1、电视机上的EDID杨恩泽 2009年11月11日主要内容0. EDID基础知识基础知识1. DGSS PnP介绍介绍2. EDID数据格式数据格式3. EDID数据扩展：数据扩展：CEA-EXT4. EDID数据的读、写、验证数据的读、写、验证5. 与与EDID数据相关的问题与现象数据相关的问题与现象0. EDID基础知识基础知识 0.0 名词解释名词解释-CEA( (美国美国) )消费电子协会消费电子协会Consumer Electronics Association 通过制定科技政策、组织大型展会、进行市场调研和建立行业战略关系来促进消费电子行业的发展; 通过将消费电子技术行业工程师联合在
2、一起，CEA 能够推进行业标准的制订，指导企业进行产品的开发、制造和产品间的互联。CEA-861D 0. EDID基础知识基础知识 0.1 名词解释名词解释-VESA视频电子标准协会视频电子标准协会Video Electronics Standards Association VESA 由代表来自世界各地的、享有投票权利的140多家成员公司的董事会领导的非盈利国际组织。 VESA致力于开发、制订和促进个人计算机（PC）、工作站以及消费类电子产品的视频接口标准 ：DisplayPort、DPMS、DDC、EDID、Plug&Play（显示显示/图形图形子系统子系统）等标准）等标准0. EDID基
3、础知识基础知识 0.2 什么是什么是EDID ?EDID EDID是由是由VESA创造出来的，用于使显示器支持即创造出来的，用于使显示器支持即插即用；插即用；EDID是一个是一个128Bytes的数据结构，存储于显示器的数据结构，存储于显示器一端的存储器内；一端的存储器内；EDID描述了显示器自身的显示特性与显示能力；信描述了显示器自身的显示特性与显示能力；信源（源（PC、DVD、STB等）根据等）根据EDID的描述输出的描述输出显示器所支持的信号格式。显示器所支持的信号格式。扩展显示标识数据扩展显示标识数据 Extended DisplayIdentification Data0. EDID
4、基础知识基础知识 0.3 名词解释名词解释-DDC显示数据通道显示数据通道Display Data Channel DDC由VESA制定,是一条主机和显示器之间的信息通道，通过它可以将显示器的EDID数据直接传输给主机。DDC通道与传输视音频数据的通道相互独立。DDCVGA/DVI DDC2B HDMI E-DDC0. EDID基础知识基础知识 0.3 名词解释名词解释-DDC正在使用的DDC标准中包含以下内容：1）主机）主机显示器间采用显示器间采用I2C协议传输数据；协议传输数据；2）规定）规定EEPROM器件地址为器件地址为A0h；3）规定）规定EEPROM器件由接口供电。器件由接口供电。
5、1. DGSS PnP介绍介绍 1.1 什么是什么是PnP?什么是显示什么是显示/图形子系统中的图形子系统中的PnP？PnP(Plug and Play 或表示为或表示为 Plug&Play):即插即用即插即用“plug it in, turn it on and it works”显示显示/图形子系统图形子系统:包含显示器、视频接口、计算机图形卡等能够产生图形的源。显示显示/图形子系统中的即插即用图形子系统中的即插即用：终端用户将显示器与主机系统连接起来，打开电源之后，在显示器屏幕上显示出最理想的图像(EDID数据中定义的或用户之前设定的)。1. DGSS PnP介绍介绍1.1 什么是什么是
6、PnP?什么是显示什么是显示/图形子系统中的图形子系统中的PnP使显示使显示/图形子系统中支持即插即用，必须要有图形子系统中支持即插即用，必须要有： A PnP Compatible Monitor EDID A Data Communications Channel DDC A PnP Compatible Graphics Subsystem A PnP Compatible Operating System1. DGSS PnP介绍介绍1.1.1 A PnP Compatible Monitor EDID一台兼容一台兼容PnP的显示器的显示器，必须包含有效的EDID数据，这些数据要存储于
7、显示器的存储器中。EDID数据中包含显示器自身的标识信息以及显示器所支持的视频格式/属性等内容。主机系统使用EDID信息来配置图形子系统；应用软件程序也可能会使用到EDID中的一部分信息；必须要确保在显示器打开或关闭时主机能够读取到EDID内容。显示器制造商要负责确保显示器产品能提供有效的EDID数据；要确保8个字节的EDID数据头正确无误，EDID内容可正确获取，要确保校验和正确无误。1. DGSS PnP介绍介绍1.1.2 A Data Communications Channel DDC一个具有数据通讯功能的通道一个具有数据通讯功能的通道，必须能够将显示器与主机的图形子系统连接起来。在现
