高清数字电视机顶盒 SOC芯片研发和应用 机顶盒概况 &发展趋势 机顶盒SOC芯片研发 &应用 M 2013 May 2013 澜起科技 金钢 www.montage tech.com
目 录 机 顶 盒 概 况 发 展 趋 势 机 顶 盒 芯 片 发 展 趋 势 芯 片 简 介 硅 调 谐 器 解 调 器 接 收 器 DVB SOC OTT SOC DVB SOC 芯 片 应 用 OTT SOC 芯 片 应 用 高 级 安 全 CA 和 DCAS 2
机 顶 盒 作 用 : 扩 展 电 视 机 功 能 上 世 纪 90 年 代 : 增 补 频 道 机 顶 盒 图 文 电 视 机 顶 盒 付 费 电 视 机 顶 盒 本 世 纪 : 数 字 电 视 机 顶 盒, 智 能 电 视 机 顶 盒 机 顶 盒 会 长 期 存 在 数 以 亿 计 的 存 量 电 视 机, 没 有 机 顶 盒 就 无 法 接 收 数 字 电 视 信 号 由 于 CA 的 限 制, 智 能 数 字 电 视 机 能 收 看 网 络 视 频, 却 无 法 脱 离 机 顶 盒 收 看 广 播 电 视 有 人 说 智 能 电 视 将 终 结 机 顶 盒 然 而, 在 信 息 技 术 飞 速 发 展 的 今 天, 电 脑 寿 命 不 超 过 5 年, 智 能 手 机 不 超 过 3 年, 智 能 电 视 在 10 年 的 使 用 寿 命 期 内 真 的 能 以 不 变 应 万 变 吗? 小 米 盒 子 乐 视 盒 子, 甚 至 一 个 U 盘 大 小 的 HDMI dongle, 就 能 使 普 通 LCD 电 视 升 级 为 智 能 电 视, 而 价 格 不 过 是 2 300RMB 机 顶 盒 概 况 3
机 顶 盒 概 况 电 视 机 主 板 价 值 占 整 机 的 1/4, 然 而 主 板 的 大 部 分 电 路 从 买 回 来 那 天 起 一 直 到 电 视 机 报 废, 也 许 从 来 就 没 有 被 使 用 过, 这 是 何 等 的 浪 费! 换 一 个 思 路, 如 果 把 电 视 机 划 分 为 显 示 器 和 机 顶 盒 ( 或 Dongle) 两 部 分, 在 显 示 器 10 年 的 使 用 寿 命 期 间, 通 过 更 换 价 格 仅 为 显 示 器 10% 的 机 顶 盒, 实 现 硬 件 升 级 ; 从 应 用 商 店 下 载 新 的 操 作 系 统 和 应 用 软 件 实 现 软 件 升 级, 是 否 更 合 理? 将 来, 机 顶 盒 形 态 和 作 用 会 不 断 变 化 智 能 机 顶 盒 最 有 可 能 成 为 家 庭 云, 集 多 媒 体 处 理 网 络 接 入 和 分 发, 以 及 大 容 量 存 储 于 一 身 4
机 顶 盒 概 况 STB 分 类 广 电 STB-S/T 传 输 方 式 :xpsk/cofdm(ts over RF) 运 营 商 : 有 线 / 卫 星 单 向 SD/HD OS: Linux, 自 有 广 电 STB-C 传 输 方 式 :QAM(TS over RF) 数 据 回 传 :EOC/CM/LAN 运 营 商 : 有 线 单 / 双 向 SD, 双 向 HD OS: Linux, 自 有 IPTV STB 传 输 方 式 : Multicast/UDP/IP (TS over IP) 运 营 商 : 电 信 双 向 SD/HD OS: Linux 5
机 顶 盒 概 况 STB 分 类 OTT 传 输 方 式 :TS over IP HTTP/TCP/IP HTTP/ABR MPEG-DASH 运 营 主 体 : 内 容 商 / 网 络 商 / 终 端 商 双 向 HD OS: Android,iOS DVB+OTT 传 输 方 式 1:TS over IP HTTP/TCP/IP HTTP/ABR MPEG-DASH 传 输 方 式 2:TS over RF QAM 运 营 主 体 : 有 线 +? 双 向 HD OS: Android,iOS 6
机 顶 盒 概 况 STB 市 场 STB 类 型 传 输 媒 介 清 晰 度 全 球 总 出 货 量 ( 千 万 台 ) 备 注 DVB 网 络 SD HD 2012 2013 2014 2015 ( 出 货 量 数 据 :Techno) 单 向 SD SD 10.5 10.7 11.1 11 市 场 包 括 :FTA,CA, 灰 机 (CW 共 享 +Patch);IP 网 络 用 于 CW 共 享 灰 机 SD S IP SD SD:HD 8:2;HD 市 场 CA 为 主 ; 市 场 分 布 为 灰 机 单 向 HD HD SD 市 场 分 布 为 CA: 灰 机 :FTA 3:3:1 单 向 SD SD 6.5 6.6 6.7 7 目 前 主 流 双 向 SD IP SD CA C 单 向 HD HD 逐 渐 成 为 主 流 双 向 HD IP HD CA/ 高 级 安 全 CA 单 向 SD SD 21 2.1 26 2.6 3 36 3.6 国 外 市 场 为 主 T 单 向 HD HD CA/ 高 级 安 全 CA IPTV SD IP SD 2.5 3 3.2 3.5 目 前 主 流 IPTV HD IP HD 随 网 络 接 入 带 宽 增 长 而 增 长 OTT IP HD 发 展 方 向, 市 场 培 育 阶 段 DVB+OTT C IP HD 国 内 广 电 热 点 话 题, DCAS 7
机 顶 盒 发 展 趋 势 数 字 化 +IP 化 + 智 能 化 = 应 用 多 样 化 智 能 化 数 字 化 OTT,OTT+DVB DVB-C SD/HD STB TS Over IP/RF TS Over RF 功 能 机 智 能 机 功 能 机 高 性 能 CPU/GPU 单 向 或 交 互 (EOC/CM/LAN) 无 线 互 联 多 屏 互 动 MPEG2,H.264,AVS 网 络 浏 览 / 游 戏 / 资 讯 / 交 易 / 社 交 IP 化 ( 网 络 化 ) 软 硬 分 离 / 标 准 统 一 / 技 术 开 放 的 平 台 互 联 网 SD/HD STB 按 需 下 载 的 应 用 IPTV SD/HD STB( 电 信 网 ) TS Over IP 功 能 机 多 格 式 解 码 支 持 在 线 视 频 8
