專利名稱：用于數(shù)字媒體接口的音視頻傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高清數(shù)字媒體接口的傳輸，具體的講是用于數(shù)字媒體接口的音視頻傳輸方法。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)字媒體技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字媒體的應(yīng)用日益廣泛。但是隨之而來的是數(shù)字媒體在無任何減損品質(zhì)的狀況下容易被輕易復(fù)制并通過網(wǎng)絡(luò)迅速傳播，而且費用低廉，保障內(nèi)容提供者的數(shù)字版權(quán)正面臨著一個嚴峻的考驗。為此，國內(nèi)外研究者進行了大量有意義的研究工作，產(chǎn)生了許多對多媒體內(nèi)容進行保護的措施，例如CA(ConditionAccess)、DRM (Digital Right Management)、數(shù)據(jù)光盤保護、家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容保護，還有接口內(nèi)容保護等。目前的數(shù)字內(nèi)容接口保護協(xié)議包括HDCP協(xié)議、DTCP協(xié)議、DPCP 協(xié)議和國內(nèi)的UCPS協(xié)議，但是由于各類接口(如HDMI、DisplayPort和Divva等)的音視頻傳輸方式不同，這類協(xié)議對高清數(shù)字接口的類型依賴性太大，針對不同的高清接口會有不同的加密要求，且加密模塊往往和高清接口捆綁，靈活性不高，對應(yīng)用場合具有一定的局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于數(shù)字媒體接口的音視頻傳輸方法，使音視頻的傳輸獨立于傳輸接口，靈活性高，應(yīng)用方便，同時結(jié)合接口認證和流密碼加密，達到接口內(nèi)容保護的目的。本發(fā)明用于數(shù)字媒體接口的音視頻傳輸方法，包括步驟接口認證發(fā)送端通過外部接口芯片提供的寄存器通道進行讀寫操作，通過調(diào)用接口認證的算法完成和接收端的接口認證；接口認證算法可以采用目前成熟的技術(shù)；流密碼激活發(fā)送端和接收端利用共享密鑰激活各自的流密碼模塊；流密碼算法可以采用目前成熟的技術(shù)；音視頻數(shù)據(jù)映射將24位位寬的音頻數(shù)據(jù)劃分為3組音頻分量存儲在緩沖存儲器中；將所述的3組音頻分量分別映射到不同的視頻傳輸通道中，并將映射后的3組音頻數(shù)據(jù)各自進行串聯(lián)；其中對映射的規(guī)則不限定，只要求接收端能夠按照同樣的規(guī)則映射即可；以視頻輸入格式中的有效控制信號為第一使能信號，利用視頻數(shù)據(jù)時鐘將串聯(lián)的3組音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為并行數(shù)據(jù)分別放到視頻數(shù)據(jù)的3個傳輸通道的最低比特位上進行傳輸。由于人眼對視頻的低比特位不敏感，所以音頻的傳輸不會影響到視頻的圖像品質(zhì)。本發(fā)明是從音視頻傳輸格式的角度出發(fā)，將音視頻數(shù)據(jù)的格式進行統(tǒng)一后并發(fā)送。由于每個接口芯片均會提供音頻時鐘輸出，而且采用接口所提供的寄存器通道，進行接口認證的數(shù)據(jù)交換，由此降低了傳輸對特定接口和協(xié)議的依賴性，使音視頻的傳輸獨立于傳輸接口，提高了傳輸?shù)撵`活性高。接收端采用上述描述的逆向步驟接收即可獲取傳輸內(nèi)容。
