Оборудование видеокоммутации

Распределители видеосигналов

Усилители-распределители видеосигналов (Distribution Amplifiers) необходимы, когда к одному источнику изображения требуется подключить несколько устройств отображения одновременно. Распределитель сигналов имеет один вход и несколько выходов. Видеосигналы от устройства отображения передается одновременно на все выходы. Схемотехнически распределитель можно изобразить следующим образом:

distribution_amplifiers_sheme

Все выходы усилителя-распределителя буферизируются, т.е. замыкание сигналов на любом выходе не нарушает работу остальных выходов.

Не все выходы распределителя равнозначны. Первый выход – выход особый. Только с первого выхода источник отображения получает служебную информацию (EDID) от устройства отображения. К первому выходу распределителя желательно всегда подключать устройство отображения, которое будет задавать формат выдаваемого на все устройства отображения.

Работа распределителей VGA и DVI/HDMI ничем не отличается.

При работе распределителя DVI/HDMI с ключами HDCP, распределитель является единственным устройством отображения для источника отображения. Если устройство отображения, подключенное к выходу распределителя, поддерживает режим шифрования, то зашифрованный сигнал подается на данный выход и обмен ключами идет между устройством отображения и конкретным выходом распределителя

HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection)

Если в системе предполагается источник с защищённым контентом, это необходимо учитывать.
При подключении источника и устройства отображения через устройства коммутации, устройства коммутации не передает напрямую ключи.
HDCP передается по тем же проводам, по которым передается видеосигналы, т.е. по шине TMDS.

Переключатели видеосигналов

Переключатели видеосигналов (Switchers) необходимы, когда к одному устройству отображения требуется попеременно подключить несколько источников изображения. Иногда переключатели называют коммутаторами. Переключатель сигналов имеет несколько входов и один выход. На выход переключателя в каждый момент времени подается видеосигнал только с одного видеовхода. Схемотехнически переключатель можно изобразить следующим образом:

switchers_sheme

Работа переключателя VGA и DVI/HDMI ничем не отличается.

EDID передается на активный видеовход. Ключи шифрования HDCP идут транзитом между устройством отображения и источником изображения, подключенному к активному видеовходу.

Переключатель имеет средства управления коммутацией, это могут быть кнопки управления и/интерфейс управления (RS-232, Ethernet и т.п.).

Матричные коммутаторы видеосигналов

Матричные переключатели (Matrix Switchers) необходимы, когда есть несколько источников и несколько устройств изображения, и необходимо обеспечить возможность вывода изображения любого источника на любое устройство отображения.

Матричный переключатель имеет несколько входов и несколько выходов. Между входами и выходами организована матрица переключений. Сигнал с любого входа может быть передан на любой выход, или группу выходов. Схемотехнически матричный коммутатор можно изобразить следующим образом:

___РИСУНОК___
Схема матричного коммутатора
Работа матричного коммутатора VGA и DVI/HDMI ничем не отличается.

  1. В любой момент времени к одному выходу может быть подключен только один вход (элемент коммутации выхода может перемещаться только по горизонтали, на каждой горизонтальной линии может быть только один элемент коммутации).
  2. Любой вход может быть подключен к нескольким выходам одновременно (на любой вертикальной линии может быть несколько элементов коммутации).
  3. На любой выход нельзя подать сумму изображений от нескольких входов.

Для формирования EDID используется специальная схема: в случае подключения к одному входу нескольких источников отображения, матричный коммутатор формирует свою таблицу EDID (пересечение таблиц EDID устройств отображения, подключенных к данному входу).

Работа с ключами HDCP осуществляется аналогично работе распределителей видеосигналов.

Матричный коммутатор имеет средства управления коммутацией, это могут быть кнопки управления и/или интерфейс управления (RS-232, Ethernet и т.п.).

EDID (Extended Display Identification Data)

Вопрос о совместимости разрешений источника и устройства отображения при передаче цифровых видеосигналов существовал всегда. В последнее время, после появления Windows 7 актуализировался вопрос передачи аналогового видео.

При включении компьютер запрашивает EDID-файл дисплея. В ответ дисплей отправляет свой EDID-файл. На основе полученного файла компьютер принимает решение о выдаваемом разрешении видео. Обмен при этом ведется в полудуплексном режиме по специальной шине. Если компьютер в установленное время не получает EDID файл, то он работает по своему усмотрению.

Информация EDID передается от дисплея к компьютеру по каналу DDC (Display Data Channel). Канал DDC может быть однонаправленным (DDC 1) и двунаправленным (DDC 2).

Компьютер (или другой источник сигнала) предполагает, что к одному видеовыходу подключен только один дисплей и способен принять и обработать EDID только от одного дисплея. Это необходимо учитывать при проектировании больших систем отображения. В больших системах источником файла EDID для компьютера могут быть распределители, матричные коммутаторы и т.д.

Графические процессоры

Распределители, переключатели и матричные коммутаторы никоим образом не изменяют собственно сам видеосигнал. Сигналы на выходах этих устройств абсолютно идентичны сигналам на входе. Устройства, которые осуществляю преобразование видеосигнала, обобщенно называют графическими процессорами (Scaling Processing), масштабаторы и т.п.

Существует огромное множество графических процессоров, как правило, они многофункциональны. Описывать реализуемые функции в описании конкретного устройства.

Видеопроцессоры

Видеопроцессоры – устройства, выполняющие нелинейную обработку видеосигнала.

Усилители-распределители, переключатели и матричные переключатели никоим образом не изменяют собственно сам видеосигнал. Сигналы на выходах этих устройств абсолютно идентичны сигналам на входе. Устройства, которые осуществляю преобразование видеосигнала, обобщенно называют графическими процессорами (Scaling Processing), масштабаторы и т.п.

Существует огромное множество графических процессоров, как правило, они многофункциональны. Реализуемые функции и возможности конкретного устройства приводятся в описании устройства.