1、HDMI/DVI技術應用及其內(nèi)容加密保護技術

　　視頻傳輸領域已被HDMI(高分辨率多媒體接口)、DVI(數(shù)字視頻接口)以及DisplayPort所取代。HDMI和DVI(Digital Visual Interface)數(shù)字視頻接口的要求幾乎完全相同，并同時處理一組高頻和低頻信號。其中HDMI是DVI標準的升級增強版，不僅支持音頻信號，還改進了DVI標準的不足，即DVI+音頻=HDMI。HDMI接口小巧(與USB相當)，采用TMDS編碼(最小跳變差分信號又稱最小化傳輸差分信號)，傳輸線長度為15m，并可向下兼容DVI，也支持HDCP(高帶寬數(shù)字內(nèi)容保護)。既避免了內(nèi)容非法拷貝，同時還支持VESA組織的EDID(擴展顯示識別數(shù)據(jù))、DDC(顯示數(shù)據(jù)通道，用以讀出EDID)及DMT(監(jiān)視同步協(xié)議)。

　　DVI用于與數(shù)字顯示器的高速數(shù)字連接，采用TMDS技術來傳輸數(shù)據(jù)的高頻(視頻)信號(如圖2DVI數(shù)字視頻接口設計方案中紅色塊所示)。

　　2、I2C總線的應用

　　圖2中I2C總線因為簡單且容易上手，故應用范圍很廣泛。I2C總線由雙線式的通信總線組成.支持單個主控器(master)與多個受控器(slave)之間的雙向數(shù)據(jù)傳輸(見圖2中蘭色與黑色方塊所示)。主控器或處理器負責控制總線——特別是串行時鐘 (SCL)線。數(shù)據(jù)通過串行數(shù)據(jù)(SDA)線在主控器與受控器之間傳輸。數(shù)據(jù)可以4種速度或模式進行傳輸。其通過處理器，或對總線速度加以控制可實現(xiàn)混合速度通信。I2C總線可用于當前眾多的、基于微控制器及微處理器的系統(tǒng)或其他鏈接了諸多I/O設備的系統(tǒng)，也很適合電信/網(wǎng)絡的應用。

　　3、高帶寬數(shù)字內(nèi)容保護(HDCP)。

　　用于通過DVl發(fā)送視頻信號時的內(nèi)容保護;實現(xiàn)HDCP(見圖2蘭色塊HDMI/DVI- HDCP的實現(xiàn)示意)，需要從數(shù)字內(nèi)容保護認證的L.L.C(Intel的子公司)獲取唯一的許可。(用加密技術防止受保護內(nèi)容受到竊聽)。

　　圖2中TMDS信號采用四個差分對傳輸R、G、B和時鐘，占用19針連接器的8個引腳。HDMI和DVI設計為“即插即用”，即監(jiān)視器(接收端)和視頻源連接在一起時尋找最佳性能協(xié)同工作的方法。多數(shù)新型TMDS HDTV(高清晰度電視)芯片包含兩組完整TMDS (高頻)輸入，但無法處理LoF(低頻)信號。

　　TMDS包括3個R、G、B數(shù)據(jù)和1個時鐘(clock)，共計4個通道(稱為1個TMDS連接，見圖3中間部分)的傳輸回路。TMDS是把8位的RGB視頻數(shù)據(jù)變換成10位轉換最小化、DC平衡的數(shù)據(jù)，再完成數(shù)據(jù)的串行處理;接收端設備對串行數(shù)據(jù)解決串行變成并行數(shù)據(jù)，再轉換成8位視頻信號。因此，傳輸數(shù)字RGB數(shù)據(jù)需要3個轉換最小化差分采樣信號構成一個TMDS連接,如圖3所示。

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　　每個通道提供165MHz帶寬，1個10位的TMDS傳輸通道速率達1.65Gb/s，3個TMDS通道速率達4.95Gb/s。若采用dual-1ink連接方式，其帶寬可達330MHz，傳輸速率可達9.9Gb/s，支持1600Х1200@85Hz的UXGA或2048Х1536@75Hz的QXGA圖像以及720p、1080i、1080p的HDTV視頻信號的無壓縮實時傳輸。

