CN104394347A - 一种强制hdmi接口输出视频信号的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种强制HDMI接口输出视频信号的装置和方法,包括:电源电路、模拟EDID电路、HDMI插头电路;电源电路的核心是将5V电压转换为3.3V电压的电压调节芯片;模拟EDID电路的核心是存储有EDID信息的存储芯片;插头电路的核心是插接在HDMI信源设备的HDMI插座上的HDMI19针插头。本发明使用HDIM自带的5V电源驱动电源调节芯片产生3.3V供电电源,驱动模拟EDID电路,输出EDID模拟信号,同时用5V和3.3V电源上拉HPD引脚和各个TMDS引脚的电压,模拟一个HDMI接收设备,使用户在只接一台显示器的情况下能够使用IntelQuickSyncVideo技术和独立显卡的各项功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种强制HDMI接口输出视频信号的装置和方法,是一种电子装置和方法,是一种用于数字视频处理的电路和方法。
背景技术
第二代的Intel Core处理器内置了Intel Quick Sync Video(Intel高速影像同步转文件)硬件加速技术,可以在数分钟内完成以往需要数小时才能完成的视讯作业。该技术是内嵌在Intel的核芯显卡中,并且必须在核芯显卡连接显示器之后,才能启动和被调用,这样用户只有外接两个显示器才能同时使用Intel Quick Sync Video技术和独立显卡的各项功能,造成不必要的浪费。
发明内容
为了克服现有技术的问题,本发明提出了一种强制HDMI接口输出视频信号的装置和方法。所述的装置和方法可以使HDMI 信源设备强制输出视频信号,相当于虚拟了一个拥有HDMI接口的HDMI接收设备。将所述的装置安装到核芯显示卡的HDMI接口上,就能起到一个虚拟显示器的功能。
本发明的目的是这样实现的:一种强制HDMI接口输出视频信号的装置,包括:电源电路、模拟EDID电路、HDMI插头电路;所述的电源电路的核心是将5V电压转换为3.3V电压的电压调节芯片;所述的模拟EDID电路的核心是存储有EDID信息的存储芯片;所述的插头电路的核心是插接在HDMI信源设备的HDMI插座上的HDMI 19针插头,所述的HDMI 19针插头的HPD引脚通过1K电阻与+5V POWER引脚连接;所述的电源电路输出的3.3V电压通过各个TMDS引脚的限流电阻与各个TMDS引脚连接;所述的电源电路为模拟EDID电路和HDMI插头电路提供3.3V电源支持。
进一步的,所述的存储芯片是带电可擦可编程存储芯片EEPROM。
进一步的,所述的EEPROM的型号为:24C02。
进一步的,所述的电压调节芯片的型号为:LM1117。
一种使用上述装置的强制HDMI接口输出视频信号的方法,所述方法的步骤如下:
获取电源的步骤:从HDMI 19针插头的+5V POWER引脚中获取+5V电源;
上拉HPD电压的步骤:将+5V电源引入HDMI 19针插头的HPD引脚,上拉HPD引脚的电压;
电压调节的步骤:在将+5V电源引入HPD引脚的同时将+5V电源引入电源电路,转换为3.3V电压,供模拟EDID电路使用;
上拉TMDS电压的步骤:用电源电路输出的3.3V电压上拉HDMI 19针插头上各个TMDS_CLK和各个TMDS_DATA的电压,形成模拟HDMI接收设备的电压;
发出模拟EDID信息的步骤:模拟EDID电路获得3.3V电源后,通过HDMI DDC通道发送EDID信息至HDMI 19针插头的EDID_SCL和EDID_SDA引脚上;
获得Intel高速影像同步转文件功能的步骤:HDMI信源设备检测到HPD引脚的+5V电压和接收到EDID信息之后,HDMI信源设备会检测TMDS_CLK和TMDS_DATA信号电压是否被上拉来确定外接的HDMI接收设备是否准备就绪,如果检测到TMDS_CLK和TMDS_DATA信号已经被上拉到3.3V,则HDMI信源设备就会认为外部的HDMI接收设备已经正确接入,就会正常输出HDMI视频信号,这样就可以启动并调用Intel Quick Sync Video的功能。
