HDMI接口简介-分辨率时钟频率lane速率计算

1、what s HDMI英文全称：H-High, D-Definition , M-Multimedia , I-Interface；高清晰度多媒体接口。主要组成：4对TMDS差分对+DDC （I2C） +HPD+CEC信号介绍：对TMDS差分信号：1对时钟+3对数据；TMDS通道0传输B信号，同时H信号和V信号也嵌入该通道TMDS通道1传输G信号TMDS通道2传输R信号，R和G通道的多余位置用来传输音频信号:消费电子控制通道，通过这条通道可以控制设备（不过我们公司目前没有开发这功能）:就是I2C信号，主要是获取显示器的基本信息 （比如EDID信息）:热插拔信号，该信号比较重要，当HPD引脚大于

2、2V, TMDS才会输出。因此，如果屏幕没有显示，首先要测量该信号！ ！ ！HDMI传输原理和 DVI相同，由 Silicon Image公司发明的 TMDS（Time Minimized Differential Signal）最小化传输差分 信号传输技术。一、TMDS原理一个HDMI包括3个TMDS数据通道和1个TMDS时钟通道。每个数据通道都通过编码算法（异或、异或非等），将8位数据转换成10位数据，前8为数据由原始信号经运算后获得，第 9位指示运算的方式，第 10位用来对应直流平衡。通过这种算法，会使得数据的传输和恢复 更加可靠。.传输最小化第一步：将8位并行RED数据发送到TMDS

3、Tx。第二步：并/串转换.第三步：进行最小化传输处理，加上第9位，即编码过程。第 9位数据称为编码位。.直流平衡（DC-balanced）直流平衡：在编码过程中，保证信道的直流偏移为零。方法是在原来的第 9位数据后面加上1位，使得TMDS发送的“ 0”、“1”数量保持基本一致。这样，传输的数据趋于直流平衡，使信号对传输线的电磁干扰减少，提 高信号传输的可靠性。.差分信号利用两引脚间电压差来传送信号。二、HDMI与分辨率PCLK 像素时钟以 1920 x1080p/60hz 为例：1920*1080*60=以 1280 x720p/60hz 为例：1280*720*60=带宽：1s内传输的数据量

4、（bit）4K频率需要的带宽：选最常用的3840 x2160分辨率，色深的话常用的是8位，RGB三色就是24bit,我们的目标是 60Hz 刷新率（60fps） 3840*2160*24bit*60fps=像素时钟高达 340MHz，即最大带宽是： 340MHz*10bit （10bit编码）*3（3个数据通道）=但是由于HDMI采用的是8bit/10bit编码方式，实际效率是理论值的80%,所以能传输的最大视频带宽是*=HDMI基本知识HDMI 基本概念高清晰度多媒体接口(英文:HighDefinition Multimedia Interface , HDMI)是一种数字 化视频 / 音频

5、接口技术，是适合影像传输的专用型数字化接口，其可同时传送音频和影像信号，最高数据传输速度为s, HDMI,英文全称是HighDefinitionMultimedia Interface ，中文名称是高清晰多媒体接口的缩写。 HDMI 能高品质地传输未经压缩的高清视频和多声道音频数据，最高数据传输速度为5Gbps。同时无需在信号传送前进行数/模或者模/ 数转换，可以保证最高质量的影音信号传送。HDMI的全称是“HighDe巾nition Multimedea Interface,即高清晰度多媒体接口。2002年 4 月， 来自电子电器行业的 7 家公司 日立、 松下、 飞利浦、SiliconIm

6、age、索尼、汤姆逊、东芝，共同组建了 HDMI 接口组织 HDMIFounders( HDMI 论 坛)，开始着手制定一种符合高清时代标准的全新数字化视频/ 音频接口技术。HDMI技术是在DVI (DigitalVideo Interface)的基础上推出的，它克服了 DVI的缺 点，并有了很大的发展，满足了数字化时代传输高质量图形影像的要求。HDMI 标准的发展历史：2002年 12 月 9 日，版正式发布，标志着HDMI 技术正式登上历史舞台。2004 年 1 月，版发布。2005年 8 月，版发布。2005年 12 月，版发布。2006 年 6 月，版发布。2009年 6 月，版发布。