机 顶 盒 发 展 趋 势 项 目 技 术 体 系 有 线 数 字 电 视 一 点 对 多 点 广 播 平 台, 用 户 增 加 无 需 对 技 术 平 台 进 行 升 级 IPTV 点 对 点 通 讯 平 台, 用 户 增 加 需 对 技 术 平 台 进 行 升 级 传 输 网 络 有 线 电 视 网 互 联 网 ( 局 域 ) 互 联 网 ( 广 域 ) 互 联 网 电 视 / 智 能 电 视 集 互 联 网 多 媒 体 通 讯 等 多 种 技 术 于 一 体, 以 宽 带 网 络 为 载 体 信 源 标 准 MPEG 2, 标 准 统 一, 产 业 链 成 熟 MPEG 4/ H.264/ AVS, 标 准 不 统 一 WIFI/Eth/power line 接 入 ( 标 准 未 统 一 ) 运 营 主 体 广 电 运 营 商 电 信 运 营 商 + 广 电 运 营 商 平 台 运 营 商, 内 容 商, 运 营 牌 照 业 务 类 型 盈 利 模 式 用 户 运 营 主 体 必 须 由 广 电 控 股 上 海 文 广 央 视 国 际 南 方 传 媒 中 国 CNTV 上 海 文 广 以 及 华 数 获 得 广 电 总 局 国 际 广 播 电 台 杭 州 华 数 江 苏 电 视 台 6 互 联 网 电 视 牌 照, 可 开 展 相 关 集 成 播 控 家 广 电 系 企 业, 以 及 北 京 华 夏 安 业 内 容 运 营 等 业 务 内 容 分 发 : 基 础 频 道 / 付 费 频 道 / 广 告 交 互 : 点 播 回 看 录 制 电 视 支 付 等 数 据 : 有 线 宽 带 其 他 : 数 据 广 播 /EPG 等 基 本 收 视 费 付 费 / 高 清 频 道 订 购 点 播 等 互 动 业 务 订 购 广 告 由 于 广 电 各 地 分 制, 机 顶 盒 和 CA 卡 只 能 在 本 网 络 内 使 用, 不 能 迁 移 内 容 分 发 : 电 视 / 广 告 / 网 络 视 频 直 播 / 资 讯 交 互 式 : 点 播 时 移 回 看 录 制 电 子 商 务 \ 娱 乐 \ 教 育 \ 医 疗 类 业 务 等 通 信 : 包 括 电 话 类 视 频 电 话 等 业 务 各 种 增 值 业 务 收 费, 如 点 播 电 视 时 移 电 视 互 动 游 戏 等 运 营 商 网 络 内, 用 户 通 过 IPTV 机 顶 盒 才 能 收 看 IPTV 节 目 广 播 网 络 有 得 天 独 厚 的 传 播 优 势, 相 对 于 有 线 数 字 电 视, 交 互 性 更 强, 适 合 优 势 适 合 发 展 高 清 节 目, 频 道 资 源 丰 富 各 种 增 值 业 务 的 开 展, 满 足 用 户 个 性 化 图 像 清 晰, 专 网 专 线, 安 全 性 高 需 求 内 容 分 发 : 广 播 / 广 告 / 信 息 资 讯 交 互 式 : 点 播 时 移, 电 子 商 务 \ 娱 乐 \ 教 育 \ 医 疗 类 等 业 务 交 互 式 广 告 等 产 业 刚 起 步, 还 没 有 成 型 的 盈 利 模 式 任 何 集 成 了 互 联 网 电 视 集 成 播 控 平 台 客 户 端 的 电 视 机 的 用 户 都 可 收 看 收 看 互 联 网 电 视 不 受 地 域 的 限 制, 只 要 有 互 联 网 的 地 方 就 可 以 收 看, 且 个 性 化 交 互 性 功 能 更 强 劣 势 运 营 模 式 及 广 电 体 制 阻 碍 其 发 展 接 入 带 宽 不 足 ; 画 质 不 高 ; 产 业 链 不 成 熟 标 准 不 统 一, 内 容 / 政 策 / 技 术 的 阻 碍 9
广 电 机 顶 盒 的 发 展 瓶 颈 软 硬 件 捆 绑 在 数 字 平 移 年 代, 嵌 入 式 SOC 硬 件 水 平 还 比 较 低, 软 硬 捆 绑 能 最 大 程 度 发 挥 芯 片 性 能 但 由 于 没 有 统 一 开 放 的 软 硬 件 标 准, 每 个 应 用 只 能 在 内 部 开 发, 软 硬 件 的 更 新, 升 级 或 替 换 都 需 要 由 原 始 软 硬 件 开 发 者 重 新 开 发 测 试, 成 本 高, 开 发 慢, 灵 活 性 差 机 顶 盒 发 展 趋 势 封 闭 的 CA 技 术 体 系 CA 的 安 全 性 是 基 于 其 封 闭 性 高 级 安 全 CA 比 传 统 CA 更 封 闭, 在 芯 片 和 机 顶 盒 研 发 和 生 产 过 程 中 监 管 更 严, 过 程 更 复 杂 为 符 合 CA 公 司 的 私 有 标 准, 只 能 采 用 定 制 方 式 进 行 芯 片 设 计, 软 件 和 硬 件 的 创 新 动 力 受 到 抑 制 2013 5 27 10
传 统 机 顶 盒 面 临 的 挑 战 广 电 机 顶 盒 的 竞 争 压 力 网 络 视 频 ( 互 联 网,IPTV) 单 向 分 流 有 线 用 户 随 家 庭 宽 带 的 普 及, 互 联 网 正 在 把 人 们 拉 到 丰 富 多 彩 的 互 联 网 视 频 人 们 11 可 以 用 智 能 电 视 机 或 PC/IPAD 等 智 能 移 动 终 端 观 看 网 络 视 频, 也 可 以 通 过 网 络 视 频 公 司 提 供 的 OTT 盒 子, 用 普 通 LCD 电 视 收 看 网 络 视 频 据 DVBCN, 网 络 视 频 的 快 速 发 展 正 在 引 发 功 能 单 一 的 有 线 用 户 的 流 失 : 北 美 有 线 用 户 流 失 190 万 Comcast :Q2/2012 流 失 了 17.6 万 有 线 电 视 用 户 ;Q3 继 续 流 失 11.7 万 用 户 2011 年 12 月 百 视 通 联 合 20 多 家 厂 商 宣 布 三 年 内 在 全 国 发 展 1000 万 互 联 网 电 视 用 户,2012 年 6 月 发 布 了 智 能 机 顶 盒 小 红 2012 末 中 国 IPTV 用 户 已 发 展 到 2200 万, 高 清 IPTV 对 有 线 的 替 代 作 用 增 强 小 米 乐 视 盒 子 的 热 卖 从 另 一 个 角 度 反 映 网 络 视 频 的 吸 引 力 在 快 速 提 升 网 络 视 频 服 务 运 营 商 不 局 限 于 传 统 的 广 播 运 营 商 和 电 信 的 IPTV 任 何 主 体 都 可 以 成 为 视 频 服 务 的 运 营 商, 特 别 是 互 联 网 视 频 服 务 商 借 助 资 本 的 力 量 和 对 用 户 需 求 的 精 确 把 握, 必 将 成 为 这 个 市 场 的 一 个 主 角 传 统 机 顶 盒 的 吸 引 力 在 下 降 智 能 终 端 带 给 人 们 丰 富 多 彩 的 体 验, 已 经 渐 渐 融 入 了 人 们 生 活 功 能 单 一 的 传 统 机 顶 盒 的 吸 引 力 正 在 下 降 11
