CN105025349A - 加密的投屏 - Google Patents
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Abstract
在视频和/或音频被无线地传输到远程适配器以用于显示之前，可在集成电路上实现对视频和/或音频的加密及编码。
Description
背景技术
对等(peer-to-peer)网络无线投屏(screencasting)使得能够将音频和视频无线传递到台式计算机、平板计算机、移动电话和其它设备，或从台式计算机、平板计算机、移动电话和其它设备进行无线传递。对等投屏的一个示例是Miracast，它是一种使用Wi-Fi直接连接(例如，蓝牙)的标准。Miracast使得能够在电视上显示来自手机或平板计算机的视频、将膝上型计算机的显示与会议室投影仪共享，以及在膝上型计算机上观看来自家庭有线电视机顶盒的直播节目。一个相关的规范是Wi-Fi显示技术规范版1.0.0，2012年，其可从Wi-Fi联盟技术委员会、Wi-Fi显示技术工作组获得，然而，其它的规范也可适用。
对等投屏技术可允许便携式设备或计算机使用高带宽数字内容保护系统(被称为HDCP2，其依照接口独立适配规范修订版2.2，2012年10月16日，可从Digital Content Protection LLC获得)将高清晰度(HD)或超高清视频经由无线连接安全地发送到另一设备。HDCP2是一种用于认证两个无线地连接的设备的链路保护协议。HDCP2将视频和音频数据加密以确保数据的保密性。
HDCP2链路具有两个构成链路，包括用于传输音频/可视内容的单向高速流(stream)以及用于控制状态的低速双向链路。HDCP发射器中的视频连同任何相关联的音频或数据流一起，作为动态图像专家组(MPEG)分组的基本流(PES)而进行传送(carry)。每个PES流均被加密。
附图说明
参考以下附图描述一些实施例：
图1是一个实施例的示意图；
图2是一个实施例的软件描述；
图3是一个实施例的流程图；
图4是一个实施例的系统描述；以及
图5是在一个实施例中的根据图4的系统的正视图。
具体实施方式
传统上，HDCP2加密是在与实际进行编码的编码器分离的不同硬件单元中完成的。由于针对该方法而存在额外的存储器读/写操作，因此这种硬件分离可引起性能及功耗问题。此外，编码器需要将比特流写入到存储器中的编码缓冲器中，并且随后加密模块从中进行读取。由于编码缓冲器的输出可能在到达加密模块之前未被保护，因此也存在安全问题。此外，由于存在两个软件调用，因此软件复杂性可能会升高。第一调用是进行编码，而第二调用是进行加密。所以，必须分配额外的缓冲器。最后，由于额外的软件调用和存储器的读/写，因此存在时延问题。
相反，编码器和加密模块可被集成到进行编码和加密两者的一个硬件集成电路组件中。在一些实施例中，软件组件可在一个应用程序接口调用中完成编码和加密。在一些情况下，由于编码器直接加密内容而无需额外的存储器读和写，因此可提高性能。一些实施例中，由存储器中经编码的内容是在本地进行加密，因此可减少安全问题。在一些情况下，由于该软件不需要分配额外的缓冲器，一个编码器调用可支持编码和加密，这减少了软件复杂性。在一些实施例中，由于不存在额外的存储器读或写，因此可减少时延。
因此，参照图1，发起或源设备10(其可以是任何基于处理器的设备)包括膝上型计算机、平板计算机、蜂窝电话或台式计算机，其与远程宿主(sink)/显示设备16进行通信。设备16可包括任何类型的视觉显示器，包括电视或投影仪。可被称为源的发起设备可包括硬件组件22，硬件组件22在一个集成电路中进行所有认证、编码以及加密。
源10经由Wi-Fi连接通过天线12将视频和音频传输到宿主/显示设备16，宿主/显示设备16也包括天线14。也可以使用其它通信技术，包括蜂窝、蓝牙、红外或硬接线连接。宿主显示设备16可包括远程适配器18，远程适配器18使宿主/显示设备20适应于所使用的无线标准。它可以被集成到宿主中，或者它可以是一个分离的设备，例如加密狗(dongle)或接收器。
