簡化授權(quán)接收芯片方案的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及簡化授權(quán)接受的芯片方案，不僅具有靈活的配置、擴展能力，而且系統(tǒng)簡潔，成本優(yōu)化。
【背景技術(shù)】
[0002]CAS (授權(quán)接收)是用于對數(shù)字電視用戶進行節(jié)目授權(quán)和管理的部分，是數(shù)字電視廣播中的重要組成部分之一。而其中采用開放的機卡分離結(jié)構(gòu)又是條件接受系統(tǒng)的未來中要發(fā)展趨勢?？C分離是通過再用戶接收端上定義了一個公共物理接口以及相關(guān)的借口通訊協(xié)議，將通用的適宜于大規(guī)模生產(chǎn)的電視接收系統(tǒng)與私有的CAS管理系統(tǒng)分離開來。目前，卡機分離模式在國際上通行的實現(xiàn)方法是:采用一種與便攜電腦上的PCMCTA插口類似的物理接口來實現(xiàn)。歐洲的DVB組織發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)稱之為DVB-CI，美國也有一個類似的標(biāo)準(zhǔn)稱之為P0D。
[0003]有條件接收系統(tǒng)由兩個相互的部分加解擾和接受控制組成，其中每一部分均是一個特殊的信息過程。采用三重密鑰傳輸機制。再梳子傳輸系統(tǒng)中，三重密鑰分別是:1、解擾密鑰CW，它用于對偽隨機序列發(fā)生器起始觸發(fā)，產(chǎn)生新的偽隨機序列進行加解擾。2、用業(yè)務(wù)密鑰ECMK1對控制字進行加密，形成授權(quán)控制信息ECM。ECM信息插入傳送流，大約每幾秒鐘再傳送流中出現(xiàn)一次。3、用密鑰EMMK1將用戶管理信息進行加密，形成授權(quán)管理信息EMM，用戶管理信息由提供的用戶管理形成用戶管理信息，包括用戶名稱、地址、智能卡號、賬單等等。EMM均每秒插入傳送流一次。
[0004]在DVB傳輸系統(tǒng)中，加擾過程是用一個偽隨機序號對復(fù)用后的TS流進行加擾，而這一個偽隨機加擾過程是用一個偽隨機序列對復(fù)用后的TS流進行加擾，而這個偽隨機序列的生成由控制字發(fā)生器提供的控制字(CW)來確定。節(jié)目有條件接收的核心就是控制字傳輸?shù)目刂?。控制字是一組隨機數(shù)，是數(shù)據(jù)流的加密密鑰，每隔幾秒鐘隨機變化一次，再接收端要用同樣的控制字的控制下來解碼。系統(tǒng)同時通過密鑰ECMK1對控制字進行加密，形成授權(quán)控制信息ECM，在接收端要解擾就必須首先再ECM中接出控制字，用控制字將加擾的TS流解擾出來，要成功從ECM中解擾出控制字必須先通過用戶授權(quán)確認，再CA系統(tǒng)中用戶的授權(quán)信息被密鑰EMMK1加密，形成授權(quán)管理信息EMM。
[0005]采用PCMCIA卡可以實現(xiàn)機卡分離，但成本高，而且也必須移植不同的CA系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為機卡分離提供一個簡化系統(tǒng)方案，不僅對現(xiàn)有的機頂盒方案有很好的兼容性，而且解擾芯片本身設(shè)計具有高效能、靈活和低功耗的特點。
[0007]本發(fā)明主要包括五個部分:TS流Framer、Packet Filter、帶擴展解擾指令的RISC專用處理器、EMM/ECM解析引擎和Smart Card接口電路。
[0008]RISCC專用處理器不僅可處理常用RISC指令，還包含硬件加速的擴展解擾指令。
[0009]芯片接口簡單，只需I2C、TS流和Smart Card接口即可實現(xiàn)系統(tǒng)，不需要PCMCIA高成本接口。
[0010]本授權(quán)接收系統(tǒng)包含TS流解擾和CA解密兩部分，使得機頂盒完全和授權(quán)接收分割開，方便CA系統(tǒng)更換。
[0011]本系統(tǒng)和機頂盒主芯片互相聯(lián)動，通過主芯片得到具體選擇碼流，進一步減少本系統(tǒng)的開銷和功耗。
