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轻松使用HDMI：HDMI-VGA和VGA-HDMI转换器

2013年2月第47卷 下载本文（PDF，124 KB）

轻松使用HDMI：HDMI-VGA和VGA-HDMI转换器 作者：Witold Kaczurba和Brett Li

在消费电子市场，电视、投影仪和其它多媒体设备纷纷采用高清多媒体接口(HDMI?)技术，使得HDMI成为全球公认的接口。相信不久之后，所有多媒体设备都需要配备该接口。HDMI接口在家庭娱乐中已经广为流行，近来在便携式设备和汽车信息娱乐系统中，它也日渐风行。

实现标准化多媒体接口是竞争高度激烈的消费电子市场的必然要求，上市时间对于该市场而言至关重要。除了提高市场认可度以外，采用标准接口还能大大改善投影仪、DVD播放机、高清电视以及不同制造商生产的其它设备之间的兼容性。

然而，在某些工业应用中，从模拟视频向数字视频过渡所需的时间比消费电子市场要长，许多设备尚未采用新的数字方法来发送合成音视频数据。这些设备仍然使用模拟信号作为唯一的视频传输途径，原因可能是特殊市场或应用有特定要求。例如，对于投影仪，有些客户仍然偏好使用视频图形阵列(VGA)电缆，而其它一些客户则使用音频/视频接收器(AVR)

或媒体盒作为集线器，将一条HDMI电缆连接到电视，而不是一组凌乱且不美观的电缆，如图1所示。

图1. 媒体盒将模拟信号转换为HDMI

新使用者可能认为HDMI是一种相对较复杂的标准，需要经过验证的软件驱动器、互通性和兼容性测试，从而保证一种设备与其它各种设备结合使用时能够正常工作。这似乎有点难以把握，遇到新技术时常常会发生这种情况。

然而，先进的半导体技术正在解决这些难题，模拟域和数字域均实现了改进，包括通过更高性能的模块来均衡较差的差分信号，以及利用更复杂的算法来减少软件开销和纠正位错误。

本文说明先进的半导体解决方案和灵巧的软件如何帮助实现HDMI。两种基本器件——HDMI-VGA (“HDMI2VGA”)和VGA-HDMI (“VGA2HDMI”)转换器——为熟悉视频应用的工程师提供一种简单的模拟视频与数字视频相互转换的方法。

虽然HDMI已成为事实上的高清视频接口，但VGA仍是笔记本电脑上最常用的接口。本文还会说明如何使这两种接口互连。

HDMI应用和视频标准简介

HDMI接口利用最小差分传输信号(TMDS)线传输包形式的视频、音频和数据。除了这些多媒体信号以外，接口还包括显示器数据通道(DDC)信号，用于交换扩展显示识别数据(EDID)和高带宽数字内容保护信息(HDCP)。

此外，HDMI接口还可以配备消费电子控制(CEC)、音频回授通道(ARC)和家庭以太网通道(HEC)。由于这些不是本文所述应用的重要部分，本文将不予讨论。

EDID数据包括一个128字节（VESA—视频设备标准协会）或256字节（CEA-861—消费电子协会）数据模块，用于说明视频接收器(Rx)的视频和（可选）音频能力。EDID由视频源（播放器）利用I2C协议通过DDC线从视频接收器读取。视频源必须发送视频接收器支持的且列于EDID中的首选或最佳视频模式。EDID可能还包含关于视频接收器音频能力的信息，以及支持的音频模式列表和相应的频率。 VGA和HDMI均有DDC连接，用以支持视频源与接收器之间的通信。EDID的前128字节可以由VGA和HDMI共享。根据ADI公司HDMI兼容性测试(CT)实验室的经验，EDID的前128字节更容易出错，因为一些工程师不熟悉HDMI规范的严格要求，而且大多数文章都是侧重于EDID扩展模块。 表1显示了EDID前128个字节中容易出错的部分。有关EDID前128个字节之后的CEA扩展模块设计的详细信息，