自2020年初正式推出以来，BlueRiver® ASIC一直是以太网传输软件定义视频 (SDVoE™) 所有新产品开发的基石。从独立的编码器和解码器，到HDMI视频墙，ASIC提供了一个功耗更低且节约成本的平台，供客户扩展他们的产品系列。通过集成USB的完整功能，以及针对USB器件（如键盘、鼠标和轨迹球）的连接和路由功能做了专门的设计，BlueRiver为基于IP的KVM应用树立了新的标杆。
01 BlueRiver®用于KVM应用
我们今天要介绍的应用是音视频矩阵切换的扩展应用：KVM，即键盘、显示器和鼠标。在远程桌面或瘦客户端工作站等产品中，经常会涉及KVM。常见的案例是，用户或客户坐在显示器前，并有鼠标和键盘可供操作。但他们所控制的计算机或机器在远程，通常位于受控或受保护的设备机房中。这种部署方式的好处是：客户端工作站不需要专门为某个特定的人或功能服务（可以被多人或多功能所共享）；AV over IP的灵活性意味着可以将控制权从任何客户端工作站切换到任何远程设备（计算机或机器）。
USB点对点切换和路由
如上图所示，网络提供视频和USB路由的灵活性，因此不再需要专门的被单个用户独享的客户端工作站。每个用户都可以从四个客户端工作站中的任何一个登录到四个远程计算机中的任何一个。这是通过每个BlueRiver设备上全功能集成的USB实现的，支持将USB主机角色、USB集线器和USB设备角色直接连接到BlueRiver芯片上。通过SDVoE API控制软件，可根据需要在IP网络上对USB连接进行路由分发。
下图展示了USB协作模式。在这种情况下，软件用于仲裁多个用户中谁将取得对单个USB主机的控制。现在您可能会想，为什么要这样做？以课堂为例，此系统用于交互式学习或在线测试。每个学生都有机会按指定的顺序点击屏幕上的正确答案。通过软件的操作控制，教师可以授予每个学生访问权限或让自己越权控制（教师模式）。
USB协作
下面显示的第三个应用通常被称为“高级用户”，它使用动态USB切换和控制。这是一个非常强大的应用，它允许单个用户或操作员使用一套USB设备（例如一个键盘和鼠标）在多个显示桌面之间动态切换并进行控制。当操作员在控制计算机 1 时将鼠标移动到显示器 1 （连接到计算机 1）的最右边，USB鼠标和键盘控制将自动切换到计算机 2。将鼠标移动到显示器 2 （连接到计算机 2）的最右边时，将切换到控制计算机 3，依此类推。
高级用户（动态USB切换）
02 KVM服务器
我们来更深入地分析“高级用户”应用，看看它是如何做到的。如下图所示，通常有两台服务器在同一个音视频网络上运行：负责创建和控制SDVoE端点之间连接的 SDVoE 服务器，以及与之配套的第三方 KVM 服务器。SDVoE API用于将所有 USB 数据包的目的地设定到KVM服务器的IP地址，因此实际上是这个KVM服务器拦截了网络上的所有USB设备数据，并由它决定这些USB数据包如何处理以及转发给哪些USB主机（在此例中是四个远程计算机）。
使用第三方KVM服务器进行动态USB切换
第三方KVM服务器根据整个系统方案的物理参数（例如显示器的数量、分辨率和彼此之间的位置）控制USB切换和路由。KVM服务器实时检测当前活动桌面上的鼠标位置，当用户将光标移动到桌面的预定义区域（一般是超出当前活动桌面的边界）时，将动态地把控制权切换到另一个USB主机。用户体验就像是鼠标光标在屏幕之间“漫游”一样，因为它可以在组成阵列的各个显示器之间随意移动。
这是BlueRiver的KVM扩展在控制中心等应用中体现的强大功能。在这些应用中，多个显示器用于实时显示大量信息。操作员可以控制多个桌面上的信息，减少控制中心内所需的工作人员数量，并有助于满足保持社交距离的要求。
优化占地面积、优化工作站大小的需求日益增加，而且由于新冠疫情带来的限制，企业正在寻求降低办公场地成本，并减少对环境的影响。通过将工作站简化为带有鼠标和键盘的单个显示器，可将服务器和台式机放置在专用、安全、温湿受控的IT机房中。用户可以通过SDVoE网络访问远程机器，从任何位置的任何通用工作站连接到执行特定任务的专用计算机或机器，而IT人员也可以轻松维护处于IT机房受控环境中的设备。
远程桌面
这有助于减少噪音——没有高性能计算机的嘈杂风扇声，也没有这些机器的散热，工作环境会变得更加精致。物理安全性在许多应用中也至关重要，例如股票交易大厅。在这些应用中，人们无法实际接触提供实时市场数据的机器，有助于保护敏感硬件和软件免遭蓄意或意外篡改。
04 底层的实现细节
需要做什么才能实现以上所描述的功能呢？任何SDVoE终端设备的核心都是BlueRiver ASIC芯片，例如用于AV over IP切换和分发的低成本AVP1000入门级设备。在下图中，SDVoE发射器仅由少数几个核心组件组成，USB直接连接到AVP1000。可根据应用的需求去设置USB接口的角色，例如SDVoE发射器设备通常和一个USB主机 (计算机) 相连接，那么这个发射器的USB接口就要被设置成主机（host）角色。
SDVoE发射器核心组件
在本设计中，AVP1000与10GBaseT PHY协同工作，通过铜线电缆连接到以太网交换机。如果升级到AVP2000，这个设计就可以使用标准SFP+模块提供光纤网络连接。SDVoE接收器也需要类似的配置，如下所示。可以只实现一个基于BlueRiver的设计，然后将其动态配置为接收器或发送器，并提供USB远程设备的动态配置（通常是KVM方案中的SDVoE接收器才需要）。
SDVoE接收器核心组件
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