CN1867055B - 用于保护数字输出的信息接口 - Google Patents

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Abstract

一种用于确定显示状态信息的设备和方法，该状态信息涉及通过使用受保护的输入/输出端口、在能够建立安全通信通道的发射设备和接收设备之间传递的受保护数字内容控制信息。该状态信息能够通过多种实施而显示给用户，包括发射设备的显示控制面板或者接收设备的屏幕显示器。本发明的方法可以减少用户可能的迷惑和灰心，否则用户可能怀疑设备故障，导致不必要的时间浪费和昂贵的支持呼叫。

Description

用于保护数字输出的信息接口 
技术领域
本发明一般涉及信息处理系统管理和配置的领域，并且尤其是涉及受保护的数字内容控制信息的管理和显示。 
背景技术
随着信息的价值和使用持续增长，个人和企业都在寻找获得、处理和存储信息的其他方式。一种对于用户有用的可选项是信息处理系统。信息处理系统通常对信息或数据进行处理、编辑、存储和/或传递，用于企业、个人或其他目的，从而使用户对信息的价值加以利用。由于技术和信息处理对于不同的用户或应用有不同的需要和要求，所以信息处理系统还可以对以下情况进行不同的对待，即，被处理的信息是什么，信息是怎样被处理的，有多少信息被处理、存储或传递，以及信息可以被处理、存储或传递得多么快速和有效。信息处理系统的变化使得信息处理系统可以是通用的，或被配置用于特殊用户或例如财政事物处理、航班预约、企业数据存储或全球通讯的特殊使用。此外，信息处理系统可以包括多个硬件和软件组件，其可以被配置成对信息进行处理、存储和传递，还可以包括一个或多个计算机系统、数据存储系统和网络系统。信息处理系统在硬件组件和软件应用两方面的能力在持续提高，以产生和管理信息。 
这些提高已经将传递高质量数字信息、尤其是高清晰音频和视频内容从想象转变成现实中的消费者设备。消费者现在可以很容易地在他们需要的任何时候和任何地方访问高清晰内容，无论是通过个人计算机(PC)，高清晰TV(HDTV)，DVD唱机，数字视频录音机(DVR)，甚至或者是便携设备。 
内容拥有者希望利用由跨过宽的发送通道的这些技术创造的新的商业机会，但是他们也想确保他们的保险(premium)内容在未授权的复制和再 分配上受到保护。当存在的数字版权管理(DRM)和/或条件访问解决方案在封闭的网络中保护数字内容和使能商业模型时，它们在具有多种不同类型的消费型设备的开放式环境中并不是可应用的。 
现在，大量内容控制解决方案或者是被建议的或者是被实现的，包括高带宽数字内容保护(HDCP)。然而这些解决方案已经有伴随的问题，并且没有一个现在能够传递内容控制状态信息。 
HDCP标准用于加密和保护使用数字视觉界面(DVI)或者高清晰多媒体接口(HDMI)连接的两个HDCP使能设备之间的数字音频和视频信号。发送设备(例如DVD唱机或者HDTV调谐器)使用HDCP标准和共享的密码键来加密输出的数字信号，然后通过DVI或者HDMI连接把信号传输到接收设备(例如HDTV等)。 
然后，接收设备使用HDCP标准解码输入的信号，并且如其关联内容控制参数之内所允许的那样使用该信号。注意，数字内容本身并不包括HDCP加密。而是，加密和解密由连接的HDCP使能设备(例如HDTV调谐器，HDTV等)自己来执行。 
然而，HDCP标准并不提供把状态信息传递给用户的能力，例如显示设备的受保护内容控制能力，数字证明的状态和/或用于保护内容的键，以及在当前操作中的内容控制模式。 
例如，当HDCP发射设备(例如HDTV调谐器)被连接到接收设备(例如HDTV)时，它企图发送数字信号，以确定接收设备是否具有HDCP的能力。如果是，则两种设备将互相同步并且建立一种安全的数字连接。如果接收设备不是具有HDCP的能力，则发射设备将不能建立HDCP连接，而用户将只能看到空白屏幕或者可能是杂乱的信号。 
这种情况很容易使用户感到迷惑并且灰心，他们可能怀疑设备故障，导致不必要的时间浪费，以及昂贵的支持呼叫。现在，对于用户而言不存在使用户在显示器上将内容控制信息视作状态信息的设备或方法。 
发明内容
本发明的方法和设备可以确定与受保护的数字内容相关联的控制信息，并且把相关的状态信息传输到发射设备的显示控制面板和/或接收设备的屏幕显示器(OSD)，用于由用户观看。状态信息可以包括、但不限于显示设 备的受保护内容控制能力，用于保护内容的数字鉴定和/或键的状态，以及当前操作中的内容控制模式。 
