輕松使用HDMI：HDMI-VGA和VGA-HDMI轉(zhuǎn)換器
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在消費電子市場，電視、投影儀和其它多媒體設(shè)備紛紛采用高清多媒體接口(HDMI®)技術(shù)，使得HDMI成為全球公認(rèn)的接口。相信不久之后，所有多媒體設(shè)備都需要配備該接口。HDMI接口在家庭娛樂中已經(jīng)廣為流行，近來在便攜式設(shè)備和汽車信息娛樂系統(tǒng)中，它也日漸風(fēng)行。
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/201612/331329.htm實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化多媒體接口是競爭高度激烈的消費電子市場的必然要求，上市時間對于該市場而言至關(guān)重要。除了提高市場認(rèn)可度以外，采用標(biāo)準(zhǔn)接口還能大大改善投影儀、DVD播放機(jī)、高清電視以及不同制造商生產(chǎn)的其它設(shè)備之間的兼容性。
然而，在某些工業(yè)應(yīng)用中，從模擬視頻向數(shù)字視頻過渡所需的時間比消費電子市場要長，許多設(shè)備尚未采用新的數(shù)字方法來發(fā)送合成音視頻數(shù)據(jù)。這些設(shè)備仍然使用模擬信號作為唯一的視頻傳輸途徑，原因可能是特殊市場或應(yīng)用有特定要求。例如，對于投影儀，有些客戶仍然偏好使用視頻圖形陣列(VGA)電纜，而其它一些客戶則使用音頻/視頻接收器(AVR)或媒體盒作為集線器，將一條HDMI電纜連接到電視，而不是一組凌亂且不美觀的電纜，如圖1所示。
圖1. 媒體盒將模擬信號轉(zhuǎn)換為HDMI
新使用者可能認(rèn)為HDMI是一種相對較復(fù)雜的標(biāo)準(zhǔn)，需要經(jīng)過驗證的軟件驅(qū)動器、互通性和兼容性測試，從而保證一種設(shè)備與其它各種設(shè)備結(jié)合使用時能夠正常工作。這似乎有點難以把握，遇到新技術(shù)時常常會發(fā)生這種情況。
然而，先進(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù)正在解決這些難題，模擬域和數(shù)字域均實現(xiàn)了改進(jìn)，包括通過更高性能的模塊來均衡較差的差分信號，以及利用更復(fù)雜的算法來減少軟件開銷和糾正位錯誤。
本文說明先進(jìn)的半導(dǎo)體解決方案和靈巧的軟件如何幫助實現(xiàn)HDMI。兩種基本器件——HDMI-VGA (“HDMI2VGA”)和VGA-HDMI (“VGA2HDMI”)轉(zhuǎn)換器——為熟悉視頻應(yīng)用的工程師提供一種簡單的模擬視頻與數(shù)字視頻相互轉(zhuǎn)換的方法。
雖然HDMI已成為事實上的高清視頻接口，但VGA仍是筆記本電腦上最常用的接口。本文還會說明如何使這兩種接口互連。
HDMI應(yīng)用和視頻標(biāo)準(zhǔn)簡介
HDMI接口利用最小差分傳輸信號(TMDS)線傳輸包形式的視頻、音頻和數(shù)據(jù)。除了這些多媒體信號以外，接口還包括顯示器數(shù)據(jù)通道(DDC)信號，用于交換擴(kuò)展顯示識別數(shù)據(jù)(EDID)和高帶寬數(shù)字內(nèi)容保護(hù)信息(HDCP)。
此外，HDMI接口還可以配備消費電子控制(CEC)、音頻回授通道(ARC)和家庭以太網(wǎng)通道(HEC)。由于這些不是本文所述應(yīng)用的重要部分，本文將不予討論。
