刘力：高级工程师；毕业于清华大学无线电系，后进入中国科学院自动化研究所工作；曾参加国家重点科技项目的研发，现任北京利国电子公司总经理。联系作者：liguo@liguo.com.cn
续上期
5、以上信号中，DVI与HDMI信号是兼容的，HDMI信号向下兼容DVI信号，在HDMI的设备中，它本身可诊断所来信号是HDMI信号还是DVI信号，因此DVI信号可在一切HDMI的设备上通过。而SDI与DP信号与上面的信号不兼容，如果要混合使用，只能通过格式转换，转成同一格式信号，这在后面会专门讲到。
由于数字信号，尤其是目前的DVI信号与HDMI信号中包含大量的有关设备、通道、加密等信息。因此在信号对接时，要首先进行信号的识别及握手，这是需要花费时间的，同时由于数字信号传到后端时，一般都会需要将串行信号转成并行信号，再进行分配、切换和驱动等工作，到输出时需要将并行信号再转换成串行信号，也需要花费大量时间，因此在感觉上，数字信号联接时，重建的时间会很长，大概在几秒钟的量级上，这是信号本身的特点，估计没法改变，因此要做到无缝切换等要求就不太可能，只能通过图像控制器等完成。
由于存在着信号的识别与握手，因此当设备出现故障或传输过程有问题，信噪比不够或设备未能严格按照HDMI/DVI标准输出等，在设备联接时就会出现联不通的情况，此时系统不像模拟信号时，图像质量可能不好，但会出信号，数字系统中往往根本就不出信号也没有显示，因此在实际工程中迫切需要一种能诊断问题的手段。北京利国公司根据自己在研发和工程中常见的问题设计了一种数据诊断包，其通过一款信号发生器(平时可作为正常的信号发生器)，发出特定的信息，后端利用一款专用的诊断设备，可诊断出信号发生器到诊断设备间所经过设备链路的信噪比情况、EDID数据分析、诊断握手过程中哪台设备出现了不兼容情况等等，或通过本身的均衡调节等功能，诊断传输链路的均衡问题等等，并可将所分析的数据发回我公司，由我们的技术人员协助诊断问题，是款极为实用的诊断包。
第二部分 分配器的应用
数字信号的分配器与原模拟信号中的分配器从功能上讲没有什么区别，只是将一路信号分配成多路信号，但是在实际应用中存在一个问题，就是EDID的握手与兼容问题，因此本部分实际上主要是介绍EDID的一些知识和应用中的处理方法。
1、EDID信号
在DVI信号HDMI信号和DP信号中，都包含了数据信息和控制信息等数据包，其中主要用到的是EDID信号，其利用接口中的DDC通道来完成。
DDC及EDID的定义: DDC(Display Data Channel显示数据通道)——指主机与显示设备间的通讯通道。基于终端用户的即插即用功能的需求，VESA定义了DDC 标准。包含DDC1/DDC2B/DDC2B+等方式。DDC1是主机与显示设备单向通讯，以V-Sync为Clock。显示器不停地向主机发送EDID资料。DDC2B是主机与显示设备准双向通讯，基于I2C通讯协议。只有主机向显示器发出需求信号，并得到显示器的响应后，显示器才送出EDID资料。目前DDC1基本上已经不再使用，主要是采用DDC2B方式。EDID(Extended Display Identification Data) 是一种VESA标准数据格式，其中包含有关监视器及其性能的参数，包括供应商信息、最大图像大小、颜色设置、厂商预设置、频率范围的限制以及显示器名和序列号的字符串。这些信息保存在display节中，通过DDC与系统进行通信，这是在显示器和PC图形适配器之间进行的。最新版本的EDID可以在CRT、LCD以及将来的显示器类型中使用，这是因为EDID提供了几乎所有显示参数的通用描述。
EDID(Version1.3)内容
EDID 由128个字节组成，大致划分如下
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一、 头文件 (0-7：头信息 ，8个字节 )
二、厂商、产品说明(8-17：ID和制造商信息，10个字节)
1) ID Manufacturer name(2个字节)—制造厂商名称
2) ID Product code(2个字节)—产品代码
3) ID Serial number(4个字节)—产品序号
4) Week of Manufacture(1个字节)—制造周别
5) Year of manufacture(1个字节)—制造年份
三、EDID版本(18-19：EDID版本，2个字节)—ID Structure Version/Revision
当前为1.3版本
四、基本显示参数/特性(20-24：显示器的基本信息，如电源、最大高度、宽度，5个字节)—Basic Display Parameters/Features
1)Video 信号输入参数(1个字节)
该字节定义输入信号为模拟信号还是数字信号、信号电平、分离还是复合信号、是否支持sync on green功能等Video 信号参数。
2)图像size 描述(2个字节)
该2字节定义行、场最大size。
3)显示器Gamma值(1个字节)
4)DPMS 特性(1个字节)
该字节定义显示器是否支持Standby, suspend, sRGB等功能。
