第12章电视原理与接收技术优秀课件.ppt

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1、第12章电视原理与接收技术第1页，本讲稿共153页内容提要 本章介绍数字电视接收机单片解决方案。主要包括常用接口、中间件、STi5518系列单片解决方案和交互电视。跳至目录 第2页，本讲稿共153页知识要点数字电视接收机常用接口电路；数字电视接收机软件系统；中间件；中间件标准MHP；STi5518主要功能；其他单片解决方案；交互电视。第3页，本讲稿共153页教学建议 要求熟悉DiSEqC、IEEEl394、IEEEl284、CI和JTAG等常用接口 了解数字电视接收机软件系统，掌握中间件概念，了解中间件标准MHP。熟悉STi5518各个功能模块和性能,了解STi5518系列芯片,了解STi55

2、18接收方案，了解STi5518的开发平台和软件工具包，了解其他公司的单片解决方案。了解国产单片解决方案。熟悉电话视频点播、存储释放终端交互、因特网电视点播和双模电视。建议学时数为6学时第4页，本讲稿共153页 12.1 常用接口 12.2 中间件 12.3 STi5518系列 12.4 其他单片解决方案 12.5 交互电视第5页，本讲稿共153页 12.1 常用接口 数字电视接收机除了数字调谐器主要就是解复用和信源解码加上各种电路接口，这些电路的方框图如图12-1所示。图12-1 数字电视接收机方框图模拟视频信号MPEG解复用处理器和I/O接口编码音频解码D/ATS流视频解码模拟音频信号Fl

3、ash、SDRAM、EEPROM数字调谐器单芯片红外 串行 PWM检测硬盘DVD第6页，本讲稿共153页 12.1.1 DiSEqC接口 12.1.2 IEEE1394接口 12.1.3 IEEEl284接口 12.1.4 CI接口 12.1.5 JTAG接口第7页，本讲稿共153页 12.1.1 DiSEqC接口 DiSEqC(Digital Satellite Equipment Contro1，数字卫星设备控制)总线是数字卫星接收机和卫星外围设备之间通过同轴电缆进行通讯的总线。DiSEqC被集成在卫星接收系统中代替传统的模拟开关和控制配线，实现多路卫星信号之间切换。DiSEqC的主要优点

4、是标准化、低功耗、低成本、可靠性高、消除了因开关问题造成的系统部件不兼容，通过双向通讯容易实现接收机安装。DiSEqC信号是以不连续数字信号形式调制在22kHz及高频头电源上的，是数字接收机所独有的，在22kHz方法的基础上扩展，最小化数字卫星接收机的变化。DiSEqC规定只有一个主设备，从设备可以是一个或多个，通讯开始于数字卫星接收机，避免了接收机软件在处理其它任务时继续监视总线。DiSEqC功能也可以用简易单片机实现，用软件实现控制、解码、编码等功能。第8页，本讲稿共153页 1.信号编码格式 DiSEqC标准规定了DiSEqC信号的编码格式，总线控制命令分为主设备(master)发送信号

5、和从设备(slave)回复信号两种。主设备发出的命令包括FRAMING、ADDRESS和COMMAND三个字节，有些命令后面还需要跟随一些参数DATA，每个字节后有奇校验位P，如图12-2(a)所示。帧头信号FRAMING包括信号的来源、类型、错误指示等信息，ADDRESS指示与主设备进行通信的从设备地址，COMMAND是DiSEqC标准中应用的命令语句，DATA只在需要参数的命令后使用。在DiSEqC2.0以上的标准中，从设备是有应答信号的，基本格式是FRAMING、DATA，如图12-2(b)所示。第9页，本讲稿共153页图12-2 DiSEqC信号(a)(a)主设备发送信号(b)从设备应

6、答信号 (c)数据“1”(d)数据“0”(e)Unmodulated Tone burst信号(f)Modulated Tone burst信号PFRAMINGDATAADDRESS P COMMAND PPPFRAMINGDATAPDATAP(b)0.5ms1ms1ms0.5ms(c)(d)(e)(f)12.5ms12.5ms第10页，本讲稿共153页 DiSEqCDiSEqC的数据是调制在频率为的数据是调制在频率为22kHz4.4kHz22kHz4.4kHz、峰峰值为、峰峰值为650mV250mV650mV250mV的载波上的。的载波上的。1.0ms1.0ms的载波的载波(22(22个载波