7、2010年 3 月，版发布，也是最新的一个版本。HDMI 标准的主要特性和优势：.更好的抗干扰性能，能实现最长20 米的无增益传输。.针对大尺寸数字平板电视分辨率进行优化，兼容性好。3支才IEDID和DDC2BS准，设备之间可以智能选择最佳匹配的连接方式。4拥有强大的版权保护机制(HDCB ,有效防止盗版现象。5.支持 24bit 色深处理（RGB、 YCbCr4-4-4、 YCbCr4-2-2）。.完全兼容DVI接口标准。.支持热插拔技术。.一根线缆实现数字音频、视频信号同步传输，有效降低使用成本和繁杂 程度。现在，HDMI正在成为高清时代普及率最高效率最高的数字接口。在任何一台 PC和平板

8、电视上，HDMI接口都成了标准化的配置。2、HDMI接口定义HDMI接口有四种：A类（19脚），A类（HDMI转接口 DVI-D 29脚）B 类（29 脚）,B 类（HDMI 转接口 DVI-D 29 脚）表为A类、B类HDMI连接器以及DVI/HDMI转换线缆的管脚引出线。A类HDMI连接器PinSignal1TMDS Data2+2TMDS Data2 Shield3TMDS Data24TMDS Data1 +5TMDS Data1 Shield6TMDS Data1-7TMDS Data0+8TMDS Data0 Shield910TMDS Data0-TMDS Clock+11TMD

9、S Clock Shield12TMDS Clock-13CEC14Reserved . on device)15SCL16SDA17DDC/CEC Ground18+ 5V19Hot Plug DetectB类HDMI连接器PinSignal1TMDS Data2+2TMDS Data2 Shield3TMDS Data2-4TMDS Data1 +5TMDS Data1 Shield6TMDS Data1-7TMDS Data0+8TMDS Data0 Shield9TMDS Data0-10TMDS Clock+11TMDS Clock Shield12TMDS Clock-13TMDS

10、 Data5+14TMDS Data5 Shield15TMDS Data5-116TMDS Data4+17TMDS Data4 Shield18TMDS Data4-19TMDS Data3+20TMDS Data3 Shield21TMDS Data3-22CEC23Reserved . on device)24Reserved . on device)25SCL26SDA27DDC/CEC Ground28+5V29Hot Plug DetectA类HDMI接口转接DVI-DHDMI PinSignalWireDVI-D Pin1TMDS Data2+A22TMDS Data2 Shi

11、eldB B33TMDS Data2-A14TMDS Data1 +A105TMDS Data1 ShieldB11 16TMDS Data1-A9 17TMDS Data0+A188TMDS Data0 ShieldB B19 19TMDS Data0-A1710TMDS Clock+A23 J11TMDS Clock ShieldB2212TMDS Clock-A2413CEC.14Reserved.15SCLC6 116DDCC717DDC/CEC GroundD15118+5V5V14 119Hot Plug DetectC16 n20Not Connected421Not Conne

12、cted522Not Connected1223Not Connected13 124Not Connected2025Not Connected2126Not Connected8B类HDMI接口转接DVI-DHDMI PinSignalWireDVI-D Pin1TMDS Data2+A22TMDS Data2 ShieldB3 二3TMDS Data2-A14TMDS Data1+JA10 二5TMDS Data1 ShieldB B116TMDS Data1-A97TMDS Data0+A188TMDS Data0 ShieldB B199TMDS Data0-A1710TMDS Cl

13、ock+A23 n11TMDS Clock ShieldB2212TMDS Clock-A2413TMDS Data5+A2114TMDS Data5 ShieldB1915TMDS Data5-A20 116TMDS Data4+A5 17TMDS Data4 ShieldB318TMDS Data4-A419TMDS Data3+A13 120TMDS Data3 ShieldB1121TMDS Data3-二A1222CEC.23Reserved.24Reserved.25SCLC626DDCC727DDC/CEC GroundD15 128+5V5V1429Hot Plug Detec

