DiiVA — мультимедийный интерфейс нового поколения

Сергей Асмаков

Производители бытовой электроники ведут активную работу по созданию нового цифрового мультимедийного интерфейса под названием DiiVA. В этом обзоре мы рассмотрим технические особенности и ключевые преимущества данного решения.

Эволюция интерфейсов, используемых для соединения различных компонентов бытовой электронной техники, тесно связана с развитием технологий записи медиаконтента. В эпоху аналоговой записи в ходу были аналоговые интерфейсы: линейные входы и выходы для передачи звука; композитные, компонентные и S-Video для видеосигнала. Из­за многообразия используемых интерфейсов задние панели аппаратов того времени были буквально усеяны россыпью разнообразных разъемов, а переплетение разнокалиберных проводов с множеством разъемов всех цветов радуги повергало непосвященных в суеверный трепет.

Впрочем, уже тогда инженеры начали задумываться об использовании универсальных разъемов, которые позволили бы упростить процедуру подключения оборудования. Результатом их трудов стал кабель с разъемами SCART, позволяющий передавать звуковой и видеосигнал в двух направлениях. Это был значительный шаг вперед: для подключения видеомагнитофона к телевизору требовался один-единственный кабель, а не полдюжины спутанных в тугой клубок проводов, как это было раньше.

С внедрением цифровых технологий записи в бытовых устройствах стала назревать потребность в замене аналоговых интерфейсов цифровыми. И по мере того, как процесс замещения телевизоров на базе ЭЛТ плоскопанельными ЖК- и плазменными моделями набирал обороты, а термин Full HD из некой абстракции превращался в реальность, проблема становилась все более острой. Двойное преобразование видеосигнала (из цифрового в аналоговый на выходе источника и обратно в цифровой внутри дисплейной панели) вкупе с внешними помехами, искажающими идущий по кабелю аналоговый сигнал, негативно влияло на качество картинки. Кроме того, из-за ограниченной полосы пропускания далеко не все аналоговые видеоинтерфейсы оказались пригодными для передачи сигнала высокой четкости.

 

Рисунок

Архитектура интерфейса DiiVA

Эстафету у разъема SCART принял цифровой интерфейс HDMI (High-Definition Multimedia Interface), разработанный инженерами компании Silicon Image. Спецификация HDMI версии 1.0 была принята в конце 2002 года, и уже в 2003-м на рынке появились первые устройства, оснащенные этим интерфейсом. HDMI обеспечил возможность передачи несжатого цифрового видеосигнала высокой четкости, стереофонического либо многоканального звука и управляющих команд по одному кабелю. В настоящее время этот интерфейс широко применяется для соединения компонентов бытовой аппаратуры, а также для подключения видео­адаптеров ПК к телевизорам, дисплейным панелям и мультимедиапроекторам. Стоит отметить, что именно HDMI стал первым по-настоящему работоспособным и надежным решением, позволившим транслировать видеосигнал высокого разрешения с ПК на бытовые телевизоры.

Впрочем, вскоре стало понятно, что набирающий обороты процесс конвергенции бытовой техники, компьютеров и портативных цифровых устройств требует принципиально иного подхода к решению проблемы обеспечения взаимодействия устройств. Ведь до определенного момента компьютеры и компоненты бытовой аудио­ и видеотехники представляли собой, образно говоря, отдельные экосистемы. Однако по мере увеличения доли цифрового медиаконтента, хранимого на ПК, а также загружаемого и воспроизводимого из Интернета, все более насущной становилась потребность в интеграции компьютеров, бытовой аппаратуры и портативных устройств в единую систему. Кроме того, новая экосистема должна была обеспечить возможность передачи файлов и трансляции потоков медиаданных как с одного устройства на другое, так и с онлайновых сервисов на выбранное устройство.

Первый шаг в этом направлении был сделан альянсом DLNA (Digital Living Network Alliance), предложившим свою концепцию построения единой системы «цифрового дома». Первая версия спецификации DLNA Interoperability Guidelines была выпущена в 2004 году. Основная идея DLNA заключается в том, чтобы оснастить компоненты аудио­ и видеотехники сетевыми адаптерами (Ethernet и/или Wi-Fi), которые при наличии соответствующей инфраструктуры смогли бы обеспечить возможность интеграции этих устройств в домашнюю сеть и подключения к Интернету.

