HDMI視頻信息泄漏抑制電路的設(shè)計技術(shù)研究.pdf

1、計算機視頻信息電磁泄漏的抑制是計算機TEMPEST技術(shù)的重要研究內(nèi)容，隨著顯示技術(shù)的不斷發(fā)展，HDMI已成為計算機顯示系統(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，本文針對此途徑設(shè)計了信號處理電路，對其中的高速視頻信號進行抑制算法的處理，以防止視頻信息被截獲竊取。
　　經(jīng)典的數(shù)字視頻接口的隨機置亂技術(shù)利用通信中的擴譜原理，在數(shù)字視頻信號中加入偽隨機噪聲來擴展數(shù)字視頻信號的頻譜包絡(luò)，使視頻截獲接收

2、機無法捕獲一個完整的包絡(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，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，隨機置亂技術(shù)對圖像質(zhì)量的影響令高清晰顯示失去了原有的意義。
　　本文通過對HDMI1.3標準協(xié)議的研究，發(fā)現(xiàn)其傳輸系統(tǒng)增加了對30位、36位、48位高色深視頻的支持，高色深使得每個像素需要更多的比特位來量化表示，而對于現(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數(shù)據(jù)的同時來實現(xiàn)偽隨機噪聲的加入。
　　利用所設(shè)計的信號處理電路將普通色深視頻源發(fā)送的24位/像素的視頻擴展成36位/像素的高色深視頻，把隨機置亂中在每個子像素8位二進制數(shù)據(jù)的幾個低重要位置入偽隨機序列的方式，改進為在低重要位后擴展4位，置入偽隨機序列，經(jīng)過三個通道擴展使視頻變成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，接收器僅會輸出每個通道的高8位，這種兼容機制自動提取了原始的視頻信號，忽略了所加入的偽隨機序列，因此可以實現(xiàn)加入偽隨機噪聲的同時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實施方案，對其可行性進行了分析，并使用高速數(shù)字電路方法設(shè)計了PCB電路，對其進行了SI、PI的仿真以確保高速信號的質(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PCB能夠?qū)崿F(xiàn)1920?1080p@