為了對傳輸數(shù)據(jù)加密和使接收端能夠同步解密，可以在傳輸音視頻數(shù)據(jù)前對音視頻數(shù)據(jù)進行加密將視頻輸入格式中的數(shù)據(jù)控制信號作為觸發(fā)條件，對視頻行數(shù)進行計數(shù)，產(chǎn)生一個有效的第二使能信號；第二使能信號對時間長度不做要求，只需要在接收端用同樣的時間長度進行提取即可；在第二使能信號的有效期間將一個加密控制字映射到每一視頻行的最后一個像素值的R、G、B三個通道中的任意一個通道的最低bit位上，用于指示加密開始；加密控制字插入后的第二幀音視頻數(shù)據(jù)，將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和密碼流進行異或輸出，完成音視頻加密。加密控制字的選擇必須是抗傳輸干擾性能好的編碼。為了避免鏈路傳輸造成的誤碼，還可以在所述的音視頻數(shù)據(jù)映射步驟中，在對音頻分量映射前向所述的各視頻傳輸通道發(fā)送用于標(biāo)識映射數(shù)據(jù)開始的前導(dǎo)碼，對音頻分量 映射后向所述的各視頻傳輸通道發(fā)送用于標(biāo)識映射數(shù)據(jù)結(jié)束的后導(dǎo)碼，并將前導(dǎo)碼和后導(dǎo)碼與映射后的3組音頻數(shù)據(jù)一起串聯(lián)。前導(dǎo)碼和后導(dǎo)碼的取值不做限定，但需要是抗傳輸干擾性能好的編碼。優(yōu)選的，3組音頻分量中每組有8位位寬的音頻數(shù)據(jù)。本發(fā)明用于數(shù)字媒體接口的音視頻傳輸方法，使音視頻的傳輸獨立于傳輸接口，靈活性高，應(yīng)用方便，同時結(jié)合接口認證和流密碼加密，達到了接口內(nèi)容保護的目的。并且對音視頻內(nèi)容進行加解密傳輸，不必考慮所使用的傳輸接口，從而避免了所保護的數(shù)字媒體的泄漏。以下結(jié)合實施例的具體實施方式
，對本發(fā)明的上述內(nèi)容再作進一步的詳細說明。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
具體實施例方式本發(fā)明的用于數(shù)字媒體接口的音視頻傳輸方法，包括步驟接口認證發(fā)送端通過外部接口芯片提供的寄存器通道進行讀寫操作，通過調(diào)用接口認證的算法完成和接收端的接口認證；接口認證算法可以采用目前成熟的技術(shù)，如DH密鑰交換認證算法、HDCP協(xié)議認證算法等；流密碼激活發(fā)送端和接收端利用共享密鑰激活各自的流密碼模塊；流密碼算法可以采用目前成熟的技術(shù)，如UCPS協(xié)議流密碼算法等；音視頻數(shù)據(jù)映射將24位位寬的音頻數(shù)據(jù)Audio [23:0]劃分為3組，每組8位位寬的音頻分量，存儲在緩沖存儲器中。三個音頻分量分別為R分量音頻數(shù)據(jù)RADATA，G分量音頻數(shù)據(jù)GADATA和B分量音頻數(shù)據(jù)BADATA，那么劃分格式可以是RADATA選取音頻數(shù)據(jù)Audio [23:0]的第23位到第16位，GADATA選取音頻數(shù)據(jù)Audio [23:0]的第15位到第8位，BADATA選取音頻數(shù)據(jù)Audio [23:0]的第7位到第O位；如果將RADATA、BADATA和GADATA選取的音頻數(shù)據(jù)Audio [23:0]的數(shù)據(jù)位數(shù)順序交換或者bit位交換,也是可以的。為了實現(xiàn)音視頻數(shù)據(jù)的混合傳輸，音頻分量數(shù)據(jù)需要映射到視頻傳輸通道上進行傳輸。為了避免鏈路傳輸造成的誤碼，在對音頻分量映射前向各視頻傳輸通道發(fā)送用于標(biāo)識映射數(shù)據(jù)開始的前導(dǎo)碼6A6A6A，對音頻分量映射后還需向各視頻傳輸通道發(fā)送用于標(biāo)識映射數(shù)據(jù)結(jié)束的后導(dǎo)碼696969。