Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik HDMI für Bastler machbar ?


von H-G S. (haenschen)


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Hallo,

denkt ihr man kann als Hobby-Bastler einen HDMI-Leitungstreiber basteln 
?


Es soll ein SD-Video-Format über das HDMI-Kabel zum LCD-TV verlustfrei 
gesendet werden. Das würde einem das verlustbehaftete SCART/Composite 
ersparen, ganz zu schweigen vom ollen SCART-Kabel plus Steckern die 
nicht mehr jeder neue TV hat.

Ich las dass HDMI recht hohe Frequenzen benutzt und ein 
Treiber-Verstärker-IC war sogar nur 5x5mm klein obwohl er doch 
vielleicht 30 Pins hatte.

von TrollHunter (Gast)


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von Strubi (Gast)


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Meinst du einen HDMI-Repeater?
Ich würde die Finger von lassen, auch mit High-End-Oszi wird das eine 
rechte Nummer.
Du kannst allerdings mit etwas teureren FPGA-Boards HDMI-Signale 
aufbereiten, aber da hast Du dann wieder andere Probleme.
Um Distanzen zu überbrücken würde ich mir eher div. Videolösungen über 
IP anlachen (DisplayLink, Cywee, ...)

von 1N 4. (1n4148)


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Er will wohl nur seine Selbstbaugrafikkarte mit einem HDMI-Ausgang 
versehen. Wer seine bisherigen Projekte kennt, sieht, dass das eine 
Nummer zu groß (bzw. wegen SMD zu klein) für ihn ist.

von TrollHunter (Gast)


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Naja, so könnte es gehen:
USB-Video-Grapper -> Raspberry -> HDMI -> Repeater -> HDMI -> TV

von dasrotemopped (Gast)


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>denkt ihr man kann als Hobby-Bastler einen HDMI-Leitungstreiber basteln ?
Ja !

bei einem digitalen Bildsignal kein Problem.
ADV7511 bei 24bit RGB parallel,
ADV7533 bei 24bit RGB seriell (DSI)

Beispiele:
http://www.staringlizard.com/2015/12/03/memwa-ii/
oder
http://www.st.com/content/st_com/en/products/development-tools/hardware-development-tools/development-tool-hardware-for-mcus/accessories-for-mcu-development-tools/accessories-for-stm32-development-tools/b-lcdad-hdmi1.html

Referenzschaltpläne und Doku auch bei analog.com verfügbar.

Was soll die Bildquelle sein ?

Gruß,

dasrotemopped.

von H-G S. (haenschen)


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dasrotemopped schrieb:
> bei einem digitalen Bildsignal kein Problem.
> ADV7511 bei 24bit RGB parallel,
> ADV7533 bei 24bit RGB seriell (DSI)

Klingt interessant !


Die Pixeldaten kommen aus einem 8- oder 16-Bit Buffer bestehend aus 
einem (vermutlich) 55ns-SRAM.

Braucht es eine sehr hohe Datenrate bis zu dem HDMI-Verstärker ?

Eigentlich sollte nur ein niedrig aufgelöstes SD-Bild zu einem HD-TV 
geschickt werden, evtl. irgendwie Pixel-gedoppelt/-skaliert.

von Lukas K. (carrotindustries)


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H-G S. schrieb:
> dasrotemopped schrieb:
>> bei einem digitalen Bildsignal kein Problem.
>> ADV7511 bei 24bit RGB parallel,
>> ADV7533 bei 24bit RGB seriell (DSI)
>
> Klingt interessant !
>
>
> Die Pixeldaten kommen aus einem 8- oder 16-Bit Buffer bestehend aus
> einem (vermutlich) 55ns-SRAM.

Als Bildquelle sollten sich die Display-Controller üblicher 
Mikrocontroller, wie z.B. STM32 eignen. Oder natürlich FPGA.

> Braucht es eine sehr hohe Datenrate bis zu dem HDMI-Verstärker ?
Wozu meinst du noch einen Verstärker zu brauchen?

Wenn man sich beim Layout halbwegs mühe gibt und die TMDS-Signale kurz 
hält, könnte das sogar noch auf zwei Lagen funktionieren.

von 1N 4. (1n4148)


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Na, den Pixeltakt mußt du schon erreichen. 720x576x50/s sind rund 20 Mio 
Pixel/s. Sind bei 8bit pro Farbe schnucklige 62MB/s. Wird eng mit deiner 
Selbstbaugrafikkarte. Dazu passt HDMI nicht zu deinen Layoutkünsten.

