CN111954047A - 一种单cam卡解扰两路码流的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单CAM卡解扰两路码流的方法，所述方法包括综合处理单元完成两路码流合并操作；主机向授权单元发送合并解扰命令，授权单元在步骤中配合综合处理单元进行解扰；另外本发明还公开一种单CAM卡解扰两路码流的装置；本发明至少可以实现单CAM卡解扰两路码流的功能，以便用户在观看节目的同时可以实现刻录、时移、画中画等等服务，减少了设备的数量，降低成本，提高了集成度且推进技术革新。
Description
技术领域
本发明涉及数字电视信号解扰领域，尤其是一种单CAM卡解扰两路码流的方法及装置。
背景技术
在电视通信中加扰的通常做法是在发送端使用加扰序列对视频、音频或者数据码流进行干扰，将数据打乱。加扰序列由伪随机序列发生器产生，在初始条件已知的情况下，可以推测出伪随机序列发生器产生的加扰序列。伪随机序列发生器的初始条件受控于控制字(Control Word)。在接收端也有一个同样的伪随机序列发生器，如果将控制字CW发送给这个伪随机序列发生器，那么就可以获得解扰序列，然后再用解扰序列恢复原始信号。所以说，节目有条件接收的核心是控制字CW的传输。为了实现保密，必须将控制字进行加密处理后传输。接收端在得到授权后，才能应用解密程序重新生成这个控制字。CAS(ConditionalAccess System),即条件接收系统，是实现电视节目付费观看的核心技术。但是由于CA没有标准化，且机顶盒只能支持一种CA，后续在机顶盒发展技术中，开发出一种“机卡分离技术”，即CA功能被集成到单独的模块中，称为CAM(Conditional Access Module)，即大卡，CAM卡与智能卡配合工作，机顶盒接收端不再受不同CA的差异性影响，只需要实现通用的接口软件(CI,Common Interface)，即可实现对多种CA系统的支持。目前国内的机卡分离技术中,系统的主要组成部分是：高频头、大卡(CAM卡)、音视频解码器、CPU。在组网的过程中，机顶盒的一张CAM卡只能解扰一个频点的节目，每增加一个频点的节目，都需要增加一张CAM卡。两个CAM卡单独解扰每一路的节目，这样才能实现解扰两路不同频点的节目；所以现有技术中两个CAM卡单独解扰每一路的节目对应的码流需要设备数量多，成本高，设备的维护成本高。
发明内容
本发明的目的是，提供一种单CAM卡解扰两路码流的方法及装置，通过以下技术方案来实现的：
所述的方法包括：0、授权单元与综合处理单元交互，综合处理单元将两路码流中的一路码流解扰；综合处理单元将两路码流合并；1、所述主机向所述授权单元发送解扰命令，授权单元与综合处理单元交互，综合处理单元进行解扰。
进一步，所述的0到1包括：
0、CAM卡配合CIMAX芯片将两路码流中的一路码流解扰；CIMAX芯片将两路码流合并；
1、CPU向CAM卡发送解扰命令，CAM卡配合CIMAX芯片进行解扰。
进一步，所述的步骤0包括CIMAX芯片对两路码流采用PID REMAPPER的方法进行合并；所述的步骤1包括CIMAX芯片配合CAM卡对码流进行解扰；CIMAX芯片对码流进行PIDDEMAPPER操作。
进一步，所述的步骤0-1包括：
S00、配置寄存器，启用PID REMAPPER模式；
S01、配置寄存器，PID REMAPPER设置通道0和通道1，当两路码流进CIMAX时，将所述通道0上传入的码流数据包PID再传到通道1上，PID REMAPPER通道1传入的码流数据包保持不变，通道0上保留需映射的PID数据，过滤掉其他数据；
S02、CPU输出清流前分别发送对应节目的CA_PMT到CAM卡，用于使能CAM卡配合CIMAX解扰；
