CN110225280A - 一种hdmi-高清晰度多媒体接口信号转换方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种HDMI‑高清晰度多媒体接口信号转换方法，将HI3559V100芯片输出的BT1120信号和I2S信号通过IT66121转换为HDMI信号，包括以下步骤：步骤一，音视频数据捕获和处理；步骤二，视频数据处理；步骤三，音视频信号转换为TMDS信号输出，本发明将HI3559V100芯片输出的BT1120信号和I2S信号通过IT66121转换为HDMI信号，扩展HDMI接口,丰富了Hi3559V100相机的接口功能，提升用户体验。

Description

一种HDMI-高清晰度多媒体接口信号转换方法
技术领域
本发明涉及运动相机技术领域，具体的讲涉及一种HDMI-高清晰度多媒体接口信号转换方法。
背景技术
HDMI是一种数字化视频/音频接口技术，适合影像传输的专用型数字化接口，可同时传送音频和影像信号，最高数据传输速度为48Gbps。HDMI接口在运动相机上已越来越受到用户青睐。
Hi3559V100是全球超高清视频技术领先供应商海思半导体面向消费类无人机、运动DV、3D/VR相机以及高端行车记录仪产品领域推出的全新一代MobileCam智能视频处理器。基于海思hi3559v100SOC的运动相机，支持双Sensor In，最大支持1600万和800 万分辨率视频处理。集成高速传输和存储接口USB3.0/PCIe2.0，可实现1080P RAW数据传输和存储，达到专业级摄像机的效果。海思hi3559v100在高图像质量、低功耗、小型化方面持续引领业界先进水平。
但是由于芯片不支持HDMI输出，用户无法直接将运动相机拍摄的高清视频输出到高清电视上实时观看和处理，导致用户体验不好。
发明内容
因此本发明提出，用来解决现有的芯片不支持HDMI输出，导致相机产品不满足用户需求，用户体验较差的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种HDMI-高清晰度多媒体接口信号转换方法，将 HI3559V100芯片输出的BT1120信号和I2S信号通过IT66121转换为HDMI信号，包括以下步骤：
步骤一，音视频数据捕获和处理；
i、Hi3559V100采集音频视频数据，并进行内部处理，转换为BT1120和I2S格式输出；
ii、Hi3559V100输出的音频视频信号输入到IT66121；
步骤二，视频数据处理；
Hi3559将采集到的视频信号，内部进行处理后，按IT66121要求的视频输入格式，输入到IT66121，由IT66121芯片进行视频信号处理：
a、准备视频数据(DATA)，数据使能信号(DE)，视频时钟(CLOCK)，水平同步和垂直同步信号(HVSYNC/VSYNC)；
b、以上所有的数据都经过一系列的视频处理，包括颜色空间转换和YCbCr上/下采样, 根据输入和输出视频格式，可以通过寄存器控制处理模块启用或关闭；
步骤三，音视频信号转换为TMDS信号输出
①、音频信号和视频信号输入到IT66121中的HDCP引擎进行处理；HDCP直接采用硬件处理，不需要软件操作；预编的HDCP键也嵌入在IT66121中；
②、IT66121中的TMDS模块将输入的并行数据转换为HDMI信号输出。
进一步地，所述IT66121包含4个I2S输入以及一个S/PDIF音频数据输入，这四路I2S允许传输8路采样率高达192kHz无压缩音频数据，S/PDIF可以传输192kHz未压缩的PCM数据(IEC 60958)或压缩的多通道数据(IEC)。
进一步地，所述步骤二a中，在设计中，视频数据(DATA)，视频时钟(CLOCK)是视频解码器必须提供的；若采用嵌入式控制信号，水平同步和垂直同步信号(HVSYNC/VSYNC) 则可以从视频数据(DATA)中提取；数据使能信号(DE)定义活动视频数据的区域；在视频解码器没有提供信息数据使能(DE)信号的情况下，IT66121中的DE Generator模块可以从视频时钟(CLOCK)，水平同步和垂直同步信号(HVSYNC/VSYNC)中生成数据使能(DE)信号。
更进一步地，所述步骤一中为了保持操作的灵活性，模块通过I2C接口和主机通信，通过I2C改变IT66121寄存器的值，控制音频和视频数据的输出。
