HDCP Nedir? Nasıl Çalışır?

Bu yazımızda online VoD servisleri tarafından sıkça kullanılan dijital içerik koruma sistemi HDCP teknolojisinden bahsedeceğiz.

Hatırlarsanız geçtiğimiz günlerde yayın hayatına başlayan Exxen platformunda içerikleri izlemek isteyen bazı seyirciler birtakım problemler yaşamışlardı. Aslında bunun nedeni birçok online yayın platformunda da kullanılan içerik koruma sistemi HDCP. Örneğin bu korumaya sahip herhangi bir serviste içerikleri izlerken ekran görüntüsü alamazsınız ve videosunu kaydedemezsiniz.

Bu özelliğin çalışması için ise adından da anlayabileceğiniz üzere HDMI, DisplayPort veya DVI gibi görüntü verilerini dijital olarak aktaran bağlantı yollarını kullanmalısınız. Bu yazımızda, bütün bu dijital arabirimlerde kullanılan koruma sistemi HDCP hakkında merak ettiğiniz tüm soruların cevabını bulacaksınız.

Dijital ve Analog Sinyal Farkı

HDCP’nin ne olduğunu daha iyi anlamak için öncesinde dijital sinyaller ile analog sinyallerin farkına göz atmamız gerekiyor.

Aslında bilgisayar ve görüntü sistemlerinde digit (sayı) kelimesinden gelme dijital (sayısal) ve analog olmak üzere iki sinyal bulunuyor. Biz burada görüntüleme cihazlarındaki analog ve dijital sinyallerden bahsedeceğiz. Kablolar yoluyla iletilen bu sinyallerde kullanılan bağlantı biçimine ve cihaza bağlı olarak sinyalin şekli değişir.

Analog, iletilen verilerin elektriğe dönüştüğü ensada şekillerde akım, frekans veya voltajın çeşitli işlemlerden geçirilerek aktarılmasına denilir. Analog sinyallerde örneğin iletilen veri ses ise, şiddetine bağlı olarak gerilim sürekli değişir. Böylece sanal ortamda bulunan veriler elektriksel olarak gerçek dünyamızda karşılık bulmuş olur. Analog sinyaller çevresel etkenlere bağlı olarak bozulmaya uğrayabilirler. Aynı zamanda yapısı gereği veriyi etkileyen kaçınılmaz bir gürültü değerine sahiptirler.

Dijital sinyallerde ise bilgisayar dünyasına yabancı değilseniz, verilerin tamamı ikili sayı (binary) yani 1 ve 0’ların karşılığı olan sinyaller halinde iletilir. Boolean mantığına göre doğru ve yanlış anlamına gelen bu iki sayıdan 0 olan toprak veya 0 volt, diğeri ise besleme voltajı olarak bilinir. İkili sinyaller ise boyut olarak 1 bit olarak ifade edilir. Bu şekilde veriler sayısal olarak daha sağlıklı bir şekilde, gürültü minimum halde veriyi etkilemeden iletilir.

Günümüzde kullanılan görüntü portlarının bazıları analog sinyalleri kullanırken, bazıları ise dijital sinyalleri kullanıyor. En bilinen analog portların başında VGA gelirken, en bilinen dijital görüntü portlarının başında ise HDMI geliyor.

Görüntü portlarının türlerine değinecek olursak;

• VGA (Video Graphics Array / Video Grafik Dizisi): IBM tarafından ilk kez 1988 yılında piyasaya sürülen 15-pin D-Sub, analog bir video aktarım bağlantı yöntemidir. Aynı zamanda VGA, 640×480 görüntüyü de ifade ediyor. Her ne kadar piyasaya çok uzun bir zaman önce çıkmış olsa da, bundan bir 7-8 sene öncesine kadar oldukça popüler ve yaygın bir bağlantı yöntemiydi. Zaman içerisinde gelişen teknolojiye ayak uyduramayıp yetersiz kalmasından ötürü DVI ve HDMI gibi çeşitli alternatifleri geliştirilmiştir.
• DVI (Digital Visual Interface) : 1999 yılının Nisan ayında piyasaya sunulan, Digital Display Working Group tarafından geliştirilmiş yeni görüntü aktarım standardı DVI, aslında yetersiz kalan VGA görüntü standardının yerini alması için geliştirildi. Sıkıştırılmamış ham veriyi iletmek üzere dizayn edilen bu bağlantı noktası; DVI-A (yalnızca analog), DVI-D (yalnızca dijital), DVI-I (hem dijital hem analog) olmak üzere 3 ana şekilde birbirinden ayrılır. Eski VGA çözünürlüğü de desteklemesi ve esnek yapısı sayesinde hızlı bir şekilde dünya çapında kabul görmüş bir bağlantı şeklidir. Günümüzde ise halen kullanılan bir bağlantı noktası olduğunu söyleyebiliriz. Single link olarak 3,96 Gbit/s, dual link olarak da 7,92 Gbit/s veri aktarımını destekler. Buna göre sunduğu en yüksek kalitede görüntü, dual link dijital bağlantıda 2560×1600 60 Hz’dir.
• HDMI (High Definition Multimedia Interface): Birçok endüstri lideri şirketten oluşan HDMI Founders ve HDMI Forum tarafından geliştirilen bu bağlantı standardı tamamen dijital sinyalleri kullanır. Sıkıştırılmamış görüntü ve sıkıştırılan/sıkıştırılmayan ses verileri HDMI kablosu yardımıyla çeşitli görüntüleme cihazlarına iletilebilir. VGA ve yerini alan DVI standardına göre çok daha yeni bir standart olan HDMI, veri iletiminde CEA-861 sinyallerini kullanır. DVI tarafından da aynı sinyaller kullanıldığından DVI to HDMI adaptörlerinin elektriksel olarak kayıpsız bir şekilde uyumlu olduğunu söyleyebiliriz. HDMI 2.1 sürümü an itibariyle 48 Gbit/s kadar veri aktarımını destekler. Sunabildiği en yüksek kalitede görüntü, bant genişliğine bağlı olarak değişebilir.
• DisplayPort: Vesa tarafından 2008 yılında VGA, DVI ve FPD-Link yerine kullanılmak üzere geliştirilen DisplayPort günümüzde en çok tercih edilen bağlantı noktalarından birisi. Diğer bağlantı noktalarıyla dönüştürücü yardımıyla geriye dönük olmasıyla da öne çıkıyor. Diğer dijital görüntü ve ses aktarım bağlantılarından farklı olarak DisplayPort’ta iletilecek olan veri, ağ ve PCI-Express gibi teknolojilerde kullanılan paketleme mantığıyla hedefe aktarılıyor. Bu sayede daha az pin kullanılarak daha yüksek çözünürlükler desteklenebiliyor. Günümüzde mobilitenin önemli olduğu yerlerde Mini-DisplayPort bağlantı noktaları bu sebeple oldukça sık kullanılıyor.

