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Forum: FPGA, VHDL & Co. HDMI Signalaufbau/Pinbelegung


Autor: seennoob (Gast)
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Hallo alle!

Ich hab mir grad die Spezifikationen von HDMI angesehen. Da steht was 
von 10,2GBit/s bei 340MHz ?

MFG Patrick

Autor: Manuel (Gast)
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Ja, kein wunder bei 1080p ?!

Autor: seennoob (Gast)
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Ich meine wie das möglich bei der Aufmodulation usw.
mit 1080p ist HDMI ned mal zur hälfte ausgelastet!!!

MFG Patrick

Autor: Peter (Gast)
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Ton gibt es ja auch auch, auch sollte es möglich sein mehr als 8Bit ja 
Farbe zu nehmen.

Autor: seennoob (Gast)
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48Bit RGB Farben und 24 Bit sound bei 192KHz das 8 mal!
und als krönnung 1440p !!
sind mit HDMI möglich

MFG Patrick

Autor: Christian R. (supachris)
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Prinzipiell ist es erst mal wie DVI mit HDCP und SPDIF. Den genauen 
Signalaufbau und das Protokoll findest du dort.

Autor: Patrick Weinberger (seennoob)
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Mir stellt sich grad die Frage ob so ein FPGA genug Leistung hat um so 
ein DVI/HDMI Signal zu erzeugen ?
Jetzt die Krönende Frage nach welchen Prinzip arbeitet so eine 
Grafikkarte? Wer sagt der wo die Pixel gesetzt werden müssen ?

MFG Patrick

Autor: Christian R. (supachris)
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Sicher kann man eine Grafikkarte auf Basis eines FPGA bauen, gabs hier 
schon mehrfach. Im Prinzip ist das ein genügend großer Dual-Port-RAM und 
Logik drumherum. Im RAM speicherst du für jedes Pixel die digitalen 
RGB-Werte. Die Lgik liest die dann aus, baut die Signale für HSync VSync 
und DE drum herum, und schickt die auf einem DVI-Transmitter. Fertig ist 
der Lack. Woher deine Display-Daten allerdings kommen sollen, weißt nur 
du. Irgendein Prozessor oder sowas muss die ja erst mal erzeugen....oder 
was soll das ganze werden?

Autor: Patrick Weinberger (seennoob)
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Wie Funktioniert das bei den heutigen Hightech Grafikkarten ? Da wird ja 
alles von der GPU berechnet ?

MFG Patrick

Autor: Manuel (Gast)
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An der Ausgabeeinheit hat sich aber nicht viel verändert. Zwar keine 
DP-RAMS aber sehr schnelle DDR + 512+ Bit Anbindung.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Patrick Weinberger (seennoob)

>Wie Funktioniert das bei den heutigen Hightech Grafikkarten ? Da wird ja
>alles von der GPU berechnet ?

Ja. Aber berechnen und ausgeben sind zwei verschiedene Paar Schuhe.

MFG
Falk

Autor: Patrick Weinberger (seennoob)
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Was für eine FPGA ist in der Lage so ein 340 MHz Signal Überhaupst zu 
modulieren ? Wieviel würde das kosten? (Sind nur Fragen aus Interesse 
weil mir die FPGA sicher zu teuer wär)


MFG Patrick

Autor: Christian R. (supachris)
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Naja, ein Virtex V sollte das schon schaffen. Da denke ich kann man mit 
den RocketIOs und der PLL auch gleich die serielle Ausgabe machen. 
Allerdings kosten die schnell mal 500 bis 1000 Euro pro Baustein. 
Eventuell schafft das auch ein Virtex 4, aber das könnte knapp werden.

Autor: Patrick Weinberger (seennoob)
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Da stellt sich mir die Frage für was werden so kostspielige FPGAs den 
verwendet? Ich glaub ein Privater leistet sich sicher ned so ein Teil.

MFG Patrick

Autor: Christian R. (supachris)
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Da gibts genügend Anwendungen. Nur für privat sind ja maximal die 
Spartan 3 bzw. Konkurrenzprodukte sinnvoll. Wir benutzen im Institut die 
Virtex 4 ziemlich oft.

Autor: Patrick Weinberger (seennoob)
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Bei farnell steht was von einer Frequenz von 1028MHz
http://at.farnell.com/xilinx/xc4vfx20-10ffg672c/fp...
was meinen die mit dieser Frequenz ?

Autor: Christian R. (supachris)
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Hm, nun ja, wonach die diese Frequenzen immer angeben, ist mir auch noch 
schleierhaft. Vielleicht die maximale Frequenz, die die I/Os ausgeben 
können. Das könnte beim Virtex hinkommen, der hat sauschnelle I/Os.

Autor: Patrick Weinberger (seennoob)
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Wobei der eigentliche Takt grad mal um die 500MHz liegt laut Datenblatt. 
Die Virtex haben ja einen PowerPC Kern integriert. Mit welcher 
Entwicklungsumgebung wird da gearbeitet? Wie schnell ist dieser Kern ?

MFG Patrick

Allen schönen Abend noch und einen guten rutsch.

Autor: Christian R. (supachris)
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Der PPC405 im Virtex 4 kann mit maximal 450MHz Kerntakt betrieben 
werden. Die Entwicklungsumgebung ist ein angepasstes Eclipse zum 
Programmieren der Software und ein Xilinx-Programm (Xilinx Platform 
Studio) zur teilweise grafischen Erstellung des Gesamt-Systems im FPGA. 
Ist alles recht komplex, und für das Platform Studio muss man auch 
ordentlich Geld hinlegen.

