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嵌入式视频输出接口的常见类型

发表时间: 2024-03-07 23:22

主流的嵌入式系统的视频输出接口包括：

  1. HDMI（High-Definition Multimedia Interface）：HDMI是一种数字视频接口标准，广泛用于连接高清显示器、电视和投影仪等设备。它支持高清视频和多通道音频传输，并具有高质量的传输性能。

  3. HDMI（High Definition Multimedia Interface） ,中文名称为高清晰度多媒体接口。所以一般情况下我们在说HDMI的时候，指的是这种接口。

  4. 2002年4月日立，松下，飞利浦 Silicon Image，索尼，汤姆逊，东芝共7家公司成立HDMI组织，并制定了的专用于数字视频/音频传输标准。同年12月，HDMI组织发布了1.0版本，随后适配HDMI版本的接口类型相继被设计出来。

  6. HDMI是一种数字化视频/音频接口技术，是适合影响传输的专用型数字化接口，可以在一根传输电缆内传送无压缩的音频信号及高分辨率视频信号，且无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换。

  7. 数字信号相较于模拟信号具备诸多优势，首先是输出的视频信号更加稳定，不容易受到干扰出现拖影和偏色等情况；其次，HDMI接口可以同时输出视频和音频两种信号，输出音像时不用额外连音频线；最后，HDMI接口支持热插拔，即插即用，十分方便。凡此种种，以HDMI接口为代表数字信号传输技术就慢慢取代了模拟信号传输方式。成为主流，HDMI接口也很快成为机顶盒、DVD播放机、个人计算机、电视、游戏主机、综合扩大机、数字音响与电视机等设备的必备接口。

  8. HDMI接口类型（物理）

  9. 然而，HDMI接口虽然高效好用，但是应用于不同设备上却有着不同物理外观，HDMI协会共定义了下列五种：


  1. Type-A

  2. 也称为Standard(标准) HDMI接口，为市面上最常见的HDMI连接器种类，共设计有 19pin，宽度为13.9毫米、厚度为4.45毫米。一般笔记本电脑、DVD 播放器、电视、计算机屏幕等设备上都采用此种类，从1.0 版本沿用至今。


  5. Type-B

  6. 目前非常少见，设计有29pin，带宽为 Type-A 的两倍。理论上能够传输 WQXGA（2560×1600）的高分辨率，但是当时的HDMI芯片无法运作在那么高的频率，所以市面上并没有产品采用。

  8. Type-C

  9. 又称作 mini（小型）HDMI 接口，为19pin 的设计，但针脚排列成单排，其尺寸为10.42×2.4毫米，比Type A小了将近1/3，应用范围很小，有时候会在一些薄型笔记本电脑或是计算机屏幕上使用。

  11. TypD

  12. 又称作 micro（微型） HDMI接口，采用了双排针脚19pin 的设计。Type-D 接口比Type-C又缩小了大约一半的面积，尺寸近似于miniUSB接口，很适合数字相机、平版计算机等以轻薄短小设计为要求的便携设备使用，更适用于便携和车载设备。于1.4 版本推出。


  15. Type-E

  16. 此种类专为车用线缆设计，有与其他种类相同的 19pin 设计，差别在线缆相连的地方有着机械锁的设计，能够在车辆行进中确保连接的稳定性。是一般消费者在市面上不常见到的种类。

  18. HDMI线缆类型

  19. HDMI线缆是否符合使用者的需求取决于「线材」及「接口」两个部分。线材决定线缆的带宽，对应到线缆传送的最高分辨率；接口则决定线缆能够连接的设备种类。HDMI线缆能传输的数据量取决于 TMDS 信道上频率的速度，根据最高传输速率的不同，可以分为下列四种不同的 HDMI线缆规格：