机 顶 盒 发 展 趋 势 网 络 化 特 征 三 网 融 合 /WiFi 互 联 / 多 屏 互 动 ; 集 互 联 网 / 多 媒 体 / 通 信 等 多 种 技 术 于 一 体 TS 流 以 IP 包 的 形 式 通 过 互 联 网 传 输 和 分 发 解 码 格 式 要 支 持 在 线 视 频 的 需 要 接 口 HDMI: HDMI1.3 HDMI1.4 4 USB: USB2.0 USB3.0 ( 粗 体 是 主 要 的 格 式 ) 2013 5 27 12
机 顶 盒 发 展 趋 势 网 络 协 议 应 用 协 议 QOS 差 错 控 制 拥 塞 控 制 ( 码 率 控 制, 自 适 应 码 率 视 频 压 缩 编 码, 码 率 成 型 ) CDN 业 务 多 屏 互 动 : DLNA, Miracast 视 频 共 享 : 子 母 机 业 务 视 频 社 交 : Sensor, video encoder 网 游, 网 购, 网 银 设 备 互 联 WiFi Ethernet 2013 5 27 13
机 顶 盒 发 展 趋 势 智 能 化 特 征 2013 5 27 所 谓 智 能, 就 是 当 嵌 入 式 SOC 硬 件 性 能 足 够 高 以 后, 可 以 搭 载 比 较 复 杂 和 完 备 的 操 作 系 统, 如 Apple 的 ios, Goggle 的 Android, 用 户 可 以 自 行 安 装 和 卸 载 各 类 应 用 软 件, 成 为 可 通 过 下 载 软 件 的 方 式, 持 续 对 功 能 进 行 扩 充 和 升 级 的 高 性 能 SOC 智 能 终 端 包 括 智 能 移 动 终 端 : 平 板 电 脑 智 能 手 机 智 能 电 视 终 端 : 智 能 电 视 机 普 通 电 视 机 + 智 能 机 顶 盒 智 能 终 端 的 特 点 技 术 开 放, 标 准 统 一, 软 硬 分 离 在 PC 领 域, 由 于 有 强 大 的 CPU 硬 件 平 台 和 Windows 软 件 平 台, 且 软 件 和 硬 件 开 发 都 有 明 确 的 标 准 --- 芯 片 与 操 作 系 统 间 是 BIOS, 操 作 系 统 与 应 用 软 件 间 是 API, 因 此 PC 软 硬 件 开 发 是 完 全 独 立 的,PC 行 业 由 此 获 得 强 大 的 发 展 动 力 目 前 智 能 终 端 使 用 较 多 的 A7,A9 A9 等 多 核 CPU, 已 经 具 备 类 PC 的 性 能 Android 是 Google 基 于 Linux 开 发 的 由 操 作 系 统 中 间 件 用 户 界 面 和 应 用 软 件 组 成 的 一 个 面 向 智 能 终 端 应 用 的 融 合 体 它 不 仅 是 一 个 开 源 免 费 的 操 作 系 统, 更 重 要 的 是 有 开 放 的 底 层 接 口 文 档, 可 以 支 持 不 同 的 CPU 14
基 于 Android d 智 能 终 端 软 件 平 台 机 顶 盒 发 展 趋 势 开 放 平 台 允 许 第 三 方 软 件 开 发 者 参 与 应 用 软 件 开 发, 目 前 超 过 70 万 的 APP 可 以 从 GOOGLE 的 应 用 商 店 下 载 2013 5 27 15 15
传 统 机 顶 盒 面 临 的 挑 战 广 电 机 顶 盒 智 能 化 是 大 势 所 趋 市 场 推 动 力 电 视 机 厂 商 纷 纷 主 推 大 屏 幕 智 能 电 视 16 各 网 络 视 频 公 司 也 纷 纷 推 出 自 己 的 OTT 盒 子, 升 级 存 量 电 视 机 为 智 能 机 除 对 视 频 内 容 的 多 样 化 需 求 外, 人 们 对 终 端 应 用 多 样 化 的 需 求 也 越 来 越 强 烈 面 对 内 忧 外 患, 广 电 行 业 在 焦 虑 地 寻 找 突 破 方 向 如 同 手 机 从 功 能 机 向 智 能 机 的 转 变 一 样, 机 顶 盒 也 在 寻 求 摆 脱 目 前 功 能 单 一, 业 务 承 载 能 力 不 强 的 局 面, 朝 智 能 化 方 向 转 变 基 于 IPQAM 的 DVB+OTT 被 认 为 是 在 三 网 融 合 时 代, 广 电 的 最 佳 技 术 方 案 2013 5 27 16
传 统 机 顶 盒 面 临 的 挑 战 广 电 机 顶 盒 智 能 化 是 大 势 所 趋 政 策 推 动 力 (2013CCBN 主 题 报 告 ): 国 网 专 做 ( 网 络 技 术 业 务 运 营 管 理 ) 互 联 互 通 17 目 前 可 供 开 发 的 新 业 态 : 1. 视 音 频 点 播 高 清 电 视 付 费 电 视 立 体 电 视 ; 2. 电 子 政 务 网 络 教 育 可 视 交 互 互 动 娱 乐 游 戏 ; 3. 在 线 支 付 电 视 商 务 物 联 网 4. 综 合 信 息 查 询 和 信 息 浏 览 业 务 ; 5. 互 联 网 接 入 互 联 网 数 据 传 送 国 内 IP 电 话 等 今 后 要 加 速 发 展 的 新 业 态 : 1. 推 动 终 端 标 准 化 / 智 能 化, 创 建 开 放 式 TV 应 用 商 店 2. 多 屏 互 动 也 要 成 为 广 电 运 营 商 重 点 打 造 的 新 业 务 1. 还 要 建 立 开 放 的 可 管 控 的 统 一 融 合 的 智 能 电 视 门 户, 实 现 各 类 内 容 和 应 用 在 用 户 端 的 生 动 展 示, 实 现 不 同 用 户 和 不 同 终 端 服 务 界 面 的 可 定 制 化 智 能 电 视 操 作 系 统 TVOS 立 足 于 自 主 创 新 可 管 可 控, 包 括 Linux 内 核,NGB 中 间 件 及 功 能 扩 展 在 保 证 安 全 的 基 础 上, 可 兼 容 支 持 基 于 Android 的 应 用 2013 5 27 17
