轻松使用HDMI:HDMI-VGA和VGA-HDMI转换器
理可能有问题。根据后端器件不同,可能优先使用 简单标准,而不是复杂标准,以便能将其轻松转换为扬声器用模拟输出。HDMI规范确保所有器件至少支持32 kHz、44.1 kHz和48 kHz LPCM。
因此,必须产生EDID信号,这个信号既与提取音频的HDMI2VGA转换器的 音频能力相匹配,又与VGA显示器的原始能力匹配的显示器的原始信号相匹配EDID。这可以通过一个经由DDC线从VGA显示器检索EDID内容的简单算 法来实现。回读数据应经过解析和验证,确保监视器允许的频率不高于HDMI Rx或视频DAC支持的频率(参见表4)。EDID镜像可以利用一个列出音频能力的额外CEA模块进行扩展,以反映HDMI2VGA转换器仅支持线性 PCM标准的音频。包含所有模块的预备EDID数据因此可以向HDMI源提供。向热插拔检测线(HDMI线缆的一部分)发送脉冲后,HDMI源应从转换器 重新读取EDID。
可以利用一个简单的微控制器或CPU来控制整个电路,读取VGA EDID并对HDMI Rx和音频DAC/编解码器进行编程。一般不需要控制视频DAC,因为它没有I2C或SPI等控制端口。
表4. HDMI2VGA转换器需要的更改列表
更改 |
原因 |
0x14[7]从0变为1 |
表示数字输入 |
检查标准时序信息并视需要更改(字节0x26至0x35) |
超过转换器和HDMI Rx支持的最大值的时序必须更改为最大时序或较小的时序 |
检查DTD(详细时序描述符)(字节0x36至0x47) |
超过转换器和HDMI Rx支持的最大值的时序必须更改为最大时序或较小的时序(例如,更改为640 × 480p) |
0x7E设置为1 |
EDID末尾必须增加一个模块 |
更改0x7F |
必须重新计算从字节0到0x7E的校验和 |
增加额外CEA-861模块 |
|
0x80至0xFF描述音频 |
增加CEA-861模块以指示音频转换器的能力 |
内容保护考虑
典型模拟VGA不提供内容保护,因此独立转换器不应允许解密内容保护数据,否则最终用户将能访问原始字数据。另一方面,如果该电路是较大器件的组成部分,只要它不允许用户访问未加密的视频流,就可以使用它。
电路示例
示例VGA转HDMI板使用高性能8位显示器接口AD9983A,它支持最高UXGA时序和RGB/YPbPr输入,以及高性能165 MHz HDMI发送器ADV7513, 它支持24位TTL输入、3D视频和可变输入格式。利用这些器件可以快速方便地构建一个VGA2HDMI转换器。ADV7513还有一个内置DE生成模 块,因而无需外部FPGA来产生丢失的DE信号。ADV7513也有一个嵌入式EDID处理模块,可以自动从HDMI Rx回读EDID信息,或者手动强制回读。
同样,构建一个HDMI2VGA转换器也不是非常复杂。利用低功耗165 MHz HDMI接收器ADV7611和三通道、8位、330 MHz视频DACADV7125,可以构建一个高度集成的视频路径。Rx包括内置的EDID、用于处理热插拔置位的电路、可以输出RGB 4:4:4的自动CSC(与接收的颜色空间无关),以及一个支持亮度/对比度调整和同步信号重新对齐的器件处理模块。低功耗音频编解码器SSM2604可以解码立体声I2S流,并通过DAC以任意音量输出。该音频编解码器的时钟源可以从ADV7611 MCLK线获得,不需要外部晶振,配置只需要执行几次写操作。
一个简单的MCU,例如内置振荡器的精密模拟微控制器ADuC7020就能控制整个系统,包括EDID处理、颜色增强和一个带按钮、滚动条、旋钮的简单用户接口。
图6和图7分别显示VGA2HDMI转换器的重要部件——视频数字化仪(AD9983A)和HDMI Tx (ADV7513)的示例原理图。不包括MCU电路。
图6. AD9983A原理图
图7. ADV7513原理图
结束语
ADI公司的音频、视频和微控制器器件可以实现高集成的HDMI2VGA或VGA2HDMI转换器,转换器从USB连接器获取的少量电源供电。
两种转换器均表明:利用ADI器件,可以轻松实现采用HDMI技术的应用。对于应在HDMI中继器配置中工作的设备,HDMI系统复杂度会提高,因为这要求处理HDCP协议和整个HDMI树。两种转换器均不使用HDMI中继器配置。
视频接收器(显示器)、视频发生器(源)和视频转换器等应用要求软件堆栈相对较小,因此可以快速轻松地实现。有关更多信息和原理图,请参阅ADI公司的中文技术论坛网页。