DVI—網(wǎng)絡展示系統(tǒng)讓我們等得太久

DVI—網(wǎng)絡展示系統(tǒng)讓我們等得太久
中國投影網(wǎng)資訊 [2005-8-4 8:04:12] 編輯:伊琳

    7年前Intel、Compaq、Fujitsu、Hewlett Packard、IBM、NEC和Silicon Image等知名公司共同組建了一個名為Digital Display Working Group (DDWG)的機構(gòu)。很明顯，在這個機構(gòu)里集中了最好的設計人員。他們的研究題目就是數(shù)字播放器。但如果更具體一點兒地說，DDWG的研究目的是設計數(shù)字界面，它可以應用于手提電腦和VGA電視監(jiān)控器之間，首個監(jiān)控器版本即DVI 1.0出現(xiàn)在1999年。

    可以肯定的是，DDWG的創(chuàng)建者們將目光放到了未來的電腦和電視監(jiān)控器的數(shù)字化結(jié)合。20世紀90年代末，視頻技術(shù)得到了持續(xù)性的迅猛發(fā)展。一系列數(shù)字系統(tǒng)設備早就家喻戶曉了，如DLP放映系統(tǒng)。其它的，如從LCD到傳統(tǒng)的CRT。依靠原有的光導或電光射線陰極電流的調(diào)制水平，就可以進行數(shù)字化線路圖的初步設計，以實現(xiàn)大規(guī)模的研制和生產(chǎn)。但在此過程中必需實現(xiàn)正確的增加行數(shù)，對視頻區(qū)域的規(guī)模進行調(diào)整等。傳統(tǒng)的用來調(diào)節(jié)色彩、明亮度和其它參數(shù)的方法也逐步的轉(zhuǎn)化成為數(shù)字化。以前還很遙遠的數(shù)字展示系統(tǒng)LCD在若干年后已經(jīng)搶占了大部市場。已經(jīng)開始了的等離子浪潮給市場競爭帶來了更大的變化。這一浪潮還引發(fā)了Fujitsu技術(shù)的轉(zhuǎn)讓。不久這股等離子風潮就會得到遏制，但它會向市場拋出一個具有更高質(zhì)量的數(shù)字展示系統(tǒng)。這些將在不久的將來得以實現(xiàn)。

    當時在視頻領域有很多好的技術(shù)，而且應該有更多的類似技術(shù)被應用到高清電視的研制中。電視屏幕變大了，同時它也應該能適應更多的技術(shù)性要求。沒有任何一個標準能夠保證適應數(shù)字視頻市場現(xiàn)階段和未來的要求。正是由于沒有這樣的標準，所以在這個領域里至少會出現(xiàn)兩個解決問題的方案。S-Video模式正在快速的向RGB模式轉(zhuǎn)化，而且這種轉(zhuǎn)化會在很大程度上提高畫面的質(zhì)量。轉(zhuǎn)化過程中的一些發(fā)明和發(fā)現(xiàn)為類似于DVD和電腦系統(tǒng)等提供了技術(shù)支持。實際上，電影產(chǎn)品所有權(quán)的擁有者在很長的一段時期里一直反對數(shù)字家用設備和DVD的出現(xiàn)和銷售。因為他們一直擔心在這方面的盜版行為會造成不良影響。(但在后來人們似乎沒有發(fā)現(xiàn)這一點)。

    總的來講，發(fā)展數(shù)字網(wǎng)絡播放展示系統(tǒng)的必要性很明顯。因為這樣的系統(tǒng)能夠滿足HDTV即高清晰度電視的要求，很有發(fā)展?jié)摿�，而且有利于有效的保護專利和產(chǎn)權(quán)。因此，網(wǎng)絡展示系統(tǒng)SDI——這個能夠傳輸全部數(shù)字信號的系統(tǒng)——不會只得到定點應用了。

    怎樣安裝DVI

    DVI這個網(wǎng)絡展示系統(tǒng)的全稱為Digital Video Interface，用以區(qū)別SDI系統(tǒng)我們可以稱之為數(shù)字RGB網(wǎng)絡展示系統(tǒng)。在這里，如果我們要談到它的單向連接模式Single Link DVI的話，共有四個信息傳播渠道：其中三個用來傳輸三種基本色彩的信息，即藍色B(Channel 0)、綠色G(Channel 1)和紅色R(Channel 2)，第四個攜帶的是“黑色”頻率信號(Channel С)。DVI系統(tǒng)的電纜是幾對螺旋形導線。在這種情況下，信息流傳輸?shù)淖羁焖俣仁窃?0比特編碼下每秒傳輸165兆像素。這個速度符合60赫茲頻率的標準為1600×1200的UXGA像素的傳播。在現(xiàn)階段，這樣的標準能夠符合現(xiàn)代HDTV模式的要求，同時保證了一定的靈活性，即可以傳輸允許范圍以下的鏡頭信號(如80千赫)。人們或許馬上會問，今天是符合要求了，那明天呢？這個問題已經(jīng)有了答案，答案是Dual Link DVI。這個系統(tǒng)擁有與上述同樣的構(gòu)成，只是它是雙重規(guī)模的(除了C通道，即傳輸不需要副本的頻率)。Dual Link DVI系統(tǒng)擅長傳輸磁場轉(zhuǎn)化為60赫茲的QXGA(2048×1536)等級別低一些的信號。盡管相對于現(xiàn)代版本的播放系統(tǒng)來說Dual Link DVI顯得是過剩的，但使用它的各種設備和裝置已經(jīng)處于生產(chǎn)過程中了。比如說，Kramer Electronics公司就生產(chǎn)品名為“XX-DL”的產(chǎn)品。

