EDID的简介和解析

去年对EDID做了一个解析，下面是学习EDID过程中整理的资料。

一、EDID简介

EDID: Extended Display Identification Data (外部显示设备标识数据)----指DDC通讯中传输的显示设备数据。

Q1：EDID是什么？

A1：EDID的全称是Extended Display Identification Data(扩展显示标识数据)，VGA、DVI的EDID由主块128字节组成，HDMI的EDID增加扩展块(128字节)，扩展块的内容主要是和音频属性相关的，DVI和VGA没有音频，HDMI自带音频，扩展块数据规范按照CEA-861x标准定义，未来可能增加到512或256的整数倍。

其中包含有关显示器及其性能的参数，包括供应商信息、最大图像大小、颜色设置、厂商预设置、频率范围的限制以及显示器名和序列号的字符串等等。形象地说，EDID就是显示器的身份证、户口本、技能证书等证件的集合，目的就是告诉别人我是谁，我从哪来，我能干什么。

Q2：为什么要使用EDID？

A2：为了能让PC或其他的图像输出设备更好的识别显示器属性

EDID并非古而有之，在古老的CRT时期是没有EDID这个概念的，那为什么后来会有呢？因为随着显示设备的发展，显示器的种类越来越多，模拟的、数字的、普屏的、宽屏的、17寸、19寸、22寸……这让PC傻了眼，分辨率和时序的种类太多了，而每种显示器又不可能支持所有的分辨率，那怎么知道该给显示器一个什么样的分辨率啊？显示出的效果是最佳效果吗？不仅如此，随便输出一个分辨率还有损坏显示器硬件的可能，这可太危险了。于是，EDID临危受命，担当起显示器和PC之前的传话筒。“PC你好，我是A显示器，我能显示N种分辨率，最佳分辨率是XXX”。“显示器你好，收到你的信息，现在就按最佳分辨率给你输出”。这下大家明白了吧，EDID就是为了能让PC或其他的图像输出设备更好的识别显示器属性而出现的。

Q3：经常听到有同志一会说“EDID信息”，一会说“DDC信息”。那么哪种说法更准确？EDID和DDC的关系又是什么？

A3： DDC的全称是Display Data Channel(显示数据通道)，顾名思义，它是一个通道。我们可以说DDC是用来传送EDID信息的，也可以说EDID信息是通过DDC传送的，所以，“DDC信息”的说法并不准确。

Q4：每个显示器只有一个EDID吗？

A4：不一定。

现在的显示器功能很强大，通常都提供多种视频接口，常见的有DVI、VGA、HDMI、Display Port等，由于每种接口的特性和带宽不同，使得不同接口的EDID也不同。使用哪个接口，PC读到的就是哪个接口的EDID。我们的设备主要使用DVI、VGA、HDMI几种接口。由于VIDEO接口的几种制式如PAL、NTSC等，其分辨率场频都是固定的，没有使用EDID的必要，故不在讨论之列。

Q5：EDID对我们到底有什么用？

A5：要回答这个问题，首先要弄清我们设备的应用场景，请看下图

这是一个典型的应用场景，PC将视频信号发送到我们的设备上，经过一系列的传输或切换，设备将视频信号发送到显示器或投影机上，也就是说，我们的设备位于PC和显示器之间。首先，在输入端，设备需要让PC知道自己是能够输入视频信号的，换句话说，设备要“欺骗”PC，让PC认为自己是一台显示器。如果不这样的话，PC可能会拒绝输出任何视频信号的（VGA接口不需要EDID也能输出）。除此之外，设备还要告诉PC自己支持的显示时序。而在输出端，当设备需要自建输出时序（如大屏控制器的输出卡）而不是简单的复制输入时序（如各种矩阵设备）的时候，就需要知道显示器支持的显示时序，从而让自己输出的信号能在显示器上正常显示。在这些地方，EDID就发挥作用了。在输入端PC通过读取设备上的EDID来获悉设备支持的显示时序，而同样，在输出端设备需要读取显示器的EDID来确定自己的输出时序。

二、EDID主块详解

1. EDID主块结构

2. Header:

在EDID的开头八个字节为EDID的开始标志，简称头，固定为：

00H	01H	02H	03H	04H	05H	06H	07H
00	FF	FF	FF	FF	FF	FF	00

3. Vendor / Product Identification

这十个字节表示产品ID和制造商信息。详细如下：

08H	09H	0AH	0BH	0CH	0DH	0EH	0FH	10H	11H
制造商名称		产品代码		产品序列号				制造周	制造年份

制造商名称：3个字母组成，基于压缩的ASCII码见下表，例如“00001=A”… …”11010=Z”。这两字节排列如下：

地址	位
地址	bit1	bit2	bit3	bit4	bit5	bit6	bit7	bit8
08H	-	（4	3	2	1	0）	（4	3
08H		字符1					字符2
09H	2	1	0）	（4	3	2	1	0）
09H	字符2			字符3