8、在的显示/图形子系统中，数据通讯的通道选择的是VESA的DDC-2B(Display Data Channel)。DDC的初衷就是将EDID数据从显示器传输到主机的图形系统中。DDC-CI(Display Data Channel Command Interface)可用来传输主机控制显示器的命令。VGA、DVI、HDMI、DisplayPort等视频通道中，都包含DDC1. DGSS PnP介绍介绍1.1.3 A PnP Compatible Graphics Subsystem一个兼容一个兼容PnP的图形子系统的图形子系统，必须被安装在主机系统中。图形子系统包括存储于固件中的VIDEO B
9、IOS和图形子系统的Driver。VIDEO BIOS必须具有读取、存储、检错、解码当前显示器EDID信息的能力；图形子系统的Driver要能够读取并解码部分或全部的EDID内容。图形子系统的Driver应该具有配置图形卡某些高级功能的能力，并且能够提供操作系统与图形板卡硬件之间的通讯。PnP处理进程：系统开机过程中BIOS读取EDID；操作系统读取/存储EDID数据。（图形子系统的Driver读取EDID数据不属于PnP处理进程）1. DGSS PnP介绍介绍1.1.4 A PnP Compatible Operating System 一个兼容一个兼容PnP的操作系统的操作系统，必须具有接
10、收EDID信息，解码、存储显示器信息与图形板卡信息的能力；这些信息存储于DGSSID(Display Graphics Subsystem Identification)对象中。DGSSID对象可以放在非易失性存储器或硬盘等存储媒介中。操作系统会提供一个接口给终端用户，用户通过这个接口控制或选择图形子系统具有的某些高级功能（比如：图像像素格式、刷新频率、颜色位深、颜色管理工具等）。1. DGSS PnP介绍介绍1.1.5 GSS-PnP处理流程描述处理流程描述Step1：系统建立系统建立, 开机开机 & Video BIOS 读读取取EDID系统建立系统建立：将计算机-GSS-显示器连接起来；
11、开机开机：先开哪个？计算机 OR 显示器Video BIOS读取读取EDID：可否读取、存储、读取、存储、校验校验、解码解码?是：进行Step2否：由GSS产生 “Base Video Mode”System POST(Power On Self Test加电自检)1. DGSS PnP介绍介绍1.1.5 GSS-PnP处理流程描述处理流程描述Step2：VIDEO BIOS处理处理EDID时序优先级时序优先级判断判断PTB=1？是：解码是：解码DTB中的中的PTMGSS产生产生PTM图像格式图像格式System POST;否：解码否：解码DTB中的中的DTFGSS产生产生DTF图像格式图像格
12、式System POST;PTB:Preffered Timing Bit首选时序位，EDID数据18h中的一位;DTB:Detailed Timing Block详细时序信息描述块1. DGSS PnP介绍介绍1.1.5 GSS-PnP处理流程描述处理流程描述Step2：VIDEO BIOS处理处理EDID时序优先级时序优先级若GSS不支持PTM(DTB1)以及所有的DTF(DTB2,DTB3,DTB4 )图像格式，则VIDEO BIOS去标准标准时序时序、固定时序固定时序中寻找GSS支持的时序格式，如果找到，则令GSS输出相应的时序格式，如果没找到，则输出“Base Video Mode”
13、System POST1. DGSS PnP介绍介绍1.1.5 GSS-PnP处理流程描述处理流程描述Step3：System POST，OS Load & RunVideo BIOS完成EDID时序优先级处理System BIOS接管控制权，进行系统加电自检System BIOS将控制权交给BootLoader BootLoader加载操作系统内核，并运行操作系统操作系统掌握整个系统控制权1. DGSS PnP介绍介绍1.1.5 GSS-PnP处理流程描述处理流程描述Step4：操作系统处理：操作系统处理EDID数据数据操作系统读取、存储、校验VIDEO BIOS中的EDID数据判断当前ED