14、tC16Not Connected.8主要引脚介绍英文介绍The HDMI PlugAs illustrated inFigure below, an HDMI connector contains 19 pins, which include:TMDS data channels (6 pins)these carry the digital datarepresenting audio and video. Video data are always sent in an uncompressedformat and includes horizontal and vertical bla

15、nking intervals. Audio data,which can consist of any compressed,non-compressed, PCM, single ormulti-channelformats (including the new DTS-HD Master Audio and Dolby TrueHD formats forblue laser DVDs), fit into the video blanking intervals and are sent as HDMIpackets.TMDS clock channel(2 pins)this is

16、a reference clock signal that enables thereceiving device to robustly recover the data stream.Consumer Electronics Control (CEC) (1 pint)h: is is anoptional feature in HDMI devices. It is a dedicated control bus that enablesdevices to automatically control other attached devices. See detailed descri

17、ptionof CEC below.Display Data Channel(DDC) (1 pin)t:his is an I2C bus that is usedfor devices to convey their capability information to other devices, and isalso used for HDCP authentication and encryption.+5V power (1 pin): supplies low current, +5V DC power for the purpose of reading theEDID ROM

18、contained in the display.Hot Plug Detect (1pin): a signal intended to convey to the source that a hotplug event has occurred (such as a cable that has been unplugged), whichtypically results in the source re-initializing the HDMI link.TMDS Shield Lines (4pins designated in yellow)E: ach of the four

19、TMDS channels iscarried in the cable with a shielded twisted pair of wires. The shields, usedto minimize cross-talk and EMI emissions, are attached to ground at both endsof the cable.CEC/DDC Ground (1pin)U: sed for the current return for all non-TMDS signals.中文介绍1: DDC_SC和 DDC_SDAffl处：DDC （显示数据通道）主要

20、用于 HDMI源端设备（Source与接收端设备（Sink） 之间进行EDID数据及HDCP密钥的交流。通过EDID交流，源端设备可以了解到 接收端设备音视频的接收能力；通过 HDCPKey勺交流，可以实时的进行数据流 的内容保护认证，从而达到数据内容保护的目的。2:DDC 的电路:DDC的电路方式与I2C电路相同，因此在DDC电路设计中，设计者要考虑到DDC 线路的电平。按照规范，HDMI源端DDC的上拉电阻最小为 Q,考虑到HDMI认 证中DDC电平的要求（在 之间），将DDC信号均通过10kQ的电阻上拉到HDMI 接口的第18引脚（HDMI源端5V电源）。经计算，源端与接收端的 DDC总

21、上拉 电阻的最小值为R总上拉min=Q II 10kQ=探测试，接收端DDC的电平约为，因 此满足HDMI认证要求；而DDC总上拉电阻的最小值 Q也满足I2C的规范。CEC:消费类电子控制CEC（消费类电子才5制）操作是 HDMI接口的一个重要扩展功能，它采用 线 （OneWire）通信方式，将HDMI的设备连通起来，使HDMI设备之间的操作简 单化。即接收端有多个HDMI接口,将一台HDMI输出和所有HDMI输出必须连接 在一起，其中一台设备断电时应该不影响其他设备的工作。如果接收端采用 PS321 (三选一 HDMI开关)采用内置的EDID缓存区来配置，那么PS321的CEC 操作设计主要

22、是CECW理地址的分配。具体见 HDMISpecfication13aHPD: Hotplug 热插拔HPD(Hotplug热插拔)操作设计是HDMI接口软件设计的一个重要环节，它是由 接收端设备(Sink)发出的，在与HDMI源端设备(Source)之间建立正式通信 的前奏信号。HPD信号电平为高时表示接收端设备已经准备好了，允许源端设备访问接收端设备。在HPD操作的软件设计中，要考虑如下两个因素。一是HDMI源端设备输出的电源脚(HDMI接收端插座的第18引脚)的检测。如 果HDMI接收端插座的第18引脚为低电平，表示HDMI源端设备未准备好，此 时接收端设备应把HPD信号置低电平；如果H

