En respuesta a la creciente demanda de aplicaciones de audio y vídeo de alta calidad en el mercado de consumo, el Foro HDMI ha publicado las últimas especificaciones de HDMI 2.1. La novedad más sorprendente es la adición de un modo de transporte FRL (enlace de velocidad fija), que puede describirse como subversivo. La forma en que la interfaz HDMI solía transmitir señales. Antes del lanzamientoHDMI 2.1,La arquitectura TMDS se utiliza para la transmisión de señales con un ancho de banda máximo de 18 Gbps. Se puede utilizar para transmitir imágenes de alta calidad de 4k, como 3840x2160p 60, mientras que el ancho de banda del modo FRL se aumenta a 48 Gbps y la resolución de transmisión de imágenes de hasta 10 kbps se puede comprimir. ¿Cómo implementa FRL un ancho de banda tan alto?

Figura 1: evolución del ancho de banda HDMI

En cuanto a las operaciones de transmisión de canales HDMI, en la arquitectura tradicional de TMDS, las señales de reloj se transmiten a través de canales independientes, pero en la arquitectura FRL, el reloj se incrusta en las señales de datos y luego se restaura a través de relojes posteriores. De esta manera, se puede analizar la señal del reloj (como se muestra en la figura 2). De esta manera, se puede utilizar otro canal para transmitir la señal de imagen, mejorando así el ancho de banda. Por otra parte, en la arquitectura FRL se introduce un nuevo método de transmisión de capa física, a saber, el método de codificación 8b / 10B utilizado en TMD y el método de codificación 16B / 18B utilizado en FRL (figura 3), lo que aumenta aún más el uso de la tasa de ancho de banda del canal y permite una mayor resolución de transmisión del canal y una tasa de actualización de la imagen. Proporcionar a los consumidores una mejor experiencia de calidad de audio y vídeo.

Figura 2: esquema del canal de señal HDMI

Figura 3: esquema de conversión de código 16B / 18B

Dado que en la arquitectura FRL se utiliza el entrenamiento de enlaces para determinar la velocidad actual para la transmisión de señales, el modo FRL HDMI 2.1 define seis velocidades de canal para que los clientes diseñen las especificaciones del producto (véase el cuadro 1). El modo FRL todavía mantiene el modo de transmisión de 3 canales. Dado que los productos que soportan HDMI 2.1 FRL requieren Compatibilidad hacia atrás con el modo TMD HDMI, la especificación original del canal de reloj puede tener una mayor atenuación del Canal. La arquitectura también soporta el patrón FRL, por lo que tiene un diseño de tres canales.

Tabla 1: Diagrama de velocidad y Canal FRL

En el modo HDMI 2.1 FRL, soporta hasta 12 Gbps por Canal. Debido al aumento de la velocidad de transmisión, se enfrentará a una mayor atenuación de la señal de alta velocidad en el Canal. Para mejorar la atenuación de la señal, HDMI 2.1 introduce más tipos de aplicaciones ecualizadoras (figura 4).

Figura 4: esquema del ecualizador HDMI

A ñadir un ecualizador de Feed - Forward (ffe) en el extremo transmisor, que consiste en cuatro valores de pre - ponderación y pre - latido de diferentes tamaños, como se muestra en la figura 5 a continuación, el extremo TX utilizará 0 = txffe0 ffe durante el entrenamiento de enlace. Si es necesario transmitir una señal de mayor velocidad, TX utilizará el entrenamiento de enlace para determinar una mayor compensación de ffe para asegurar que los datos de audio y vídeo se transmitan completamente al receptor.

Figura 5: módulo de ecualizador de alimentación HDMI

En el extremo receptor, se utilizan ecualizadores lineales de tiempo continuo (ctle) y ecualizadores de retroalimentación de decisiones. Las señales con diferentes tasas de datos pueden optar por utilizar diferentes niveles de ctle, y las señales que pasan por la pérdida de cable se pueden recuperar más completamente en el receptor.

