HDMI 高清连接线设计规范

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HDMI高清接口电路设计与性能测试研究

HDMI高清接口电路设计与性能测试研

究

摘要：

随着高清视频的普及，HDMI（High-Definition Multimedia Interface，高清晰度多媒体接口）已经成为连接电视、电脑和其他

多媒体设备的主要接口。本文旨在研究HDMI接口的电路设计与

性能测试，并提供一些关键问题的解决方案。

引言：

HDMI接口是一种全数字化音视频接口，通过该接口可以传输

高清晰度视频和多声道音频。在设计HDMI接口电路时，需要考

虑电路的信号完整性、噪声抑制和传输带宽等多个方面的因素。

同时，性能测试也是验证电路设计可靠性和输出质量的重要手段。

一、HDMI接口电路设计

1. 信号完整性设计

为了确保HDMI接口的信号完整性，需要充分考虑信号的传输

速度和抗干扰能力。布线时应尽量避免信号受到电磁干扰，使用

屏蔽材料和差分传输线有助于减少信号失真和串扰。此外，合理

布局地面和电源引脚，降低信号返回和电源噪声对信号的影响。

2. 电源电路设计

稳定的电源供应是保证HDMI接口性能的关键。合理设计电源

电路，包括滤波电容的选择和布局，以降低电源噪声和杂散频率

干扰。使用电源隔离器和稳压器可以提供稳定的电压和电流，保

证信号的质量和稳定性。

3. 差分信号设计

HDMI接口使用差分信号传输，通过差分传输线可以有效抑制

共模噪声和串扰。在电路设计中，需要对差分信号进行匹配和阻

抗控制，确保信号在传输时的完整性和稳定性。此外，还要注意

差分信号引脚的布局和布线，避免信号交叉干扰和失真。

二、HDMI接口性能测试

1. 信号完整性测试

信号完整性测试旨在评估HDMI接口在高频环境下信号的稳定

HDMI布线的一些要求

布局要求：HDMI的处理芯片要靠近HDMI接口。布局是芯片要与接口在一条线上，保证信号线直且短。接口下面尽量不要放器件。ESD器件一定要靠近HDMI的端子放置。信号线的匹配电阻起防ESD作用和微调阻抗用途，通常靠近HDMI输入端子放置，但是两个电阻必须并排放置，不要一前一后。
布线要求：布线时要使信号线短且直，从表层布线。每对差分信号都要作包地处理，差分线与包地线的距离也要拉开。HDMI信号线速率高，其他信号线尽量不要在其下面布线，也不能让信号线跨面。几对线要做等长，尽量做到 1Mi的对内等长，组内严格等长。
(5) 高频电路布线要注意信号线近距离平行走线所引入的交叉开扰。若无法避免平行分布，可在平行信号线的反而布置大面积地来大幅度减少干扰，同一层内的平行走线几乎无法避免，但是在相邻的两个层走线的方向务必取为相互垂直。 (6) 对特别重要的信号线或局部单元实施地线包围的措施。 (7) 各类信号走线不能形成环路地线也不能形成电流环路。走线原则除了前面所讲的最短化原则外，还有基于X方向、基于Y方向和菊花状daisy走线方式，采用菊花状走线能有效避免布线时形成环路。 (8) 每个集成电路块的附近应设置一个高频退耦电容。
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过孔要求：一些应用要求直通的过孔足够宽，从而能放置穿孔组件的导线，而高速电路板设计一般是在对信号层迚行更改时将其作为线迹过孔使用，或将其作为连接过孔使用。与一个过孔连接的各个层与一个过孔周围焊盘直接相连。不必连接的各个层由一个间隙环将其与过孔相隔开。每个过孔与接地之间都有电容，电容量可以根据相应的算法计算出近似值。

hdmi规范

HDMI（高清多媒体接口）是一种数字化音视频接口标准，用于传输高质量的音频和视频信号。它是目前市场上广泛使用的接口，用于连接电视、显示器、音响和其他影音设备。

HDMI的规范首次发布于2002年，不断地进行升级和改进。当前最新的规范版本是HDMI 2.1，发布于2017年，它提供了更高的带宽和更多的功能。

HDMI使用高速差分信号传输数据。在传输时，音频和视频被数字化，并经过编码和解码过程，以保证高质量的传输。HDMI可以同时传输音频和视频信号，因此只需要一个线缆连接设备，而不需要多个线缆。