R分量音頻映射的數(shù)據(jù)為RADATA[7:0]、G分量音頻映射的數(shù)據(jù)為GADATA[7:0]和B分量音頻映射的數(shù)據(jù)為BADATA[7:0]。本發(fā)明對映射的規(guī)則不做要求，分量音頻映射數(shù)據(jù)可以分別放到不同的視頻傳輸通道傳輸，只要接收端按照同樣的規(guī)則映射即可。將所述的3組音頻分量分別映射到不同的視頻傳輸通道中，例如將RADATA [7:0]預(yù)放在視頻傳輸通道的R通道上，將GADATA [7:0]預(yù)放在視頻傳輸通道的G通道上，將BADATA[7:0]預(yù)放在視頻傳輸通道的B通道上。并將映射后的3組音頻數(shù)據(jù)和前導(dǎo)碼、后導(dǎo)碼一并串聯(lián)，例如R通道串行數(shù)據(jù)為“前導(dǎo)碼I |RADATA[7:0] | |……RADATA[7:0] | |后導(dǎo)碼”，其中“RADATA[7:0] ”的個數(shù)與傳輸視頻的分辨率有關(guān)；G通道和B通道也類似，其中符號I I表示數(shù)據(jù)串聯(lián)。對音頻分量的映射規(guī)則不限定，只要求接收端能夠按照同樣的規(guī)則映射即可。映射完成后則進入并行傳輸階段，以視頻輸入格式中的有效控制信號為 第一使能信號，利用視頻數(shù)據(jù)時鐘做觸發(fā)，將三個通道的映射數(shù)據(jù)串行轉(zhuǎn)并行分別放到視頻數(shù)據(jù)的每個傳輸通道的最低比特位R
、G[O]和B
位置進行傳輸。由于人眼對視頻的低比特位不敏感，所以音頻的傳輸不會影響到視頻的圖像品質(zhì)。為了對傳輸數(shù)據(jù)加密并且使接收端能夠同步解密，在傳輸音視頻數(shù)據(jù)前對音視頻數(shù)據(jù)進行加密。利用視頻輸入格式中的數(shù)據(jù)控制信號DE (數(shù)據(jù)有效)的下降沿作為條件，對視頻行數(shù)進行計數(shù)，產(chǎn)生一個有效的第二使能信號，在第二使能信號的有效期間將一個加密控制字映射到每一視頻行的最后一個像素值的R、G、B三個通道中的任意一個通道的最低bit位上，用于指示加密開始。例如從第255行計數(shù)到第271行，產(chǎn)生一個16行的第二使能信號，將加密控制字0xa55a映射到有效期間每一行的最后一個像素值的B通道B
位上。加密控制字插入后的第二幀音視頻數(shù)據(jù)，將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和密碼流進行異或輸出，完成音視頻加密。加密控制字的選擇必須是抗傳輸干擾性能好的編碼。接收端的接口此時一直處于檢查狀態(tài)，一旦檢測到加密控制字以后，在接收到的第二幀音視頻數(shù)據(jù)時啟動流密碼模塊，將音視頻數(shù)據(jù)和密碼流進行異或解密輸出。接收端接口將解密輸出后的數(shù)據(jù)進行音視頻分離，檢測前導(dǎo)碼6A6A6A和后導(dǎo)碼696969，將前導(dǎo)碼和后導(dǎo)碼之間的數(shù)據(jù)提取出來，放入存儲器中，通過外部接口芯片提供的音頻時鐘進行音頻數(shù)據(jù)恢復(fù)輸出。接收接口一旦檢測不到加密控制字，則進入不解密輸出狀態(tài)，發(fā)出中斷，通知接口重新進行接口認證。本發(fā)明是從音視頻傳輸格式的角度出發(fā)，將音視頻數(shù)據(jù)的格式進行統(tǒng)一后并發(fā)送。由于每個接口芯片均會提供音頻時鐘輸出，而且采用接口所提供的寄存器通道，進行接口認證的數(shù)據(jù)交換，由此降低了傳輸對特定接口和協(xié)議的依賴性，使音視頻的傳輸獨立于傳輸接口，提高了傳輸?shù)撵`活性高。