S03、CIMAX使用PID DEMAPPER来解映射并分离出两路清流输出到CPU。
一种单CAM卡解扰两路码流的装置，包括主机、用于获得主机的命令后与综合处理单元交互授权信息的授权单元、用于接收码流后完成码流的合并操作的综合处理单元；授权单元和主机相互连接，授权单元或主机分别连接综合处理单元；还包括与综合处理单元连接的接收单元、与主机相连的解码单元以及与解码单元相连的播放单元。
进一步，所述播放单元连接刻录应用，所述播放单元连接画中画应用，所述播放单元连接时移应用。
进一步，所述的综合处理单元是CIMAX芯片，所述的授权单元是CAM卡及其硬件接口。
进一步，所述CAM卡和CPU之间的连接方式采用PCMCIA的连接方式，通信采取机卡通讯协议；所述CAM卡及其硬件接口包括MODA模块和MODB模块，MODA模块和MODB模块分别对应两个卡槽，MOD A插上CAM卡，MOD B不插CAM卡。进一步，所述的接收单元是高频头，所述的主机至少包括一个CPU，所述的解码单元是音视频解码器，所述的播放单元是显示电路和扬声电路，所述的连接是电性连接。
有益效果：
本申请的方法或装置至少可以实现：在硬件结构或软硬件混合结构的实施中单CAM卡解扰两路码流的功能，机顶盒的两个高频头接收到加扰的两个数字电视码流，送入CIMAX芯片，CPU发送合并码流的信号给CAM卡，由CIMAX实现合并码流之后配合CAM卡实现解扰并分离输出给CPU，此时从CIMAX芯片送回到CPU的码流是被解扰后的清流，这样就可以实现同时解扰两路不同频点的节目，以便用户在观看节目的同时可以实现刻录、时移、PIP(画中画)等服务；用一个CAM卡就可以实现同时解扰两路不同频点的节目，减少了设备的数量，降低成本；用一个CAM卡就可以实现同时解扰两路不同频点的节目，不管从硬件还是软件上来看都提高了集成度且推进技术革新。
附图说明
图1是本申请装置的结构框图；
图2是本申请装置的一种具体结构框图；
图3是本申请方法或装置实施硬件架构图；
图4是本申请方法或装置实施硬件信号处理流程图；
图5是本申请方法或装置实施软件架构图；
图6是本申请方法的时序流程图；
具体实施
如图6所示，一种单CAM卡解扰两路码流的方法包括：S0、接收单元接收加扰的两路数字电视码流并发送给综合处理单元；S1、主机向综合处理单元发送码流控制命令；S2、综合处理单元完成两路码流合并操作；S3、主机向授权单元发送合并解扰命令，授权单元在步骤S2中配合综合处理单元进行解扰；S4、综合处理单元将解扰后的码流即清流发给主机；S5、主机将清流发给解码单元完成解码，解码单元将解码后的清流发给播放单元输出。
在一种具体的实施中，所述的S0到S5是，S0、高频头接收加扰的两路数字电视码流并发送给CIMAX芯片；S1、CPU向CIMAX芯片发送码流控制命令；S2、CIMAX芯片完成两路码流合并操作；S3、CPU向CAM卡发送合并解扰命令，CAM卡在步骤S2中配合CIMAX芯片进行解扰；S4、CIMAX芯片将解扰后的码流即清流发给CPU；S5、CPU将清流发给音视频解码器完成解码，音视频解码器将解码后的清流发给显示电路和扬声电路输出。
在一种更加具体的实施中，所述的步骤S3是，CIMAX芯片对两路码流采用PIDREMAPPER的方法进行合并，然后配合一个CAM卡对两路码流PID DEMAPPER之后进行解扰并分离到两个输出通道。
如图1所示，一种单CAM卡解扰两路码流的装置包括相互连接的授权单元和主机，还包括与授权单元或主机分别连接的综合处理单元、与综合处理单元连接的接收单元、与主机相连的解码单元以及与解码单元相连的播放单元；所述的接收单元用于接收加扰的数字电视码流并发送给综合处理单元，所述的综合处理单元用于接收码流后完成码流的合并操作，并且在操作前获得主机的控制信息以及与授权单元交互授权信息，所述的授权单元用于获得主机的命令后与综合处理单元交互授权信息，所述的主机用于流程控制和命令信息的发送并将解码信息发送给解码单元，所述的解码单元用于完成码流的解码并发送给播放单元，所述的播放单元用于将解码后的码流转化成音视频信息输出。
