6.1.9. HDCP 1.4 RXのアーキテクチャー

HDMI Intel® FPGA IPユーザーガイド

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日付 12/04/2023

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6.1.9. HDCP 1.4 RXのアーキテクチャー

HDCP 1.4レシーバーブロックでは、接続しているHDCP 1.4デバイスからの保護されているビデオおよび補助データを復号化します。HDCP 1.4レシーバーブロックの構造レイヤーは、HDCP 1.4トランスミッター・ブロックと同じです。

図 55. HDCP 1.4 RX IPのアーキテクチャー・ブロック図

HDCP 1.4 RXコアは完全な自律型です。HDMIアプリケーションの場合、トランスミッターでI²Cプロトコルをサポートする標準DDCインターフェイスを使用して、HDCP 1.4 RXコアを駆動します。HDCPレジスターポート ( Avalon®メモリーマップド・インターフェイス) を介してIPを駆動するには、外部のI²Cスレーブが必要です。

HDCP仕様の要件により、HDCP 2.3 RXコアをDCP発行のプロダクション・キー、つまりDevice Private Keys (Bkeys) とKey Selection Vector (Bksv) でプログラムする必要があります。IPは、HDCP Keyポートを介してコアの外部にあるオンチップメモリーからキーを取得します。オンチップメモリーでは、次の表に示す配置でキーデータを格納する必要があります。

表 55. HDCP 1.4 RX Keyポートのアドレス指定
アドレス	コンテンツ
6'h28	{16’d0, Bksv[39:0]}
6'h27	Bkeys39[55:0]
6'h26	Bkeys38[55:0]
...	...
6'h01	Bkeys01[55:0]
6'h00	Bkeys00[55:0]

ビデオストリームおよび補助レイヤーでは、ビデオおよび補助データ入力ポートを介してオーディオおよびビデオコンテンツを受信し、複合化操作を実行します。ビデオストリームおよび補助レイヤーでは、HDMI IPによって提供される暗号化ステータス信号 (ESS) を検出し、フレームを複合化するタイミングを決定します。

HDCP 1.4 RXコアをリピーター・アップストリーム・インターフェイスとして実装するには、IPで特定の情報 (KSVリストや Bstatus など) をアップストリーム・トランスミッターに伝播し、SHA-1ハッシュ・ダイジェストに使用する必要があります。リピーターのダウンストリーム・インターフェイス (TX) では、リピーター・メッセージ・ポート ( Avalon®メモリーマップド・インターフェイス) を使用してこの情報を提供する必要があります。同じクロックソースを使用して、HDCPレジスターポートとリピーター・メッセージ・ポートのクロックを駆動することができます。