  21. 1）Category 1 cable

  22. Category 1 cable（Category 1 cable(标准HDMI电缆）最高支持的 TMDS 频率为 74.25MHz，带宽为 2.25Gbps，可传输720p/1080i 60Hz的影像。

  23. 2）Category 2 cable

  24. Category 2 cable（高速HDMI电缆）最高支持的 TMDS 频率为 340MHz，带宽为 10.2Gbps，可传输 4K2K 30Hz 的影像。

  25. 3）Premium HDMI cable

  26. Premium HDMI cable（升级高速HDMI线缆）最高支持的 TMDS 频率为 594MHz，带宽为 5.94Gbps，对应到 HDMI 2.1 的最高带宽，可以传输 4K2K 60Hz 的影像。

  27. 4）Category 3(Ultra High Speed, UHS) cable

  28. Category 3 cable:（超高速HDMI线缆）除了 TMDS 模式之外，同时也支持 FRL 模式，带宽最高可达 48Gbps，可以传输8K 60Hz 不经过压缩处理的影像

  29. 其中1）、2）被定义在 HDMI 1.4版本中，3）被定义在 Premium HDMI Cable Specification（高级 HDMI 电缆规格）中，而4）被定义在 HDMI 2.1版本中。

  30. 当 HDMI版本 从 1.3 版更新至 1.4 版时，新增加支持以太网络功能，让不同装置透过其连接的 HDMI线缆就能共享网络功能，不需要连接额外的网络线。如果支持此功能的线缆，会在名称之后加注「附以太网」（with Ethernet）的字样。详见下表“HDMI线缆市场名称及类别”（适配器就是接口的意思）：

  31. HDMI线缆市场名称及类别

  32. 此外，还有一种车用线缆(Category 1 Automotive)，针对「车用线缆」（Automotive）HDMI1.4b 规范有其专有的定义。车用线缆由于使用上有其限制，因此支持的带宽较低，最高频率只到 74.25MHz ，由于考虑到汽车内部环境通常比室内严苛许多，为了能够承受颠簸、高低温变化等各项因素，对连接稳定性、抗震、防潮等环境承受度都有一定要求，所以在接口上会使用结构经过特别设计且尺寸较大的 Type-E接口。

  33. HDMI版本及功能

  34. 前面有给大家介绍主流的HDMI接口类型，与USB接口一样，HDMI的接口类型也是随着它的接口协议（版本）不断变迁的，那么下面我们一起看看HDMI从成立至今，共发布多少个版本，不同版本又带来了什么新技术。

  35. 在对于历代版本及功能进行描述时，我们先给大家介绍一下关于HDMI历代版本通用的重要功能——基于HDCP的安全性能。这边简单介绍一下HDCP。

  36. HDCP

  37. HDCP(High -bandwidth Digital Content Protection)高带宽数字内容保护技术，又是个由intel牵头做的老技术了，目的是为了“防止用户非法录制”复制内容、保护版权。当检测到非法录制时无法正常显示画面，降低画质、分辨率。

  39. 目前已经到了2.2版本，由MovieLabs牵头，组织成员包括派拉蒙影业、索尼电影、二十世纪福克斯、环球电影、华特迪士尼影业、华纳兄弟。（每代版本不向下兼容，想要高分辨率就要支持新版本）。



  42. HDMI 1.0

  43. 支持 Blu-ray 及全高清 1080/60p

  44. 最早的 HDMI 版本，2002 年 12 月推出，可说是专为当年的 Blu-ray 等全高清软件而设，最大特点是同时整合了影像和音频传输，比起电脑上的 DVI、DisplayPort 纯影像传输介面，更加适合影音器材使用。HDMI 1.0 已经支持 DVD 及 Blu-ray 视讯，最高频宽达到 4.95 Gbps，当中 3.96 Gbps 用作传输视频流，可以支持 1080/60p 或者 UXGA 解析度;音频方面支持 8 声道的 LPCM 24bit/192kHz，换言之已经播到多声道 Hi-Res，规格相当之强。

