輕松使用HDMI：HDMI-VGA和VGA-HDMI轉換器
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在消費電子市場，電視、投影儀和其它多媒體設備紛紛采用高清多媒體接口(HDMI®)技術，使得HDMI成為全球公認的接口。相信不久之后，所有多媒體設備都需要配備該接口。HDMI接口在家庭娛樂中已經廣為流行，近來在便攜式設備和汽車信息娛樂系統中，它也日漸風行。
本文引用地址：http://www.104case.com/article/201612/331329.htm實現標準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重要。除了提高市場認可度以外，采用標準接口還能大大改善投影儀、DVD播放機、高清電視以及不同制造商生產的其它設備之間的兼容性。
然而，在某些工業應用中，從模擬視頻向數字視頻過渡所需的時間比消費電子市場要長，許多設備尚未采用新的數字方法來發送合成音視頻數據。這些設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換為HDMI
新使用者可能認為HDMI是一種相對較復雜的標準，需要經過驗證的軟件驅動器、互通性和兼容性測試，從而保證一種設備與其它各種設備結合使用時能夠正常工作。這似乎有點難以把握，遇到新技術時常常會發生這種情況。
然而，先進的半導體技術正在解決這些難題，模擬域和數字域均實現了改進，包括通過更高性能的模塊來均衡較差的差分信號，以及利用更復雜的算法來減少軟件開銷和糾正位錯誤。
本文說明先進的半導體解決方案和靈巧的軟件如何幫助實現HDMI。兩種基本器件——HDMI-VGA (“HDMI2VGA”)和VGA-HDMI (“VGA2HDMI”)轉換器——為熟悉視頻應用的工程師提供一種簡單的模擬視頻與數字視頻相互轉換的方法。
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應用和視頻標準簡介
HDMI接口利用最小差分傳輸信號(TMDS)線傳輸包形式的視頻、音頻和數據。除了這些多媒體信號以外，接口還包括顯示器數據通道(DDC)信號，用于交換擴展顯示識別數據(EDID)和高帶寬數字內容保護信息(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)和家庭以太網通道(HEC)。由于這些不是本文所述應用的重要部分，本文將不予討論。
EDID數據包括一個128字節(VESA—視頻設備標準協會)或256字節(CEA-861—消費電子協會)數據模塊，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協議通過DDC線從視頻接收器讀取。視頻源必須發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字節可以由VGA和HDMI共享。根據ADI公司HDMI兼容性測試(CT)實驗室的經驗，EDID的前128字節更容易出錯，因為一些工程師不熟悉HDMI規范的嚴格要求，而且大多數文章都是側重于EDID擴展模塊。
表1顯示了EDID前128個字節中容易出錯的部分。有關EDID前128個字節之后的CEA擴展模塊設計的詳細信息，請參閱CEA-861規范。
表1. EDID簡介
地址 | 字節 | 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 | 供應商和產品標識 | |
08h | 2 | ID制造商名稱 | Microsoft®發布的三個壓縮ASCII字符 |
12h | 2 | EDID結構版本和修訂 | |
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應置1。 |
36h | 72 | 18字節數據模塊 | |
36h | 18 | 首選時序模式 | 表示一種能夠支持產生最佳質量屏幕圖像的時序。對于大多數平板顯示器，首選時序模式是平板的原生時序。 |
48h | 18 | 詳細時序#2或顯示器描述符 | 表示詳細時序，也可以用作顯示器描述符。顯示器描述符應使用兩個字，一個用作監視范圍限值，一個用作監視名稱。詳細時序模塊應在顯示器描述符模塊之前。 |
5Ah | 18 | 詳細時序#3或顯示器描述符 | |
6Ch | 18 | 詳細時序#4或顯示器描述符 | |
7Eh | 1 | 擴展模塊數N | 隨后的128字節EDID擴展模塊的數量。 |
7Fh | 1 | 校驗和 | 此EDID模塊中所有128字節的1字節和應等于0。 |
80… | 模塊映射或CEA擴展 |
VGA和HDMI的時序格式由上述兩個標準設置組分別定義：VESA和CEA/EIA。VESA時序格式的定義參見“VESA監視時序和協同視頻時序標準”;HDMI時序格式的定義參見CEA-861。VESA時序格式包括主要用于PC和筆記本電腦的標準，如VGA、XGA、SXGA等。CEA-861描述電視和增清/高清顯示器所用的標準，如480p、576p、720p和1080p等。在這些時序格式中，只有640 × 480p @ 60 Hz這一種格式是強制性的，為VESA和CEA-861標準所共有。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準。詳細數據請參閱相應的規范。
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