PC显卡急需解决的HDCP兼容性问题

DisplayPort等高清媒体内容传输的版权保护机制HDCP(High-Bandwidth Digital Content Protection)由好莱坞和英特尔(Intel)共同开发，用于防止数据通过接口传输时发生的非法拷贝和获取。这种加密安全措施虽然能在一定程度上防止盗版，但在实际应用中却因为自身验证机制的缺陷给消费者带来了无数烦恼，其中最常见的是源端和接收端之间的“握手问题”。相关厂商在技术上提出了各种设计和测试手段来避免此类兼容性问题的发生，但目前似乎在实际产品，尤其是PC显卡上，仍频繁出现。

近日与朋友用HTPC(Home Theater PC)、AV功放和大屏幕电视连接家庭影院时就碰到了这类麻烦。我们首先用HDMI把HTPC连接到功放，再由功放分别向电视机和5.1声道音箱输出高清视频和音频。数字技术摆脱了模拟线缆的束缚，仅需要两根HDMI线就可以完成高清视频和5.1声道的信号传输。但开机时，惨剧发生了：视频清晰度差到难以形容的程度，每个图形都有类似USM(Unsharped Mask)算法处理之后的暗色边缘;视频输出高宽比严重错误，任何修改都无济于事;高反差，颜色完全失去层次，噪点严重;不定时地出现水平扫描线;输入设备(如鼠标)的任何动作都导致画面黑屏并刷新。音频更让人无法忍受，中置声道输出似乎一直在做自动增益控制，声音忽大忽小。

以上症状显示极有可能是HDCP握手失败所致。无奈之中，我们将所有电器关闭重启数次后一切功能才恢复正常。进一步测试又发现，HDCP握手能否成功与开机顺序密切相关，如果顺序不对，就只能把所有设备按正确的顺序再次重启。许多厂商都宣称在电路设计上考虑到了HDCP的缺陷而不存在热插拔的“握手问题”，但遗憾的是，实际经验告诉我们该问题不但存在，而且十分严重。

HDCP的“握手问题”实际来源于其内部密钥认证机制的固有缺陷，以及对设备设计缺乏相关规范的漏洞。当通过PC、PS3、蓝光播放器等高清设备通过高清接口向显示设备输出信号时，信号源端与接收端必须同时配备HDCP密钥芯片。双方都拥有一个加密存储的密钥集，并用密钥进行加解密运算来保证连接的合法。HDMI首次连接并识别正常后，源端和终端的HDCP模块会反复进行相互认证，以确保线缆两端始终是合法的授权设备，即所谓的“握手”。问题就在于，一些设备采取基于时间的周期性扫描方式，而有的则采用基于事件的中断方式，不同的握手方式致使在实际操作时经常性的失败，严重影响正常使用。有时也会由于TMDS解码处理器休眠而导致HDCP的识别过程被意外终止。因为出于对系统功耗和高速信号干扰等问题的考虑，ADC、TMDS解码处理器等器件在不工作时会处于休眠状态，这时，高清信号的传输则会因为握手过程不能进行而被关闭。

HDCP兼容性测试是保证多媒体设备实现完整高清体验的必要条件，但其似乎针对PC产品的测试项目仍不成熟。据消息称，目前通过HDCP认证的HDMI产品多数为功能单一、数据传输方式简单的电视/显示器、蓝光播放器等普通家电产品，PC则由于受到显卡、操作系统、播放软件、光驱等诸多复杂因素的影响而在测试时几乎全军覆没。由于价格的下降，集高清音视频播放、上网、办公、游戏等功能于一身的HTPC目前已大量普及，PC设备HDCP测试的完善已成为当务之急;而由于PC产品牵涉的技术过多，实现广泛的HDCP兼容性就急需各环节厂商共同协作，就相关设计与方案达成一致。