CN1897678A - 信息处理设备和视频信号输出控制方法 - Google Patents

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Abstract

通过锁定机构要被锁定到外部单元的信息处理设备中的视频信号输出控制方法，该视频信号输出控制方法包括当锁定机构处于未锁定的状态时，停止向GPU输入时钟信号从而停止向外部单元输出视频信号(步骤S29)。

Description

信息处理设备和视频信号输出控制方法
                            技术领域
本发明涉及能够输出加密数字视频信号的信息处理设备和视频信号输出控制方法。
                            背景技术
当前，数字播送正在代替模拟播送成为(播送模式的)主流。诸如DVD等数字信号录制资源已经被使用。随着模拟(播送)到数字(播送)的转变，数字信号将能够被直接输出到电视机上。
在输出为数字信号的情况下，由于可能使用高质量的视频内容，有必要加强版权保护从而防止提供的视频内容被未经授权播放或者被非法复制。已经提出HDCP(High-bandwidth Digital Content Protection System)标准作为数字内容保护的技术。
HDCP标准是用于在数字视频信号传输系统中安全传输要求版权保护的视频内容的标准。HDCP标准为发送单元和接收单元之间的认证，认证的共享密钥，将要被发送的视频信号的加密，以及其它方面制定规范标准。
在HDCP标准的认证过程或者类似过程中，使用了用于通过公共密钥加密分别认证他方装置的装置密钥。如果发送单元和接收单元之间的认证成功，发送单元利用装置密钥对视频信号进行加密并发送加密信号。接收单元利用装置密钥对接收到的视频信号进行解密。例如，在日本专利申请公开号2002-314970的申请中已经公开了采用符合HDCP标准的认证方法的数字图像发送设备或者类似设备。
当使用个人笔记本计算机作为信息输出设备时，为了向电视机输出信号可以考虑使用坞站。在处于个人计算机被装载在坞站上并且加密视频信号被输出到电视机上的状态时，将个人计算机(或者信息处理设备)从坞站(或外部单元)上取下。在这种情况下，个人计算机可能仍然继续输出视频信号。
                            发明内容
本发明的目的是提供能够对视频信号输出到外部单元进行适当控制的信息处理设备和在该信息处理设备中采用的视频信号输出控制方法。
根据本发明的一个方面，提供的信息处理设备包括：通过锁定机构被锁定到外部单元的主体；由主体提供并能够产生视频信号的显示控制器；当锁定机构处于未锁定的状态时，停止向外部单元输出显示控制器产生的视频信号的控制部。
                            附图说明
图1显示根据本发明实施例的作为信息处理设备的笔记本个人计算机和作为外部单元的坞站；
图2是计算机背面的立体图；
图3是显示坞站的背面的结构的立体图；
图4显示计算机被安装在坞站上并且该计算机的输出图像允许被输出到外部显示器的状态；
图5显示计算机，坞站，以及外部显示器的系统结构；
图6是有助于说明ACPI和作为本实施例的信息处理设备的个人计算机的外部输出功能的框图；
图7是有助于说明计算机被安装到坞站上的过程的步骤的流程图；
图8是有助于说明检测外部显示器，并向外部显示器输出受保护的内容的过程的步骤的流程图；
图9是有助于说明在输出加密视频信号的过程中将计算机从坞站上移除的过程的步骤的流程图；
图10显示图5所示的系统结构的改进；以及
图11显示图5所示的系统结构的另一改进。
                        具体实施方式
从下文开始，参考附图将对本发明的实施例进行说明。
首先，将参考图1和2，对根据本发明的实施例的信息处理设备的结构进行说明。信息处理设备被实现为电池供电的便携式笔记本个人计算机10。
图1是其显示单元被打开并且坞站作为其扩展单元的笔记本个人计算机的立体图。图2是该计算机的背面的立体图。
计算机10包括计算机主体11和显示单元12。由LCD(Liquid Crystal Display)17组成的显示装置内置于显示单元12中。LCD 17的显示屏幕位于显示单元12大致中心的位置。
显示单元12设置在计算机主体11上能够在打开和关闭的位置自由转动。计算机主体11具有薄盒状机壳。其上表面设置有键盘13，用于打开或关闭计算机10的电源的电源按钮14，以及触摸片16。
当计算机10被安装到作为外部单元的坞站200上时，坞站200上所具有的坞连接器201与能够使信号被传送的图2中所示的计算机10的背面上所具有的坞端口进行连接。
图3显示坞站200的背面的结构。如图3所示，坞站200包括PS/2连接器202，USB(Universal Serial Bus)连接器203，DVI(Digital Visual Interface)连接器204，并行连接器205，LAN连接器206，以及锁定机构207。当计算机10被安装在坞站200上时，计算机10可通过锁定机构锁定在坞站上。
