Кабель HDMI-VGA. Схема
Особенность данного конвертирования заключается в том, что по отношению к видео нужно осуществить обратное преобразование (в аналог), а аудиосигнал выделить в отдельный тракт. В статье приведена схема конвертера (переходника) HDMI-VGA и принцип работы этой схемы. Чтобы было понятней о чём идет речь, стоит сразу оговориться, что переходник HDMI-VGA состоит не из одних проводов. Кабель HDMI-VGA представляет собой схему на микросборке, которую не удастся «по-быстроляну» спаять на коленке. Преобразователь HDMI в VGA также «несложен», как и адаптер VGA-HDMI.
Функциональная схема переходника HDMI-VGA с выделением аудио сигнала представлена ниже (предполагается, что ресивер HDMI содержит внутренний EDID):
Как это работает
Конвертер HDMI-VGA ещё до получения желаемого сигнала 640×480p (или любого другого совместно поддерживаемого стандарта) должен в первую очередь обеспечить надлежащий контент EDID (данные идентификации дисплея) источнику HDMI.
Ресивер HDMI обычно хранит этот контент внутри, плюс следит за каналом plug-n-play (сигнализирующим, что дисплей подключён), а также получает, декодирует и интерпретирует поступающие потоки видео и аудио.
Поскольку поток HDMI объединяет в себе аудио, видео и данные, то HDMI-ресивер должен также позволить считывание вспомогательной информации, такой как цветовое пространство, видео стандарты и режимы аудио.
Большинство приёмников HDMI адаптируется к принимаемому потоку, автоматически преобразовывая любое цветовое пространство (YCbCr 4:4:4, YCbCr 4:2:2, RGB 4:4:4) в пространство RGB 4:4:4, как того требует видео ЦАП. Автоматическое преобразование цветового пространства (CSC) гарантирует, что на серверное устройство направляется правильное цветовое пространство.
Как только входящий поток HDMI обработан и декодирован в желаемый стандарт, он выдаётся через пиксельную шину на видео ЦАП и аудио кодеки. Обычно видео ЦАП имеет пиксельную шину RGB и входы тактовых импульсов без сигналов синхронизации. Сигналы HSYNC и VSYNC могут быть выведены через буфер на выход VGA и в итоге на монитор или другой дисплей.
Аудио поток HDMI может содержать различные стандарты, такие как L-PCM, DSD, DST, DTS, высокоскоростное аудио, AC3 и другие, сжатые или несжатые, битовые потоки. Большинство приёмников HDMI не видят проблемы в извлечении аудио любого стандарта, но возможна и дополнительная обработка.
В зависимости от серверного устройства предпочтительным может оказаться использование простого стандарта вместо сложного, что позволит легко преобразовать поток в аналоговый выход для звуковых колонок. Спецификация HDMI гарантирует, что все устройства поддерживают, по крайней мере, 32 кГц, 44.1 кГц, и LPCM 48 кГц.
Таким образом, важно сформировать такие EDID, которые соответствуют и аудио возможностям преобразователя HDMI2VGA, извлекающего аудио, и исходным возможностям дисплея VGA. Это может быть сделано с помощью простого алгоритма, который извлекает контент EDID из VGA дисплея по каналу обмена данных с монитором (DDC).
Считываемые данные должны быть обработаны и проверены с тем, чтобы убедиться, что монитор не разрешает более высокочастотные режимы, нежели чем те, что поддерживаются HDMI Rx или видео ЦАП (приведены в нижеследующей таблице).
Список EDID может быть расширен дополнительным блоком CEA, перечисляющим аудио возможности, чтобы отразить, что переходник HDMI-VGA поддерживает только аудио стандарт линейной PCM. Обработанные таким образом данные EDID, содержащие все блоки, могут быть предоставлены источнику HDMI. Последний должен прочесть заново данные EDID от преобразователя после сигнала канала горячего обнаружения (часть кабеля HDMI).
Для управления всей схемой считывания EDID VGA, программирования HDMI Rx и аудио ЦАП (или кодека) может использоваться простой микроконтроллер или процессор. Управление видео ЦАП обычно не требуется, так как они не имеют портов контроля, таких как I2C или SPI. Перечень изменений, необходимых для кабеля HDMI-VGA, сведём в таблицу:
Изменение
Причина
Соображения по защите контента
Поскольку аналоговый разъём VGA не обеспечивает защиту контента, то автономные преобразователи не должны допускать расшифровки защищённых данных, иначе это позволило бы конечному пользователю иметь доступ к необработанным цифровым данным.
