HDMI接口与HDMI协议
HDMI 接口与 HDMI 协议 什么是 HDMI 接口? HDMI 的英文全称是“High Definition Multimedia”,中文的意思是高清晰度 多媒体接口。HDMI 接口可以提供高达 5Gbps 的数据传输带宽,可以传送无压 缩的音频信号及高分辨率视频信号。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。应用 HDMI 的好处是:只需要一条 HDMI 线,便可以同时传送影音信号,而不像现在需要多条线材来连接;同时, 由于无线进行数/模或者模/数转换,能取得更高的音频和视频传输质量。对消费 者而言, HDMI 技术不仅能提供清晰的画质, 而且由于音频/视频采用同一电缆 , 大大简化了家庭影院系统的安装。 2002 年的 4 月,日立、松下、飞利浦、Silicon Image、索尼、汤姆逊、东 芝共 7 家公司成立了 HDMI 组织开始制定新的专用于数字视频/音频传输标准。 2002 年岁末,高清晰数字多媒体接口(High-definition Digital Multimedia Interface)HDMI 1.0 标准颁布。HDMI 在针脚上和 DVI 兼容,只是采用了不同的 封装。 与 DVI 相比, HDMI 可以传输数字音频信号, 并增加了对 HDCP 的支持, 同时提供了更好的 DDC 可选功能。HDMI 支持 5Gbps 的数据传输率,最远可传 输 15 米,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/音频格式。 传统的 AV 复合和色差接口都需要独立分开音频和视频数据线来传输信号, 同为数字接口的DVI 接口则并不支持音频传输,目前唯有HDMI 具备了在一条 数据线上同时传送影音信号的能力, 因此人们也习惯把HDMI称为“高清一线通”。 什么是 HDCP 协议? HDCP 是 High-bandwidth Digital Content Protection 的缩写,中文可称作 “HDCP 数字内容保护”。 HDCP 技术是由好莱坞与半导体界巨人 Intel 合作发开, 它可以实际运用在显卡、DVD 播放机等传输端,以及显示器、电视机、投影机 的接收端之间。是高清电影、电视节目的重要反盗版技术,不支持HDCP 协议 的显示器无法正常播放有版权的高清节目。 DVD 之后的高清电影节目采用了 HDCP 和 AACS 反盗版技术, 蓝光和 HD DVD 都使用了这种反盗版技术,高清电视(HDTV)也会使用。使用了 HDCP 和 AACS 反盗版技术后电影节目只能在支持 HDCP 的设备上正常播放,否则只 能看到黑屏显示或者低画质显示(清晰度大约只有正常的四分之一),也就便失 去了高清的价值。其中 AACS 是加密技术,同时被用在 HD DVD 和蓝光光盘当 中,保护光盘中的视频内容无法正常复制出来在其它地方播放。 而 HDCP 协议是用来防止视频内容在传输的过程被完整的复制下来。这种 技术并不是让数字讯号无法被不合法的录制下来,而是将数字讯号进行加密,让 不合法的录制方法,无法达到原有的高分辨率画质。例如蓝光影碟机在播放高清 碟片时无法同时录下清晰的节目, 在计算机上播放碟片时无法清晰的录制显示器 上的节目。 HDCP 从始到终都保护视频信号, 也就是说整套播放系统中每一个环 节都必须支持 HDCP 协议,如果显示器不支持 HDCP 协议,那么就无法正常播 放高清节目,只能看到黑屏或者低画质的节目。要支持 HDCP 协议,必须使用 DVI、HDMI 等数字视频接口,传统的 VGA 等模拟信号接口无法支持 HDCP 协 议。当使用 VGA 等模拟信号接口时,画面就会下降成为低画质,或者提示无法 播放,从而失去高清的意义,防止了盗版。需要说明的是,HDMI 接口内嵌了 HDCP 协议,带有 HDMI 接口的显示器都支持 HDCP 协议。但是并不是带 DVI 接口的液晶显示器都支持 HDCP 协议,必须经过带有相应硬件芯片,通过认证 的显示器才行。 在电脑平台上受到 HDCP 技术保护的数据内容在输出时会由操作系统中的 COPP 驱动(认证输出保护协议)首先验证显卡,只有合法的显卡才能实现内容输 出,随后要认证显示设备的密钥,只有符合 HDCP 要求的设备才可以最终显示 显卡传送来的内容。 HDCP 传输过程中, 发送端和接受端都存储一个可用密钥集, 这些密钥都是秘密存储, 发送端和接受端都根据密钥进行加密解密运算, 这样的 运算中还要加入一个特别的值 KSV(视频加密密钥)。同时 HDCP 的每个设备会 有一个唯一的 KSV 序列号,发送端和接受端的密码处理单元会核对对方的 KSV 值,以确保连接是合法的。HDCP 的加密过程会对每个像素进行处理,使得画面 变得毫无规律、 无法识别, 只有确认同步后的发送端和接受端才可能进行逆向处 理,完成数据的还原。在解密过程中,HDCP 系统会每 2 秒中进行一次连接确 认, 同时每 128 帧画面进行一次发送端和接受端同步识别码, 确保连接的同步。 为了应对密钥泄漏的情况,HDCP 特别建立了“撤销密钥”机制。每个设备的密钥 集 KSV 值都是唯一的, HDCP 系统会在收到 KSV 值后在撤销列表中进行比较和 查找,出现在列表中的 KSV 将被认做非法,导致认证过程的失败。这里的撤销 密钥列表将包含在 HDCP 对应的多媒体数据中并将自动更新。 可见要想在计算机上播放有版权的高清节目, 不论是 HDTV、 蓝光还是 HD DVD 碟片, 都要求显示器和显卡支持HDCP 协议。 不过厂商要为产品打上 HDCP 的 Logo,则需要支付一定的认证费用,还要增加硬件芯片,显然提高了成本, 目前只有部分产品通过认证。由于高清节目会逐渐普及,HDCP 已成定局,因此 支持 HDCP 协议的设备也会越来越多。 全面解密 HDMI 接口技术 提起数码产品的接口,大家都能列举出一大片,什么 S 端子、AV 端子、色 差分量接口、VGA 接口、DVI 接口……而说到 HDMI 数字信号接口,消费者更 不会陌生,作为最新一代的数字接口,HDMI 已经广泛应用于各种数码产品上, 不管是平板电视、DVD 碟机、高清播放机,还是投影仪、数码摄像机、液晶显 示器,以及蓝光DVD 和 HD DVD,都少不了 HDMI 数字信号接口的身影。 消费者对 HDMI 接口的优点都非常了解, 这里笔者也不准备再多介绍, 提起 为何 HDMI 接口有这些优点可能大家就不清楚了, HDMI 接口在数据的保密技术 上的优势获得了众多企业的推崇,那么到底其又有何特点,下面将给大家一一解 开谜底。 HDMI 的基本传输原理 HDMI(High-Definition Multimedia