如图4所示，当计算机10被安装到坞站200上时，坞站200经由DVI电缆连接到符合HDCP(High-bandwidth Digital Content Protection System)标准并作为外部显示单元的外部显示器300上，从而使计算机10产生的图像能够在外部显示器300上被显示。
接下来，将参考图5，对计算机10，坞站200，以及外部显示器300的系统结构进行说明。
如图2所示，该计算机包括CPU 111，北桥112，主存储器113，GPU(Graphics ProcessingUnit)114，南桥119，作为用于接收播送节目数据的接收部的电视调谐器120，BIOS-ROM121，硬盘驱动器(HDD)122，嵌入式控制器/键盘控制器IC(EC/KBC)124，LAN控制器116，以及I/O控制器127。
CPU 111是用于控制计算机10的操作的处理器。CPU 111执行从HDD 122装载到主存储器113中的操作系统和各种诸如电视应用程序的应用程序。
CPU 111同样执行存储在BIOS-ROM 121中的BIOS(Basic Input Output System)程序。BIOS121是用于控制硬件的程序。
北桥112是连接CPU 111的局域总线和南桥119的桥接装置。北桥112包括对主存储器113进行存取控制的存储器控制器。另外，北桥具有经由AGP(Accelerat graphics port)总线或类似总线，与GPU 114进行通信的功能。
GPU 114是用于控制被用作计算机10或外部显示器300的显示器的LCD17的显示控制器。具有显存(VRAM)的GPU 114根据由OS/应用程序写入显存的显示数据，产生用于形成将在显示单元12或外部显示器300的LCD17上显示的显示图像的视频信号。
GPU 114具有用于根据HDCP(High-bandwidth Digital Content Protection System)标准对视频数据进行加密的编码器115。编码器115具有存放用于对视频数据进行加密的多种加密密钥的第一密钥ROM 116。
用于控制LPC(Low Pin Count)总线上的器件的南桥119包括用于控制硬盘驱动(HDD)122和光盘驱动(ODD)123的IDE(Integrated Drive Electronics)控制器，PCI(PeripheralComponent Interconnect)控制器，以及USB控制器。
光盘驱动器123是用于驱动包括DVD和CD的存储介质的驱动单元。另外，光盘驱动器123是能够将数据写入到附加的诸如CD-R，DVD-R等可写光学介质，以及将数据写入/擦除诸如CD-RW，DVD-RW或者DVD-RAM的可重写入的光学介质的驱动单元。
与连接到网络上的设备交换数据的LAN控制器126经由PCI总线被连接到南桥119上。
EC/KBC 124是集成了用于电源管理的嵌入式控制器，用于控制键盘(KB)13和触摸片16的键盘控制器的单片微机。EC/KBC 124具有根据用户对电源按钮14的操作打开和关闭计算机10的功能。
EC/KBC 124能够检测锁定机构207的状态(锁定/未锁定)。
I/O控制器127具有交换符合IEEE1284标准的数据的功能。
外部显示器300包括用于对通过编码器115加密的视频信号进行解码的解码器301，存储用于解密视频信号的加密密钥的第二密钥ROM 302，以及存储包括符合DDC(DisplayData Channel)标准的显示分辨率以及刷新率的装置信息的EEPROM 303。
坞站200具有从编码器115传送视频信号到外部显示器300的解码器301，在编码器115和解码器301之间传递控制信号的功能，用于根据DDC标准向EC/KBC 124传送存储在EEPROM 303中的显示信息的12C总线，与键盘/鼠标连接的PS/2，USB连接器203，DVI连接器204，与LAN控制器126连接并且LAN电缆的一端被插入其中的LAN连接器206，其上连接I/O控制器127并且符合IEEE 1284标准的电缆的一端插入其中的并行连接器205。
在计算机10中，已经安装了具有ACPI(Advanced Configuration and Power Interface)系统功耗节省功能的微软操作系统140。ACPI功能不仅能有效延长电池供电的笔记本个人计算机的电池供电时间，同样能够减少不带电池的台式个人计算机所消耗的AC功耗以并能够对其进行温度控制。
图6是帮助说明作为本实施例的信息处理设备的个人计算机的ACPI和外部输出功能的框图。