广 电 机 顶 盒 智 能 化 是 大 势 所 趋 传 统 机 顶 盒 面 临 的 挑 战 加 速 推 进 DCAS, 是 实 现 有 线 网 络 互 通 的 第 一 步, 也 是 终 端 智 能 化 的 前 提 传 统 条 件 接 收 系 统 的 弊 端 : 18 使 用 专 有 智 能 卡 终 端 需 要 和 CA 集 成 终 端 和 智 能 卡 绑 定 使 用 各 地 各 级 广 电 网 络 使 用 不 同 的 CA 运 营 商 部 署 CA 很 难 更 换 无 法 实 现 终 端 水 平 化 市 场 CA 的 封 闭 性 = 系 统 的 安 全 性 2012 年 3 月, 总 局 颁 布 行 业 标 准 可 下 载 条 件 接 收 系 统 技 术 规 范 保 持 现 有 CA 系 统 架 构 基 于 双 向 网 络 和 中 间 件 CA 客 户 端 软 件 可 安 全 下 载 和 替 换 终 端 预 置 安 全 机 制 机 顶 盒 和 CA 系 统 无 关 由 安 全 数 据 管 理 平 台 统 一 管 理 安 全 信 息 / 密 钥 2013 5 27 18
广 电 传 统 机 顶 盒 v.s.dcv+ott 智 能 机 顶 盒 广 电 机 顶 盒 机 顶 盒 发 展 趋 势 DVB+OTT 智 能 机 顶 盒 CPU ARM11,MIPS24k, 500 1000DMIPS ARM dual core A9, 6000DMIPS GPU 2D 3D (Mali, Vivant, Imagination ) 处 理 3D 界 面 及 游 戏 OS 基 于 Linux, 或 自 有 OS, 软 件 集 成 或 更 采 用 Android, 可 独 立 加 载 或 卸 载 应 改 只 能 通 过 机 顶 盒 原 厂 平 台 封 闭, 用 软 件 平 台 开 放, 软 硬 分 离, 软 硬 捆 绑, 软 件 升 级 困 难 加 载 应 用 / 升 级 软 件 容 易 网 络 接 口 RF, Ethernet RF, Ethernet, WiFi 解 码 格 式 MPEG2,H.264, AVS MPEG2,H.264, AVS VC 1 1, VP6/8, CA 传 统 CA, 高 级 安 全 CA DCAS 主 要 应 用 接 收 数 字 电 视 直 播 和 点 播 ; 提 供 简 单 的 双 向 业 务 ; 机 顶 盒 出 厂 后 无 法 加 载 新 的 应 用 ; 盒 子 不 通 用 接 收 数 字 电 视 直 播 和 点 播, 及 网 络 视 频 ; 支 持 多 屏 互 动 ; 通 过 下 载 方 式 提 供 丰 富 多 彩 的 应 用 ; 盒 子 通 用 2013 5 27 19
目 录 机 顶 盒 概 况 发 展 趋 势 机 顶 盒 芯 片 发 展 趋 势 芯 片 简 介 硅 调 谐 器 解 调 器 接 收 器 DVB SOC OTT SOC DVB SOC 芯 片 应 用 OTT SOC 芯 片 应 用 高 级 安 全 CA 和 DCAS 20
机 顶 盒 芯 片 发 展 趋 势 低 Single way SD, CAS, CVBS USB 尺 寸 更 小 耗 电 更 少 价 格 更 低 功 能 更 强 性 能 更 好 集 成 度 更 高 上 市 周 期 更 短 ADAC Silicon Tuner Integrated Demod Interactive SD/HD advanced CAS HDMI/Eth/USB 制 程 nm 180 130 DVB+OTT Hi perf CPU/GPU 功 能 机 智 能 机 : 无 线 互 联, 多 屏 互 动 软 硬 分 离, 标 准 统 一, 技 术 开 放, 可 下 载 应 用 90 55 40 28 低 集 成 度 高 2005 2015 21
机 顶 盒 芯 片 简 介 机 顶 盒 芯 片 组 硅 调 谐 器 (C,T,S) 信 道 解 调 器 (C,T,S) 信 源 解 码 器 SOC CPU 解 复 用 / 解 扰 CA/ 高 级 安 全 CA 视 频 解 码 图 像 处 理 PAL/NTSC 编 码 音 频 解 码 / 处 理 接 口 : TS CA:ISO7816,DVB CIM 存 储 器 : SDR/DDR, NOR/NAND flash, SD 数 字 音 视 频 输 出 : HDMI,I2S/PCM/SPDIF,BT656/601 模 拟 音 视 频 输 出 :CVBS/YC, YPbPr, L/R ADC 数 据 / 控 制 :MII/RMII,USB,I2C,SPI,IR,PCIe,eSATA,GPIO 外 部 存 储 器 SDRAM/DDR 存 储 器 : 运 行 机 顶 盒 软 件 程 序 Flash 存 储 器 : 存 储 机 顶 盒 软 件 程 序, 保 存 节 目 信 息 等 22
机 顶 盒 芯 片 简 介 芯 片 集 成 度 随 技 术 和 工 艺 进 步 而 不 断 提 高 : DVB S/C/T 2in1 SOC: Tuner + Demod (Receiver) TS over RF (S/C/T) Demod + decoder 大 多 数 公 司 采 用 这 种 方 案 3in1 SOC Tuner+Demod+decoder decoder 只 有 极 少 数 公 司 有 能 力 做 OTT/IPTV: 单 Decoder SOC, 无 Tuner 和 Demod TS over IP (Eth/WiFi) 23
调 谐 器 芯 片 调 谐 器 作 用 在 指 定 的 射 频 范 围 内 选 择 所 要 接 收 的 电 视 频 道, 同 时 滤 除 带 外 信 号 ( 噪 声 ) 并 将 接 收 到 的 微 弱 射 频 电 波 转 换 成 固 定 中 频, 以 固 定 电 平 送 给 信 道 解 调 器 24
调 谐 器 芯 片 硅 调 谐 器 架 构 Single Conversion Double Conversion Direct Conversion Zero IF Direct Conversion Low IF 25
调 谐 器 芯 片 硅 调 谐 器 特 点 经 多 年 技 术 积 累,CMOS 硅 调 谐 器 已 在 S/C/T 领 域, 从 机 顶 盒 到 一 体 机, 全 面 替 代 传 统 的 CAN 调 谐 器 单 芯 片 支 持 多 标 准 应 用 DTV; DVB-T/T2/C,CTTB,ATSC,ISDB-T ATV: NTSC,PAL,SECAM, 尺 寸 更 小, 成 本 更 低 集 成 几 乎 所 有 的 电 路, 如 LNA, 混 频 器,PLL, 基 带 滤 波,ADC/DAC,DSP 等 零 中 频 / 低 中 频 架 构 解 决 了 基 带 滤 波 集 成 的 问 题, 对 外 围 器 件 的 需 求 降 到 最 低 性 能 / 一 致 性 / 稳 定 性 / 可 靠 性 更 高 在 数 字 域 采 用 优 化 的 DSP 算 法 改 善 性 能 无 手 工 调 整 线 圈, 周 边 器 件 少, 温 度 稳 定 性 / 一 致 性 / 可 靠 性 更 好 硅 调 谐 器 最 先 在 卫 星 接 收 机 普 及, 近 年 来 在 有 线 和 地 面 接 收 机 也 在 全 面 取 代 CAN 调 谐 器 26
