HDMI：加扰如何实现更高的数据速率

HDMI 2.1/2.0 在速度、数据完整性和数据传输模式方面比以前的版本有了显著的改进。

加扰是HDMI 2.0中引入的最重要的功能之一。它用于减少电磁干扰（EMI）和射频干扰（RFI）。在这篇博客中，我们将介绍HDMI 2.0中引入的加扰功能。

与以前的版本相比，HDMI 2.0 将转换最小化差分信号 （TMDS） 字符速率从每秒 340 兆字符 （Mcsc） 提高到 600 兆字符 （MCSC），并且还增加了不同速率的 EMI/RFI 加扰功能。TMDS时钟速率、比特率和字符速率低于340 Mcsc或高于340 Mcsc的关系如下表所示。源不会以高于接收器设备支持的最大速率的 TMDS 字符速率进行传输。

提高电磁干扰/射频识别降低

加扰在所有三个数据通道中完成 - TMDS通道0、1和2。TMDS时钟通道中的EMI/RFI降低是通过将时钟频率降低到四分之一并减小时钟幅度来实现的。默认情况下，在 HDMI 2.0 中以高于 3.4 Gbps 到 6.0 Gbps 的 TMDS 比特率启用加扰。如果源和接收器都支持以该 TMDS 字符速率加扰，则源允许对低于 3.4 Gbps 的 TMDS 速率进行加扰。加扰适用于活动视频、数据岛、保护带和大多数控制周期。如果控制周期的一部分（8个字符的周期）以未加扰的方式传输，则称为未加扰控制期（UCP），如下图所示的红色部分所示。除UCP外的整个控制周期称为扰频器同步控制周期（SSCP）。每个字段可以传输一个 SSCP，以保持字符同步。

下表显示了如何对不同的周期进行加扰和编码。

线性反馈移位寄存器（LFSR）用于对源端的每个数据通道进行编码，并在接收端解码每个数据通道。当源在SSCP中传输16个字符的未加扰控制代码（UCC）序列时，使用适当的种子值同时初始化LFSR，数据通道0为16'hFFFF，数据通道1为16'hFFFE，数据通道2为8'hFFFD。接收器在三个数据通道上同时收到 SSCP 中的 8 个字符的 UCC 序列时，使用种子值初始化 LFSR。种子值用于对 UCC 序列之后的每个通道上的第一个字符进行加扰/解扰。

下面的快照显示了TMDS位、字符和时钟速率，以及LFSR数据、8位TMDS输入数据、8位TMDS加扰数据和10位TMDS编码数据，这些数据将传输到所有三个通道的接收器。

UCC 在加扰中的应用

UCC 用于字符同步、通道间同步和重置 LFSR。这些代码在 SSCP 期间传输。源在 UCC 期间执行以下功能：

同时在所有三个数据通道上传输 UCC

使用一组八个 UCC 传输一个 SSCP，每个字段一次

将 UCC 的数量限制为正好 8 个

在传输 UCC 时重新初始化源端的 LFSR