7、周期个载波周期)加上加上0.5ms0.5ms的的无载波信号表示数据无载波信号表示数据“0”“0”，如图，如图12-2(c)12-2(c)所示。所示。0.5ms0.5ms的载波的载波(11(11个载个载波周期波周期)加上加上1.0ms1.0ms的无载波信号表示数据的无载波信号表示数据“1”“1”，如图，如图12-2(d)12-2(d)所示。所示。由于由于DiSEqCDiSEqC向后兼容向后兼容13V13V18V18V和和22kHz22kHz开关，所以还包含了简单的开关，所以还包含了简单的Tone burstTone burst开关信号。不经过调制的开关信号。不经过调制的Unmodulated T

8、one burstUnmodulated Tone burst信号表示信号表示选择卫星选择卫星A A，该信号如图，该信号如图12-2(e)12-2(e)所示，是所示，是12.5ms12.5ms的的22kHz22kHz信号；经过调制信号；经过调制的的Modulated Tone burstModulated Tone burst信号表示选择卫星信号表示选择卫星B B，该信号如图，该信号如图12-2(f)12-2(f)所示，所示，是在是在12.5ms12.5ms内发送断和续的比例为内发送断和续的比例为2121的的22kHz22kHz信号，在波形上与信号，在波形上与0 xFF0 xFF的的DiSEq

9、CDiSEqC的命令信号是一致的。同时在总线上传输的电平信号的命令信号是一致的。同时在总线上传输的电平信号13V13V代表水平代表水平极化，极化，18V18V代表垂直极化。代表垂直极化。第11页，本讲稿共153页 2.可驱动的开关 DiSEqC信号常用来控制22K开关和DisEqc中频开关。22K开关相当于一个单刀双掷开关。它有两个输入端，标记为A和B，一个输出端。当输出端接收到卫星接收机发出的Unmodulated Tone burst信号，便触发内部继电器切换，使A输入端与输出端连通。反之接收到Modulated Tone burst信号，B输入端与输出端连通。DisEqc中频开关中有四个

10、电子开关。输入分别标注为A、B、C、D，另有一个公共输出端，由一块内部CPU控制。这两种开关都通过同轴电缆传递控制信号，无需给开关单独走线。分别由卫星接收机设置菜单中的DisEqc及22K选择控制切换。第12页，本讲稿共153页 12.1.2 IEEE139412.1.2 IEEE1394接口接口 IEEEl394 IEEEl394又称火线又称火线(firewire)(firewire)、i.linki.link和和LynxLynx，是一种高速串行总线，是一种高速串行总线标准，支持不经集线器的点对点连接，最多允许标准，支持不经集线器的点对点连接，最多允许6363个相同速度的设备连接个相同速度的

11、设备连接到同一总线上，因为支持点对点连接，相当于局域网络拓扑结构中的到同一总线上，因为支持点对点连接，相当于局域网络拓扑结构中的“对对等网等网”。IEEEl394-1995 IEEEl394-1995定义了定义了13941394的总线结构、数据传输协议和传输媒介，是的总线结构、数据传输协议和传输媒介，是目前所有目前所有13941394设备遵循的标准。设备遵循的标准。IEEEl394aIEEEl394a又称为又称为IEEEl394-2000IEEEl394-2000，是，是IEEEl394-1995IEEEl394-1995的附加规范，对原规范中含糊的地方作出了详尽的解释，增的附加规范，对原规范

12、中含糊的地方作出了详尽的解释，增强了产品的兼容性，同时规定了增强性能的措施，并对电源管理特性作了强了产品的兼容性，同时规定了增强性能的措施，并对电源管理特性作了较大的改进，是目前业界最受欢迎的标准。较大的改进，是目前业界最受欢迎的标准。IEEEPl394bIEEEPl394b是由是由IntelIntel主持制定主持制定的最新附加规范，在保持向下兼容的同时极大地提高了传输速率，增加了的最新附加规范，在保持向下兼容的同时极大地提高了传输速率，增加了传输距离，并支持包括光纤在内的多种传输媒介。传输距离，并支持包括光纤在内的多种传输媒介。第13页，本讲稿共153页 OHCI规范(Open Host C

13、ontroller Interface，开放式主机控制器接口)是在1394基础规范之上制定的，定义了1394总线接入主机的方式，是向所有支持1394厂商提供的开放式标准。该规范定义1394接口由物理层、链路层、交易层和总线管理层4部分构成。物理层提供设备和线缆之间的物理连接，直接控制数据的收发。链路层提供同步和异步模式下的数据包接收确认、定址、数据校验和分帧。交易层处理异步数据包，总线管理层提供全部总线控制功能，包括优化定时、分配同步通道和处理错误信息。物理层和链路层由硬件实现，交易层和总线管理层由软件实现。第14页，本讲稿共153页 1.IEEE 13941.IEEE 1394标准的特点标准

