表3. VGA2HDMI转换器需要的更改列表

由于HDMI流将音频、视频和数据合并在一起，因此HDMI Rx也必须支持回读辅助信息，如颜色空间、视频标准和音频模式等。多数HDMI接收器会自适应接收流，自动将任何颜色空间(YCbCr 4:4:4、YCbCr 4:2:2、RGB 4:4:4)转换为视频DAC要求的RGB 4:4:4颜色空间。自动颜色空间转换(CSC)确保将正确的颜色空间发送至后端器件。

输入HDMI流经过处理并解码为所需的标准后，便通过像素总线输出到视频DAC和音频编解码器。视频DAC通常具有RGB像素总线和时钟输入，但无同步信号。HSYNC和VSYNC信号可通过缓冲器输出到VGA输出，最终输出到监视器或其它显示器。

HDMI音频流可以承载许多不同标准，例如：L-PCM、DSD、DST、DTS、高比特率音频、AC3和其它压缩位流。多数HDMI接收器在提取音频标准方面没有问题，但进一步处理可能有问题。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

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。

关键词： HDMIHDMI-VGAVGA-HDMI转换