Горячая замена монитора HDMI / DVI и принцип обнаружения (HPD)
Поделитесь учебником по искусственному искусству моего учителя! Нулевой фундамент, легко понять!http://blog.csdn.net/jiangjunshow
Вы также можете перепечатать эту статью. Делитесь знаниями, приносите пользу людям и осознайте великое омоложение нашей китайской нации!
Функция HDMI (19-контактный) / DVI (16-контактный) — это обнаружение с помощью «горячей» замены (HPD), этот сигнал будет использоваться в качестве основы для того, отправляет ли хост-система сигнал TMDS на HDMI / DVI. HPD — это сигнал обнаружения, отправляемый с монитора на хост-компьютер. Функция обнаружения «горячей замены» заключается в том, что когда цифровой дисплей, например монитор, подключен или отключен от хоста компьютера через интерфейс DVI, хост компьютера может обнаружить это событие через вывод HPD HDMI / DVI и ответить. Что касается передачи сигналов, HDMI полностью совместим с DVI, но интерфейс интерфейса отличается: ниже в качестве примера используется HDMI для описания принципа и реализации HPD. На следующем рисунке показана схема интерфейса HDMI и DVI.
HDMI, HDCP and EDID Explained
Схема интерфейса HDMI (слева) и DVI (справа)
1. Монитор подключен через HDMI
Когда хост-компьютер обнаруживает, что дисплей подключен к хост-компьютеру через вывод HPD интерфейса HDMI, система графического дисплея (графическая карта) на хосте отправляет сигнал, запрашивающий компьютер прочитать канал данных DDC дисплея (шина DDC I2C) в интерфейсе HDMI Возьмите данные EDID (расширенные идентификационные данные дисплея), хранящиеся в памяти DDC монитора.Если обнаружено, что диапазон рабочих режимов монитора совместим с графической картой, хост-система может активировать схему передачи сигнала TMDS (цепь передачи цифрового видеосигнала) графической карты.
2. Дисплей отключен от HDMI
Когда хост-компьютер обнаруживает, что интерфейс HDMI дисплея отключен от хост-компьютера через вывод HPD, система графического дисплея (графическая карта) на хосте отправляет сигнал, информирующий операционную систему компьютера, о прерывании схемы отправки сигнала TMDS видеокарты (установленной на графической карте) работа.
3. Требование компьютера к сигналу HPD
Когда графическая карта на хосте компьютера обнаруживает, что напряжение на выводе HPD интерфейса DVI больше 2 В, определяется, что дисплей подключен к хосту через интерфейс DVI: когда обнаруживается, что напряжение на выводе HPD меньше 0,8 В, определяется, что DVI между дисплеем и хостом Соединение было разорвано.
4. Реализация сигнала HPD
Показать периферийную карту HPD и PWR
Как показано на рисунке выше, когда компьютер подключен к дисплею через интерфейс HDMI, хост подает напряжение + 5 В на память DDC (память данных EDID) дисплея через 18-й вывод HDMI (PWR_CON_PIN18) для подачи питания на память DDC, гарантируя, что даже если дисплей не включен, компьютер Хост также может считывать данные EDID через интерфейс HDMI.
How To Fix A non-HDCP Compliant Device Has Been Detected HDMI
После включения хоста он генерирует 5V_SYS и подает питание на дисплей через контакт 18. В это время после того, как дисплей получает напряжение 5 В, HPD 19-го контакта интерфейса HDMI переключается на высокий уровень через внутреннюю цепь и приводит в действие Q1 для включения CE, что также вызывает изменение HPD_GPU. Высокий уровень, когда хост (контроллер видеокарты) обнаруживает высокий уровень HPD, он определяет, что дисплей подключен к хосту через HDMI и через 15-й и 16-й штырьковые каналы DDC интерфейса HDMI ( I2C ) Считайте данные EDID на дисплее и включите схему отправки сигналов TMDS в видеокарте хоста.
Когда соединение HDMI между дисплеем и хостом отключено, сигнал HDP на стороне хоста низкий, и схема передачи сигнала TMDS в графической карте хоста перестает работать.