14、ID:Last EDID？Old EDID？New EDID？if Last EDID：令GSS产生Last “User Defined Mode”if Old EDID：令GSS产生Old “User Defined Mode”if New EDID：解码EDID时序信息，令GSS产生DTB中描述的PTF图像格式，并产生新的DGSSID对象用户在计算机上运行应用程序关机1. DGSS PnP介绍介绍1.1.5 GSS-PnP处理流程描述处理流程描述Step4：操作系统处理：操作系统处理EDID数据数据若操作系统读取EDID数据失败，则检查是否有User Profile,是：则令GSS产生“U
15、ser Defined Mode”否：则令GSS产生“Base Video Mode”产生DGSSID对象用户在计算机上运行应用程序关机2. EDID数据格式数据格式 2.0 EDID数据格式数据格式概述概述数据块描述数据块描述Bytes数据头（数据头（Header）8厂商厂商&产品产品ID信息（信息（Vendor&Product ID Information）10EDID 版本（版本（Version/Revision）2 基本显示参数基本显示参数/特性特性(Basic Display Parameters/Features)5显示器颜色特征（显示器颜色特征（color Characteris
16、tics）10固定时序（固定时序（Established Timing）3标准时序（标准时序（Standard Timing Identification）16详细的时序描述（详细的时序描述（Detailed Timing Description）72扩展标识（扩展标识（Extension Flag）1校验和（校验和（Checksum）1总计：总计：10 部分部分 128 Bytes2. EDID数据格式数据格式 2.0 EDID数据格式数据格式概述概述2. EDID数据格式数据格式数据头：是一个包含数据头：是一个包含8字节的固定结构；用于标识字节的固定结构；用于标识EDID数据的开始。数据的
17、开始。 2.1 数据头（数据头（Header）2. EDID数据格式数据格式 厂商与产品厂商与产品ID数据块（数据块（10Bytes）：）：由5个数据域组成，用于唯一地标识显示器产品。 2.2 厂商厂商&产品产品ID信息（信息（Vendor&Product ID Information）2. EDID数据格式数据格式制造厂商制造厂商ID:用于区分产品由哪个厂商制造；用2字节表示代表厂商名称的三个字母，每个字母用压缩的ASCII表示厂商名称从微软获得，厂商可以在以下网址处在线申请厂商ID = （实际出厂年份 1990） 2.2 厂商厂商&产品产品ID信息（信息（Vendor&Product ID
18、 Information）2. EDID数据格式数据格式 2.3 EDID结构的结构的版本号版本号 与与修正号修正号（2Bytes）版本号版本号/修订号：记录了修订号：记录了EDID数据结构所遵循的版本信息数据结构所遵循的版本信息版本号的改变：版本号的改变：-主要的属性、功能发生改变-不保证与以前的版本兼容修正号的改变：修正号的改变：-微小的改变-保持与以前修正的版本兼容2. EDID数据格式数据格式EDID结构的版本结构的版本2.0用于用于 满足满足VESA Plug & Display（P&D） 与与Flat Panel Display Interface-2（FPDI-2）标准）标准 的
19、显示器件的显示器件EDID相关的文档、标准、数据结构，都有不同的版本相关的文档、标准、数据结构，都有不同的版本;我们关心的是我们关心的是EDID数据结构的版本数据结构的版本 2.3 EDID结构的结构的版本号版本号 与与修订号修订号（2Bytes）EDID的历史的历史 2.3 EDID结构的结构的版本号版本号 与与修订号修订号（2Bytes）EDID数据结构版本之间的差异数据结构版本之间的差异2. EDID数据格式数据格式显示器屏幕有效尺寸：显示器屏幕有效尺寸：单位：cm宽、高范围：1 - 255 cm注：投影仪要设为0，表示可变Gamma值的表示：值的表示：范围：1.00 到3.55表示值
20、= (Gamma值 * 100) - 100 2.4 基本的基本的显示参数显示参数及及属性属性（5Bytes）视频输入定义：视频输入定义：主机（信号源）将根据14h中的信息，对其输出进行配置。 2.4 基本的基本的显示参数显示参数及及属性属性（5Bytes）注：当注：当14h的的Bit7设置为设置为1时，表示输入为数字信号接口，此时时，表示输入为数字信号接口，此时Bit6Bit0必须全部置为必须全部置为0属性支持：属性支持：18h定义显示器是否支持DPMS,GTF, sRGB等功能。由于专利问题，制作EDID 时需特别注意。 2.4 基本的基本的显示参数显示参数及及属性属性（5Bytes）2.