[0012]芯片具有2種工作模式，Bypass和normal兩種模式。
[0013]TS流Framer用于尋找TS流中的同步頭，并標(biāo)識鎖定和非鎖定狀態(tài)。PacketFilter通過I2C接口接收機頂盒芯片給出的選臺信息，并利用內(nèi)部高速處理電路定位所需要解擾的TS包，并且過濾出所需要的EMM、ECM等CA信息。Packet Filter輸出兩路數(shù)據(jù):EMM/ECM和待解擾的TS碼流。前者經(jīng)過EMM/ECM解析引擎處理，得到的CA信息被送入Smart Card接口電路，按照IS07816協(xié)議規(guī)范，CA數(shù)據(jù)最終發(fā)送到智能卡，經(jīng)智能卡解密后得到碼流密鑰。待解擾碼流進入RISC專用處理器，結(jié)合密鑰CW，RISC最終給出解擾完成的標(biāo)準(zhǔn)TS碼流。機頂盒芯片接收到這些碼流，進一步解碼，形成音視頻輸出。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點在于可以兼顧系統(tǒng)的成本和性能兩方面需求。由于芯片系統(tǒng)內(nèi)部RISC的高性能和靈活性，CA系統(tǒng)可以很方便地移植到這個芯片上來。本發(fā)明接口簡單，利用的是普通的TS流接口和I2C通用接口，對系統(tǒng)的移植基本沒有任何影響，而且簡化了系統(tǒng)板級設(shè)計，降低了系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜度。
【附圖說明】
[0015]圖1為根據(jù)本發(fā)明一實施例的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為根據(jù)本發(fā)明電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所示，本發(fā)明芯片位于TS碼流輸入和機頂盒解碼芯片之間。在系統(tǒng)剛開始運行時，本發(fā)明芯片工作于Bypass模式。此時TS碼流直接通過本芯片，沒有做任何處理。TS碼流被機頂盒主芯片接收后，首先根據(jù)TS碼流里的PSI信息提供給用戶節(jié)目內(nèi)容選項。根據(jù)用戶的選臺指令，機頂盒迅速找出相對應(yīng)的音視頻碼流的PID，這些碼流是否被加擾，以及加擾的CA信息。這些數(shù)據(jù)通過I2C數(shù)據(jù)接口被送入本發(fā)明芯片，并且同時將芯片置為Normal工作模式。
[0018]處于Normal工作模式的芯片首先通過Framer模塊尋找同步頭，并使系統(tǒng)接收的碼流形成一個個的TS定長數(shù)據(jù)包。Packet Filter通過I2C接口接收機頂盒芯片給出的選臺信息，并利用內(nèi)部高速處理電路定位所需要解擾的TS包，并且過濾出所需要的EMM、ECM等CA信息。根據(jù)得到的CA信息找出對應(yīng)的EMM、ECM包，通過專用處理引擎解析，并將解析后的數(shù)據(jù)通過Smart Card接口送入智能卡，從而得到密鑰CW。待解擾碼流進入RISC專用處理器，結(jié)合密鑰CW，RISC最終給出解擾完成的標(biāo)準(zhǔn)TS碼流。其余不需要的TS碼流直接按照原有格式和解擾的TS碼流拼接起來，形成最終的TS碼流，送入機頂盒芯片。這樣的實現(xiàn)既能保證碼流的完整性，又能使得芯片解擾具有很強的針對性。
