DVI接口概述及其在數字電視中的應用研究

數字電視DVI接口性能測試時(shí)，誤碼率指標應達到10-9，即10億bit允許出現一個(gè)誤碼，因此在性能測試時(shí)必須保證一定的測試時(shí)間。


對于DVI接口在數字電視、平板電視上的應用研究，更為關(guān)鍵的是EDID(Extended Display Identification DATA，即擴展顯示識別數據)編程，HDCP(High-bandwidth Digital Content Protection)功能的實(shí)現。這些對于數字電視來(lái)說(shuō)都是全新應用，只有EDID和HDCP在數字電視上實(shí)現后，DVI接口才是真正的數字電視接口。

● 數字電視DVI接口的EDID開(kāi)發(fā)

EDID是為PC顯示器設置的優(yōu)化顯示格式數據規范，存儲在顯示器中專(zhuān)用的1Kb的EEROM存儲器中(即EDID數據結構是128Byte)，DVI接口應用在數字電視上時(shí)，同樣應該遵從此規范。

圖3 DVI接口系統工作流程

PC主機和顯示器通過(guò)DDC數據線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)存儲器中數據，以確定顯示器的顯示屬性(如分辨率、縱橫比等)信息，在數字電視上，也應該用DVI接口的DDC數據線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)EDID存儲器，以確定數字電視的相關(guān)顯示屬性，關(guān)鍵是128Byte是PC顯示器的標準，已不能滿(mǎn)足數字電視視頻標準的要求，因此需要對數據結構進(jìn)行擴展，由于EDID標準并沒(méi)有相應的規范，研究中按照EIA/CEA-861-B標準規范對EDID數據進(jìn)行編程。

圖4 PC的EDID數據結構示意圖

DVI接口在數字電視中的EDID數據結構，與PC顯示器的最大區別是編程數據可以是128Byte的倍數，它不僅規定數字電視顯示的PC格式，也規定數字視頻信號和數字音頻信號，基本的128Byte以外的數據都是附加數據，在基本數據的第127個(gè)字節定義EDID的附加數據塊數量。在EDID數據編程中，根據數字電視的顯示屬性要求，有兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節必須注意：第一，如果數字電視的顯示是固定格式，則在首選Timing Mode字節中必須選擇相應的定義；第二，數字電視的標準顯示屬性應在第一段詳細Timing Mode字節中完成數據編程。

研究開(kāi)發(fā)中，注意到DDC2B只能適用于DVI 1.0標準的EDID讀取，因為它不能讀取附加的128字節的數據。因此，對于應用DVI接口到數字電視中，因為有CEA的數據在附加數據塊里，信號源必須滿(mǎn)足E-DDC標準，才能讀取EDID數據。

● 數字電視中DVI接口的HDCP研究

HDCP(High-bandwidth Digital Content protection)系統是DVI接口中，在發(fā)送設備(即主機)和接收設備間保護數字信號正常合法傳輸，防止非法接收的一種加密系統，在這一系統中最多允許7層視頻轉發(fā)器和128臺設備共享同一主DVI接口輸出的數字信號，HDCP系統連接的拓撲結構如圖5所示。

圖5 HDCP系統連接拓樸結構圖

HDCP主要有三個(gè)組成部分：第一部分是鑒定協(xié)議，確認接收者的合法性。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混入授權證實(shí)序列中，用于加密內容的解密，授權確認完成；HDCP密鑰一般有專(zhuān)門(mén)的EEPROM存儲，目前多數整機產(chǎn)品可通過(guò)處理芯片內部EEPROM中預編程得到HDCP密鑰，通過(guò)這種方式密鑰保護可達到HDCP規范要求的高級別，出于保密原因，密鑰不能從IC里讀出。第二，一旦確認，發(fā)送方將加密內容以雙方都知道的解密方式傳給接收方；第三，當非授權設備接收時(shí)，通過(guò)發(fā)送方的檢測，將中斷內容傳送。