HDMI2.1与HDCP2.2——真4K内容保护的最后一米









HDMI2.1

我们先来介绍一下HDMI2.1,下图可以看到从HDMI1.0到HDMI2.1功能上的演变。

过去9年,我们一直在使用HDMI2.0。最近两年,很多电视、投影、回音壁、功放开始搭载HDMI2.1接口。所以现在能买到的影音设备既有HMDI2.0也有HDMI2.1的,他们虽然只差0.1看起来只是小版本的升级,但却新增了很多功能:Dynamic HDR (动态HDR,HDR dynamic metadata)、Enhanced Audio Return Channel (增强型音频回传通道,eARC)、Variable Refresh Rate (可变刷新率,VRR)、Quick Media Switching (快速媒体切换,QMS)、Quick Frame Transport (快速帧传输,QFT)、Auto Low Latency Mode (自动低延迟模式,ALLM)、VESA DSC 1.2a (视频电子标准协会显示流压缩标准)。
这些功能是干嘛的,对用户体验影响有多大,我们下面慢慢讲。
如果你的电视接口是HDMI2.0,在以60Hz显示4K HDR内容时,色彩格式将为YUV422或者YUV420,而不是RGB,因为HDMI2.0的传输速度有限。这里通过下图直观的比较一下HDMI2.0和HDMI2.1之间的带宽。

看参数很无聊,但很重要。因为市面上有些产品标注HDMI2.1,但实际上带宽只有18Gbps,也就是只有HDMI2.0的带宽。不过也不能说商家虚标,真正的HDMI2.1使用的是最新的FRL协议最高能实现48Gbps满血带宽。

但市面上有数以亿计的HDMI2.0设备都使用的TMDS协议,TMDS作为上世纪90年代出现的产物,能达到18Gbps也算殊为不易,这也是使用TMDS协议的HDMI2.0带宽的极限。HDMI官方为了兼容这些老设备,就让HDMI2.1同时支持新的FRL和老的TMDS,最新标准还取消了HDMI2.0的叫法,所以商家可以用HDMI2.1来宣传产品,只需注明产品支持哪些功能就好。但如果标注在了不起眼的位置,不看参数就很难分辨买的电视、投影、回音壁、功放这些影音设备的HDMI2.1是否支持FRL/能不能达到48Gbps的带宽,以及有没有HDMI2.1上的这些功能。最可靠的方式是在购买前上产品的官网找到它的说明书查看它支持的功能。





HDCP2.2
HDCP(High-bandwidth Digital Content Protection宽带数字视频保护)是用来对具备HDMI功能的发射端和具备HDMI功能的接收端的传输保护,HDCP技术规范由Intel领头完成。当用户进行非法复制时,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设计为内容消费链中的最后一个环节,从内容源设备到显示设备,HDCP不允许完全内容拷贝行为,即拷贝控制信息CCl只有禁止拷贝状态。在系统更新方面,HDCP采用吊销列表来屏蔽已经被窃取的设备私钥。要获得和生产带HDCP功能的产品,必须从Digital Content Protection LLC获得许可才能得到HDCP所需的设备密匙(device key),它具有唯一性,一个设备一个key。需要注意的是,HDCP不兼容任何早于HDMI 2.0的标准。目前最常见的版本是HDCP1.4和HDCP2.2,HDCP2.2对内容的保护力度更强,HDCP1.4多用于保护高清内容安全输出,HDCP 2.2则用于为消费者提供4k UHD(超高清)内容的安全输出。HDCP 2.2是一种基于硬件的版权保护机制,需要硬件、接口及软件均支持该功能。未来,某些4K流媒体内容将会强制要求支持HDCP 2.2规范的设备播放。下图是国内ChinaDRM2.0标准在GY/T 277-2019技术规范中对输出设备的规则限制:
在好莱坞Movielabs ECP规范中,HDCP2.2也是组成SMP(Secure Media Path,安全视频保护路径)的重要一环。SMP由DRM、水印、TEE、HDCP2.2几部分组成。DRM通过内容加解密实现从视频内容运营商服务器到用户机顶盒之间路径的内容安全,TEE(可信执行环境)实现用户机顶盒上的解密密钥存储安全和视频内容解密安全,HDCP2.2则实现用户机顶盒到到用户显示设备之间路径的内容,水印则可以保证用户显示设备上视频内容被拍摄后的盗版来源溯源。其中,机顶盒到电视机的HDMI接口必须支持HDCP2.2及以上,否则,不允许传输真4K内容或较早窗口期(如院网同步)的内容。


END



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基于知安视娱打造的端到端4K高价值内容保护系统,全球头部IP例如好莱坞头部制片商,可以应用这些区块链、DRM、水印及盗版监测系统,实施全世界先进的B2B2C的商业模式,把真4K电影或窗口期影片加密传送到消费者的家里,既保障了内容的安全不被盗版,又有技术手段获得真实的消费者订阅内容的数据。同时,推进IPTV真4K家庭影院高端业务的创新及落地,部署完备的内容保护系统。






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