　　從圖3可以知道，發(fā)送器分別將視頻、音頻信號變換并合成為接收器可接收的信號格式。然后，進行HDCP加密處理以及TMDS編碼，將并行視頻、音頻等數(shù)據(jù)行串行化處理，以最小化差分信號形式進行傳輸。在接收側進行的處理與發(fā)送側順序 相反。搭載HDCP的發(fā)送接收設備之間也利用DDC線進行密碼鍵的認證。這是一個使用了硬件ID的加密系統(tǒng)，發(fā)送側和接收側以一定間隔相互確認進行傳輸。HDMI認證了一旦中途不成立時圖像和音頻信號傳輸立即被中斷的內(nèi)容保護技術。

　　4、HDMI/DVI數(shù)字視頻接口功能 要實現(xiàn)HDMI和DVI系統(tǒng)中的“即插即用”功能，源端(通?？梢允请娔X、攝像機或DVD播放器)和接收端(通常接收機或監(jiān)視器)必須連接起來。HDMI和DVI借用VESA (視頻電子標準協(xié)會)的開放標準，采用DDC(數(shù)字顯示通道)、一個稱為HPD(高性能數(shù)據(jù))的新信號(熱插拔檢測)、以及一路可以由源端向接收端提供50mA電流的標準5V信號。在標準的VESA方法中，源端尋址EDID(擴展顯示標識數(shù)據(jù))EPROM。該EPROM器件包含接收設備的品牌、類型號、以及所支持的分辨率模式。源端和接收端必須至少有一種相同的顯示模式，以便二者協(xié)同工作(見圖4)。

　　圖4中給出了作為四個差分對連接的TMDS信號，+5V，HPD以及DDC信號。DDC信號連接至EDID，EDID電源由接收端內(nèi)部提供。圖4說明了源端和接收端的通用連接模式。源端和接收端通過I2C兼容的DDC線路進行通信。I2C規(guī)范是+5V規(guī)范。典型的EDID EPROM如24LC22包含2kb的EPROM用于存儲所需信息，可工作于2.5V至5.5V。工作于+3.3V電源時，典型的低成本EDID EPROM不具備+5V耐壓。因此，EDID EPROM器件必須工作于+5V電源，或者外部帶有+5V保護。

　　顯示數(shù)據(jù)通道(DDC)是用于讀取表示接收側清晰度等顯示能力的擴展顯示標識數(shù)據(jù)(EDID)的信號線。搭載HDCP的發(fā)送接收設備之間也利用DDC線進行密碼鍵的認證。而連接源設備與接收器,任何源設備與接收器之間的HDMI連接都具有智能化特點，即接收器的EDIDROM芯片將顯示所支持的全部音頻和視頻格式，包括色深模式。這種方式可以使用戶享受到經(jīng)過自動優(yōu)化、達到最佳質量模式的音頻與視頻體驗，所有連接在一起的HDMI設備都能夠對這種功能提供相互支持。

　　多點控制單元 (MCU)

　　多點控制單元 (MCU) 是現(xiàn)代網(wǎng)絡視頻會議系統(tǒng)的重要元件，可以推動采用各種終端的各方通話人之間的互操作性和溝通能力。多點控制單元 (MCU) 通常被視為網(wǎng)橋，可以建立起三方或多方通話人之間的會議通話，實現(xiàn)整合視頻、音頻和數(shù)據(jù)會議的目的。新型的多點控制單元 (MCU) 解決方案可以提供最新的視頻編碼解碼器，包括H.264/SVC，可以在靈活的高性能平臺之上以 1080p 的高清晰分辨率運行。這些解決方案可以滿足視頻會議客戶需要的高品質，并且一直在將前沿供應商的產(chǎn)品集成到解決方案之中。圖5為網(wǎng)絡視頻會議多點控制單元示意框圖。