  45. DVD-Audio 以及 SACD 的音频在 HDMI 的小改版之后都已经支持，可惜这两种格式后来都未能普及

  46. HDMI 1.1

  47. 新增对DVD音频的支持

  48. 2004年5月，HDMI1.1版本面世，新增对DVD音频的支持。DVD-Audio 用 DVD 光碟储存 16bit/44.1kHz 至 24bit/192kHz 的 PCM 音乐，本来同 SACD 一样作为 CD 格式的后继者，不过可惜两种格式都未能普及。

  49. HDMI 1.2

  50. 支持 SACD

  51. HDMI1.2版本于2005年8月推出，新增了对 1-bit audio、也就是 SACD 音频串流的支持，最多可支持 8 个声道，很大程度上解决了HDMI1.1支持的分辨率较低，同电脑设备兼容性较差等问题。1.2版像素时钟运行频率达到165MHz，数据量达到4.95Gbps，因此可以实现1080P，可以认为1.2版解决的是电视的1080P和电脑的点对点显示问题。

  52. HDMI 1.2a

  53. 兼容 CEC 多器材操控

  54. HDMI 1.2 的小改版，在同年 12 月推出，支持全部 CEC(Consumer Electronic Control)功能，让兼容的器材以 HDMI 连接时一个遥控就可以全部控制。

  55. 新一代的电视、Blu-ray 机等器材都可以支持 Deep Color 技术，令显示的颜色可以更丰富。

  56. HDMI Type-A 也就是最常见的 HDMI 插头是在 1.0 版本就沿用至今，Type C(mini HDMI)则是 1.3 版推出、Type D(micro HDMI )是在 1.4 版本推出。

  57. HDMI 1.3

  58. 频宽增至 10.2 Gbps、支持 Deep Color 及高清音效串流

  59. 2006年6月HDMI1.3更新，带来最大的变化是将单链接带宽频率提升到340MHz，也就能让这些液晶电视获得10.2Gbps的数据传输量，1.3版的线是由4对传输通道组组成，其中1对通道是时钟通道，另外3对是TMDS通道（最小化传输差分信号），他们的传输速度分别为3.4GBPS。那么3对就是3*3.4=10.2gpbs更是能将HDMI1.1,1.2版本所支持的24位色深大幅扩充至30位，36位及48位（RGB或YCbCr）。HDMI1.3支持1080P，一些要求不高的3D也支持（理论上不支持，实际有些可以）。

  60. 由《阿凡达》带来的 3D 热潮持续了几年的时间，所以 HDMI 的新功能好多都是针对 3D 作优化。

  61. HDMI 1.4

  62. 支持 4K/30p、3D 及 ARC

  63. HDMI 1.4 可算是早几年最普及的一个版本，2009 年 5 月推出，已经支持 4K 解析度，不过就只有 4,096 × 2,160/24p 或者 3,840 × 2,160/24p/25p/30p。当年亦是 3D 热潮开始的时候，HDMI 1.4 也支持了 1080/24p、720/50p/60p 的 3D 影像。音频方面新增了相当实用的 ARC(Audio Return Channel)功能，让电视音频可以经由 HDMI 回传到功放机再输出。也新增了 100Mbps 的网络传输功能，通过 HDMI 可以分享互联网连接。

  64. HDMI1.4版本已经可以支持4k了，但是受制于宽带10.2Gbps，最高只能达到3840*2160分辨率和30FPS帧率。

  65. HDMI 1.4a、1.4b

  66. 新增 3D 功能的小改版

  67. 由《阿凡达》带起的 3D 热潮一路持续，所以分别在 2010 年 3 月同 2011 年 10 月推出了小改版 HDMI 1.4a 及 1.4b，主要都是针对 3D 而设，例如加多了两种广播用的 3D 格式、支持 1080/120p 的 3D 影像等。

