Afin de répondre à la demande croissante d'applications audio et vidéo de haute qualité sur le marché de la consommation, le Forum HDMI a publié les dernières spécifications HDMI 2.1. La nouveauté la plus surprenante est l'ajout du mode de transport frl (fixed rate Link), qui peut être considéré comme perturbateur. La façon dont l'interface HDMI transmet les signaux dans le passé. Avant publicationHDMI 2.1,L'architecture tmds (Transition Minimized Differential signing) est utilisée pour la transmission de signaux avec une largeur de bande maximale de 18 Gbps et peut être utilisée pour la transmission d'images de haute qualité 4K telles que 3840x2160p 60, tandis que la largeur de bande en mode frl est augmentée à 48 Gbps et les images avec une résolution de transmission allant jusqu'à 10K peuvent être compressées. Comment le frl peut - il atteindre une telle largeur de bande?

Figure 1: Évolution de la largeur de bande HDMI

En ce qui concerne le fonctionnement de la transmission par canal HDMI, dans l'architecture tmds traditionnelle, un canal autonome est utilisé pour transmettre le signal d'horloge, mais dans l'architecture frl, l'horloge est intégrée dans le signal de données et restaurée par l'horloge suivante. Cela permet d'analyser le signal d'horloge (comme le montre la figure 2). De cette façon, un ou plusieurs canaux peuvent être utilisés pour transmettre des signaux d'image, ce qui augmente la largeur de bande. D'autre part, dans le cadre de l'architecture frl, une nouvelle méthode de transmission de la couche physique, à savoir la méthode de Codage 8b / 10B utilisée dans le tmds et la méthode de codage 16B / 18B utilisée dans le frl (Figure 3), a été introduite, ce qui a encore amélioré l'utilisation du taux de bande passante du canal, ce qui a permis une résolution plus élevée de la transmission du canal et un taux de mise à jour de l'image. Offrir aux consommateurs une meilleure expérience de qualité audio et vidéo.

Figure 2 schéma du canal de signal HDMI

Figure 3: schéma de conversion des codes 16B / 18B

Étant donné que, dans le cadre de l'architecture frl, la formation en liaison est utilisée pour déterminer les taux actuellement utilisés pour la transmission des signaux, le mode HDMI 2.1 frl définit six taux de canaux pour le client afin de concevoir les spécifications du produit (voir tableau 1). Où le mode frl reste le mode de transmission à 3 canaux. Étant donné que les produits qui supportent HDMI 2.1 frl doivent être rétrocompatibles avec le mode tmds HDMI, la spécification originale du canal d'horloge peut avoir une plus grande atténuation du canal. L'architecture prend également en charge le mode frl, de sorte qu'elle est conçue avec trois canaux.

Tableau 1: taux de frl et diagramme des canaux

En mode HDMI 2.1 frl, il peut supporter jusqu'à 12 Gbps par canal. En raison de l'augmentation du taux de transmission, il sera confronté à une plus grande atténuation des signaux à grande vitesse sur le canal. Afin d'améliorer l'atténuation du signal, HDMI 2.1 introduit plus de types d'applications d'égalisation (Figure 4).

Figure 4 schéma de l'égaliseur HDMI

Ajouter l'égaliseur d'avance (FFE) à l'extrémité de l'émetteur, qui se compose de quatre valeurs de décélération et de pré - déclenchement de tailles différentes, comme le montre la figure 5 ci - dessous, où l'extrémité TX utilisera 0 = txffe0 ffe pendant l'entraînement au lien. S'il est nécessaire de transmettre un signal à plus grande vitesse, TX utilisera la formation en liaison pour déterminer une compensation ffe plus élevée afin de s'assurer que les données audio et vidéo peuvent être entièrement transmises au récepteur.

Figure 5: module d'égaliseur d'alimentation HDMI

À l'extrémité réceptrice, l'égaliseur linéaire à temps continu (ctle) et l'égaliseur de rétroaction de décision sont adoptés. Les signaux ayant des taux de données différents peuvent choisir d'utiliser différents niveaux de ctle, et les signaux perdus par câble peuvent être récupérés plus complètement à l'extrémité réceptrice.