Bring erstmal ein S/W-Bild per SCART/VGA zum laufen anstatt in Sphären 
zu träumen die du mit deiner CMOS/TTL in DIP Grafikkarte - Stand heute 
und morgen - nicht erreichen wirst.

von Hurra (Gast)


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1N 4. schrieb:
> Na, den Pixeltakt mußt du schon erreichen. 720x576x50/s sind rund 20 Mio
> Pixel/s. Sind bei 8bit pro Farbe schnucklige 62MB/s. Wird eng mit deiner
> Selbstbaugrafikkarte. Dazu passt HDMI nicht zu deinen Layoutkünsten.
>
> Bring erstmal ein S/W-Bild per SCART/VGA zum laufen anstatt in Sphären
> zu träumen die du mit deiner CMOS/TTL in DIP Grafikkarte - Stand heute
> und morgen - nicht erreichen wirst.

Warum, Hr. Lukas K löst das mit einem Kinderspielzeug (aka STM32).
So mal als Hinweis, was man dazu Üblicherweise für sowas benutzt:
http://www.nxp.com/products/microcontrollers-and-processors/arm-processors/i.mx-applications-processors/i.mx-6-processors/i.mx6qp/i.mx-6solo-processors-single-core-multimedia-3d-graphics-arm-cortex-a9-core:i.MX6S

Ich könnte mir allerdings schon vorstellen, ein HDMI-Bastelproekt 
umzusetzen. Aber das wird nicht ganz einfach:
- Impedanzkontrolle ist zwingend (kein Duallayer - klappt nicht)
- Signalquelle mit hoher Datenrate nötig (FPGA?)
- Passende IC im TSSOP oder QFP sind schwierig zu finden.

Man nehme einen parallelen Bus (24 Bit beispielsweise) und führe das auf 
einen Serializer wie den SN75LVDS83B. Um die Einhaltung des 
HDMI-Protokolls hat sich das FPGA zu kümmern.
Den SN75LVDS83B  gibts im TSSOP, 4-Layer Leiterplateen (absolutes 
Minimum) kann man von ELECROW günstig bekommen.
Ob das genau mit dem SN75LVDS83B geht, kann ich nicht sagen. Es sollte 
aber Serializer für HDMI geben.

Woher das Bild kommt? Keine Ahnung. Ein FPGA wäre aber möglicherweise 
schnell genug, um ein VGA-Signal abzugreifen und umzuwandeln. Der nötige 
ADC ist vermutlich nicht billig, es sollte sowas aber geben.

Möglich ist es, trivial aber nicht.

von Klugscheisser (Gast)


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von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Ich werf' mal den TFP410 von TI in den Ring. Im 64 Pin HTQFP Package 
vielleicht auch noch von (ruhiger) Hand loetbar, mit blossem Auge 
sichtbar, schwer aus Versehen einzuatmen.

24Bit Pixeldaten parallel rein und 3xTMDS Lane + Clock raus - was will 
man mehr?

Gruss
WK

von Hurra (Gast)


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Dergute W. schrieb:
> Moin,
>
> Ich werf' mal den TFP410 von TI in den Ring. Im 64 Pin HTQFP Package
> vielleicht auch noch von (ruhiger) Hand loetbar, mit blossem Auge
> sichtbar, schwer aus Versehen einzuatmen.
>
> 24Bit Pixeldaten parallel rein und 3xTMDS Lane + Clock raus - was will
> man mehr?
>
> Gruss
> WK

Guter Vorschlag. Sicher besser geeignet als der von mir genannte 
SN75LVDS83B!

Weil HDMI zu DVI 1.0 rückwärtskompatibel ist, würde das so 
funktionieren.

Muss man "nur noch" SD-Video digitalisieren...
Vielleicht hiermit:
http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADV7189B.pdf
Auch ein TQFP-Package, geht also.
Dass man den direkt and en TFP410 dranflanschen kann, glaub ich aber 
nicht.

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Hurra schrieb:
> Dass man den direkt and en TFP410 dranflanschen kann, glaub ich aber
> nicht.

Ach macht nix. Ein beherzter Griff in die Kiste mit lang abgekuendigten 
Bauteilen foerdert sofort einen SAA7192 Colour Space Converter zu Tage. 
Damit klappt das sicher (huups, ist ja noch 5V Technik, na, dann halt 
noch einen Eimer mit Pegelconvertern dazukippen, ist eh' schon wurscht).