五、显示器颜色特征(25-34：显示器的颜色特征，10个字节)—color Characteristics
这些字节提供显示器RGB色坐标及白平衡色温。
六、确定的Timing(35-37：显示器的基本时序、定时、分辨率，3个字节)—Established Timing
这里提供一些基本固定的VESA、Apple、Mac、IBM VGA等输出的Timing，可根据显示器的特性在提供VESA EDID Spec Timing list中选择所支持的Timing，如
720×400@70Hz。
七、标准Timing(38-53：显示器的标准时序及定时，16个字节)——Standard Timing Identification。
这里提供8个除Established Timing外，该显示器所支持的VESA模式和GTF模式。
与Established Timing相比较，Standard Timing 可以将图像高宽按1:1、4:3、5:4、16:9的比率自由定义Timing值。如
800×600@85Hz等Timing。
八、详细的Timing描述(54-125：显示器的详细时序及定时，72个字节)—Detailed Timing Description。
这里72个字节包含该显示器的最佳频率、频率范围及显示器名称等信息。
九、扩展标示及Checksum(126-127：求和验证值2个字节)
同PC主机和显示器通过DDC数据线访问存储器中数据，以确定显示器的显示属性(如分辨率、纵横比等)信息一样，在数字电视上，也沿用HDMI接口的DDC数据线访问EDID存储器，以确定数字电视的相关显示属性，关键是128个字节是PC显示器的标准，已不能满足数字电视视频标准的要求，因此需要对数据结构进行扩展，HDMI接口在数字电视中的EDID数据结构，与PC显示器的最大区别是编程数据可以是128个字节的倍数，它不仅规定数字电视显示的格式，也规定数字视频信号和数字音频信号，基本的128个字节以外的数据都是附加数据，在基本数据的第127个字节定义EDID的附加数据块数量。
EDID的重要性在于：源与终端设备间要进行“握手”，要对所支持的分辨率及Timing的描述进行匹配，如果能匹配上(哪怕只有一种分辨率)，源信号就能放出，但如果没能匹配上，就不会有信号，从外观上看，就是没有显示。有时，EDID中的Timing描述不够标准，有可能造成双方误解，也会造成显示混乱或不显示。[Page]
2、EDID的学习与EDID的集合
从上面我们可以知道，DDC通道是一个双向通道，以便于设备间通过EDID的握手，但在实际应用过程中，许多设备为了节省通道，经常是不提供DDC通道的，如用网线或光纤传输时，就只传输四路图像信息，此时就需要发送设备具备EDID的学习功能，因为在设计产品时，发送设备内部都会有EDID信息的存储，将其与前端的设备相连时，它会向前端提供通用的EDID数据(当然不是后端真正设备的EDID数据)，以完成EDID的握手。在一般情况下，这样应用没有什么问题，但后端设备是有较特殊的EDID数据时(如某种特定的分辨率或是纵横比等)，前端设备由于不知道真正的EDID数据而不能输出此种分辨率的信号，因此就要求发送设备具备EDID的学习功能，学习功能有两种含义，其一修改发送设备中的EDID数据中关于Timing的描述，使其包含后端设备的特殊要求，但这一点很难，非专门从事此项工作的人员千万不要乱改，否则将原有的EDID数据改乱了会更糟，或干脆按后端设备的EDID数据，直接复制过来，这样即省事又安全。因此，许多设备上由于未建立DDC通道传输EDID就都有EDID的学习和COPY功能，但也有很多设备，如分配器等，虽然建立了DDC通道，但也允许EDID的学习和COPY，是为什么呢？在许多应用中，如分配器，一个输入信号经过分配后要对众多的显示设备(或其他设备)，而当后端的设备不是同一型号时，就会出现EDID的冲突，如主要显示屏要求1,400×900，而许多小的显示屏不支持这一分辨率，此时信号源就会难办了，因为EDID数据上有冲突，那么要按照哪一种格式输出呢？这个问题在工程中经常出现，并且有时很难协调，有一种办法就是将后端的EDID数据进行集合，相当于在所有后端设备支持的分辨率中选取“最大公约数”，看看所有设备都能支持的是哪些分辨率，然后按照这种分辨率输出，以保证后端设备都能显示，从此在分配时，就要先把后端设备的EDID数据都读回来，然后在其中取“最大公约数”，形成新的EDID数据通知前端设备，但这种做法无法保障很多特定的分辨率，如主显示屏的分辨率，从应用角度上讲不是最佳的。还有一种办法，以分配器为例，以某一路输出(如第一路)的EDID为准，将其学习过来，作为新的EDID，而其路的设备都以此为准，如果确实不能兼容显示，那就更换设备或用Scaler(后面讲到)将分辨率转换，使前端设备能够连接，这样虽然损失了图像，但能保证系统应用。
看起来分配器是一个很简单的问题，但由于要涉及到EDID，而变得很麻烦，更何况将来在矩阵切换时，EDID的冲突可能会更多，了解了EDID的内容，就能了解数字系统中的“握手”的问题，重建的问题，各种设备兼容的问题等等，这些都是信号本身在的问题，最好能心中有数并向客户解释清楚。