HDCP Nedir, Ne Amaçla Kullanılır?

Birçok medya platformunda, video içerik servisleri tarafından kullanılan dijital içerik koruma yöntemleri arasında en çok tercih edileni ise High Bandwith Digital Content Protection/Yüksek Tanımlı İçerik Koruması yani kısaca HDCP adını verdiğimiz bir yöntem.

Intel tarafından geliştirilen bu içerik koruma sistemini basitçe açıklayacak olursak, temelde çalışma mantığı şifreleme ve şifre çözmeye dayanır. HDCP kullanılarak şifrelenen bir içerik, izinsiz cihazlarda veya içerik kopyalama amacıyla dizayn edilen özel görüntü kartlarında işlenemez. Bu nedenle veriler alıcı cihaza iletilmeden önce alıcı cihazın HDCP lisanslı olup olmadığı kontrol ediliyor. Eğer hedef cihaz HDCP cihazına sahipse anahtar değişim mantığıyla ilgili içerik görüntüleniyor. Bunu birbirini tanıyan ve aynı dili konuşan iki kişinin el sıkışmasına benzetebiliriz.

Üreticiler tarafından üretilen bir görüntüleme cihazının HDCP lisansına sahip olabilmesi için Intel’in yan kuruluşu olan Digital Content Protection LLC’ye bir patent ve birtakım lisans ücretlerini ödemesi gerekiyor. Ek olarak birtakım kurallara da uyulması gerekiyor üreticiler tarafından. Örneğin, cihaz üreticisi içerik kopyalamaya müsade edecek şekilde ürününü dizayn edemez ve içerik koruma gereksinimlerini ortadan kaldırmaya çalışamaz.

Üreticilerin bir kısmı mesafeli dursa da, birçoğu bu kuralları ve lisans ücretini kabul edip HDCP desteğini sunuyor. Yine de her görüntüleme cihazı HDCP desteğine bu gibi nedenlerden ötürü sahip olamayacağından; alacağınız monitör, HDTV veya ekranın lisanslı olduğuna emin olmanızı öneriyoruz.

Cihaza Göre Çalışma

HDCP (High Bandwith Digital Content Protection) her cihaz için aynı şekilde çalışmaz. Zira bildiğiniz gibi “toplama” adını verdiğimiz çeşitli özgü konfigürasyona sahip bilgisayarlar piyasanın lideri konumunda. Ayrıca eski nesil DVI destekli birtakım diğer cihazlar söz konusu olduğunda da belirli bir standart belirlemek oldukça zor. HDCP lisansı olmayan cihazlar dijital sinyal aktarımı yapılan bağlantı yöntemiyle (bu DisplayPort, DVI, HDMI olabilir) kullanılabilir.

Fakat söz konusu cihaz HDCP destekli bir oynatıcı ise yalnızca HDCP uyumlu bir ekranda sağlıklı bir şekilde çalışacaktır.

Dönüştürücü Yardımıyla HDCP Kullanılabilir Mi?

HDCP’nin çalışma mantığı gereği, araya sinyal akışını ve verilerin iletişimini etkileyecek herhangi bir cihaz girerse içerik koruması sağlıklı çalışamayacağından dolayı VGA to HDMI gibi analog sinyali dijital olan HDMI sinyaline dönüştüren ek cihazlarla VoD platformlarındaki HDCP korumalı içerikleri normalde görüntüleyemezsiniz.

Eğer söz konusu dönüştürücü dijital sinyali dijitale dönüştüren (örneğin DVI to HDMI) bir araç ise sinyallerin birbiriyle uyumlu olduğu DVI ve HDMI gibi bağlantı noktalarında kullanılabilir. Yine de bazı eski cihazlarda ve oynatıcılarda birtakım sorunların çıkması da olası. Bu nedenle HDCP korumalı içeriklere erişmek istiyorsanız mümkün mertebe dönüştürücü kullanmamanızı öneriyoruz.