DVI接口概述及其在數(shù)字電視中的應(yīng)用研究

數(shù)字電視DVI接口性能測(cè)試時(shí)，誤碼率指標(biāo)應(yīng)達(dá)到10-9，即10億bit允許出現(xiàn)一個(gè)誤碼，因此在性能測(cè)試時(shí)必須保證一定的測(cè)試時(shí)間。


對(duì)于DVI接口在數(shù)字電視、平板電視上的應(yīng)用研究，更為關(guān)鍵的是EDID(Extended Display Identification DATA，即擴(kuò)展顯示識(shí)別數(shù)據(jù))編程，HDCP(High-bandwidth Digital Content Protection)功能的實(shí)現(xiàn)。這些對(duì)于數(shù)字電視來(lái)說(shuō)都是全新應(yīng)用，只有EDID和HDCP在數(shù)字電視上實(shí)現(xiàn)后，DVI接口才是真正的數(shù)字電視接口。

● 數(shù)字電視DVI接口的EDID開(kāi)發(fā)

EDID是為PC顯示器設(shè)置的優(yōu)化顯示格式數(shù)據(jù)規(guī)范，存儲(chǔ)在顯示器中專用的1Kb的EEROM存儲(chǔ)器中(即EDID數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是128Byte)，DVI接口應(yīng)用在數(shù)字電視上時(shí)，同樣應(yīng)該遵從此規(guī)范。

圖3 DVI接口系統(tǒng)工作流程

PC主機(jī)和顯示器通過(guò)DDC數(shù)據(jù)線訪問(wèn)存儲(chǔ)器中數(shù)據(jù)，以確定顯示器的顯示屬性(如分辨率、縱橫比等)信息，在數(shù)字電視上，也應(yīng)該用DVI接口的DDC數(shù)據(jù)線訪問(wèn)EDID存儲(chǔ)器，以確定數(shù)字電視的相關(guān)顯示屬性，關(guān)鍵是128Byte是PC顯示器的標(biāo)準(zhǔn)，已不能滿足數(shù)字電視視頻標(biāo)準(zhǔn)的要求，因此需要對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行擴(kuò)展，由于EDID標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有相應(yīng)的規(guī)范，研究中按照EIA/CEA-861-B標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)EDID數(shù)據(jù)進(jìn)行編程。

圖4 PC的EDID數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖

DVI接口在數(shù)字電視中的EDID數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，與PC顯示器的最大區(qū)別是編程數(shù)據(jù)可以是128Byte的倍數(shù)，它不僅規(guī)定數(shù)字電視顯示的PC格式，也規(guī)定數(shù)字視頻信號(hào)和數(shù)字音頻信號(hào)，基本的128Byte以外的數(shù)據(jù)都是附加數(shù)據(jù)，在基本數(shù)據(jù)的第127個(gè)字節(jié)定義EDID的附加數(shù)據(jù)塊數(shù)量。在EDID數(shù)據(jù)編程中，根據(jù)數(shù)字電視的顯示屬性要求，有兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)必須注意：第一，如果數(shù)字電視的顯示是固定格式，則在首選Timing Mode字節(jié)中必須選擇相應(yīng)的定義；第二，數(shù)字電視的標(biāo)準(zhǔn)顯示屬性應(yīng)在第一段詳細(xì)Timing Mode字節(jié)中完成數(shù)據(jù)編程。

研究開(kāi)發(fā)中，注意到DDC2B只能適用于DVI 1.0標(biāo)準(zhǔn)的EDID讀取，因?yàn)樗荒茏x取附加的128字節(jié)的數(shù)據(jù)。因此，對(duì)于應(yīng)用DVI接口到數(shù)字電視中，因?yàn)橛蠧EA的數(shù)據(jù)在附加數(shù)據(jù)塊里，信號(hào)源必須滿足E-DDC標(biāo)準(zhǔn)，才能讀取EDID數(shù)據(jù)。

● 數(shù)字電視中DVI接口的HDCP研究

HDCP(High-bandwidth Digital Content protection)系統(tǒng)是DVI接口中，在發(fā)送設(shè)備(即主機(jī))和接收設(shè)備間保護(hù)數(shù)字信號(hào)正常合法傳輸，防止非法接收的一種加密系統(tǒng)，在這一系統(tǒng)中最多允許7層視頻轉(zhuǎn)發(fā)器和128臺(tái)設(shè)備共享同一主DVI接口輸出的數(shù)字信號(hào)，HDCP系統(tǒng)連接的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖5 HDCP系統(tǒng)連接拓樸結(jié)構(gòu)圖

HDCP主要有三個(gè)組成部分：第一部分是鑒定協(xié)議，確認(rèn)接收者的合法性。發(fā)送方與接收方進(jìn)行信息交換，接收方將KEY傳給發(fā)送方，發(fā)送方驗(yàn)證并用此產(chǎn)生公共密鑰，通過(guò)公共密鑰作為均衡KEY混入授權(quán)證實(shí)序列中，用于加密內(nèi)容的解密，授權(quán)確認(rèn)完成；HDCP密鑰一般有專門(mén)的EEPROM存儲(chǔ)，目前多數(shù)整機(jī)產(chǎn)品可通過(guò)處理芯片內(nèi)部EEPROM中預(yù)編程得到HDCP密鑰，通過(guò)這種方式密鑰保護(hù)可達(dá)到HDCP規(guī)范要求的高級(jí)別，出于保密原因，密鑰不能從IC里讀出。第二，一旦確認(rèn)，發(fā)送方將加密內(nèi)容以雙方都知道的解密方式傳給接收方；第三，當(dāng)非授權(quán)設(shè)備接收時(shí)，通過(guò)發(fā)送方的檢測(cè)，將中斷內(nèi)容傳送。