西安電子科技大學(xué) 章 云，賈建援，邵 敏

假如顯示終端為數(shù)字微鏡DMD(Digital MicromirrorDevice)顯示器。該顯示器將計(jì)算機(jī)每個(gè)像素點(diǎn)的圖像信號經(jīng)過數(shù)字光處理DLP(Digital Light Processing)后，存入SDRAM雙向緩存器，當(dāng)一幀圖像接收完畢時(shí)，內(nèi)部數(shù)據(jù)處理電路同時(shí)激發(fā)各像素點(diǎn)對應(yīng)的微鏡運(yùn)動，完成一幀圖像的顯示。DMD顯示器峰值數(shù)字驅(qū)動電壓不超過33.5V，電磁輻射很低，且各微鏡片同時(shí)驅(qū)動，形成相互干擾的向外輻射信號，解碼難度極大，從而使其成為無信息泄漏的顯示器。此時(shí)，視頻電纜的輻射在整個(gè)視頻通路的輻射中就占主導(dǎo)地位。如果在視頻信號經(jīng)過視頻電纜傳輸?shù)斤@示器之前就對其進(jìn)行處理，則可以有效地降低電磁輻射和信息泄漏。

1 視頻信息泄漏機(jī)理及解決方案

1.1 視頻信息傳輸過程中泄漏機(jī)理

在計(jì)算機(jī)視頻通路中，信息的傳送主要為并行傳送和串行傳送兩種方式。目前常見的視頻信息都為串行傳輸，在串行傳輸?shù)男盘柌ㄩL與其視頻電纜物理長度可比的情況下，視頻電纜起著天線作用，容易產(chǎn)生高強(qiáng)度的有用信息的電磁泄漏，這樣就可以較為容易地對串行信號實(shí)現(xiàn)時(shí)分接收、頻分接收和方位接收。所以串行視頻信息很容易被竊取及復(fù)現(xiàn)。

在并行傳輸方式下，由于數(shù)據(jù)線間隔很小且發(fā)射信號頻率相同或相似，所以截獲難度要大得多。但將R、G、B三路串行模擬視頻信號分別轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后，若不經(jīng)處理就直接進(jìn)行傳輸，此時(shí)同時(shí)傳輸?shù)娜允且粋�(gè)像素的不同位信息，因此，從像素角度來考慮，仍為串行傳輸。若傳輸?shù)膱D像僅有黑白兩種顏色，則此時(shí)并行傳輸電纜上某一時(shí)刻的數(shù)據(jù)為全“1”或全“0”，即并行電纜中各信號線具有相同的波形，也就不需對各信號線分別接收，此時(shí)視頻電纜類似于串行傳輸方式，有效信息就很容易被竊取。

1.2 基于像素的并行傳輸方式

為了有效地減少視頻信號被截獲的可能性，在視頻信號送至視頻電纜中傳輸之前就對其進(jìn)行一定的格式轉(zhuǎn)換，使得在并行電纜上能同時(shí)傳輸多個(gè)像素，實(shí)現(xiàn)真正意義上的并行，即基于像素的并行傳輸。在這種并行傳輸方式下，即使接收方能接收到輻射信息，由于無法分辨各像素的順序，也就不能復(fù)現(xiàn)信息。

本文設(shè)計(jì)的防信息泄漏系統(tǒng)就是通過對視頻信號的格式轉(zhuǎn)換處理，實(shí)現(xiàn)多個(gè)像素的同時(shí)傳輸。圖1為視頻信息格式轉(zhuǎn)換原理示意圖，輸入數(shù)據(jù)為串行模擬視頻信號經(jīng)過A／D轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)字視頻信號，系統(tǒng)接收信息時(shí)，其順序是按單個(gè)像素依次接收的，此時(shí)數(shù)據(jù)為“像素包”格式。通過格式轉(zhuǎn)換模塊處理之后，這些以“像素包”格式接收到的視頻信號數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成為按照“位平面”格式排列的輸出數(shù)據(jù)。此時(shí)并行電纜上傳輸?shù)木褪嵌鄠�(gè)像素的數(shù)據(jù)�！拔黄矫妗备袷降囊曨l數(shù)據(jù)傳輸至顯示端后再通過格式轉(zhuǎn)換模塊還原為“像素包”格式。

順序接收到的“像素包”格式的數(shù)據(jù)可以用以下的集合方式予以描述：若系統(tǒng)接收到n個(gè)像素，則用D表示接收到的這一組視頻信號，S表示D中各元素間的先后順序關(guān)系，信號色彩數(shù)為23m種，即R、G、B三種顏色分別具有2m級灰度，則：

同樣，轉(zhuǎn)換為“位平面”格式后的輸出數(shù)據(jù)亦可以用同樣的集合方式進(jìn)行描述：E表示格式轉(zhuǎn)換后的一幀圖像的數(shù)據(jù)，F(xiàn)表示E中各元素間的先后順序關(guān)系，則：

將視頻信息由集合D所表述的形式轉(zhuǎn)換成由集合E所表述的形式，就是傳輸數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換所要完成的工作，即要求首先輸出所有像素的第一位二進(jìn)制數(shù)據(jù)，然后輸出所有像素的第二位二進(jìn)制數(shù)據(jù)，直到最后輸出每個(gè)像素的最后一位二進(jìn)制數(shù)據(jù)。因此，“位平面”數(shù)據(jù)是n個(gè)像素點(diǎn)的三種顏色的、具有相同“權(quán)值”的數(shù)據(jù)的集合。

2 系統(tǒng)硬