Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik VGA zu HDMI Konverter Funktionsweise


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von Naame (Gast)


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Hallo

Ich habe erfolglos versucht einen AVR-VGA-Testsignal-Generator mit einem 
VGA-zu-HDMI-Konverter an einen LCD-TV und an einen TFT-Monitor 
anzuschliessen.

Die Auflösung des VGA-Testgenerators ist 640x480@85Hz.


Kann es sein dass so ein VGA-zu-HDMI-Konverter die Vertikalfrequenz 
(85Hz) auf das HDMI-Signal durchreicht ? Diese Auflösung/Frequenz wird 
nämlich nicht von dem Monitor unterstützt (vom TV bestimmt auch nicht).

Ist HDMI eigentlich nur ein Kabel-Signal-Standard oder bezeichnet das 
bestimmte Auflösungen/Frequenzen ? Ich dachte dass so ein 
VGA-zu-HDMI-Konverter jedes VGA-Signal auf ein standard 
HDMI-Signal/Format umwandelt. Der VGA-zu-HDMI-Konverter unterstützt 
nämlich das 640x480@85Hz Signal.

Der TV und der Monitor melden übrigens immer "Signalformat nicht 
unterstützt" oder so ähnlich.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Naame schrieb:
> ein standard HDMI-Signal/Format
Siehe zum Standard mal das da: 
https://de.wikipedia.org/wiki/High_Definition_Multimedia_Interface

> Kann es sein dass so ein VGA-zu-HDMI-Konverter die Vertikalfrequenz
> (85Hz) auf das HDMI-Signal durchreicht ?
Letztlich werden über HDMI einfach digital analoge Informationen 
übertragen. Eine der analogen Informationen ist die Signalfrequenz. Die 
Antwort lautet also: Ja, kann sein, wenn nicht gleichzeitig ein Scaler 
mit beteiligt ist...

: Bearbeitet durch Moderator
von Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite


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Naame schrieb:
> Die Auflösung des VGA-Testgenerators ist 640x480@85Hz.

Versuch mal, das ganze mit 60 Hz zu betreiben. Seitdem es keine 
Röhrenkübel mehr gibt, ist es ziemlich überflüssig, höhere 
Bildwechselfrequenzen zu verwenden, da eh' die meisten Displays intern 
mit 60 Hz arbeiten.

(Ausnahmen gibt es natürlich, einerseits für 3D-Darstellung und 
andererseits im Kinderzimmer beim schnellen "Gamer"-Monitor).

Der ursprüngliche Grund für möglichst hohe Bildwechselfrequenzen aber 
ist entfallen, das Flackern/Flimmern der Bildröhre durch die kurze 
Nachleuchtdauer des verwendeten Farbstoffs.

von bitwurschtler (Gast)


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Naame schrieb:
> Kann es sein dass so ein VGA-zu-HDMI-Konverter die Vertikalfrequenz
> (85Hz) auf das HDMI-Signal durchreicht ? Diese Auflösung/Frequenz wird
> nämlich nicht von dem Monitor unterstützt (vom TV bestimmt auch nicht).

Nein, jedenfalls nicht nach meinem Verständnis von Durchreichen. HDMI 
nutz ein serielle Übertragung, also die parallelel Signale von VGA 
werden serialisiert, codiert (TMDS) und Übertragen

https://de.wikipedia.org/wiki/High_Definition_Multimedia_Interface#Belegung

> Ist HDMI eigentlich nur ein Kabel-Signal-Standard oder bezeichnet das
> bestimmte Auflösungen/Frequenzen ?

HDMI ist Kabel und Kanalcodierung, in dieser (FPGA)-Appnote stehen ein 
paar Details: 
https://www.xilinx.com/support/documentation/application_notes/xapp495_S6TMDS_Video_Interface.pdf
https://www.xilinx.com/support/documentation/ip_documentation/v_hdmi_tx_ss/v1_0/pg235-v-hdmi-tx-ss.pdf


> Der TV und der Monitor melden übrigens immer "Signalformat nicht
> unterstützt" oder so ähnlich.
Ja, vielleicht können die tatsächlich diese Auflösung nicht.
Oder denen wird eine andere Auflösung gemeldet. Bei HDMI sind auch I2C 
leitungen dabei worüber sich Moni/Graka austauschen.

von Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite


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bitwurschtler schrieb:
> Bei HDMI sind auch I2C leitungen dabei worüber sich Moni/Graka
> austauschen.