Gruss
WK

von 1N4148 (Gast)


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> Warum, Hr. Lukas K löst das mit einem Kinderspielzeug (aka STM32).
> So mal als Hinweis, was man dazu Üblicherweise für sowas benutzt:
> 
http://www.nxp.com/products/microcontrollers-and-processors/arm-processors/i.mx-applications-processors/i.mx-6-processors/i.mx6qp/i.mx-6solo-processors-single-core-multimedia-3d-graphics-arm-cortex-a9-core:i.MX6S

Selbst ein STM32 ist was anderes, als die Eigenbau-GraKa vom TO.

Selbst mit einem FPGA empfehle ich erstmal ein VGA-Signal zu erzeugen 
bevor man sich mit HDMI weitere Fehlerquellen ins Boot holt, die man 
zudem mit den vorhandenen Meßmitteln nicht einmal debuggen kann.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Ist das der Wettbewerb, die bizarreste Lösung für ein Problem zu finden?


Es gibt fertige SDTV-zu-HDMI-Konverter, die deutlich unter 20 EUR 
kosten:
https://www.amazon.de/Akale-Composite-Konverter-Blue-Ray-Converter/dp/B01K25E40O/ref=sr_1_2?ie=UTF8&qid=1477681389&sr=8-2&keywords=Akale+RCA+Composite+CVBS+AV+zu+HDMI

von H-G S. (haenschen)


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Nagut, ich werde es bei RGB-SCART belassen.

Schade, wirklich schade.
Vor allem wenn man sieht was so eine HD-Glotze aus SD-Video für Brei 
macht. Aber das Signal meines alten DVD-Spielers über SCART konnte ich 
mittels MPG-Filter am TV stark schärfen.

von dasrotemopped (Gast)


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>Die Pixeldaten kommen aus einem ... 55ns-SRAM.
Das sind nur 18MHz. VGA 640x480 braucht schon 25 MHz.
Also zu langsam.

>ein niedrig aufgelöstes SD-Bild zu einem HD-TV geschickt werden
Da wird noch ein schneller ADC gebraucht.

Hat jemand schon mal clever gelöst, einfach inspirieren lassen:
https://sites.google.com/site/tandycocoloco/rgb2vga

>Na gut, ich werde es bei RGB-SCART belassen.
Frisch ans Werk. Aufgeben zählt nicht.

Gruß,

dasrotemopped.

von michael_ (Gast)


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H-G S. schrieb:
> Vor allem wenn man sieht was so eine HD-Glotze aus SD-Video für Brei
> macht.

Sie macht das nicht, sie zeigt nur die Wahrheit.
Aber bist du dir sicher, dass du über SCART das mit RGB machst?
Mit HDMI wird das auch nicht besser.

Mit SCART-Analog hättest du recht.

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Rufus Τ. F. schrieb:
> Ist das der Wettbewerb, die bizarreste Lösung für ein Problem zu
> finden?
Dachte ich eigentlich aufgrund der Fragestellung schon...

> Es gibt fertige SDTV-zu-HDMI-Konverter, die deutlich unter 20 EUR
> kosten:
> https://www.amazon.de/Akale-Composite-Konverter-Bl...

Na, solche Argumentationen sind bei jedem 
"ich-will-mir-unbdedingt-ein-30V-5A-Labornetzeil-selberbauen" nicht sehr 
wohlgelitten. Da werden dann flugs Argumente wie Bastelspass, 
umfangreicher Know-how-Gewinn (wie riechen zu heisse Halbleiter?), etc. 
rausgeholt. Wieso sollte das dann hier anders sein?

Also gut, Ernst beiseite:

AFAIR ist fuer ein SD-Signal eine Pixelclock von 13.5MHz angesagt - wenn 
man mit jedem CLK 16bit; also je 8 bit Y und 8bit alternierend U und V 
aus einem RAM lesen will oder 3x8 bit RGB, dann kann man da mit 55ns 
vielleicht gerade noch so auskommen.
Das ist aber fuer HDMI zu langsam, also braucht man da dann eine 
Pixelclock von 27Mhz. Daraus folgt dann, dass die Bitclock fuer die TMDS 
Lanes bei 270MHz liegt. Sowas taktet man dann halt nicht mehr mit'm 
74irgendwas durch die Gegend.
Mit einem FPGA gehts natuerlich noch. z.b. beim Spartan6 sogar mit den 
bei den "normalen" IOs eigebauten Schmalspur-SerDessen.
Die koennen aber AFAIK nicht direkt den HMDI-Pegel und -Impedanz 
erzeugen, d.h. da brauchts an Ausgaengen noch extra Trenn-Cs und Pullups 
nach 3.3V. das alles tunlichst unter impedanzkontrollierten 
Verhaeltnissen auf der Leiterplatte.
Sind aber alles Sachen, die man als ambitionierter Hobbyist hinkriegen 
kann. Auch ein FPGA kann man kaufen, ohne fiese NDAs zu unterschreiben 
und man kommt an die relevanten Datenblaetter und Entwicklungsumgebung.

