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。圖1描述了HDCP在數字視頻信號的發射端和接收端系統中的角色。

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發送端通過I2C總線發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出操作指令，從而控制HDCP接收端的狀態，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送回去。