  68. 由 HDMI 2.0 开始，视频解析度支持到 4K/60p，也是现时很多电视、功放机等器材较常用到的 HDMI 版本。

  69. HDMI 2.0

  70. 真 4K 版本、频宽增至 18 Gbps

  71. 在 2013 年 9 月推出的 HDMI 2.0 又被称为"HDMI UHD"，虽然 HDMI 1.4 已经支持 4K 视频，不过只支持到 30p 的较低规格。HDMI2.0的宽带扩充到了18Gbps，支持即插即用和热插拨，支持3840*2160分辨率和50FPS，60fps帧率。同时在音频方面支持最多32个声道，以及最高1536khz采样率。HDMI2.0并没有定义新的数据线和接头，接口，因此能保持对HDMI1.x的完美向下兼容，现有的二类数据线可直接使用。HDMI2.0并不会取代HDMI1.X，而是给予后者的增强，任何设备要想支持HDMI2.0必须首先保证对HDMI1.X的基础性支持。

  72. HDMI 2.0a、2.0b

  73. 支持 HDR

  74. 2015 年 4 月推出的 HDMI 2.0 小改版，加入了 HDR 支持。现时大部分新一代支持 HDR 的电视都会采用这个版本，新的功放机、UHD Blu-ray 机等也会设有 HDMI 2.0a 端子。其后的 HDMI 2.0b 则是由原本支持 HDR10 的规格，新增了 Hybrid Log-Gamma 这个广播用的 HDR 格式。

  75. HDMI 2.1

  76. 支持 8K/60Hz、4K/120Hz 视频、Dynamic HDR(动态HDR)

  77. 2017 年 1 月推出的最新 HDMI 版本，频宽大幅提升至 48Gbps，可以支持高达 7,680 × 4,320/60Hz(8K/60p) 的影像，或者 4K/120Hz 的更高帧率影像。HDMI 2.1 将会继续对应返原有的 HDMI A、C 及 D 等几种插头设计。而且支持新的 Dynamic HDR 技术，比起现时的“静态”HDR，“动态”HDR 可以因应每一格画面的光暗分布进一步提升对比同光暗层次表现。

  78. HDMI 2.1兼容HDMI 2.0、1.4版本，支持最大10K分辨率，8K分辨率刷新率60Hz，4K分辨率刷新率120Hz，支持商业AV视频公司、企业以及特殊用途。支持动态HDR，动态HDR技术支持适应性刷新率技术确保视频每帧都以其最理想的值，包括景深、细节、亮度、对比度和更大范围的色彩，另外采用更环保的防电磁干扰技术。

  79. 音效方面，HDMI 2.1 支持新的 eARC 技术，比起现有的 ARC(Audio Return Channel)，可以回传 Dolby Atmos 等 Object-based 音效。

  80. 我们可以通过下面这张图对比不同版本支持的功能


  83. DisplayPort：DisplayPort是一种数字视频接口标准，用于连接计算机、显示器和其他视频设备。它提供高质量的视频传输，并支持高分辨率、高刷新率和多通道音频传输。

  85. 从应用领域而言，HDMI由电视相关厂商的联合发起，而DP主要由电脑相关厂商联合发起，但是要晚于HDMI推出时间。所以DO的应用领域主要集中在电脑及相关配件这块。HDMI的应用领域则几乎涵盖涉及影音输出所有设备。

  87. 其次从工作模式上说，HDMI采用的是TMDS传输方式，而DP则是采用了微图像传输方式。以显卡的工作方式为例，显卡图像经过TMDS芯片转换后，再通过专用线路一行一行传输到显示器上。而DP则不需要转换，把显卡生成的图像打包成一个个小数据包传输，然后直接传输到显示器上。这种方式更便捷，兼容性也更高。

  88. 最后从传输带宽上对比，目前最新的版本的DP2.0视频带宽达到77.37Gbps，可以实现16K 60Hz或者两个8K 120Hz的视频输出，并支持HDR-10，且对AR/VR也有着更好的支持而最新版本的HDMI2.1则只有48Gbps，目前最高支持8K 60Hz的视频输出。在传输带宽上DP确实要领先很多了。

