HDMI和VGA怎样实现互转？

1、HDMI的物理接口特性是什么?

答：HDMI(High Definition Multimedia Interface)是高清晰度多媒体接口。HDMI接口可以提供高达5Gbps的数据传输带宽，可以传送无压缩的音频信号及高分辨率视频信号。同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换，可以保证最高质量的影音信号传送。应用HDMI的好处是：只需要一条HDMI线，便可以同时传送影音信号，而不像现在需要多条线材来连接；同时，由于无线进行数/模或者模/数转换，能取得更高的音频和视频传输质量。对消费者而言，HDMI技术不仅能提供清晰的画质，而且由于音频/视频采用同一电缆 ，大大简化了家庭影院系统的安装。

2、 如何从硬件上理解HDMI协议? 从软件的角度如何理解HDMI协议?

答：硬件上对HDMI协议的理解为：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。在针脚上与之前的DVI兼容，只是采用了不同的封装形式，并增加了对HDCP的支持，提供了更好的DDC可选功能。

软件的角度对HDMI协议的理解为：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。

3、如何理解HDMI中的EDID数据内容及其所对应的含义?在编程中如何实现?

答：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。

       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。

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。

4、如何理解VGA和HDMI各自对应的时序?如何理解VGA对应的标准VESA的时序格式?如何理解HDMI对应的CEA-861标准的时序格式? 经常听人谈及的720P/1080P等等是针对什么标准的呢?

答：VGA 和 HDMI 的时序格式由上述两个标准设置组分别定义：VESA 和 CEA/EIA。VESA 时序格式的定义参见“VESA 监视时序和协同视频时序标准”；HDMI 时序格式的定义参见CEA-861。VESA 时序格式包括主要用于 PC 和笔记本电脑的标准，如 VGA、XGA、SXGA 等。CEA-861描述电视和增清/高清显示器所用的标准，如 480p、576p、720p 和 1080p 等。在这些时序格式中，只有 640 × 480p @ 60 Hz这一种格式是强制性的，为 VESA和 CEA-861 标准所共有。
720P/1080P是针对CEA-861标准的。

5、HDMI和VGA的相互转换最关键的内容是什么? 完成这种转换是通过一个什么东西(前文有提到)完成?

答：HDMI和VGA的相互转换最关键的内容是确保视频源发送的信号符合正确的视频标准。

完成这种转换是通过提供一个具有适当EDID内容的视频源来实现的。

6、HDMI和VGA转换的工作原理是什么? VGA到HDMI的转换,从硬件的角度考虑,需要哪些信号?这些信号是如何处理信号流的呢?

答：HDMI转VGA的工作原理是：HDMI2VGA 转换器首先必须向 HDMI 源提供适当的 EDID 内容，然后才能接收所需的 640 × 480p信号，或者视频源/显示器支持的其它常见标准。 HDMI Rx一般将 EDID内容存储在内部，处理热插拔检测线（表示显示器已连接），接收、解码并解读输入的视频和音频流。

VGA到HDMI的转换,从硬件的角度考虑,需要数据使能DE信号和HSYNC、VSYNC。

数据使能(DE)信号指示视频的有效区域。VGA ADC 并不输出此信号，它是 HDMI信号编码的强制要求。DE的逻辑高电平部分表示有效像素，或者说视频信号的可视部分。DE 的逻辑低电平部分表示视频信号的消隐部分。

 DE 信号对于产生有效 HDMI流至关重要。如果没有 DE信号，可以通过 HDMI发送器(Tx)来补偿，它能重新生成 DE信号。现代 HDMI发送器可以利用若干参数设置，如 HSYNC 延迟、VSYNC 延迟、有效宽度和有效高度等，确保兼容 HDMI信号传输。

HSYNC延迟定义从HSYNC前沿到DE前沿的像素数。 VSYNC延迟定义 VSYNC 和 DE 前沿之间的 HSYNC 脉冲数。有效宽度表示有效水平像素数，有效高度表示有效视频的行数。DE生成功能也可用于显示功能，例如使有效视频区域处于屏幕的中央。

7、VGA是模拟的视频格式,不具备加密的能力,如何提供加密的传输方案?

答：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。

8、如何实现热插拔功能?

答：利用低功耗 165 MHz HDMI 接收器 ADV7611 和三通道、8 位、330 MHz 视频 DAC ADV7125，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 RGB4:4:4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。

9、如何理解文章中的HDMI到VGA和VGA到HDMI转换表中需要更改的内容?为什么需要更改?
答：VGA2HDMI 转换板上电且源和接收器连接后，MCU 应通过HDMI Tx DDC 线回读 HDMI接收器的 EDID 内容。 MCU应将EDID 的前 128 字节略微更改后复制到 VGA DDC 通道的EEPROM，因 为VGA DDC通道一般不支持用于HDMI的CEA扩展。

HDMI2VGA时必须产生 EDID 信号，这个信号既与提取 HDMI2VGA转换器的音频能力相匹配，又与 VGA 显示器的原始信号相匹配。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
10、在设计中如何考虑EMC和EMI的影响?

答：MAX9511 和 MAX9705 代表了 EMI/EMC 控制的先进技术。 将这些器件应用于产品
中可以有效降低 EMI/EMC。