基于HDMI的视频流输入输出 |
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本实验基于ECE-CV K7-75T FPGA开发板实现。 软件使用Vivado 2018.1。 基于HDMI的视频流输入输出实验 1 HDMI概述 HDMI高清多媒体界面(英语:High Definition Multimedia Interface)是一种全数字化视频和声音发送接口,可以发送未压缩的音频及视频信号。HDMI可用于机顶盒、DVD播放机、个人计算机、电视游乐器、综合扩大机、数字音响与电视机等设备。HDMI可以同时发送音频和视频信号,由于音频和视频信号采用同一条线材,大大简化系统线路的安装难度。 图1 HDMI硬件实物 如图1,红框为ECE-CV板的HDMI输入输出接口,最高支持到1080P@60HZ的图像输入和输出功能。 图2 HDMI_IN 和HDMI_OUT原理图 如图2所示为ECE底板的HDMI_IN和HDMI_OUT的原理图,下面对ECE-EDA和ECE-CV的HDMI接口的引脚介绍如表1所示: 表1 ECE-CV板HDMI接口引脚介绍 信号名称 Kintex7引脚标号 电平 备注 HDMI_RX0_P R25 TMDS_33 HDMI接收数据0正 HDMI_RX1_P T24 TMDS_33 HDMI接收数据1正 HDMI_RX2_P T22 TMDS_33 HDMI接收数据2正 HDMI_RX_CLK_P N21 TMDS_33 HDMI接收时钟正 HDMI_RX_CEC P24 LVCMOS33 HDMI遥控器信号 HDMI_RX_HPD N24 LVCMOS33 HDMI热插拔检测信号 HDMI_RX_SDA M25 LVCMOS33 HDMI IIC数据 HDMI_RX_SCL L25 LVCMOS33 HDMI IIC时钟 HDMI_TX0_P M21 TMDS_33 HDMI发送数据0正 HDMI_TX1_P N19 TMDS_33 HDMI发送数据1正 HDMI_TX2_P P16 TMDS_33 HDMI发送数据2正 HDMI_TX_CLK_P P23 TMDS_33 HDMI发送时钟正 HDMI_TX_CEC L24 LVCMOS33 HDMI遥控器信号 HDMI_TX_HPD M24 LVCMOS33 HDMI热插拔检测信号 HDMI_TX_SDA U16 LVCMOS33 HDMI IIC数据 HDMI_TX_SCL N16 LVCMOS33 HDMI IIC时钟 2 HDMI IP介绍 如图3所示,rgb2dvi IP 实现RGB并行图像数据信号转换成串行差分信号输出。1920*1080P@60HZ的像素时钟为148.5MHZ。 图3 rgb2dvi IP 图4 rgb2dvi IP设置 如图4所示,其他项均默认,TMDS clock range 选择大于120MHZ。 如图5 Dvi2rgb IP实现串行视频差分信号转RGB并行图像数据。参考时钟为200MHZ。 图5 dvi2rgb IP 图6 dvi2rgb IP设置 如图6所示,TMDS clock range 选择大于120MHZ,Preferred resolution选择1920*1080。 3 HDMI输入输出实验系统搭建 笔记本电脑的HDMI输出1080P@60HZ的视频ECE-CV平台,经过HDMI_IN到核心板再到HDMI_OUT再到显示屏,显示屏正常输出视频。整个硬件平台如图7所示。 图7 ECE-CV数字图像处理硬件平台 如图8,为HDMI_IN_OUT最终系统连接图。 HDMI_IN_OUT系统由外部OSC输入100MHZ时钟,经过Clock Wizard IP的倍频输出200MHZ时钟到Dvi2rgb IP作为参考时钟,同时输出reset_n(locked )信号为全局复位信号。复位信号(reset_n)经过Utility Vector Logic IP取反输出‘1’复位‘0’有效rst信号。Dvi2rgb IP的参考时钟(Refclk)为200MHZ,差分数据信号输入为TMDS_IN,经过Dvi2rgb IP转换为RBG888的VGA时序信号以及输出像素时钟(Pixelclk)。Rgb2dvi IP接收RBG888的VGA时序信号输出TMDS_OUT的差分数据信号。xlconstant IP为HDMI的输入和输出提供热插拔信号输出为‘1’。 图8 HDMI输入输出实验系统连接图 4 实验结果展示 欢迎加入FPGA自习学院 FPGA自习学院将不断更新和总结FPGA相关学习资料,书籍,实例工程和教学视频。 一起学习一起成长。
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