Autor: Hans Grüner (weakbit)
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seennoob wrote:
> Hallo alle!
>
> Ich hab mir grad die Spezifikationen von HDMI angesehen. Da steht was
> von 10,2GBit/s bei 340MHz ?
>
> MFG Patrick

340MHz x 3 Leitungen (Y[SchwarzWeiß)+Blau+Rot)= 10,2Gb/s
Was die meissten nicht verstehen oder wissen ist das 1080p nicht vom 
Endkunden der vor dem Schirm Sitz bestimmt(eingestellt) werden kann.
Das wird am Anfang der Produktion des Materials bestimmt was dann am 
Übertragungsweg herauskommt. Der Irrgluabe das Du 1080p einstellen kanns 
ist weit verbreitet denn das Quellmaterial bestimmt die Rate und nicht 
Du!
Auch wenn die Umschaltung auf 1080p steht kann der Screen nur das 
wiedergeben was in der Quelle enthalten ist soll heissen die meisten 
HDCAM Produktionen sind in 1080PSF recordet das bedeutet 1080 Zeilen bei 
Progressiver Aufnahme und Segmentiertem Frame das als 1080i gesendet 
wird.
Der CAM CCD wird Progressive ausgelesen also der Inhalt ist 1 Ganzes 
Bild jedoch wird er bei der Übertragung and den Endkunden aus 
Bandbreitengründen auf 2 i-Frames aufgeteilt (Das Bild ist interleaced 
aber der Inhalt nicht)! Dann mit 1080i abgespielt und das Bild ist 
trotzdem Progressive. Somit hat der Kunde ünerhaupt keinen Einfluss auf 
diese Einstellung. Den Rest des Wiederholten Bildinhaltes macht der 
Videospeicher des Fernsehers egal ob nun 60Hz Line Shifter (das ist das 
Horizontale Columbloademechanismuss das in jedem LCD eingebaut ist) oder 
als 100Hz oder als 200Hz vollkommen wurscht das Bild wird durch die 
200Hz nicht besser lediglich ist das Update im Columnen shifter 
schneller naja es braucht halt mehr Energie.

weakbit

Autor: Patrick Weinberger (seennoob)
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Wenn ich so rechne sind bei mir 340MHz x 3 = 1,02Gbit !!
Wie kommen die dann auf die 10,2 Gbit ?

MFG Patrick

Autor: Manuel (Gast)
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*8Bit / Farbe

Autor: Hans (Gast)
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Pro Takt werden 10 bit pro Kanal übertragen, die im Empfänger dann zu 8 
bit dekodiert werden.
Deswegen 340MHz  3  10 = 10,2 Gbit/s auf allen drei Kanälen, bzw. 3,4 
GHz pro Kanal/differentiellem Leitungspaar.
Wegen FPGA Implementierung:
Bei Xilinx gibt es übrigens eine Application Note (xapp460) die genau 
sowas auf einem Spartan 3 implementiert. Geht galube ich bis 1080i60 bei 
24 bit pro Pixel.
Aber ohne richtig teueres Meßequipment würde ich mich da nicht 
ransetzen. Also unser Scope in der Firma hat 2 GHz als Grenzfrequenz und 
reicht gerade mal für "standard" HDMI aus. Kostet ja auch nur so 30000€ 
:-)

Autor: Gast (Gast)
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"Mir stellt sich grad die Frage ob so ein FPGA genug Leistung hat um so"
"ein DVI/HDMI Signal zu erzeugen ?"

NUR! ein FPGA hat soviel REsource, das zu managen. Du kannst nur in 
einem FPGA alles pipelinen und parallelisieren, dass Du schnell genug 
aus den Pins rauskommst. Die Audiostrecke läuft bei uns komplett 
parallel zur Video-line, verfrisst aber auch schon satte 22% an Fläche, 
was der Videoteil braucht.

Autor: Patrick Weinberger (seennoob)
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Das HDMI mit so einem Spartan 3 geht ist wohl klar aber die frage is 
dann bis zu welchem takt ?

MFG Patrick

Autor: Hans (Gast)
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1080i60 wäre ein Pixeltakt von ca. 75 MHz bzw. 750 Mbit/s an Daten pro 
Kanal. Dazu nehmen sie einen Spartan3A mit Speedgrade -55. Sonst wirds 
langsamer. Steht aber auch alles in der Application note.
Ich denke mal, das Xilinx damit schon bei ganz realistischen Werten 
liegt. Wie schnell das auf einem Virtex5 funktioniert teste ich gerade.

Autor: Patrick Weinberger (seennoob)
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Die Applicationnote ist interessant wenn man sich mit dem thema HDMI 
beschäftigt leider hat meine FPGA nur Speed Grade 4

hier mal ein link zur Applicationnote:
http://www.xilinx.com/support/documentation/applic...

und hier ne kleine Übersicht für die Spartan Serien:
http://www.xilinx.com/publications/matrix/spartan_color.pdf

MFG Patrick

Autor: Peter Diener (pdiener) Benutzerseite
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Geht es darum, möglichst einfach ein DVI Signal zu erzeugen oder wollt 
ihr es aus Spaß (mit Lerneffekt) mit einem FPGA ohne weitere Komponenten 
machen? Ich habe gerade eine gut funktionierende Schaltung mit einem 
TFP410 DVI Serializer vor mir. Der wird mit einem 24bit 
Standardbildformat parallel versorgt, das wäre doch wesentlich einfacher 
und vor allem nicht so teuer wie ein Spartan mit integriertem 
Serializer.

Grüße,

Peter

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