Figura 6: módulo de ecualizador lineal de tiempo continuo HDMI

Además de cambiar la estructura de transmisión de la señal, los datos de identificación de la pantalla extendida (EDID) y el canal de datos de Estado y control (scdc) transmitidos en el canal de datos de visualización de la señal de baja velocidad (DDC) pueden ser abiertos a escribir en el espacio reservado original para a ñadir un nuevo anuncio funcional para el modo FRL. La comunicación de estas señales de baja velocidad juega un papel muy importante en el proceso FRL # 39. S - Link Training.

El siguiente es un proceso de entrenamiento de enlaces simplificado (figura 7 a continuación):

1. La fuente lee el EDID del receptor, confirma si el modo FRL es compatible o no, y devuelve el modo TMDS si el modo FRL no es compatible.

2. El fregadero notificará a la fuente que puede realizar el entrenamiento de enlace escribiendo FLT Ready en la bandera de Estado scdc. Cuando la fuente descubre que el valor FLT Ready está configurado, puede establecer la tasa de datos FRL a exportar y el número de canales soportados. Determinar el valor relativo de txffe

3. Sink requerirá que la fuente produzca el modo de entrenamiento de enlace apropiado. Una vez confirmada la corrección, se puede acceder a la transmisión formal de la señal FRL.

Figura 7: proceso de entrenamiento de enlaces FRL

Además de aumentar el ancho de banda del canal para lograr la transmisión de imágenes de alta resolución, HDMI 2.1 también introdujo por primera vez la tecnología de compresión de flujo de visualización (DSC). DSC sólo se puede utilizar para la transmisión en modo FRL para realizar la transmisión de imágenes de 10K. El concepto de calorimetría de barrido diferencial se divide o segmenta. De esta manera, las imágenes se comprimen y transmiten al receptor para su decodificación y recuperación, y las imágenes de alta resolución pueden transmitirse utilizando un ancho de banda más bajo (como se muestra en la figura 8 infra).

Figura 8: esquema DSC

Con el aumento del ancho de banda del Canal, se plantean mayores requisitos para la pérdida del Canal en el proceso de transmisión de la señal. El Cable utilizado para transmitir la señal también se ha actualizado aUltraalta velocidadLínea de datos de alta definiciónEste es un cable de categoría 3 que puede transmitir hasta 48g. En comparación con la autenticación electrónica por cable anterior, el ancho de banda aumenta muchos elementos, como ACR.

HDMI 2.1 también ofrece muchas actualizaciones a la experiencia del consumidor. ConHDMI 1.4,HDMI 2.1Se a ñadió un canal mejorado de retorno de audio (EARC), que puede transmitir hasta ocho sonidos, as í como formatos de sonido de nivel superior como Dolby true HD y Atmos, lo que permite a los consumidores disfrutar de los mismos niveles de disfrute de audio y vídeo que los cines en casa.

Además de las actualizaciones de ancho de banda para la transmisión de audio y vídeo, la actualización HDMI 2.1 a ñade una técnica para mejorar la precisión de la imagen. El alto rango dinámico estático (HDR) se compone deHDMI 2.0Utilice los mismos parámetros para toda la imagen. El HDR dinámico introducido por HDMI 2.1 puede ser procesado de manera diferente para cada escena, o incluso para cada marco de la imagen, con el fin de presentar la imagen más vívidamente al espectador.

HDMI 2.1 también define algunas funciones de modo de juego, incluyendo tasa de refresco variable (vrr), conmutación rápida de medios (qms), transferencia rápida de fotogramas (qft) y modo automático de baja latencia modo automático de baja latencia (allm), con el concepto general de aumentar la velocidad de conversión de fotogramas y reducir El retraso en la salida de vídeo y audio a la pantalla. Y permite al usuario reducir la distorsión de la imagen o la rotura de la imagen durante la conversión de la pantalla del juego.

Simplemente compare las nuevas características de HDMI 2.1. En cuanto a la certificación, HDMI 2.1 ha reemplazado completamente a HDMI 2.0. La diferencia es que HDMI 2.1 se divide en modos FRL y TMDS. Actualmente soporta FRL & # 39; S fuente, sumidero y conector. Todo esto puede ser probado y certificado. GRL has experience in relevant Testing and Evidence Collection. No se han publicado pruebas relacionadas con DSC, HDR y modos de juego. Espero que en el futuro toda la tecnología sea más perfecta para promover el desarrollo de la industria de imágenes HDMI.