ＥＤＩＤ在ＨＤＭＩ高清設備中的應用

摘要：本文結合HDMI接口規范中對EDID的要求，分析并正確設置EDID數據格式，實現HDMI設備收發雙方高清圖像的傳輸。

關鍵詞：HDMI；EDID

HDMI(High Definition MultimediaInterface)，作為新一代數字多媒體接口，能夠傳輸高速率無壓縮的數字音頻、視頻數據，HDMl1.2像素時鐘可達165MHz，數據速率達到4.95Gbps，而HDMl1.3像素時鐘則高達340MHz，數據速率達到10.2Gbps。目前高清1080p的數據帶寬是2.2Gbps，HDMI完全可以用在高清圖像傳輸中。事實上，目前高清圖像傳輸也大多數選用此接口。HDMI也已成為消費類電子的接口標準，在數字攝像機以及數字電視中廣泛使用。

EDID是VESA組織制定的PC顯示器的顯示格式數據規范，是HDMI接口的一個重要組成部分。HDMI接口的發送端和接收端，通過EDID(Extended DisplavIdentification Data)來協商雙方傳輸的圖像格式。發送端通過讀取接收端的EDID數據，來判斷接收端是否為HDMI設備。EDID發展到現在已有很多版本，EDID1.3是目前廣泛使用的數據格式。

本文結合HDMI規范，通過分析和設置EDID數據，使HDMI設備收發雙方正確協商出高清圖像格式，實現高清圖像的傳輸。

HDMI介紹

一個HDMI系統包括發送裝置和接收裝置兩部分，圖1所示是HDMI系統結構圖。通過3個TMDS通道，1個TMDS時鐘通道，實現HDMI收發設備問音頻、視頻數據以及輔助數據的傳輸。

TMDS(Transition MinimizedDifferential Signaling)的意思是傳輸最小化的差分信號。此技術在DVI設備中已經被使用。TMDS運用先進的編碼算法把8bit數據(R、G、B中的每路基色信號)通過最小轉換編碼為10bit數據(包含行場同步信息、時鐘信息、數據DE、糾錯等)，經過DC平衡后，采用差分信號傳輸數據，接收端在收到信號后，再將10bit數據解碼成8bit的數據。它和LVDS、TTL相比有較好的電磁兼容性能，可以用低成本的專用電纜實現長距離、高質量的數字信號傳輸。

DDC(Display Data Channel)通道用于HDMI發送和接收端之間交換一些配置信息。發送端通過DDC通道，讀取接收端保存在EEPROM中的EDID數據，獲取接收端的信息，確認接收端終端顯示的設置和功能，決定跟接收端之間以什么格式傳輸音視頻數據。

CEC(Consumer Electronics Contr01)通道是可選通道。通過CEC通道，可以實現一些音視頻設備間的高級控制功能，比如支持視頻源和數字電視間的雙向通信，實現單鍵按下同時開機、自動上電、自動信號路由、遠程控制等功能。

E-EDID數據結構

E-EDID是VESA組織定義的一種數據結構，是為PC顯示器設置的優化顯示格式數據規范，它存儲在顯示器中專用的EEPROM存儲器中，數據結構是128Byte，PC主機和顯示器通過DDC通道訪問存儲器中的數據，以確定顯示器的顯示屬性，如分辨率、縱橫比等信息。此數據結構被HDMI采用，在HDMI規范中，同樣使用DDC通道訪問EDID存儲器，以確定顯示設備的功能和屬性。

HDMI規范規定，EDID的第一個128Byte必須是符合EDID1.3的數據結構，第二個128Byte必須是符合EIA/CEA-861B的CEA EDID時序擴展數據結構。