23、DMI接收端插座的第18引脚为高 电平，表示HDMI源端设备已准备好，此时接收端设备根据自身的情况可以有选 择的将HPD信号置高电平，以通知 HDMI源端设备，表明接收端设备也准备好。二是源端与接收端通信失败下的模拟 HPD操作。当HDMI源端与接收端的通信 刚建立时可能出现HDCP-KE汝取失败或EDID数据读取错误的情况，造成 HDMI 工作不正常，此时为了恢复正常的通信，需要进行模拟的HPD操作，即由接收端设备将HPD信号从高电平拉为低电平，HPD低电平持续100ms左右，再拉回 高电平，这样源端设备会检测 HPD信号的跳变，重新发起读取操作，为建立正 常通信做进一步的尝试。这种软件模拟

24、HPD的操作可以在不需要人为热插拔操作的协助下以模拟硬插拔的方式来重建HDMI的正常通信，从而可以消除通信不稳定引起的故障。B类HDMI连接器其它介绍TMDS通道传送音频，视频，以及各种辅助数据信号编码方式：遵循 DVI 规格。Single-link (Type A HDMI) or dual-link (Type B HDMI).视频像素带宽：从 25 MHz 至U 340 MHz (Type A, HDMI 或至 680 MHz (Type B).带宽低于25MHz的视频信号如NTSC 480iW以倍频方式输出。每个像 素的容许数据量从24位至48位。支持每秒120张画面1080P分辨率画

25、 面传送以及 WQSXG的辨率1.像素编码方式：RGB 4:4:4, YCbCr 4:4:4 (8-16 bits per component); YCbCr 4:2:2 (12 bits per component)音频采样率：32 kHz, kHz, 48 kHz, kHz, 96 kHz, kHz, 192 kHz.音频声道数量：最大8声道。音频流规格：IEC61937B容流，包括高流量无损信号如 Dolby TrueHD,DTS-HD Master AudioCECffi 道CECr文为 Consumer Electronics Control用来传送工业规格的AV Link协议信号，

26、以便支持单一遥控器操作多台AV 机器为单芯线双向串行总线DDC通道DDC全文为 Display Data Channel传送端与接收端可利用DDC通道得知彼此的传送与接收能力，但 HDMI 仅需单向获知接收端(显示器)的能力。使用100kHz时钟频率的I2C信号传送数据结构为 VESAEnhanced EDID .SerialClock (简称 SCL 和 SerialData (简称 SDA)SCL,SD脑两支脚位是用来让source(DVD)和display (TV)f乍沟通,在电视内部都 有一个记忆体，内部存放了有关这台电视所支持的分辨率，例如:720P或1080P加 果source(D

27、VD汴知道 目前所连接的电视所支持的电视分辨率是多少时,source(DVD)就不知道要放送出什么分辨率的讯号，因此在一开始source(DVD) 会透过这两支脚位去读取电视所支持的分辨率，当source(DVD)知道后 source(DVD)才放送出符合电视分辨率的影像画面 ？其中SC吠时钟(CLOCKS 位,SDA是资料脚位CECa化数字家庭的操作，一个遥控器可以控制所有支持HDMI的数字产品 现时在很多不同品牌上都可看到 CEC的身影，只是每一制造商给它的名字有异。如 松下电器(Panasonic)勺VIERA Link三星电子(Samsung)勺Anynet+, LG电子的 SIMPL

28、INK 索尼(Sony)的 BRAVIA SYNC索普(Sharp)的 Fami Link等。功能上大致 都是借着CEC信号让用者可控制HDMI接口上所连接的装置。如单键播放(One Touch Play)系统待机(System Standby)即是如果用者将影碟放进 蓝光播放器 时，电视会由于CEC信号的通知而自动开机，然后视频通道亦会自动切换到播放 器连接的通道上。而当用者关掉电视时，CEC信号亦会通知HDMI相连接的装置一同进入待机。由于这样，所以就可以完全变成单一遥控器控制所有HDMI连接的装置。CECa化数字家庭的操作，一个遥控器可以控制所有支持HDMI的数字产品现时在很多不同品牌上