  89. DP接口是由PC及芯片制造商联盟开发，被VESA（视频电子标准协会）标准化的数字式视频接口。DP接口不需要认证或支付授权费用，主要用于连接视频源和显示器等设备，也支持传输音频、USB及其他数据。

  90. 其实很好理解：DP接口协议使用的是数据报文来代替传统的定时器信号，这使得它可以使用更少的引脚数，去实现更高的分辨率。此外，由于数据报文的可扩展性，DP接口可以在不改变物理通信端口的基础上增加额外的功能。

  91. 同时，该接口被设计用来取代传统的VGA、DVI和FPD-Link接口，可以通过主动或被动适配器与HDMI、DVI等传统接口兼容。

  93. DP接口分类：

  94. DP接口分为标准DP接口和Mini DP接口两种，它们之间的具体区别如下：

  96. 1、标准DP接口：标准DP接口是一种用于连接显示器和主板之间的接口，它可以支持高达4K分辨率的视频传输，并且具有良好的图像质量和抗干扰能力，同时可以支持多种同步模式，如VESA，CESA和HDCP等。

  97. 2、Mini DP接口：Mini DP接口是一种小型的DisplayPort接口，主要用于连接显示器和主板之间的连接，它具有较小的体积和低功耗的特点，同时也可以支持多种同步模式，如VESA，CESA和HDCP等。



  100. VGA（Video Graphics Array）：VGA是一种模拟视频接口标准，用于连接计算机和显示器等设备。尽管已经过时，但仍然在一些嵌入式系统中使用，因为它的兼容性较好。

  102. VGA（Video Graphics Array）视频图形阵列是IBM于1987年提出的一个使用模拟信号的电脑显示标准。VGA接口即电脑采用VGA标准输出数据的专用接口。VGA接口共有15针，分成3排，每排5个孔，显卡上应用最为广泛的接口类型，绝大多数显卡都带有此种接口。它传输红、绿、蓝模拟信号以及同步信号(水平和垂直信号)。

  103. VGA具有分辨率高、显示速率快、颜色丰富等优点。VGA接口不但是CRT显示设备的标准接口，同样也是LcD液晶显示设备的标准接口，具有广泛的应用范围。

  104. 随着电子产业及视频图像处理技术的发展，VGA(视频图形阵列)作为一种标准的显示接口在视频和计算机领域得到了广泛的应用，在图像处理中若是采用传统的数据传输方式来使高分辨率图像实时显示在显示器上，一般要求晶振频率达到40MHz以上，传统的电子电路难以达到这个速度，若采用专门的图像处理芯片，其设计难度大、开发成本高成为一个瓶颈选择。

  105. 常见接口之色差VGA接口(D-Sub接口)，说到VGA接口，相信很多朋友都不会陌生，因为这种接口是电脑显示器上最主要的接口，从块头巨大的CRT显示器时代开始，VGA接口就被使用，并且一直沿用至今，另外VGA接口还被称为D-Sub接口。


  107. 很多人觉得只有HDMI接口才能进行高清信号的传输，但这是一个大家很容易进入的误区，因为通过VGA的连接同样可以显示1080P的图像，甚至分辨率可以达到更高，所以用它连接显示设备观看高清视频是没有问题的，而且虽然它是种模拟接口，但是由于VGA将视频信号分解为R、G、B三原色和HV行场信号进行传输，所以在传输中的损耗还是相当小的。


  109. VGA接口是一种D型接口，上面共有15针孔，分成三排，每排五个。其中，除了2根NC（Not Connect)信号、3根显示数据总线和5个GND信号，比较重要的是3根RGB彩色分量信号和2根扫描同步信号HSYNC和VSYNC针。VGA接口中彩色分量采用RS343电平标准。RS343电平标准的峰值电压为1V。VGA接口是显卡上应用最为广泛的接口类型，多数的显卡都带有此种接口。有些不带VGA接口而带有DVI(Digital Visual Interface数字视频接口）接口的显卡，也可以通过一个简单的转接头将DVI接口转成VGA接口，通常没有VGA接口的显卡会附赠这样的转接头。

