使用3GHz HDMI接收器设计高分辨率影视产品

使用3GHz HDMI接收器设计高分辨率影视产品

关键词：3GHz , HDMI , 高分辨率 , 影视产品

图1 典型的支持4K×2K的HDMI系统

（1）将输入的4K信号不作任何处理直接输出或只是处理音频而将视频直接输出（video by pass）。

（2）由音视频处理器（Video Signal Processor，即VSP）作信号处理后再输出。

因为迄今4K×2K是最高的显示分辨率，所以用直接输出（by pass）更能够体现源视频高清质量，因而是真正的4K×2K的品质。

实现以上所说3D和4K×2K等最新技术发展的瓶颈之一是带宽问题。要支持3DTV 60Hz和4K×2K 30Hz，带宽要达到3Gbs（市场上所谓的“Full HD”1080p的4倍），所以对于系统设计工程师来说最大的挑战是：

（1）设计出能承载更高带宽的HDMI数字接口

（2）高于3Gbs音视频信号的处理

（3）检验和测试3Gbs数据传输

（4）进行和通过HDMI的认证（HDMI compliance test）

下面我们将着重讨论高带宽的数字接口和高速度数据传输的检测。

高带宽HDMI数字接口的设计要求

众所周知，超高频音视频信号传输时最大问题是信号的过度衰减。信号频率越高，传输距离越长，衰减幅度呈指数急剧下降。图2是HDMI线缆中输入信号衰减随信号频率变化的曲线图。

2011-11-9 14:47:33 上传

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图2 HDMI线缆中输入信号的衰减随信号频率的变化

在线长为25米、输入信号频率为225MHz时（与1080p 12bit deep color对应），信号衰减约为23dB。延伸到300MHz的话，衰减可能会达到25dB~28dB。HDMI标准要求HDMI接收器(Receiver或Rx）能够接收和复原任何达标的HDMI发射器（transmitter或Tx）送出的HDMI信号，所以通常解决这个问题的方法是在HDMI接收器前端集成信号均衡器（Equalizer或EQ）。信号速度越快，这个均衡器的设计就越困难、越关键。

另外我们可以看到信号衰减随HDMI传输线的长短也会有相当大的变化。这个（长短线之间的）变化随输入信号的频率升高而加大。从图2可以估出在150MHz（1080p）时，5m和25m传输线之间信号衰减的差别约为20dB。下面我们以HDMI眼图来更直观的说明这个问题。图3是一个4K的信号经过2米HDMI铜线后的眼图。尽管长度只有2米，但它的眼图已经减小的非常厉害了。

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