29、都可看到 CEC的身影，只是每一制造商给它的名字有 异。 如松下电器(PanasonicVIERA Link 三星电子(Samsung珀 Anynet+, LG 电子的 SIMPLINK 索尼(Sony)的 BRAVIA SYNC索普(Sharp珀 Fami Link等。功能 上大致都是借着CEC信号让用者可控制HDMI接口上所连接的装置。如单键播放 (One Touch Play)系统待机(System Standby) 即是如果用者将影碟放进蓝光播 放器时，电视会由于CEC信号的通知而自动开机，然后视频通道亦会自动切换到 播放器连接的通道上。而当用者关掉电视时，CEC信号亦会通知HDMI相

30、连接的装置一同进入待机。由于这样，所以就可以完全变成单一遥控器控制所有HDMI连接的装置。HDMI,英文全称是 High DefinitionMultimedia Interface ,中文名称是高清晰多媒 体接口的缩写。 2002 年 4 月， 日立、 松下、 飞利浦、 索尼、 汤姆逊、 东芝和 Silicon Image七家公司联合组成HDMI组织。HDMI能高品质地传输未经压缩的高清视 频和多声道音频数据，最高数据传输速度为 5Gbps。同时无需在信号传送前进行 数/模或者模/ 数转换，可以保证最高质量的影音信号传送。HDMI不仅可以满足目前最高画质1080P的分辨率，还能支持DVD A

31、udio等最先 进的数字音频格式，支持八声道 96kHz或立体声192kHz数码音频传送，而且只 用一条 HDMI 线连接，免除数字音频接线。同时HDMI 标准所具备的额外空间可以应用在日后升级的音视频格式中。 足以应付一个1080p 的视频和一个8 声道的音频信号。而因为一个1080p 的视频和一个8 声道的音频信号需求少于4GB/s，因此HDMI还有很大余量。这允许它可以用一个电缆分别连接DVD播放器，接收器和PRR。 此外 HDMI 支持 EDID、 DDC2B， 因此具有 HDMI 的设备具有 “即插即用 ”的特点，信号源和显示设备之间会自动进行 “协商 ” ，自动选择最合适的视频/音

32、频格式。与 DVI 相比 HDMI 接口的体积更小，而且可同时传输音频及视频信号。 DVI 的线缆长度不能超过8 米，否则将影响画面质量，而HDMI 最远可传输15 米。只要一条 HDMI 缆线，就可以取代最多 13条模拟传输线，能有效解决家庭娱乐系统背后连线杂乱纠结的问题。优点：HDMI 规格的接口在保持高品质的情况下能够以数码的形式传输未经压缩的高分辨率视频和多声道音频的数据。 其卓越性能超越了以往所有的产品。HDMI 规格的连接器采用单线连接，取代了产品背后的复杂的线缆。采用 HDMI 规格接口的线缆没有长度的限制。比如： DVI 的线缆长度不能超过8米，否则将影响画面质量，而符合HDM

33、I 规格的产品则没有这个问题。HDMI规格可搭配宽带数字内容保护(HDCP ,以防止具有著作权的影音内容遭 到未经授权的复制。HDMI 的 EDID博客:EDID(Extended Displayidentification Data)扩展显示标识数据，是 VESA织制定 的PC显示器的显示格式规范。EDID中包含有关显示器及其性能的参数，包括供 应商信息、最大图像大小、颜色设置、厂商预设置、频率范围的限制以及显示器 名和序列号的字符串。这些信息保存在显示器的EEPROMfr,通过一个DDC(Display Data ChannB与系统进行通信。这是在显示器和 PC图形适配器之间 进行的。ED

