论文部分内容阅读
近年来,随着数字高清设备逐渐走进千家万户,人们在享受高清设备带来的视听盛宴时,往往很少能够意识到在数字化的高清时代盗版问题给出版商带来了前所未有的挑战。在全球范围内,每年数字内容的非法拷贝带来的直接经济损失均超过数十亿美元,正是在这样的背景下,好莱坞版权商与IC业巨头英特尔共同开发了高带宽数字内容保护技术(HDCP, High-bandwidth Digital Content Protection),这项技术通过对支持高清传输接口的链路进行数据加密,防止正版的数字内容受到非法的拷贝和复制。本论文针对版权保护在国内市场规范化发展的趋势下,对HDCP协议以及HDMI协议进行了深入和详细的学习研究,从协议中归纳出HDMI设计框架和HDCP系统详细设计结构,分析了在HDCP系统实现中必须借助FSM原理来实现,并最终广泛应用FSM原理完成系统控制电路电路部分的RTL设计,同时为了检验系统的可行性和稳定性,又从仿真和验证两方面入手对该系统进行测试分析：仿真方面搭建HDCP系统的仿真环境,在不同的激励源作用下测试HDCP加密功能是否正确；验证方面,将HDCP设计融入到HDMI系统中,结合FPGA硬件平台和其他硬件设备进行实物测试,观看最终的加密效果是否达到要求。综上,本文主要完成的工作有：(1)介绍和解析HDMI协议和HDCP协议。(2)介绍FSM原理及其在数字IC设计中的应用,指出本文在HDCP系统中广泛应用FSM的实例。(3)给出HDMI设计框架,讨论HDCP的设计方案并逐个实现各个模块,完成RTL代码编写,通过软件仿真和FPGA硬件平台两种方式检验HDCP设计是否达到设计要求。本论文最后设计的HDCP系统先后通过了仿真和验证两个检验步骤,仿真方面加密数据和HDCP协议附录数据保持一致,验证方面在FPGA平台上可稳定播放经过加密的1080p高清片源。结果证明本论文的设计达到了项目预期,完成了HDCP功能最终作为独立IP加入HDMI发送端芯片前期所有创造性工作。