Genaugenommen teilt damit der Monitor der Graphikkarte mit, welche 
Auflösungen und welches Timing er unterstützt. Das ist nicht 
HDMI-spezifisch, sondern schon bei DVI und sogar VGA etabliert worden, 
das nennt sich VESA-EDID.

Ein Gerät, das HDMI-Signale produziert, muss sich an das vom Monitor 
vorgegebene Timing halten.

Mit etwas Glück reicht der VGA-zu-HDMI-Konverter die EDID-Daten durch, 
so daß die VGA-Graphikkarte eine Chance hat, herauszufinden, mit was für 
einem Monitor sie da redet.

von Michael X. (Firma: vyuxc) (der-michl)


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Dafür müßte der AVR-Signalgenerator das EDID auswerten. So wie es sich 
anhört ist das Teil für VGA mit 85Hz Festfrequenz.

Es wäre näher an der alten IBM-Spec dran wenn man VGA mit 60Hz betreibt. 
Das ist nach meinen Kenntnissen der kleinste gemeinsame Nenner.

von Naame (Gast)


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Weiss jemand warum die 25.175MHz Quarze/Oszillatoren scheinbar so 
schlecht zu beschaffen sind ? Braucht man die nicht für die 
VGA-Standardauflösung von 640x480@60Hz ?

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Naame schrieb:
> Weiss jemand warum die 25.175MHz Quarze/Oszillatoren scheinbar so
> schlecht zu beschaffen sind ?

Was ist denn für dich „schlecht zu beschaffen“?

Dass man die alten DIL-Klopper nicht mehr bekommt (außer durch
Auslöten aus alten VGA-Karten) halte ich für normal.  Wenn ich bei
RS Online "25175" eintippe, bekomme ich zwei Oszillatoren angeboten.

Wie viele brauchst du denn?  Einen einzelnen (in DIL) finde ich sicher
noch in der Bastelkiste.

von Georg A. (georga)


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Naame schrieb:
> Weiss jemand warum die 25.175MHz Quarze/Oszillatoren scheinbar so
> schlecht zu beschaffen sind ?

Weil den Pixelclock heute keiner mehr mit Quarzen machen, sondern nur 
noch mit PLLs aus der Standard-PC-Frequenz 14.32MHz.

von Naame (Gast)


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Denkt ihr dass sich so ein Konverter nach jedem H-Sync neu 
synchronisiert ? Oder erwarten die einen fixen Pixelstrom bzw. verfallen 
in eine bestimmte Sampling-Frequenz ?

Immerhin könnte es ja gewisse Toleranzen im Timing von der Senderseite 
her geben.

von Carlo (Gast)


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VGA ist analog und HDMI digital. Zur Wandlung der Daten muss erst einmal 
digitalisiert werden. Dann sollte man auch in irgendeiner Form das 
HDMI-Protokoll erzeugen. Das geht mit mit schneller Elektronik wie PLDs.

von Naame (Gast)


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Ich habe festgestellt dass das V-Sync in ganzzahlige Vielfache von 
H-Sync aufgeteilt ist. Das heisst man kann ganz einfach nur durchgängig 
H-Sync-Signale erzeugen und wenn V-Sync fällig ist dann gleichzeitig mit 
dem H-Sync-Signal das V-Sync-Signal mit einschalten.

Ein großes Problem gibt es: es scheint dass alles mit dem Pixeltakt 
synchron sein muss damit nichts "wandert". Ich sehe gerade dass ein 8051 
zwölf Takte benötigt für einen Befehl. Das ist Gift für das VGA-Signal 
da es in 8-fache bzw. 4-fache des Pixel-Taktes organisiert ist. Einem 
AVR ist das egal, der kann in jedem Takt einen Befehl ausführen.

Es wäre interessant zu wissen ob man einfach mal so eine Horizontalzeile 
um 4 Pixeltakte kürzer oder länger machen darf ohne dass der Empfänger 
bzw. Konverter aus dem Takt gerät.

von Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite


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Und Du willst wirklich und ernsthaft ein VGA-konformes Signal mit einem 
MCS-51 erzeugen, nur um daraus dann ein HDMI-Signal zu erzeugen?

Einfacher, da mit langsameren Timing, wäre das Erzeugen eines 
BAS-Signals mit normalem Fernsehtiming (625i50 wie beim 
PAL-Farbfernsehen).