在本发明的一个实施例中，例如源自于数字电缆广播或高清晰媒体(例如蓝光DVD)的受保护内容的显示通过实施内容发射设备(例如，HDTV调协器)的受保护数字显示输出与内容接收设备(例如，HDTV)的受保护数字显示输入之间的安全连接而受到控制。接收设备显示受保护内容的能力受到接收设备支持的保护数字显示输入的限制。 
本领域的行家将意识到对于数字显示的内容保护系统，例如高带宽数字内容保护(HDCP)，可以提供这样的技术，但是不包括提供传输相关的用户可以在显示器上看到的状态信息。 
例如，没有对用户可视地指示数字视觉界面(DVI)设备是否包括支持HDCP的逻辑。在这个例子中，在察看该内容之前，没有设备在视觉上确认HDCP-保护的内容是否能通过DVI设备进行显示。另外，如果DVI设备不支持HDCP，那么出现在用户面前的可能是空白的屏幕或者杂乱的信号。迷惑和灰心的用户可能误怀疑是设备故障，导致不必要的时间浪费和昂贵的支持呼叫。 
在本发明的一个实施例中，基于由发射设备根据所执行的受保护的数字输出标准所报告的安全链接状态，受保护的内容控制信息将由显示设备驱动器进行发送。在这个实施例中，内容保护模式、显示设备状态、以及其它关联信息可以使用显示数据通道/命令接口(DDCI/CI)进行传递，所述显示数据通道/命令接口(DDCI/CI)对于通过扩展距离数据电缆(EDDC)通道在主机和显示器之间的两路通讯而言是视频电子标准协会标准(VESA)标准。 
在本发明的实施例的一个变体中，通过使用监视器控制命令装置(set)(MCCS)、VESA标准把信息传递到数字显示器，VESA标准对可以通过使用DDC/CI被传递到显示器的命令代码进行定义。MCCS v2包括提供用于制造商-特殊命令代码。这些制造商-特殊命令代码可以用于把预定义的内容保护信息状态信息传递给数字显示器。 
本领域技术人员将理解，本发明的许多这种实施例和变化都是可能的，其包括但不限于上文描述的内容，这些内容不意味着是包括一切的。 
附图说明
参考附图将更容易理解本发明，而其多个目标、特征和优点对于本领域技术人员而言是显而易见的。贯穿这几幅图使用相同的附图标记表示相同或类似的元素。 
图1是信息处理系统的广义示意图，其可以用于实现本发明的方法和设备。 
图2示出了在数字内容发行者和数字内容消费者之间用于传递受保护的数字内容的系统的一个实施例。 
图3是用于把受保护的数字内容发送给内容保护系统的系统的一个实施例的广义示意图。 
图4示出了数字内容保护系统的一个实施例。 
图5是在数字内容保护系统的一个实施例中实现的本发明的一个实施例的广义示意图。 
图6是用于在显示控制面板或屏幕显示器上显示受保护的数字内容信息的本发明的一个实施例的广义示意图。 
具体实施方式
图1是信息处理系统100的广义示意图，该系统可以用于实现本发明的方法和设备。信息处理系统包括处理器102，例如显示器、键盘、鼠标以及相关控制器的输入/输出(I/O)设备104，硬盘驱动器106和例如软盘和驱动器以及其它存储器设备的其它存储器设备108，以及多个其它子系统110，所有上述设备都通过一条或多条总线112进行内部连接。 
在本发明的实施例中，I/O设备104包括发射设备114(例如，数字显示输出适配器)，其包括能够与多个接收设备124(例如数字显示器)交互的数字内容保护系统116，所述多个接收设备124包括补充的数字内容保护系统126，以产生用于受保护的数字内容的通信的安全通道。在下文将要讨论的更多细节中，通过经由数字电缆122在发射设备114的受保护数字输出端118和接收设备120的受保护数字输入端120之间实现连接，能够建立安全通道。 
为了本发明的目的，信息处理系统可以包括可操作地进行计算、分类、处理、传输、接收、恢复、产生、转换、存储、显示、表明、检测、纪录、复制、处理的任何手段(instrumentalities)或手段的集合体，或可以利用任何形式的信息、智力或用于企业、科学、控制或其 他目的的数据。例如，信息处理系统可以是个人计算机、网络存储设备或任何其他合适的设备，并可以在容量、形状、性能、功能性和价格上有所不同。信息处理系统可以包括随机存取存储器(RAM)、例如中央处理单元(CPU)或硬件或软件控制逻辑的一个或多个处理资源、只读存储器(ROM)，和/或其他类型的非易失性存储器。信息处理系统的其他组件可以包括一个或多个磁盘驱动器、用于与外设进行通讯的一个或多个网络端口，以及例如键盘、鼠标和视频显示器的一个或多个通信端口，以及例如键盘、鼠标和视频显示器的不同输入输入(I/O)设备。信息处理系统还可以包括在多个硬件组件之间可操作地传输通讯(transmit communications)的一条或多条总线。 