次の表で定義されているRXレジスターのマッピングは、HDCP仕様で定義されているHDCP 1.4レシーバーのアドレス空間に相当します。

表 56. HDCP 1.4 RXレジスターのマッピング
アドレス	レジスター	R/W	リセット	ビット	ビット名	詳細
0x00	`BKSV0`	RO	-	7:0	—	HDCPレシーバーKSVのビット [7:0]
0x01	`BKSV1`		-	7:0		HDCPレシーバーKSVのビット [15:8]
0x02	`BKSV2`		-	7:0		HDCPレシーバーKSVのビット [23:16]
0x03	`BKSV3`		-	7:0		HDCPレシーバーKSVのビット [31:24]
0x04	`BKSV4`		-	7:0		HDCPレシーバーKSVのビット [39:32]
0x05-0x07	Rsvd	RO	0x00	7:0	—	予約済み。すべてのバイトは0x00として読み出されます。
0x08	`RI_PRIME0`	RO	0x00	7:0	—	リンク検証応答。Ri’のビット [7:0]
0x09	`RI_PRIME1`	RO	0x00	7:0	—	リンク検証応答。Ri’のビット [15:8]
0x0A	`PJ_PRIME`	RO	0x00	7:0	—	予約済み。すべてのバイトは0x00として読み出されます。
0x0B – 0x0F	Rsvd	RO	0x00	7:0	—	予約済み。すべてのバイトは0x00として読み出されます。
0x10	`AKSV0`	WO	0x00	7:0	—	HDCPトランスミッターKSVのビット [7:0]
0x11	`AKSV1`		0x00	7:0		HDCPトランスミッターKSVのビット [15:8]
0x12	`AKSV2`		0x00	7:0		HDCPトランスミッターKSVのビット [23:16]
0x13	`AKSV3`		0x00	7:0		HDCPトランスミッターKSVのビット [31:24]
0x14	`AKSV4`		0x00	7:0		HDCPトランスミッターKSVのビット [39:32]
0x15	`AINFO`	WO	0x00	7:0	—	予約済み
0x16 – 0x17	Rsvd	RO	0x00	7:0	—	予約済み。すべてのバイトは0x00として読み出されます。
0x18	`AN0`	WO	0x00	7:0	—	HDCPセッション乱数Anのビット [7:0]
0x19	`AN1`		0x00	7:0		HDCPセッション乱数Anのビット [15:8]
0x1A	`AN2`		0x00	7:0		HDCPセッション乱数Anのビット [23:16]
0x1B	`AN3`		0x00	7:0		HDCPセッション乱数Anのビット [31:24]
0x1C	`AN4`		0x00	7:0		HDCPセッション乱数Anのビット [39:32]
0x1D	`AN5`		0x00	7:0		HDCPセッション乱数Anのビット [47:40]
0x1E	`AN6`		0x00	7:0		HDCPセッション乱数Anのビット [55:48]
0x1F	`AN7`		0x00	7:0		HDCPセッション乱数Anのビット [63:56]
0x20	`V_PRIME_H0_0`	RO	0x00	7:0	—	SHA-1ハッシュ値のH0部分で、認証プロトコルHDCPリピーターで使用されます。H0値のビット [7:0]。
0x21	`V_PRIME_H0_1`		0x00	7:0		H0値のビット [15:8]
0x22	`V_PRIME_H0_2`		0x00	7:0		H0値のビット [23:16]
0x23	`V_PRIME_H0_3`		0x00	7:0		H0値のビット [31:24]
0x24	`V_PRIME_H1_0`	RO	0x00	7:0	—	SHA-1ハッシュ値のH1部分で、認証プロトコルHDCPリピーターで使用されます。H1値のビット [7:0]。
0x25	`V_PRIME_H1_1`		0x00	7:0		H1値のビット [15:8]
0x26	`V_PRIME_H1_2`		0x00	7:0		H1値のビット [23:16]
0x27	`V_PRIME_H1_3`		0x00	7:0		H1値のビット [31:24]
0x28	`V_PRIME_H2_0`	RO	0x00	7:0	`-`	SHA-1ハッシュ値のH2部分で、認証プロトコルHDCPリピーターで使用されます。H2値のビット [7:0]。
0x29	`V_PRIME_H2_1`		0x00	7:0		H2値のビット [15:8]
0x2A	`V_PRIME_H2_2`		0x00	7:0		H2値のビット [23:16]
0x2B	`V_PRIME_H2_3`		0x00	7:0		H2値のビット [31:24]
0x2C	`V_PRIME_H3_0`	RO	0x00	7:0	—	SHA-1ハッシュ値のH3部分で、認証プロトコルHDCPリピーターで使用されます。H3値のビット [7:0]。
0x2D	`V_PRIME_H3_1`		0x00	7:0		H3値のビット [15:8]
0x2E	`V_PRIME_H3_2`		0x00	7:0		H3値のビット [23:16]
0x2F	`V_PRIME_H3_3`		0x00	7:0		H3値のビット [31:24]
0x30	`V_PRIME_H4_0`	RO	0x00	7:0	—	SHA-1ハッシュ値のH4部分で、認証プロトコルHDCPリピーターで使用されます。H4値のビット [7:0]。
0x31	`V_PRIME_H4_1`		0x00	7:0		H4値のビット [15:8]
0x32	`V_PRIME_H4_2`		0x00	7:0		H4値のビット [23:16]
0x33	`V_PRIME_H4_3`		0x00	7:0		H4値のビット [31:24]
0x34 – 0x3F	Rsvd	RO	0x00	7:0	—	予約済み。すべてのバイトは00として読み出されます。
0x40	`BCAPS`	RO	0x00	7	`HDMI_RESERVED`	0 = レシーバーはHDMIのサポートに対応していない 1 = レシーバーはHDMIのサポートに対応している
				6	`REPEATER`	HDCPリピーター機能 0 = レシーバーはリピーターではない 1 = レシーバーはリピーターである
				5	`READY`	KSV FIFOのレディー。1に設定されると、レシーバーでは接続KSVリストの作成、検証値V' の計算が終了しています。この値は、V' の計算時は常に0です。
				4	`FAST`	このビットは0として読み出されます。
				3:2	`Reserved`	このビットは0として読み出されます。
				1	`FEATURES_1_1`	予約済み。このビットは0として読み出されます。
				0	`FAST_` `REAUTHENTICATION`	このビットは1として読み出されます。
0x41	`BSTATUS0`	RO	0x00	7	`MAX_DEVS_` `EXCEEDED`	トポロジー・エラー・インジケーター。1に設定されている場合は、127を超えるダウンストリーム・デバイス、またはKSV FIFOを超える容量が接続されています。
0x41	`BSTATUS0`		0x00	6:0	`DEVICE_COUNT`	接続されているダウンストリーム・デバイスの総数。HDCPレシーバーの場合は常に0です。このカウントには、HDCPリピーター自体は含まれず、HDCPリピーターのダウンストリームにあるダウンストリーム・デバイスのみが含まれます。
0x42	`BSTATUS1`		0x00	7:6	`Rsvd`	このビットは0として読み出されます。
				5	`HDMI_RESERVED_2`	今後のHDMIでの使用に予約されています。
				4	`HDMI_MODE`	HDMIモード。1に設定されている場合は、HDCPレシーバーはDVIモードからHDMIモードに移行しています。
				3	`MAX_CASCADE_EXCEEDED`	トポロジー・エラー・インジケーター。1に設定されている場合は、7レベルを超えるビデオリピーターがカスケードされています。
				2:0	`DEPTH`	3ビットのリピーターカスケード深度。この値は、接続トポロジーで接続されるレベル数を示します。
0x43	`KSV_FIFO`	RO	0x00	7:0	`-`	キー選択ベクトルFIFO。これを使用して、HDCPリピーターからダウンストリームのKSVを引き込みます。
0x44 – 0xBF	Rsvd	RO	0x00	7:0	`-`	予約済み。すべてのバイトは0x00として読み出されます。
0xC0 – 0x100	`DBG`	RW	0x00	7:0	`-`	実装固有のデバッグレジスター