Dafür gibt es nämlich auch HDMI-Konverter.

von Naame (Gast)


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Rufus Τ. F. schrieb:
> Einfacher, da mit langsameren Timing, wäre das Erzeugen eines
> BAS-Signals mit normalem Fernsehtiming (625i50 wie beim
> PAL-Farbfernsehen).
>
> Dafür gibt es nämlich auch HDMI-Konverter.

Für das Farbsignal des FBAS-Signals braucht es aber Spezialchips, oder 
hat so ein FBAS-zu-HDMI-Konverter SCART-Anschluss für getrennte 
RGB-Kanäle ?

Es scheint auch dass so manche neue Fernseher keine SCART-Anschlüsse 
mehr haben.


Einen Versuch wäre so ein FBAS-zu-HDMI-Konverter allemal, sofern es 
SCART-Eingang hat.

von carlo (Gast)


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Naame schrieb:
> Für das Farbsignal des FBAS-Signals braucht es aber Spezialchips, oder
> hat so ein FBAS-zu-HDMI-Konverter SCART-Anschluss für getrennte
> RGB-Kanäle ?

Nein, nur die richtigen Pegel! Das F steckt im Grünsignal soweit mir 
bekannt.

von Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite


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Naame schrieb:
> Für das Farbsignal des FBAS-Signals

Brauchst Du Farbe?

Und ja, es gibt auch "Komponenten"-auf-HDMI-Adapter.

https://www.amazon.de/Ligawo-YPbPr-Component-Konverter-Netzteil/dp/B00IXI00U6/

Das ist zwar nicht RGB, aber eine Konvertierung von RGB nach YPbPr ist 
keine Raketenwissenschaft:

http://www.linear.com/solutions/1312

carlo schrieb:
> Nein, nur die richtigen Pegel! Das F steckt im Grünsignal soweit mir
> bekannt.

Du bringst da was durcheinander, FBAS ist compsosite video (also genau 
eine Signalleitung), die neben den Sync-Impulsen auch noch die 
Farbinformation (PAL oder NTSC) enthält. Was Du beschreibst, nennt sich 
"sync-on-green" und ist was anderes.

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Was eine Analog -> HDMI Wandlung auch noch unangenehm macht: Man weiss 
nix ueber die Original-Pixelclock und die Original-Schwarzschultern. Das 
muss man dann halt moeglichst passend raten. Aber sicher weiss man's 
nicht...

Gruss
WK

von Naame (Gast)


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Es scheint leider dass es zwar mehrere günstige 
Chinch-FBAS-zu-HDMI-Wandler gibt aber nur wenige und teuere 
SCART-RGB-zu-HDMI-Wandler. Oder google ist einfach zu schlecht geworden 
...

SCART erscheint mir etwas komisch für ein Retro-Projekt, obwohl es ja 
ein sehr alter Standard ist. Leider vermute ich dass die SCART-Buchse 
bald verschwindet - das Kabel nebst Stecker ist sowieso extrem 
unhandlich und massiv. Der Ton ist bei meinem letzten SACRT-DVD-Film 
auch sehr schlecht gewesen. DVDs muss man einfach über einen 
Bluray-Abspieler per HDMI anschauen, allein schon wegen dem verlustlosen 
Digital-Ton.

FBAS ist ohne komische Spezialbausteine kaum zu produzieren, da die 
Farbe kompliziert in das Pixelsignal hineinmoduliert wird.

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Naame schrieb:
> FBAS ist ohne komische Spezialbausteine kaum zu produzieren, da die
> Farbe kompliziert in das Pixelsignal hineinmoduliert wird.

Also ich kann dir versichern, dass die Komik und Spezialitaet von 
Videobausteinen seit's mit NTSC Farbfernsehen gibt, permanent immer nur 
zugenommen hat. NTSC, PAL und SECAM kannst du noch rein roehren- bzw. 
transistorbasiert erzeugen. iirc hab' ich schonmal irgendwo ein 
Schaltbild eines PAL-Flipflops mit einer ECC82 gesehen. Natuerlich ist's 
Aufriss. Aber ein kleinerer Aufriss als bei HDMI Signalen.

Bei SCART ist's halt so ne Sache, was letztlich fuer Signale 
druebergehen. Kann alles moegliche sein: RGB, FBAS oder YC(aka S-VHS). 
Kommt halt auf Quelle und Senke an...

Gruss
WK

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