[實用新型]圖像鏈路加密、解密裝置及圖像鏈路加密傳輸系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420370865.2
• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN204145671U
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬士超
• 申請（專利權(quán)）人: 雷歐尼斯（北京）信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: H04N19/46
• 分類號: H04N19/46;H04N19/176;H04N19/436;H04N19/15
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇;李科

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及圖像處理和信息安全技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，本實用新型涉及一種圖像鏈路加密、解密裝置及圖像鏈路加密傳輸系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

在目前的市場上，HDCP是一種常用的圖像鏈路加密方法。圖1示出了HDCP技術(shù)的原理，參考圖1所示，HDCP技術(shù)中，在發(fā)送之前先做密文握手，如果握手不成功，則不發(fā)送圖像信號；如果握手成功，則發(fā)送明文圖像信號。HDCP技術(shù)實現(xiàn)上較為簡單，但其圖像數(shù)據(jù)在傳輸層中永遠(yuǎn)是明文傳輸?shù)模苋菀妆唤孬@，因此安全性較低。?

現(xiàn)有的另一種加密方法是DCI規(guī)范中所采用的方法，其加密的原理是在傳輸層對傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)進(jìn)行AES128加密。圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的基于DCI規(guī)范的圖像加密傳輸方案。在發(fā)送方，圖像解碼輸出單元直接連接AES128加密單元，這樣，圖像幀直接輸出到AES128加密單元中進(jìn)行加密，然后再通過傳輸層傳輸?shù)浇邮辗健Ｔ诮邮辗剑瑘D像幀由AES128解密單元進(jìn)行解密，然后，解密后的圖像幀被直接輸出至顯示單元進(jìn)行顯示。該方案中，數(shù)據(jù)在傳輸層中總是實時加密的，接收方只有在接收到發(fā)送方傳遞過來的解密密鑰后，才能正確的解出圖像，因此安全性很高。然而，現(xiàn)有的基于DCI規(guī)范的鏈路加密技術(shù)需要對解碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行串行采樣加密處理，其處理能力受限于用于對數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣加密處理的FPGA的處理能力，難以適應(yīng)UHD圖像加密的要求。?

UHD是(Ultra?High?Definition)的簡寫，代表“超高清”,是HD(High?Definition高清)、Full?HD(全高清)的下一代技術(shù)。國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布的“超高清UHD”標(biāo)準(zhǔn)的建議，將屏幕的物理分辨率達(dá)到3840×2160(4K×2K)及以上的顯示稱之為超高清，以4K?UHD為例，4K?UHD是普通FullHD(1920X1080)寬高的各兩倍，面積的四倍。目前UHD有兩個標(biāo)準(zhǔn)，分別為4K(分辨率達(dá)到3840x2160)與8K(分辨率達(dá)到7680X4320)。?

對于現(xiàn)有的DCI規(guī)范的加密技術(shù)，如果需要處理2K(2048x1080)分辨率傳輸YUV4:2:212bit，30幀的圖像數(shù)據(jù)流，則每秒的數(shù)據(jù)量為1.32Gbit/s；而以4K(3840x2160)分辨率傳輸YUV4:2:210bit，30幀的圖像數(shù)據(jù)流時，則每秒的數(shù)據(jù)量為4.98Gbit/s。以目前的技術(shù)，目前主流的FPGA的時鐘頻率一般在200-300MHz之間，同一時間能夠處理8Bit數(shù)據(jù)，這一級別的FPGA實現(xiàn)的現(xiàn)有的AES加密模塊每秒能處理1.6G-2.4Gbits的數(shù)據(jù)，2K已是基于通用FPGA的現(xiàn)有AES加密模塊能處理的極限。當(dāng)需要實現(xiàn)UHD4K/8K時，基于通用FPGA的現(xiàn)有AES加密模塊已不適用，只能使用成本更高的高速FPGA或其它芯片，這將顯著地增加圖像鏈路加密、解密裝置的成本。?

因此，當(dāng)前迫切需要一種安全、低成本，且適用于每秒數(shù)據(jù)量更大的數(shù)據(jù)流(例如UHD圖像數(shù)據(jù)流)的圖像鏈路加密傳輸解決方案。?

實用新型內(nèi)容

因此，本實用新型的任務(wù)是提供一種安全、低成本，且適用于每秒數(shù)據(jù)量更大的數(shù)據(jù)流(例如UHD圖像數(shù)據(jù)流)的圖像鏈路加密傳輸解決方案。?

本實用新型提供了一種圖像鏈路加密裝置，其中，包括：內(nèi)存緩沖器、分塊讀寫單元、整幀讀取單元和并行加密單元，所述并行加密單元通過所述分塊讀寫單元連接所述內(nèi)存緩沖器，所述整幀讀取單元連接所述內(nèi)存緩沖器；?

所述內(nèi)存緩沖器用于接收和緩存圖像幀，并且緩存所述圖像幀的地址區(qū)域被劃分為至少兩個地址塊；?

所述分塊讀寫單元用于分別對所述至少兩個地址塊進(jìn)行讀寫；?

所述并行加密單元用于對從所述至少兩個地址塊讀入的數(shù)據(jù)進(jìn)行并行加密，并將加密后的數(shù)據(jù)分別寫入相應(yīng)的地址塊；?

所述整幀讀取單元用于讀取所述內(nèi)存緩沖器中緩存所述圖像幀的地址區(qū)域并輸出加密后的整幀圖像。?

其中，所述分塊讀寫單元提供至少兩個用于連接所述并行加密單元的輸入輸出接口，并且所述輸入輸出接口與所述地址塊一一對應(yīng)。?

其中，所述并行加密單元包括至少兩個子加密單元，每個子加密單元與所述分塊讀寫單元的一個所述輸入輸出接口連接，并且該子加密單元的?加密處理能力與所述輸入輸出接口所對應(yīng)地址塊的圖像幀分塊尺寸相適配。?