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隨著越來越多的1080p顯示器、8通道192KHz音響系統和高清晰A/V源的步入市場，消費者正一致轉向采用HDMI和DVI非壓縮數字A/V接口。為什么？因為在許多情況下，這些接口是獲得受保護內容并沿著長長的信號鏈維持原始圖像品質的唯一手段。 但是，這種轉變尚面臨一些限制。 HDMI和 DVI與一種高清晰內容保護( HDCP)系統共生于一體，有時侯它會讓經授權消費者什么都看不到，面對的屏幕是空白、閃爍的視頻或雪花點，當出現這種缺陷的時候，消費者就變成了“HDCP握手問題”的受害者。 在本文中，我們將回顧圍繞這個難題的關鍵問題，并向你介紹一些規則和工具，它們有助于解決HDMI和DVI設計過程中面臨的問題。 基礎知識 HDMI和DVI兩者都是HDCP接口。在通往演示設備的路徑上，當數據在HDCP發送器和HDCP接收器之間傳輸時，HDCP接口保護高價值的內容。HDCP涉及超越本文范圍的法律問題，所以，在你的設計最終定型之前，你應該咨詢你們公司的法律部。對于這個問題的討論，我們把紛繁復雜的所有法律要求歸結為三個基本規則： 1. 當被告知要這么做的時候，HDCP接口加密高價值的內容。在藍光和HD DVD播放機中，不論內容圖像約束標記(ICT標記)是否為真，內容都是被加密的。一旦完成加密，該內容就被稱為“HDCP內容”。 2. HDCP內容在抵達演示設備之前，必須處于加密狀態。在HDCP授權協議的Exhibit C中概要說明了唯一的例外。Exhibit C放松了該規則對音頻、臨時緩沖、轉發器解密/二次解密及演示設備處理，如縮放等情況的要求。目前的HDCP授權協議假設采用有線的點對點的路由，所以，對于現在需要基于LAN或無線接口的聯網A/V產品，如數字放大的揚聲器和視頻墻等等來說，要等待DCP LLC推出新的協議，才容許采用了諸如AES-128和AES-256這樣的加密方法的HDCP內容在“專用接口”上傳輸。 3. HDCP接口容許未經保護的非HDCP內容不經加密地通過。 尋找問題所在 最近，通過對現有產品的調查顯示，大多數HDCP問題都有簡單的成因，但是，解決這樣的問題并不總是輕而易舉的。如果你不具備檢測根本成因所需要的專用工具的話，HDCP握手問題將非常令人困惑。假設你擁有合適的工具，下面羅列了一些要回避的問題以及要遵循的指南： HDCP發送器問題——將對一切內容進行加密，而不論其是高價值的HDCP內容，還是未經保護的內容。這些源端設備在非HDCP接收器上不會顯示任何信息，即使被播放的材料是一份未經保護的家庭制作的DVD。 1. 忽視接收端電源周期(從開機到關機構成一個電源周期)、熱插拔或重新連接的源端產品。 這些源端產品通常需要消費者去斷開并重新連接一跟電纜或電源周期設備以觸發二次授權。有時侯，一切都不能工作。當把源端連接到轉發器的時候，熱插拔變得更為重要，因為接收端的所有的下行數據流變化都必須被告知源端的上行數據流。要確保你的產品能夠檢測所有重要的HDCP接收設備的狀態及電纜連接的變化。此外，即使持續時間只有最小的100ms，也要確保你的產品能夠檢測所有的熱插拔，并讓你的源端及時對熱插拔作出響應。當檢測到熱插拔的時候，要立即中斷現有的顯示數據通道(DDC)任務并啟動一次新的HDCP握手。 2. 數據傳輸太快可能導致閃爍的視頻。 當你的HDMI發送器驅動一個HDMI接收器的時候，要在改變信號時序的前后分別對所傳輸的音視頻數據進行“MUTE(禁止發送)”和“UN-MUTE(容許發送)”處理。在你解除MUTE之前，要容許HDMI接收器有時間檢測MUTE并處理時序的變化。DVI源端必須停止傳輸并在信號時序穩定且接收器已經有時間恢復之后才進行二次授權。在大多數接收端中的HDCP電路需要穩定的時序以完全地發揮作用。 3. 確信你的HDMI HDCP發送器能夠檢測和驅動一個DVI HDCP接收器。 要注意在Bcaps寄存器中的HDMI性能并在必要時把HDMI發送器切換到DVI模式。此外，當你讀取接收端的EDID時，要尋找HDMI供應商的專用數據模塊(VSPD)。如果你無法找到，要把你的HDMI發送器切換到DVI模式。 4. 要支持轉發器。 越來越多的消費者在他們的源端和演示產品之間插入A/V 接收器(AVR)。不幸的是，并不是所有的源端產品都支持轉發器；對于那些不支持轉發器的產品，如果插入轉發器的話，就可能造成系統停止工作。在這種情況下，人們常常會怪罪于無辜的轉發器制造商。 5. 不要把HDCP內容傳輸到非HDCP或無效的HDCP接收器。 在第一種情況下，你的消費者可能看到的是一片雪花點；在第二種情況下，你將損壞HDCP更新系統的性能。 6. 不要傳輸未經解密的HDCP內容。 這會導致內容被盜，并引發潛在的法律問題。 