Transition Minimized Differential Signaling

Schéma d'une interface entre un contrôleur vidéo (PC) et un contrôleur d'affichage (écran) utilisant des liens TMDS pour la transmission du signal. Les mises en oeuvre concrètes sont par exemple l'interface visuelle numérique (DVI) et l'interface multimédia haute définition (HDMI).

Transition Minimized Differential Signaling (TMDS) est une technologie qui permet la transmission série de données à très haute vitesse et qui est utilisée par les interfaces vidéo HDMI et DVI.

L'émetteur incorpore un algorithme de codage évolué qui réduit les interférences électromagnétiques sur les fils de cuivre et permet la récupération du signal d'horloge (qui donne la fréquence du flux de données) par le récepteur, ce qui améliore la qualité de la transmission sur des câbles plus longs ou de moins bonne facture.

Description

TMDS a été développé par Silicon Image Inc. en tant que membre du Digital Display Working Group.

TMDS est similaire à la signalisation différentielle basse tension (LVDS) en ce qu’elle utilise une signalisation différentielle pour réduire les interférences électromagnétiques (EMI), ce qui permet des transferts de signal plus rapides avec une précision accrue. TMDS utilise également une paire torsadée pour la réduction du bruit, plutôt que des câbles coaxiaux conventionnels pour transporter des signaux vidéo. Comme LVDS, les données sont transmises en série via le lien de données. Lors de la transmission de données vidéo en HDMI, trois paires torsadées TMDS sont utilisées pour transférer les données vidéo. Chacun des trois liens correspond à une composante RVB différente.

La couche physique de TMDS est la logique en mode courant (en) (CML), couplée en courant continu et terminée (en) à 3,3 volts. Bien que les données soient équilibrées en courant continu (par l’algorithme d’encodage), le couplage en courant continu fait partie de la spécification. Le TMDS peut être commuté ou répété par n’importe quelle méthode applicable aux signaux CML.

Codage

La méthode est une forme de codage 8b/10b mais utilisant un ensemble de codes différent de la forme IBM originale. Un processus en deux étapes convertit une entrée de 8 bits en un code de 10 bits ayant des propriétés particulières souhaitables. Lors de la première étape, le premier bit n’est pas transformé et chaque bit suivant est soit XOR, soit XNOR avec le bit précédent. L’encodeur choisit entre XOR et XNOR en déterminant lequel entraînera le moins de transitions ; le neuvième bit encode l’opération utilisée (XOR ou XNOR). Dans la deuxième étape, les huit premiers bits sont optionnellement inversés pour équilibrer les uns et les zéros et donc le niveau moyen de courant continu ; le dixième bit encode si cette inversion a eu lieu.

Le "mot" TMDS de 10 bits peut représenter soit une valeur de données de 8 bits lors de la transmission normale des données, soit 2 bits de signaux de contrôle lors du blanking de l’écran. Parmi les 1 024 combinaisons possibles des 10 bits transmis :

• 460 combinaisons sont utilisées pour représenter une valeur de données 8 bits, car la plupart des 256 valeurs possibles ont deux variantes encodées (certaines valeurs n’en ont qu’une),
• 4 combinaisons sont utilisées pour représenter 2 bits de signaux de contrôle (C0 et C1 dans le tableau ci-dessous) ; contrairement aux symboles de données, ceux-ci possèdent des propriétés telles qu’ils peuvent être reconnus de manière fiable même si la synchronisation est perdue et sont donc également utilisés pour synchroniser le décodeur,
• Deux combinaisons sont utilisées comme bande de garde avant les données HDMI,
• les 558 combinaisons restantes sont réservées et interdites.

Les données de contrôle sont codées à l’aide des valeurs du tableau ci-dessous. Les caractères des données de contrôle sont choisis pour comporter un grand nombre de transitions (7) afin d’aider le récepteur à synchroniser son horloge avec l’horloge de l’émetteur.

Codage des données de contrôle

Bits de contrôle d'entrée		Mot de code de sortie
C0	C1	0 ... 9
0	0	0010101011
0	1	0010101010
1	0	1101010100
1	1	1101010101

Sur le canal 0, les bits C0 et C1 encodent les signaux de synchronisation horizontale (HSync) et de synchronisation verticale (VSync). Sur les autres canaux, ils encodent les signaux CTL0 à CTL3 qui ne sont pas utilisés par le DVI mais dans le cas du HDMI, servent de préambule indiquant le type de données à transférer (Données vidéo ou Îlot de données), le statut HDCP, etc.

Voir aussi

Liens externes

• (en) « Pdf sur le DVI et TMDS »^{(Archive.org • Wikiwix • Google • Que faire ?)}