Forum: FPGA, VHDL & Co. HDMI mit FPGA filtern


von M. Н. (Gast)


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Guten Tag,

ich habe ein Design, das einen DVI/HDMI Datenstrom mit TFP410/TFP401 
Transmitter/Receiver empfängt, einige Dinge daran erkennt und verändert 
und dann wieder ausgibt.

Das ganz eist soweit auch in Ordnung. Nun ergibt sich ein kleines 
Problem:
Der TFPxxx ist ein DVI Chip. Prinzipiell geht da auch HDMI drüber. Aber 
kein Audio. Ich möchte mit den Audiosignalen nichts tun. Ich muss sie 
nur 1:1 wieder an den Ausgang bekommen. Leider werden Data-Islands in 
HDMI anders kodiert und der TFP kann dies nicht dekodieren.

Deshalb suche ich eine Möglichkeit mit einem FPGA + PHY Chips HDMI zu 
empfangen, zu verarbeiten und weiterzugeben.

Die einzigen Chips, die ich von TI/AD finde, haben aufgrund von HDCP 
ziemlich unzugängliche datenblätter (nur mit NDA). Außerdem sind diese 
schwer zu beschaffen in kleinen Stückzahlen.

Hat jemand eine Idee, wwas ich benutzen könnte, um das Videosignal mit 
Audio vollständig übertragen zu können?
Die Daten werden von der Quelle nicht mit HDCP verschlüsselt.

von Martin S. (strubi)


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Moin,

vielleicht findest du bei Lattice was passendes. Der ECP3 kann TMDS ohne 
extra Phy-Geraffel. Die Timings sind allerdings sehr knifflig, das 
Lane-Deskewing um das alles hinzukriegen ist nicht ganz ohne. Hab's mit 
dem ECP3-35 damals so mehr oder weniger (knapp am Standard 
vorbeigeschrappt) für 720p60 hinbekommen. Wird wohl auch mit ECP5 gehen.

Ansonsten hat Lattice nach dem Einkauf von Silicon Image auch deren 
non-HDCP-Chips im Portfolio.

von M. Н. (Gast)


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Martin S. schrieb:
> Moin,
>
> vielleicht findest du bei Lattice was passendes. Der ECP3 kann TMDS ohne
> extra Phy-Geraffel. Die Timings sind allerdings sehr knifflig, das
> Lane-Deskewing um das alles hinzukriegen ist nicht ganz ohne. Hab's mit
> dem ECP3-35 damals so mehr oder weniger (knapp am Standard
> vorbeigeschrappt) für 720p60 hinbekommen. Wird wohl auch mit ECP5 gehen.
>
> Ansonsten hat Lattice nach dem Einkauf von Silicon Image auch deren
> non-HDCP-Chips im Portfolio.

Vielen Dank.
Das Problem an der Sache ist:
Full HD 1080p muss drin sein. Das Habe ich vergessen zu schreiben.

Bei Parallel 24bit ist die Frequenz noch in Ordnung. Außerdem steht das 
Design schon. Ich würde ungern TMDS intern machen, zumal, wie du schon 
sagtest, die Geschwindigkeit meist nicht erreicht wird zumindest nicht 
ohne den "overkill" FPGA.

Das Design ist ansich recht primitiv. Deshalb lohnt sich so ein Monster 
FPGA nicht und ich würde lieber auf eine 3 Chip Lösung setzen.

von Christian R. (supachris)


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Auf den aktuellen Xilinx Demo Boards wie z.B. dem AC701 ist meines 
Wissens auch ein HDMI Phy drauf. Zumindest für die Ausgabe. Kannst ja 
dort mal schauen, wie die das machen.

von Kest (Gast)


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Digilent Zybo-Z7 (10 oder 20) hat HDMI In, HDMI Out... mit Beispielen

von Falk B. (falk)


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von M. Н. (Gast)


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Falk B. schrieb:
> https://www.adafruit.com/product/609

Das kann leider nur eine pixelclock von 95MHz. Das ist leider nicht 
ausreichend.

Die Specs für das kleine system sind:
1080p 60fps Minimum

Ebenso sieht das Board rechtlich abenteuerlich aus. Es steht dort, dass 
hdcp unterstützt wird. Dafür müsste allerdings ein Senkenschlüssel im 
Board sein. Das erscheint mir auf legalem Weg ziemlich unwahrscheinlich, 
da diese Schlüssel erstens viel Geld kosten und zweitens nur an 
bilddarstellende Hardware vergeben wird.

von Michael W. (Gast)


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M. H. schrieb:
> Die einzigen Chips, die ich von TI/AD finde, haben aufgrund von HDCP
> ziemlich unzugängliche datenblätter (nur mit NDA). Außerdem sind diese
> schwer zu beschaffen in kleinen Stückzahlen.