14、的特点 高速率高速率 IEEEl394 IEEEl394标准的电路一律支持标准的电路一律支持400Mb400Mbs s数据传数据传输速度，为了适应新的需求，正在开发输速度，为了适应新的需求，正在开发800Mb800Mbs s和和1Gb1Gbs s的的LSILSI电路。电路。IEEEl394IEEEl394标准采用先进的内存映标准采用先进的内存映射射(Memory-Maps)(Memory-Maps)架构，所有架构，所有13941394总线上的资源都可总线上的资源都可映射到某段内存地址，设备资源被看作寄存器和内存映射到某段内存地址，设备资源被看作寄存器和内存单元，设备通过对该段内存地址的访问来完

15、成对数据单元，设备通过对该段内存地址的访问来完成对数据的存取，所以具有高速传输速率。的存取，所以具有高速传输速率。第15页，本讲稿共153页 实时性实时性 IEEEl394 IEEEl394标准支持异步传送和等时传送两种模式，标准支持异步传送和等时传送两种模式，等时传送适用于要求传输速率恒定但对错误不敏感的等时传送适用于要求传输速率恒定但对错误不敏感的场合，场合，1394 1394总线以总线以125us125us的周期传送数据，等时事务的周期传送数据，等时事务一旦完成申请，即在每个周期中占据相同的带宽直至一旦完成申请，即在每个周期中占据相同的带宽直至结束，每个周期中所有等时事务占据的带宽不超过

16、结束，每个周期中所有等时事务占据的带宽不超过8080，其余不小于，其余不小于2020由异步事务分享。在每个通道中由异步事务分享。在每个通道中数据包的大小是有限制的，在数据包的大小是有限制的，在400Mb400Mbs s的传输速率下，的传输速率下，每个等时数据包不得超过每个等时数据包不得超过4KB4KB，异步数据包不得超过，异步数据包不得超过2KB2KB。在实时的音视频播放传输中，数据的生命期很短，。在实时的音视频播放传输中，数据的生命期很短，数据流的连续性远比准确性重要，强调恒定带宽而不数据流的连续性远比准确性重要，强调恒定带宽而不要求传输确认，等时传送方式有利于音视频流的传输。要求传输确认，

17、等时传送方式有利于音视频流的传输。第16页，本讲稿共153页 灵活的拓扑结构。灵活的拓扑结构。IEEE 1394 IEEE 1394标准允许节点菊花链标准允许节点菊花链(Node Daisy Chain)(Node Daisy Chain)和节和节点分枝，实现混合连接，同时通过协议时序优化点分枝，实现混合连接，同时通过协议时序优化(Protocol(Protocol Timing Optimization)Timing Optimization)还可实现更高效率的网络结构。尽管还可实现更高效率的网络结构。尽管IEEEl394IEEEl394标准接口规范允许菊花链，但若以一线串珠方式连接，标准接

18、口规范允许菊花链，但若以一线串珠方式连接，最多只能连接最多只能连接1616台设备；只有采取混合连接才能实现额定的台设备；只有采取混合连接才能实现额定的6363台设备连接。台设备连接。支持即插即用。支持即插即用。IEEEl394 IEEEl394标准接口的通信协议已明确规定，当网络上附加结构和撤标准接口的通信协议已明确规定，当网络上附加结构和撤消节点时，能够自动地实现网络重构和自动分配消节点时，能够自动地实现网络重构和自动分配IDID。传输距离长传输距离长 IEEEl394 IEEEl394标准允许两节点间的最大距离为标准允许两节点间的最大距离为4.5m4.5m。超过时必须采用新。超过时必须采用

19、新产品产品POF(Polymer Optical Fiber)POF(Polymer Optical Fiber)。IEEEl394bIEEEl394b标准可以实现标准可以实现100m100m范围范围内的设备互连。内的设备互连。第17页，本讲稿共153页 2.2.专用插头座专用插头座 IEEE1394 IEEE1394标准设备都使用标准六针插座，如图标准设备都使用标准六针插座，如图12-3(a)12-3(a)所示。在线缆两端有完全相同的插头如图所示。在线缆两端有完全相同的插头如图12-12-3(b)3(b)所示，所示，VpVp为为8 840V40V电源，电源，VGVG是地，是地，TPATPA、

