一种强制hdmi接口输出视频信号的装置和方法
【专利摘要】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。
【专利说明】—种强制HDMI接口输出视频信号的装置和方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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】
[0003]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。
[0004]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HDMI19针插头的HPD引脚通过IK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。
[0005]进一步的，所述的存储芯片是带电可擦可编程存储芯片EEPR0M。
[0006]进一步的，所述的EEPROM的型号为:24C02。
[0007]进一步的，所述的电压调节芯片的型号为:LM1117。
[0008]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HTO引脚，上拉HTO引脚的电压；
电压调节的步骤:在将+5V电源引入HH)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。
[0009]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。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0011]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】
[0012]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HDMI19针插头的HPD引脚通过IK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。
[0013]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。
[0014]2.提供给 HDMI Source 以 EDID 信息。
[0015]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。
[0016]因此，本实施例所述装置的电路设计采取了一些措施。
[0017]首先，用一个IK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。
[0018]其次，模拟EDID (扩展显示标识数据)信息，通过HDMI DDC (Display DataChannel)通道提供HDMI信源设备所需要的EDID信息。
[0019]HDMI信源设备的HPD引脚被上拉到+5V后，其就会通过HDMI DDC (Display DataChannel)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。
[0020]第三，上拉TMDS_CLK、TMDS_DATA0 ?TMDS_DATA 3 信号。
[0021]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。
[0022]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。
[0023]Ul和L1、Cl、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。
[0024]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。
[0025]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HDMIDDC(Display Data Channel)通道读取的 EDID 信息。
[0026]该部分电路的U2是一个EEPR0M，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。
[0027]第三部分:上拉HPD 和 TMDS_CLK、TMDS_DATA0_ TMDS_DATA 3 信号。
[0028]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。
[0029]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EEPR0M。
[0030]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。
[0031]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。
[0032]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。
[0033]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。
[0034]上拉HPD电压的步骤:将+5V电源引入HDMI 19针插头的HTO引脚，上拉HTO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。
[0035]电压调节的步骤:在将+5V电源引入HH)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。
[0036]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，Transit1n 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。
[0037]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。
[0038]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。
[0039]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。
【权利要求】
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IK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 EEPR0M。
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:LMlI17。
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HTO引脚的电压； 电压调节的步骤:在将+5V电源引入HH)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。
【文档编号】H04N5/765GK104394347SQ201410744375
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年12月9日 优先权日:2014年12月9日
【发明者】尚振华, 黄贤强, 毛远霓, 王 琦 申请人:北京精一强远科技有限公司