Физический интерфейс HDMI (High-Definition Multimedia Interface)

Размещено на http://www.allbest.ru

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЭКОНОМИКИ, СТАТИСТИКИ И ИНФОРМАТИКИ

ИНСТИТУТ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Кафедра Комплексного обеспечения информационной безопасности автоматизированных систем

Дисциплина: «Безопасность корпоративных сетей»

Курсовая работа

«Физический интерфейс HDMI

(High-Definition Multimedia Interface)»

Москва 2012

Содержание

Введение

Общие сведения об аналоговом и цифровом дисплейных интерфейсах

История

Характеристики интерфейса

Защита данных

Поддержка форматов High-Definition Multimedia Interface

Введение

High-Definition Multimedia Interface (HDMI) -- интерфейс для мультимедиа высокой чёткости, позволяющий передавать цифровые видеоданные высокого разрешения и многоканальные цифровые аудио-сигналы с защитой от копирования (англ. High Bandwidth Digital Copy Protection, HDCP).

Разъём HDMI обеспечивает цифровое DVI-соединение нескольких устройств с помощью соответствующих кабелей. Основное различие между HDMI и DVI состоит в том, что разъём HDMI меньше по размеру, а также поддерживает передачу многоканальных цифровых аудио-сигналов.

Общие сведения об аналоговом и цифровом дисплейных интерфейсах

В настоящее время используются два типа дисплейных интерфейсов: аналоговый и цифровой. В аналоговом интерфейсе информация представлена сигналами основных цветов, а также сигналами строчной и кадровой развертки. Данный тип интерфейса широко используется для связи видеоконтроллера как с традиционными дисплеями с ЭЛТ, так и с ЖК-мониторами.

Схема транспортировки данных от видеоконтроллера до схемы управления разверткой дисплея примерно одинакова для аналоговых и цифровых интерфейсов. Процессор (хост) формирует в буферном ОЗУ видеоконтроллера образ изображения. Каждому пикселю изображения, состоящему из трех цветных пикселей, соответствует от 6 до 8 разрядов в памяти видеобуфера. При 6 разрядах на каждый цвет имеем 18 бит на пиксель, а при 8-битовом кодировании получаем 24 бита на пиксель.

В цифровых дисплейных интерфейсах транспортировка данных от видеоконтроллера до дисплея производится в цифровой форме. Для матричных дисплеев, таких как TFT ЖК-дисплеи, OLED и плазменные панели, больше подходит именно цифровой интерфейс. Внутренний дисплейный интерфейс использует только цифровые шины для передачи данных на матричную панель.

История

В 2002 году крупные производители бытовой электроники, включая Hitachi, Philips, Sony, Toshiba и других, предложили новый интерфейс High-Definition Multimedia Interface (HDMI). Он стал первым полностью цифровым интерфейсом для передачи несжатых потоков аудио и видео, при этом он обратно совместим с DVI, который передаёт цифровой поток видео.

Интерфейс HDMI постоянно развивался. Сегодня насчитывается уже несколько версий с разными номерами. Первая версия HDMI 1.0 появилась ещё в 2002 году. Самая последняя HDMI 1.3 была утверждена в июне 2006. Каждая версия использует одни и те же аппаратные спецификации и кабель, но отличается увеличенной пропускной способностью и типами информации, которые можно передавать через HDMI. Например, HDMI 1.0 поддерживает максимальную скорость 4,9 Гбит/с, а HDMI 1.3 - уже 10,2 Гбит/с.