  110. 大多数计算机与外部显示设备之间都是通过模拟VGA接口连接，计算机内部以数字方式生成的显示图像信息，被显卡中的数字/模拟转换器转变为R、G、B三原色信号和行、场同步信号，信号通过电缆传输到显示设备中。对于模拟显示设备，如模拟CRT显示器，信号被直接送到相应的处理电路，驱动控制显像管生成图像。而对于LCD、DLP等数字显示设备，显示设备中需配置相应的A/D（模拟/数字）转换器，将模拟信号转变为数字信号。在经过D/A和A/D两次转换后，不可避免地造成了一些图像细节的损失。VGA接口应用于CRT显示器无可厚非，但用于连接液晶之类的显示设备，则转换过程的图像损失会使显示效果略微下降。


  112. eDP（Embedded DisplayPort）：eDP是一种用于连接嵌入式显示器的数字视频接口标准，通常用于笔记本电脑、平板电脑和一些嵌入式系统中。它提供高质量的视频传输，并具有低功耗和高性能的特点。

  114. EDP(Embedded DisplayPort)是数字显示技术领域的标准协议，其创始者为视频电子标准协会（VESA），创始成员包括戴尔、惠普、三星、飞利浦以及英伟达等。eDP协议是针对DP（Display Port）应用在嵌入式方向架构和协议的拓展，所以eDP协议完全兼容DP协议。相对于DVI/HDMI来说，eDP具有高带宽、整合性好、相关产品设计简单，该接口已广泛应用于笔记本电脑、平板电脑、手机等其它集成显示面板和图像处理器的领域。eDP接口降低设备复杂性，支持关键跨行业应用程序的必要功能，并提供性能可伸缩性，以支持具有更高颜色深度、刷新率和显示分辨率的下一代显示器。


  116. 个人电脑产业针对嵌入式显示面板的使用需求，于2008年首次发表一个新的影像传输介面标准–嵌入式DisplayPort，又称eDP。eDP逐渐取代旧有的低电压差动讯号(LVDS)传输介面，尤其是在FHD(1,920x1,080或1,920x1,200)或超过FHD解析度的面板上。你可轻易地在各种拥有嵌入式显示面板的产品中找到eDP的应用，包含一体成型电脑(All-in-One PC)、笔记型电脑或是平板电脑等。


  118. eDP是根据DisplayPort标准衍生出来的，随着时间的演进，eDP也发展出许多针对嵌入式显示面板应用需求的独有功能。视讯电子标准协会(VESA)于2012底发表的最新eDP 1.4，即囊括许多降低系统功耗的新功能，预计支援eDP 1.4的平台将于2015年上市。


  120. eDP的推出，最大的动力来自于行业要求各个接口的低电平趋势和统一化，LVDS这一接口在eDP推出后就迅速被其取代，HDMI目前还在挣扎，但其DDC要求5V电平，未来要么降低电平/功耗，要么慢慢被DP取代。


  122. eDP接口信号主要由Main Link、AUXCH与HPD三部分组成

  123. 2017-6-23 9:52:31 点击：11926


  125. eDP接口信号主要由Main Link、AUXCH与HPD三部分组成，如下图所示。



  129. ①Main Link：表示主通道，用来传输各类型视频数据和音频数据；AUX CH表示辅助通道，用于传输低带宽需求的数据，以及链路管理和设备控制信号；HPD表示热插拔检测通道。


  131. Main Link南1～4对数据线组成，每对数据线都是一对差分线。对于一款液晶屏而言，Main Link具体需几对数据线，这取决于屏幕的分辨率和彩色位数。


  133. 在该通道中传送的信号有视频像素信号、视频定时信号、视频格式信号、比特／像素及颜色空间信号和视频信号的误差补正信号，并采用ANXI8B/10B编码方式，以提高数据传输正确性。数据传输采用交流耦合技术，发送端和接收端有不同的共模电压，因此可以把接口做得更小。杰卡诺/JECANO——极细同轴线束领域的顶级生产厂家!VByOne|LVDS|eDP|Cable|VBYONE|KEL|屏线|连接线;为客户提供高效、优质、可靠的信号及电源传输解决方案!