A	B	C	D	E	F	G	H	I	J	K	L	M
00001	00010	00011	00100	00101	00110	00111	01000	01001	01010	01011	01100	01101
N	O	P	Q	R	S	T	U	V	W	X	Y	Z
01110	01111	10000	10001	10010	10011	10100	10101	10110	10111	11000	11001	11010

产品代码：固定为4位16进制数，即两个字节，为客户提供，直接填写。

产品序列号：即产品的流水号（数值型），直接转成16进制或以ASCII格式转换。序列号也可用字符型，在后面DTD部分定义。

生产周：即在当年中的生产周，范围1~52，注意0为无效值。

生产年份：规定1990开始计算，即1990年为0，然后递增计算。

4. EDID Structure Version / Revision

字节	EDID版本及修改	备注
1（12H）	版本号
1（13H）	修改号

5. Basic Display Parameters / Features

5	字节	基本的显示参数/特征
14H	1	视频信号定义	见下表
15H	1	最大水平图像尺寸	cm
16H	1	最大垂直图像尺寸	cm
17H	1	显示传输特性（Gamma）	(gamma x 100)-100,[1.00→3.55]
18H	1	电源管理标准（DPMS）	见下表

字节	位	类型		详细描述
14H	7	模拟/数字信号		模拟= 0,数字= 1
	如bit7=0,即模拟信号，bit6~0定义如下：
	6		信号电平[6:5]	参阅下列定义。 Bit6 Bit5 Operation 0 0 0.700,0.300(1.000Vp-p) 0 1 0.714,0.286(1.000Vp-p) 1 0 1.000,0.400(1.400Vp-p) 1 1 0.700,0.000(0.700Vp-p)
	5
	4		setup	一般为0
	3		同步输入支持[3]	如果设置1, 支持同步分离信号；
	2		同步输入支持[2]	如果设置1, 支持同步复合信号（在水平同步行信号上）；
	1		同步输入支持[1]	如果设置1, 支持同步SOG信号；
	0		同步输入支持[0]	如果设置1, 场同步扫描起点，脉冲须在复合同步信号或同步SOG信号被使用；
	如bit7=1,即模拟信号，bit6~0定义如下：
	6-1		保留
	0		DFP 1.x	If set = 1, Interface is signal compatible with VESA DFP 1.x TMDS CRGB, 1 pixel / clock, up to 8 bits / color MSB aligned,DE active high

字节	位	特点支持	详细描述
18H	7	Standby待机	是否支持Standby功能
	6	Suspend挂起	是否支持Suspend功能
	5	Active Off/Very Low Power	是否支持Off Mode功能
	[4:3]	显示类型[4:3]	Bit4 Bit3 解释 0 0 黑白/灰度显示 0 1 RGB颜色显示 1 0 非RGB多彩色显示，如RGY 1 1 没有定义
	2	标准默认颜色空间sRGB	如果置1，显示将使用默认的颜色空间sRGB作为基色
	1	推荐分辨率模式	如果置1，推荐分辨率为第一个详细描述的时序（DTD）
	0	支持GTF	如果置1，支持GTF标准分辨率

6. Color Characteristics

字节	颜色特征	基于CIE出版15.2测定空间
19H	Red / Green Low Bits 红绿场xy坐标低2位值	Rx1 Rx0 Ry1 Ry0 Gx1 Gx0 Gy1 Gy0
1AH	Blue / White Low Bits 蓝白场xy坐标低2位值	Bx1 Bx0 By1 By0 Wx1 Wx0 Wy1 Wy0
1BH	Red_x红场画面ｘ坐标	Red_x bits 9 →2
1CH	Red_y红场画面y坐标	Red_y bits 9 →2
1DH	Green_x绿场画面ｘ坐标	Green_x bits 9 →2
1EH	Green_y绿场画面y坐标	Green_y bits 9 →2
1FH	Blue_x蓝场画面ｘ坐标	Blue_x bits 9 →2
20H	Blue_y蓝场画面y坐标	Blue_y bits 9 →2
21H	White_x白场画面x坐标	White_x bits 9 →2
22H	White_y白场画面y坐标	White_y bits 9 →2

7. Established Timings

提供一些基本固定的VESA, Apple, Mac, IBM VGA等输出的Timing

字节	位	描述	信源
23H	7	720 x 400 @ 70Hz	IBM, VGA
	6	720 x 400 @ 88Hz	IBM, XGA2
	5	640 x 480 @ 60Hz	IBM, VGA
	4	640 x 480 @ 67Hz	Apple, Mac II
	3	640 x 480 @ 72Hz	VESA
	2	640 x 480 @ 75Hz	VESA
	1	800 x 600 @ 56Hz	VESA
	0	800 x 600 @ 60Hz	VESA
24H	7	800 x 600 @ 72Hz	VESA
	6	800 x 600 @ 75Hz	VESA
	5	832 x 624 @ 75H z	Apple, Mac II
	4	1024 x 768 @ 87Hz(I)	IBM
	3	1024 x 768 @ 60Hz	VESA
	2	1024 x 768 @ 70Hz	VESA
	1	1024 x 768 @ 75Hz	VESA
	0	1280 x 1024 @ 75Hz	VESA
25H	7	1152 x 870 @ 75Hz	Apple, Mac II
25H	6-0	保留