EDID數(shù)據(jù)包括一個128字節(jié)(VESA—視頻設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會)或256字節(jié)(CEA-861—消費電子協(xié)會)數(shù)據(jù)模塊，用于說明視頻接收器(Rx)的視頻和(可選)音頻能力。EDID由視頻源(播放器)利用I2C協(xié)議通過DDC線從視頻接收器讀取。視頻源必須發(fā)送視頻接收器支持的且列于EDID中的首選或最佳視頻模式。EDID可能還包含關(guān)于視頻接收器音頻能力的信息，以及支持的音頻模式列表和相應(yīng)的頻率。
VGA和HDMI均有DDC連接，用以支持視頻源與接收器之間的通信。EDID的前128字節(jié)可以由VGA和HDMI共享。根據(jù)ADI公司HDMI兼容性測試(CT)實驗室的經(jīng)驗，EDID的前128字節(jié)更容易出錯，因為一些工程師不熟悉HDMI規(guī)范的嚴(yán)格要求，而且大多數(shù)文章都是側(cè)重于EDID擴(kuò)展模塊。
表1顯示了EDID前128個字節(jié)中容易出錯的部分。有關(guān)EDID前128個字節(jié)之后的CEA擴(kuò)展模塊設(shè)計的詳細(xì)信息，請參閱CEA-861規(guī)范。
表1. EDID簡介
地址 | 字節(jié) | 描述 | 注釋 |
00h | 8 | 表頭： (00 FF FF FF FF FF FF 00)h | 必須有的固定模塊表頭 |
08h | 10 | 供應(yīng)商和產(chǎn)品標(biāo)識 | |
08h | 2 | ID制造商名稱 | Microsoft®發(fā)布的三個壓縮ASCII字符 |
12h | 2 | EDID結(jié)構(gòu)版本和修訂 | |
12h | 1 | 版本號：01h | 固定 |
13h | 1 | 修訂編號： 03h | 固定 |
18h | 1 | 功能支持 | 諸如電源管理和顏色類型之類的功能。位1應(yīng)置1。 |
36h | 72 | 18字節(jié)數(shù)據(jù)模塊 | |
36h | 18 | 首選時序模式 | 表示一種能夠支持產(chǎn)生最佳質(zhì)量屏幕圖像的時序。對于大多數(shù)平板顯示器，首選時序模式是平板的原生時序。 |
48h | 18 | 詳細(xì)時序#2或顯示器描述符 | 表示詳細(xì)時序，也可以用作顯示器描述符。顯示器描述符應(yīng)使用兩個字，一個用作監(jiān)視范圍限值，一個用作監(jiān)視名稱。詳細(xì)時序模塊應(yīng)在顯示器描述符模塊之前。 |
5Ah | 18 | 詳細(xì)時序#3或顯示器描述符 | |
6Ch | 18 | 詳細(xì)時序#4或顯示器描述符 | |
7Eh | 1 | 擴(kuò)展模塊數(shù)N | 隨后的128字節(jié)EDID擴(kuò)展模塊的數(shù)量。 |
7Fh | 1 | 校驗和 | 此EDID模塊中所有128字節(jié)的1字節(jié)和應(yīng)等于0。 |
80… | 模塊映射或CEA擴(kuò)展 |
VGA和HDMI的時序格式由上述兩個標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置組分別定義：VESA和CEA/EIA。VESA時序格式的定義參見“VESA監(jiān)視時序和協(xié)同視頻時序標(biāo)準(zhǔn)”;HDMI時序格式的定義參見CEA-861。VESA時序格式包括主要用于PC和筆記本電腦的標(biāo)準(zhǔn)，如VGA、XGA、SXGA等。CEA-861描述電視和增清/高清顯示器所用的標(biāo)準(zhǔn)，如480p、576p、720p和1080p等。在這些時序格式中，只有640 × 480p @ 60 Hz這一種格式是強(qiáng)制性的，為VESA和CEA-861標(biāo)準(zhǔn)所共有。PC和電視均必須支持這種模式，因此本例使用該模式。表2比較了一般支持的視頻標(biāo)準(zhǔn)。詳細(xì)數(shù)據(jù)請參閱相應(yīng)的規(guī)范。
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