宗佳琦

摘 要：數(shù)字電視發(fā)展戰(zhàn)略以科技進(jìn)步、全民信息化的角度制定，機(jī)卡分離技術(shù)有助于解決區(qū)域差異和應(yīng)用多樣性問題。本文通過概述電視機(jī)卡分離技術(shù)的現(xiàn)狀，圍繞國內(nèi)外技術(shù)、效益分析、機(jī)頂盒CA模塊和機(jī)卡接口等方面分析數(shù)字電視機(jī)卡分離技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的具體內(nèi)容，進(jìn)而促進(jìn)我國有線數(shù)字電視行業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：有線數(shù)字;電視機(jī)卡;分離技術(shù)

中圖分類號(hào)：TN949.197 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-5079 （2020） 10-00-02

一、前言

目前，我國有線數(shù)字電視正在由單向廣播、模擬轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向互動(dòng)模式變化，基本業(yè)務(wù)逐漸優(yōu)化、增值服務(wù)逐漸增加。由于CA系統(tǒng)是有線數(shù)字電視的關(guān)鍵設(shè)備，對(duì)于收費(fèi)模塊、增值服務(wù)以及運(yùn)營商的經(jīng)濟(jì)收益至關(guān)重要。因此，探究CA技術(shù)思想和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于促進(jìn)數(shù)字電視、機(jī)頂盒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展十分重要。

二、有線數(shù)字電視機(jī)卡分離技術(shù)現(xiàn)狀

CA系統(tǒng)在最初屬于完全私有技術(shù)，機(jī)頂盒內(nèi)必須具備含有特制的軟硬件解密節(jié)目。同時(shí)，在歐洲發(fā)達(dá)國家普遍使用智能卡的CA同密方案，能夠?qū)用艿男问浇⒉⒔∪嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)。借助通用加擾箅法，可以確保機(jī)頂盒中的硬件結(jié)構(gòu)被普遍應(yīng)用，廠家能夠?qū)⒆约臆浖踩氲街悄芸ㄖ?，避免機(jī)頂盒對(duì)CA技術(shù)的過分依賴[1]。中國有線電視市場(chǎng)降低了CA廠商的準(zhǔn)入門檻，大部分廠商借助歐淋同密的標(biāo)準(zhǔn)，因此在機(jī)頂盒的硬件結(jié)構(gòu)方面千篇一律。此外，機(jī)頂盒廠商有必要移植CA模塊，才可以進(jìn)入有線數(shù)字電視市場(chǎng)。因此，研究CA技術(shù)實(shí)際內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)是數(shù)字電視發(fā)展的關(guān)鍵。

三、有線數(shù)字電視機(jī)卡分離技術(shù)及其標(biāo)準(zhǔn)分析

（一）有線數(shù)字電視機(jī)卡分離技術(shù)分析

（1） DVB-C1標(biāo)準(zhǔn)。為了解決機(jī)頂盒行業(yè)和市場(chǎng)被各種CA技術(shù)進(jìn)行分割的問題，使數(shù)字電視的接收機(jī)能夠在市場(chǎng)上進(jìn)行正常銷售，完成公平交易。DVB制定同時(shí)頒布機(jī)卡分離的DVB-C1標(biāo)準(zhǔn)。為了滿足數(shù)字電視在運(yùn)行中對(duì)于高速傳輸流的技術(shù)需要，應(yīng)用了PCCardType接口，將其作為DVB-CI物理接口。此技術(shù)主要是將CAM模塊應(yīng)用于CA系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)PCMCIA大卡。DVB-CI標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)也在中國進(jìn)行大規(guī)模的推廣工作，不過DVB-CI功能較為單一，價(jià)格成本較高。

（2） 美國Cablelabs借鑒了DVB-C1標(biāo)準(zhǔn)，研究并開發(fā)了POD技術(shù)，此技術(shù)依托PCMCIAPCCard接口，加設(shè)了相關(guān)的內(nèi)容保護(hù)技術(shù)。通過頒布POD標(biāo)準(zhǔn)，使有線電視的運(yùn)營商逐漸開始使用POD、IEEE134技術(shù)對(duì)安全模塊進(jìn)行機(jī)卡分離。此外，通過將PCMCIA原有并行標(biāo)準(zhǔn)接口替換為Express-Card標(biāo)準(zhǔn)，使PCMCIA接口時(shí)代逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐訳SB為代表的串行接口時(shí)代，該標(biāo)準(zhǔn)主要通過USB20的協(xié)議和PCIExpress協(xié)議制定。