图2示出了用于在数字内容发行者200和数字内容消费者212之间传递受保护的数字内容的系统的一个实施例的广义示意图。在这个实施例中，数字内容发行者执行上游内容控制功能202，该功能对能够利用数字内容的术语和条件进行指定，并将其传递给内容保护系统204。例如，这些术语和条件可以包括、但是不限于，数字内容是否能够被拷贝，拷贝是否被允许，拷贝多少次以及以何种分辨率进行拷贝。 
如下文将要详细描述的，内容保护系统204包括多个发射设备206，重复/接收设备208，接收设备210，其由数字内容消费者212使用。 
在这个实施例中，上游内容控制功能把内容控制信息传递给发射设备206，其试图与接收设备210或者重复/接收设备208建立连接，其可以与多个下游接收设备210建立安全连接，并且确认接收设备210和/或重复/接收设备能够建立安全连接。如果建立了安全连接，受保护数字内容就通过接收设备210或重复/接收设备208传递给数字内容消费者212。 
图3是用于把受保护的数字内容300发送给内容保护系统312(例如消费者家庭)的系统的一个实施例的广义示意图。 
在这个实施例中，受保护内容300的发送可以通过多种方法实现。例如，通过卫星广播302发射，通过陆地无线下载(over the air)广播304发射，通过无线数字网络306发射，通过陆地电缆网络308发送，通过陆地数字网络310发送，通过预录制的光媒体发送。本领域的行家将认识到上面参考的例子并不是包括一切的，而许多其它方法，包括参考例子的组合和延伸都是可能的。 
在这个实施例中，不考虑所执行的发送方法，受保护数字内容300以及与其关联的内容控制信息被传递给受保护内容发射设备316，其通过数字电缆320建立与受保护内容接收设备318的安全数字连接。 
图4是数字内容保护系统的一个实施例的广义示意图。将在下面进行更细致描述的与高带宽数字拷贝保护(HDCP)内容控制信息和系统更新能力信息400相结合的受保护数字内容被传送给HDCP发射设备402，其在图2和图3中没有进行细致的介绍。 
HDCP发射设备402包括但不限于，运动图像专家组(MPEG)解码器芯片404和高清晰多媒体接口(HDMI)发射器芯片408通过受保护数字输出端口414传递受保护数字内容。 
受保护数字内容和相关控制信息400通过MPEG解码器芯片404进行传递，MPEG解码器芯片404将内容流解码成定时和音频信号406以及视频信号410(例如，24位RGB或BT.656/601)，它们被依次被传递到HDMI发射器芯片414。在这个实施例中，内容控制信息是HDMI发射器芯片408中的HDCP加密的412。作为结果的HDCP加密的内容流被接着传递给受保护数字输出端414，其与HDMI数字电缆416相连，HDMI数字电缆416接着与HDCP接收设备420的受保护数字输入端418相连。 
一旦HDCP加密的内容流由受保护数字输入端418接收，它就被传递给HDMI接收芯片422。在这个实施例中，HDCP加密的内容流由HDCP加密性能426解码成定时和音频信号424、以及视频信号428(例如24位RGB或BT.656/601)，它们被HDCP接收设备实用，为用户提供音频和视频。 
图5是在数字内容保护系统的一个实施例中实现的本发明的一个实施例的广义示意图。与HDCP内容控制信息和系统更新能力信息500结合，将在下面进行更细致描述的与HDCP内容控制信息和系统更新能力信息500相结合的受保护数字内容被传送给HDCP发射设备502，其在图2、图3和图4中没有进行细致的介绍。 
本领域中有经验的从业者将理解，当HDCP位于HDMI顶层时，会在HDCP发射设备的受保护输出和HDCP接收设备的受保护输入之间建立安全连接。 
当前的HDCP标准描述了一个三阶段认证(authentication)和键交换(key-exchange)程序，其要求每一个设备都要由秘密40位密钥拣选矢量 (KSV)和阵列或四十个秘密56位设备键(key)进行识别。KSV中的每一位都响应四十个设备键中的一个。每一个HDCP兼容发射、重复/接收，而接收设备都在安全的内部位置永久存储这些数据元素。 