操作系统140的应用程序142经由内核141访问DirectShow(直接显示功能块)143，并且利用DirectShow(直接显示功能块)143的功能从MPG-2数据产生播放信号。播放信号从DirectShow(直接显示功能块)143提供到GPU114。GPU114对播放信号进行加密并将加密信号输出至包括在坞端口20中的视频信号输出端口20A。
当计算机10插入坞站200中时，EC/KBC 124能够检测锁定机构207的状态。EC/KBC124具有锁定机构207的状态被写入其中的锁定寄存器1241。EC/KBC 124具有当锁定机构207工作时，经由南桥119和北桥112向BIOS程序1211通知锁定机构207的状态的功能。BIOS程序1211具有经由HCI(Host Controller Interface)向用于驱动GPU114的GPU驱动146通知由EC/KBC 124通知的锁定机构207的状态的功能。GPU驱动程序146具有当锁定机构207未锁定时，经由内核141请求ACPI驱动程序147停止时钟信号从时钟发生器150向GPU114的提供的功能。
ACPI驱动程序147重写设置在存储器113中的ACPI寄存器1131以进行设定以停止对GPU114的时钟信号输入。BIOS程序1211具有当ACPI寄存器1131被重新写入设置为使得GPU114不再有时钟信号输入时，使能由南桥119提供给时钟发生器150的时钟输入停止信号的功能。时钟发生器150具有当时钟输入停止信号被使能时，停止向GPU114提供时钟信号的功能。
参考图7，将对计算机10被安装到坞站200上的过程进行说明。
当用户将计算机10安装到与外部显示器300连接的坞站200上并且将锁定机构207锁定从而保证计算机10安装在坞站200上时，EC/KBC 124检测锁定机构207处于锁定状态(步骤S1)。EC/KBC 124中断并通知BIOS程序1211锁定机构已经被锁定(步骤S2)。而且，EC/KBC 124向锁定寄存器1241写入表示锁定机构已处于锁定状态(步骤S3)。
接着，将参考图8对当外部显示器300被检测到并且将被保护的内容输出到外部显示器300上的过程的步骤进行说明。被保护的内容(或者视频源)包括通过电视调谐器120接收到的播送节目数据或者通过光盘驱动123从存储介质中播放的数据。
如果外部显示器300的电源被打开，EC/KBC 124识别外部显示器300(步骤S11)并且在外部显示器300上获得存储在EEPROM 303中的设备信息(步骤S12)。EC/KBC 124中断GPU驱动程序，并经由HCI 145向其提示获得的设备信息(步骤S13)。设备信息包括外部显示器300是否与HDCP兼容的信息。
GPU驱动程序146根据锁定寄存器1241判定锁定机构207是否处于锁定的状态(步骤S14)。如果锁定机构207处于未锁定的状态(步骤S14为否)，GPU驱动程序146停止输出视频信号。
如果锁定机构207处于锁定的状态(步骤S14中的是)，GPU驱动程序146判断外部显示器300是否与HDCP兼容(步骤S15)。如果外部显示器300与HDCP不兼容(步骤S15中的否)GPU驱动程序146结束进程。
如果外部显示器300与HDCP兼容(步骤S15中的是)，GPU驱动程序146利用存储在第一密钥ROM 116和第二密钥ROM302中的加密密钥与GPU114和外部显示器300进行通信，从而执行认证的过程(步骤S16)。
在认证过程结束之后，GPU驱动程序146允许编码器115向解码器301输出加密视频信号，从而传递视频信号(步骤S17)。
如上所述，当锁定机构207处于未锁定状态时，由于没有将视频信号输出到坞站200上，即使计算机10从坞站200上移除，仍然不会输出视频信号，这样视频信号就没有可能被复制。
接着，参考图9，对在加密视频信号输出的过程中将计算机10从坞站300上移除的过程的步骤进行说明。
当用户将锁定机构207解锁时，EC/KBC 124检测到锁定机构207处于未锁定的状态(步骤S21)。EC/KBC 124中断BIOS程序1211，并向其指示锁定机构207已经被带进未锁定的状态(步骤S22)。EC/KBC 124向锁定寄存器1241写入表示锁定机构已处于未锁定状态(步骤S23)。BIOS程序1211中断GPU驱动程序146，并经由内核141向其通知锁定机构207已经被带进未锁定的状态(步骤S24)。GPU驱动程序146经由内核141要求ACPI驱动程序147重新设置，从而GPU114上不再有时钟信号输入(步骤S25)。ACPI驱动程序147重写ACPI寄存器1131从而重新设置，使得GPU114不再有时钟输入(步骤S26)。
BIOS程序1211读取写入到ACPI寄存器1131上的设置(步骤S27)。BIOS程序1211经由北桥112指示南桥119使能输入到时钟发生器150上的时钟输入停止信号(步骤S28)。
时钟发生器150检测到时钟输入停止信号已经被使能，并且停止向GPU114输入时钟信号(步骤S29)。时钟信号输入被停止，阻止GPU114进行操作，从而使得视频信号不再从视频输出端口20A输出。