Дополнительно:
1. DDC — это стандарт шины для связи между дисплеем и главным компьютером, и его полное название: DISPLAY DATA CHNNEL. Его основная функция заключается в отображении на дисплее информации о электронных файлах, такой как диапазон частот линии, производитель, дата производства, серийный номер продукта, модель продукта, стандартный режим отображения и его параметры, поддерживаемая стандартная категория DDC, EDID. Информация о версии и т. Д. Стандартная шина DDC высокого уровня также позволяет главному компьютеру напрямую настраивать основные параметры дисплея, такие как яркость, контрастность, величина поля линии, центральное положение поля линии, параметры цветовой температуры и т. Д.
2. Стандарт данных EDID: EDID (расширенный стандарт данных идентификации дисплея) — это стандартная информация о данных, которую дисплей передает на главный компьютер через DDC, и до сих пор она была выпущена для третьей версии, EDID версии 3, с EDID версии 1.0 и ревизии 0 впереди. EDID версия 1, редакция 1, EDID версия 2, редакция 0, EDID версия 2, редакция 1 и другие версии. В соответствии с объемом данных данных, EDID делится на 128 байт и 256 байт. В будущем может появиться новая версия EDID с большим количеством информации данных.
3. TMDS — это аббревиатура для минимизации передачи дифференциальных сигналов.
Silicon Image начал продвигать свою собственную стандартную минимизированную разностную сигнализацию передачи (TMDS) для индустрии дисплеев в виде соединений с панелями, цифрового визуального интерфейса (DVI) и мультимедийного интерфейса высокой четкости (HDMI). В этом случае передающая сторона смешивает более продвинутый алгоритм кодирования с пониженными характеристиками электромагнитных помех на медном проводе, так что принимающая сторона имеет надежные характеристики восстановления тактового сигнала.
HPD (Hot Plug Detection), предназначенный для реализации горячего подключения пары HDMI-соединений. Проще говоря, когда отправляющая сторона обращается к принимающей стороне, принимающая сторона ответит на сигнал HPD передающей стороне, а затем отправляющая сторона запустит канал DDC и прочитает информацию EDID принимающей стороны, а затем выполнит взаимодействие HDCP. , Видео и аудио работают нормально, в противном случае соединение не будет установлено, и разные системы будут обрабатываться по-разному.
Например, если информация EDID не поддерживает HDMI, отправитель отправляет только видеоинформацию, но не аудиоинформацию.В настоящее время HDMI эквивалентен только DVI, а если сертификация HDCP не прошла успешно, в некоторых системах будут отображаться снежинки и шум. Система будет уменьшена с высокого разрешения (1080I, 720P) до низкого разрешения (480I, 480P) и вывода. Таким образом, HDTV больше не будет HD, но станет обычным SD.
An Important element to proper interpretation of EDID is «Hot Plugging». The following presents a recommendation for achieving consistent results during a Hot Plugging event.
DVI 1.0 define a HPD signal function that indicates to the host whether a monitor is connected. HPD is designed to be powered by the DDC +5V coming from the host, and to be independaent of whether the monitor is powered or not. In this way, a host device can detect the monitor and read its characteristics from EDID without the monitor being powered. On a PC, this feature allows the system to load the correct display configuration without delaying the boot process.
In short, in this context, HPD serves as an indication that the EDID is available to be read, however HPD may also have alternative uses. It does no imply any other state of readiness. The relevant definitions from the DVI 1.0 specification are:
a. HPD — Signal is driven by monitor to enable the system to identify the presence of a monitor;
b. The monitor is required to provide a voltage of greater than +2.4V on the HPD pin of the connector only when the EDID data structure is available to be read by the host.
Implementation Notes: As an example for hot plug support, a simple monitor implementation of HPD support could be a pull up resistor to the EDID power supply. After HPD goes active, the host is only expected to read EDID and determine that a valid display mode is available and supported.