本发明产生的有益效果是:本发明使用HDMI自带的5V电源驱动电源调节芯片产生3.3V供电电源,驱动模拟EDID电路,输出EDID模拟信号,同时用5V和3.3V电源上拉HPD引脚和各个TMDS引脚的电压,模拟一个HDMI接收设备,使用户在只接一台显示器的情况下能够使用Intel Quick Sync Video技术和独立显卡的各项功能,有效的简化设备的配置,降低成本。将所述的装置插接到核芯显示卡的HDMI接口上,就能起到一个虚拟显示器的功能,可以启动并调用Intel Quick Sync Video的功能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的实施例一所述装置的原理框图;
图2是本发明的实施例一所述装置的电路原理图;
图3是本发明的实施例五所述方法的工作过程示意图。
具体实施方式
实施例一:
本实施例是一种强制HDMI接口输出视频信号的装置,如图1所示。本实施例包括:电源电路、模拟EDID电路、HDMI插头电路;所述的电源电路的核心是将5V电压转换为3.3V电压的电压调节芯片。所述的模拟EDID电路的核心是存储有EDID信息的存储芯片。所述的插头电路的核心是插接在HDMI信源设备的HDMI插座上的HDMI 19针插头,所述的HDMI 19针插头的HPD引脚通过1K电阻与+5V POWER引脚连接;所述的电源电路输出的3.3V电压通过各个TMDS引脚的限流电阻与各个TMDS引脚连接;所述的电源电路为模拟EDID电路和HDMI插头电路提供3.3V电源支持。
本实施例所述装置是按照高清晰度多媒体接口规范1.4a规定的HDMI Source和Sink上电协商过程的协议,编写EDID程序,通过硬件电路来虚拟HDMI 接收设备,通过所述装置与HDMI信源设备的HDMI Source进行上电协商:
1.上拉HDMI Source的HPD信号到2V以上。
2.提供给HDMI Source以EDID信息。
3.上拉所有的TMDS信号到3.3V。这样就能实现虚拟一个HDMI接口的显示器设备的功能,强制HDMI接口输出视频信号。
因此,本实施例所述装置的电路设计采取了一些措施。
首先,用一个1K限流电阻将HDMI信源设备上输出的5V电源引至HPD引脚,以模拟HDMI接收设备上的5V电源。
其次,模拟EDID(扩展显示标识数据)信息,通过HDMI DDC(Display Data Channel)通道提供HDMI信源设备所需要的EDID信息。
HDMI信源设备的HPD引脚被上拉到+5V后,其就会通过HDMI DDC(Display Data Channel)通道尝试读取HDMI接收端的EDID信息,而本实施例所述装置自带了一个存储EDID信息的存储芯片,此时就会提供给HDMI信源设备EDID信息。
第三,上拉TMDS_CLK、TMDS_DATA0~TMDS_DATA 3信号。
HDMI信源设备接收到HDMI接收设备提供的EDID信息之后,HDMI信源设备会检测TMDS_CLK和TMDS_DATA信号是否被上拉来确定外接的HDMI接收设备是否准备就绪。本实施例所述装置对TMDS_CLK和TMDS_DATA信号进行上拉到3.3V,这样HDMI信源设备就会检测到这些TMDS信号都已经准备就绪,会认为HDMI接收设备已经正确接入,从而会输出合适的分辨率的视频信号给HDMI接收设备。
本实施例所述的装置的具体电路原理图,见图2所示,其电路分为三部分:
第一部分:电源电路。
U1和L1、C1、C2组成电源电路,将从HDMI 信源设备的+5V Power引脚取来的DC+5V电源转换为第二、三部分电路所需的DC+3.3V电源。