1)E-EDID數據結構

如圖2所示，是EDID1.3數據結構及其字段詳細說明。

2)CEA-861B數據結構

如圖3所示，是CEA 861B數據結構各字段詳細說明。

EIA/CEA 861B規范規定，CEA EDID數據傳輸的第一個時序擴展段中要包含VSDB信號。就是HDMI Vendor SpecificData Block(HDMI VSDB)。這是一個EIA/CEA-861B Vendor Specific Data數據塊。包含一個24位的HDMI數據識別符(IEEERegistration Identifier)0x000C03，一個HDMI批準、許可的數據值。為了測定接收端是否是HDMI設備，HDMI源設備需要檢測接收端設備的EDID數據傳輸擴展時序中，是否存在這個VSDB數據塊(由HDMI設備制造廠商根據協議制定并提供的)。任何一個HDMI設備都會自動響應一個HDMIVSDB，這是一個合理長度的數據表述，含及IEEE注冊、登記的標識符：0x000C03，只要HDMI源設備接到這個標示符相關數據的響應，就將接收端設備認定為HDMI設備。否則，HDMI規范指定：任何接收端設備在E-EDID數據傳輸時不回傳包含這個HDMIVSDB，即合理長度的HDMI數據標識符的響應。就會被認為所連接的是DVI設備。

HDMI高清圖像傳輸中EDID的設置

HDMI接口具有熱插拔功能，發送設備檢測到HPD信號為低時，去讀取EDID的數據，來確認接收裝置是否出現變化。

HDMI規范規定，發送設備要檢測接收設備的第一個CEA EDID擴展塊中是否包含HDMI VSDB，這個HDMI VSDB中是否包含IEEE數據標識符0x000C03，只有包含這個數據標識符的設備，才會被認為是HDMI設備，否則，被當作DVI設備處理。

一個HDMI設備的EDID通常包含兩個模塊，第一個是EDIDl-3的數據模塊，第二個是CEA 861B模塊，這個861B模塊中，一定要包含數據標示符0x000C03。

下面以實際工作中的EDID為例，對EDID來做一些說明。如圖4所示。

圖4中，0x00-0x7F，這是EDID第一段，EDID1.3的數據結構，從最后兩個字節看，0x7E地址處的數據01H表明其后還有一個擴展段，0x7F處的81H則是第一段EDID的校驗字段，第一段EDID所有128Byte加起來為0。

0x00-0x07處的字段，是EDID的數據頭，0x12-0x13處的01 03表明EDID version 1，revision 30x36-0x47的字段，是第一個詳細時序描述，01 1D 80…．這是1080i的詳細描述符。0x48-0x59，這是第二個詳細時序描述，8C，0A…這是480p的詳細描述符。從0x5A開始是非時序描述塊。00 00 00 FC 00表明接下來的數據是監視器的描述，此處的48444D49表明是HDMI。接下來0000 00 00 FD00表明是監視器可接收信號范圍描述符，這是在GTF標準里要求的。FC、FD標志表明的數據塊，必須是13個字節，如果不夠13個字節，則最后一個有用字節后緊跟0AH，其余填充20H，比如這里0x66-0x68的數據。

0x80-0xFF，這是EDID第二段，也是CEA 861B模塊。從圖上可以看出，包含有0x 000C03的標識符。EDID第二段，必須包含此字符，否則，此設備會被當作DVI設備處理。同第一個EDID模塊，0xFF處的1A是第二段EDID的校驗：手段，第二段EDID所有128Byte加起來為0。同第一段的EDIDl.3不同的是，在CEA 861B模塊中，不用的字段可以填充0。所以從圖上看，第二段EDID數據有很多O。

0x83字段的19H，表明視頻格式詳細描述符的開始是從0x19處開始的。0x85處的數據85H，表明1080i圖像格式，是此接收設備固有的特性，其中5，是1080i視頻格式的短描述符。

結語

HDMI以其優異的性能被廣泛使用在高清圖像傳輸中，HDMI雙方以什么方式傳輸圖像，依賴于接收端EDID數據結構的內容。EDID數據決定了接收端顯示設備的屬性。發送端靠從接收設備讀來的EDID，判斷監視器的屬性，決定用什么方式傳輸圖像。如果EDID設置不正確，系統就有可能不能識別HDMI設備，不能以高清格式傳輸圖像。因此，EDID的設置至關重要。