Damit lautet meine Antwort auf die Ausgangsfrage:
Ja, es gibt Hobbyisten, die einen "HDMI-Leitungstreiber" basteln 
koennen, aber nur Hobbyist zu sein, reicht nicht.

Gruss
WK

von MM (Gast)


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michael_ schrieb:
> H-G S. schrieb:
>> Vor allem wenn man sieht was so eine HD-Glotze aus SD-Video für Brei
>> macht.
>
> Sie macht das nicht, sie zeigt nur die Wahrheit.


Eher nicht.

Bei manchen HD Geräten ist leider die Qualität der MPG Dekodierung bei 
gleichzeitiger Hochskalierung extrem stark unterdurchschnittlich.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Welche MPG-Decodierung? Hier geht es um analoge Videosignale, da ist 
nichts MPG-codiert.

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Vom DVD-Player via SCART zur Flachglotze: Da gibts halt 'ne Handvoll 
Stellen, wo man das Abtasttheorem etwas ernster nehmen sollte, und 
Tiefpassfilter nicht nur so als Empfehlung sehen und hoffen, dass die 
Schraeglage im SCART-Kabel das schon alles in Ordnung bringt. Ebenso auf 
der digitalen Seite, beim En- und decodieren des PAL-Signals.
Wenn man das richtig macht, siehts auch gut aus.

Gruss
WK

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Dergute W. schrieb:
> Vom DVD-Player via SCART zur Flachglotze

Halte ich für Unfug. Vor allem, wenn man dafür auch noch mit Aufwand 
einen Converter basten will.

Richtiger Unfug ist es insbesondere, wenn nicht mit RGB oder den 
sogenannten "Komponenten"signalen (YPBPR) gearbeitet wird, sondern mit 
PAL- oder NTSC-codiertem FBAS. Darunter leidet die Farbauflösung massiv, 
und man kann statt der DVD eigentlich auch wieder die alte VHS-Bandnudel 
auspacken.

Nur weil Analog retro ist, ist es nicht gut.

von MM (Gast)


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Rufus Τ. F. schrieb:
> Welche MPG-Decodierung?

Wegen dieser allgemeinen Formulierung:

H-G S. schrieb:
> Vor allem wenn man sieht was so eine HD-Glotze aus SD-Video für Brei
> macht.

meine allgemeine Bemerkung.


Rufus Τ. F. schrieb:
> Hier geht es um analoge Videosignale

Also SD-TV oder SD-Signal (nicht SD-Video), was in Digital dann doch 
ebenfalls codiert und damit komprimiert sein könnte?

(Das reine hochskalieren überfordert diese gemeinten Geräte ebenfalls 
schon.)

von MM (Gast)


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Dergute W. schrieb:
> Wenn man das richtig macht, siehts auch gut aus.

Sehe ich auch so - in der Theorie und auch in der Praxis bei mir zu 
Hause.

von H-G S. (haenschen)


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Ich lasse lieber die Finger von HDMI.

Zu hohe Frequenzen/Anstiegszeiten, extremer Durchsatz, spezielles 
Layout, dazu noch das Interface bzw. Kommunikation zwischen Sender und 
Empfänger und die vielen Standards/Formate.

Das klingt alles nicht gut :-)


Und MPG-Filter ist es wohl nicht beim analog RGB-SCART-Eingangssignal. 
Es war wohl eher der Menupunkt "Bildverbesserung" oder so am TV. Es gibt 
aber einen Menupunkt "MPG-Rauschen reduzieren" das hat die Flöhe aus dem 
Bild entfernt meine ich.

Und ich hatte zuerst so ein mieses SCART-Kabel, da hat sogar der Ton 
recht laut gebrummt - nachdem ich ein anderes anschloss war es weg...

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