基于TMDS链接DVI有源信号转换技术解决烟台市政府LED大屏视频输出问题

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2020年疫情以来，互联网会议的需求越来越大，应用也越来越多，2021年安全生产是全省的焦点问题，烟台市政府关于安全生产问题的会议数量翻倍，政府会议由中国移动负责保障。保障系统使用山东综合会议视频系统，正常视频信号的输出为HDMI接口，而烟台市政府使用的LED组合式大屏采用的是DVI视频信号接头（公）连接线，普通的高清（HDMI)转DVI信号连接线不起作用，政府LED大屏显示花屏、黑屏，无法输出视频图像。

针对上述的问题，从2020年10月开展针对性研究并进行实验，同月研究出TMDS链接DVI有源信号转换技术实验成功，并投入到烟台市政府网络视频会议中，一直使用至今（2020年10月——至今）。效果显著，运行稳定，LED大屏图像色彩正常，提高了工作效率，同时也大大降低了人工成本。

本成果主要基于的技术手段、方法或模型

根据以上情况，提出的解决方案是：使用TMDS（Transition Minimized DifferentialSignal）链接DVI有源信号转换接收集成装置，使用最小差分的传输技术，通过编码算法将像素数据以及控制数据转变成可以接收的最小变换信号，可以大大提高传输数据上的EMC性能和刚干扰能力，将视频信号进行高速转换，使得输出的信号更加清晰、稳定、高分辨率。

1）TMDS链接DVI有源信号转换原理及方法

DVI信号接口利用最小变换差分信号（TMDS）作为物理链接信号进行传输，其单模式的链路结构如图1所示，其中，TDMS接收器包含三个完全相同的编码器，输入到编码器的数据信号包括8bit的基色像素数据和2bit的控制数据，每个编码器接受10bit的数据后进行编码，将编码后的数据串行发送到TDMS通道，每个编码器驱动一条串行TDMS通道。TDMS发送器接收到链路传输的串行数据后，进行解码重新处理成8bit的像素数据和2bit的控制数据，通过校验后输出显示。

从图1可以看出，DVI视频的行，场同步信号作为控制信号在蓝基色的通道中进行编码后发送到TDMS链路0，而绿基色通道和红基色通道控制信号CTL0-CTL3均被设置保留信号，进行输入从而绝对安全的保证信号的传输。

图1 TMDS链路结构图

图2 DVI视频解码方案原理图

2）会议系统设备物理连线组成

 图3 会议系统设备物理连线图

市政府会议终端采用的设备型号为华为BOX600，HUAWEI Box 300\600是华为新一代超高清视频会议终端（以下简称终端），具备强大的音视频媒体处理引擎，丰富的音视频接口，可适配多种类型摄像机和显示 设备，满足各类型会议室集成需求。使用的TMDS（Transition Minimized DifferentialSignal）链接DVI有源信号转换接收集成装置与如图4中的HDMI高清视频输出接口进行对接（HDMI高清视频输出接口，最高支持4K 60fps分辨率，支持音频输出），摄像头对接HDMI高清视频输入接口，将采集到的图像信息通过高清输入端口输出的HDMI视频信号通过TDMS将信号转换为DVI视频信号对接政府LED显示屏。

3）TMDS

（Transition Minimized DifferentialSignal）链接DVI有源信号转换接收集成装置实体连接方案及成果

图4 会议设备实体连接图

摄像头通过HDMI线连接到高清视频输入接口，将采集到的图片信息通过输入口传输到华为终端设备BOX600，终端设备将信号从高清视频输出端口将HDMI视频信号通过TDMS技术将信号转换为DVI视频信号对接政府LED显示屏，从而将HDMI信号转换为有源DVI信号，将图像信息高效、高速、高分辨率传输给LED大屏。保证了图像色彩的稳定输出。如图5，为通过TMDS（Transition Minimized DifferentialSignal）链接DVI有源信号转换接收集成装置，将视频信号高效转换之后大屏的显示情况，现场画面清晰，色彩饱满，运行流畅。

图5 政府LED大屏会议图片

本成果的适用场景

（一）视频会议硬终端BOX300/600+LED组合性大屏显示器：

使用方法：将华为会议设备硬终端BOX300/600的HDMI输出线接入到使用TMDS（Transition Minimized DifferentialSignal）链接DVI有源信号转换接收集成装置的一端HDMI接口上，将LED大屏显示器通过DVI连接线连接到集成装置的另一端DVI接口即完成对接。DVI有源信号转换接收集成装置与会议硬终端的高清输出口进行对接（HDMI高清视频输出接口，最高支持4K 60fps分辨率，支持音频输出），摄像头对接设备的高清输入端口，将采集到的图片信息通过高清输入口，将高清视频信号通过TDMS将信号转换为DVI视频信号对接政府LED显示屏。设置好后通过综合会议视频系统登录门户网站进行创建会议，而后会议开始。

（二）视频会议硬终端TE40+LED组合性大屏显示器：

使用方法：将华为会议设备硬终端TE40的HDMI输出线接入到使用TMDS（Transition Minimized DifferentialSignal）链接DVI有源信号转换接收集成装置的一端HDMI接口上，将LED大屏显示器通过DVI连接线连接到集成装置的另一端DVI接口即完成对接。

适用场景：市政府、各区县政府综合视频会议开会场景。

注意事项：1.集成装置是有源的，需要插上电源供电。2.集成装置本身的DVI接口为母接口，LED大屏的接口为母接口，需要用两端都是公接头的DVI线进行对接。

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供稿单位：山东移动烟台公司

作者：张夺

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