[0019]如圖2所示，本發(fā)明主要包括五個部分:TS流Framer、Packet Filter、帶擴展解擾指令的RISC專用處理器、EMM/ECM解析引擎和Smart Card接口電路。TS流Framer、PacketFilter、帶擴展解擾指令的RISC專用處理器、EMM/ECM解析引擎和Smart Card接口電路。TS流Framer用于尋找TS流中的同步頭，并標(biāo)識鎖定和非鎖定狀態(tài)。Packet Filter通過I2C接口接收機頂盒芯片給出的選臺信息，并利用內(nèi)部高速處理電路定位所需要解擾的TS包，并且過濾出所需要的EMM、ECM等CA信息。Packet Filter輸出兩路數(shù)據(jù):EMM/ECM和待解擾的TS碼流。前者經(jīng)過EMM/ECM解析引擎處理，得到的CA信息被送入Smart Card接口電路，按照IS07816協(xié)議規(guī)范，CA數(shù)據(jù)最終發(fā)送到智能卡，經(jīng)智能卡解密后得到碼流密鑰。待解擾碼流進入RISC專用處理器，結(jié)合密鑰CW，RISC最終給出解擾完成的標(biāo)準(zhǔn)TS碼流。機頂盒芯片接收到這些碼流，進一步解碼，形成音視頻輸出。
【主權(quán)項】
1.一種精簡的授權(quán)接收的芯片設(shè)計，其特征在于，包括: 內(nèi)部嵌入專用RISC，專用解憂擴展指令，同時支持包的解析； 芯片接口簡單，只需I2C、TS流和Smart Card接口即可實現(xiàn)系統(tǒng)； 本授權(quán)接收系統(tǒng)包含TS流解擾和CA解密兩部分； 芯片和機頂盒主芯片聯(lián)動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)部嵌入專用RISC，其特征在于:不僅可處理常用RISC指令，還包含硬件加速的擴展解擾指令。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片接口設(shè)計，其特征在于:不需要PCMCIA接口，只通過常用的TS流、I2C和Smart Card接口就可以實現(xiàn)所有解擾過程。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的授權(quán)接收系統(tǒng)，其特征在于，包含TS流解擾和CA解密兩部分，得機頂盒完全和授權(quán)接收分割開，方便CA系統(tǒng)更換。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精簡的授權(quán)接收的芯片設(shè)計，其特征在于，本系統(tǒng)和機頂盒主芯片互相聯(lián)動，通過主芯片得到具體選擇碼流，進一步減少本系統(tǒng)的開銷和功耗。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精簡的授權(quán)接收的芯片設(shè)計，其特征在于，芯片具有兩種工作模式:Bypass和normal兩種模式。
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種簡化授權(quán)接收芯片方案，應(yīng)用在機頂盒系統(tǒng)中，用簡化外部解擾方案來實現(xiàn)數(shù)字電視的條件接收系統(tǒng)。智能卡“機卡分離”的總體設(shè)計思想就是采用通用智能卡接口，即ISO7816接口，將與CA有關(guān)的處理功能模塊劃分成公共模塊和CA專有模塊兩個部分。將公共模塊和CA專有模塊實現(xiàn)在一個芯片中，實現(xiàn)機卡間的CA分離。本發(fā)明芯片功能包含PID和Section？field過濾，EMM、ECM包抽取，Smart？Card接口和解擾模塊。芯片內(nèi)部集成一顆專用高速RISC處理器，對碼流的處理十分靈活。本發(fā)明在設(shè)計整體方案時，接口簡潔，利用的是普通的TS流接口和I2C通用接口，對系統(tǒng)的移植基本沒有任何影響，而且簡化了系統(tǒng)板級設(shè)計，降低了系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜度。
【IPC分類】H04N21/418, H04N21/4385, H04N21/4623
【公開號】CN105282581
【申請?zhí)枴緾N201510689418
【發(fā)明人】張鐳, 李春峰
【申請人】西安中科晶像光電科技有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年10月23日