在圖像處理應用開發中，捕獲或顯示圖像的最簡單方法之一是使用HDMI（高清晰度多媒體接口）。HDMI是一種可以傳輸高清數字視頻和音頻數據的專有標準，被許多顯示器和相機支持并廣泛采用。這個特點使得HDMI成為Zynq圖像處理應用的理想接口標準。

在這篇文章中，我們將向大家介紹如何在不同目標開發板上使用基于Zynq的HDMI傳輸。

圖：Arty Z7 HDMI輸入輸出案例

基于Zynq開發板對HDMI視頻解碼包含兩種方式：

外部解碼（PS端）然后通過I2C總線傳到PL端

內部解碼（PL端）內部直接解碼

圖：支持HDMI的Zynq開發板

如果開發板使用外部編解碼器，則可以使用ADI公司的ADV7511和ADV7611實現發送和接收。外部HDMI編解碼器直接與HDMI連接器連接，并生成包含圖像、音頻數據的TMDS信號（最小化傳輸差分信號）。

I2C總線，像素數據總線，時序同步信號和像素時鐘組成了編解碼器和Zynq PL（可編程邏輯）之間的接口。我們將像素數據，同步信號和時鐘直接傳送到PL端。使用Zynq PS（處理系統）端的I2C控制器來控制I2C接口，并通過EMIO將Zynq SoC的I2C IO信號傳輸到PL IO。

為了簡化編碼解碼器和PL之間的集成復雜度，這里介紹兩個AVNET所開發的IP核，可通過Avnet GitHub下載（ github.com/Avnet/hdl/tree/master/IP ）。在圖像處理鏈中，可以把它們放在處理鏈的最前端和最后端來連接外部的編解碼器。

另一種方法是使用位于Zynq PL端的內部編解碼器。在這種情況下，HDMI TMDS信號直接傳輸到PL IO，而編解碼器用可編程邏輯實現。為了不從頭編寫這樣復雜的編解碼器，可以直接使用 DIGILENT 所提供的兩個編解碼器IP核（可點擊:?http://www.digilent.com.cn/community/573.html?附件下載）。在設計中使用這些內核意味著約束文件中的TMDS信號的IO標準被設置為TMDS_33 IO。

注：此IO標準僅適用于高范圍（HR）IO組。

圖：本文提到的HDMI IP核

事實上，并非所有Zynq開發板都可以接收和傳輸HDMI信號。例如，ZedBoard只提供HDMI輸出。如果必須使用此類開發板接收HDMI信號，我們則可以通過FMC接口配合FMC-HDMI子板來進行操作。

Digilent FMC-HDMI子板提供兩路HDMI輸入，可以使用外部和內部編解碼器接收HDMI數據。在兩路輸入中，第一路使用ADV7611，第二路均衡HDMI信號，并直接傳輸到Zynq PL中解碼。這就使得我們能夠示范當使用外部編解碼器進行圖像傳輸時，如何將內部和外部編解碼器植入ZedBoard。然而，這里首先我們需要用電烙鐵在J18上焊接一條跳線，這樣我們才能夠根據FMC-HDMI子板的要求將ZedBoard上的VADJ設置為3v3。

圖：Zedboard + FMC-HDMI子板

最后，友情提示：盡管我們在這里主要討論了Zynq SoC，但上述方法也同樣適用于集成了Display Port（?www.displayport.org?）功能的Zynq UltraScale+ MPSoC哦~