С другой стороны, когда схема является неотъемлемой частью большего устройства, её можно использовать, пока не разрешается пользователю получить доступ к незашифрованному видеопотоку.
Пример схемы
Проектирование конвертера HDMI-VGA не будет слишком сложным; с помощью ADV7611 (маломощный 165-МГц HDMI приёмник) и ADV7125 (тройной 8-битный 330-МГц видео ЦАП) можно создать высоко интегрированный видео тракт, функциональная схема которого описана выше.
Ресивер поставляется с встроенным внутренним EDID, схемой распознавания горячего подключения, автоматическим CSC с RGB 4:4:4 на выходе (независимо от полученного цветового пространства), и компонентным блоком обработки, позволяющим регулировать яркость и контрастность, так же как и согласовывать сигналы синхронизации.
Стерео аудио кодек SSM2604 с низким энергопотреблением позволяет декодировать I2S поток и выводить его с произвольным уровнем через ЦАП. Аудио кодек не требует внешнего чипа, а источник синхронизации может быть получен по каналу MCLK ADV7611, и для конфигурирования потребуется лишь пара записей.
Управление всей системой, включая обработку EDID, улучшение цвета, пользовательский интерфейс с кнопками, ползунками и ручками, может осуществлять простой микроконтроллер, такой как ADuC7020 – прецизионный аналоговый микроконтроллер со встроенным тактовым генератором.
Выводы
С помощью аудио и видео компонентов, а также микроконтроллера от Analog Devices можно реализовать высокоинтегрированный конвертер HDMI-VGA (HDMI2VGA), запитываемый через разъём HDMI.
Кабель (переходник) HDMI-VGA наглядно демонстрируют, что приложения, использующие технологию HDMI, очень просто реализовать на основе компонентов ADI. Сложность системы HDMI увеличивается в том случае, если устройства должны работать в качестве повторителя HDMI, как это требуется при обработке протокола HDCP вместе со всем деревом HDMI. Никакой конвертер не использует конфигурацию ретранслятора HDMI.
Такие приложения, как видео ресиверы (дисплеи), видео генераторы (источники) и видео конвертеры требуют относительно небольшой стек программ и, следовательно, могут быть реализованы быстрым и простым способом.
https://01010101.ru/kommutaciya/kabel-hdmi-vga-sxema.html Переходник HDMI-VGA. Схема 2016-05-06T17:41:10+03:00 Алексей Касьянов Коммутация коммутация Особенность данного конвертирования заключается в том, что по отношению к видео нужно осуществить обратное преобразование (в аналог), а аудиосигнал выделить в отдельный тракт. В статье приведена схема конвертера (переходника) HDMI-VGA и принцип работы этой схемы. Чтобы было понятней о чём идет речь, стоит сразу оговориться, что переходник HDMI-VGA состоит. Алексей Касьянов Алексей Касьянов Editor Оцифровка видео аудио фото
Интерфейсы DVI-D и VGA: особенности разъёмов, совместимость, можно ли сделать переходник своими руками
Несмотря на рост популярности HDMI и других современных интерфейсов, VGA всё ещё актуален и применяется для передачи видеоданных чаще всех. Стандарт Video Graphics Array, выпущенный IBM, сегодня, как и тридцать лет назад используют в мониторах и видеоадаптерах. При необходимости подключить монитор с аналоговым разъёмом к новой видеокарте, транслирующей цифру, используют переходники DVI VGA. На деле такие устройства не всегда работают, поскольку здесь встаёт вопрос совместимости, потому специалисты рекомендуют вместо переходников применять конвертеры сигнала.
Особенности разъёмов DVI-D и VGA
Интерфейсы будут серьёзно отличаться как методом передачи и обработки сигнала, так и разъёмами. В чём разница между двумя стандартами DVI и VGA понятно даже из определений.
Digital Visual Interface (DVI) являет собой цифровой интерфейс, позволяющий передавать видеоизображения на цифровые устройства, как правило, это видеокарта — монитор. Портом DVI оснащают поддерживающие технологию девайсы, её применение обеспечивает получение картинки в лучшем качестве.
В случае с модификацией DVI-D передаётся исключительно цифровой видеосигнал, тогда как аналоговый канал отсутствует, а современные GPU-модули оборудуются именно таким интерфейсом. При этом не все спешат полностью обновить технику, а несовместимость технологий создаёт очевидные проблемы для владельцев мониторов с VGA, возникает необходимость в приобретении преобразователей.
Поскольку модификации DVI отличаются между собой, разъёмы могут быть следующих типов:
- DVI-A —обеспечивает передачу только аналогового сигнала.
