CN114554293A - 机顶盒条件接收系统的数据备份方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了机顶盒条件接收系统的数据备份方法。本发明方法将flash划分出两个分区，每个分区包括CAS数据存储块和一个校验数据存储块。开机时，两个分区初始化，校验各分区数据的有效性，若有一个分区的数据无效则用另一个分区的有效数据进行数据恢复，若两个数据都无效则恢复出厂设置。CAS数据写操作时，首先校验CAS分区的数据是否有效，若无效则将CASBACK分区数据拷贝到CAS分区里，然后将数据和校验码写入CASBACK分区，再写入CAS分区，并且完成一个写操作后，立即校验当前分区数据是否有效，无效则退出写操作。本发明方法保证了两个分区中至少有一个分区的CAS数据是有效的，便于重启时恢复CAS数据。

Description

机顶盒条件接收系统的数据备份方法
技术领域
本发明属于数字视频技术领域，尤其是电视机顶盒技术领域，具体涉及一种机顶盒条件接收系统的数据备份方法。
背景技术
机顶盒(Set Top Box，简称STB)包括硬件、软件，是一个将外部输入信号源进行处理后输出到电视机上显示出来的设备。机顶盒根据运行的要求按照是否可以解加扰分类：免费机顶盒(Free To Air，简称FTA)，是指仅能收看免费节目的机顶盒；条件接收机顶盒(Conditional Access，简称CA)，指能收看付费节目的机顶盒。CA机顶盒需要存放条件接收系统(Cconditional Access System，简称CAS)的相关数据，涉及到开户、授权、邮件通知等信息，开户和授权信息是一个CA机顶盒最为重要的信息，缺失了这些信息将无法收看付费节目。
由于每个地方的用电环境不一样，在使用的过程中会出现断电的现象。当在读写flash的CAS数据的时候，如果出现断电的情况，会出现CAS数据丢失的现象。一旦发生数据丢失(如开户授权信息)，将影响用户正常使用，需要电话联系运营商重新开户授权。从用户的使用角度上来说，会造成很大的麻烦，这就需要对CAS数据进行相关的保护，至少能恢复到上一次正常的数据状态。
申请号为201910594671.8的发明专利申请公开了一种机顶盒数据存储方法：首先对flash进行划分，得到配置数据存储区和配置数据备份区；获取待写入数据，将待写入数据的配置数据写入到配置数据存储区和/或所述配置数据备份区；在执行无卡化操作时，从配置数据存储区和/或所述配置数据备份区中读取最新配置数据，从内存中读取与最新配置数据对应的目标数据。该方法能够避免机顶盒中数据的丢失，但是该方法只是将内存数据与存储在flash的数据进行比较，不适于直接存储在flash中数据的备份管理。
申请号为201510097859.3的发明专利申请公开了一种机顶盒数据的备份及还原方法，在闪存flash中多开一个与需要备份数据所需最大分区同等大小的分区，数据的备份方法为：当需要备份的数据写入时，在这两个分区中分别交替存储，且每次将数据写入其中一个分区的同时，将该写入分区的最后一个字节的标志位设置为另一分区最后一个字节的标志位加1；数据的还原方法为：通过判断所述两个分区中的最后一个字节的标志位进行数据还原。该方法将两个分区的标志位及标志位的递增规则运用于数据备份的处理过程，并在数据还原时，通过判断标志位的值即可得到上一次保存的数据，避免了数据丢失。该方法将标志位置于分区的最后一个字节，如果最后一个字节也是需要保存的使用数据，那么该标志位是无效的。
发明内容
本发明的目的是提供一种机顶盒条件接收系统的数据备份方法，在断电等情况下CAS数据丢失的时候，对CAS数据进行备份保护和恢复。
本发明方法是将具有条件接收系统机顶盒的flash划分出两个相同结构和存储空间的分区：CAS分区和CASBACK分区；每个分区的结构为：包括一个或多个CAS数据存储块P1,P2,…,PN，N≥1表示CAS数据存储块的个数，以及一个校验数据存储块S；校验数据存储块S存储一个或多个校验码CRC1,CRC2,…,CRCN，校验码的数量与CAS数据存储块个数相同。
