輕松使用HDMI：HDMI-VGA和VGA-HDMI轉(zhuǎn)換器

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(jīng)廣為流行，近來在便攜式設備和汽車信息娛樂系統(tǒng)中，它也日漸風行。

實現(xiàn)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(chǎn)的其它設備之間的兼容性。

然而，在某些工業(yè)應用中，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(zhuǎn)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(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(fā)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(shù)字域均實現(xiàn)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(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(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，用于交換擴展顯示識別數(shù)據(jù)(EDID)和高帶寬數(shù)字內(nèi)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(wǎng)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(shù)據(jù)包括一個128字節(jié)(VESA—視頻設備標準協(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(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)范的嚴格要求，而且大多數(shù)文章都是側(cè)重于EDID擴展模塊。

表1顯示了EDID前128個字節(jié)中容易出錯的部分。有關EDID前128個字節(jié)之后的CEA擴展模塊設計的詳細信息，請參閱CEA-861規(guī)范。

表1. EDID簡介