  135. ANSI8B/10B编码是先将一组连续的8位数据分成两组数据，一组3位，一组5位，然后经过编码，得到一组4位、一组6位的二进制数据。


  137. ②AUX CH：是一条双向半双工传输通道，其信号采用交流耦合差分传输方式，信号采用Manchesterll编码，具有lMbps的传输速率和15m的传输距离。每个传输任务的延时时间小于500μs。


  139. 另外，该通道与EDID及DPCD存储器相连，并通过总线方式进行读写。EDID为扩展显示标识数据，用来存储显示器参数；DPCD为eDP接口配置数据，与链路管理层相连，用于链路的配置。


  141. ③HPD：是一条单向通道，用于检测E层设备和下层设备是否连接，进而实现线路的连接和中断。


  143. ④BLControl：背光控制引脚，这个是可选的，如果LCD支持1.2及以上，硬件接口连接是可以不用背光控制引脚，直接通过AUX来控制背光。


  145. 硬件结构 eDP既然脱胎于DP，硬件逻辑上大的链路是一样的，所不同的是eDP有dedicated的背光控制，根据不同情况可能会有最多三个信号支持这一功能。


  147. eDP的信号脱胎自DP，不仅包含DP所有的信号，并且为了触摸功能增加了一些自己定义的信号，同时eDP存在40pin，50pin等规格，但其信号种类是基本没有变化的。




  151. LVDS（Low Voltage Differential Signaling）：LVDS是一种低电压差分信号传输技术，常用于连接显示器和主板之间的屏幕数据传输。它具有高速传输和抗干扰能力，并且在一些嵌入式系统中被广泛采用。

  153. LVDS（Low Voltage Differential Signal）即低电压差分信号。1994年由美国国家半导体（NS）公司为克服以TTL电平方式传输宽带高码率数据时功耗大、电磁干扰大等缺点而研制的一种数字视频信号传输方式。它是一种电平标准，广泛应用于液晶屏接口。


  155. 其中发送端是一个3.5mA的电流源，产生的3.5mA的电流通过差分线中的一路到接收端。由于接收端对于直流表现为高阻，电流通过接收端的100Ω的匹配电阻产生350mV的电压，同时电流经过差分线的另一路流回发送端。当发送端进行状态变化时，通过改变流经100Ω电阻的电流方向产生有效的'0'和'1' 态。

  156. 它是电流驱动的，通过在接收端放置一个负载而得到电压，当电流正向流动，接收端输出为1，反之为0。

  158. 特点：

  159. 1、LVDS是电流驱动模式 电压摆幅350mV，加载在100Ω电阻上；

  160. 2、传输速度快，推荐最大速率为655Mbps ，理论极限速率为1.923Gbps；

  161. 3、LVDS不太适合较长距离的信号传送；

  162. 4、LVDS接口只用于传输视频数据；

  163. 5、LVDS接口主要将RGB TTL非平衡传输信号转换成LVDS平衡传输信号进行传输。

  164. 6、LVDS不支持热插拔。


  166. MIPI DSI


  168. MIPI(Mobile Industry Processor Interface)是2003年由ARM, Nokia, ST ,TI等公司成立的一个联盟，目的是把手机内部的接口如摄像头接口、显示屏接口、射频/基带接口等标准化，从而减少手机设计的复杂程度和增加设计灵活性。MIPI联盟下面有不同的WorkGroup，分别定义了一系列的手机内部接口标准，比如摄像头接口CSI、显示接口DSI、射频接口DigRF、麦克风/喇叭接口SLIMbus等。统一接口标准的好处是手机厂商根据需要可以从市面上灵活选择不同的芯片和模组，更改设计和功能时更加快捷方便。下图是按照MIPI的规划下一代智能手机的内部架构。