20、TPBTPB为双为双绞线，传闻差分信号。线缆剖面如图绞线，传闻差分信号。线缆剖面如图12-3(c)12-3(c)所示。所示。插座尺寸为插座尺寸为11.36.211.36.2，插槽由外壳和接触圆片组成，插槽由外壳和接触圆片组成，当插头被插入时，插头体接入插座外壳而在插头体内当插头被插入时，插头体接入插座外壳而在插头体内的接触圆片伏在插槽的接触圆片上。插槽的电源和地的接触圆片伏在插槽的接触圆片上。插槽的电源和地线接触针较长，当插头插入插槽时，确保电源针比数线接触针较长，当插头插入插槽时，确保电源针比数据针先接触；当拔出插头时，数据针比电源针先断开。据针先接触；当拔出插头时，数据针比电源针先断开。电

21、源针和数据针的最小间隔是电源针和数据针的最小间隔是0.8mm0.8mm。电池驱动设备和手持设备可选用四针连接器，插电池驱动设备和手持设备可选用四针连接器，插座、插头和线缆剖面如图座、插头和线缆剖面如图12-4(a)12-4(a)、(b)(b)、(c)(c)所示所示 第18页，本讲稿共153页图12-3 IEEE1394标准六针连接器(a)插座(b)插头(c)线缆(a)11.3135642TPBVPVGTPB*TPA*TPA6.2(b)115.4135246VGTPBTPATPA*TPB*VP(c)VPVG 信号线对 信号线对图12-4 IEEE1394标准四针连接器(a)插座(b)插头(c)线

22、缆(c)信号线对 信号线对(b)5.353.451324(a)5.453.55第19页，本讲稿共153页 12.1.3 IEEEl28412.1.3 IEEEl284接口接口 为了适应高速外部设备与主机通信要求，为了适应高速外部设备与主机通信要求，19941994年年3 3月公布月公布了了IEEEl284IEEEl284标准，即个人计算机双向并行外设接口的标准信号法标准，即个人计算机双向并行外设接口的标准信号法（Standard Signaling Method for a Bi-diractional Standard Signaling Method for a Bi-diractiona

23、l Parallel Peripheral Interface for Personal ComputerParallel Peripheral Interface for Personal Computer）。）。1.1.五种工作方式五种工作方式 兼容方式兼容方式 兼容方式（兼容方式（Compatibility ModeCompatibility Mode）也就是与传统的）也就是与传统的CentronicsCentronics方式或方式或SPP(Standard Parallel Port)SPP(Standard Parallel Port)方式兼容。主机向外设单方向传方式兼容。主机向外设

24、单方向传送数据，每输出一个字节，主机软件产生数据选通信号，数据传送率送数据，每输出一个字节，主机软件产生数据选通信号，数据传送率很低，一般为很低，一般为100kB100kB150kB/s150kB/s。第20页，本讲稿共153页 半字节方式半字节方式 半字节方式半字节方式(Nibble Mode)(Nibble Mode)是双向通信方式。标是双向通信方式。标准并行口有五根状态线，分别是准并行口有五根状态线，分别是Ack(Ack(应答应答)、BuzyBuzy(忙忙)、Paper Out(Paper Out(缺纸缺纸)、Select(Select(联机联机)、Error(Error(出出错错)。外

25、设向主机传送数据使用其中。外设向主机传送数据使用其中4 4根线作数据传根线作数据传输，输，1 1根线作联络信号，每个数据字节分为前半字节根线作联络信号，每个数据字节分为前半字节和后半字节传送，故称为半字节方式或和后半字节传送，故称为半字节方式或4 4位方式。这位方式。这样可以实现主机与外设的双向数据传输样可以实现主机与外设的双向数据传输,但反向数据但反向数据传送率只有传送率只有50kB/s50kB/s。字节方式字节方式 字节方式（字节方式（Byte ModeByte Mode）是）是PS/2PS/2计算机使用的方计算机使用的方式，用式，用8 8位双向数据线取代位双向数据线取代4 4位状态线传输

26、数据。该位状态线传输数据。该方式可用方式可用EPPEPP、ECPECP方式实现，因此不再详细介绍。方式实现，因此不再详细介绍。第21页，本讲稿共153页 EPPEPP方式方式 EPP EPP（Enhanced Parallel PortEnhanced Parallel Port）方式是一种双向）方式是一种双向并口通信方式，应用于传输速率较高的外设，用硬件并口通信方式，应用于传输速率较高的外设，用硬件产生联络信号，主机输出或输入数据只要执行一条指产生联络信号，主机输出或输入数据只要执行一条指令，传输速率达到每秒令，传输速率达到每秒500kB500kB2MB2MBs s。EPPEPP占用占用8