通过上述公开内容，本发明的有益效果为：本发明将HI3559V100芯片输出的BT1120 信号和I2S信号通过IT66121转换为HDMI信号，扩展HDMI接口,丰富了Hi3559V100相机的接口功能，提升用户体验。
附图说明
图1为本发明实现扩展HDMI接口的原理框图；
图2为本发明IT66121视频数据处理流程图；
图3为本发明IT66121在Hi3559V100上具体连接方式示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种将扩展HDMI接口的方法，将HI3559V100芯片输出的BT1120信号和I2S信号通过IT66121转换为HDMI信号。
为使本领域的技术人员更好的理解和实施本发明，下面先对HI3559V100芯片和IT66121芯片做简单介绍。
Hi3559V100是全球超高清视频技术领先供应商海思半导体面向专业摄像机、高端无人机、极限运动DV、3D/VR相机以及高端行车记录仪产品领域推出的全新一代MobileCam智能视频处理器。Hi3559V100采用海思半导体第5代Hi-Lark高性能视频编码器，在编码4K@30fps同时可再编码1路1080P@30fps小码流，也可配置成2K@60fps/1080P@120fps /720P@240fps等高帧率视频录制。提供1个BT.1120/BT.656视频输出接口，用于外扩 HDMI或SDI接口，最大支持1080P@60fps输出。
IT66121FN是一款低功率单通道HDMI传输器，该芯片符合HDMI 1.3a,HDCP 1.2以及 DVI1.0等标准。支持24-bit RGB/YCbCr 4:4:4/16/20/24-bit YCbCr 4:2:2/8/10/12-bit YCbCr 4:2:2等视频格式输入，支持I2S/PCM/SPDIF音频格式输入。
如图1所示，IT66121芯片将输入的视频信号和音频信号转换为HDMI信号。为了保持操作的灵活性，模块通过I2C接口和主机通信，通过I2C改变IT66121寄存器的值，控制音频和视频数据的输出。
音频数据捕获和处理
IT66121包含4个I2S输入以及一个S/PDIF音频数据输入。这四路I2S允许传输8路采样率高达192kHz无压缩音频数据。S/PDIF可以传输192kHz未压缩的PCM数据(IEC 60958)或压缩的多通道数据(IEC)。
对于IT66121,MCLK输入是可选的。默认情况下，IT66121会在内部生成MCLK处理音频。没有I2S或S/PDIF输入需要外部的MCLK信号。然而,如果输入的S/PDIF信号抖动或占空比比较大，推荐使用外部MCLK，可以通过寄存器设置。
图2描述了视频数据处理流程，可分为以下几个步骤：
1、视频数据处理的第一步是准备视频数据(DATA)，数据使能信号(DE)，视频时钟(CLOCK)，水平同步和垂直同步信号(HVSYNC/VSYNC)。
在设计中，视频数据(DATA)，视频时钟(CLOCK)是视频解码器必须提供的。
若采用嵌入式控制信号，水平同步和垂直同步信号(HVSYNC/VSYNC)则可以从视频数据(DATA)中提取。
数据使能信号(DE)定义了活动视频数据的区域。在视频解码器没有提供信息数据使能 (DE)信号的情况下，IT66121中的DE Generator模块可以从视频时钟(CLOCK)，水平同步和垂直同步信号(HVSYNC/VSYNC)中生成数据使能(DE)信号。
2、以上所有的数据都经过一系列的视频处理，包括颜色空间转换和YCbCr上/下采样。根据输入和输出视频格式，可以通过寄存器控制处理模块启用或关闭。
3、IT66121中的HDCP引擎在直接在硬件上处理HDCP机制，不需要要软件操作。预编的HDCP键也嵌入在IT66121中。
4、数据处理流的最后一个流程是输出HDMI需要的TMDS信号。IT66121中的TMDS模块将输入的并行数据转换为TMDS信号。
需要指出的是：IT66121在Hi3559V100上具体连接方式作详细说明如图3所示：
SYSRSTN:芯片复位引脚，低电平有效，连接到HI3559V100的GPIO口。
PCADR:I2C地址选择引脚，通过拉高或拉低改变IT66121的I2C地址。拉高是I2C地址是0X9A，拉低时地址是0X98。
PCLK:输入数据参考时钟信号