源10可以是Wi-Fi显示源。Wi-Fi显示源是支持通过Wi-Fi链路将多媒体内容串流(stream)到Wi-Fi显示宿主，并可支持单个Wi-Fi显示会话的设备。在这样的Wi-Fi显示会话期间，源将动态图像专家组(MPEG)2传输流(TS)传输至一个Wi-Fi显示宿主。参见ISO/IEC标准13818-1或ITU-TRec.H.222.0(05/2006)。Wi-Fi显示源可传输包含多路复用的单个音频和单个视频基本流的MPEG2传输流。该源可传输仅包含视频流的MPEG2-TS，或传输仅包含音频流的MPEG2-TS。
宿主/显示器20可以是Wi-Fi显示宿主。Wi-Fi显示宿主是通过Wi-Fi链路从Wi-Fi显示源接收多媒体内容、将其呈现并支持单个Wi-Fi显示会话的设备。存在主宿主和辅助宿主。主宿主是支持仅呈现视频内容或呈现音频和视频内容两者、并支持从Wi-Fi显示源接收MPEG2-TS的设备。主宿主支持接收包含多路复用的单个音频基本流和单个视频基本流的MPEG2-TS。辅助宿主是支持仅呈现音频内容，并支持从一个Wi-Fi显示源接收MPEG2-TS的设备。它支持接收包含音频基本流的MPEG2-TS。
有四种类型的Wi-Fi显示会话。存在仅音频的Wi-Fi显示会话，其中仅存在一个主宿主或一个辅助宿主。仅视频的Wi-Fi显示会话为其中仅存在一个主宿主的会话。音频/视频Wi-Fi显示会话为其中仅存在一个主宿主，该主宿主呈现视频和音频两者的会话。音频/视频Wi-Fi显示会话为其中存在相耦合的Wi-Fi显示宿主，并且主宿主呈现视频而辅助宿主呈现对应的音频的会话。在主宿主与辅助宿主之间建立耦合之后，耦合的Wi-Fi显示宿主将视频内容传输到主宿主，并将音频内容传输到辅助宿主。
wfd-content-protection参数指定Wi-Fi显示宿主是否支持HDCP2以用于内容保护。如果不支持内容保护或出于任何原因而目前不可能支持，则该参数被设置为“none”。如果支持内容保护，则基于Wi-Fi显示宿主所支持的最新版本而将该参数设置为“HDCP2.0”或“HDCP2.1”，并且要在Wi-Fi显示宿主上所使用的用于HDCP 2.0/2.1认证和密钥交换(AKE)连接的传输控制协议(TCP)端口数目被包括在内。端口数目可在1至65535之间。
参照图2，运行在源设备10上的应用程序34可通过HDCP2认证中间件30及编码/加密中间件32与硬件组件22进行通信(HDCP认证36)。该应用程序通过调用认证器26而对远程设备16中的适配器18进行认证。该认证器生成HDCP2密钥28。随后在编码器/加密器24中以安全的方式编程该密钥。接着，该应用程序将该密钥传送到远程适配器18。
应用程序向硬件编码器/加密器24发送视频数据。硬件编码器/加密器24对该视频数据进行编码，并且然后对传送中的比特流缓冲器进行加密。接着，该应用程序将该比特流缓冲器经由HDCP编码/加密38传输到该远程适配器18。
根据一些实施例，序列可以以软件、固件和/或硬件来实现。在软件和固件的实施例中，可由存储在一个或多个非瞬时性计算机可读介质(例如，磁、光和半导体存储设备)中的计算机可读指令来执行。
图3中所示的投屏序列可用于将视频从一个对等设备(例如，任何基于处理器的系统)发送到另一个对等设备(例如，电视、膝上型计算机或投影仪形式的显示器)。该投屏被认为是对等的，这是因为它可从一个基于处理器的设备传送到另一设备基于处理器的设备，所有这些都是发生在用户层级处的。换言之，不需要通过服务器或云等发送任何东西。通常，该投屏可通过合适的无线协议完成。
图3中所示的序列包括HDCP认证序列40，其结果随后在投屏序列50中被使用。如块42中所示，HDCP认证开始于执行对适配器的HDCP认证(使用图2中的块30和26)。然后，在图2的硬件组件22中生成密钥，如图3中的块44中所示。接下来，在编码器/加密器中编程该密钥，如块46中所示。最后将密钥传递到适配器(块48)。