HDMI的规范包括了许多不同的功能和特性。以下是HDMI规范的一些重要方面：

1. 视频分辨率和带宽：HDMI支持多种分辨率，包括高清（如1080p）和超高清（如4K和8K）。它还提供了足够的带宽来支持高帧率和高动态范围的视频。

2. 音频格式：HDMI支持多种音频格式，包括立体声、环绕声和高分辨率音频。它可以传输多个音频通道，以提供更好的声音效果。

3. CEC（消费电子控制）：HDMI的规范包括了CEC功能，允许通过HDMI线缆控制连接的设备。例如，你可以用电视

遥控器控制音响的音量。

4. 色彩空间：HDMI支持多种色彩空间，包括RGB、YCbCr 和新的BT.2020色彩空间。这些色彩空间可以提供更真实和鲜艳的颜色。

5. 3D支持：HDMI支持3D视频传输，允许你在3D电视上观看3D电影和游戏。

6. HDMI-CEC 2.0：HDMI-CEC 2.0是HDMI 2.0规范中新增的功能，它提供了更多的控制选项，使得HDMI设备之间的互动更加灵活和方便。

HDMI设计指南

1.理解HDMI的工作原理：

HDMI接口是用于传输高质量音频和视频信号的接口，其工作原理是通过数字信号传输。HDMI接口可以传输高分辨率的视频信号，包括4K和8K分辨率。此外，HDMI接口还可以传输多声道音频和其他类型的数据。

2.确定接口类型：

HDMI接口有多种类型，包括标准HDMI、Mini HDMI和Micro HDMI。在设计时需要根据设备的尺寸和用途选择合适的接口类型。

3.保证信号质量：

HDMI接口需要保证传输的音视频信号质量，因此设计时需注意以下几点：

-选择合适的信号传输线路，如高质量的电缆和线路。

-确保引脚连接的良好接触，以最小化信号损失。

-减少信号的干扰，如通过电磁屏蔽和地线设计。

4.确定分辨率和帧率：

HDMI接口可以传输多种分辨率和帧率的视频信号。在设计时，需要考虑设备的目标分辨率和帧率，并确保接口能够支持所需的信号传输。

5.音频传输：

HDMI接口支持传输多声道音频信号，包括立体声和环绕声。在设计时，需确保接口能够支持所需的音频格式和声道配置。

6.支持高动态范围（HDR）：

高动态范围是一种提高视频画面亮度和对比度的技术。在设计HDMI

接口时，考虑是否支持HDR功能，并确保接口能够传输和显示HDR内容。

7.考虑接口的附加功能：

HDMI接口可以具备一些附加功能，如支持以太网传输、有线传送器（HDCP）等。根据设备的需求，考虑是否需要这些附加功能。

8.安全性和版权保护：

HDMI接口支持以数字方式传输高清内容，因此设计时需考虑安全和

版权保护。这可以通过支持HDCP等技术实现。

hdmi高清连接线接口规范

HDMI接口标准

HDMI（High Definition Multimedia Interface）即高清晰度多媒体接口，是一种数字化视频/音频接口技术，是适合影像传输的专用型数字化接口，其可同时传送音频和影音信号，最高数据传输速度为5Gbps。同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换。HDMI可搭配宽带数字内容保护（HDCP），以防止具有著作权的影音内容遭到未经授权的复制。HDMI所具备的额外空间可应用在日后升级的音视频格式中。而因为一个1080p的视频和一个8声道的音频信号需求少于4Gbps，因此HDMI还有很大余量。这允许它可以用一个电缆分别连接DVD播放器，接收器和PRR。