实施中，所述综合处理单元是软件模块或硬件结构。
实施中，所述播放单元具体连接刻录应用软件或刻录应用硬件，所述播放单元具体连接画中画应用软件或画中画应用硬件，所述播放单元具体连接时移应用软件或时移应用硬件。
如图2所示，在一种具体实施例中，所述的接收单元是高频头，所述的综合处理单元是CIMAX芯片，所述的授权单元是CAM卡及其硬件接口，所述的主机至少包括一个CPU，所述的解码单元是音视频解码器，所述的播放单元是显示电路和扬声电路，所述的连接是电性连接。所述CAM卡和CPU之间的连接方式采用PCMCIA的连接方式，通信采取机卡通讯协议；所述CAM卡及其硬件接口包括MODA模块和MODB模块，MODA模块和MODB模块分别对应两个卡槽，MODA和MODB模块可以是并行连接或者串行连接。
更加具体的实施例中，所述的高频头端由调谐模块和解调模块组成，有两组射频接口RF0和RF1，由RF0和RF1输入原始的加扰码流。
具体实施中信号的处理以实际硬件例说明：
硬件架构如图3所示。配置的硬件有：高频头、大卡(CAM卡)、CIMAX芯片、音视频解码器、主机(CPU)，其中CIMAX支持DVB-CI/CI Plus以及S-CARD/M-CARD标准，支持多高频头或多个卡槽，CIMAX主机接口是USB接口。硬件信号处理流程如图4所示。高频头端(RF)由Tuner(调谐模块，负责数字电视信号调谐)、Demodulator(解调模块，负责解调信号)组成，有两组RF，分别是从RF0和RF1输入原始的加扰流设为TS；CIMAX接口芯片配合CAM卡主要用于实现解扰工作；解扰输出到主机(CPU)的TS流是清流。过程包括:独立输入两路有线电视信号进入高频头，CPU控制Tuner和Demod进行调谐和解调输出两路独立的TS流到CIMAX芯片的两个输入通道(CH0 IN和CH1 IN)，此TS流一般包含多套节目，以及节目的管理信息(包括加解扰信息)，该TS流由原始信息进行加扰后形成，CIMAX芯片对两路TS流采用PIDREMAPPER(PID重映射)的方法进行合并，然后配合一个CAM卡(MOD A插上CAM卡，MOD B不插CAM卡)对两路TS流PID DEMAPPER(PID解映射)之后进行解扰并分离到两个输出通道(CH0OUT和CH1 OUT)，最后输出清流到CPU的标准串行TS输入TS0接口和标准串行TS输入TS1接口，后面利用音视频解码器进行解码并播放。这样即可完成单CAM卡实现同时解扰两路不同频点的节目的功能。
在具体实施中软件设计配置的实现：
软件系统架构如图5所示，从硬件层->驱动层->协议栈->应用层的设计、连接、通信关系。最底层为硬件层，硬件接口采用PCMCIA接口，其上有驱动层、协议栈层、应用层。驱动层主要完成TS数据流和命令控制流的传送，驱动层接口函数提供了物理接口的硬件抽象，将物理接口的功能提供给协议栈调用。其它驱动模块如调谐、解复用、解码等模块提供对数字电视业务的支持，由系统SDK提供；CI协议栈层实现了CPU与CAM卡的通信；应用层是CPU业务功能的实现，根据CAM卡支持的功能，可以实现多种增值业务，如视频点播、PVR录制、输出控制等，应用层实现了数字电视节目的接收和播放、PVR录制、PIP，频道管理，SI、PSI信息的获取和存储，并与CI协议栈共同完成解扰输出，将协议栈通信过程中的事件显示给用户，如CAM卡的插播状态，CA系统信息等的显示。
下面结合软硬件配置的详细说明：