HDCP也可以描述更新能力功能，该功能可以通过使用系统更新能力信息自动排除未授权的设备。在本发明的这个实施例中，假设所有涉及的设备被证明在检查当前系统更新能力信息时都是有效的，所存储的数据元素被用于一系列键交换，并且发生密码操作，用于所有涉及的HDCP设备相互之间进行认证。 
一旦设备确信了互相之间的完整性和可靠性，包括但不限于MPEG解码器芯片504和HDMI发射器芯片508的HDCP发射设备502就可以开始通过受保护的数字输出端口514传递受保护的数字内容。受保护数字内容和相关的控制信息500通过MPEG解码器芯片504被传递，MPEG解码器芯片504将内容流解码成定时和音频信号506、以及视频信号510(例如24位RGB或BT.656/601)，它们依次被传递给HKMI发射器芯片514。在这个实施例中，内容控制信息是HDMI发射器芯片508中的HDCP加密的512。 
作为结果的HDCP加密的内容流被传递给受保护数字输出端514，其与HDMI数字电缆516相连，HDMI数字电缆516接着与HDCP接收设备520的受保护数字输入端518相连。一旦HDCP加密的内容流被受保护数字输入端518接收，它就被传递给HDMI接收芯片522。在这个实施例中，HDCP加密的内容流被HDCP解密能力526解码成定时和音频信号524以及视频信号528(例如24位RGB或BT.656/601)，它们被HDCP接收设备使用，为用户提供音频和视频。 
然而，在这个实施例中，这些数据元素的状态、以及相关的更新能力信息在不实施本发明的情况下是不能显示的。 
那些在本领域中已经实现的是已知的显示数据通道/命令接口(DDC/CI)、通过EDDC(扩展距离数据电缆)通道在主机和显示器之间进行两路通信的VESA(视频电子标准协会)标准。本领域有经验的从业者都知道监视器控制命令装置v2(MCCS v2)、可以定义命令代码的补充VESA标准，其包括使用DDC/CI发送给显示器的提供制造商-特殊命令代码。本领域中的行家将理解关于扩展显示识别数据(EDID)、包含关于显示器设备的基本信息的VESA标准数据格式及其能力，这些能力包括但不限于卖方信息、 最大图像尺寸、颜色特征、工厂预设的定时、频率范围限制，以及用于监视器名字和序列号的字符串。 
EDID信息被存储在显示器中，并被用于通过DDC/CI与主机进行通信，在上文种详细描述过，其驻留在数字显示接收设备和发送设备之间。 
在本发明的这个实施例中，DDC/CI 536和MCCS 538的能力联合起来用于把EDID 544的信息和内容保护模式状态信息552传递给显示设备驱动器534，其中EDID 544的信息包括接收设备类型和能力548与相关的链接状态542的结合，显示设备驱动器534能够通过发射设备502的显示控制面板554给出。 
同时，接收设备键和认证被传递给HDMI发射器芯片512，其与HDCP加密512能力相互作用，以把密码散列有效性(cryptographic hash validation)、系统更新能力和加密状态530返回给显示设备驱动器534。该信息可以通过显示设备驱动器534直接显示到HDCP发射设备502的显示控制面板554上，或者通过与EDDC通道534一起使用的DDC/CI 536和MCCS 538的结合能力显示到HDCP接收设备522的屏幕显示器540上。 
相反地，显示设备驱动器534可以使与内容保护模式和状态信息546相结合的密码散列有效性、系统更新能力和加密状态530信息，通过与EDDC通道534相结合使用的DDC/CI 536和MCCS 538的组合能力，为了同时显示的目的而传递给HDMI接收芯片522和HDCP接收设备522的屏幕显示器(OSD)540。 
图6是用于在显示控制面板600或屏幕显示器600上显示受保护数字内容信息的本发明的一个实施例的广义示意图。在这个实施例中，显示的是使用中的拷贝保护模式602。例如，可以显示拷贝保护“On”604或者拷贝保护“Off”606。在相同的实施例中，可以显示拷贝保护状态608。例如，可以显示认证“失败”610或认证“通过”612。类似地，可以显示设备键“无效”614或者设备键“有效”，伴随有受保护数字连接“是”618或者受保护数字连接“否”。本领域的行家将认识到可以用不同的文本或图像模式以及提供给用户的方式显示许多不同和相关的信息。 