（3） 高速接口標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展使得新式數(shù)字電視應(yīng)用規(guī)模擴(kuò)大，對(duì)于系統(tǒng)提出了新要求。當(dāng)前我國市場(chǎng)中包含多種CA系統(tǒng)，如下載器、EPG、數(shù)據(jù)廣播等。不過若想提升有線數(shù)字電視的接收機(jī)的平均銷售水平，有必要對(duì)這些部分進(jìn)行分離工作。因此，我國在研發(fā)并制定接收機(jī)機(jī)卡分離技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)需要結(jié)合實(shí)際情況，滿足我國市場(chǎng)的需求和應(yīng)用環(huán)境。認(rèn)真分析國內(nèi)外數(shù)字電視應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，借鑒國際先進(jìn)的機(jī)卡分離技術(shù)、高速接口技術(shù)。側(cè)重對(duì)技術(shù)的先進(jìn)性、可實(shí)現(xiàn)功能、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、技術(shù)可實(shí)現(xiàn)性等方面編制技術(shù)方案、標(biāo)準(zhǔn)草案。此為，高速接口標(biāo)準(zhǔn)能夠?qū)筛鶖?shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)480Mbps傳輸速率，傳輸速率和實(shí)用性較高、具備低成本機(jī)械結(jié)構(gòu)，同時(shí)具備良好擴(kuò)展性、兼容性[2]。因此，USB接口已經(jīng)成為數(shù)字電視接收機(jī)與機(jī)頂盒的普遍接口。具體內(nèi)置功能如下：系統(tǒng)滿足主要的運(yùn)營要求，無需發(fā)送UTI卡。不過需要在該機(jī)頂盒上預(yù)留一個(gè)UT擴(kuò)展接口，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)增值應(yīng)用。當(dāng)前此功能已經(jīng)在UTI接口中得以實(shí)現(xiàn)。USB技術(shù)應(yīng)用包含：借助硬盤完成數(shù)字錄像機(jī)、MP3播放功能、PVR功能、連接讀卡器瀏覽、數(shù)碼相機(jī)功能。

（二）機(jī)卡分離技術(shù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)分析

（1） 機(jī)卡完全分離標(biāo)準(zhǔn)。此標(biāo)準(zhǔn)幾乎完全剝離了CA模塊的標(biāo)準(zhǔn)化接口，將機(jī)頂盒內(nèi)CA模塊除去，取消機(jī)頂盒、CA之間的聯(lián)系。徹底開放CA標(biāo)準(zhǔn)。為CA技術(shù)發(fā)展提供了廣闊的空間，為提升CA的安全性創(chuàng)造條件。具體的機(jī)卡分離方案特點(diǎn)包含以下方面：節(jié)目解擾操作需要在CA卡中進(jìn)行;機(jī)頂盒可以將碼流傳輸?shù)紺A卡中，由CA廠商直接決定并負(fù)責(zé)解擾算法。同時(shí)，CA卡能夠在解析碼流CA數(shù)據(jù)后，得到用戶授權(quán)、節(jié)目控制字。一般機(jī)頂盒具備調(diào)制接收功能，可以及時(shí)對(duì)音視頻完成解碼。完全機(jī)卡分離技術(shù)可以被推廣和應(yīng)用，在技術(shù)應(yīng)用與開發(fā)過程中，能夠普及使用范圍，這是當(dāng)前大規(guī)模使用、推廣的標(biāo)準(zhǔn)。不過，該方案的重點(diǎn)是CA卡成本。而完全分離技術(shù)的CA卡模塊中成本較高，會(huì)導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的范圍窄，且普及的速度較慢。因此，若想在我國大規(guī)模應(yīng)用這一標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)降低CA卡造價(jià)，通過新技術(shù)的開發(fā)和發(fā)展，健全、制定有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，盡量減少CA卡制造成本。