Note — Whenever the EDID information in a device changes for any reason(e.g. if the EDID was updated, or is capable of dynamically changing its information content), the receiving device pulses HPD low for at least 100ms. This recommendation follows from the HDCP repeater implementation requirement that HDCP repeater pulse HPD low for at least 100ms to indicate the connection of new device or disconnection of an existing one.
Источник: russianblogs.com
Интерфейсы HDMI и Display Port.
Интерфейс HDMI служит для передачи несжатого видеосигнала в формате HD и несжатого многоканального звука по одному кабелю (рис. 1).
Рис. 1. Интерфейс HDMI
Форм-фактор DVI-разъема уже отвечал требованиям компьютерных устройств, но поставщикам бытовой техники нужны более дружественные пользователю соединители меньших размеров. В результате крупные производители бытовой электроники (Silicon Image, Hitachi, Philips, Sony, Toshiba и др.) уже в декабре 2002 года выпустили первую версию стандарта мультимедийного интерфейса высокого разрешения (High-Definition Multimedia Interface, HDMI). Он стал первым полностью цифровым интерфейсом для передачи несжатых потоков как видео-, так и аудиоданных. HDMI обратно совместим с DVI и обеспечивает передачу по цифровому кабелю видеоданных и до восьми каналов звукового сопровождения (с сжатием или без сжатия, с качеством 24 бит/192 кГц).
В первых версиях HDMI-проекта аудиосигнал модулировал тактовый сигнал, сейчас перенос аудиоданных выполняется в интервалах «островков данных», т.е. в периоды гашения обратного хода строчной и кадровой разверток. Чтобы интерфейс HDMI-стандарта мог использоваться не только ПК, предусмотрена поддержка как RGB-формата, так и формата компонентного видео 4:4:4 (8 бит, 8 бит, 8 бит) и 4:2:2 (12 бит, 6 бит, 6 бит). HDMI поддерживает три протокола кодирования – 8В/10В для видео, допускающего случайно потерянный разряд; 4В/10В для аудиосигнала и 2В/10В для наиболее важных данных управления. Интерфейс обеспечивает автоматическую настройку телевизора на воспроизведение широкоформатной и стандартной картинки, а также возможность отличать данные DVD-диска и диска Blu-Ray. Стандарт допускает передачу данных без потерь по кабелю длиной до 20 м (максимальная длина кабеля для стандарта DVI – 15 м).
HDMI постоянно развивается. Сегодня насчитывается уже несколько его версий. Каждая версия использует одни и те же аппаратные спецификации и кабель, но отличается пропускной способностью и видом информации, которую можно передавать через HDMI. Так, версия V1.2a уже поддерживала стандарты централизованного управления устройствами – Consumer Electronics Сontrol (CEC), что позволяет обмениваться командами и управляющими сигналами между всеми участниками связи, поддерживающими HDMI CEC.
В версии HDMI v.1.3 были улучшены основные характеристики интерфейса, предусмотрена поддержка пока еще не представленных на рынке устройств. Например, HDMI 1.3 поддерживал передачу видеосигналов с глубиной цвета 48 бит, что позволяет выводить на экран более 69 млн. оттенков.
Большинство же современных телевизоров отображает только 24-бит, а то и 16-бит цвет (т.е. в лучшем случае 16,7 млн. оттенков цвета). Если HDMI 1.0 поддерживает максимальную скорость 4,95 Гбит/с, то HDMI 1.3 – уже 10,2 Гбит/с. Такая пропускная способность выше современных требований к цифровому интерфейсу: 4,9 Гбит/с, что достаточно для передачи видеоинформации с разрешением 1080 линий с прогрессивной разверткой (1080p) На тот день это было самое высокое разрешение для видео высокой четкости. Обеспечиваемая HDMI 1.3 пропускная способность, а также возможность обнаружения ошибок и кодирования поправок позволяли увеличить разрешение изображения и получать так называемый глубокий цвет (до 30, 36 и 48 бит, или 10, 12 и 16 бит/составляющую цвета в RGB- или YCbCr-форматах), повышается и скорость передачи кадра. К достоинствам версии HDMI 1.3 относятся:
— расширение цветового диапазона экрана благодаря поддержке цветового стандарта следующего поколения xvYCC (eXtended Video YCC, расширенного видеоформата YCbCr);
— поддержка автоматической синхронизации звука;
— поддержка форматов цифрового звука Dolby TrueHD и DTS-HD (форматы, используемые в дисках HD-DVD и Blu-ray). Возможна и передача несжатого аудиопотока, предусмотренного в ранних версиях HDMI;
— система автоматической синхронизации звука и видео Lip Synch*, позволяющая компенсировать в домашнем кинотеатре задержки между аудио- и видеосигналами;
— наличие нового мини-разъема Type C для цифровых фотоаппаратов и видеокамер.
