전환 최소화 차동 신호

Transition-minimized differential signaling
DVI 또는 HDMI와 같은 인터페이스에서 비디오 컨트롤러(PC)와 디스플레이 컨트롤러(모니터) 사이의 디지털 구성 요소 비디오 데이터(RGB) 링크로 사용되는 TMDS 링크 개략도

고속 직렬 데이터 전송 기술인 TMDS(Transition Minimized Differential Signature, TMDS)는 DVI[1] 및 HDMI 비디오 인터페이스뿐만 아니라 다른 디지털 통신 인터페이스에서도 사용된다.

송신기는 구리 케이블에 대한 전자파 간섭을 줄이고 수신기에서 강력한 클럭 회수가 가능하여 더 긴 케이블은 물론 더 짧은 저비용 케이블을 구동하기 위한 높은 스큐 허용오차를 달성할 수 있는 첨단 코딩 알고리즘을 내장하고 있다.

코딩

메소드는 8b/10b 인코딩 형식이지만 원래 IBM 형식과는 다른 코드 세트를 사용하는 방식이다.2단계 프로세스는 8비트의 입력을 10비트 코드로 변환하며, 특히 바람직한 특성을 갖는다.첫 번째 단계에서 첫 번째 비트는 형식이 변경되지 않고 각각의 후속 비트는 이전 비트에 대해 XOR 또는 XNOR로 변환된다.인코더는 어느 것이 가장 적은 전환을 야기할 것인지를 결정함으로써 XOR와 XNOR 사이에서 선택한다; 9번째 비트는 어떤 작동을 사용했는지를 암호화한다.두 번째 단계에서는 첫 번째 8비트가 선택적으로 반전되어 1과 0의 균형을 균등하게 하고 따라서 지속적 평균 DC 레벨을 균등하게 한다; 10번째 비트는 이 역전이 일어났는지 여부를 암호화한다.

10비트 TMDS 기호는 정상 데이터 전송 시 8비트 데이터 값 또는 화면 블랭킹 시 2비트의 제어 신호를 나타낼 수 있다.10개의 전송된 비트의 가능한 조합 1,024개 중:

  • 460개의 조합은 8비트 데이터 값을 나타내기 위해 사용된다. 256개의 가능한 값은 대부분 인코딩된 두 개의 변형(일부 값은 한 개만 포함)을 가지고 있기 때문이다.
  • 4개의 조합은 2비트의 제어 신호(아래 표의 C0과 C1)를 나타내기 위해 사용된다. 데이터 기호와 달리, 동기화가 손실되어도 신뢰성 있게 인식될 수 있는 속성을 가지고 있어 디코더 동기화에 사용되기도 한다.
  • 2가지 조합은 HDMI 데이터 이전에 가드 밴드로 사용된다.
  • 나머지 558개의 조합은 보존되어 있고 금지되어 있다.

제어 데이터는 아래 표의 값을 사용하여 인코딩된다.제어 데이터 문자는 수신기가 자신의 시계를 송신기 시계와 동기화할 수 있도록 많은 수의 전환(7)을 갖도록 설계된다.

제어 데이터 인코딩
입력 제어 비트 출력
암호어
C0 C1 0 ... 9
0 0 0010101011
0 1 0010101010
1 0 1101010100
1 1 1101010101

채널 0에서 C0 및 C1 비트는 수평 동기화(HSync) 및 수직 동기화(VSync) 신호를 인코딩한다.다른 채널에서는 DVI에 의해 사용되지 않지만 HDMI의 경우 전송하려는 데이터 유형(비디오 데이터 또는 데이터 섬), HDCP 상태 등을 나타내는 프리앰블로 사용되는 CTL0을 인코딩한다.

TMDS는 실리콘 이미지사가 디지털 디스플레이 워킹 그룹의 일원으로 개발했다.

TMDS는 차동신호를 이용해 전자기파 간섭(EMI)을 줄여 정확도를 높여 신호 전송 속도를 높일 수 있다는 점에서 LVDS(저전압 차동신호)와 비슷하다.또한 TMDS는 비디오 신호를 전달하는 동축 케이블이 아닌 노이즈 감소를 위해 트위스트 페어를 사용한다.LVDS와 마찬가지로 데이터는 데이터 링크를 통해 직렬로 전송된다.비디오 데이터를 전송하고 HDMI에 사용할 때는 3개의 TMDS 트위스트 페어가 비디오 데이터를 전송하는 데 사용된다.세 개의 링크 각각은 다른 RGB 구성요소에 해당한다.

TMDS의 물리적 레이어는 전류 모드 논리(CML),[2] DC 커플링 및 3.3V로 종료된다.데이터가 인코딩 알고리즘에 의해 DC 밸런싱되는 동안 DC 커플링은 규격의 일부분이다.TMDS는 CML 신호에 적용할 수 있는 모든 방법으로 전환하거나 반복할 수 있다.그러나 송신기에 대한 DC 커플링이 보존되지 않으면, 일부 송신기의 "모니터 감지" 기능이 제대로 작동하지 않을 수 있다.

참고 항목

참조

  1. ^ Digital Visual Interface (PDF), Digital Display Working Group, 1999-04-02, archived (PDF) from the original on 2004-04-23
  2. ^ DS34RT5110 DVI, 입력 이퀄라이제이션 및 출력 디엠페시스를 포함한 HDMI 레티머