OpenHarmony（鸿蒙南向）——平台驱动开发【HDMI】

概述

功能简介

HDMI（High Definition Multimedia Interface），即高清多媒体接口，是Hitachi、Panasonic、Philips、Silicon Image、Sony、Thomson、Toshiba共同发布的一款音视频传输协议，主要用于DVD、机顶盒等音视频Source设备到TV、显示器等Sink设备的传输。HDMI传输过程遵循TMDS（Transition Minimized Differential Signaling）协议。

基本概念

• TMDS（Transition Minimized Differential signal）：过渡调制差分信号，也被称为最小化传输差分信号，用于发送音频、视频及各种辅助数据。
• DDC（Display Data Channel）：显示数据通道，发送端与接收端可利用DDC通道得知彼此的发送与接收能力，但HDMI仅需单向获知接收端（显示器）的能力。
• CEC（Consumer Electronics Control）：消费电子控制，该功能应该能够在连接HDMI的发送设备与接收设备之间实现交互操作。
• FRL（Fixed Rate Link）：TMDS的架构进行讯号传输时，最高带宽可达18Gbps，而FRL模式的带宽则提升到48Gbps。
• HDCP（High-bandwidth Digital Content Protection）：即高带宽数字内容保护技术，当用户对高清晰信号进行非法复制时，该技术会进行干扰，降低复制出来的影像的质量，从而对内容进行保护。

运作机制

在HDF框架中，HDMI的接口适配模式拟采用独立服务模式（如图1）。在这种模式下，每一个设备对象会独立发布一个设备服务来处理外部访问，设备管理器收到API的访问请求之后，通过提取该请求的参数，达到调用实际设备对象的相应内部方法的目的。独立服务模式可以直接借助HDFDeviceManager的服务管理能力，但需要为每个设备单独配置设备节点，增加内存占用率。

HDMI模块各分层作用：

• 接口层提供打开HDMI设备、启动HDMI传输、停止HDMI传输、声音图像消隐设置、设置色彩深度、获取色彩深度、设置视频属性、获取视频属性、设置HDR属性、读取Sink端原始EDID数据、注册HDMI热插拔检测回调函数、注销HDMI热插拔检测回调函数、关闭HDMI设备的接口。

• 核心层主要提供HDMI控制器的打开、关闭及管理的能力，通过钩子函数与适配层交互。

• 适配层主要是将钩子函数的功能实例化，实现具体的功能。

图 1 HDMI独立服务模式

约束与限制

HDMI模块当前仅支持轻量和小型系统内核（LiteOS），暂无实际适配驱动。

开发指导

场景介绍

HDMI具有体积小、传输速率高、传输带宽宽、兼容性好、能同时传输无压缩音视频信号等优点。与传统的全模拟接口相比，HDMI不但增加了设备间接线的便捷性，还提供了一些HDMI特有的智能化功能，可用于小体积设备进行高质量音视频传输的场景。

接口说明

HdmiCntlrOps定义：

struct HdmiCntlrOps {
    void (*hardWareInit)(struct HdmiCntlr *cntlr);
    void (*hardWareStatusGet)(struct HdmiCntlr *cntlr, struct HdmiHardwareStatus *status);
    void (*controllerReset)(struct HdmiCntlr *cntlr);
    bool (*hotPlugStateGet)(struct HdmiCntlr *cntlr);
    bool (*hotPlugInterruptStateGet)(struct HdmiCntlr *cntlr);
    void (*lowPowerSet)(struct HdmiCntlr *cntlr, bool enable);
    void (*tmdsModeSet)(struct HdmiCntlr *cntlr, enum HdmiTmdsModeType mode);
    int32_t (*tmdsConfigSet)(struct HdmiCntlr *cntlr, struct HdmiTmdsConfig mode);
    void (*infoFrameEnable)(struct HdmiCntlr *cntlr, enum HdmiPacketType infoFrameType, bool enable);
    int32_t (*infoFrameSend)(struct HdmiCntlr *cntlr, enum HdmiPacketType infoFrameType, uint8_t *data, uint32_t len);
    int32_t (*infoFrameDataSet)(struct HdmiCntlr *cntlr, uint32_t type, uint8_t *data, uint32_t len);
    int32_t (*cecMsgSend)(struct HdmiCntlr *cntlr, struct HdmiCecMsg *msg);
    void (*audioPathEnable)(struct HdmiCntlr *cntlr, bool enable);
    void (*audioPathSet)(struct HdmiCntlr *cntlr, struct HdmiAudioConfigInfo *config);
    void (*phyOutputEnable)(struct HdmiCntlr *cntlr, bool enable);
    void (*phyOutputSet)(struct HdmiCntlr *cntlr, struct HdmiPhyCfg *cfg);
    void (*blackDataSet)(struct HdmiCntlr *cntlr, bool enable);
    void (*videoMuteEnable)(struct HdmiCntlr *cntlr, bool enable);
    void (*videoPathSet)(struct HdmiCntlr *cntlr, struct HdmiVideoAttr *attr);
    void (*audioMuteEnable)(struct HdmiCntlr *cntlr, bool enable);
    void (*avmuteSet)(struct HdmiCntlr *cntlr, bool enable);
    int32_t (*ddcTransfer)(struct HdmiCntlr *cntlr, struct HdmiDdcCfg *ddcCfg);
    bool (*scdcSourceScrambleGet)(struct HdmiCntlr *cntlr);
    int32_t (*scdcSourceScrambleSet)(struct HdmiCntlr *cntlr, bool enable);
    void (*frlSet)(struct HdmiCntlr *cntlr);
    int32_t (*frlEnable)(struct HdmiCntlr *cntlr, bool enable);
    int32_t (*audioNctsSet)(struct HdmiCntlr *cntlr, struct HdmiFrlAudioNctsConfig *cfg);
    void (*frlTrainingConfigSet)(struct HdmiCntlr *cntlr, struct HdmiFrlTrainConfig *cfg);
    void (*frlTrainingStart)(struct HdmiCntlr *cntlr);
    void (*frlGetTriningRslt)(struct HdmiCntlr *cntlr, struct HdmiFrlTrainRslt *rslt);
    void (*hdcpRegInit)(struct HdmiCntlr *cntlr);
    int32_t (*hdcpGenerateAksvAndAn)(struct HdmiCntlr *cntlr);
    int32_t (*hdcpOptReg)(struct HdmiCntlr *cntlr, enum HdmiHdcpRegOptType type, uint8_t *data, uint32_t len);
    void (*hdrTimerSet)(struct HdmiCntlr *cntlr, struct HdmiHdrTimerConfig *config);
};
c

表 1 HdmiCntlrOps结构体成员的回调函数功能说明

函数成员	入参	出参	返回值	功能
hardWareInit	cntlr：结构体指针，核心层HDMI控制器	无	无	初始化HDMI硬件
hardWareStatusGet	cntlr：结构体指针，核心层HDMI控制器	status：HDMI硬件状态 ;	无	获取HDMI当前硬件状态
controllerReset	cntlr：结构体指针，核心层HDMI控制器	无	无	复位HDMI控制器
hotPlugStateGet	cntlr：