本领域的熟练从业者将认出基于其它数字内容保护系统的本发明的许多其它的实施例和变体，包括但不限于用于可记录媒体的内容保护(CPRM)、或者数字发送内容保护(DTCP)的其它数字内容保护系统都是 可能的。另外，本发明的这个实施例中的各参考组件都可能包括大量部件，这些部件的每一个都在发送环境中与其他的部件进行交互。此外，本发明的其它实施例可以扩展参考的实施例，以延伸系统实现的规模和范围。 
本发明最少提供了一种用于确定受保护数字内容控制信息的方法和设备，受保护数字内容控制信息包括但不限于显示设备的拷贝控制能力、内容保护键状态和当前内容保护模式，并且为了用户观看，把内容保护系统中的相关状态信息传递给接收设备的屏幕显示器(OSD)和发送设备的图像控制面板。此外，使用本发明可以减少用户可能的迷惑和灰心，否则用户可能会怀疑设备故障，导致不必要的时间浪费，以及昂贵的支持呼叫。 
虽然已经对本发明进行了详细描述，应当理解，不背离由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围，可以对本发明进行多种改变，替换和变更。 

Claims (14)

1.一种用于提供与数字内容相关的信息的系统，其包括：
信息处理系统，其可操作地产生受保护数字内容信号和与受保护数字内容信号关联的控制信息，所述信息处理系统具有用于发送所述受保护数字内容信号和所述关联的控制信息的发射器，所述信息处理系统包括用于显示与所述受保护数字内容信号相关的状态信息的发射显示器；以及
接收设备，其具有可操作地接收受保护数字内容信号和关联的控制信息的接收显示器，所述接收显示器进一步可操作地利用控制信息来显示与受保护数字内容信号相关的状态信息。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述接收显示器包括屏幕显示器。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，发射显示器包括控制面板。
4.根据权利要求1或2所述的系统，其中，发射显示器和/或接收显示器提供与显示器的内容控制能力、内容键状态、和/或当前内容保护模式相关的状态信息。
5.根据权利要求1或2所述的系统，其中，通过安全通信通道提供控制信息。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，关联的控制信息根据扩展距离数据电缆EDDC通道被提供。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，关联的控制信息根据显示数据通道/命令接口DDC/CI、监视器控制命令装置MCCS、或扩展显示识别数据EDID被提供。
8.一种用于提供与数字内容相关的信息的方法，其包括：
利用信息处理系统来产生受保护数字内容信号和与受保护数字内容信号关联的控制信息；
通过发射器发送所述受保护数字内容信号和所述关联的控制信息；
在发射显示器显示与发送的受保护数字内容信号相关的状态信息；
在接收设备接收受保护数字内容信号和关联的控制信息；
在所述接收设备的接收显示器上基于控制信息显示与所述受保护数字内容信号相关的状态信息。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，接收显示器包括屏幕显示器。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，发射显示器包括控制面板。
11.根据权利要求8或9所述的方法，进一步包括显示与接收设备的接收显示器的内容控制能力、内容键状态、和/或当前内容保护模式相关的状态信息。
12.根据权利要求8或9所述的方法，其中，控制信息通过安全通信通道被提供。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，关联的控制信息根据扩展距离数据电缆EDDC通道被提供。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，关联的控制信息根据显示数据通道/命令接口DDC/CI被提供。
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