2024年4月16日发(作者：)

HDMI接口与HDMI协议

什么是HDMI接口？

HDMI的英文全称是“High Definition Multimedia”，中文的意思是高清晰度

多媒体接口。HDMI接口可以提供高达5Gbps的数据传输带宽，可以传送无压

缩的音频信号及高分辨率视频信号。同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数

转换，可以保证最高质量的影音信号传送。应用HDMI的好处是：只需要一条

HDMI线，便可以同时传送影音信号，而不像现在需要多条线材来连接；同时，

由于无线进行数/模或者模/数转换，能取得更高的音频和视频传输质量。对消费

者而言，HDMI技术不仅能提供清晰的画质，而且由于音频/视频采用同一电缆 ，

大大简化了家庭影院系统的安装。

2002年的4月，日立、松下、飞利浦、Silicon Image、索尼、汤姆逊、东

芝共7家公司成立了HDMI组织开始制定新的专用于数字视频/音频传输标准。

2002年岁末，高清晰数字多媒体接口(High-definition Digital Multimedia

Interface)HDMI 1.0标准颁布。HDMI在针脚上和DVI兼容，只是采用了不同的

封装。与DVI相比，HDMI可以传输数字音频信号，并增加了对HDCP的支持，

同时提供了更好的DDC可选功能。HDMI支持5Gbps的数据传输率，最远可传

输15米，足以应付一个1080p的视频和一个8声道的音频信号。而因为一个

1080p的视频和一个8声道的音频信号需求少于4GB/s，因此HDMI还有很大

余量。这允许它可以用一个电缆分别连接DVD播放器，接收器和PRR。此外

HDMI支持EDID、DDC2B，因此具有HDMI的设备具有“即插即用”的特点，信

号源和显示设备之间会自动进行“协商”，自动选择最合适的视频/音频格式。

传统的AV复合和色差接口都需要独立分开音频和视频数据线来传输信号，

同为数字接口的DVI接口则并不支持音频传输，目前唯有HDMI具备了在一条

数据线上同时传送影音信号的能力，因此人们也习惯把HDMI称为“高清一线通”。

什么是HDCP协议？

HDCP是High-bandwidth Digital Content Protection的缩写，中文可称作

“HDCP数字内容保护”。HDCP技术是由好莱坞与半导体界巨人Intel合作发开，

它可以实际运用在显卡、DVD播放机等传输端，以及显示器、电视机、投影机

的接收端之间。是高清电影、电视节目的重要反盗版技术，不支持HDCP协议

的显示器无法正常播放有版权的高清节目。

DVD之后的高清电影节目采用了HDCP和AACS反盗版技术，蓝光和HD

DVD都使用了这种反盗版技术，高清电视（HDTV）也会使用。使用了HDCP

和AACS反盗版技术后电影节目只能在支持HDCP的设备上正常播放，否则只

能看到黑屏显示或者低画质显示（清晰度大约只有正常的四分之一），也就便失

去了高清的价值。其中AACS是加密技术，同时被用在HD DVD和蓝光光盘当

中，保护光盘中的视频内容无法正常复制出来在其它地方播放。

而HDCP协议是用来防止视频内容在传输的过程被完整的复制下来。这种

技术并不是让数字讯号无法被不合法的录制下来，而是将数字讯号进行加密，让

不合法的录制方法，无法达到原有的高分辨率画质。例如蓝光影碟机在播放高清

碟片时无法同时录下清晰的节目，在计算机上播放碟片时无法清晰的录制显示器

上的节目。HDCP从始到终都保护视频信号，也就是说整套播放系统中每一个环

节都必须支持HDCP协议，如果显示器不支持HDCP协议，那么就无法正常播

放高清节目，只能看到黑屏或者低画质的节目。要支持HDCP协议，必须使用

DVI、HDMI等数字视频接口，传统的VGA等模拟信号接口无法支持HDCP协

议。当使用VGA等模拟信号接口时，画面就会下降成为低画质，或者提示无法

播放，从而失去高清的意义，防止了盗版。需要说明的是，HDMI接口内嵌了

HDCP协议，带有HDMI接口的显示器都支持HDCP协议。但是并不是带DVI

接口的液晶显示器都支持HDCP协议，必须经过带有相应硬件芯片，通过认证

的显示器才行。

在电脑平台上受到HDCP技术保护的数据内容在输出时会由操作系统中的

COPP驱动(认证输出保护协议)首先验证显卡，只有合法的显卡才能实现内容输

出，随后要认证显示设备的密钥，只有符合HDCP要求的设备才可以最终显示

显卡传送来的内容。HDCP传输过程中，发送端和接受端都存储一个可用密钥集，

这些密钥都是秘密存储，发送端和接受端都根据密钥进行加密解密运算，这样的

运算中还要加入一个特别的值KSV(视频加密密钥)。同时HDCP的每个设备会

有一个唯一的KSV序列号，发送端和接受端的密码处理单元会核对对方的KSV

值，以确保连接是合法的。HDCP的加密过程会对每个像素进行处理，使得画面

变得毫无规律、无法识别，只有确认同步后的发送端和接受端才可能进行逆向处

理，完成数据的还原。在解密过程中，HDCP系统会每2秒中进行一次连接确

认，同时每128帧画面进行一次发送端和接受端同步识别码，确保连接的同步。

为了应对密钥泄漏的情况，HDCP特别建立了“撤销密钥”机制。每个设备的密钥

集KSV值都是唯一的，HDCP系统会在收到KSV值后在撤销列表中进行比较和

查找，出现在列表中的KSV将被认做非法，导致认证过程的失败。这里的撤销

密钥列表将包含在HDCP对应的多媒体数据中并将自动更新。

可见要想在计算机上播放有版权的高清节目，不论是HDTV、蓝光还是HD

DVD碟片，都要求显示器和显卡支持HDCP协议。不过厂商要为产品打上HDCP