关于有线电视数字机顶盒的关键技术详解

[10-10 20:36:41]   来源:http://www.88dzw.com  电子制作   阅读:8333

文章摘要: 成熟的商用中间件产品有Opentv的EN2、Liberate的TVNavigatorforDTV、Enreach的EnreachTVforDTV、Canel+的Mediahighway和Intellibyte的IBEPG、IBSIManager、IBBrowser等。这些产品在市场上都占有一席之地,但彼此并不兼容。 目前,标准组织已经认识到这个事实,并且开始着手建立公开的中间件标准。DVB提出了基于Java虚拟机的中间件标准DVB-MHP(多媒体家庭平台);ATSC成立T3/S17技术专家小组委员会来为机顶盒定义软件环境,该软件环境称为DTV应用软件环境(DASE

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        成熟的商用中间件产品有Opentv的EN2、Liberate的TVNavigatorforDTV、Enreach的EnreachTVforDTV、Canel+的Mediahighway和Intellibyte的IBEPG、IBSIManager、IBBrowser等。这些产品在市场上都占有一席之地,但彼此并不兼容。

        目前,标准组织已经认识到这个事实,并且开始着手建立公开的中间件标准。DVB提出了基于Java虚拟机的中间件标准DVB-MHP(多媒体家庭平台);ATSC成立T3/S17技术专家小组委员会来为机顶盒定义软件环境,该软件环境称为DTV应用软件环境(DASE)。ATVEF(先进电视发展论坛)也创建了一种称为AdvancedTelevisionEnhancementForumSpecificationforInteractiveTelevision的规范。

        4.加解扰技术

        加解扰技术用于对数字节目进行加密和解密。目前,国际上有两种标准:OpenCable定义的POD和DVB定义的SimulCrypt和MultiCrypt标准。OpenCable定义的POD是一个通过PCMCIA接口与机顶盒相连的模块,该模块除了解扰功能外,还要完成与前端的交互功能。DVB的MultiCrypt也是采用PCMCIA接口与机顶盒连接,但它只有解扰功能。DVB的SimulCrypt则只需要机顶盒具有ISO7816的SmartCard接口既可,但需要机顶盒具有硬件解扰引擎。下面简述DVB的有条件接入的基本原理。

        有条件接入的基本原理如图4所示。节目在播出前,要经过加扰处理,加扰过程是将复用后的传送流(TransportStream)与一个伪随机加扰序列做模2加,而这个伪随机序列的生成由控制字发生器提供的控制字(ControlWord,简称CW)确定。有条件接入的核心实际上是控制字传输的控制。在MPEG传输流中,与控制字传输相关的有两个数据流:授权控制信息(ECMs)和授权管理信息(EMMs)。由业务密钥(SK)加密处理后的控制字在ECMs中传送,其中还包括节目来源、时间、内容分类和节目价格等节目信息。对控制字加密的业务密钥在授权管理信息中传送,并且业务密钥在传送前要经过用户个人分配密钥(PDK)的加密处理,EMMs中还包括地址、用户授权信息、如用户可以看的节目或时间段、用户付的收视费等。用户个人分配密钥(PDK)存放在用户的智能卡(SmartCard)中。

        在用户端,机顶盒为了再生出解扰随机序列,必须获取相关的条件接收控制信息。首先,机顶盒根据PMT和CAT表中CA_descriptor,获得EMM和ECM的PID值。然后,从TS流中过滤出ECMs和EMMs,并送通过SmardCard接口送给SmartCard。SmardCard首先读取用户个人分配密钥(PDK),用PDK对EMM解密,取出SK,然后利用SK对ECM进行解密,取出CW,并将CW通过SmartCard接口送给解扰引擎,解扰引擎利用CW就可以将将已加扰的传输流进行解扰

        5.电缆调制解调器

       到目前为止,各种研究机构对电缆调制解调器进行了广泛的研究,这些研究成果最终形成了几个国际性组织定义的标准:IEEE定义的IEEE802.14协议、DAVIC定义的DAVIC协议和MCNS定义的DOCSIS协议。

        在这些协议中,MCNS标准的目的最为简单和明确,就是在有线网络上透明地传输IP数据包,因此该协议对IP的支持最好;DAVIC的目的主要是给用户提供交互式的数字视音频服务,同时也兼顾提供数据传输,该协议对数字视频的支持是最好的;IEEE802.14的目的是建立一个基于HFC的城域网,并使该网络能支持各种业务,包括固定比特率CBR、可变比特率VBR以及有效比特率ABR服务,该目的使得它对ATM有很好的支持。

       不同的目的使得各个标准间存在很大的差异,这些差异主要体现在各个标准定义的物理层、MAC层的帧格式和MAC协议。

      IEEE802.14对ATM信元有很好地支持,并能通过ATM信元很好地支持OoS。在传输ATM信元方面,该协议与MCNS相比有较小的延迟和延迟抖动。但在支持IP方面,由于必须通过AAL5来支持,因而在传输IP分组的吞吐量方面比MCNS标准低,这一点对DAVIC标准同样适用。

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