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拆解一款HDMI转USB转换器

2022-05-12 14:27:45 Brian Dipert 阅读:
笔者买了一个低价的HDMI转USB转换器,由于它无法用来进行笔者所需要的特别设定(但它对许多人来说是完美可接受的,而且据笔者所知,笔者这台摄像机隔行输出的奇怪特性相当罕见),因此决定把它拿来当作拆解的牺牲品,以满足各位的好奇心。

在我最近一篇关于我如何将HDV摄像机连接到计算机而将其用作网络摄像机的文章“Repurposing a HDV camcorder for the home office”中,我写道:aiyednc

其(佳能VIXIA HV30摄像机)的HDMI输出为1080i60 (1920水平像素、1080垂直像素、隔行扫描,每秒60场),而低价的HDMI-USB转换器通常只接受逐行扫描输入(和一组有限的分辨率和帧速率选项)。aiyednc

在我一开始写这篇文章时,已经买了一个低价的HDMI转USB转换器(其实是两个,稍后有更多解释),而且由于它无法用来进行我所需要的特别设定(但它对许多人来说是完美可接受的,而且据我所知,我这台摄像机隔行输出的奇怪特性相当罕见),因此我决定把它拿来当作拆解的牺牲品,以满足我的好奇心。aiyednc

接下来就从一张库存的照片分享开始谈起:aiyednc

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业界有多家供货商经常以各种价格销售这些小工具(而且放在Amazon和其它零售商很快就卖掉了)。例如,在我写下这些文字时,NeuTek的一个此类产品在Amazon上的售价为24.55美元。但它们看起来都一样,因为它们显然就是一样的。去年8月我以16.71美元的价格通过Amazon从Hilltrade买到跟今天展示同样的设备。而在一周前,我还以低至11.28美元的价格从Polok购买到同样的产品(同样是通过作为零售商中介的Amazon,而且这两种购买价格都是促销折扣价)。以下是这两个产品盒子的背面:aiyednc

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如我们所见,除了该设备出厂前所贴的白色贴纸之外,二者都是一样的(据我所知,这些都是来自同一家公司的贴牌产品)。那我为什么要买两个?从购买前的研究中知道它们在使用后往往会“过热”,因此在考虑使用寿命(加上这两个产品的低价促销)之下,我多买了一个备用。aiyednc

同样值得注意的是,在包装盒背面印有声称FCCCE的认证,然而我却无法在包装、文件和设备本身找到特定的认证ID。有鉴于该产品最初来自中国,取自维基百科的下面这段内容很可能提供了有关原因的线索(与Elgato在概念上相似的Cam Link 4K一样,因此我最后改用它,这是一款Part 18 FCC设备):aiyednc

在亚洲和非洲部分地区销售的电子产品,即使没有任何法律意义,也带有FCC标签,而且也没有任何方法验证其是否真正符合特定标准。aiyednc

如果不能证明它是有效的,那么加上FCC的标志有什么意义,除非是故意欺骗?显然FCC和/或其他相关的政府实体也无力打击诈欺者?真是令人无言…aiyednc

言归正传,让我们再看看另外几张外盒的视图:aiyednc

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除了设备本身,包装盒中只有一个双面六栏的快速入门指南,一面印有英文,另一面则是中文:aiyednc

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由于该设备符合USB音频和视频类标准,而且是由USB总线自行供电,因此没有包含软件(或在此情况下并不需要),也没有提供墙插电源。以设备功能和系统需求来看,该指南中英文内容的特写照别具教育意义:aiyednc

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至于设备本身如下,一如既往地在旁边放一个直径为0.75英寸(19.1mm)的1美分硬币用为尺寸大小的比较:aiyednc

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我原本有点担心要如何打开这个铝制的外壳,后来看到两端的螺丝才松了一口气:aiyednc

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正如所预期的,每张贴纸底下都潜伏着一颗额外的螺丝;在将其移除之后,我第一次能够看到设备的内部(四个螺丝中有一个怎么都回转不出来,但我能够在其顶部下方插入一个单独的平头螺丝刀尖端,用来当作提升杆,从而将它松开):aiyednc

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从以上照片可以看到,在这项拆解任务中,我一如既往地使用iFixit 64件套螺丝刀套装(现称作Mako)将此设备架高。只是轻轻地一“推”,该PCB就整个滑了出来:aiyednc

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在这空无一物的外壳中只留下一点粘合剂的残余物:aiyednc

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现在我们终于有了清晰的PCB视图:aiyednc

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让我们先把重心摆在底部。我的指甲只能去除一部份的黑色“粘胶”(原本用于将PCB固定在外壳内),但我耐心地使用一些外用酒精,并改用比之前更大的平头螺丝刀(这次用作凿子),才得以去除大部分的粘胶。遗憾的是,所看到的是底部不怎么起眼的PCB外观:aiyednc

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该PCB的顶部更为有趣。我拿出热风枪大量地用热烘使散热片(奇怪的是,它并未通过导热胶带或类似的东西直接连接到金属外壳,而仅仅靠无源传热传到外壳,再从外壳传到周围的空气)分离:aiyednc

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而且尽管在其底下IC上的标记相当模糊(更不用说它上面剩余的导热膏薄膜使它变得不透明,用热烘、外用酒精和刮擦都没办法将其去除),但用我便宜的放大镜仍然可以看出它是宏晶微电子推出的MS2109高清视频采集芯片,这是一款结合USB 2.0控制器和数据收发器、HDMI接收器及音频和视频处理器的SoC:aiyednc

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在这个特定的系统实现中,USB 2.0是唯一的音频输出选项;该IC的分立式S/PDIF输出并未扩展到外部世界。说到USB 2.0,其有记录可循的高端实现揭露了我在基于MS2109的产品中偶尔遇到的另一种不实之情——有时声称具有USB 3的兼容性,因而错误地暗示该设备具有“4K”等级的输出视频分辨率和高帧率等能力,但我所买的这两款设备就没有这样的支持功能。aiyednc

虽然我觉得声称USB 3的前向(未来)兼容性不至于完全错误,但是如此的声明却暗示了相关设备无法提供的功能。相形之下,需要明确点出的是,Elgato Cam Link 4K (显然是以莱迪思半导体ECP5 FPGA为基础)具有超高清(UHD)输出能力。话虽如此,MS2019的普遍性造就了许多有趣的拆解任务,只要在网络上搜寻就会找到许多的例子。aiyednc

我还想特别强调在PCB上HDMI输入插孔旁边所印的‘softy’字样。我认为这是OEM厂商的名字;该制造商也在某些市场以其品牌销售该产品。在PCB这侧可辨别的其他值得注意的IC包括Advance Monolithic Systems AMS1117 1A低压差稳压器,以及深圳飞思瑞克科技T24C08A 8Kb EEPROM。aiyednc

除此之外,在PCB和/或该系统上,您还发现了哪些有趣的东西?aiyednc

(原文刊登于EDN美国版,参考链接:Teardown: Hacking into a HDMI adapter,由Franklin Zhao编译。)aiyednc

本文为《电子技术设计》2022年5月刊杂志文章,版权所有,禁止转载。免费杂志订阅申请点击这里aiyednc

责编:Franklin
Brian Dipert
EDN资深博客作者。Brian Dipert是前EDN杂志的高级技术编辑。 他是BDTi的高级分析师,嵌入式视觉联盟的主编,以及AnandTech、EDN杂志和《低功耗设计》的特约编辑。 他也是Sierra Media的创始人。
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