34、ID发展到现在已有很多版本，最新版本的EDID还可以在CRT LCD 以及将来的显示器类型中使用，这是因为EDID提供了几乎所有显示参数的通用描述。一个HDMI设备的EDID通常包含两个模块，第一个是 的数据模块，第二个是 CEA861B真块。HDMI规范规定，EDID的第一个128Byte必须是符合的数据结构， 第二个128Byte必须是符合EIA/CEA-861B勺CEAEDID寸序扩展数据结构。一、E-EDID的数据结构下图是数据结构及其字段详细说明：、CEA-861吸据结构卜面是CEA-86lBt据结构及各字段详细说明:EDID是HDMI接口的一个重要组成部分。HDMI接口的发送端和接

35、收端，通过EDID 来协商双方传输的各项参数。比如，HDMI接口的发送端通过读取接收端的 EDID 数据，来判断接收端显示器的扫描方式(是1080P, 1080i,还是480P,等)、显示器的信息、显示器可接收的信号的范围、显示器的接收端是否为HDMI设备， 等等。HDMI以其优异的性能被广泛使用在高清图像传输中。HDMI双方以什么方式传输图像，依赖于接收端EDID数据结构的内容。EDID数据决定了接收端显示设备 的属性。发送端靠从接收设备读来的 EDID判断监视器的属性，决定用什么方式 传输图像。如果EDID设置不正确，系统就有可能不能正确识别 HDMI设备，不 能以高清格式传输图像。因此，

36、EDID的设置至关重要。本文详细分析了 EDID各 字段的含义，正确设置EDID可以实现HDMI设备之间高清图像的传输。HDMI 的 TMDS博客：HDMI 采用和 DVI 相同的传输原理 TMDS (Transition Minimized Differential signal),最小化传卒&差分信号。TMDS支持高达225MHz的传输速率，一个传输 链路能满足高达2048*1536分辨率的电视信号。TMDS传输系统分为分为两个部分：发送端和接收端。TMDS发送端收到HDM 接口传来的表示RGB信号的24位并行数据（TMDS对每个像素的RGB三原色分 别按8bit编码,即R信号有8位，G信

37、号有8位，B信号有8位），然后对这些 数据进行编码和并/用转换，再将表示3个RGB信号的数据分别分配到独立的传 输通道发送出去。接收端接收来自发送端的申行信号，对其进行解码和用/并转换，然后发送到显示器的控制端。与此同时也接收时钟信号，以实现同步。一、TMDS的原理每一个TMDS链路都包括3个传输RGBW号的数据通道和1个传输时钟信号的 通道。每一个数据通道都通过编码算法，将8位的视、音频数据转换成最小化传 输、直流平衡的10位数据。这使得数据的传输和恢复更加可靠。最小化传输差 分信号是通过异或及异或非等逻辑算法将原始 8位信号数据转换成10位，前8 为数据由原始信号经运算后获得，第 9位指示

38、运算的方式，第10位用来对应直 流平衡。一般来说，HDMI传输的编码格式中要包含视频数据、控制数据和数据包（数 据包中包含音频数据和附加信息数据，例如纠错码等）。TMDS每个通道在传输时要包含一个2bit的控制数据、8bit的视频数据或者4bit的数据包即可。在HDM 信息传输过程中，可以分为三个阶段：视频数据传输周期、控制数据传输周期和 数据岛传输周期，分别对应上述的三种数据类型。下面介绍TMDS中采用的技术：.传输最小化8位数据经过编码和直流平衡得到10位最小化数据，这仿佛增加了冗余位， 对传输链路的带宽要求更高，但事实上，通过这种算法得到的10位数据在更长的同轴电缆中传输的可靠性增强了。

39、下图是一个例子，说明对一个 8位的并行RED数据编码、并/用转换。第一步：将8位并行RE躁据发送到TMDS发送端。第二步：并/用转换.第三步：进行最小化传输处理，加上第 9位，即编码过程。第9位数据称为编 码位。.直流平衡直流平衡（DC-balanced）就是指在编码过程中保证信道中直流偏移为零。方法 是在原来的9位数据的后面加上第10位数据，这样，传输的数据趋于直流平衡， 使信号对传输线的电磁干扰减少，提高信号传输的可靠性。.差分信号TMDS差分传动技术是一种利用2个引脚间电压差来传送信号的技术。传输数 据的数值（“瞰者1，由两脚间电压正负极性和大小决定。即，采用 2根线来 传输信号，一根线