调 谐 器 芯 片 硅 调 谐 器 M88TC2800 零 中 频 直 接 变 换 +DSP 架 构 CMOS, 封 装 尺 寸 5x5 支 持 多 标 准 应 用 DTV: DVB T/T2/C, DTMB ATV: NTSC/PAL/SECAM RF 输 入 :48MHz 870MHz 低 中 频 输 出 :4MHz 10MHz 用 于 机 顶 盒, 数 字 电 视 一 体 机 主 流 厂 商 :NXP, MaxLinear, 澜 起 尺 寸 更 小 耗 电 更 少 价 格 更 低 功 能 更 强 性 能 更 好 集 成 度 更 高 上 市 周 期 更 短 27
解 调 器 芯 片 解 调 器 M88DD3001 DVB C,CTTB 双 标 准 应 用 CMOS, 封 装 10x10 用 于 数 字 电 视 一 体 机 28
接 收 器 芯 片 接 收 器 M88RS2000 集 成 DVB S 调 谐 器 和 解 调 器 CMOS, 封 装 尺 寸 7x7 用 于 数 字 电 视 一 体 机 29
3in1 SOC 芯 片 3in1 SD SOC M88VC2000 集 成 DVB S 调 谐 / 解 调 /SD 解 码 CMOS,QFP128,14X14 在 SD STB S 市 场 占 70% 份 额 尺 寸 更 小 耗 电 更 少 价 格 更 低 功 能 更 强 性 能 更 好 集 成 度 更 高 上 市 周 期 更 短 30
高 清 SOC 芯 片 2in1 SOC M88CC6000 集 成 DVB C demod 及 高 清 多 格 式 decoder 高 级 安 全 CA,DCAS 低 成 本 :1x16b DDR3,QFP 封 装, 支 持 2 层 PCB, 无 需 散 热 片 应 用 :DVB C/T/S 高 清 互 动 ;IPTV/ 网 络 视 频 ; 多 屏 互 动 / 子 母 机 业 务 31
高 清 SOC 芯 片 比 较 32
解 复 用 TS 输 入 / 输 出 TSI 1: 外 部 TS 输 入 TSI 2: 解 调 / 外 部 TS 输 入 TSO: TS 输 出 TSIO 可 接 收 来 自 不 同 方 向 的 TS 流 : 解 调 器 外 部 TS 输 入 USB 硬 盘 执 行 串 并 转 换 ( 如 需 要 ) 选 择 TS 输 入 : SOC 芯 片 功 能 1 路 到 TSD 解 复 用 / 解 扰, 然 后 经 DDR 到 音 视 频 解 码 器 1 路 滤 除 不 需 要 的 信 息 后, 直 接 经 DDR 写 入 USB 硬 盘 写 入 USB 硬 盘 的 视 频 流 也 可 以 经 TSIO 送 到 TSD 及 后 续 电 路 TSD 对 来 自 TSIO 的 全 部 或 部 分 TS 流 进 行 解 复 用 从 TS 流 中 过 滤 出 有 用 的 包, 进 而 分 离 出 PES 和 sections, 存 到 DDR 不 同 区 域 音 视 频 解 码 器 从 缓 存 读 取 相 关 数 据 进 行 解 码 同 时, 分 离 出 PTS 值 等 送 给 CPU 33
SOC 芯 片 功 能 视 频 解 码 格 式 广 播 电 视 34
SOC 芯 片 功 能 视 频 显 示 处 理 Scaling 将 不 同 的 输 入 视 频 格 式 ( 下 表 ) 转 换 成 标 清 和 高 清 视 频 格 式, 并 同 时 通 过 HDMI,YPbPr,CVBS/YC 接 口 输 出 输 入 输 出 HD: 1920x1080, 1280x720 SD: 720x576, 720x480 35
SOC 芯 片 功 能 视 频 显 示 处 理 Letterbox : 在 4:3 的 屏 幕 上 全 宽 度 显 示 16:9 的 图 像 ( 屏 幕 上 下 黑 边, 损 失 清 晰 度 ) Pan&scan : 在 4:3 的 屏 幕 上 裁 剪 显 示 16:9 的 图 像 ( 图 像 左 右 被 裁 掉, 画 面 损 失 ) Pillarbox : 在 16:9 的 屏 幕 上 裁 剪 显 示 4:3 的 图 像 ( 图 像 左 右 加 黑 边 ) 36
SOC 芯 片 功 能 视 频 显 示 处 理 视 频 和 图 形 合 成 Background plane Still picture plane Video plane Subtitle plane 2 OSD planes 37
SOC 芯 片 功 能 视 频 显 示 处 理 Split video and tlt teletextt 显 示 模 式 Mixed Video with DVB Subtitles and with Graphics Downscaled Video and teletext 38
SOC 芯 片 功 能 视 频 输 出 处 理 数 字 视 频 输 出 : HDMI ITU R656 模 拟 视 频 输 出 PAL/NTSC/SECAM 编 码 CVBS/YC, YPbPr, RGB 输 出 39
OTT SOC DualA9, 3D GPU 32b DDR3 H.264 Encoder HDMI1.4a Tx x2fe, 11n WiFi USB3.0 OTT SOC 芯 片 DVB+OTT SOC +DVB C Demod +PTI + 高 级 安 全,DCAS 40
OTT SOC 芯 片 ARM CPU OS: Android4.x 41
OTT SOC 芯 片 AML8726 DVB+OTT 芯 片 42
OTT SOC 芯 片 Hi3716CV200 DVB+OTT 芯 片 43
OTT SOC 芯 片 比 较 OTT SOC 芯 片 功 能 比 较 44
目 录 机 顶 盒 概 况 发 展 趋 势 机 顶 盒 芯 片 发 展 趋 势 芯 片 简 介 硅 调 谐 器 解 调 器 接 收 器 DVB SOC OTT SOC DVB SOC 芯 片 应 用 OTT SOC 芯 片 应 用 高 级 安 全 CA 和 DCAS 45
M88CC2000 基 本 应 用 :C/T/S/IPTV/ 网 络 视 频 高 清 SOC 芯 片 应 用 46