通过接收内容缓冲器，流程继续至投屏序列50，如块52所示。随后构成内容缓冲器，如块54所示。
在块56，同一集成电路中的内容(例如，图2中的硬件单元22)被编码并加密。随后，如块58所示，内容被分组并与音频进行多路复用，然后如块60所示，经由WiFi从源12传输到图2中的宿主16。
图4示出了系统700实施例。在实施例中，系统700可以是媒体系统，尽管系统700并不限于该上下文。例如，系统700可以并入到个人计算机(PC)、膝上型计算机、超级膝上型计算机、平板计算机、触控板、便携式计算机、手持式计算机、掌上型计算机、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、组合蜂窝电话/PDA、电视、智能设备(例如，智能电话、智能平板计算机或智能电视)、移动互联网设备(MID)、消息设备、数据通信设备等。
在实施例中，系统700包括耦合到显示器720的平台702。平台702可以从诸如内容服务设备730或内容分发设备740或其它类似内容源的内容设备接收内容。导航控制器750包括可以用于与例如平台702和/或显示器720进行交互的一个或多个导航特征。在下文中更具体地描述这些组件中的每个。
在实施例中，平台702可以包括芯片组705、处理器710、存储器712、存储设备714、图形子系统715、应用程序716和/或无线电设备718的任意组合。芯片组705可以在处理器710、存储器712、存储设备714、图形子系统715、应用程序716和/或无线电设备718之间提供相互通信(intercommunication)。例如，芯片组705可以包括能够提供与存储设备714的相互通信的存储设备适配器(未示出)。
处理器710可以被实现为复杂指令集计算机(CISC)处理器或精简指令集计算机(RISC)处理器、x86指令集兼容处理器、多核处理器或任何其它微处理器或中央处理单元。在实施例中，处理器710可以包括双核处理器、双核移动处理器等。该处理器可与存储器712一起实现图3的序列。
存储器712可以被实现为易失性存储器设备，例如但不限于，随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、或静态RAM(SRAM)。
存储设备714可以被实现为非易失性存储设备，例如但不限于，磁盘驱动器、光盘驱动器、磁带驱动器、内部存储设备、附接存储设备、闪速存储器、电池供电的SDRAM(同步DRAM)、和/或网络可访问存储设备。在实施例中，例如，当包括多个硬盘驱动器时，存储设备714可以包括提高对有价值的数字媒介的存储性能增强保护的技术。
图形子系统715可以执行对诸如静态或视频这样的图像的处理以供显示。例如，图形子系统715可以是图形处理单元(GPU)110或可视处理单元(VPU)。模拟或数字接口可以用于将图形子系统715和显示器720通信地耦合。例如，该接口可以是高清晰度多媒体接口、显示接口、无线HDMI、和/或无线HD兼容技术中的任意一种。图形子系统715可以被集成到处理器710或芯片组705中。图形子系统715可以是耦合到芯片组705的独立的卡。
本文所描述的图形和/或视频处理技术可在各种硬件架构中实现。例如，图形和/或视频功能可集成在芯片组内。或者，可使用分离的图形和/或视频处理器。作为又一实施例，图形和/或视频功能可由通用处理器(包括多核处理器)实现。在进一步的实施例中，所述功能可以在消费电子产品设备中实现。
无线电设备718可以包括能够使用各种合适的无线通信技术来发射并接收信号的一个或多个无线电设备。这种技术可以涉及跨一个或多个无线网络的通信。示例性无线网络包括(但不限于)无线局域网(WLAN)、无线个域网(WPAN)、无线城域网(WMAN)、蜂窝网络、和卫星网络。在跨这种网络的通信中，无线电设备718可以根据任意版本的一个或多个适用标准而进行操作。
