高帶寬數字內容保護技術接收端的研究與設計

摘要 研究了高帶寬數字內容保護技術的接收端設計。分析討論了HDCP接收端的基本結構以及實現接收端的設計方法，其中包括數據加密、控制器、寄存器、I2C接口共4個子模塊的設計。HDCP是一個內嵌在數字電視接口或高清晰度多媒體接口芯片中的IP核模塊。將HDCP集成在DVI＼HDMI接口芯片中，可以保證視頻數據在視頻設備間傳輸的合法性、保密性且不被竊取。
關鍵詞 HDCP；接收端；高帶寬

高清視頻信號是一種典型的可以從一個系統(tǒng)傳輸到DVI＼HDMI接口的信號。這些接口能保證傳遞的視頻圖像保持原本的質量，因此可以獲得更多的終端用戶，但對于企業(yè)來說，同時會出現更多沒有經過授權和非法復制傳輸的風險。
傳統(tǒng)的知識版權保護技術僅僅能夠保護已經存儲在某種介質上的數據，但是高清視頻信號仍然能夠通過DVI＼HDMI之類的數字接口進行傳輸，為了解決這個問題，HDCP就應運而生。HDCP是一個基于數據加密和授權驗證的內容保護系統(tǒng)。圖1描述了HDCP在數字視頻信號的發(fā)射端和接收端系統(tǒng)中的角色。

為解決速度和功耗的問題，使用最小差分信號傳輸(Transition Minimized Differential Signaling，TMDS)來傳輸信號。在DVI和HDMI里都有一個為控制在發(fā)送端與接收端信息交換的通道，這個通道類似于顯示器數據通道(Display Data Channel，DDC)。

1 HDCP接收端的結構
圖2描述了HDCP接收端的基本結構。HDCP接收端有2個通信模塊：HDCP發(fā)送端位于HDMI＼DVI接收端芯片的外部；而接收端位于HDMI＼DVI接收端芯片的內部。

HDCP發(fā)送端通過I2C總線發(fā)送授權認證信號給接收端。HDMI接收端接口通過HDCP控制寄存器的更新來發(fā)出操作指令，從而控制HDCP接收端的狀態(tài)，以及提供必要的信息HDCP接收端知道工作在視頻傳輸的階段，從HDMI接口接收到解密信息并發(fā)送回去。