720P60的Pixel Clock是74.25MHz
视频的一些基本概念。
数字视频的基本概念源自于模拟视频。对于模拟视频我们可以这样理解：视频可以分解为若干个基本视点（像素），每个像素都有独立的彩信息，在屏幕上依次将这些点用电子按照行和列打出来，就形成了一幅完整画面，连续的打出画面，利用人眼的延迟特点就可以“显示”动态的图像了。 行同步（HSYNC）：行同步就是让电子控制器知道下面要开始新的一行像素；
场同步（VSYNC： 场同步就是告诉电子控制器下面要开始新的画面；
数据使能（DE）： 在数据使能区是有效的彩数据，不在使能范围内的都显示黑。 前肩（Front Porch）/后肩 （Back Porch） ：行同步或场同步信号发出后，视频数据不能立即使能，要留出电子回扫的时间。以行扫描为例，从HSYNC结束到DE开始的区间成为行扫描的后肩（绿区域），从DE结束到HSYNC开始称为前肩（紫区域）。同样对于场扫面也可以由类似的定义。
Pixel clock：像素时脉(Pixel clock)指的是用来划分进来的影像水平线里的个别画素， Pixel clock 会将每一条水平线分成取样的样本，越高频率的 Pixel clock，每条扫瞄线会有越多的样本画素。
制式 | 总扫描线 | 图像区域扫描线 | 水平总象素 | 图像区域水平象 | 采样频率 |
1080I/60Hz | 1125 | 1080 | 2200 | 1920 | 74.25MHz |
1080I/50Hz | 1125 | 1080 | 2640 | 1920 | 74.25MHz |
720P/60Hz | 750 | 720 | 1650 | 1280 | 74.25MHz |
720P/50Hz | 750 | 720 | 1980 | 1280 | 74.25MHz |
| | | | | |
带宽：视频带宽代表显示器显示能力的一个综合指标，指每秒钟所扫描的图素个数，即单位时间内每条扫描线上显示的频点数总和，在模拟视频中以MHz为单位，图1的视频模拟带宽计算如下：，
Analog BandWidth=1650*750*60=74.25MHz 含义为每个时钟要传输74.25M个模拟视频数据。同理1080P60的P CLOCK为148.5MHz但是在数字视频中由于每个像素都是由3种不同的颜来表示，每种颜右由一定数量的比特来传输，因此通常会用bps来表示数字带宽，如果图1中使用了RGB传输，每种颜用1个字节来输出，那么该视频的数字带宽为：Digital BandWidth= 模拟带宽*8bit*3=1.782Gbps 含义为每秒要传输1.782G个比特数据 。 数字视频信号
以SXGA为例，其时序如下：
垂直：
水平：
图中DSPTMG为使能信号，VSYNC为场同步信号，HSYNC为行同步信号。在行场的消隐期（T1与T7），DSPTMG为低电平，在此期间无有效视频数据。
注意一个重要参数：对于这个时序的SXGA点频是108MHz
1066×1688×60=107.964480MHz
1 Open LVDS Display Interface（OpenLDI）
LVDS，即Low Voltage Differential Signaling，是一种低压差分信号技术接口，每一条通道输出的都是一对差分信号。它为克服以TTL电平方式传输宽带高码率数据时功耗大、EMI电磁干扰大等缺点而研制的一种数字视频信号传输方式。LVDS是利用电压差(典型值为350 mV)进行编码信息。
1．LVDS的电路组成
LVDS发送器将驱动板主控芯片输出的并行RGB数据信号和控制信号转换成低电压串
行LVDS信号，然后通过驱动板与液晶面板之间的柔性电缆（排线）将信号传送到液晶面板侧的LVDS接收器，LVDS接收器再将串行信号转换为TTL电平的并行信号，送往液晶屏时序控制与行列驱动电路。
图1.1 LVDS接口电路的组成示意图
2．采用LVDS规范传输数据的时序图
图1.2 18位单像素传输、非直流平衡模式
图1.3 24位单像素传输、非直流平衡模式
由图1.2可以看出，非直流平衡模式18位单像素传输共用了4个通道（1个时钟信号、3个数据信号），在一个时钟周期内传送了21bit，数据信号包括3×6位的RGB信号、使能信号DE、行场信号。其中使能信号DE很重要，实际上使能信号为低电平时就是行场的消隐期，有些接收端可不接收行场控制信号只接受使能信号即可，也正是因此；1.3图，非直流平衡24位单像素传输共用了5个通道，其中RES为预留位。
LDI突破了TTL瓶颈，带宽得到了提升。但随着1080p的视频信号成为主流，8位颜要求大约3Gbps的带宽，这大大超过了4通道LVDS接口能力。所以LVDS有了双像素传输模式。
图1.4 24位双像素传输、非直流平衡模式
由图1.4可以看出，非直流平衡模式24位双像素传输共用了10个通道（2个时钟信号、8个数据信号），在一个时钟周期内传送了56bit，数据信号包括6×8位的RGB信号（两个像
素）、使能信号DE、控制信号CNTLF和CNTLE、行场控制信号以及两个预留位RES。与图1.3相比，点频降低了一半，也就是位宽是原来的2倍。IC对较宽数据位处理时具有更大的采样余量，以及更大的电压和温度容限。此外，信号频率低，噪声频率也低，功耗也小。
另外LVDS也可以工作在直流平衡模式，直流平衡位的目的是最大限度地减少信号线的短期和长期的直流偏置。DCBAL是直流平衡位。