Figure 6: module d'égalisation linéaire du temps continu HDMI

En plus de modifier la structure de transmission du signal, les données étendues d'identification de l'affichage (EDID) et le canal de données d'état et de contrôle (SCDC) transmis sur le canal de données d'affichage du signal à basse vitesse (DDC) peuvent être écrits dans l'espace réservé d'origine pour ajouter de nouvelles Annonces de fonctions en mode frl. La communication de ces signaux à basse vitesse joue un rôle très important dans le processus frl & # 39; S Link training.

Voici un processus simplifié de formation liée (Figure 7 ci - dessous):

1. La source lit l'EDID du récepteur et confirme si le mode frl est pris en charge. Si le mode frl n'est pas pris en charge, le mode tmds est retourné.

2. Sink informera la source que l'entraînement au lien peut être effectué en écrivant FLT \ u ready dans le drapeau d'état SCDC. Lorsque source Discovery définit la valeur FLT \ u Ready, vous pouvez définir le taux de données frl à exporter et le nombre de canaux pris en charge. Déterminer la valeur relative txffe

3. Sink demandera à la source de produire le mode de formation de liaison correspondant. Une fois la confirmation correcte, la transmission officielle du signal frl peut être effectuée.

Figure 7: processus de formation sur le lien frl

En plus d'augmenter la largeur de bande du canal pour la transmission d'images à haute résolution, HDMI 2.1 introduit pour la première fois la technologie de compression de flux d'affichage (DSC). DSC ne peut être utilisé que pour la transmission en mode frl pour la transmission d'images 10K. Le concept de DSC est divisé ou subdivisé. De cette façon, l'image est compressée et transmise au récepteur pour décodage et récupération, et une image à haute résolution peut être transmise en utilisant une bande passante plus faible (comme le montre la figure 8 ci - dessous).

Figure 8 schéma du DSC

Avec l'augmentation de la largeur de bande du canal, une demande plus élevée de perte de canal est présentée dans le processus de transmission du signal. Le câble utilisé pour la transmission du signal a également été mis à niveau versHypervitesseCâble HDIl s'agit d'un câble de classe 3 qui peut transporter jusqu'à 48g. Par rapport à l'authentification électronique par câble précédente, la largeur de bande a augmenté de nombreux éléments, tels que l'ACR (atténuation Crosstalk Ratio).

HDMI 2.1 a également apporté de nombreuses mises à jour à l'expérience des consommateurs. EtHDMI 1.4Et,HDMI 2.1L'ajout d'un canal amélioré de retour audio (EARC) qui peut transmettre jusqu'à huit voix, ainsi que des formats sonores plus avancés comme Dolby true HD, Atmos, etc., permettent aux consommateurs de profiter du même niveau d'audio et de vidéo que les cinémas à domicile.

En plus de la mise à niveau de la bande passante pour la transmission audio et vidéo, la mise à jour HDMI 2.1 ajoute une technologie pour améliorer la clarté des images. Plage statique haute dynamique (HDR) introduiteHDMI 2.0Utilisez les mêmes paramètres pour l'image entière. Le HDR dynamique introduit par HDMI 2.1 peut être traité différemment pour chaque scène, même pour chaque image de l'image, afin que l'image soit plus réaliste pour le public.

HDMI 2.1 définit également un certain nombre de fonctions de mode de jeu, y compris le taux de rafraîchissement variable (vrr), la commutation rapide des médias (QMS), la transmission rapide d'images (qft) et le mode automatique à faible latence mode automatique à faible latence mode automatique à faible latence (allm). Le concept général est d'augmenter la vitesse de conversion d'images et de réduire le délai de sortie vidéo et audio à l'écran. Et permet aux utilisateurs de réduire la distorsion d'image ou les dommages d'image lors de la conversion de l'écran de jeu.

Il suffit de comparer les nouveaux projets HDMI 2.1. En ce qui concerne la certification, HDMI 2.1 a complètement remplacé HDMI 2.0. La différence est que HDMI 2.1 est divisé en modes frl et tmds. Frl & # 39; est actuellement pris en charge; S source, récepteur et connecteur. Tout cela peut être testé et certifié. GRL a de l'expérience dans les essais pertinents et la collecte de preuves. Les projets d'essai pertinents pour DSC, HDR et Game mode n'ont pas encore été publiés. J'espère qu'à l'avenir, l'ensemble de la technologie sera perfectionné afin de stimuler le développement de l'industrie de l'imagerie HDMI.