如上所述，对于正在输出的视频信号，当锁定机构207进入未锁定的状态时，会阻止视频信号输出到坞站200上。这样，由于没有输出视频信号，即使计算机10从坞站200上被移除，视频信号将没有可能被复制。
而且，GPU114可以不提供输入驱动电压，从而阻止视频信号从视频输出端口20A输出。另外，通过在视频信号输出端口20A和GPU114之间设置开关元件并且控制开关元件，阻止视频信号从视频输出端口20A输出。
如图10所示，编码器115和第一个密钥ROM 116可以不包括在GPU114内。这样，对于低速控制信号，8比特并行总线或者UART能够替代12C信号被使用。
如图10所示，如果计算机10使用外部编码器，由于其结构相较于图5中的结构具有较大的风险性，可以想见该结构也能够应用到不带坞站的情况。即，可以使用指示计算机10的机壳被打开(或者正在打开)的信号以代替拔出事件。由于用于检测个人计算机的机壳是否被打开的技术已经被大家熟知，对该技术的说明和图示将被省略。
在图5所示的结构中，提供了两条独立的I2C总线，它们可以被集成为如图11所示的一条总线。如果那样，有必要确保总线传输控制信号或者类似信号的速率足够快。
在图5中，由于坞站200原本具有产生拔出事件的锁定机构以及电路，利用锁定机构和产生拔出事件的电路可以检测笔记本个人计算机10和坞站200之间的连接已经切断。类似的，用于检测坞站200和外部显示器300之间的连接被切断的方法同样已经在标准规范中提及。在图5所示的结构中，具有作为DVI信号之一的DVI_detect信号。GPU 114检测DVI_detect信号，从而通知BIOS-ROM 121外部显示器单元已经被移除。因此，在这种情况下，同样可以进行拔出事件。
当上述计算机具有DVI连接器204并且能够输出符合DVI标准的信号，计算机可以内置HDMI连接器以代替DVI连接器从而能够输出符合DVI标准的信号。
对于本技术领域的熟练的技术人员容易实现其他的优点和修改。因此，本发明在其更广泛的各个方面不局限于本文所示和所描述的具体细节和代表性的实施例。相应地，可以进行各种修改而不背离由附后的权利要求及其等效内容限定的总体发明概念的精神和范围。

Claims (14)

1.一种信息处理设备，其特征在于，包括：
通过锁定机构要被锁定到外部单元的主体；
配置在所述主体中并产生视频信号的显示控制器；
当锁定机构处于未锁定的状态时，停止向外部单元输出由显示控制器产生的视频信号的控制部。
2.如权利要求1所述的信息处理设备，其特征在于，所述显示控制器输出加密的视频信号。
3.如权利要求2所述的信息处理设备，其特征在于，所述加密的视频信号为根据HPCP标准加密的视频信号。
4.如权利要求1所述的信息处理设备，其特征在于当锁定机构从锁定状态转变到未锁定状态时，所述控制部以从视频信号向外部单元输出的状态转变为视频信号向外部单元的输出被停止的状态的方式执行控制。
5.如权利要求1所述的信息处理设备，其特征在于，所述数字视频信号根据DVI标准或者HDMI标准被提供。
6.一种信息处理设备，其特征在于，包括：
通过锁定机构要被锁定到输出视频信号至具有基于加密密钥进行解码的解码部的外部显示单元的外部单元的主体；
设置在所述主体中并根据所述加密密钥加密产生视频信号的显示控制器；以及
当锁定机构处于未锁定状态时，停止向外部单元输出由显示控制器产生的视频信号的控制部。
7.如权利要求6所述的信息处理设备，其特征在于，所述加密的视频信号是根据HDCP标准加密的视频信号。
8.如权利要求6所述的信息处理设备，其特征在于，当锁定机构从锁定状态转变到未锁定状态时，所述控制部以从视频信号向外部单元输出的状态转变为视频信号向外部单元的输出被停止的状态的方式执行控制。
9.如权利要求8所述的信息处理设备，其特征在于，所述数字视频信号根据DVI标准或HDMI标准被提供。
10.一种视频信号输出控制方法，用于通过锁定机构要被锁定到外部单元的信息处理设备中，其特征在于，该视频信号输出控制方法包括：
检测所述锁定机构的状态；以及
当所述锁定机构处于未锁定的状态时，停止向所述外部单元输出所述视频信号。
11.如权利要求10所述的视频信号输出控制方法其特征在于，所述视频信号经过加密的。
12.如权利要求11所述的视频信号输出控制方法，其特征在于，所述加密的视频信号是根据HDCP标准进行加密的视频信号。
13.如权利要求10所述的视频信号输出控制方法，其特征在于，所述视频信号根据DVI标准或者HDMI标准被提供。
14.如权利要求10所述的视频信号输出控制方法，其特征在于，当锁定机构从锁定状态转变到未锁定的状态时，视频信号向外部单元输出的状态将转变为视频信号向外部单元的输出被停止的状态。
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