- DVI-I — применяется как для отправки данных в цифровом виде, так и аналоговом формате (в наличии оба канала, независящие друг от друга, работающие попеременно — решение о передаче данных черед тот или иной канал принимается устройством).
- DVI-D —предназначен для передачи исключительно цифрового сигнала.
Отличаются версии стандарта ещё и по количеству каналов (Dual Link в названии говорит о наличии двух цифровых каналов, Single Link — реализован только один канал), что напрямую влияет на пропускную способность.
Стандарту Video Graphics Array уже ни один десяток лет, это аналоговый интерфейс 1987 года разработки, которым оснащались мониторы компьютеров и видеокарты. С появлением ЖК-мониторов возникла необходимость дважды конвертировать видеосигнал, что стало нецелесообразным, в результате чего аналоговый сигнал было решено исключить из цепочки.
Максимальное качество при передаче видеосигнала через VGA — HD, так что формат Full HD или 3D-файлы не будут воспроизводиться, поэтому спецификация считается уже морально устаревшей, несмотря на то, что пока ещё остаётся популярной среди пользователей. Максимальное разрешение, которое достигается с аналоговым интерфейсом, составляет всего 1280х1024 пикселя, что было неплохо 20 лет тому назад, сегодня же более актуален цифровой формат, позволяющий получить картинку с разрешением 2560х1600 пикселей.
Интерфейс VGA может быть следующих типов:
- DDC1 — передача обеспечивается в одну сторону. Видеоадаптер определяет данные и идентифицирует присоединённый монитор DDC.
- DDC2 — осуществляется обмен информацией в обе стороны, монитором транслируются данные, компьютером подстраиваются параметры для подключённого устройства.
- E-DDC — самая продвинутая вариация. Данные о подключённом устройстве сохраняются в памяти интерфейса.
Распиновка разъёма VGA
Распиновка разъёма DVI-D (Dual Link)
Проблемы совместимости
Приобретая новую видеокарту, у обладателя монитора старого образца сразу же возникает вопрос, как подключить DVI-D к VGA. Первым делом пользователь, видя разительные отличия разъёмов, приобретает переходник, однако не всегда такое решение помогает справиться с проблемами несовместимости.
Так, отсутствие контактов C1-C4 на DVI-D (4 прямоугольных отверстия на разъёме) обуславливает отсутствие возможности трансляции аналогового сигнала. Глядя на распиновку, можно сразу определить, что к старому средству вывода изображения современный видеоадаптер не подходит и даже при условии отправки монитором сигнала шанс, что картинка появится, минимален.
Распиновка, которая поддерживает передачу с DVI на VGA
Подключение VGA монитора к видеокарте DVI-D может осуществляться посредством специального устройства, конвертирующего сигнал.
Решение вопроса
Исходя из распиновки, стоит понимать, что даже сделав DVI-D/VGA переходник своими руками, мы не получим изображение на экране, поскольку преобразование видеосигнала не осуществляется путём распайки. Появление картинки может означать, что видеоадаптером всё же поддерживается аналоговая передача, то есть перед вами DVI-I или A.
Несмотря на несовместимость технологий, подключить VGA к DVI-D всё же возможно, поскольку информацию можно не только передавать, а и преобразовывать. Так, подключение реализуется посредством устройства, называемого преобразователем или конвертером. Хотя приспособление внешне может напоминать простой переходник, в отличие от него, здесь имеется дополнительный модуль. Многим моделям прибора также требуется отдельное питание, да и стоить преобразователь будет значительно дороже, но экономить на нём не стоит, поскольку такой подход может стать причиной некорректности подключения.
Задачей конвертера является конвертирование цифры в аналоговый сигнал, что позволяет отправить данные с современного GPU-модуля на устаревшую модель устройства вывода изображения, включая также телевизоры и проекторы. При этом девайсы чаще всего оборудованы более продвинутым разъёмом HDMI, также работающим с цифрой, потому проблем с подключением видеокарты возникать не должно. В таком случае в дополнительном использовании адаптеров нет необходимости.
Рекомендуем при выборе конвертера учитывать возможную несовместимость с техникой и необходимость в организации отдельного питания. Аудио передаётся посредством дополнительного кабеля, поскольку речь при использовании вышеописанных технологий идёт исключительно о трансляции видеосигнала. Если длина шнура, соединяющего компьютер и монитор или телеприёмник, составляет менее 1,5 метра, подключать к источнику питания не является обязательным условием. Кроме того, в идеале лучше, если частота средства вывода и преобразователя совпадала. Если же диагональ дисплея будет свыше 40 дюймов, на дисплее могут возникнуть полосы.