高 清 SOC 芯 片 应 用 DVB C+ 互 联 网 视 频 播 放 : 接 收 来 自 有 线 网 络 的 电 视 频 道, 或 来 自 视 频 网 站 的 在 线 视 频 小 屏 投 大 屏 : 基 于 Miracast 协 议, 将 iphone 或 ipad 屏 幕 图 像 ( 视 频, 网 页, 游 戏 等 ) 通 过 WiFi 投 放 到 电 视 屏 幕 上 STB 需 外 插 WiFi-USB 网 卡, 或 内 置 WiFi 模 块 47
高 清 SOC 芯 片 应 用 WiFi 视 频 共 享 : 子 母 机 基 于 DLNA 协 议 互 联 母 机 用 双 tuner 接 收 2 个 独 立 的 电 视 频 道, 其 中 1 路 转 成 WiFi 信 号 后 送 给 子 机 收 看 48
STB-IPTV 基 本 应 用 : 接 收 来 自 IPTV 网 络 的 电 视 节 目 子 母 机 视 频 共 享 小 屏 投 大 屏 高 清 SOC 芯 片 应 用 49
高 清 SOC 芯 片 应 用 STB-S2 S2 基 本 应 用 : 接 收 来 自 卫 星 的 广 播 电 视 频 道, 或 来 自 视 频 网 站 的 在 线 视 频 子 母 机 视 频 共 享 : 采 用 两 路 Nugget 接 收 两 个 独 立 的 卫 星 频 道 旁 路 C demod 小 屏 投 大 屏 : 同 前 50
目 录 机 顶 盒 概 况 发 展 趋 势 机 顶 盒 芯 片 发 展 趋 势 芯 片 简 介 硅 调 谐 器 解 调 器 接 收 器 DVB SOC OTT SOC DVB SOC 芯 片 应 用 OTT SOC 芯 片 应 用 高 级 安 全 CA 和 DCAS 51
OTT 芯 片 应 用 多 屏 互 动 52
OTT 芯 片 应 用 多 屏 互 动 53
OTT 芯 片 应 用 多 屏 互 动 54
OTT 芯 片 应 用 多 屏 互 动 55
OTT 芯 片 应 用 多 屏 互 动 Miracast Wi-Fi CERTIFIED Miracast is a groundbreaking solution for seamlessly displaying video between devices, without cables or a network connection. Users can do things like view pictures from a smartphone on a big screen television, share a laptop screen with the conference room projector in real-time, and watch live programs from a home cable box on a tablet. Only need vendor software upgrade to support Miracast 56
OTT 芯 片 应 用 Wireless streaming in Miracast 57
OTT 芯 片 应 用 百 视 通 小 红 采 用 Amlogic 8726-M3 芯 片 CPU:ARM Cortex-A9 1GHz 操 作 系 统 : 百 视 通 智 能 电 视 操 作 系 统 (V1.0), 兼 容 安 卓 4.0 应 用 文 件 系 统 :FAT/FAT32,NTFS,EXT3 视 频 输 出 :HDMI 1.3,AV 模 拟 复 合 视 频 音 频 输 出 : 模 拟 立 体 声,HDMI 1.3,SPDIF 视 频 格 式 :H264 VC1/WMV MPEG 1/2/4-SP RM/RMVB 等 音 频 格 式 :MP3 AAC DD+ 图 片 格 式 :JPG BMP PNG 等 字 幕 格 式 :SRT SUB 等 USB 接 口 :USB Host 2.0 * 2 网 络 : 有 线, 无 线 存 储 卡 支 持 :TF 卡 长 * 宽 * 高 :10cm*10cm*2cm 重 量 :120g 待 机 功 耗 :100mW 工 作 功 耗 :5.5W 58
OTT 芯 片 应 用 乐 视 C1 采 用 Amlogic 8726-MX 芯 片 59
OTT 芯 片 应 用 2012 Global Tablet Market Trend DIGITIMES Research 此 前 计 算 品 牌 平 板 电 脑 产 销 仅 包 含 ipad( 苹 果 ) 与 Non ipad( 非 苹 主 流 品 牌 ) 白 牌 平 板 电 脑 自 2012 年 第 2 季 即 超 越 Non ipad, 而 第 3 季 也 一 度 超 越 ipad, 在 平 板 产 业 中 已 不 可 忽 视 2012 年 白 牌 平 板 总 量 50.9M 根 据 ARM 数 据,2012 年 采 用 大 陆 芯 片 厂 商 方 案 的 平 板 电 脑 出 货 量 超 过 5000 万 台 60
Comparison between STB and Tablet Smart STB OTT 芯 片 应 用 Tablet OS Android Android CPU&GPU Powerful Powerful Video decoder 全 格 式 全 格 式 Video encoder H.264 H.264 DVB processing TS demultiplex & CA Video input Camera interface Video output Analog video Analog video HDMI HDMI LCD interface Audio input ADC for microphone Power management Key feature 61
目 录 机 顶 盒 概 况 发 展 趋 势 机 顶 盒 芯 片 发 展 趋 势 芯 片 简 介 硅 调 谐 器 解 调 器 接 收 器 DVB SOC OTT SOC DVB SOC 芯 片 应 用 OTT SOC 芯 片 应 用 高 级 安 全 CA 和 DCAS 62