当本实施例所述装置接入HDMI信源设备时,+5V Power引脚直接与HDMI信源设备的+5V Power相连,从而直接获取到DC+5V。该电源有两个作用:一是直接用来上拉HDMI信源设备的HPD引脚(见第三部分),二是通过该电路可以转换为第二、三部分电路所需的DC+3.3V电源。
第二部分:模拟EDID(扩展显示标识数据)信息,提供HDMI信源设备通过HDMI DDC(Display Data Channel)通道读取的EDID信息。
该部分电路的U2是一个EEPROM,将预先编写好的EDID信息烧写到其中。这样当该设备接入HDMI信源设备后,首先将HDMI信源设备的HPD引脚上拉到+5V(见第三部分电路)。然后HDMI信源设备就会通过HDMI DDC(Display Data Channel)通道尝试读取本实施例所述装置上发出的HDMI接收端的EDID信息,而存储了EDID信息的U2就会提供给HDMI信源设备各种参数,包括制造商信息、最大图像大小、颜色设置、频率范围的限制等参数。
第三部分:上拉HPD和TMDS_CLK、TMDS_DATA0- TMDS_DATA 3信号。
经过第二部分电路之后,HDMI信源设备已经收到HDMI接收设备的EDID信息。接下来HDMI信源设备会检测TMDS_CLK和TMDS_DATA信号是否被上拉来确定外接的HDMI接收设备是否准备就绪,第三部分电路通过电路来对TMDS_CLK和TMDS_DATA信号进行上拉到3.3V,这样HDMI信源设备就会检测到这些TMDS信号都已经准备就绪,会认为HDMI接收设备已经正确接入,从而会输出合适的分辨率的视频信号给HDMI接收设备。
实施例二:
本实施例是实施例一的改进,是实施例一关于存储芯片的细化。本实施例所述的存储芯片是带电可擦可编程存储芯片EEPROM。
本实施例所述装置所使用的存储器,应当在失电情况下仍能保持其存储的信息不丢失。这样的存储器由多种形式,例如闪存等。但最为经济的存储器是EEPROM芯片。这种芯片有多种型号可选,如:图2中标出的24C02。
实施例三:
本实施例是实施例二的改进,是实施例二关于EEPROM的细化。本实施例所述的EEPROM的型号为:24C02。
实施例四:
本实施例是上述实施例的改进,是上述实施例关于电压调节芯片的细化。本实施例所述的电压调节芯片的型号为:LM1117。
实施例五:
本实施例是一种使用上述装置的强制HDMI接口输出视频信号的方法,所述方法的步骤如下,图3表示下述步骤的过程,为叙述方便,采用顺序叙述的方式,但并不能说明完全按照这个顺序进行,作为电子设备,往往很难说明哪个步骤在前,哪个步骤在后,因此,这里的顺序是大致的顺序,即便有一些颠倒,装置也可以顺利运行:
获取电源的步骤:从HDMI 19针插头的+5V POWER引脚中获取+5V电源。在通常的HDMI信源和接收设备中都具有各自的电源。但本实施例所述的装置中没有电源,因此需要使用信源设备中的电源。
上拉HPD电压的步骤:将+5V电源引入HDMI 19针插头的HPD引脚,上拉HPD引脚的电压。模拟HDMI接收装置的首要工作是:将HDMI信源设备上的HPD引脚施以2V以上的电压,这一点十分容易办到,只需将HDMI信源设备本身的5V电源引入HPD引脚即可。
电压调节的步骤:在将+5V电源引入HPD引脚的同时将+5V电源引入电源电路,转换为3.3V电压,供模拟EDID电路使用。将HDMI信源设备的5V电源通过电压调节芯片降到3.3V,供EEPROM和上拉TMDS使用。
上拉TMDS电压的步骤:用电源电路输出的3.3V电压上拉HDMI 19针插头上各个TMDS_CLK和各个TMDS_DATA的电压,形成模拟HDMI接收设备的电压。TMDS(最小化传输差分讯号,Transition Minimized Differential Signaling)包括两种主要讯号:时钟讯号CLK和数据讯号DATA。只要将其上拉至3.3V即可模拟这两种讯号。
发出模拟EDID信息的步骤:模拟EDID电路获得3.3V电源后,通过HDMI DDC通道发送EDID信息至HDMI 19针插头的EDID_SCL和EDID_SDA引脚上。模拟EDID信息包括:EDID数据头、制造商名称-产品编号-日期、EDID版本、基本显示颜色、显示颜色特征、确定的时序、标准的时序、详细的时序、扩展数据块的数量等。
