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FPGA图像捕获
2025-12-11
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这个文章可就太有意思了。

先来一个简单的问题吧。

为什么台式机不可以插上笔记本的HDMI之后就可以直接显示?

笔记本的HDMI接口是输出口。无法输入HDMI。

要回答这个问题,先熟悉一下TMDS。HDMI 传输的是 TMDS(Transition-Minimized Differential Signaling)高速差分编码信号。

GPU 输出的是 TMDS 编码后的数据。显示器必须对HDMI接口进行 TMDS 解码,才能显示图像。

再讲讲HDMI的原理吧。

还有HDMI和DP的区别?

这个很有意思。

HDMI 2.0 宣称 18 Gbps(Gigabit per second)。

意思是 3 条 TMDS 数据差分对(Data0、Data1、Data2)+ 1 条 TMDS 时钟线,总共能承载的物理层带宽上限。

HDMI 2.0刚好够传输4K 60Hz RGB 的数据。

图像由像素组成,每个像素是3个通道,RGB。各8位。

这样的话每秒60Hz,传输数据量太大了,可以缩小吗?

可以,YCbCr技术/概念出现了。

YCbCr 不是某一个人想到的,而是一整套电视广播工程演化出来的方案,由不同标准化组织逐步定义,最终由 ITU(国际电信联盟)正式规范。

数字视频时代 YUV 被定义成 YCbCr 。

YUV是模拟彩色电视信号。

RGB 和 YCbCr 是两种“颜色表示方式”。它们是可以互相转换的(数学变换)。

HDMI 既能传 RGB 4:4:4,YCbCr 4:4:4,YCbCr 4:2:2,也能传YCbCr 4:2:0 。

怎么做一个fpga的采集卡?要1080p 30hz。

这个的制作过程可以学到很多,特别是对PLL的了解会有帮助。

其实除了采集卡的方案,还有另外一种,就是把笔记本当作一个屏幕用。

后续再说。

PLL可以帮助位对齐。也就是恢复采样时钟。

FPGA 内部都有 PLL / MMCM 模块,可以把输入 TMDS clock 锁定。

FPGA图像捕获
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Author
Lorem Ludwekin
Published at
2025-12-11
License
CC BY-NC-SA 4.0