在实施例中，显示器720可以包括任何电视类的监视器或显示器。显示器720可以包括，例如计算机的显示屏幕、触摸屏显示器、视频监视器，类似电视的设备和/或电视。显示器720可以是数字和/或模拟的。在实施例中，显示器720可以为全息显示器。另外，显示器720可以是可接收视觉投影的透明表面。这种投影可以传达各种形式的信息、图像和/或对象。例如，这种投影可以是用于移动增强现实(MAR)应用的视觉覆盖。在一个或多个软件应用程序716的控制下，平台702可以将用户界面722显示在显示器720上。
在实施例中，例如，内容服务设备730可以由任何国家、国际和/或独立的服务托管，并且因此可以通过例如互联网访问平台702。内容服务设备730可以耦合到平台702和/或显示器720。平台702和/或内容服务设备730可以耦合到网络760，以便向网络760和从网络706传送媒体信息(例如，发送和/或接收)。内容分发设备740也可以耦合到平台702和/或显示器720。
在实施例中，内容服务设备730可以包括有线电视盒、个人计算机、网络、电话、互联网使能的设备或能够递送数字信息和/或内容的装置、以及能够在内容提供者和平台702和/显示器720之间通过网络760或直接单向或双向传送内容的其它类似装置。应该理解的是，内容可通过网络760向和从系统700中的组件与内容提供者中的任何一个被单向和/或双向地传送。内容的示例可以包括任何媒体信息，包含例如视频、音乐、医疗和游戏信息等。
内容服务设备730接收诸如有线电视节目(包括媒体信息、数字信息和/或其它内容)的内容。内容提供者的示例可以包括任何有线或卫星电视或广播电台或互联网内容提供者。所提供的示例并不意味着限制本发明的实施例。
在实施例中，平台702可以从具有一个或多个导航特征的导航控制器750接收控制信号。例如，控制器750的导航特征可以用于与用户界面722交互。在实施例中，导航控制器750可以是指示装置，其可以是允许用户将空间(例如，连续的和多维)数据输入到计算机中的计算机硬件组件(具体地说，人机接口设备)。许多系统，例如图形用户界面(GUI)、电视以及监视器允许用户使用身体姿势来控制计算机或电视以及向计算机或电视提供数据。
通过指针、光标、聚焦环、或在显示器上显示的其它视觉指示符的移动，控制器750的导航特征的移动可以呼应在显示器(例如，显示器720)上。例如，在软件应用程序716的控制下，位于导航控制器750上的导航特征可以被映射到显示在用户界面722上的虚拟导航特征。在实施例中，控制器750可以不是单独的组件，而是集成到平台702和/或显示器720中的组件。然而，实施例并不限于这些元件或本文所示或所描述的内容。
在实施例中，例如当被启用时，驱动程序(未示出)可以包括使用户能够在系统初始化后，通过触摸按钮可以即时开启和关闭平台702(像开启和关闭电视一样)的技术。当平台被“关闭”时，程序逻辑可以允许平台702将内容串流到媒体适配器或其它内容服务设备730或内容分发设备740。此外，例如，芯片组705可以包括支持例如5.1环绕立体声和/或高清7.1环绕立体声的硬件和/或软件。驱动程序可以包括用于集成显卡平台的图形驱动程序。在实施例中，图形驱动程序可以包括外设部件互连标准(PCI)快速图形卡。
在各个实施例中，系统700中所示的任何一个或多个组件可以是集成的。例如，平台702和内容服务设备730可以是集成的，或者平台702和内容分发设备740可以是集成的，或者平台702、内容服务设备730和内容分发设备740可以是集成的。在各个实施例中，平台702和显示器720可以是集成单元。例如，显示器720和内容服务设备730可以是集成的，或者显示器720和内容分发设备740可以是集成的。这些实施例并不意味着限制本发明。
