本實驗基于ECE-CV K7-75T FPGA開發板實現。

軟件使用Vivado 2018.1。

基于HDMI的視頻流輸入輸出實驗

1 HDMI概述

HDMI高清多媒體界面（英語：High Definition Multimedia Interface）是一種全數字化視頻和聲音發送接口，可以發送未壓縮的音頻及視頻信號。HDMI可用于機頂盒、DVD播放機、個人計算機、電視游樂器、綜合擴大機、數字音響與電視機等設備。HDMI可以同時發送音頻和視頻信號，由于音頻和視頻信號采用同一條線材，大大簡化系統線路的安裝難度。

圖1 HDMI硬件實物

如圖1，紅框為ECE-CV板的HDMI輸入輸出接口，最高支持到1080P@60HZ的圖像輸入和輸出功能。

圖2 HDMI_IN 和HDMI_OUT原理圖

如圖2所示為ECE底板的HDMI_IN和HDMI_OUT的原理圖，下面對ECE-EDA和ECE-CV的HDMI接口的引腳介紹如表1所示：

表1?ECE-CV板HDMI接口引腳介紹

2 HDMI IP介紹

如圖3所示，rgb2dvi IP 實現RGB并行圖像數據信號轉換成串行差分信號輸出。1920*1080P@60HZ的像素時鐘為148.5MHZ。

圖3 rgb2dvi IP

圖4 rgb2dvi IP設置

如圖4所示，其他項均默認，TMDS clock range 選擇大于120MHZ。

如圖5 Dvi2rgb IP實現串行視頻差分信號轉RGB并行圖像數據。參考時鐘為200MHZ。

圖5 dvi2rgb IP

圖6 dvi2rgb IP設置

如圖6所示，TMDS clock range 選擇大于120MHZ，Preferred resolution選擇1920*1080。

3 HDMI輸入輸出實驗系統搭建

筆記本電腦的HDMI輸出1080P@60HZ的視頻ECE-CV平臺，經過HDMI_IN到核心板再到HDMI_OUT再到顯示屏，顯示屏正常輸出視頻。整個硬件平臺如圖7所示。

圖7 ECE-CV數字圖像處理硬件平臺

如圖8，為HDMI_IN_OUT最終系統連接圖。

HDMI_IN_OUT系統由外部OSC輸入100MHZ時鐘，經過Clock Wizard IP的倍頻輸出200MHZ時鐘到Dvi2rgb IP作為參考時鐘，同時輸出reset_n（locked ）信號為全局復位信號。復位信號（reset_n）經過Utility Vector Logic IP取反輸出‘1’復位‘0’有效rst信號。Dvi2rgb IP的參考時鐘（Refclk）為200MHZ，差分數據信號輸入為TMDS_IN，經過Dvi2rgb IP轉換為RBG888的VGA時序信號以及輸出像素時鐘（Pixelclk）。Rgb2dvi IP接收RBG888的VGA時序信號輸出TMDS_OUT的差分數據信號。xlconstant IP為HDMI的輸入和輸出提供熱插拔信號輸出為‘1’。

圖8 HDMI輸入輸出實驗系統連接圖