获得Intel高速影像同步转文件功能的步骤:HDMI信源设备检测到HPD引脚的+5V电压和接收到EDID信息之后,HDMI信源设备会检测TMDS_CLK和TMDS_DATA信号电压是否被上拉来确定外接的HDMI接收设备是否准备就绪,如果检测到TMDS_CLK和TMDS_DATA信号已经被上拉到3.3V,则HDMI信源设备就会认为外部的HDMI接收设备已经正确接入,就会正常输出HDMI视频信号,这样就可以启动并调用Intel Quick Sync Video的功能。满足三个条件后,HDMI信源设备中的Intel Quick Sync Video功能就能正常使用,本实施例的目的达到了。
最后应说明的是,以上仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳布置方案对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案(比如整个装置的连接方式、阻容元件的选用、步骤的先后顺序等)进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种强制HDMI接口输出视频信号的装置,其特征在于,包括:电源电路、模拟EDID电路、HDMI插头电路;所述的电源电路的核心是将5V电压转换为3.3V电压的电压调节芯片;所述的模拟EDID电路的核心是存储有EDID信息的存储芯片;所述的插头电路的核心是插接在HDMI信源设备的HDMI插座上的HDMI 19针插头,所述的HDMI 19针插头的HPD引脚通过1K电阻与+5V POWER引脚连接;所述的电源电路输出的3.3V电压通过各个TMDS引脚的限流电阻与各个TMDS引脚连接;所述的电源电路为模拟EDID电路和HDMI插头电路提供3.3V电源支持。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述的存储芯片是带电可擦可编程存储芯片EEPROM。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述的EEPROM的型号为:24C02。
4.根据权利要求1-3之一所述的装置,其特征在于,所述的电压调节芯片的型号为:LM1117。
5.一种使用权利要求1所述装置的强制HDMI接口输出视频信号的方法,其特征在于,所述方法的步骤如下:
获取电源的步骤:从HDMI 19针插头的+5V POWER引脚中获取+5V电源;
上拉HPD电压的步骤:将+5V电源引入HDMI 19针插头的HPD引脚,上拉HPD引脚的电压;
电压调节的步骤:在将+5V电源引入HPD引脚的同时将+5V电源引入电源电路,转换为3.3V电压,供模拟EDID电路使用;
上拉TMDS电压的步骤:用电源电路输出的3.3V电压上拉HDMI 19针插头上各个TMDS_CLK和各个TMDS_DATA的电压,形成模拟HDMI接收设备的电压;
发出模拟EDID信息的步骤:模拟EDID电路获得3.3V电源后,通过HDMI DDC通道发送EDID信息至HDMI 19针插头的EDID_SCL和EDID_SDA引脚上;
获得Intel高速影像同步转文件功能的步骤:HDMI信源设备检测到HPD引脚的+5V电压和接收到EDID信息之后,HDMI信源设备会检测TMDS_CLK和TMDS_DATA信号电压是否被上拉来确定外接的HDMI接收设备是否准备就绪,如果检测到TMDS_CLK和TMDS_DATA信号已经被上拉到3.3V,则HDMI信源设备就会认为外部的HDMI接收设备已经正确接入,就会正常输出HDMI视频信号,这样就可以启动并调用Intel Quick Sync Video的各项功能。
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