在各个实施例中，系统700可以被实现为无线系统、有线系统、或两者的组合。当被实现为无线系统时，系统700可以包括适于在无线共享介质上通信的组件和接口，例如一个或多个天线、发射器、接收器、收发器、放大器、滤波器、控制逻辑等。无线共享介质的示例可以包括无线频谱的一部分，例如，RF频谱等。当被实现为有线系统时，系统700可以包括适于在有线通信介质上通信的组件和接口，例如输入/输出(I/O)适配器、将I/O适配器与相应的有线通信介质连接起来的物理连接器、网络接口卡(NIC)、盘控制器、视频控制器、音频控制器等。有线通信介质的示例可以包括导线、电缆、金属引线、印刷电路板(PCB)、背板、交换光纤、半导体材料、双绞线、同轴电缆、光纤等。
台702可以建立一个或多个逻辑或物理信道来传送信息。该信息可以包括媒体信息和控制信息。媒体信息可以指表示针对用户的内容的任何数据。内容的示例可以包括，例如来自于语音对话、视频会议、流视频、电子邮件(“email”)消息、语音邮件消息、字母数字符号、图形、图像、视频、文本等的数据。来自于语音对话的数据可以是例如语音信息、静默时段、背景噪声、舒适噪声、音调等。控制信息可以指表示针对自动系统的命令、指令或控制字的任何数据。例如，控制信息可以用于通过系统而路由媒体信息，或指示节点来以预先确定的方式处理媒体信息。然而，实施例并不限于这些元件或图4所示或所描述的上下文。
如上文所述，可以以变换的物理样式或形状因子而实施系统700。图5示出了在其中可以实施系统700的小的形状因子设备800的实施例。在实施例中，例如，设备800可以被实现为具有无线功能的移动计算设备。例如，移动计算设备可以指具有处理系统和移动电压源或电源(例如，一个或多个电池)的任何设备。
如上文所述，移动计算设备的示例可以包括个人计算机(PC)、膝上型计算机、超级膝上型计算机、平板计算机、触控板、便携式计算机、手持式计算机、掌上型计算机、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、组合蜂窝电话/PDA、电视、智能设备(例如，智能电话、智能平板计算机或智能电视)、移动互联网设备(MID)、消息设备、数据通信设备等。
移动计算设备的示例还可以包括被布置为由人穿戴的计算机，例如腕上计算机、手指计算机、戒指计算机、眼镜计算机、腰带扣计算机、鞋计算机、衣服计算机、以及其它可穿戴计算机。在实施例中，例如，移动计算设备可以被实现为能够执行计算机应用程序以及语音通信和/或数据通信的智能电话。尽管可以通过示例的方式用被实现为智能电话的移动计算设备来描述一些实施例，但是可以理解的是，也可以使用其它无线移动计算设备来实现其它实施例。实施例并不限于该上下文。
在一些实施例中，处理器710可以与照相机722以及全球定位系统传感器720通信。在软件和/或硬件实施例中，耦合到处理器710的存储器712可以存储用于实现图1和图2中所示的序列的计算机可读指令。
如图5所示，设备800包括壳体802、显示器804、输入/输出(I/O)设备806、以及天线808。设备800还可以包括导航特征812。显示器804可以包括用于显示适合于移动计算设备的信息的任何合适的显示单元。I/O设备806可以包括用于将信息输入到移动计算设备中的任何合适的I/O设备。I/O设备806的示例可以包括字母数字键盘、数字小键盘、触摸板、输入键、按钮、开关、摇臂开关、麦克风、扬声器、语音识别设备和软件等。还可以通过麦克风的方式将信息输入到设备800。可以由语音识别设备将该信息数字化。实施例并不限于该上下文。
以下条文和/或实施例涉及进一步的实施例：
一个示例实施例可以是一种方法，包括接收源中的视频以传输到显示器，在传输到显示器之前使用集成电路来对所述视频进行编码和加密，并且在传输所述视频之前，认证与远程显示器相关联的适配器。该方法还可包括在所述集成电路中认证所述适配器。该方法还可包括生成密钥。该方法还可包括在所述电路中编程所述密钥。该方法还可包括随后将所述密钥传送给所述适配器。该方法还可包括在所述集成电路中认证所述适配器。该方法还可包括执行无线投屏到显示器。该方法还可包括执行对等无线投屏。