27、8个瑞个瑞口地址。前口地址。前3 3个瑞口与个瑞口与SPPSPP方式的数据、状态、控制瑞方式的数据、状态、控制瑞口兼容，口兼容，BaseBase3 3和和BaseBase4 4为为EPPEPP的地址和数据端口，的地址和数据端口，读写这些端口只要执行一条读写这些端口只要执行一条I IO O指令，因此处理速度指令，因此处理速度可以达到或接近可以达到或接近ISAISA总线总线I I0 0的性能。的性能。BaseBase5 5BaseBase7 7端口用来支持端口用来支持1616位或位或3232位传输。执行位传输。执行3232位传输时，位传输时，ISAISA控制器自动连续产生控制器自动连续产生4 4个

28、个8 8位位I IO O周期，分别将周期，分别将4 4个个字节依次送入字节依次送入BaseBase4 4BaseBase7 7瑞口或从端口读出，瑞口或从端口读出，这项操作对软件完全透明。这项操作对软件完全透明。第22页，本讲稿共153页 ECPECP方式方式 ECP ECP（Extended Capability PortExtended Capability Port）方式具有与）方式具有与EPPEPP方式相同的方式相同的双向数据传输和硬件联络特性，支持双向数据传输和硬件联络特性，支持DMADMA方式，用方式，用FIFOFIFO缓冲区发送与接缓冲区发送与接收数据，采用游程编码实时压缩数据。为

29、了实现高速数据传输，收数据，采用游程编码实时压缩数据。为了实现高速数据传输，ECPECP对对SPPSPP引脚信号重新做了定义，两个方向传输数据只有数据周期和命令周引脚信号重新做了定义，两个方向传输数据只有数据周期和命令周期，分别由主机的期，分别由主机的HostACKHostACK和外设的和外设的PeriphACKPeriphACK信号的高低电平表示，信号的高低电平表示，高电平代表数据周期，低电平代表命令周期。数据周期传送数据，命高电平代表数据周期，低电平代表命令周期。数据周期传送数据，命令周期传送数据压缩和选择通道地址的有关命令。令周期传送数据压缩和选择通道地址的有关命令。主机根据外设的具体情

30、况将主机根据外设的具体情况将IEEEl284IEEEl284接口设定为某一种模式。接口设定为某一种模式。IEEE1284IEEE1284标准定义了接口上一整套事件的时序，旧式的外设不响应这标准定义了接口上一整套事件的时序，旧式的外设不响应这套时序，主机会将接口保持在兼容模式状态；套时序，主机会将接口保持在兼容模式状态；IEEE1284IEEE1284接口外设则响接口外设则响应这套时序，主机可以将接口设定为主机和外设支持的模式。应这套时序，主机可以将接口设定为主机和外设支持的模式。第23页，本讲稿共153页 2.2.专用插头座专用插头座 1284 1284标准规定全部信号都采用信号和回路地的绞标

31、准规定全部信号都采用信号和回路地的绞线结构，在每个信号和它的回路地间有线结构，在每个信号和它的回路地间有626(626(带宽为带宽为4MHz4MHz16MHz16MHz时时)的特征不平衡电阻，线间串扰不大于的特征不平衡电阻，线间串扰不大于1010等。并定义了三种连接器：等。并定义了三种连接器：1284-A1284-A型连接器，型连接器，2424脚脚DB25DB25；1284-B1284-B型连接器，型连接器，3636脚脚CentronicsCentronics连接器；连接器；1284-C1284-C型，型，3636脚脚Mini-CentronicsMini-Centronics袖珍连接器。原来

32、的袖珍连接器。原来的并行口，主机端使用并行口，主机端使用1284-A1284-A型连接器，外设使用型连接器，外设使用1284-1284-B B型连接器。型连接器。1284-C1284-C型连接器是推荐使用的新设计产品，型连接器是推荐使用的新设计产品，这种连接器既可以用于主机端，亦可用于外设，外观这种连接器既可以用于主机端，亦可用于外设，外观小巧，有一对锁紧电缆的挂钩，使用这种连接器的电小巧，有一对锁紧电缆的挂钩，使用这种连接器的电缆还提供了两个缆还提供了两个“外设逻辑高外设逻辑高”和和“主机逻辑高主机逻辑高”信信号，用来确定连接在电缆另一端的设备是否开机。号，用来确定连接在电缆另一端的设备是否