8. Standard Timing Identification

这16个字节提供最多8种分辨率的识别，每一种分辨率都是由2个字节的模式格式和刷新率得到的。这些分辨率都没有包含Established Timings中。备注：这2个字节的识别码都是由VESA标准分辨率来定义的，它们都是VESA分辨率的一部分，未使用的字节应该设为01H. 详细设定见表12。

字节	位	描述	源
		标准分辨率定义1	注释
26H		（水平活动像素 /8）-31	一个字节能够的水平活动像范围是 256-2以 8 个像素为增加
27H	7,6 5-0	画面比 Bit7 Bit6 生效 0 0 1 ： 1 画面比 0 1 4 ： 3 画面比 1 0 5 ： 4 画面比 1 1 16 ：9 画面比刷新率（ Hz ） -60	画面比 = 水平像素 / 垂直活动范围是 60-123Hz
28H-29H		同上	同上
2AH-2BH		同上	同上
2CH-2DH		同上	同上
2EH-2FH		同上	同上
30H-21H		同上	同上
32H-33H		同上	同上
34H-35H		同上	同上

9. Detailed Timing Descriptions(DTD)

共72个字节分为四个详细时序描述块（DTD），每部分18个字节，故最多可以对四个TIMING进行详细描述。

Detailed Timing Descriptions(DTD)还可以用来描述显示器的其他特性，如机型名、最大频率范围，字符型序列号SN，字符串描述信息等，如下结构：

10. Extension Flag

扩展标志：除主块128字节外，如果有扩展块则该字节置1，VGA和DVI的值为0，HDMI的值为1

11. Checksum

校验和：使前127字节加上此字节等于0。

三、EDID扩展块（CEA-861D）详解

1. CEA-861D（HDMI）结构

地址 (+80H)	值	描述	格式
00H	02H	Tag(02H)
01H	03H	版本号
02H		DTD开始地址，暂用d表示	d为扩展块中详细时序描述（DTD）开始地址
03H		Native DTD数量及YCbCr444/422,过扫描支持设置	Bit7:是否支持过扫描 Bit6:是否支持basic audio Bit5:是否支持YCbCr 4:4:4 Bit4:是否支持YCbCr4:2:2 低4bits:Native DTD个数
<d		各功能块参数设置	各功能块包括： Video Data Block Audio Data Block Speaker Allocation Data Block Vendor Specific Data Block 等等.... 大部分功能块长度可变
d		DTD开始地址，根据剩下空间情况，可定义n个DTD（每个18字节），所以DTD占用空间为n*18	Detailed Timing Descriptor（DTD 详细时序描述），每一个DTD包括18字节，具体结构EDID主块中已有定义。
d+(n*18)	00H	剩下的保留字节(Padding)	00H填充
7FH		Checksum	使前127字节加上此字节等于0

2. Tag

固定数值02H，EDID标准分配给CEA-861x标准的扩展标识。

3. Revision

CEA扩展块版本号，目前使用03版本

4. 数字信号特性

此字节各位定义如下：

Bit7:是否支持过扫描

Bit6:是否支持basic audio

Bit5:是否支持YCbCr 4:4:4

Bit4:是否支持YCbCr4:2:2

低4bits:Native DTD个数

Data

5. Data Blocks（各功能块参数设置）

各Data Block结构如下：

注：L表是length,即长度，表中有说明

其中各Data Block的Tag Code值定义如下：

1.Video Data Block

根据Data Block结构，首字节的bit7~5为Video Data Block = 2，bit4~0为Video Data Block长度，后面跟的字节为多个CEA short Video Descriptor,结构如下：

Video Identification Code见CEA-861D标准定义，如下：

2.Audio Data Block

根据Data Block结构，首字节的bit7~5为Audio Data Block = 1，bit4~0为Video Data Block长度，后面跟的字节为1个或多个CEA short Audio Descriptor,每个CEA short Audio Descripto由三个字节组级，分为LPCM，AC3，MPEG2等各种Audio Format Code, Audio Format Code及CEA short Audio DZescriptor结构如下：

3.Speaker Allocation Data Block

根据Data Block结构，首字节的bit7~5为Speaker Allocation Data Block = 4，bit4~0为Speaker Allocation Data Block长度(固定为3)，后面跟的3字节，结构如下：

注：F为前置，L为左置，R为右置，C为中置，Fxx=0表示预留位

4.Vendor Specific Data Block(VSDB)

厂商定义块，根据Data Block结构，首字节的bit7~5为Vendor Specific Data Block= 3，bit4~0为Vendor Specific Data Block长度，后面结构参照HDMI标准中的VSDB规范，如下是HDMI1.4a（HDMI1.4a使用CEA-861D）中的VSDB结构：

6. Detailed Timing Descriptions(DTD)

Detailed Timing Descriptions(DTD)，每块18字节，详细结构见EDID主块对此部分的解释。

7. Padding（保留字节）

保留字节,用00填充。

8. Checksum