在另一示例中，实施例可以是存储有指令的一种或多种非瞬时性计算机可读介质，所述指令用于执行序列，所述序列包括接收源中的视频以传输到显示器，在传输到显示器之前使用集成电路对所述视频进行编码和加密，并且在传输所述视频之前，验证与远程显示器相关联的适配器。所述介质可包含包括在所述集成电路中认证所述适配器的所述序列。所述介质可包含包括生成密钥的所述序列。所述介质可包含包括在所述电路中编程所述密钥的所述序列。所述介质可包含包括随后将所述密钥传送给所述适配器的所述序列。所述介质可包含包括在所述集成电路中认证所述适配器的所述序列。所述介质可包含包括在所述集成电路中认证所述适配器的所述序列。所述介质可包含包括执行无线投屏到显示器的所述序列。所述介质可包含包括执行对等无线投屏的所述序列。
另一示例实施例可以是一种装置，包括用于接收视频的视频接收器、耦合到所述接收器的远程显示器，所述显示器包括远程适配器、以及一个集成电路，所述集成电路用于在传输到所述显示器之前对所述视频进行编码及加密，并认证所述适配器。所述装置可包括用于在所述集成电路中认证所述适配器的所述集成电路。所述装置可包括用于生成密钥的所述集成电路。所述装置可包括用于在所述电路中编程所述密钥的所述集成电路。所述装置可包括用于随后将实施密钥传送给所述适配器的所述集成电路。所述装置可包括用于在所述集成电路中认证所述适配器的所述集成电路。所述装置可包括用于执行无线投屏到显示器的所述集成电路。所述装置可包括用于执行对等无线投屏的所述集成电路。所述装置可包括通信地耦合到所述电路的显示器。所述装置可包括耦合到所述电路的电池。所述装置可包括固件以及用于更新所述固件的模块。
对一个或多个实施方式的前述描述提供了说明和描述，但并非意在穷举或将本发明的范围限制在所公开的精确形式内。根据上述教导，多种修改和变型是可能的，或者可以从各种实施方式的实践中获得。
Claims (19)
1.一种方法，包括：
接收源中的视频以传输到显示器；
在传输到所述显示器之前，使用一个集成电路来对所述视频进行编码及加密；并且
在传输所述视频之前，认证与远程显示器相关联的适配器。
2.根据权利要求1所述的方法，包括在所述集成电路中认证所述适配器。
3.根据权利要求1所述的方法，包括生成密钥。
4.根据权利要求3所述的方法，包括在所述电路中编程所述密钥。
5.根据权利要求4所述的方法，包括随后将所述密钥传送给所述适配器。
6.根据权利要求5所述的方法，包括在所述集成电路中认证所述适配器。
7.根据权利要求1所述的方法，包括执行无线投屏到所述显示器。
8.根据权利要求7所述的方法，包括执行对等无线投屏。
9.一种装置，包括：
用于接收视频的视频接收器；
耦合到所述接收器的远程显示器，所述显示器包括远程适配器；以及
一个集成电路，其用于在传输到所述显示器之前对所述视频进行编码及加密，并认证所述适配器。
10.根据权利要求9所述的装置，所述集成电路用于在所述集成电路中认证所述适配器。
11.根据权利要求9所述的装置，所述集成电路用于生成密钥。
12.根据权利要求11所述的装置，所述集成电路用于在所述电路中编程所述密钥。
13.根据权利要求12所述的装置，所述集成电路用于随后将所述密钥传送给所述适配器。
14.根据权利要求13所述的装置，所述集成电路用于在所述集成电路中认证所述适配器。
15.根据权利要求11所述的装置，所述集成电路用于执行无线投屏到所述显示器。
16.根据权利要求15所述的装置，所述集成电路用于执行对等无线投屏。
17.根据权利要求9所述的装置，包括通信地耦合到所述电路的显示器。
18.根据权利要求9所述的装置，包括耦合到所述电路的电池。
19.根据权利要求9所述的装置，包括固件以及用于更新所述固件的模块。
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