表3. VGA2HDMI轉換器需要的更改列表

由于HDMI流將音頻、視頻和數據合并在一起，因此HDMI Rx也必須支持回讀輔助信息，如顏色空間、視頻標準和音頻模式等。多數HDMI接收器會自適應接收流，自動將任何顏色空間(YCbCr 4:4:4、YCbCr 4:2:2、RGB 4:4:4)轉換為視頻DAC要求的RGB 4:4:4顏色空間。自動顏色空間轉換(CSC)確保將正確的顏色空間發送至后端器件。

輸入HDMI流經過處理并解碼為所需的標準后，便通過像素總線輸出到視頻DAC和音頻編解碼器。視頻DAC通常具有RGB像素總線和時鐘輸入，但無同步信號。HSYNC和VSYNC信號可通過緩沖器輸出到VGA輸出，最終輸出到監視器或其它顯示器。

HDMI音頻流可以承載許多不同標準，例如：L-PCM、DSD、DST、DTS、高比特率音頻、AC3和其它壓縮位流。多數HDMI接收器在提取音頻標準方面沒有問題，但進一步處理可能有問題。根據后端器件不同，可能優先使用簡單標準，而不是復雜標準，以便能將其輕松轉換為揚聲器用模擬輸出。HDMI規范確保所有器件至少支持32 kHz、44.1 kHz和48 kHz LPCM。

因此，必須產生EDID信號，這個信號既與提取音頻的HDMI2VGA轉換器的音頻能力相匹配，又與VGA顯示器的原始能力匹配的顯示器的原始信號相匹配EDID。這可以通過一個經由DDC線從VGA顯示器檢索EDID內容的簡單算法來實現。回讀數據應經過解析和驗證，確保監視器允許的頻率不高于HDMI Rx或視頻DAC支持的頻率(參見表4)。EDID鏡像可以利用一個列出音頻能力的額外CEA模塊進行擴展，以反映HDMI2VGA轉換器僅支持線性PCM標準的音頻。包含所有模塊的預備EDID數據因此可以向HDMI源提供。向熱插拔檢測線(HDMI線纜的一部分)發送脈沖后，HDMI源應從轉換器重新讀取EDID。

可以利用一個簡單的微控制器或CPU來控制整個電路，讀取VGA EDID并對HDMI Rx和音頻DAC/編解碼器進行編程。一般不需要控制視頻DAC，因為它沒有I2C或SPI等控制端口。

表4. HDMI2VGA轉換器需要的更改列表

典型模擬VGA不提供內容保護，因此獨立轉換器不應允許解密內容保護數據，否則最終用戶將能訪問原始字數據。另一方面，如果該電路是較大器件的組成部分，只要它不允許用戶訪問未加密的視頻流，就可以使用它。

電路示例

示例VGA轉HDMI板使用高性能8位顯示器接口AD9983A,它支持最高UXGA時序和RGB/YPbPr輸入，以及高性能165 MHz HDMI發送器ADV7513，它支持24位TTL輸入、3D視頻和可變輸入格式。利用這些器件可以快速方便地構建一個VGA2HDMI轉換器。ADV7513還有一個內置DE生成模塊，因而無需外部FPGA來產生丟失的DE信號。ADV7513也有一個嵌入式EDID處理模塊，可以自動從HDMI Rx回讀EDID信息，或者手動強制回讀。

同樣，構建一個HDMI2VGA轉換器也不是非常復雜。利用低功耗165 MHz HDMI接收器ADV7611和三通道、8位、330 MHz視頻DACADV7125，可以構建一個高度集成的視頻路徑。Rx包括內置的EDID、用于處理熱插拔置位的電路、可以輸出RGB 4:4:4的自動CSC(與接收的顏色空間無關)，以及一個支持亮度/對比度調整和同步信號重新對齊的器件處理模塊。低功耗音頻編解碼器SSM2604可以解碼立體聲I2S流，并通過DAC以任意音量輸出。該音頻編解碼器的時鐘源可以從ADV7611 MCLK線獲得，不需要外部晶振，配置只需要執行幾次寫操作。

一個簡單的MCU，例如內置振蕩器的精密模擬微控制器ADuC7020就能控制整個系統，包括EDID處理、顏色增強和一個帶按鈕、滾動條、旋鈕的簡單用戶接口。

圖6和圖7分別顯示VGA2HDMI轉換器的重要部件——視頻數字化儀(AD9983A)和HDMI Tx (ADV7513)的示例原理圖。不包括MCU電路。

圖6. AD9983A原理圖

圖7. ADV7513原理圖

結束語

ADI公司的音頻、視頻和微控制器器件可以實現高集成的HDMI2VGA或VGA2HDMI轉換器，轉換器從USB連接器獲取的少量電源供電。

兩種轉換器均表明：利用ADI器件，可以輕松實現采用HDMI技術的應用。對于應在HDMI中繼器配置中工作的設備，HDMI系統復雜度會提高，因為這要求處理HDCP協議和整個HDMI樹。兩種轉換器均不使用HDMI中繼器配置。

關鍵詞： HDMIHDMI-VGAVGA-HDMI轉換