图1.5 24位双像素传输、直流平衡模式
图1.6直流平衡模式下24位双像素传输的数据格式
2 DVI(Digital Video Interface)接口
1．DVI简介
DVI即数字视频接口，是一种高速传输数字信号的技术，DVI视频传输避免了模拟视频信号传输过程中发送端（一般为显卡）的数模转换和接收端（一般为LCD显示器）的模数
转换过程，同时也避免了模拟信号传输过程中的噪声干扰的问题，因此图像无损失。
DVI接口在传输数字信号时又分为单链路(Single Link)和双链路(Dual Link)两种方式。根据DVI标准，一条TMDS通道可以达到165MHz的工作频率和10-bit接口，也就是可以提供1.65Gbps的带宽，即每秒可传送1.65亿点像素。
单链路DVI接口的传输速率只有双链路的一半，最大的分辨率和刷新率只能支持到1920x1200,60hz。至于双链路的DVI接口，支持到2560x1600，60Hz模式，也可以支持1920x1080，120Hz的模式。液晶显示器要达到3D效果必须拥有120Hz的刷新率，所以3D方案中，使用DVI的话，必须要使用双连接的DVI接口的DVI线。总的来说，如果是1920x1200内的分辨率，单双连接两者输出的画质是一样的。
对于单链路的DVI接口，共有4个通道，通道0-2对应RGB三个分量，行场同步信号及一些可选的控制信号分别分配在在这三个通道上，第4个通道为时钟通道。DVI的核心技术是TMDS（Transition Minimization Differential Signal）技术，这里以8bit的R分量的传输为例简单做一个简单说明：并行的8bit的R分量传输时需要转化为串行数据，为了可靠传输，不能简单地进行了并转串，而是以TMDS编码算法进行并转串，TMDS算法使转换后的串
行信号的变换最小（Transition Minimization）以及串行码流直流分量的平衡（DC Balancing）。串行信号是以差分形式传输的（Differential Signal）。在接收端，通过TMDS接收器可以解码出R、G、B、Hs、Vs、PixelClock等信号。
图2.3 单链路DVI接口
2. TMDS协议
图2.4 TMDS连接结构
数据流中包含了像素和控制数据。DE有效期间，成为像素数据有效期间，就是说这段时间发送的是有效像素数据。DE无效期间，成为发送空间隙期间，这段时间发送的数据不包括有效像素数据，仅仅是控制信号。
发送端有3个一模一样的编码器，每个编码器的输入是2个控制信号和8bit的像素数据。依照DE的状态，编码器将按照两个控制信号的状态或8bit像素数据产生10bit的TMDS字符。每个解码器输出是一个连续的串行TMDS字符流。
TMDS数据通道传送的是一个连续的10bit TMDS字符流，在空期间，传送4个有显著特征的字符，它们直接对应编码器的2个控制信号的4个可能的状态。在数据有效期间，10bit的字符包含8bit的像素数据，编码的字符提供近似的DC平衡，并最少化数据流的跳变次数，对有效像素数据的编码处理可以认为有两个阶段：第一个阶段是依据输入的8bit像素数据产生跳变最少的9bit代码字；第二阶段是产生一个10bit的代码字，表示是否对输入代码进行反转。最终的TMDS字符，将维持发送字符总体的DC平衡。
3. 单/双链路TMDS
图2.5 单链路TMDS通道映射
图2.6 双链路TMDS通道映射
无论是单链路还是双链路TMDS都是先将输入信号在发送端编码器编码，然后把并行数据转换为串行数据，由数据通道发送至接收端恢复为并行数据，最后进行解码。
单链路TMDS发送器由三个相同的编码器组成，如图2.5，2个控制信号和8bit像素数据映射到每个编码器，除了行同步HS和场同步VS外，其它控制信号的作用并没有定义，在发送器的输入端，控制信号CTL1、CLT2、CTL3必须保持逻辑低电平，推荐CTL0也保持逻辑低电平。
双链路发送器增加了三个数据通道，如图2.6，双链路配置在第一个链路上发送每行的奇像素，在第二个链路上发送每行的偶像素，每一行的第一个像素是奇数像素，即为像素1。
3 HDMI 接口(High Definition Multimedia Interface)
HDMI即高清晰度多媒体接口，源于DVI接口，同样以TMDS信号传输技术为核心，这也就是为何HDMI接口和DVI接口能够通过转接头相互转换的原因。HDMI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）（DVI也支持该协议），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。
图3.1 HDCP是一种双向内容保护机制
1 HDMI原理
一般情况下，HDMI连接由一对信号源和接受器组成，有时候一个系统中也可以包含多个HDMI输入或者输出设备。每个HDMI信号输入接口都可以依据标准接收连接器的信息，同样信号输出接口也会携带所有的信号信息。HDMI数据线和接收器包括三个不同的TMDS数据信息通道和一个时钟通道，这些通道支持视频、音频数据和附加信息，视频、音频数据和附加信息通过三个通道传送到接收器上，而视频的像素时钟则通过TMDS时钟通道传送，接收器接受这个频率参数之后，再还原另外三个数据信息通道传递过来的信息。
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