    利用專門設計的信號編碼計算方法，DVI系統(tǒng)能夠達到令人吃驚的高速度。這個計算方法被稱為T.M.D.S - Transition Minimized Differential Signaling或者是信號差動傳播方式，抑或高密度無損失信息傳遞。在這種情況下，無論是差動傳播還是平衡式的傳播都會保證所傳遞的信息不會受到同步繞組線圈的干擾。

    在DVI的信號傳遞部位有一個T.M.D.S自動發(fā)送機，在那里將RGB數(shù)字信號進行重組，形成與各導線相符的信息流。在信號接收部位則恰恰相反，將信號恢復成數(shù)字形式以適應R、G、B通道，并對“黑色”信號進行恢復。

    DVI系統(tǒng)的其它演變

    上面所說的實際上是DVI-D，也就是Digital的各種演變版本，或是變體。為何在此加上第二個字母“D”呢？是同一字母的簡單重復嗎？但是它的確沒有實在的意義，只是因為順序是從DVI-A開始排列的。是謬論嗎？不。事情是這樣的，為了保證DVI更加寬廣的兼容量，除了三種數(shù)字化聯(lián)系外，人們又想出了第四種，它適用于類似于RGB的視頻信號。這一組聯(lián)系是隔絕的，在右邊。在極少的情況下，當數(shù)字聯(lián)系不管用的時候，我們就會啟動DVI-A。當所有的聯(lián)系都接通的時候，那末這個系統(tǒng)就成為了DVI-I (Integrated)，即具有兼有性的系統(tǒng)。按照這樣的邏輯在DVI-D的演變形式中類似的聯(lián)系還屬于空缺。如果這將導致或者已經(jīng)導致了一系列專用技術(shù)名詞的雜亂無章的話，那末就會引發(fā)一些可笑的事情，如人們不小心將DVD放映機接到了DVI模式上，他們將看到的就是RGB圖像了。

    在DVI-D和DVI-I系統(tǒng)中，除了上述的數(shù)字通道之外還包含兩個用于交換視頻圖像來源(如帶攝像頭的手提電腦)和播放裝置的通道。DDC (Display Data Channel)通道是用來傳送詳細文件的，如果你了解它的話，就會知道它可以為播放裝置提供最優(yōu)化的信號和屏幕顯示。被稱作EDID (Extended Display Identification Data或播放裝置的同名文件)的文件會出現(xiàn)在同一個文件夾內(nèi)，以名字、模板編碼、整體劇集編號、屏幕規(guī)格和標準的加以區(qū)別。如果電視監(jiān)控器在沒有DVI兼容系統(tǒng)情況下無法執(zhí)行命令的話，T.M.D.S通道就會開始分類處理。在著手研制DVI兼容系統(tǒng)時，HPD (Hot Plug Detect或主動連接辨認)發(fā)揮了積極作用。在個別的情況下(如處理Nvidia視頻電路板時)為了更新HPD必須在系統(tǒng)內(nèi)部有所突破。

    HDCP的保護

    我們談道DVI時是暗指HDCP，反之亦然。產(chǎn)權(quán)保護是DVI面世的一個必備的條件 (專利權(quán)的保護還適用于HDMI形式的DVI或High Definition Multimedia Interface。除了數(shù)字圖像外，后者還可以通過兩個通道向48千赫標準的PCM或Dolby Digital的5.1聲道傳送音頻)。Intel制定的保護HDCP的措施是High-bandwidth Digital Content Protection，或保護寬頻數(shù)字信息(如果逐字翻譯起來是很蹩腳的，如果采用“寬頻”這樣的字眼來理解某種許可的話還是會簡單一些的)。