33、开机。第24页，本讲稿共153页 连接线有下列几种方式：AMAF（A male to A female，A型凸插头和A型凹插头）、AMAM（A male to A male，两个A型凸插头）、AB(A型凸插头和B型插头，Standard Printer Cable，标准打印机电缆)、AC（A male to C，A型凸插头和C型插头）、BC（Centronics to mini-connector，B型插头和C型插头）和CC（mini to mini，C型插头和C型插头）。第25页，本讲稿共153页 12.1.4 CI接口 1.条件接收系统 条件接收是一种技术手段，它只容许被授权的用户才能收看

34、规定的一些电视节目，未经授权的用户不能收看这些电视节目。条件接收系统由加扰器、解扰器、加密器、控制字产生器、用户授权系统、用户管理系统和接收机中的条件接收子系统等部分组成，如图12-5所示。第26页，本讲稿共153页图 12-5条件接收系统方框图复用器加扰器调制器功 放解调器解扰器解复用控制字加密器业务密钥加密控制字发生器用户授权系统用户管理系统视频、音频、数据EMM信道PRBSGECM智能卡授权帐单支付SKCWPDK视频、音频、数据PRBSG控制字解密器CWECM业务密钥解密SKEMMPDK条件接收子系统第27页，本讲稿共153页在信号的发送端由控制字发生器产生控制字(CW，Control

35、Word)，将它提供给伪随机二进序列发生器PRBSG产生的一个伪随机二进序列送给加扰器，加扰器对MPEG-2传送比特流进行加扰运算，加扰器的输出结果即为经过扰乱了以后的MPEG-2传送比特流。控制字就是加扰器进行加扰所用的密钥。控制字的典型字长为60bit，每隔210s改变一次。控制字加密器接收到来自控制字发生器的控制字后，根据用户授权系统提供的业务密钥（SK，Service Key）对控制字进行加密运算，输出为经过加密以后的控制字，被称为授权控制信息(ECM，Entitlement Control Message)。第28页，本讲稿共153页 业务密钥在送给控制字加密器的同时也被提供给了业务

36、密钥加密器，业务密钥加密器根据用户授权系统提供的管理密钥MK或称为个人分配密钥（PDK，Personal Distribution Key）对授权控制系统送来的业务密钥SK进行加密，输出加密后的业务 密 钥，这 被 称 为 授 权 管 理 信 息(EMM，Entitlement Management Message)。经过这样一个过程产生的ECM和EMM信息均被送至MPEG-2复用器，与被送至复用器的加扰后的图像、声音和数据信号比特流一起打包成MEPG-2传送比特流而输出。第29页，本讲稿共153页 在发送端还有用户管理系统SMS（Subscriber Management System）和节

37、目信息管理系统(图12-5中未画出)，用户管理系统主要实现数字电视广播条件接收用户的管理，包括对用户信息、用户设备信息、用户预订信息、用户授权信息、财务信息等进行记录、处理、维护和管理。根据用户订购节目和收看节目的情况，一方面向授权控制系统发出指令，决定哪些用户可以被授权看相应的节目或接受相应的服务；一方面它还可以向用户发送帐单。节目信息管理系统为即将播出的节目建立节目表。节目表包括频道、日期和时间安排，也包括要播出的各个节日的CA信息。节目管理信息被SI发生器用来生成SI/PSI信息，被播控系统用来控制节目的播出，被CA系统用来作加扰调度和产生ECM，同时送入SMS系统。第30页，本讲稿共1

38、53页 在信号接收端，在最开始的瞬间，经过解调后的加扰比特流送至解复用器，由于ECM和EMM信号被放置于MPEG-2传送比特流的固定位置，因此，解复用器便很容易地解出ECM和EMM信号。从解复用器出来的ECM和EMM信号，被分别送至条件接收子系统中的控制字解密器与业务密钥解密器（控制字解密和业务密钥解密的工作常由CPU执行特殊算法来完成），恢复出控制字CW，并将它送至解扰器。恢复控制字的过程十分地短暂，一旦在接收端恢复出正确控制字以后，解扰器便能正常解扰，将加扰比特流恢复成正常比特流。第31页，本讲稿共153页 可以看出整个条件接收系统的安全性得到了三层保护：第一层保护是用控制字CW对复用器输

