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 |
动态自动声画同步 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 否 | 是 |
因為HDMI是HDMI Licensing, LLC的登录商标,以及其所發明的對接標準,這些產品也是給HDMI Licensing, LLC來管理。故製造商在產品中使用HDMI规格需缴付版权费。版权费分为年会费和产品销售费。[12]
产品销售费按最终产品为单位计算。例如一条HDMI导线收取0.15美元,而一个电视机厂商把这条导线和提供HDMI端口的电视一同捆绑销售也只征收0.15美元。
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