（2） 標(biāo)準(zhǔn)方案。機(jī)卡分離主要目標(biāo)是將CA模塊自機(jī)頂盒內(nèi)分離出，同時(shí)將其置于智能卡內(nèi)，盡量減少并完全去除機(jī)頂盒中相關(guān)CA軟件。具體標(biāo)準(zhǔn)如下：將標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)頂盒內(nèi)機(jī)卡接口、CA模塊置于機(jī)頂盒內(nèi)，實(shí)現(xiàn)CA模塊的標(biāo)準(zhǔn)化，使得機(jī)頂盒無需對(duì)CA軟件進(jìn)行移植。此方案可以對(duì)如下內(nèi)容完成標(biāo)準(zhǔn)制定：智能卡、機(jī)頂盒的物理層、應(yīng)用層、接口協(xié)議;機(jī)頂盒內(nèi)CA模塊的主要功能;這些標(biāo)準(zhǔn)主要依托CA技術(shù)，不必進(jìn)行機(jī)頂盒硬件的改造，因此對(duì)于機(jī)頂盒廠商的不良影響較小。此外，標(biāo)準(zhǔn)化CA模塊的實(shí)現(xiàn)成本較低，極大程度地減少機(jī)頂盒造價(jià)，有助于向各種機(jī)頂盒廠商進(jìn)行推廣。具體可以應(yīng)用于以幾方面：在機(jī)頂盒內(nèi)使用標(biāo)準(zhǔn)解擾算法完成解擾工作，或者是通用加擾算法;在智能卡內(nèi)解析節(jié)目控制字;在智能卡內(nèi)解析用戶授權(quán);在機(jī)頂盒過濾掉智能卡數(shù)據(jù)進(jìn)而減輕智能卡運(yùn)算負(fù)荷;這些內(nèi)容和當(dāng)前CA實(shí)現(xiàn)技術(shù)差異性較低，通過機(jī)頂盒中的CA模塊和機(jī)卡間接口協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化。

在智能卡中，CA秘鑰的安全性能夠得到保障，而公開接口協(xié)議一般不會(huì)存在較多安全漏洞。當(dāng)其與DVB標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合后，不會(huì)對(duì)前端CA技術(shù)完成調(diào)整或改動(dòng)，或者改動(dòng)極小。但此方案的不足是不能突破原有CA技術(shù)對(duì)今后機(jī)卡分離技術(shù)發(fā)展的約束，需要依靠部分CA知識(shí)產(chǎn)權(quán)。通過使用與CA相似的通用加擾算法，以及對(duì)CA實(shí)現(xiàn)方式的局限都在一定程度上限制了CA未來的發(fā)展。不過，此問題與技術(shù)方案無直接關(guān)系，這是國內(nèi)采用CA技術(shù)的共通問題。

（3） 機(jī)卡分離技術(shù)關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)層面的挑戰(zhàn)。第一，技術(shù)挑戰(zhàn)。機(jī)卡分離標(biāo)準(zhǔn)的制定應(yīng)滿足多種要求：需要保證CA系統(tǒng)穩(wěn)定性與安全性;具備預(yù)先技術(shù)能力，可以滿足CA技術(shù)的發(fā)展規(guī)律，并避免CA系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)于當(dāng)前市場(chǎng)機(jī)頂盒兼容能力的不良影響。第二，應(yīng)用挑戰(zhàn)。當(dāng)前對(duì)于CA廠商，先進(jìn)的機(jī)卡分離技術(shù)并不具備短期、巨大的經(jīng)濟(jì)收益，但是會(huì)對(duì)相關(guān)行業(yè)的人員收入產(chǎn)生影響。因此，CA技術(shù)的廠商在應(yīng)用機(jī)卡分離技術(shù)時(shí)主要的挑戰(zhàn)是機(jī)頂盒廠商已經(jīng)進(jìn)入早期市場(chǎng)，并得到一定的市場(chǎng)份額，因此很難適應(yīng)開放的市場(chǎng)環(huán)境。所以，開放運(yùn)行環(huán)境中，由于互利范圍的限制許多運(yùn)營商在決策領(lǐng)域會(huì)被設(shè)備提供商限制，不能有序完成標(biāo)準(zhǔn)制定、推動(dòng)和實(shí)施，因此需要結(jié)合政府和有關(guān)單位的力量，優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)的制定相關(guān)工作。

四、結(jié)論

在引入新開放標(biāo)準(zhǔn)后會(huì)扭轉(zhuǎn)當(dāng)前數(shù)字電視發(fā)展現(xiàn)狀，促進(jìn)數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。因此，相關(guān)部門有必要制定并推行健全完善的標(biāo)準(zhǔn)。基于政府和國家政策和法律的指導(dǎo)下，與數(shù)字電視的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商、機(jī)頂盒制造商、CA廠家、家電型的廠商合作形成的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，促進(jìn)機(jī)卡分離數(shù)字電視系統(tǒng)的創(chuàng)新開發(fā)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張慶錦.有線數(shù)字電視安裝調(diào)試與維護(hù)[J].中國新通信，2019， 21（13）：97.