HDMI简介与FPGA简单实践

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一.HDMI简介

        HDMI（High-Definition Multimedia Interface）是一种数字接口标准，用于高清视频和多通道音频的传输。它首次推出于2002年，通过单一电缆传输数字信号，提供高质量的影像和音效。随着不断的发展，HDMI标准不断升级，增加了更高的分辨率、更高的色彩深度和更多的功能。

- HDMI 1.0: 4.95 Gbps，发布于2002年。
- HDMI 1.4: 10.2 Gbps，发布于2009年。
- HDMI 2.0: 18 Gbps，发布于2013年。
- HDMI 2.1: 48 Gbps，发布于2017年。 

 在 HDMI 接口出现之前，被广泛应用的是 VGA 接口。 HDMI相对于VGA有以下几个显著的优势：

1. 数字传输：HDMI是一种全数字接口，可以直接传输数字信号，而VGA是一种模拟接口，需要将数字信号转换为模拟信号进行传输。数字传输可以提供更高的图像质量和更稳定的信号传输。

2. 高清视频支持：HDMI支持高清视频传输，包括1080p和更高的分辨率，可以呈现更清晰、更细腻的图像。VGA通常支持较低的分辨率，无法满足现代高清视频的需求。

3. 音频传输：HDMI可以同时传输视频和多通道音频信号，提供全方位的音视频体验。而VGA只能传输视频信号，需要额外的音频线缆进行音频传输。

4. 单一接口：HDMI集成了视频和音频传输功能，使用一根电缆即可同时传输图像和声音。而VGA需要使用一个视频线缆和一个音频线缆分别传输图像和声音。

5. 更小的接口尺寸：HDMI接口相对于VGA接口更小巧，适用于紧凑型设备，并且插拔更方便。

6. 高级功能支持：HDMI的最新版本提供了许多高级功能，如支持3D视频、4K和8K分辨率、高动态范围（HDR）、变量刷新率等，为用户带来更加丰富和多样化的视觉体验。

等等...

HDMI 向下兼容 DVI（Digital Visual Interface），但是 DVI（数字视频接口） 只能用来传输视频，而不能同时传输音频，且DVI的尺寸相比较大。

 

        HDMI 采用和 DVI 相同的传输原理—— TMDS （ Transition Minimized Differentialsignal ），最小 化传输差分信号。 TMDS 传输系统分为分为两个部分：发送端和接收端。 TMDS 发送端收到 HDMI 接口传来的 表示 RGB 信号的 24 位并行数据（ TMDS 对每个像素的 RGB 三原色分别按 8bit 编码，即 R 信号 有 8 位， G 信号有 8 位， B 信号有 8 位），然后对这些数据进行编码和并 / 串转换，再将表示 3 个 RGB 信号的数据分别分配到独立的传输通道发送出去