40、上传输原来的信号，另一根线上传输与原来信号相反的信号。 这样接收端就可以通过让一根线上的信号减去另一根线上的信号的方式来屏蔽 电磁干扰，从而得到正确的信号。如下图所示：另外，还有一个显示数据通道（DDQ ,是用于读取表示接收端显示器的清晰 度等显示能力的扩展显示标识数据（EDID）勺信号线。搭载HDCP（High-bandwidth Digital Content Protection,高带宽数字内容保护技术）的发送、接收设备之间也 利用DDC线进行密码键的认证。二、HDMI的带宽和TMDS的关系HDMI电路中的时钟频率在最初制定时范围在 25MHz-165MHz之间，也就是说 一个TMDS通

41、道每秒最多能传输165MHz 1051=的数据，3个TMDS通道一秒就 可以传输X 3的数据，再加上控制数据，用标准方法表示就是的带宽。而如果用 像素点来表示，那就是一秒可以传输显示个像素点（一个完整的像素点信息由 R/G/B三原色信息构成）所需要的数据量。而HDTV最高标准：像素位1920*1080, 逐行扫描，帧频为30,假设每帧扫描两次，在1秒内的图像数据量为 1920X 1080*30槐=点。另外还有音频数据和其他数据。由此可见，一个TMDS 链路可以传输一个高清节目。HDMI 的 HDCP博客：HDCP（High-bandwidthDigital Content Protection

42、）,即高带宽数字内容保护技 术。HDTV时代已经来临，为了适应高清电视的高带宽，出现了HDMI。HDMI是一种高清数字接口标准，它可以提供很高的带宽，无损地传输数字视频和音频信 号。为了保证HDMI或者DVI传输的高清晰信号不会被非法录制，就出现了 HDCP 技术。HDCP技术规范由Intel领头完成，当用户对高清晰信号进行非法复制时， 该技术会进行干扰，降低复制出来的影像的质量，从而对内容进行保护。HDCP勺保护原理：HDCPK术在影音内容的整个传送过程中都实施了保护。例如在电脑平台上， 受到HDCP技术保护的影音内容在输出时，微软操作系统中的COPP（CertifiedOutput Pro

43、tection Protocol,认证输出保护协议）驱动首先会验证显卡， 只有支持HDCP的显卡才能实现内容的输出；随后操作系统会认证显示设备的密 钥，只有符合HDCP要求的设备才能最终显示显卡传送来的影音内容。在整个传输过程中，发送端和接收端都存储了一个可用密钥集，这些密钥都被 秘密地存储起来，发送端和接收端根据密钥进行加密解密运算。在加解密运算中还要加入一个特别的值 一一KSV KeySelection Vector密匙选择矢量）。支持HDCP 的每个设备都会有一个唯一的 KSV序列号，发送端和接收端的密码处理单元会核 对对方的KSVfi,以确定连接是合法的。其详细过程为：发送端会由自己的

44、密码 引擎产生一个64bit的伪随机序列An,并将其和自己的KSV同时发送给接收端。 接收端会随后反馈回自己的 KSV和Repeater位。两个KSV必须符合正确的格式， 都由20个0和20个1组成。发送端和接收端的密码处理单元会独立地计算出各 自的R0、Mo和Ks的值，然后将两个R0值进行比较，只有在两者完全吻合的情 况下才会通过认证。在加密过程中，HDCP会对每个像素进行处理，使画面变得毫无规律、无法识 别。而只有相互认证同步（）后的发送端和接收端才能进行解密运算， 还原数据。 关于HDCP采用的加密方式没有找到资料以供研究。在解密过程中，HDCP系统会每2秒钟进行一次连接确认；同时每128帧画面 进行一次发送端和接收端的同步识别（），以确保连接同步。另外，为了应对密钥泄漏的情况，HDC书别建立了密钥撤销机制。每个支持 HDCP的设备的