HDMI技术的推出，并不是这些厂家一时兴起的冲动行为，相反，在HDMI技术推出的背后，还有这更多的深层次原因。

1999年4月份，为了满足数字化时代高质量图形影像的要求，DDWG(Digital Display Working Group)数字显示工作组以美国Silicon Image公司的专利技术为蓝本，推出了一种名为DVI(Digital Visual Interface)的接口，旨在统一新时代数字显示接口标准。这一技术并且得到了IT业内以Intel、DELL、HP、IBM、微软等多个大企业的广泛支持。经过3年多的推广，DVI 技术在计算机显示输出领域得到了迅速运用，但是伴随着数字高清影音技术的发展，DVI接口也开始逐渐暴露出种种问题，甚至在一定程度上成为数字影像技术进步的瓶颈。

DVI接口存在的主要问题有：

HDMI高清连接线接口规范

HDMI接口标准

HDMI技术的推出，并不是这些厂家一时兴起的冲动行为，相反，在HDMI技术推出的背后，还有这更多的深层次原因。

DVI接口存在的主要问题有：

HDMI 高清连接线设计规范

(HDMI1.4带网络功能示范规格) 接线方法
5.2.2 HDMI(A )-HDMI D ) 线材示意图
接线方法
(HDMI1.4带网络功能示范规格)
5.3 导体：根据成品所需的长度选择不同规格的导体,具体选用请参考附件<<HDMI设计清单>>
5.4 绝缘：传输数字视频的使用的发泡PE其它控制信号线使用PE；绝缘直径选取应与导体配合，需保证传输数字视频的四对线的特性阻抗为100±10Ω。
Maximum Cable Assembly Inter-Pair Skew
1780psec (0.20Tpixel)
Far-end Crosstalk
< -20dB
Attenuation
0kHz - 825MHz
<5dB
825MHz - 2.475GHz
<12dB
2.475GHz -5.1GHz
<25dB
5.8.2HDMI2.0 HDMI A型端子的图像解析度最高达600Mpixels/sec，即每秒最高传输6.0亿个像素，C型与D型图像解析度同A型。
5.9.2端子的外露尺寸：其尺寸要求，请参考本厂HDMI Connector设计规范
6.成品的性能要求：
6.1 HDMI Connector部分的测试如:插拔力,接触电阻,绝缘,耐压等方面的性能要求请参阅本厂HDMI Connector设计规范

hdmi接口标准

HDMI接口标准。

HDMI（High Definition Multimedia Interface）是一种数字

音视频接口标准，广泛应用于高清晰度电视、投影仪、数字音频设

备等多媒体设备之间的连接。HDMI接口标准的不断更新和发展，使

其在数字音视频传输领域具有了更高的性能和更广泛的应用。

首先，HDMI接口标准的发展历程值得我们关注。HDMI接口标准

最初由一些主要的消费电子公司共同开发，旨在取代旧的模拟接口

标准，如VGA和DVI。随着高清晰度电视和数字音频设备的普及，HDMI接口标准逐渐成为了主流的数字音视频接口标准。目前，HDMI

接口标准已经经历了多个版本的更新，从最初的1.0版到目前的

2.1版，不断提升了其支持的分辨率、色彩深度和音频传输能力。

其次，HDMI接口标准的技术特点是我们需要了解的。HDMI接口

标准采用了全数字传输，可以同时传输高清晰度视频和多声道音频

信号，无需进行数字到模拟的转换，避免了信号质量的损失。此外，HDMI接口标准还支持多种高清视频格式，如1080p、4K和8K，以及

多种音频格式，如Dolby TrueHD和DTS-HD Master Audio，满足了

不同用户对音视频效果的需求。

再次，HDMI接口标准的应用范围也在不断扩大。除了在家庭影

音娱乐领域得到广泛应用外，HDMI接口标准还被应用于监控系统、

数字标牌、医疗设备等领域。随着4K和8K超高清视频技术的发展，HDMI接口标准的应用前景更加广阔。

最后，HDMI接口标准的未来发展方向是我们需要关注的。随着

hdmi接口标准规范

HDMI接口标准规范。

HDMI（High Definition Multimedia Interface）是一种数字化视频和音频传输接口，它已经成为了现代影音设备中最常用的接口标准之一。HDMI接口不仅可以传