Стандарт HDMI 1.3 со столь высокими характеристиками нужен для камер, компьютеров, игровых консолей. То значение, которое любители консольных и компьютерных игр придают высокой скорости передачи кадра, неоспоримо.
Современные видеокамеры легко записывают изображение с высокими разрешением и динамическим диапазоном, а компьютеры легко формируют и выводят такое изображение на монитор. Дисплеи также постоянно совершенствуются, обеспечивая воспроизведение все более высококачественного изображения. Они уже работают не только с традиционными источниками видеосигнала. С реализацией спецификации HDMI 1.3 канал между источником и дисплеем не ограничивает возможности системы.
Рассмотрение стандарта HDMI не будет полным без упоминания возможности управления правами доступа к цифровым данным (Digital Rights Management, DRM). Один из вариантов системы DRM –протокол защиты высококачественного цифрового контента (High-Bandwidth Digital Content Protection, HDCP). Основная функция HDCP – защита несжатых данных от копирования.
Протокол позволяет в зависимости от конкретного случая устанавливать разные уровни защиты и не ограничивает свободу обращения с видеоданными в пределах одобренных действующим законодательством рамок. Под жесткий запрет подпадают такие действия, как копирование программ со снятой защитой, получение незащищенного цифрового потока или аналогового видеосигнала высокого разрешения. Разрешены повторители и разветвители сигнала, но при этом они должны «обменяться паролями» друг с другом и получать взаимное разрешение на взаимодействие, что возможно только в том случае, если все устройства HDCP-совместимы. Хотя протокол HDCP и предусмотрен в HDMI (как и в DVI), он все же является опцией. Его реализация требует дополнительных лицензионных отчислений.
Наиболее распространенные претензии, предъявляемые к протоколу HDCP, – невозможность соединения HDMI трансивера (компьютера, DVD-плеера, телевизионной приставки set-top box и т.п.) с цифровым дисплеем (ЖКИ, плазменной панелью, проектором и т.п.) через промежуточное устройство. В то же время, они отлично работают при непосредственном соединении. Вызывают нарекания и возможность нестабильной работы при переключении на другой трансивер и затем возврате к прежнему. Основная причина этих проблем – нарушение предполагаемого постоянного «рукопожатия» между источником и приемником сигнала, которое источник видеосигнала рассматривает как нарушение системы DRM и соответствующим образом реагирует на него. Для восстановления нормальной работы системы используются такие «уродливые» меры, как отсоединение и повторное соединение разъемов.
Display Port.
При поддержке ряда компаний ассоциация VESA разработала быстрый компактный интерфейс, названный DisplayPort. Новый интерфейс предусматривает объединение аудио-, видео- и управляющих данных в пакеты, подобные пакетам в сетях передачи данных. Каждый канал связи интерфейса рассчитан на одну, две или четыре линии передачи дифференциальных сигналов.
При этом отдельной линии передачи тактового сигнала нет (см. рис. 2). Тактовый сигнал включен в поток данных с 8В/10В кодированием. Это облегчает синхронизацию данных, поскольку на высоких частотах раздельно передаваемых данных и сигналов синхронизации возникают фазовые смещения, которые зависят от типа и длины интерфейсного кабеля.
Скорость передачи одной дифференциальной пары составляет 1,62 или 2,7 Гбит/с. Глубина цвета – от 6 до 16 бит. При этом допускается независимое масштабирование глубины цвета, разрешения, частоты кадра, объема дополнительных данных (например, аудиоданных и DRM).