21、 EDID数据格式数据格式 19h22h这这10个字节提供了显示个字节提供了显示器的器的x,y色度坐标的信息及色度坐标的信息及白点白点（White Point）坐标值。缺省的）坐标值。缺省的白点值（初始上电或复位后的值）白点值（初始上电或复位后的值）由显示器厂商定义。由显示器厂商定义。 2.5 显示器显示器色度坐标色度坐标 (10Bytes)2. EDID数据格式数据格式23h25h固定时序数据块以紧凑的固定时序数据块以紧凑的位标位标形式表示显示器形式表示显示器所支持的固定的所支持的固定的VESA及其他常用时序格式及其他常用时序格式 2.6 固定时序固定时序Established Timing
22、s（3Bytes）2. EDID数据格式数据格式标准时序数据块用标准时序数据块用2个字节描述一种时序，可以描述个字节描述一种时序，可以描述8种不种不同的时序。同的时序。未使用的字节要用未使用的字节要用01h，01h填充。填充。 2.7 标准时序标准时序Standard Timings（16Bytes）2. EDID数据格式数据格式0 x36 0 x7D 详细的时序描述，这里详细的时序描述，这里72 bytes 包含该显包含该显示器的示器的最佳分辨率最佳分辨率、频率范围频率范围及及显示器名称显示器名称等信息。等信息。分为分为4部分，每个部分部分，每个部分18字节。字节。注：注：第一部分必须为该第
23、一部分必须为该显示器最佳分辨率显示器最佳分辨率的信息；的信息；必须包含必须包含频率范围频率范围及及显示器名称显示器名称的描述信息；的描述信息；所有数据块（即使没用到也）必须使用符合标准定义的有效数据进所有数据块（即使没用到也）必须使用符合标准定义的有效数据进行填充行填充 2.8 详细时序详细时序Detailed Timings (72Bytes)填充举例填充举例 A A填充举例填充举例 B B第一部分：第一部分：36h 47h36h 47h推荐时序描述推荐时序描述推荐时序描述推荐时序描述第二部分：第二部分：48h 59h48h 59h详细时序描述详细时序描述2 2显示器序列号显示器序列号第三部
24、分：第三部分：5Ah 6Bh5Ah 6Bh显示器名称显示器名称显示器频率范围显示器频率范围第四部分：第四部分：6Ch 7Dh6Ch 7Dh显示器频率范围显示器频率范围显示器名称显示器名称2. EDID数据格式数据格式7Eh处的一个字节，指示是否存在下一个128字节数据当只有128 字节的时候（VGA-EDID），此处为00h当有256 （或更多） 字节的时候，此处为01h 2.9 扩展标识（扩展标识（1 Byte）EDID Structure 1.4 中定义的扩展标识中定义的扩展标识2. EDID数据格式数据格式 2.10 校验和（校验和（Checksum：1 Byte 7Fh）Checksu
25、m = 256- (前127字节相加之和) % 256主机读取到EDID数据之后，先跟据校验和对数据进行校验，所有128个字节相加后结果若为00h,则说明所获取的数据是正确的。3. EDID数据扩展：数据扩展：CEA-EXT 在在EDID的的block 0中，中，4个个18字节的描述块，只有两个用字节的描述块，只有两个用于详细时序描述（另外两个分别用于产品名称、频率范围于详细时序描述（另外两个分别用于产品名称、频率范围描述）；为了容纳更多的详细时序描述信息，由描述）；为了容纳更多的详细时序描述信息，由CEA在在CEA-861系列标准中定义了系列标准中定义了CEA Extension（简写为（简
26、写为CEA-EXT）。）。CEA-EXT Version1:仅提供额外的详细时序描述信息；仅提供额外的详细时序描述信息；CEA-EXT Version2:增加增加“Basic Audio”、“YCbCr”格格式支持等描述信息；该版本已经弃用；式支持等描述信息；该版本已经弃用；CEA-EXT Version3:现在正在使用的版本，增加了许多新现在正在使用的版本，增加了许多新内容。内容。 3.0 CEA-EXT简介简介 3.1 CEA-EXT Version3的内容（的内容（128Bytes） 3.2 CEA Data Block Collection 3.2.0 CEA Data Block T
27、ag 代码代码每种数据块第一个字节格式如下：每种数据块第一个字节格式如下：每种每种Tag代码所代表的数据块：代码所代表的数据块： 3.2.0 CEA Data Block Tag 代码代码当使用扩展当使用扩展Tag代码时，每个数据块中第二个字节格式如下：代码时，每个数据块中第二个字节格式如下：每种扩展每种扩展Tag代码所代表的数据块：代码所代表的数据块： 3.2.1 CEA Data Block VideoCEA Short Video描述格式：描述格式：Native格式格式：一种具有最：一种具有最佳分辨率的视频格式，佳分辨率的视频格式，显示器件接受这种格显示器件接受这种格式的信号之后，不进式