CPU与CAM卡之间的通信主要涉及到一个重要的层次：DVB-CI协议栈层。DVB-Cl是一个多层通信协议，该协议为模块与CPU提供了可靠而有效的通信方式，并且能使CPU应用大卡实现解扰加密节目的基本功能以及一些其它功能。DVB-CI定义5个层次，物理层，链路层，传输层，会话层，应用层，本设计CPU连接了两个模块(MOD A和MOD B)，TS流配置成串行菊花链(daisy-chain)形式连接，CPU负责维护与各模块的命令接口的连接，并且可以通过某个服务的解扰形式来选择对应模块。协议栈的软件设计也采用分层思想，每层对应一个任务，各层通过消息传递机制来驱动。本申请的协议栈同时也采用消息队列的多线程机制，在主线程中启动各层对应的线程，各个线程的任务是根据当前的状态对收到的消息进行处理并转换状态。
当应用层通过频道搜索之后获取到节目列表之后，在播放节目的时候CPU将对应节目的CA_PMT信息发送给CAM卡，PMT(Program Map Table)节目映射表与一套节目对应，在生成CA_PMT时，需要在PMT表的基础上过滤掉CA描述信息以外的信息。当CAM卡收到CA_PMT的消息时重新包装，会利用协议栈的多层通信功能将重新包装的信息发送到物理层CIMAX，最终由CIMAX来实现解扰。整个解扰过程由CIMAX芯片配合CAM卡完成解扰。
利用一个CAM卡实现同时解扰两路不同频点的节目，CIMAX芯片中合并码流实例说明：
如前述，硬件有两个卡槽，即可以插入两个CAM卡(MOD A和MOD B模块)。但实际中为了实现一个CAM卡即可以同时解扰两路不同频点的节目，只需插入一个CAM卡，假设是MODA，则另一个模块MOD B是没有插入CAM卡的，即TS流(码流)流经MOD B的时候是BYPASS(绕过)的。首先软件设计将这两个MOD的TS流配置成串行菊花链(daisy-chain)形式连接的，即MOD A和MOD B是串联起来的。当一路TS(比如，大画面)进来CIMAX之后，软件控制TS流在CIMAX芯片内部的流向为(再结合图4)：
Tsin ser2→Channel 0 In→Mod A→Mod B(BYPASS)→Channel 0 Out→Tsout0sp。此过程主要是控制MOD A的TS流入源是从Channel 0通道进来的。
当第二路TS(PIP/Record)进来CIMAX之后，软件控制TS流在CIMAX芯片内部的流向为为：
Tsin ser2&&Tsin ser3→PID REMAPPER→Mod A→Mod B(BYPASS)→PIDDEMAPPER→Tsout0 sp&&Tsout1 sp。此过程主要是控制MOD A的TS流入源是从Channel 0和Channel 1合并之后的PID REMAPPER通道进来的，确保合并码流之后最终能有TS清流输出到CPU。
结合芯片的PID REMAPPER(PID重映射)功能，配置相关寄存器对两路码流进行合并，PID REMAPPER方法可以支持TS的最多8个PID复合，PID可以包括：PAT(节目关联表)、CAT(条件存储表)、PMT(节目映射表)、NIT(网络信息表)、EIT(时间信息表)、音视频(VEDIO\AUDIO)、CA等PID。具体的方法是：配置寄存器，启用PID REMAPPER这个方法；配置寄存器，当两路TS进来CIMAX的时候(CHO IN+CH1 IN)，重新映射通道0上传入(CH0 IN)的TS流数据包的PID到通道1上，比如原来CH0 IN节目的相关PID为：0x12(PMT_PID)、0x34(VEDIO_PID)、0x56(AUDIO_PID)、0x78(CA_PID)，重新映射CHO IN的节目的PID为0x1FF0,0x1FF1,0x1FF2,0x1FF3；通道1传入的(CH1 IN)的TS流数据包保持不变；配置寄存器，通道0上除了要映射的PID数据被保留，其它的数据过滤掉；通道1上的数据不用过滤；合并好TS流之后，CIMAX芯片配合使用一个CAM卡即可以完成解扰，是CPU端在播放两路节目的时候分别发送对应节目的CA_PMT到CAM卡解扰，由于CH0中的PID已经被重新映射，需要将ca_pmt中已经重新映射的PID修改重新整合成CA_PMT才能发送给CAM卡解扰。最后CIMAX芯片会使用PID DEMAPPER方法来解映射并分离出两路清流输出到CPU的TS0和TS1端口。