高 级 安 全 CAS 条 件 接 收 系 统 传 统 CA 的 密 钥 机 制 典 型 的 CA 系 统 通 常 采 用 基 于 对 称 密 钥 算 法 的 3 层 加 密 体 制 : 1. 第 1 层 TS 加 扰 : 前 端 PRBS 生 成 器 在 CW 的 控 制 下, 产 生 伪 随 机 序 列 对 TS 流 进 行 实 时 加 扰 终 端 若 能 获 得 同 样 的 CW, 并 用 同 样 的 PRBS 生 成 器 对 前 端 已 加 扰 的 码 流 进 行 位 运 算, 就 能 将 码 流 还 原 所 以 如 何 将 CW 从 前 端 安 全 送 到 终 端, 确 保 只 有 授 权 用 户 才 能 获 取 CW, 就 成 了 CA 系 统 的 核 心 后 面 的 2 重 加 密 过 程 便 是 为 实 现 CW 的 安 全 传 送 并 达 到 授 权 控 制 的 目 的 2. 第 2 层 CW 加 密 : 前 端 使 用 业 务 密 钥 SK, 采 用 基 于 DES 的 TDES 或 IDEA 算 法 对 CW 加 密, 生 成 授 权 控 制 信 息 ECM 终 端 必 须 先 获 取 明 文 SK, 再 用 SK 对 ECM 解 密 才 能 得 到 解 扰 所 需 的 明 文 CW 为 保 证 安 全,CW 每 隔 2 20s 就 更 新 一 次 3. 第 3 层 SK 加 密 : 前 端 用 个 人 分 配 密 钥 PDK, 采 用 基 于 DES 的 TDES 或 IDEA 算 法 对 SK 加 密, 生 成 授 权 管 理 信 息 EMM 终 端 用 存 放 在 智 能 卡 上 的 PDK 对 EMM 解 密 得 到 明 文 SK SK 是 在 用 户 按 月 / 季 付 费 后 才 会 被 更 新 63
高 级 安 全 CAS 传 统 CA 的 安 全 漏 洞 终 端 的 SOC 芯 片 从 TS 流 中 解 出 EMM 和 ECM 送 给 智 能 卡, 由 智 能 卡 完 成 对 CW 的 层 级 解 密 并 输 出 解 扰 所 需 的 CW PDK 是 CW 层 级 解 密 的 根 密 钥, 用 户 通 过 购 买 智 能 卡 的 方 式 获 得 为 了 防 止 CW 被 黑 客 获 取,CA 公 司 除 了 采 用 先 进 的 加 解 密 算 法, 对 智 能 卡 芯 片 也 采 取 了 防 破 解 措 施 然 而 在 智 能 卡 将 CW 输 出 到 SOC 芯 片 的 最 末 环 节, 却 由 于 两 个 明 显 的 安 全 漏 洞 使 CW 敞 开 在 黑 客 面 前 : 1. 从 智 能 卡 接 口 可 以 直 接 截 获 到 明 文 CW 信 号 并 实 现 CW 共 享 破 解 针 对 这 种 情 况, CA 厂 商 采 用 了 对 CW 进 行 加 密 传 输 的 补 救 措 施, 即 分 别 在 智 能 卡 和 机 顶 盒 CPU 中 嵌 入 加 密 通 信 程 序, 使 智 能 卡 输 出 密 文 CW, 此 密 文 CW 在 进 入 主 芯 片 后 再 由 CPU 解 出 明 文 CW 不 过, 由 于 获 取 植 入 在 flash 中 的 CA 库, 并 由 此 破 解 CW 解 密 算 法 并 不 十 分 困 难, 这 种 升 级 方 式 虽 然 简 单 但 安 全 性 并 不 高 2. 即 使 机 卡 通 信 过 程 中 加 密 的 CW 未 被 破 解, 但 经 CPU 解 密 获 得 的 明 文 CW 可 被 机 顶 盒 软 件 开 发 人 员 轻 而 易 举 地 传 送 到 机 顶 盒 外, 并 通 过 互 联 网 将 CW 共 享 出 去 相 比 破 解 智 能 卡 算 法 或 软 加 密 机 卡 通 信 算 法, 直 接 从 漏 洞 2 获 取 CW, 其 技 术 难 度 更 小 成 本 更 低, 成 为 传 统 CA 目 前 所 面 临 的 最 大 安 全 隐 患 64
高 级 安 全 CAS 高 级 安 全 CAS 高 级 安 全 CA 针 对 前 述 CW 传 输 的 安 全 漏 洞 以 及 其 他 安 全 薄 弱 环 节, 在 机 顶 盒 SOC 芯 片 内 增 加 了 一 个 用 于 安 全 信 息 处 理 的 黑 盒, 包 含 下 模 块 : 1. 加 解 密 引 擎 / 安 全 CPU: 加 解 密 引 擎 集 成 DES TDES,AES,SHA,RSA 等 多 种 算 法 黑 盒 通 过 调 用 相 关 算 法 来 执 行 相 应 的 安 全 处 理 如 : 软 件 签 名 认 证 机 卡 通 信 密 钥 协 商 及 CW 层 级 解 密 PVR 加 密 存 储 和 解 密 播 放 等 安 全 CPU 控 制 黑 盒 的 工 作 模 式 和 进 程, 仅 执 行 下 载 到 安 全 RAM 中 的 安 全 指 令 上 述 加 解 密 算 法 也 可 以 使 用 在 安 全 CPU 内 运 行 的 可 升 级 固 件 的 方 式 实 现 ; 2. 安 全 指 令 / 数 据 RAM: 用 于 安 全 指 令 CA Key 和 安 全 数 据 暂 存, 禁 止 主 CPU 访 问 ; 3. OTP: 划 分 为 二 块 区 域, 一 块 在 黑 盒 内, 存 放 CA 根 密 钥 等 需 保 密 的 数 据, 禁 止 主 CPU 访 问 ; 一 块 在 黑 盒 外, 存 放 芯 片 序 列 号 (Chip ID) 及 芯 片 配 置 参 数 等, 允 许 主 CPU 访 问 OTP 区 域 的 数 据 通 过 CA 厂 商 的 黑 盒 设 备 烧 录 ; 4. 安 全 BootROM: 在 启 动 阶 段 主 CPU 执 行 固 化 在 ROM 中 的 引 导 程 序, 对 芯 片 进 行 初 始 设 定, 对 flash 中 的 程 序 进 行 逐 级 签 名 认 证, 将 经 过 签 名 认 证 的 安 全 指 令 从 flash 下 载 到 安 全 RAM, 65
高 级 安 全 CAS 高 级 安 全 CAS CW 保 护 每 次 上 电 或 插 入 智 能 卡 后,SOC 先 要 做 二 件 事 : 1. 机 卡 配 对 从 OTP 读 取 chip ID, 识 别 机 顶 盒 是 否 经 过 授 权 每 颗 芯 片 的 Chip ID 是 唯 一 的,CA 公 司 利 用 这 种 唯 一 性 来 识 别 机 顶 盒, 并 与 唯 一 的 智 能 卡 配 对 使 用 2. 密 钥 协 商 配 对 成 功 后 要 建 立 一 条 CW 安 全 传 输 通 道, 即 在 机 卡 间 采 用 多 层 密 钥 机 制 实 施 CW 加 密 通 信 密 钥 协 商 是 指 SOC 芯 片 运 行 CA 公 司 的 软 件, 与 智 能 卡 协 商 出 加 密 的 CW 层 级 密 钥 K2 K1 密 钥 协 商 过 程 使 用 的 算 法 是 可 选 的, 如 TDES 或 AES 等 安 全 通 道 建 立 后, 密 文 CW 进 到 SOC 黑 盒 被 层 级 解 密 : 用 根 密 钥 SCK 对 密 文 K2 解 密, 获 得 明 文 K2; 用 K2 对 密 文 K1 解 密 获 得 明 文 K1, 再 用 K1 对 密 文 CW 解 密 获 得 明 文 CW 用 于 解 扰 根 密 钥 SCK 存 放 在 OTP 安 全 区 域, 解 密 过 程 中 K2,K1 和 CW 等 数 据 暂 存 在 安 全 RAM, 主 CPU 不 可 读 66
