HDCP版權(quán)保護(hù)技術(shù)解析

HDMI技術(shù)另一大特點(diǎn)，就是具備完善的版權(quán)保護(hù)機(jī)制，因此受到了以好萊塢為代表的影視娛樂產(chǎn)業(yè)的廣泛歡迎。例如美國(guó)的節(jié)目?jī)?nèi)容分銷商DIRECTV、EchoStar，有線電視業(yè)者協(xié)會(huì)CableLabs，都明確表示要使用HDCP技術(shù)來保護(hù)他們的數(shù)字影音節(jié)目在傳播過程中不會(huì)被非法組織翻拍。因此，HDMI加入了HDCP版權(quán)保護(hù)機(jī)制后，從節(jié)目源方面就會(huì)有更加充分的保障。

    HDCP全名為(High-bandwidth Digital Content Protection)，中文名稱是“高帶寬數(shù)字內(nèi)容保護(hù)”。HDCP就是在使用數(shù)字格式進(jìn)行傳輸?shù)?a target="_blank">信號(hào)的基礎(chǔ)上，再加入一層版權(quán)認(rèn)證保護(hù)的技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)是由好萊塢內(nèi)容商與Intel公司合作發(fā)開，并在2000年2月份的時(shí)候被正式推出。HDCP技術(shù)可以被應(yīng)用到各種數(shù)字化視頻設(shè)備上，例如電腦的顯示卡、DVD播放機(jī)，顯示器、電視機(jī)、投影機(jī)等等。
　　這個(gè)技術(shù)的開發(fā)目的就是為了解決21世紀(jì)數(shù)字化影像技術(shù)和電視技術(shù)高度發(fā)展后所帶來的盜版問題。在各種視頻節(jié)目、有線電視節(jié)目、電影節(jié)目都實(shí)現(xiàn)數(shù)字化傳播后，沒有保護(hù)的數(shù)字信號(hào)在傳播、復(fù)制的過程中變得非常容易，并且不會(huì)像模擬信號(hào)，經(jīng)過多次復(fù)制后會(huì)出現(xiàn)明顯的畫質(zhì)下降問題。因此會(huì)對(duì)整個(gè)影視行業(yè)產(chǎn)生極大的危害。這也是HDCP在21世紀(jì)之初就迅速誕生的原因。
　　相比于傳統(tǒng)的加密技術(shù)，HDCP在內(nèi)容保護(hù)機(jī)制上走了一條完全不同傳統(tǒng)的道路，并且收到了良好效果。傳統(tǒng)的加密技術(shù)是通過復(fù)雜的密碼設(shè)置，讓全部數(shù)字信號(hào)都無法錄制或播放，但HDCP是將數(shù)字訊號(hào)進(jìn)行加密后，讓非法的錄制等手段，無法達(dá)到原有的高分辨率畫質(zhì)。也就是說，如果你的設(shè)備不支持HDCP協(xié)議，錄制或播放的時(shí)候效果會(huì)大打折扣，或者根本播放不出來。

HDCP是一種雙向內(nèi)容保護(hù)機(jī)制
    此外，HDCP還是一種雙向的內(nèi)容保護(hù)機(jī)制。也就是說，HDCP的要求是播放的數(shù)字內(nèi)容以及硬件本身都必須遵照一套完整的協(xié)議才能實(shí)現(xiàn)，其中一方面出現(xiàn)問題都可能導(dǎo)致播放失敗。打個(gè)比方，如果用戶買的液晶電視有HDCP功能，但是DVD播放機(jī)卻不帶HDCP功能，那么在看有HDCP版權(quán)保護(hù)的正版DVD時(shí)，是不能實(shí)現(xiàn)播放的。

HDCP實(shí)現(xiàn)機(jī)制
    每個(gè)支持HDCP的設(shè)備都必須擁有一個(gè)獨(dú)一無二的HDCP密鑰(Secret Device Keys)，密鑰由40組56bit的數(shù)組密碼組成。這個(gè)部分HDCP密鑰可以放在單獨(dú)的芯片中，也可以放在其它芯片的內(nèi)部，例如ATI和Nvdia（世界兩大著名顯卡主芯片供應(yīng)商）完全可以將它們放入顯示芯片中。每一個(gè)有HDCP芯片的設(shè)備會(huì)擁有一組私鑰(Device Private Key)，一組私鑰將會(huì)組成KSV(Key Selection Vector)。KSV相當(dāng)于這臺(tái)擁有HDCP芯片設(shè)備的ID號(hào)。

HDCP傳輸器在發(fā)送訊號(hào)前，將會(huì)檢查傳輸和接受數(shù)據(jù)的雙方是否是HDCP設(shè)備，它利用HDCP密鑰(Secret Device Keys)，讓傳輸器與接收端交換，這時(shí)雙方將會(huì)獲得一組KSV并且開始進(jìn)行運(yùn)算，其運(yùn)算的結(jié)果會(huì)讓兩方進(jìn)行對(duì)照，若運(yùn)算出來的數(shù)值相符，該傳輸器就可以確認(rèn)該接收端為合法的一方。

傳輸器確定了接收端符合要求，傳輸器便會(huì)開始進(jìn)行傳輸訊號(hào)，不過這時(shí)傳輸器會(huì)在訊號(hào)上加入了一組密碼，接收端必須實(shí)時(shí)進(jìn)行解密才能夠正確的顯示影像。換句話說，這HDCP并不是確認(rèn)雙方合法后就不管了，這家伙還在傳輸中加入了密碼，以防止在傳輸過程中偷換設(shè)備。具體的實(shí)現(xiàn)方法是HDCP系統(tǒng)會(huì)每2秒進(jìn)行確認(rèn)，同時(shí)每128幀畫面進(jìn)行一次發(fā)送端和接受端計(jì)算一次RI值，比較兩個(gè)RI值來確認(rèn)連接是否同步。
　　密碼和算法泄密是廠家最頭疼的事，為了應(yīng)對(duì)這個(gè)問題，HDCP特別建立了“撤銷密鑰”機(jī)制。每個(gè)設(shè)備的密鑰集KSV值都是唯一的，HDCP系統(tǒng)會(huì)在收到KSV值后在撤銷列表中進(jìn)行比較和查找，出現(xiàn)在列表中的KSV將被認(rèn)做非法，導(dǎo)致認(rèn)證過程的失敗。這里的撤銷密鑰列表將包含在HDCP對(duì)應(yīng)的多媒體數(shù)據(jù)中并將自動(dòng)更新。簡(jiǎn)單的說，KSV是針對(duì)每一個(gè)設(shè)備制定了唯一的序號(hào)，比較自然的可用號(hào)碼是每個(gè)設(shè)備的SN號(hào)。這樣一來，即便是某個(gè)設(shè)備被破解了，也不會(huì)影響到整體的加密效果。
獨(dú)立的HDCP芯片

集成了HDCP的HDMI主控芯片，Silicon Image公司產(chǎn)品

 總的來說,HDCP的規(guī)范相當(dāng)嚴(yán)謹(jǐn)，除了內(nèi)容本身加密外，傳輸過程也考慮的相當(dāng)精細(xì)，雙方設(shè)備都要內(nèi)置HDCP才能實(shí)現(xiàn)播放。但是最后需要指出的是，HDCP和HDMI或者DVI接口之間并沒有必然的聯(lián)系，只是HDMI標(biāo)準(zhǔn)在制定之初就已經(jīng)詳細(xì)的考慮到了對(duì)HDCP的支持，并且在主控芯片中內(nèi)置了HDCP編碼引擎，因此在版權(quán)保護(hù)方面，要大大領(lǐng)先于DVI技術(shù)。