VSYNC:场同步信号，本设计采用内同步方式，引脚接地处理
HSYNC:行同步信号，本设计采用内同步方式，引脚接地处理
DE:数据使能信号，本设计采用内同步方式，引脚接地处理
D[23:0]:视频数据信号，本设计的输入信号为YCbCr 4:2:2 16-bit，对应的接线方式为D[10:4]接到HI3559V100的亮度信号Y[7:0]，D[23:16]接到HI3559V100的色差信号C[7:0]
SCK/MCLK:I2S时钟信号/SPIDF时钟信号，连接到HI3559V100I2S的SCK
WS:I2S左右声道选择信号，连接到HI3559V100I2S的WS
I2S0:I2S数据信号，连接到HI3559V100I2S的I2S0
I2S1:I2S数据信号，未使用，悬空处理
I2S2:I2S数据信号，未使用，悬空处理
I2S3:I2S数据信号/SPDIF数据信号，未使用，悬空处理
INT:中断信号，连接到HI3559V100的GPIO口
PCSCL：I2C时钟信号，连接到HI3559V100的SCL
PCSDA：I2C数据信号，连接到HI3559V100的SDA。
按照上述接线方式，将HI3559V100芯片输出的BT1120信号和I2S信号接入到IT66121， IT66121输出HDMI信号。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例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进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种HDMI-高清晰度多媒体接口信号转换方法，其特征在于，将HI3559V100芯片输出的BT1120信号和I2S信号通过IT66121转换为HDMI信号，包括以下步骤：
步骤一，音视频数据捕获和处理；
i、Hi3559V100采集音频视频数据，并进行内部处理，转换为BT1120和I2S格式输出；
ii、Hi3559V100输出的音频视频信号输入到IT66121；
步骤二，视频数据处理；
Hi3559将采集到的视频信号，内部进行处理后，按IT66121要求的视频输入格式，输入到IT66121，由IT66121芯片进行视频信号处理：
a、准备视频数据(DATA)，数据使能信号(DE)，视频时钟(CLOCK)，水平同步和垂直同步信号(HVSYNC/VSYNC)；
b、以上所有的数据都经过一系列的视频处理，包括颜色空间转换和YCbCr上/下采样,根据输入和输出视频格式，可以通过寄存器控制处理模块启用或关闭；
步骤三，音视频信号转换为TMDS信号输出
①、音频信号和视频信号输入到IT66121中的HDCP引擎进行处理；HDCP直接采用硬件处理，不需要软件操作；预编的HDCP键也嵌入在IT66121中；
②、IT66121中的TMDS模块将输入的并行数据转换为HDMI信号输出。
2.根据权利要求1所述的HDMI-高清晰度多媒体接口信号转换方法，其特征在于：所述IT66121包含4个I2S输入以及一个S/PDIF音频数据输入，这四路I2S允许传输8路采样率高达192kHz无压缩音频数据，S/PDIF可以传输192kHz未压缩的PCM数据(IEC 60958)或压缩的多通道数据(IEC)。
3.根据权利要求2所述的HDMI-高清晰度多媒体接口信号转换方法，其特征在于：所述步骤二a中，在设计中，视频数据(DATA)，视频时钟(CLOCK)是视频解码器必须提供的；
若采用嵌入式控制信号，水平同步和垂直同步信号(HVSYNC/VSYNC)则可以从视频数据(DATA)中提取；
数据使能信号(DE)定义活动视频数据的区域；在视频解码器没有提供信息数据使能(DE)信号的情况下，IT66121中的DE Generator模块可以从视频时钟(CLOCK)，水平同步和垂直同步信号(HVSYNC/VSYNC)中生成数据使能(DE)信号。
4.根据权利要求3所述的HDMI-高清晰度多媒体接口信号转换方法，其特征在于：所述步骤一中为了保持操作的灵活性，模块通过I2C接口和主机通信，通过I2C改变IT66121寄存器的值，控制音频和视频数据的输出。
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