HDMI視頻信息泄漏抑制電路的設(shè)計(jì)技術(shù)研究.pdf

1、計(jì)算機(jī)視頻信息電磁泄漏的抑制是計(jì)算機(jī)TEMPEST技術(shù)的重要研究?jī)?nèi)容，隨著顯示技術(shù)的不斷發(fā)展，HDMI已成為計(jì)算機(jī)顯示系統(tǒng)中廣泛使用的數(shù)字視頻接口，其中高速的HDMI線纜是數(shù)字視頻信息泄漏的主要途徑，本文針對(duì)此途徑設(shè)計(jì)了信號(hào)處理電路，對(duì)其中的高速視頻信號(hào)進(jìn)行抑制算法的處理，以防止視頻信息被截獲竊取。
　　經(jīng)典的數(shù)字視頻接口的隨機(jī)置亂技術(shù)利用通信中的擴(kuò)譜原理，在數(shù)字視頻信號(hào)中加入偽隨機(jī)噪聲來擴(kuò)展數(shù)字視頻信號(hào)的頻譜包絡(luò)，使視頻截獲接收

2、機(jī)無法捕獲一個(gè)完整的包絡(luò)，來抑制數(shù)字視頻信息的泄漏。然而這種技術(shù)在獲得抑制效果的同時(shí)，也降低了視頻圖像的顯示質(zhì)量，高清晰數(shù)字視頻接口HDMI的使用是為了獲得更高質(zhì)量的圖像顯示，隨機(jī)置亂技術(shù)對(duì)圖像質(zhì)量的影響令高清晰顯示失去了原有的意義。
　　本文通過對(duì)HDMI1.3標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的研究，發(fā)現(xiàn)其傳輸系統(tǒng)增加了對(duì)30位、36位、48位高色深視頻的支持，高色深使得每個(gè)像素需要更多的比特位來量化表示，而對(duì)于現(xiàn)階段仍在廣泛使用的24位色深的視頻源和

3、顯示面板，這部分高色深所增加的帶寬可認(rèn)為是冗余的，本文提出的冗余色深置亂就是利用了這部分帶寬，在不影響原有視頻像素?cái)?shù)據(jù)的同時(shí)來實(shí)現(xiàn)偽隨機(jī)噪聲的加入。
　　利用所設(shè)計(jì)的信號(hào)處理電路將普通色深視頻源發(fā)送的24位/像素的視頻擴(kuò)展成36位/像素的高色深視頻，把隨機(jī)置亂中在每個(gè)子像素8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)的幾個(gè)低重要位置入偽隨機(jī)序列的方式，改進(jìn)為在低重要位后擴(kuò)展4位，置入偽隨機(jī)序列，經(jīng)過三個(gè)通道擴(kuò)展使視頻變成36位色深的視頻。而在顯示器的HDMI接

4、收器中，為了兼容普通的24位色深的顯示面板，接收器僅會(huì)輸出每個(gè)通道的高8位，這種兼容機(jī)制自動(dòng)提取了原始的視頻信號(hào)，忽略了所加入的偽隨機(jī)序列，因此可以實(shí)現(xiàn)加入偽隨機(jī)噪聲的同時(shí)保持原有的圖像顯示質(zhì)量。
　　本文給出了冗余色深置亂的詳細(xì)實(shí)施方案，對(duì)其可行性進(jìn)行了分析，并使用高速數(shù)字電路方法設(shè)計(jì)了PCB電路，對(duì)其進(jìn)行了SI、PI的仿真以確保高速信號(hào)的質(zhì)量和電源的穩(wěn)定供應(yīng)，最終完成了硬件電路的制作。所設(shè)計(jì)PCB能夠?qū)崿F(xiàn)1920?1080p@