39、出的图像、声音和数据信号TS流进行加扰，使其在接收端不经过解扰就不能正常收看、收听；第二层保护是用业务密钥SK对控制字加密，这样即使控制字在传送给用户的过程中被盗，偷盗者也无法对加密后的控制字进行解密；第三层保护是用PDK对业务密钥的加密，非授权用户即使在得到业务密钥，也不能轻易解密。解不出业务密钥就解不出正确的控制字，没有正确的控制字就无法解出并获得正常信号的TS流。第32页，本讲稿共153页 为了能提供不同级别、不同类型的各种服务，一套CA系统往往为每个用户分配好几个PDK，来满足丰富的业务需求。在已实际运营的多套CA系统(主要在欧美)中使用的加密授权方式有很多种，如人工授权、磁卡授权、I

40、C卡授权、智能卡授权(用IC构成有分析判断能力的卡)、中心集中寻址授权(由控制中心直接寻址授权，不用插卡授权)、智能卡和中心授权共用的授权方式等。当前，机顶盒的主流授权方式是智能卡授权，我国广电总局确定智能卡为我国入网设备的标准配件。第33页，本讲稿共153页 2.同密和多密 同密（Simulcrypt）是指通过同一种加扰算法和加扰控制信息，使多个条件接收系统一同工作的技术或方式。其核心是不同厂家采用同一种加扰方式，用同一种加扰算法来加扰电视节目，但对各自的密钥数据采用各自的加密算法。多密(Multicrypt)技术是指接收机中对多个不同的条件接收系统的节目进行接收的技术或方式。多密方案的基本

41、思想是将解扰、解密等条件接收功能集中于一个具有公共接口的插入式CA模块（CAM）中。而接收机中只具有接收未加扰的MPEG-2视频、音频、数据的功能。第34页，本讲稿共153页 DVB在综合解码接收机(IRD)和条件接收系统之间定义了一个公共接口CI（Common Interface），如图12-6所示。通过定义和使用公共接口，条件接收系统的生产商能够将公共解扰器及专利解密器集成在一块可拆卸的模块上，并可装入DVB接收机上的插槽中。这样做的好处是可以将DVB接收机的生产和销售与条件接收系统的生产和销售分离。从而使得数字电视经营者能够根据需要选择不同的接收机生产厂商和条件接收系统生产厂商。第35页

42、，本讲稿共153页图12-6 DVB 条件接收系统的公共接口调谐器DVB 条件接收系统的公共接口解调信道解码解扰器解复用视频解码音频解码图像声音数据微处理机微处理机第36页，本讲稿共153页 公共接口的物理格式采用了笔记本电脑的PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association 个人计算机存储器卡国际协会)标准，在DVB接收机和条件接收卡之间有一个68线的接口。特殊的插槽设计使条件接收卡在插入时最先供电、拔出时最后断电，从而可以带电插拔。该公共接口标准还规定了条件接收模块的形式参数和性能。公共接口在一个物理接口中包括两个

43、逻辑接口：第一个是MPEG传送数据流接口，它将解调以后的MPEG-2比特流送入条件接收模块，条件接收模块根据授权控制系统的授权，对加扰的MPEG-2比特流进行解扰，然后将处理后的MPEG-2比特流送回DVB接收机；第二个是命令接口，在DVB接收机和条件接收卡之间传递控制信息。它可以使条件接收模块能够与DVB接收机中的调制解调器、显示器件等进行通信，而并不要求DVB接收机必须理解其细节。第37页，本讲稿共153页多密技术要求接收机采用CI接口，实现同一接收机可以接收不同CA系统加密节目，从用户角度来讲，不会因购买一家CA接收机而受到限制，用户还有选择其他CA服务的可能性。当CA系统需要更新时，只

44、需更换CA模块，不需要更换接收机。图12-7是多密方式的条件接收系统示意图。第38页，本讲稿共153页图12-7多密方式的条件接收系统示意图复用器加扰器第 1套节目条件接收1控制字发生器调制器信道接收机A公共接口复用器加扰器第 2套节目条件接收2控制字发生器调制器条件接收1子系统模块第 1套节目接收机B公共接口条件接收2子系统模块接收机C公共接口条件接收1子系统模块条件接收2子系统模块第 2套节目第1、2套节目第39页，本讲稿共153页 在发送端，节目提供商提供的第1套节目由条件接收系统1加扰，经调制后传输。节目提供商提供的第2套节目由条件接收系统2加扰，经调制后传输。在接收端，用户只要在其接

