Señalización diferencial con mínima transición

La señalización diferencial minimizada por transición ( TMDS ) es una tecnología para transmitir datos seriales de alta velocidad utilizada por las interfaces de video DVI ^{[ 1 ]} y HDMI , así como por otras interfaces de comunicación digital.

El transmisor incorpora un algoritmo de codificación que reduce la interferencia electromagnética en los cables de cobre y permite una recuperación de reloj robusta en el receptor para lograr una alta tolerancia a la desviación , tanto para el control de cables largos como de cables más cortos y de bajo coste.

TMDS fue desarrollado por Silicon Image Inc. como miembro del Grupo de Trabajo de Pantallas Digitales .

TMDS es similar a la señalización diferencial de bajo voltaje (LVDS) en que utiliza señalización diferencial para reducir la interferencia electromagnética (EMI), lo que permite transferencias de señal más rápidas y precisas. TMDS también utiliza un par trenzado para la reducción de ruido, en lugar de cables coaxiales , que son los convencionales para transmitir señales de video. Al igual que LVDS, los datos se transmiten en serie a través del enlace de datos. Al transmitir datos de video y utilizarse en HDMI, se emplean tres pares trenzados TMDS para la transferencia de datos de video. Cada uno de los tres enlaces corresponde a un componente RGB diferente.

La capa física para TMDS es lógica de modo de corriente (CML), ^{[ 2 ]} acoplada en CC y terminada a 3,3 voltios. Si bien los datos están balanceados en CC (por el algoritmo de codificación), el acoplamiento en CC forma parte de la especificación. TMDS puede conmutarse o repetirse mediante cualquier método aplicable a las señales CML.

El método es una forma de codificación 8b/10b, pero utiliza un conjunto de códigos diferente al original de IBM . Un proceso de dos etapas convierte una entrada de 8 bits en un código de 10 bits con propiedades específicas. En la primera etapa, el primer bit permanece sin transformar y cada bit subsiguiente se transforma mediante XOR o XNOR con respecto al bit anterior. El codificador elige entre XOR y XNOR determinando cuál produce el menor número de transiciones; el noveno bit indica qué operación se utilizó. En la segunda etapa, los primeros ocho bits se invierten opcionalmente para equilibrar la proporción de unos y ceros y, por lo tanto, el nivel de CC promedio sostenido ; el décimo bit indica si se realizó esta inversión.

El símbolo TMDS de 10 bits puede representar un valor de datos de 8 bits durante la transmisión normal de datos, o 2 bits de señales de control durante el apagado de la pantalla. De las 1024 combinaciones posibles de los 10 bits transmitidos:

• Se utilizan 460 combinaciones para representar un valor de datos de 8 bits, ya que la mayoría de los 256 valores posibles tienen dos variantes codificadas (algunos valores tienen solo una).
• Se utilizan 4 combinaciones para representar 2 bits de señales de control (C0 y C1 en la tabla siguiente); a diferencia de los símbolos de datos, estos tienen propiedades que permiten reconocerlos de forma fiable incluso si se pierde la sincronización y, por lo tanto, también se utilizan para sincronizar el decodificador.
• Se utilizan 2 combinaciones como banda de guarda antes de los datos HDMI,
• Las 558 combinaciones restantes están reservadas y prohibidas.

Los datos de control se codifican utilizando los valores de la tabla siguiente. Los caracteres de datos de control están diseñados para tener un gran número (7) de transiciones que ayudan al receptor a sincronizar su reloj con el del transmisor.

En el canal 0, los bits C0 y C1 codifican las señales de sincronización horizontal (HSync) y vertical (VSync). En los demás canales, codifican las señales CTL0 a CTL3, que no utiliza DVI, pero que en el caso de HDMI se usan como preámbulo para indicar el tipo de datos que se van a transferir (datos de vídeo o Data Island), el estado de HDCP , etc.

• S/PDIF
• LVDS
• Controlador de pantalla de vídeo