高 级 安 全 CAS 安 全 启 动 开 机 时, 在 bootrom 的 引 导 下, 先 要 对 片 外 flash 中 存 放 的 代 码, 从 底 层 硬 件 驱 动 开 始, 至 启 动 加 载 软 件, 机 顶 盒 软 件 平 台,CA 库 文 件 等, 逐 一 进 行 数 字 签 名 验 证 只 有 信 任 链 上 每 个 环 节 都 通 过 签 名 验 证 后, 信 任 链 的 后 一 环 节 方 可 启 动 数 字 签 名 和 签 名 认 证 数 字 签 名 采 用 的 RSA 算 法 是 一 种 公 钥 密 码 算 法, 可 以 为 每 个 用 户 产 生 一 对 公 钥 和 私 钥 RSA 签 名 对 文 件 的 长 度 有 限 制, 而 HASH 函 数 可 以 把 任 意 长 度 的 文 件 压 缩 成 固 定 长 度 的 数 字 摘 要, 所 以 RSA 数 字 签 名 实 际 是 通 过 一 个 HASH 函 数 来 实 现 的 数 字 签 名 先 计 算 出 代 码 的 HASH 值 即 摘 要, 再 用 RSA 私 钥 对 摘 要 加 密 得 到 签 名 数 字 签 名 是 由 CA 公 司 完 成 的, 签 名 与 被 签 名 的 代 码 一 起 存 到 片 外 flash 签 名 认 证 是 机 顶 盒 开 机 后 要 做 的 第 一 件 事 CPU 在 固 化 于 bootrom 中 的 安 全 启 动 指 令 的 引 导 下, 从 flash 中 取 出 签 名 和 被 签 名 的 代 码, 一 方 面 用 RSA 公 钥 对 签 名 解 密 出 预 期 摘 要, 另 一 方 面 计 算 出 代 码 的 HASH 值 即 实 际 摘 要 并 与 预 期 摘 要 比 对, 如 结 果 相 同 则 数 字 签 名 认 证 通 过 67
DCAS DCAS 传 统 CA 和 高 安 CA 依 靠 封 闭 的 技 术 手 段 来 保 障 系 统 安 全 ( 其 安 全 性 与 封 闭 程 度 成 正 比 ), 目 前 仍 旧 是 全 球 电 视 运 营 商 采 用 的 最 主 流 的 安 全 防 护 方 式 但 其 弊 端 也 是 明 显 的 : 由 于 技 术 标 准 是 私 有 的, 采 用 不 同 CA 标 准 的 有 线 网 络 间 机 顶 盒 无 法 通 用, 使 得 整 个 行 业 走 上 了 机 卡 绑 定 高 度 定 制 化 的 道 路, 目 前 各 地 有 线 网 络 条 块 分 割 的 局 面 由 此 而 成 ; 由 于 黑 盒 技 术 集 成 及 认 证 费 时 耗 钱, 对 机 顶 盒 芯 片 的 技 术 进 步 和 新 业 务 拓 展 无 疑 是 一 道 严 重 障 碍 ; 由 于 系 统 的 高 度 封 闭 性, 使 得 机 顶 盒 无 法 象 智 能 手 机 那 样, 通 过 开 放 的 智 能 平 台 下 载 新 的 应 用 来 满 足 人 们 多 样 化 的 需 求 在 三 网 融 合 的 大 背 景 下, 业 务 承 载 能 力 不 高 的 传 统 机 顶 盒 急 需 从 现 有 的 封 闭 技 术 体 系 中 走 出 来 2012 年 3 月, 广 电 总 局 发 布 了 DCAS 技 术 规 范 (GY/T255 2012), 用 下 载 CA 的 方 式 替 代 智 能 卡, 用 根 密 钥 派 生 机 制 解 决 CA 系 统 的 开 放 性 公 平 性 和 安 全 性, 使 机 顶 盒 向 软 硬 分 离, 标 准 统 一, 技 术 开 放 的 智 能 平 台 发 展 成 为 可 能 通 过 DCAS 用 户 端 软 件 下 载, 机 顶 盒 可 以 实 现 在 不 同 的 DCAS 系 统 间 的 灵 活 切 换, 从 而 实 现 有 线 网 络 互 联 互 通 统 一 运 营 的 大 网 整 合 目 标 ; 机 顶 盒 能 够 独 立 于 CA 公 司 进 行 规 模 化 生 产, 消 除 了 过 去 阻 碍 机 顶 盒 市 场 化 和 智 能 化 的 最 大 技 术 障 碍 68
DCAS 的 CW 保 护 机 制 根 密 钥 派 生 模 块 是 DCAS 的 核 心 该 模 块 由 SCK 初 步 处 理 函 数, 厂 商 分 离 函 数 和 根 密 钥 最 终 派 生 函 数 构 成, 通 过 其 中 嵌 入 的 派 生 机 制, 并 结 合 输 入 参 数 来 实 现 根 密 钥 的 派 生 任 何 一 家 CA 厂 商 均 通 过 此 派 生 机 制 生 成 不 同 的 根 密 钥, 规 避 了 单 一 密 钥 带 来 的 安 全 风 险 根 密 钥 派 生 函 数 的 3 个 输 入 分 别 是 SCK Vender_SysID 和 SMK, 输 出 是 根 密 钥 K3 其 中,SMK 是 芯 片 厂 商 的 门 级 数 据 ;Vender_SysID 由 外 部 输 入, 标 识 CA 公 司 ;ESCK 是 加 密 后 的 SCK( 每 芯 片 唯 一 ), 由 安 全 数 据 管 理 平 台 生 成 并 烧 录 到 OTP 安 全 区 域 采 用 根 密 钥 派 生 机 制 后,CA 平 台 不 再 受 CA 公 司 独 家 控 制, 而 是 由 CA 公 司, 安 全 数 据 管 理 平 台 及 芯 片 厂 商 3 方 共 同 管 控 高 安 芯 片 的 加 解 密 引 擎 集 成 了 DES TDES AES SHA RSA 等 多 种 算, 在 此 基 础 上 加 上 DCAS 的 根 密 钥 派 生 算 法 和 SCK 还 原 算 法, 即 可 实 现 对 DCAS 应 用 的 兼 容 DCAS 69
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