Хотя DLNA пока сложно назвать по-настоящему массовым решением, количество представленных на рынке моделей DLNA-совместимых устройств год от года увеличивается. По состоянию на конец 2009 года сертификаты соответствия требованиям DLNA получили в общей сложности более 5,5 тыс. моделей устройств: телевизоры, принтеры, фото- и видеокамеры, компьютеры, игровые приставки и пр. Наиболее активно данное решение сегодня внедряется в ЖК- и плазменных телевизорах (главным образом в дорогих моделях).

Однако на данном этапе DLNA является далеко не идеальным решением. Дело в том, обычная проводная сеть Ethernet (и тем более беспроводная Wi-Fi) не обладает достаточно высокой пропускной способностью для передачи несжатого видеосигнала высокой четкости. Как следствие, возникает необходимость в использовании как минимум трех различных интерфейсов для интеграции имеющихся устройств:

HDMI для передачи многоканального звукового сопровождения и несжатого видеосигнала высокой четкости в цифровом виде;

Ethernet либо Wi-Fi для связи DLNA-совместимых устройств между собой, а также для доступа к онлайновым сервисам, домашним ПК и ресурсам локальной сети;

USB для прямого подключения мобильных устройств и портативных накопителей к ПК и компонентам бытовой техники.

Таким образом, проблема создания универсального интерфейса, который бы позволил объединить компьютеры, портативные цифровые устройства и компоненты бытовой электроники в единую систему, по-прежнему остается актуальной. Свое решение этого вопроса предложили специалисты компании Synerchip, разработавшие интерфейс под названием DiiVA (Digital Interactive Interface for Video & Audio — интерактивный цифровой интерфейс для передачи звука и видео). Спецификации DiiVA версии 1.0 были опубликованы в апреле прошлого года.

Основная цель создателей DiiVA заключалась в том, чтобы упростить процесс объединения разнородных цифровых устройств в единую домашнюю сеть и сделать его максимально удобным, избавив таким образом пользователей от необходимости иметь дело с несколькими типами интерфейсов и обеспечив при этом более гибкие возможности по передаче данных и медиаконтента.

Рассмотрим основные технические данные интерфейса DiiVA. Для передачи данных между устройствами используется стандартный сетевой кабель категории 6 с четырьмя парами проводников. Каждая пара обеспечивает пропускную способность до 4,5 Гбит/с. Три пары задействованы для передачи несжатого видео в одном направлении (от источника сигнала к воспроизводящему устройству). Таким образом, интерфейс DiiVA обеспечивает полосу пропускания видеосигнала шириной 13,5 Гбит/с, что превосходит аналогичный показатель новейшей версии HDMI (1.4), равный 10,2 Гбит/с. А для передачи, например, несжатого видеосигнала с разрешением 1080 линий с прогрессивной разверткой, разрядностью 24 бита и частотой смены кадров 60 Гц требуется пропускная способность порядка 4,5 Гбит/с.

Четвертая пара проводников задействована для организации так называемого гибридного канала (hybrid channel), обеспечивающего двунаправленную передачу данных со скоростью не менее 2 Гбит/с в каждом направлении. Гибридный канал используется для нужд трех функционирующих параллельно субканалов, служащих соответственно для передачи цифрового звукового потока, массивов данных и управляющих команд. Кроме того, субканал передачи данных может быть задействован для организации USB- или Ethernet-соединения поверх DiiVA.

Важной особенностью DiiVA является обес-печение взаимодействия подключенных устройств не только на физическом и канальном уровнях (как это реализовано в интерфейсах HDMI или USB), но также на сетевом и транспортном уровнях.

Хотя для соединения устройств по DiiVA применяется стандартный сетевой кабель категории 6, во избежание возможных недоразумений разработчики решили отказаться от стандартных сетевых коннекторов RJ-45 в пользу оригинальных 13-контактных разъемов. В настоящее время в стадии разработки находится конструкция миниатюрного разъема DiiVA, предназначенного для подключения мобильных устройств. Соответствующий кабель будет иметь всего две пары проводников, одна из которых будет задействована для передачи видеосигнала, а вторая — под нужды гибридного канала. Максимальная длина соединительного кабеля составляет 25 м. Чтобы реализовать более протяженное соединение, необходимо использовать активные повторители (репитеры).

Объединение более чем двух устройств в сеть DiiVA может быть реализовано как на базе устройства, оснащенного несколькими разъемами (топология «звезда»), так и путем соединения в виде дэйзи­цепочки (daisy chain).

