HDMI光纤线DVI光纤线在信号传输中如何识别EDID

发布时间 :2020-03-28 22:57作者 :华光昱能

       随着4K、8K技术的发展和HDMI光纤线传输方案、DVI 光纤线传输方案的采用,以及显示端口的革新,音视频行业已逐渐摒弃模拟视频技术,开始大力转换数字视频技术。
       但HDMI光纤线传输方案、DVI 光纤线传输方案 和 DisplayPort 中的双向通信需要完成 EDID 交换和 HDCP 验证,成功完成这两项握手协议是实现数字音视频内容从信号源向显示设备流通的根本前提。否则,最常见的系统故障便会出现“空白或蓝色屏幕上显示【无信号存在】或类似的信息”。
       那么,对于音视频专业人士来说,使用HDMI光纤线或DVI光纤线在音视频信号传输中该如何识别EDID?从而制定和实施合理的 EDID 策略,向终端用户提供稳定、完美的视频播放。
       所谓EDID,也叫扩展显示识别数据,是由 128 字节数据结构组成,存储在视频显示设备(接收器)中。EDID 的初衷是实现简单的即插即用连接,同时还能自动优化信号源和接收器之间的视频兼容性。
       EDID 规定了视频显示设备必须要包含一个主要的数据块, 列出了显示设备的首选分辨率和刷新率,可支持的其它分辨率、刷新率以及颜色特性。首选分辨率通常与显示设备物理分辨率相同,但也可能不同。
       EDID 还包括一系列的辅助信息,如供应商、型号、序列号、生产日期、物理图像尺寸、显示传输特性(伽玛)和颜色特性(RGB 主色和白点)。
       除了显示设备外,EDID 也可能存储在位于信号源和接收器之间的中继器设备内。切换器、分配放大器和信号处理设备是常见的中继器。
       带 HDMI 端口的电视机或监视器需要 EDID 含有额外 128 字节扩展数据块,由消费电子协会定义为 CEA-861 标准。当与消费级设备如音视频显示设备、蓝光播放器、移动设备或 PC 连接时,用来定义兼容的 DTV/HDTV 和音频格式参数。CEA-861 模块数据在适当情况下也指定了 3D 视频格式,用于深色的位深度,包括 xvYCC 的色彩空间兼容性以及唇形同步的参数。
       当信号源设备连接到显示设备时,EDID 信息被发送至信号源,信号源再读取此信息,并使用此信息生成正确格式的视频输出至显示设备。例如,一台 PC 通过显示设备的 HDMI端口或DVI 端口从显示设备接收 EDID 信息,该信息表明显示设备的物理分辨率为 WUXGA,然后 PC 通过发送 WUXGA 的分辨率至显示设备作为回应。这样就完成了信号源与显示设备之间的EDID 交换。
      EDID 交换的标准是由 VESA(视频电子标准组织)制定的。它最早于1994 年推出,用于模拟 VGA。由于当时各种首选分辨率的 CRT 数据显示器销量增长,自动将显示设备的属性传递到 PC 显卡来简化与 PC 之间连接的技术也得发展。 EDID 在 VGA 接口上的广泛实施,便被并入到 HDMI、DVI 和 DisplayPort 标准中。 HDMI 和 DVI 规范要求成功的 EDID通信必须在信号源输出视频前完成。而 EDID通信反过来又依赖于成功的 HPD 握手。对于 HDCP 加密内容,EDID 通信必须在 HDCP 验证发生之前完成。
      由VESA 制定的EDID 交换协议标准定义为 DDC,也叫显示数据通道,在显示器和视频适配器传输数据。它是一个基于 I2C,用于许多类型电子设备双向通信的标准串行总线协议。DDC指定 HDMI 或 DVI 连接器上的 3 个引脚用于信号传输和数据交换,这些引脚包括用于 I2C 的 SDA(串行数据线路)和 SCL(串行时钟线路),以及来自信号源的 +5 V 电源。
      HDCP 的信息交换与 EDID 信息交换使用相同的 DDC 线路。相关的常识要点如下: 
     1. DDC 线路中传输的信号独立于 TMDS 线路中传输的视音频信号。
     2. 初始信号源从一台信号源设备连接到开了机的显示设备,根据 DDC 规范,信号源向显示设备提供+5 V 电源。这样就激活了显示设备的 EDID 电路,以便 EDID 交换在无需完全启动显示设备的情况下即能发生。
     3. 信号源连接和握手确认:一旦显示设备的 EDID 电路被开启,它就意味着 HPD(热插拔检测)信号由“低电平”转换成“高电平”,确认连接已经建立。HPD 引脚与 DDC 及其 +5 V 电源线路互相独立。
     4. DISPLAYPORT 支持 DDC,但不使用 I2C 总线传输 DDC 信号或设备间的 EDID。相反,它将 I2C 总线编译到信号源和接收器连接处的指定辅助通道内。
     5. 当信号源接收到一个 HPD“高电平”信号时,它就会通过 DDC 发送命令请求显示设备的 EDID 信息。
     6. 将 EDID 信息传输至信号源显示设备接收指令,并通过 DDC 将 EDID 信息发送至信号源来作为回应。
     7. 信号源根据 EDID 信息输出视频信号源读取 EDID 内部的数据,并以首选的分辨率、刷新率和色彩空间输出视频信号至显示设备作为回应。如果用户选择一个与 EDID 内所支持的视频时钟相符的输出分辨率替换,那么首选的分辨率可能被覆盖。
     8. HDMI 接收器和信号源,如消费级电视机和蓝光播放器对于 HDMI 接收设备来说,EDID 通常包含一个或更多的扩展数据块,用来提供与 DTV 相关的兼容时钟信息,以及所支持的音频格式、扬声器布置方式和唇形同步延时。信号源通过主 EDID 模块内的标记检测这些扩展块的存在,然后向接收器发送请求。
     像华光昱能Hangalaxy品牌的HDMI光纤线和DVI 光纤线,为了达到更长的传输距离,避免显示设备 EDID 读取出错,Hangalaxy的HDMI光纤线和DVI 光纤线采用在 source 端接头里固化 EDID 信息的方案,出厂已经设置有通用设备的EDID信息。除了非通用设备需要另行烧录EDID信息,其他通用设备都不需要另行烧录EDID信息,即插便能即用。