權(quán)利要求
1.用于數(shù)字媒體接口的音視頻傳輸方法，其特征為包括步驟 接口認證發(fā)送端通過外部接口芯片提供的寄存器通道進行讀寫操作，通過調(diào)用接口認證的算法完成和接收端的接口認證； 流密碼激活發(fā)送端和接收端利用共享密鑰激活各自的流密碼模塊； 音視頻數(shù)據(jù)映射將24位位寬的音頻數(shù)據(jù)劃分為3組音頻分量存儲在緩沖存儲器中；將所述的3組音頻分量分別映射到不同的視頻傳輸通道中，并將映射后的3組音頻數(shù)據(jù)各自進行串聯(lián)；以視頻輸入格式中的有效控制信號為第一使能信號，利用視頻數(shù)據(jù)時鐘將串聯(lián)的3組音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為并行數(shù)據(jù)分別放到視頻數(shù)據(jù)的3個傳輸通道的最低比特位上進行傳輸。
2.如權(quán)利要求I所述的用于數(shù)字媒體接口的音視頻傳輸方法，其特征為在傳輸音視頻數(shù)據(jù)前對音視頻數(shù)據(jù)進行加密 將視頻輸入格式中的數(shù)據(jù)控制信號作為觸發(fā)條件，對視頻行數(shù)進行計數(shù)，產(chǎn)生一個有效的第二使能信號； 在第二使能信號的有效期間將一個加密控制字映射到每一視頻行的最后一個像素值的R、G、B三個通道中的任意一個通道的最低bit位上，用于指示加密開始； 加密控制字插入后的第二幀音視頻數(shù)據(jù)，將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和密碼流進行異或輸出，完成音視頻加密。
3.如權(quán)利要求I所述的用于數(shù)字媒體接口的音視頻傳輸方法，其特征為在所述的音視頻數(shù)據(jù)映射步驟中，在對音頻分量映射前向所述的各視頻傳輸通道發(fā)送用于標(biāo)識映射數(shù)據(jù)開始的前導(dǎo)碼，對音頻分量映射后向所述的各視頻傳輸通道發(fā)送用于標(biāo)識映射數(shù)據(jù)結(jié)束的后導(dǎo)碼，并將前導(dǎo)碼和后導(dǎo)碼與映射后的3組音頻數(shù)據(jù)一起串聯(lián)。
4.如權(quán)利要求I至3之一所述的用于數(shù)字媒體接口的音視頻傳輸方法，其特征為3組音頻分量中每組有8位位寬的音頻數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于數(shù)字媒體接口的音視頻傳輸方法，包括步驟發(fā)送端通過外部接口芯片提供的寄存器通道進行讀寫操作，完成和接收端的接口認證；發(fā)送端和接收端利用共享密鑰激活各自的流密碼模塊；將24位位寬的音頻數(shù)據(jù)分為3組音頻分量存儲在存儲器中；將3組音頻分量分別映射到不同的視頻傳輸通道中，并將映射后的3組音頻數(shù)據(jù)串聯(lián)；將串聯(lián)的3組音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為并行數(shù)據(jù)分別放到視頻數(shù)據(jù)的3個傳輸通道的最低比特位上進行傳輸。本發(fā)明的方法，使音視頻的傳輸獨立于傳輸接口，靈活性高，同時結(jié)合接口認證和流密碼加密，達到了接口內(nèi)容保護的目的。并且對音視頻內(nèi)容進行加解密傳輸，不必考慮所使用的傳輸接口，從而避免了所保護的數(shù)字媒體的泄漏。
文檔編號H04N21/2389GK102917250SQ20121044234
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月8日
發(fā)明者陳奕沖 申請人:四川虹微技術(shù)有限公司