Немало внимания разработчики DiiVA уделили функциям управления электропитанием. Спецификация интерфейса DiiVA предусматривает возможность питания устройств с небольшим уровнем энергопотребления по интерфейсному кабелю (Power over DiiVA). При использовании кабеля для мобильных устройств максимальная мощность нагрузки составляет 2,5 Вт (напряжение 5 В, ток до 500 мА), а в случае стандартного кабеля — 5 Вт. Функция Power over DiiVA позволит питать маломощные периферийные устройства, повторители, адаптеры и т.д., а также подзаряжать аккумуляторы мобильных устройств. Дополнительные функции управления электропитанием позволяют автоматически обнаруживать неиспользуемые устройства в сети и переключать их в спящий или энергосберегающий режим.

Ознакомившись с технической стороной, постараемся дать ответ на следующий вопрос: какие же возможности и преимущества получат конечные пользователи от внедрения интерфейса DiiVA?

Во­первых, это возможность объединить ПК, а также портативные и стационарные бытовые электронные устройства в единую систему максимально простым способом. Процедуры распознавания и конфигурирования устройств выполняются автоматически, а управлять настройками любого из них можно с пульта телевизора.

Во­вторых, пользователи будут избавлены от необходимости отключать кабели и переносить устройство в том случае, когда источник видеосигнала находится в одном помещении, а телевизор — в другом. Интерфейс DiiVA обладает более чем достаточной пропускной способностью для передачи несжатого видеосигнала высокой четкости (в том числе в стереоскопическом режиме) и позволяет транслировать сигнал с любого подключенного источника сигнала на выбранный телевизор, дисплейную панель и т.п.

В-третьих, более удобным станет процесс поиска медиаконтента. Сейчас в большинстве случаев необходимо сначала выбрать в меню телевизора источник сигнала (например, эфирное ТВ, DVD-проигрыватель, ПК и т.д.), а затем использовать встроенные средства соответствующего устройства для выбора или поиска нужных медиафайлов. Подключение через интерфейс DiiVA обеспечит возможность контентно­ориентированной навигации посредством единого меню на экране телевизора.

В-четвертых, применение DiiVA позволит сделать более простым и доступным процедуру подключения устройств к Интернету. Достаточно подключить к Интернету хотя бы одно устройство в сети DiiVA, чтобы доступ во Всемирную сеть получили все остальные устройства.

В-пятых, возможность организации USB- и Ethernet-подключений поверх DiiVA. Это поз­воляет использовать USB-порт на телевизоре для подсоединения внешнего накопителя или манипулятора к любому устройству, подключенному к сети DiiVA. Предположим, возникла необходимость воспользоваться игровой приставкой, находящейся в другой комнате. Интерфейс DiiVA обеспечит передачу звукового и видеосигнала от приставки к телевизору, а также двунаправленный обмен управляющими командами игровых контроллеров, подключенных к USB-портам телевизора. Аналогичным образом можно задействовать телевизор как удаленный терминал для работы с приложениями, запущенными на ПК.

И наконец, это автоматическая система управления энергопотреблением, о возможностях которой мы уже упоминали.

Для подключения к сети DiiVA устройств, не оснащенных этим интерфейсом, планируется разработать специальные адаптеры, обеспечивающие преобразование сигнала VGA, DVI, HDMI или любого другого видеоинтерфейса. Кроме того, возможно создание адаптеров для подключения внешних устройств через USB и Ethernet.

Всё это действительно впечатляет, однако возникает вполне закономерный вопрос: насколько реальны планы по внедрению DiiVA в серийно выпускаемых устройствах? Попробуем ответить на него, опираясь на известные нам факты.

В настоящее время разработкой и продвижением этого интерфейса занимается некоммерческая организация DiiVA Consortium, в число привилегированных членов которой входят такие крупные производители, как Samsung и Sony. Инициативу поддержали и такие компании, как LG, Panasonic, Sharp, Toshiba, Foxconn и Nikon. Таким образом, возможность внедрения DiiVA в своих устройствах всерьез рассматривают ведущие игроки рынка ПК и бытовой электроники.

На проходившей в начале января выставке CES 2010 компания Synerchip представила готовые решения для реализации интерфейса DiiVA в различных устройствах: ЖК-телевизорах и мониторах, видеопроигрывателях, игровых приставках и т.д. В связи с этим уже к концу текущего года можно ожидать появления первых серийных моделей устройств, оснащенных интерфейсом DiiVA. При благоприятном стечении обстоятельств через два­три года интерфейс DiiVA может получить довольно широкое распространение и стать действительно массовым решением.

 

В начало В начало

КомпьютерПресс 3'2010

Наш канал на Youtube

1999 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2001 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2002 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2003 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2004 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2005 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2006 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2007 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2008 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2009 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2010 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2011 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2012 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2013 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Популярные статьи
КомпьютерПресс использует