    HDCP的知識產(chǎn)權(quán)的保護范疇不僅僅是指它得以實現(xiàn)的睿智的技術(shù)方法，而且還在于不同水平的具體保護措施。但這些保護措施并不妨礙它在立法范圍內(nèi)的自由流通。比方說，對HDCP的保護并不是防止拷貝或低水平的拷貝。那末當涉及到具有儲存和多功能播放DVD時會怎么辦呢？總的來說，這樣的問題是會得到解決的。嚴格禁止的有以下行為：拷貝已經(jīng)撤銷保護的程序，收集不受保護的數(shù)字信號或許可條件較高的視頻信號。允許信號的重復和做分割處理，但必須彼此交換密碼和得到彼此間的同意，這種情況可能出現(xiàn)在所有裝置都采用了HDCP兼容系統(tǒng)的情況下。必須特別提及的是，HDCP措施并不是為影片資料的法定擁有者特別定制的，它還保護用戶的權(quán)益。避免用戶拿到手里的是低級的、質(zhì)量不合格的視頻產(chǎn)品。這一點具有很強的迫切性，因為在今天人們越來越多的利用局域網(wǎng)和全球互聯(lián)網(wǎng)來傳播視頻產(chǎn)品。

    HDCP按照一個很復雜的程序操作，在每個自動發(fā)送機和DVI儲存器里都存在自己的密碼。在同一個系統(tǒng)里共有127個帶存儲器的發(fā)送機和7個層次的岔口。為了使DVI通道更具有活力，應該順利通過對位于DVI各極的每臺發(fā)送機和接受機正確性的測試(按每對進行檢測)。測試的第一步是進行密碼組合。密碼保存在任何情況下都不能被侵入的“鐵環(huán)境”中。密碼組合和交換應該保證R0數(shù)據(jù)的真實性。在發(fā)送機中配備了可以應付日常和意外問題的AN數(shù)字序列，該數(shù)字序列和所謂的“密碼選擇矢量”(KSV)被一起發(fā)送到接受器上。類似的，從接受器上也會有信號以同樣的方式傳送到發(fā)送器上。對KSV體系檢測的正常結(jié)果應該是具備20個零單位和20個計量單位，在兩端能夠發(fā)送符合Ks參數(shù)的24位密碼。在發(fā)送機和接受機中合成的R0和Ks數(shù)據(jù)將進行數(shù)字分析并進行比較。

    對于每個單個設置來說，KSV都是具有個性化的。另外還存在一個黑名單，上面存儲著被破解過的編碼。當設備上的個性化設置和黑名單上的內(nèi)容相符時，程序會自動啟動攔截措施。這就為想繞過DVD播放器獲得信息的做法設置了一道難以逾越的障礙。如果誰發(fā)現(xiàn)這種情況，在條件允許的情況下，應該向有關部門通報。在不接通某個統(tǒng)一信息網(wǎng)的情況下，這種現(xiàn)象是很少可能發(fā)生的�？偟膩碚f，這些投機取巧的做法常常令人想起在轉(zhuǎn)地鐵時總有人出售的程序被破解的“Soft”產(chǎn)品。輸入第一個密碼，不行的話就用第二個。一般來說，試上兩三次就會進入程序的。我們希望，與別的軟件產(chǎn)品相比，HDCP是一顆更難敲的核桃。順便提一句，利用密碼手段與盜版行為作斗爭的效果并不很明顯(在這里應該承認經(jīng)濟方法是可行的)。但是，HDCP的存在不會降低DVI的品質(zhì)。只要是不起干擾作用就可以了。

    大于5米—必須采用放大器

    DVI系統(tǒng)里有一個很嚴格的限制，即導線的長度不能超過5米。如果距離再長的話，所傳輸信息的保真度就得不到保證(HDMI的極限是15米)。由于線圈的“顫抖”和電纜本身的反作用會引起脈沖信號的損失。防止這類現(xiàn)象的最有效方法就是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)到新的頻率上，或者是重新啟動的、更具穩(wěn)定性的原有頻率上。這時受損信號會進入減震器并在那里得到修復。如果干擾強度不能導致信號的必然變化，那末信息就不會丟失。因此，最好的數(shù)字裝置一定采用輸入減震器和同頻率的發(fā)生器。人們還說，在不久的將來輸入放大器將成為任何數(shù)字裝置的必備部分。

    但是，如果某個設施上電纜的長度遠遠超過5米，那末產(chǎn)生的干擾就會達到很大強度。因此，在類似的情況下必須采用信號放大器，按照一定的距離將其安裝到電纜上。這樣的例子可以在Kramer Electronics的產(chǎn)品上看到。所有標志著XX-R的Kramer產(chǎn)品均具備放大器的功能，這其中包括轉(zhuǎn)換器、多通插座和放大器等。
    同時，20米長的DVI標準導線也是生產(chǎn)的。5米的極限并不是純粹意義上的極限。例如，在傳送小于1600 х 1200標準的信號時采用長于5米的導線是可以的。但這是必須在線路末端采用放大器。

    Kramer
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文章來源:InfoAV China

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