Die Datenblätter kann man kostenpflichtig bestellen. Beschaffen kann die 
auch ein Bestücker, der sonst noch andere Videoplatinen macht. Das 
Problem ist dann eher, einen Prototypen hinzustellen mit nur 1-2 Teilen.

Das Programmieren der CHIPS ist dann nur noch eine Fleissarbeit. 
Schwieriger wird es, das mit einem billigen FPGA zu machen, wegen der 
Timings. Mit dem Artix müsste das aber easy sein. HDMI ist eher weniger 
fordernd, als DVI, wenn man das 10/8 gepackt hat oder gemacht bekommt, 
jedenfalls bei 1.0.

Wie das mit dem Audio geht, keine Ahnung. Ich sage mal "Durchverdrahten" 
mit gfs etwas Verzögerung. Muss Du die Audio Profis hier befragen.

von Tobias B. (Firma: www.elpra.de) (ttobsen) Benutzerseite


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Von Inrevium gibt es ein FMC Board mit HDMI Ein- und Ausgang (sogar bis 
4K). Durch den Vita 57.1 sollte das board auf alle gängigen Xilinx 
Evalboards passen. Inwieweit das mit Audio umgehen kann weiß ich leider 
nicht, die Seite streikt gerade

http://solutions.inrevium.com/products/fmc/hpc/index.html

von Robert (Gast)


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Ich habe mal einen "HDMI Audio Extractor" IC irgendwo gesehen.
Weiß aber nicht mehr Hersteller oder genaue Bezeichnung.

Er diente im Prinzip nur dazu, HDMI 1:1 durchzuschleifen und konnte das 
Audiosignal per I2S rausspielen.

Vielleicht gibt es so einen IC ja noch zum "inserten". Dann könnte der 
TO sein Design 1:1 so lassen und klatscht diese Dinger davor.

von Stephan C. (stephan_c)


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Hast du mal nach dem ADV7511 geguckt?
Wenn man die Partnumber bei Google eingibt, dann findet man recht 
schnell die passenden Datenblätter.

von M. Н. (Gast)


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Mar. W. schrieb:
> Wie das mit dem Audio geht, keine Ahnung. Ich sage mal "Durchverdrahten"
> mit gfs etwas Verzögerung. Muss Du die Audio Profis hier befragen.

Das ist bei HDMI schwierig, da das Audio auf den selben Leitungen wie 
die Pixel läuft.

Stephan C. schrieb:
> Hast du mal nach dem ADV7511 geguckt?
> Wenn man die Partnumber bei Google eingibt, dann findet man recht
> schnell die passenden Datenblätter.

Ja. Solche habe ich auch schon gefunden. Wenn man Glück hat, findet man 
die Datenblätter in den Support-ZIPs von Terasic Boards, wo die drauf 
sind.
Ich benötige allerdings neben dem Sender auch einen Empfänger, der das 
Ganze spiel andersrum kann. Also HDMI auf Parrallel-Pixel +  I2S Audio.
Und dafür habe ich noch nichts gefunden. Das ist wegen HDCP auch schwer, 
da man mit so einem Chip potentiell geschützte Videos aufnehmen könnte.

Und ohne HDCP bauen die solche Chips gar nicht.

von Martin S. (strubi)


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M. H. schrieb:
> Ich benötige allerdings neben dem Sender auch einen Empfänger, der das
> Ganze spiel andersrum kann. Also HDMI auf Parrallel-Pixel +  I2S Audio.
> Und dafür habe ich noch nichts gefunden. Das ist wegen HDCP auch schwer,
> da man mit so einem Chip potentiell geschützte Videos aufnehmen könnte.
>
> Und ohne HDCP bauen die solche Chips gar nicht.

Was ist mit den Silicon Image-Käfern, die z.B. auf dem Lattice VIP Kit 
sitzen?

von M. Н. (Gast)


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Martin S. schrieb:
> Was ist mit den Silicon Image-Käfern, die z.B. auf dem Lattice VIP Kit
> sitzen?

Ich kann dort leider keine Entdecken. Auf ihrem Video Input sind nur 
Kamera-Verbinder.

von Martin S. (strubi)


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von M. Н. (Gast)


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Martin S. schrieb:
> Input Bridge:
>
> 
http://www.latticesemi.com/en/Products/DevelopmentBoardsAndKits/HDMIVIPInputBridgeBoard.aspx
>
> Output bridge gibts ebenso 'non HDCP', ist Teil des EVDK:
>
> 
http://www.latticesemi.com/en/Products/DevelopmentBoardsAndKits/EmbeddedVisionDevelopmentKit.aspx

Vielen Dank. Das habe ich nicht entdeckt. Da werde ich mal schauen, ob 
das was ist. Sieht auf zumindest nach dem aus, was ich will. Jetzt muss 
man den Chip nur noch bekommen :)

von Martin S. (strubi)


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> Vielen Dank. Das habe ich nicht entdeckt. Da werde ich mal schauen, ob
> das was ist. Sieht auf zumindest nach dem aus, was ich will. Jetzt muss
> man den Chip nur noch bekommen :)

Frag sonst mal bei Future Electronics nach, die sind nach m.E. sehr 
hilfsbereit gegenüber den innovativen 'Kleinen'.

von Weltbester FPGA-Pongo (Gast)


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der Betreff "HDMI mit FPGA filtern" zeigt schon, dass der TE wenig 
Ahnung von dem hat, was er tun will.