Характеристики интерфейса

Контакт1-TMDSData2+
Контакт2-TMDSData2Shield
Контакт3-TMDSData2-
Контакт4-TMDSData1+
Контакт5-TMDSData1Shield
Контакт6-TMDSData1-
Контакт7-TMDSData0+
Контакт8-TMDSData0Shield
Контакт9-TMDSData0-
Контакт10-TMDClock+
Контакт11-TMDClockShield
Контакт12-TMDSClock-
Контакт13-CEC
Контакт14-Reserved(N.C.ondevice)
Контакт15-SCL
Контакт16-SDA
Контакт17-DDC/CECGround
Контакт18-+5VPower
Контакт19-Hot Plug Detect

TMDS (Transition-Minimized Differential Signaling). Технология высокоскоростной передачи цифровых потоков, используемая в интерфейсах HDMI и DVI. Использует три канала, передающие потоки аудио/видео и дополнительных данных, с пропускной способностью до 3,4 Гбит/с на канал.

CEC (Consumer Electronics Control). Позволяет передавать команды и управляющие сигналы между участниками связи. Функции CEC встраиваются по желанию производителя. Если все участники связи будут поддерживать HDMI CEC, то вы сможете, например, посылать команды с пульта ДУ всей подключённой технике. Среди команд есть включение/выключение, воспроизведение, переход в режим ожидания, запись и другие.

SCL (Serial Data Clock). Отвечает за синхронизацию передачи данных.

SDA (Serial Data Access). Передаёт данные.

DDC (Display Data Channel). Позволяет передавать спецификации дисплея, такие, как название производителя, номер модели, поддерживаемые форматы и разрешения и т.д.

Защита данных

цифровой интерфейс поток формат

Для защиты аудио- и видеоряда от несанкционированного копирования и видеопиратства в оснащенных HDMI устройствах будет использоваться технология High-bandwidth Digital Content Protection (HDCP). Сигнал при передаче на лету подвергается шифрованию, а декодируется уже в принимающем устройстве.

Технология защиты цифрового контента HDCP в свое время была разработана комитетом Digital Content Protection дочерним предприятием Intel. Лицензионная информация HDCP хранится в специальном секторе памяти базовой системы ввода-вывода (Secure ROM), установленной на плате контроллера. Видеоадаптеры, проданные без лицензии HDCP в памяти, нельзя модифицировать позже. Лицензия записывается в память в процессе изготовления устройства. Компании-производители должны вместе с лицензией получить и программные ключи для прошивки в BIOS выпускаемых видеокарт. Лицензии на HDMI приобрели такие крупные компании, как Hitachi, Matsushita Electric, Philips, Sony, Thomson, Toshiba и Silicon Image.

Как известно, создатели контента панический боятся кражи и перезаписи высококачественного цифрового содержимого пиратами. Поэтому, пользователи нередко обвиняют кинокомпании в возникновении некоторой неразберихи, возникшей на рынке электроники

Принцип действия HDCP сравнительно прост -- устройства посредством HDMI-кабеля устанавливают связь друг с другом и обмениваются ключом для дешифрации сигнала. В случае подключения записывающего устройства play-модуль отказывается передавать ему информацию. В число жертв подобной находчивости попали и владельцы телевизоров с HDMI, не поддерживающих технологию HDCP. Такие устройства защищенный контент не только не записывают, но и не читают.

Это вызывает вполне оправданное раздражение покупателей, совсем недавно отдавших немалые деньги за высокотехнологичную аппаратуру. Теоретически устройство готово к приему высококачественного сигнала -- фактически его приему мешает защита от записи HDCP.

Поддержка форматов.

Сегодня поддерживаются все основные форматы видео, включая PAL, NTSC, ATSC и другие. Разрешение видео возможно до 1440p или 2560x1440 в прогрессивном формате (у Blu-ray и HD-DVD оно составляет, максимум, 1080p). Поддерживается глубина цвета до 48 бит (более 280 трлн. цветов) с частотой обновления до 120 Гц.

Поддерживаемые форматы звука включают.

Сжатый звук. Dolby Digital, DTS и т.д.

Многоканальный звук. SACD, DVD Audio.

Несжатый звук (PCM). До 8 каналов с частотой дискретизации до 192 кГц при 24 битах.

Сжатый звук без потери качества. Недавно добавлена поддержка Dolby TrueHD и DTS-HD Master Audio.

Размещено на Allbest.ru