Övergångsminimerad differentialsignalering
Transition-minimized differential signaling ( TMDS ) , en teknik för överföring av höghastighetsseriell data , används av DVI- och HDMI -videogränssnitten, såväl som av andra digitala kommunikationsgränssnitt.
Sändaren innehåller en avancerad kodningsalgoritm som minskar elektromagnetiska störningar över kopparkablar och möjliggör robust klockåterställning vid mottagaren för att uppnå hög snedställningstolerans för att driva längre kablar såväl som kortare lågkostnadskablar.
Kodning
Metoden är en form av 8b/10b-kodning men använder en koduppsättning som skiljer sig från den ursprungliga IBM-formen. En tvåstegsprocess omvandlar en ingång på 8 bitar till en 10 bitars kod med speciella önskvärda egenskaper. I det första steget är den första biten otransformerad och varje efterföljande bit är antingen XOR eller XNOR transformerad mot den föregående biten. Kodaren väljer mellan XOR och XNOR genom att bestämma vilken som kommer att resultera i minst övergångar; den nionde biten kodar vilken operation som användes. I det andra steget inverteras de första åtta bitarna valfritt för att jämna ut balansen mellan ettor och nollor och därför den ihållande genomsnittliga DC -nivån; den tionde biten kodar om denna inversion ägde rum.
10-bitars TMDS-symbolen kan representera antingen ett 8-bitars datavärde under normal dataöverföring eller 2 bitar av styrsignaler under skärmsläckning. Av de 1 024 möjliga kombinationerna av de 10 överförda bitarna:
- 460 kombinationer används för att representera ett 8-bitars datavärde, eftersom de flesta av de 256 möjliga värdena har två kodade varianter (vissa värden har bara en),
- 4 kombinationer används för att representera 2 bitar av styrsignaler (CO och C1 i tabellen nedan); till skillnad från datasymbolerna har dessa sådana egenskaper att de på ett tillförlitligt sätt kan kännas igen även om synkroniseringen går förlorad och används därför även för att synkronisera avkodaren,
- 2 kombinationer används som skyddsband före HDMI-data,
- 558 återstående kombinationer är reserverade och förbjudna.
Kontrolldata kodas med hjälp av värdena i tabellen nedan. Kontrolldatatecken är utformade för att ha ett stort antal (7) övergångar för att hjälpa mottagaren att synkronisera sin klocka med sändarklockan.
| Ingångskontrollbit |
Mata ut kodord |
|
|---|---|---|
| C0 | C1 | 0 ... 9 |
| 0 | 0 | 0010101011 |
| 0 | 1 | 0010101010 |
| 1 | 0 | 1101010100 |
| 1 | 1 | 1101010101 |
På kanal 0 kodar C0- och C1-bitarna signalerna för horisontell synkronisering (HSync) och vertikal synkronisering (VSync). På de andra kanalerna kodar de CTL0 till CTL3-signalerna som inte används av DVI men i fallet med HDMI används som en inledning som anger vilken typ av data som ska överföras (Video Data eller Data Island), HDCP-status och så vidare .
TMDS utvecklades av Silicon Image Inc. som medlem i Digital Display Working Group .
TMDS liknar lågspänningsdifferentialsignalering (LVDS) genom att den använder differentiell signalering för att reducera elektromagnetisk störning (EMI) vilket möjliggör snabbare signalöverföringar med ökad noggrannhet. TMDS använder också ett tvinnat par för brusreducering, snarare än en koaxialkabel som är konventionell för att överföra videosignaler. Liksom LVDS sänds data seriellt över datalänken. När videodata överförs och används i HDMI, används tre TMDS-tvinnade par för att överföra videodata. Var och en av de tre länkarna motsvarar en annan RGB- komponent.
Det fysiska lagret för TMDS är strömlägeslogik (CML), DC-kopplad och terminerad till 3,3 volt. Även om data är DC-balanserade (genom kodningsalgoritmen), är DC-koppling en del av specifikationen. TMDS kan växlas eller upprepas med vilken metod som helst som är tillämplig på CML-signaler. Men om DC-kopplingen till sändaren inte bevaras, kanske vissa sändares "monitordetektering"-funktioner inte fungerar korrekt.