Так, при пропускной способности одной линии 2,7 Гбит/с можно реализовать глубину цвета 30 бит/пиксел для YCrCb формата 4:4:4 с разрешением 1080p и скоростью 60 кадров/с или 18 бит/пиксел – для RGB-формата с разрешением 1060p и скоростью 18 кадров/с. Предусмотрен и вспомогательный полудуплексный двунаправленный канал с пропускной способностью 1 Мбит/с и максимальной задержкой 500 мс. Он предназначен для выполнения операций квитирования связи и обмена соответствующими данными между источником и приемником.
Максимальная скорость передачи данных интерфейса DisplayPort по кабелю, внешне мало отличающемуся от обычного USB-кабеля, составляет 10,8 Гбит/с, что соответствует разрешению 2560×1600 пикселов (WQXGA). Правда, при этом не рекомендуется использовать кабель длиной более 3 м. Но если достаточно разрешения 1080p, вход и выход можно разносить на 15 м.
Рис. 2. Display Port
Версия DisplayPort v.1.0 уже поддерживала технологию защиты данных компании AMD – DPCP (DisplayPort Content Protection), в основе которой лежит 128-бит AES-шифрование. Предусмотрены также полная аутентификация и установление ключа для каждого сеанса связи. Существует и независимая система отмены сеанса. Эта часть стандарта лицензируется.
Она помогает устанавливать расстояние между приемником и передатчиком с тем, чтобы не допустить пересылку данных дальним несанкционированным пользователям. Версия DisplayPort 1.1, выпущенная еще в апреле 2007 года, поддерживала протокол HDCP, а также позволяла применять волоконно-оптический кабель вместо медного и тем самым увеличить расстояние между источником и воспроизводящим устройством без ухудшения качества изображения. Версия DisplayPort 2.0 — с повышенной пропускной способностью и дополнительными функциями.
Интерфейсы DisplayPort предназначены для графических контроллеров ПК, мониторов и панелей ноутбуков. DisplayPort можно использовать и для подключения плазменных панелей, ЖК- и ЭЛТ-мониторов, а также проекционных дисплеев к источникам видеосигнала (например, компьютерам или DVD-плеерам).
Дисплей Порт состоит из главной линии связи (Main Link), вспомогательного канала (Aux Chennel), и «горячего» канала (Hot Plug Detect). Главная связь — однонаправленный, с высокой пропускной способностью и низким временем ожидания, канал используемый для транспорта изохронных потоков данных, типа несжатого видео и аудио. Вспомогательный Канал (AUX CH) — полудуплексный двунаправленный канал, используемый для связи по управлению и для управления устройством (для того, чтобы передать управление и принять информацию о состоянии). Сигналы «горячего» канала (HPD) служат запросами на прерывание от устройств.
Источник: al-tm.ru
Как работает решение «из коробки»: HDMI-источники – на VGA-дисплее
Представьте себе такую ситуацию: собрались посмотреть любимый фильм на DVD/Blu-ray или передачу по спутниковому ТВ, но вот незадача… есть только дисплей или проектор с разъемом VGA. Такое случается. Не дома, конечно, скажем, в офисе, в командировке или на объекте. Так или иначе, выпала свободная минутка, а тут такое.
Собственно, вариантов не так много. Либо заняться чем-то еще, либо преобразовывать цифровой сигнал в аналоговый. Что с легкостью и делает бокс HDF1 Nano GX. С ним вы подключите ресивер, приставку или проигрыватель к любому старому монитору или проектору (в тех же учебных заведениях до сих пор полно моделей с VGA).
Прибор радует двумя вещами: во-первых, он действительно компактный (ШхГхВ 57x35x19 мм), а во-вторых, работает «из коробки» (Plughttps://www.ixbt.com/live/tv/kak-rabotaet-reshenie-iz-korobki-hdmi-istochniki-na-vga-displee.html» target=»_blank»]www.ixbt.com[/mask_link]