输高清视频信号，还可以传输高保真音频信号，因此在家庭影音娱乐、电脑显示、数字电视等领域得到了广泛的应用。为了确保HDMI接口的兼容性和稳定性，HDMI接口标准规范被制定并不断更新，以满足不断发展的数字影音传输需求。

首先，HDMI接口标准规范对接口的物理特性进行了详细规定。包括接口的形状、尺寸、引脚定义、插拔次数等方面。这些规范的制定，保证了不同厂家生产的HDMI接口设备在连接时能够完美匹配，不会出现因接口不兼容而无法连接的问题。同时，规范中还对接口的材质和制造工艺进行了要求，以确保接口的耐用性和稳定性。

其次，HDMI接口标准规范对数字信号的传输进行了严格规定。HDMI接口可

以传输的视频格式包括标清、高清甚至超高清，同时还支持3D视频和HDR视频

的传输。在音频方面，HDMI接口可以传输多声道高保真音频信号，支持各种音频格式的解码和传输。为了确保这些数字信号的稳定传输，HDMI接口标准规范对信

号的传输速率、时序、时钟同步等方面进行了详细规定，以确保不同设备之间的信号传输互操作性。

另外，HDMI接口标准规范还对接口的功能进行了规定。HDMI接口不仅可以

传输视频和音频信号，还可以支持设备之间的双向通信和控制。规范中规定了HDMI接口支持的各种功能和协议，包括CEC（Consumer Electronics Control）消

hdmi的技术标准

HDMI技术标准：深入解析与应用

一、引言

HDMI（High-Definition Multimedia Interface，高清多媒体接口）是一种全数字化图像和声音传送接口，可以传送未压缩的音频及视频信号。HDMI标准自推出以来，已经广泛应用于各种消费电子产品中，如电视、电脑、DVD播放机等，成为高清时代普及率最高效率最高的数字接口。

二、HDMI技术的发展历程

HDMI技术是在DVI（Digital Video Interface）的基础上发展而来的，它克服了DVI的诸多缺点，并进行了大量的技术改进和创新。HDMI标准在制定之初，就充分考虑了与DVI接口的兼容性，使得用户可以轻松地将HDMI设备与传统的DVI设备连接在一起。此外，HDMI还采用了TMDS（Transition Minimized Differential Signaling）编码技术，保证了信号传输的质量和稳定性。

三、HDMI的主要特性和优势

1.更好的抗干扰性能：HDMI采用了差分信号传输方式，可以有效抵抗外界电

磁干扰，实现最长20米的无增益传输。

2.针对大尺寸数字平板电视分辨率进行优化：HDMI可以支持各种大尺寸数字

平板电视的高分辨率显示，兼容性好。

3.支持EDID和DDC2B标准：HDMI设备之间可以智能选择最佳匹配的连接方

式，提高了设备的互操作性和易用性。

4.拥有强大的版权保护机制：HDMI内置了HDCP（High-bandwidth Digital

Content Protection）技术，可以有效防止盗版现象。

hdmi接口标准

HDMI接口标准。

HDMI（High-Definition Multimedia Interface）是一种数字化视频和音频传输接口，广泛应用于高清电视、蓝光播放器、游戏机、投影仪等多媒体设备中。HDMI接口标准的不断更新和演进，对于用户的视听体验和设备的兼容性都有着重要的影响。本文将对HDMI接口标准进行详细介绍，以便读者对其有更深入的了解。

首先，HDMI接口标准的版本。HDMI接口标准自2002年推出以来，经历了多次版本更新，目前最新的版本是HDMI 2.1。每个新版本的推出都会带来更高的数据传输速度和更好的音视频质量，同时也会引入新的功能和特性。比如，HDMI 2.1支持8K分辨率、120Hz 刷新率、动态HDR等先进功能，为用户带来更震撼的视听体验。

其次，HDMI接口标准的物理接口。HDMI接口标准采用了19针的接口设计，包括视频数据传输、音频数据传输、以及设备间的通讯和控制信号。此外，HDMI接口还支持热插拔功能，用户可以在不关闭设备的情况下插拔HDMI线缆，非常方便实用。另外，HDMI接口还有不同大小的接头，包括标准型、迷你型和微型，以适应不同