  171. MIPI是一个比较新的标准，其规范也在不断修改和改进，目前比较成熟的接口应用有DSI(显示接口)和CSI（摄像头接口）。CSI/DSI分别是指其承载的是针对Camera或Display应用，都有复杂的协议结构。以DSI为例，其协议层结构如下 :

  172. CSI/DSI的物理层（Phy Layer）由专门的WorkGroup负责制定，其目前的标准是D-PHY。D-PHY采用1对源同步的差分时钟和1～4对差分数据线来进行数据传输。数据传输采用DDR方式，即在时钟的上下边沿都有数据传输。

  173. D-PHY的物理层支持HS(High Speed)和LP(Low Power)两种工作模式。HS模式下采用低压差分信号，功耗较大，但是可以传输很高的数据速率（数据速率为80M～1Gbps）；LP模式下采用单端信号，数据速率很低（<10Mbps），但是相应的功耗也很低。两种模式的结合保证了MIPI总线在需要传输大量数据（如图像）时可以高速传输，而在不需要大数据量传输时又能够减少功耗。


MIPI DSI接口

国际移动行业处理器(MIPI)联盟日前正式发布了针对移动电话的显示器串行接口规范(Display Serial Interface Specification，DSI)。DSI基于MIPI的高速、低功率可扩展串行互联的D-PHY物理层规范。基于SLVS的物理层支持高达1Gbps的数据速率，同时产生极小的噪声。

基于核心D-PHY技术，DSI增加了功能以满足移动设备显示子系统的需要，包括低功率模式、双向通信、16、18和24位像素的本国语言支持，并具备单一接口驱动4块显示屏的能力，以及对缓冲和非缓冲面板的支持。

MIPI显示器工作组主席Dick Lawrence在一份声明中称，“这一标准给从简单的低端设备、到高复杂性的智能电话、再到更大型手持平台的广泛移动系统带给重大好处。移动产业一直期待着统一到一种开放标准上，而SDI提供了驱动这一转变的强制性技术。

串行接口一般采用差分结构，利用几百mV的差分信号，在收发端之间传送数据。串行比并行相比：更节省PCB板的布线面积，增强空间利用率；差分信号增强了自身的EMI抗干扰能力，同时减少了对其他信号的干扰；低的电压摆幅可以做到更高的速度，更小的功耗.

MIPI还是一个正在发展的规范，其未来的改进方向包括采用更高速的嵌入式时钟的M-PHY作为物理层、CSI/DSI向更高版本发展、完善基带和射频芯片间的DigRF V4接口、定义高速存储接口UFS(主要是JEDEC组织)等。当然，MIPI能否*终成功，还取决于市场的选择。

当前，终端市场要求新设计具有更低功耗、更高数据传输率和更小的PCB占位空间，在这种巨大压力之下，一些智能化且具有更高性能价格比的替代方案开始逐渐为相关设计人员所采用。现在使用的几种基于标准的串行差分接口当中，MIPI接口在功率敏感同时又要求高性能的移动手持式设备领域中的增长极为迅速。而基带和显示器/相机模块对MIPI显示器串行接口(Display Serial Interface，DSI)和相机串行接口(Camera Serial Interface，CSI-2)协议的广泛采纳，正是这种增长的主要推动力。DSI和CSI-2是分别针对显示器和相机要求的逻辑层(logical-level)协议，它们通过物理互连对主机与外设之间的数据进行管理、差错和通信。MIPI D-PHY规定了连接处理器和外设的物理层的物理及电气特性，这些MIPI接口为服务移动设备市场而专门设计。

参考文档：

1、ChatGPT3.5

2、MIPI介绍(CSI DSI接口) CSDN学海无涯

3、怎么分辨不同的视频接口，这些接口都有哪些优缺点？ 山泽基业

4、HDMI详解 充电头网

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