本发明方法包括CAS的初始化和CAS数据的写操作。
所述的CAS的初始化是机顶盒除首次以外，每次开机时，CAS分区和CASBACK分区进行初始化，具体如下：
步骤(11)开始初始化准备，读取CAS分区数据；
步骤(12)校验CAS分区的数据是否有效；如果数据有效，执行步骤(13)；如果数据无效，执行步骤(16)；
步骤(13)校验CASBACK分区的数据是否有效；如果数据有效，执行步骤(14)；如果数据无效，执行步骤(15)；
步骤(14)校验CAS分区的数据与CASBACK分区的数据是否一致，如果完全一致，执行步骤(19)，否则执行步骤(17)；
步骤(15)将CASBACK分区中存储的数据删除，将CAS分区中每个CAS数据存储块P′1,P′2,…,P′N储存的数据，以及校验数据存储块S′存储的校验码CRC′1,CRC′2,…,CRC′N，对应拷贝到CASBACK分区，执行步骤(19)；
步骤(16)校验CASBACK分区的数据是否有效；如果数据有效，执行步骤(17)；如果数据无效，执行步骤(18)；
步骤(17)将CAS分区中存储的数据删除，将CASBACK分区中每个CAS数据存储块P″1,P″2,…,P″N储存的数据，以及校验数据存储块S″存储的校验码CRC″1,CRC″2,…,CRC″N，对应拷贝到CAS分区，执行步骤(19)；
步骤(18)将CAS分区和CASBACK分区中存储数据恢复到出厂设置，执行步骤(19)；
步骤(19)初始化结束。
所述的CAS数据的写操作具体是：
步骤(21)开始CAS数据的写操作；
步骤(22)校验CAS分区的数据是否有效；如果数据有效，执行步骤(24)；如果数据无效，执行步骤(23)；
步骤(23)将CAS分区中存储的数据删除，将CASBACK分区中每个CAS数据存储块P″1,P″2,…,P″N储存的数据，以及校验数据存储块S″存储的校验码CRC″1,CRC″2,…,CRC″N，对应拷贝到CAS分区，执行步骤(24)；
步骤(24)将机顶盒条件接收系统传入的CAS数据按照偏移地址和长度顺序写入CASBACK分区中的CAS数据存储块P″1,P″2,…,P″N，写入成功执行步骤(25)，写入不成功则退出写操作；
步骤(25)将CASBACK分区中每个CAS数据存储块P″1,P″2,…,P″N储存的数据计算得到校验码CRC″1,CRC″2,…,CRC″N，按照对应关系写入校验数据存储块S″，写入成功执行步骤(26)，写入不成功则退出写操作；
步骤(26)校验CASBACK分区的数据是否有效；如果数据有效，执行步骤(27)；如果数据无效，退出写操作；
步骤(27)将机顶盒条件接收系统传入的CAS数据按照偏移地址和长度顺序写入CAS分区中的CAS数据存储块P′1,P′2,…,P′N，写入成功执行步骤(28)，写入不成功则退出写操作；
步骤(28)将CAS分区中每个CAS数据存储块P′1,P′2,…,P′N储存的数据计算得到校验码CRC′1,CRC′2,…,CRC′N，按照对应关系写入校验数据存储块S′，写入成功执行步骤(29)，写入不成功则退出写操作；
步骤(29)校验CAS分区的数据是否有效；如果数据有效，写操作完成；如果数据无效，退出写操作。
本发明方法分为两部分对CAS数据进行保护，能保证CAS分区和CASBACK分区中，至少有一个分区的CAS数据是有效的。在机顶盒开机的时候，CAS分区和CASBACK分区初始化的时候，校验CAS分区和CASBACK分区数据的有效性，若有一个分区的数据无效则用另一个分区的有效数据进行数据恢复，若两个数据都无效则恢复出厂设置；在CAS数据写操作的时候，首先校验CAS分区的数据是否有效，若无效则将CASBACK分区的数据拷贝到CAS分区里，然后将数据和校验码写入CASBACK分区，再将数据和校验码写入CAS分区，并且在完成一个分区的CAS数据和CRC数据写操作的之后，要接着立即校验当前分区的数据是否有效，若数据无效则退出写操作。本发明方法保证了CAS分区和CASBACK分区中至少有一个分区的CAS数据是有效的，便于下一次机顶盒重启的时候，恢复CAS数据。