设备的需求。

再次，HDMI接口标准的音视频传输特性。HDMI接口可以传输高

清视频和高保真音频，支持多通道音频输出和3D视频传输。同时，HDMI接口还支持CEC（Consumer Electronics Control）功能，可

以通过一个遥控器控制多个HDMI连接的设备，实现设备之间的互联

互通。这些特性使得HDMI接口成为了连接多媒体设备的首选接口。

hdmi规范

HDMI（High-Definition Multimedia Interface）是一种数字化视

频和音频信号传输的接口标准，广泛应用于显示器、电视、投影仪、音频设备等众多消费电子产品中。下面将详细介绍HDMI规范。

HDMI规范一共有四个版本，分别是1.0、1.1、1.2和1.3。其

中1.0版本于2002年发布，支持最高分辨率为1920×1080，最高带宽为4.9Gbps，传输最高色深为24位。1.1版本在1.0版

本的基础上增加了对音频格式的支持，可以传输多种音频信号。

1.2版本主要增加了对了CPS（Consumer Electronics Control）

功能的支持，可以通过HDMI接口控制其他设备。1.3版本则

进一步提高了传输速度和带宽，最高分辨率达到2560×1600，

最高带宽达到10.2Gbps，传输最高色深达到48位，可以实现

更高质量的视频和音频传输。

HDMI规范定义了接口的物理连接、信号传输和控制功能。其

中物理连接采用了19根线组成的线缆，包括19个信号通道、一个针对热插拔设计的地线和一个针对协议控制的CPS线路。信号传输使用差分信号传输技术，可以抵抗电磁干扰和信号损耗，实现更稳定和高质量的信号传输。控制功能可以通过HDMI接口来控制其他设备的开关、音量调节、输入切换等操作，提高用户的便利性和操作体验。