Möchte er das Bildsignal wirklich filtern oder doch eher decodieren, wie 
es sich anhört? Für ein Dekodieren im FPGA gibt es keinen ernsthaften 
Grund, es sei denn man benutzt igendein eigenes Format oder misbraucht 
den Stecker für ganz andere Daten.

von M. Н. (Gast)


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Weltbester FPGA-Pongo schrieb im Beitrag #5325477:
> der Betreff "HDMI mit FPGA filtern" zeigt schon, dass der TE wenig
> Ahnung von dem hat, was er tun will.

Ich denke schon, dass ich grob weiß, was ich tun will.
Ich möchte ein bestehendes System überarbeiten. Das System empfängt ein 
HDMI Signal. Ein FPGA tut bestimmte Dinge mit dem Signal und gibt es 
dann, unter Umständen verändert, wieder aus. Zusätzlich besitzt der FPGA 
weitere Schnittstellen (SPI, I2C) um mit einem Mikrocontroller und dem 
DDC zu kommunizieren.

Nun hat sich als Anforderung zusätzlich ergeben, dass der Audiostream im 
HDMI Signal erhalten bleiben soll. Da meine bisherigen DVI Receiver und 
Transmitter das nicht können, da DVI, suche ich nun nach HDMI fähigen 
Chips, die auch die Audiospur unterstützen. Der FPGA tut mit dem 
Audiosignal absolut nichts. Das Audiosignal wird einfach 
durchgeschleift.

Weltbester FPGA-Pongo schrieb im Beitrag #5325477:
> Möchte er das Bildsignal wirklich filtern oder doch eher decodieren
Um das Signal zu filtern und die Pixeldaten zu verarbeiteten, sollte ich 
das Signal denke ich schon dekodieren :)

Weltbester FPGA-Pongo schrieb im Beitrag #5325477:
> Für ein Dekodieren im FPGA gibt es keinen ernsthaften
> Grund

Deshalb suche ich nach einem IC, das das HDMI-Signal dekodieren kann und 
als parallelen RGB-Stream ausgibt. Mir ist zwar klar, dass ich das 
HDMI-Signal auch direkt an Transceiver anschließen könnte. Das erfordert 
aber einen FPGA der höheren Leistungsklasse, der für das Design nicht 
benötigt wird. Da sind 20€ für Transceiver/Receiver besser investiert.

Ich habe (glaube ich) nirgendwo geschrieben, dass ich das Signal IM FPGA 
dekodieren will.

Wöllte ich das Signal nicht unter Umständen Verändern, würde ich einen 
HDMI Splitter zwischen Quelle und Senke klemmen und an den zweiten Port 
meinen FPGA. Dann würde ich nur einen Receiver benötigen. Allerdings 
benötige ich die Möglichkeit, das Signal zu verändern.

von Weltbester FPGA-Pongo (Gast)


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Nun, dann nimm doch einfach einen solchen HDMI-Transceiver. Der macht 
das alles fix und fertig, was Du sonst umständlich im FPGA machen 
müsstest. Beispiele wurden ja schon genannt.

von M. Н. (Gast)


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Weltbester FPGA-Pongo schrieb im Beitrag #5325597:
> Nun, dann nimm doch einfach einen solchen HDMI-Transceiver. Der macht
> das alles fix und fertig, was Du sonst umständlich im FPGA machen
> müsstest. Beispiele wurden ja schon genannt.

Das habe ich vor, siehe:


M. H. schrieb:
> Vielen Dank. Das habe ich nicht entdeckt. Da werde ich mal schauen, ob
> das was ist. Sieht auf zumindest nach dem aus, was ich will. Jetzt muss
> man den Chip nur noch bekommen :)


Habe bei Arrow den chip gefunden. sogar zu einem akzeptablen Stückpreis.
Werde mich damit näher beschäftigen.

von Bla (Gast)


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Das Numato Opsis kann fast das was du brauchst (1080p30, 720p60). Schau 
dir ansonsten die Vergleichstabelle auf der Seite etwas weiter unten an, 
da snd ähnliche FPGA-Boards mit HDMI in+out:

https://www.crowdsupply.com/numato-lab/opsis

von Michael W. (Gast)


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M. H. schrieb:
> Das ist bei HDMI schwierig, da das Audio auf den selben Leitungen wie
> die Pixel läuft.

Du wirst natürlich das dekodierte Signal aus dem Dekoder-Chip an den 
Eingang des Encoder-Chips legen müssen :-)

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