HDCP接收器問題 1. 如果你的接收端配備一臺HDMI HDCP接收器，要確保它能夠與DVI HDCP 發送器互操作。 2. 不要認為所有的HDMI發送器都支持HDCP。要確保你的接收端能夠配合不支持HDCP的HDMI發送器的工作。 3. 要確保你的HDCP Ri寄存器支持長時間和短時間的讀取操作。大多數源端都做長時間的讀取操作，但是，你的接收端可能會遇到一種性能經調整的源端，因此，需要用短的時間來讀取你的HDCP Ri寄存器。 HDCP轉發器問題 轉發器可能是最難以設計的產品，這是因為目前難以找到一種完全符合HDCP要求的轉發器。符合要求的轉發器是存在的，但是，我們通常所找到的轉發器的符合性參差不齊，范圍跨越“危險”到“近乎完美”。 存在最嚴重問題的轉發器就是忘記對HDCP內容進行二次加密。其它的轉發器則是忘記把熱插拔信息告知上游設備，這種行為可能導致信號的損失，特別是當在各種輸入之間切換的時候。 因為源端設備不需要支持轉發器，所以，目前市場上的大多數轉發器都故意地把他們的轉發器位錯誤和偽裝設置為非輸出演示設備。那些宣稱它們就是這樣設置的轉發器，有時卻忘記把所有下游的BKSV傳遞給上游的設備，所以，它們不能核對系統的可更新性消息(SRM)。此外，當條件有保證時，它們有時還忘記顯示MAX_DEVS_EXCEEDED 或MAX_CASCADE_EXCEEDED，結果是再次危及了系統的HDCP可更新性。 要設計一個轉發器設置位為“真”的符合要求的轉發器，就要確保你的設計是符合要求并且是魯棒的。為此，你必須進行嚴格的測試。下面是要注意的一些其它問題： 1. 對于存在多種格式切換的源端和熱插拔生成的接收端的情況，要確保你的轉發器工作正常。 2. 不要向“隱性”接收器傳輸HDCP內容；所有下游BKSV都應該是對上游設備透明的。 3. 不要向單獨工作的非HDCP(或無效HDCP)接收器或與一個HDCP接收器并聯的分支器傳輸HDCP內容。 4. 不要對來自非HDCP源的非HDCP內容進行加密。 5. 對于每一個轉發器設置，都要重復一次電源打開和關閉的周期，并確信你的系統得到恢復。 6. 在你的轉發器從一個源端切換到另外一個源端(所用的時間不同)并返回之后，要確信HDCP得到了恢復。 7. 要確信你的轉發器檢測到所有的熱插拔動作把它告知上游的設備，即使該熱插拔信號僅僅持續了幾百毫秒。 8. 當接收未加密和二次發送的HDCP內容時，要確信二次發送的HDCP內容被二次加密。如果HDCP內容在另外一個接口上二次傳輸，要確保根據上述“基礎知識”一節中的規則2用同樣魯棒的加密方法對二次傳輸進行保護。例如，如果你要解密、擴展、壓縮并通過一條LAN把受保護的內容發送到一臺顯示設備，那么，該內容要在這個過程的每一個步驟都加密。 9. 當利用從下游EDID提取的數據來構建一個時序列表時，要確信你的列表足夠大。近來在CEA-861標準中的變化使接收端設備能夠支持861標準中列出的所有時序。 通用的測試指南 當測試HDCP時，要首先測試最高的像素率格式(即1080p60)。要確信在格式變化和熱插拔之后恢復HDCP。永遠要記住：符合性(compliance)不等于互操作性(interoperability)。正如我們在轉發器的情況下所看到的那樣，符合性對互操作性有負作用。 我們所面臨的挑戰 從歷史的角度看，大多HDCP握手問題都可以被追溯到缺失的基礎架構。對于任何新技術來說，經同等檢查的測試設備和認證程序都是至關重要的。不幸的是，在HDCP的情形下，這些都來得太遲。因此，目前現場中的大多數產品都是不符合HDCP要求并存在互操作性問題。 將來的發展方向 Quantum Data與其它業界公司一道努力以解決這個問題，其目標是實現符合性以及具備互操作能力的符合HDCP要求的設備。 去年，DCP發布了一個補充文件及符合性測試標準。HDCP符合性目前依賴于自我控制，所以，只會提供信息，而不會頒發證書。DCP已經建立了一個測試實驗室，在那里可以獲得HDCP許可證并利用一套真實的產品來測試互操作性。 本文小結 松下公司已經開發了HDMI授權測試中心進行HDCP符合性測試所需要的一套工具。 Quantum Data用兩種不同的解決方案跟進，包括把HDCP診斷和符合性測試功能移植帶現有的視頻測試儀器上，從而幫助設計工程師阻止不符合HDCP要求的設計進入市場，并創新工具以幫助安裝公司隔離已經在現場的老產品所帶來的問題。 研究人員已經利用Quantum Data和松下公司的工具來對現有的產品進行大范圍的調查，他們的調查結果有助于建立本文中所討論的最佳設計實踐的列表。研究人員還發現并校正了測試設備及HDCP符合性測試標準中存在的弱點。 整個行業的協作僅僅是開端，將來的設計都要遵循符合性及互操作性的要求。到那個時候，了解各種問題并懂得如何解決這些問題才會取得最佳的實效。 |