除了基本的物理连接、信号传输和控制功能，HDMI规范还定

义了多种视频和音频格式的支持，并为数据传输和显示效果提供了一系列的参数和标准。例如，HDMI规范支持多种视频分

HDMI设计指南

HDMI（高清晰度多媒体接口）是一个数字接口标准，用于在高清电视

和其他视频设备之间传输音频和视频信号。它的设计旨在提供高质量的图

像和音频传输，同时保持简单易用和兼容性。本指南将着重介绍HDMI设

计的一些关键方面。

首先，HDMI的设计应考虑到最新的高清视频和音频标准。例如，HDMI2.1标准支持4K和8K视频分辨率，高动态范围（HDR）和更高的帧

速率。因此，在设计过程中应注意支持最新的技术和标准，以确保设备的

兼容性和未来扩展能力。

其次，HDMI设计应注重信号质量和传输稳定性。由于HDMI是一种数

字接口，信号质量对于准确的数据传输至关重要。因此，设计中应采用高

品质的传输线缆和连接器，并避免信号干扰和损耗。此外，还可以考虑使

用信号重建和放大电路来提高信号质量，并确保长距离传输的稳定性。

接下来，HDMI设计需要注意保护用户隐私和内容安全。HDMI标准提

供了高级加密标准（HDCP）来防止未经授权的内容复制和传输。因此，在

设计中应集成HDCP支持，并采取其他安全措施来防止内容盗取和侵犯用

户隐私。

此外，HDMI设计还需要考虑设备之间的互操作性和兼容性。HDMI标

准定义了一套规范，以确保不同制造商的设备可以相互连接和通信。因此，在设计过程中应遵循HDMI标准的规范，以确保设备在不同的配置和环境

中能够正常工作。

最后，HDMI设计还应注重用户友好性和易用性。这意味着提供简单

直观的连接和操作界面，并考虑用户可能遇到的常见问题和需求。例如，

设计中可以包括一些方便的功能和选项，如音频和视频设置、多显示器支持和远程控制功能。

hdmi线使用标准

HDMI线使用标准有以下几点：

1. 连接和传输：HDMI线可以用于连接和传输视频和音频信号。它常被用于连接电视、电脑、音响等设备，以实现高清视频和优质音频的传输。

2. 接口兼容：HDMI线有多种接口类型，包括标准HDMI接口、迷你HDMI接口、微型HDMI接口等。这些接口可以兼容多种设备，方便用户进行连接。

3. 长度适中：HDMI线的长度应该根据实际需要选择，过长的HDMI 线可能会导致信号衰减或干扰。一般来说，建议选择长度适中的HDMI线，避免不必要的信号损失。

4. 质量保证：选择优质的HDMI线可以保证传输质量和稳定性。一般来说，正规渠道购买的HDMI线都经过了严格的质量检测和认证，可以保证传输效果和使用寿命。

5. 安装简便：HDMI线的安装应该简单方便，不需要复杂的设置或调试。一般来说，只要将HDMI线插入对应的接口中，即可实现视频和音频的传输。

6. 维护方便：在使用HDMI线的过程中，需要注意维护和保养。定期检查HDMI线的连接是否牢固，是否有松动或接触不良的情况，及时进行修复或更换。

总之，使用HDMI线需要遵循一定的标准，以保证传输的质量和稳定

性。在选择和使用HDMI线时，需要注意以上几点，以确保获得最佳的使用效果。

完整的HDMI线缆结构技术规范

線纜作業指導書
作業過程及材料
UL 20276 80℃ 30V
一.遮蔽線 X4P 1.導體:24AWG(7/0.2)x4P,錫銅線絞合.絞距:6~8 絞向:S 12.絕緣:SKIN+發泡 PE+SKIN, OD=1.62±0.05mm 內層 SKIN:DFDA-1253,厚度:0.03 外層 SKIN:LR-5900-05,厚度:0.05 泡體:DGDA6944:1253:0012=83%:15%:2% 發泡度:65%+/-3%,芯線 OD 要穩定顏色:1本色&藍2本色&紅 3本色&綠,4本色&棕.外 SKIN 著色, 3.遮蔽:展翅鋁箔:12.7mm,斜縱放,S 向. (CX10044-12.7PXX) 對絞線絞距:147, 245, 343, 441 (公差為±1), 地線:24#(7/0.2)X4C,鍍錫銅絞合. 絞距:6~8,絞向:S. 二.電子線 x1P+5C 1.導體:26AWG(7/0.16)x(1P+5C),錫銅絲絞合. 絞距:12~14,絞向:S. 2 絕緣:PE(LR5900-05), OD=1.0±0.03mm 顏色:橙&黃,白.綠,紫,紅.灰 3.對絞絞距:18-20,絞向:S. 三.集合:絞距:100-120,絞向:S. 填充:沖麻 3800Dx2PCS,確保真圓. 鋁箔麥拉:寬 40mm 斜縱放,重疊率 25% ,S 向編織:24/8/0.12.錫銅絲,6~8 花/吋.

HDMI1.4规范中文版

2 定义
2.1 一致性分级 2.1 术语 2.3 缩略词
3 概述
4 物理层
4.1 连接器和线缆
4.1.1 连接器和线缆概述 4.1.2 连接器要求 4.1.3 双向连接 4.1.4 连接器管脚分配 4.1.5 线序
3
4.1.6 连接器机械性能 4.1.7 连接器电气特性 4.1.8 连接器环境特性 4.1.9 连接器图形－配合接口尺寸 4.1.10 线缆适配器规范
见 4.2.6
E 型 – A 中继见 4.2.6
A 型 –A型
见 4.2.6
市场名称标准型高速型标准以太网型高速以太网型仅用于汽车厂商
标准汽车型
4.1.2 连接器支持要求除了 B 型和 E 型连接器外，所有连接器都有相同的特征和功能。
4.1.3 双连接为了支持 DVI 信号大于 165M 像素每秒的速率，可采用接口类型 B 连接器的双连接性能。 DVI 信号小于 165M 像素每秒的速率，可以采用单连接。
74.25 MHz 340MHz 74.25 MHz
A 型 ‐‐ A/C/D 型 C 型 –C型 A 型 ‐‐ A/C/D 型 C 型 –C型 A 型 ‐‐ A/C/D 型 C 型 –C型 A 型 ‐‐ A/C/D 型 C 型 –C型 E 型 –E型
见 4.2.6
见 4.2.6
见 4.2.6 和补充协议 2 见 4.2.6