45、收机的公用接口上分别插上条件接收系统1和2的子系统模块，就可以用这个接收机接收到第1套和第2套节目；若在接收机上只装有条件接收系统1的子系统，则该接收机只能正确接收第1套节目，即使是在发送端授权该接收机能接收第2套节目，但由于没有安装条件接收系统2的子系统，则还是不能接收到第2套节目。当发送端有多个节目提供商提供多套节目时，可以类推。无论是同密方式还是多密方式，一台数字电视接收机或机顶盒就可以接收到信道传送的各个被授权接收的节目，同密方式只要一个条件接收子模块便可接收多个授权节目，这些节目采用同一种加扰算法；多密方式要具有多个条件接收子模块才可接收多个不同的授权节目，这些节目采用不同的加扰算法

46、。第40页，本讲稿共153页 3.DTV-CI规范 2006年3月31日，信息产业部组织制定的SJ/T 11336-2006数字电视接收机条件接收接口规范第1-1部分：DTV-CI技术规范和SJ/T 11337-2006数字电视接收机条件接收接口规范第1-2部分：DTV-CI测试规范发布。标准1-1采用的DTV-CI接口包括两个部分：传送流接口和命令接口。两个接口都采用层次化结构，使得整体接口设计、实现更加容易。层次化结构中，高层实现相同，但是低层实现可以不同。传送流口接实现传送流的双向传输功能。模块处理接收机选定的业务，返回解扰过的传送包，其他未选定的包不变，如果模块不具备解扰选定业务的能力

47、，则将传送流直接返回。传送流接口层次由低到高依次是PC卡物理层、PC卡链路层、传送层和高层次。传送层和高层次在GBT17975-2000中定义。第41页，本讲稿共153页 命令接口负责模块和接收机之间的通信。功能包括:支持同一个接收机处理多模块的能力、支持接收机和模块之间会话、支持对象扩展。命令接口层次由低到高依次是PC卡物理层、PC卡链路层、PC卡传送子层、通用传送子层、会话层、可选扩展层、用户接口|CA|系统层、资源层、应用层。PC卡传送子层的具体实现特性取决于编码方式、消息交换协议，通用传送子层定义了与传送层连接的标识、初始和终止。会话层、资源层、应用层对所有物理实现是相同的。应用层要求

48、设计和应用语义无关，通信以资源为基础进行。标准1-2规定了对DTV-CI卡的接口、电压、电流、初始化、命令接口的多层协议、CA资源，日期-时间资源、MMI资源、热插拔信号和TS流等具体条目的测试和评定。规定了对符合DTV-CI规范的接收机的主机接口、电源、初始化、命令接口的多层协议、CA资源，日期-时间资源、MMI资源、热插拔信号、TS流和交互测试等条目的测试和评定。第42页，本讲稿共153页 测试的最终目标为:1.通过测试的接收机能够和任意一个通过测试的DTV-CI卡互连互通。2.通过测试的DTV-CI卡能够和任意一个通过测试的接收机互连互通。3.不能通过测试的接收机，由测试过程可以发现本身

49、的CI协议栈问题所在。4.不能通过测试的DTV-CI卡，由测试过程可以知道自己内部的程序实现同标准要求存在那些差距。5.测试可以作为评价接收机和DTV-CI卡标准符合性的基准。第43页，本讲稿共153页 4.UTI机卡分离接口 清华大学联合体在提出的UTI(Universal transport Interface)机卡分离接口协议在物理层采用当时最高性能并免知识产权费的USB2.0接口，分层结构由低到高依次是物理层、数据链路层、传送层、会话层、应用层。在其上面四层协议中规定了实现EPG、下载器、数据广播、调谐器和数字内容版权保护等多种应用的信令和数据传送结构。成功开发了TS over USB

50、核心技术，在USB2.0接口上通过硬件第一个实现了串行高速实时双向传输，突破了USB接口的应用领域。为了节省CPU对接口控制的操作，开发生产了国际上第一块低成本TS over USB的专用芯片，通过硬件实现音视频流的传输协议转换和控制。UTI协议采用通用USB接口协议，支持目前市场上现有USB应用，具有很强的功能扩展空间。第44页，本讲稿共153页 12.1.5 JTAG接口 JTAG（Joint Test Action Group联合测试工作组）是欧洲电子公司组织，提出的边界扫描测试（Boundary Scan Testing，BST）采纳为IEEE1149，是一种PCB和IC互连测试技术。