表 57. HDCP 1.4 RXリピーターレジスターのマッピング
アドレス	レジスター	R/W	リセット	ビット	ビット名	詳細
0x00	`RPT_KSV_LIST`	WO	0x00000000	31:8	Reserved	予約済み
0x00	`RPT_KSV_LIST`	WO	0x00000000	7:0	`KSV_LIST`	KSVリストのバイト書き込み (ビッグ・エンディアン順)
0x01	`RPT_BSTATUS`	RW	0x00000000	31:19	Reserved	予約済み
				18	`REQUEST`	読み取り専用。コアでアサートすることで、`KSV_LIST` と `BSTATUS` を要求します。これは通常、接続アップストリームで再認証がトリガーされると発生します。`REQUEST` がアサートされると、`READY` もアサートされることに注意してください。
				17	`READY`	読み取り専用。コアでアサートし、`KSV_LIST` および `BSTATUS` が処理されていることを示します。このビットのアサート後に、`KSV_LIST` および `BSTATUS` を書き込みます。
				16	`VALID`	`KSV_LIST` および `BSTATUS` が書き込まれると1に設定されます。`KSV_LIST` および `BSTATUS` が読み出されると、コアによってセルフクリアされます。
				15:0	`BSTATUS`	[15:12]: 予約済み [11]: `MAX_CASCADE_EXCEEDED` [10:8]: `DEPTH` [7]: `MAX_DEVS_EXCEEDED` [6:0]: `DEVICE_COUNT`
0x02	`RPT_MISC`	RW	–	31:1	Reserved	予約済み
0x02	`RPT_MISC`	RW	–	0	`REPEATER`	ダウンストリームが接続されていない場合、または接続ダウンストリームがHDCP 1.4に対応していない場合に0に設定されます。これは、レシーバーIPコアはエンドポイント・レシーバーであり、リピーターではないことを意味します。接続ダウンストリームがHDCPに対応している場合は1に設定されます。

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