以上所述实施例仅表达了本申请的特殊实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种单CAM卡解扰两路码流的方法，其特征在于，包括：
T0、授权单元与综合处理单元交互，综合处理单元将两路码流中的一路码流解扰；综合处理单元将两路码流合并；
T1、所述主机向所述授权单元发送解扰命令，授权单元与所述综合处理单元交互，综合处理单元进行解扰。
2.根据权利要求1所述的一种单CAM卡解扰两路码流的方法，其特征在于，所述的T0到T1包括：
T0、CAM卡配合CIMAX芯片将两路码流中的一路码流解扰；CIMAX芯片将两路码流合并；
T1、CPU向CAM卡发送解扰命令，CAM卡配合CIMAX芯片进行解扰。
3.根据权利要求2所述的一种单CAM卡解扰两路码流的方法，其特征在于，所述的步骤T0包括CIMAX芯片对两路码流采用PID REMAPPER的方法进行合并；所述的步骤T1包括CIMAX芯片配合CAM卡对码流进行解扰；CIMAX芯片对码流进行PID DEMAPPER操作。
4.根据权利要求3所述的一种单CAM卡解扰两路码流的方法，其特征在于，所述的步骤0-1包括：
S00、配置寄存器，启用PID REMAPPER模式；
S01、配置寄存器，PID REMAPPER设置通道0和通道1，当两路码流进CIMAX时，将所述通道0上传入的码流数据包PID再传到通道1上，PID REMAPPER通道1传入的码流数据包保持不变，通道0上保留需映射的PID数据，过滤掉其他数据；
S02、CPU输出清流前分别发送对应节目的CA_PMT到CAM卡，用于使能CAM卡配合CIMAX解扰；
S03、CIMAX使用PID DEMAPPER来解映射并分离出两路清流输出到CPU。
5.一种单CAM卡解扰两路码流的装置，其特征在于，包括主机、用于获得主机的命令后与综合处理单元交互授权信息的授权单元、用于接收码流后完成码流的合并操作的综合处理单元；授权单元和主机相互连接，授权单元和主机分别连接综合处理单元。
6.根据权利要求5所述的一种单CAM卡解扰两路码流的装置，其特征在于，还包括与综合处理单元连接的接收单元、与主机相连的解码单元以及与解码单元相连的播放单元。
7.根据权利要求6所述的一种单CAM卡解扰两路码流的装置，其特征在于，所述播放单元连接刻录应用，所述播放单元连接画中画应用，所述播放单元连接时移应用。
8.根据权利要求5任一所述的一种单CAM卡解扰两路码流的装置，其特征在于，所述的综合处理单元包括CIMAX芯片，所述的授权单元包括CAM卡及其硬件接口。
9.根据权利要求8所述的一种单CAM卡解扰两路码流的装置，其特征在于，所述CAM卡和CPU之间的连接方式采用PCMCIA的连接方式，通信采取机卡通讯协议；所述CAM卡及其硬件接口包括MODA模块和MODB模块，MODA模块和MODB模块分别对应两个卡槽，MOD A插上CAM卡，MOD B不插CAM卡。
10.根据权利要求8所述的一种单CAM卡解扰两路码流的装置，其特征在于，所述的接收单元包括高频头，所述的主机至少包括一个CPU，所述的解码单元包括音视频解码器，所述的播放单元包括显示电路和扬声电路，所述的连接包括电性连接。
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