28、的信号之后，不进行任何的内部缩放、行任何的内部缩放、去隔行、隔行以及帧去隔行、隔行以及帧率变换，直接将其显率变换，直接将其显示出来。示出来。Bit7=1,则表明该视频格式则表明该视频格式为为Native格式，具有格式，具有与显示器物理尺寸吻与显示器物理尺寸吻合的最佳分辨率，且合的最佳分辨率，且在详细时序描述块中在详细时序描述块中有进一步描述。有进一步描述。 3.2.2 CEA Data Block AudioCEA Short Audio描述格式：描述格式：每种音频格式需要三个字节来描述；每种音频格式需要三个字节来描述；LPCM属于非压缩格式，其它为压缩格式；属于非压缩格式，其它为压缩格式；某
29、种格式中可以设置声道数、频率、位宽等参数。某种格式中可以设置声道数、频率、位宽等参数。 3.2.3 CEA Data Block Speaker如果显示器件支持任何类型的数字音频格式，建议如果显示器件支持任何类型的数字音频格式，建议CEA-EXT数数据中包含据中包含Speaker Allocation数据块。该数据块又数据块。该数据块又3个字个字节表示，如下表所示：节表示，如下表所示： 3.2.4 CEA Data Block Vendor Specific(VSDB)Vendor Specific数据块包含数据块包含IEEE识别码、信源物理地址、颜识别码、信源物理地址、颜色位深，最大色位深，
30、最大TMDS时钟速率、视频时钟速率、视频/音频延迟等信息，如音频延迟等信息，如下表所示：下表所示： 3.3 CEA-EXT 详细时序描述详细时序描述尽管在之前的尽管在之前的Data Block Collection中，有短格式中，有短格式Video时时序描述，但是考虑到与老版本的兼容性，要求要有详细序描述，但是考虑到与老版本的兼容性，要求要有详细时序描述与其对应。时序描述与其对应。640*480p基本时序格式不需要有基本时序格式不需要有详细时序描述。详细时序描述。详细时序描述仍为每种格式详细时序描述仍为每种格式18Bytes，与，与Block 0中的定义中的定义格式保持一致。排列顺序要按照优先
31、级排列。格式保持一致。排列顺序要按照优先级排列。 3.4 CEA-EXT 扩展标识扩展标识 & 校验和校验和FEh处的一个字节用于标识后面是否还有扩展数据；处的一个字节用于标识后面是否还有扩展数据；FFh处的一个字节用于校验，使得本扩展数据块中的处的一个字节用于校验，使得本扩展数据块中的128个个字节之和为字节之和为00h。 3.5 EDID及其扩展数据总结及其扩展数据总结接口接口DDCDDC标准标准EDID EDID 标准标准BytesBytesVGADDC2BStructure 1.3128DVI1.0DDC2BStructure 1.2Structure 2.0128 或或256HDMI
32、1.3E-DDCStructure 1.3CEA-EXT V3=2564. EDID数据的读、写、验证数据的读、写、验证 读写工具读写工具A)专用的EDID烧写工装及软件；B)PC上的一些应用软件；C)信号源的相关PATTERN 验证验证A)软件人员B)生产线5. 与与EDID数据相关的问题与现象数据相关的问题与现象 VGA Plug and Play 功能受影响（首次使用时的最佳分辨率显示；非首次使用时的设置保存） 在PC上查询显示器信息（名称、分辨率支持等）时，显示存在问题；5. 与与EDID数据相关的问题与现象数据相关的问题与现象 VGA Plug and Play 功能受影响（首次使用
33、时的最佳分辨率显示；非首次使用时的设置保存） 在PC上查询显示器信息（名称、分辨率支持等）时，显示存在问题；5. 与与EDID数据相关的问题与现象数据相关的问题与现象 DVI Plug and Play 功能受影响（首次使用时的最佳分辨率显示；非首次使用时的设置保存） EDID未检测到而导致Data Enable(DE)信号无效，致使DVI数据端口处于关闭状态，无法传输数据信息； DVI两种类型的接口(模拟/数字)分别需要不同版本的EDID数据支持(1.2/2.0)5. 与与EDID数据相关的问题与现象数据相关的问题与现象 HDMI Plug and Play 功能受影响（首次使用时的最佳分辨率显示；非首次使用时的设置保存） 在包含EDID1.3数据的HDMI端口中，未包含CEA-EXT数据或者CEA-EXT中的VSDB错误，导致信号源将其识别为DVI端口，无音频输出； Vendor Specific数据块中颜色位深，最大数据块中颜色位深，最大TMDS时钟时钟速率的设置正确与否，会影响到蓝光速率的设置正确与否，会影响到蓝光DVD自动输出时自动输出时的视频格式识别的视频格式识别 其他问题（音频、视频格式的支持）