附图说明
图1为本发明方法中flash分区示意图；
图2为本发明方法中校验数据存储块结构示；
图3为本发明方法中CAS分区和CASBACK分区初始化流程图；
图4为本发明方法中CAS分区和CASBACK分区写操作流程图。
具体实施方式
机顶盒条件接收系统的数据备份方法，首先将具有条件接收系统机顶盒的flash划分出两个相同结构和存储空间的分区：CAS分区和CASBACK分区，CAS分区用于存放CAS的数据，CASBACK分区用于备份CAS的数据。
如图1所示，每个分区的结构为：包括一个或多个CAS数据存储块P1,P2,…,PN，N≥1表示CAS数据存储块block的个数，以及一个校验数据存储块S。
校验数据存储块S存储一个或多个校验码CRC1,CRC2,…,CRCN，校验码的数量与CAS数据存储块个数相同，每个校验码为四个字节，采用循环冗余校验(Cyclic RedundancyCheck，简称CRC)方法得到。校验数据存储块S结构如图2所示。
该方法从两个方面保证CAS数据的有效性，一是CAS的初始化，二是CAS数据的写操作。
机顶盒除首次以外，每次开机时，CAS分区和CASBACK分区首先进行初始化，具体如图3所示：
步骤(11)开始初始化准备，读取CAS分区数据；
步骤(12)校验CAS分区的数据是否有效：将CAS分区中每个CAS数据存储块P′1,P′2,…,P′N储存的数据计算得到校验码，按照对应关系与校验数据存储块S′存储的校验码CRC′1,CRC′2,…,CRC′N进行一一比对；如果完全一致，表明数据有效，执行步骤(13)，否则表明数据无效，执行步骤(16)；
步骤(13)校验CASBACK分区的数据是否有效：将CASBACK分区中每个CAS数据存储块P″1,P″2,…,P″N储存的数据计算得到校验码，按照对应关系与校验数据存储块S″存储的校验码CRC″1,CRC″2,…,CRC″N进行一一比对；如果完全一致，表明数据有效，执行步骤(14)，否则表明数据无效，执行步骤(15)；
步骤(14)校验CAS分区的数据与CASBACK分区的数据是否一致：将CAS分区的校验数据存储块S′存储的校验码CRC′1,CRC′2,…,CRC′N与CASBACK分区的校验数据存储块S″存储的校验码CRC″1,CRC″2,…,CRC″N进行一一比对，如果完全一致，执行步骤(19)，否则执行步骤(17)；
步骤(15)将CASBACK分区中存储的数据删除，将CAS分区中每个CAS数据存储块P′1,P′2,…,P′N储存的数据，以及校验数据存储块S′存储的校验码CRC′1,CRC′2,…,CRC′N，对应拷贝到CASBACK分区，执行步骤(19)；
步骤(16)校验CASBACK分区的数据是否有效：将CASBACK分区中每个CAS数据存储块P″1,P″2,…,P″N储存的数据计算得到校验码，按照对应关系与校验数据存储块S″存储的校验码CRC″1,CRC″2,…,CRC″N进行一一比对；如果完全一致，表明数据有效，执行步骤(17)，否则表明数据无效，执行步骤(18)；
步骤(17)将CAS分区中存储的数据删除，将CASBACK分区中每个CAS数据存储块P″1,P″2,…,P″N储存的数据，以及校验数据存储块S″存储的校验码CRC″1,CRC″2,…,CRC″N，对应拷贝到CAS分区，执行步骤(19)；
步骤(18)将CAS分区和CASBACK分区中存储数据恢复到出厂设置，执行步骤(19)；
步骤(19)初始化结束。
CAS分区和CASBACK分区数据互为备份的写入方法，如图4所示：
步骤(21)开始CAS数据的写操作；
步骤(22)校验CAS分区的数据是否有效：将CAS分区中每个CAS数据存储块P′1,P′2,…,P′N储存的数据计算得到校验码，按照对应关系与校验数据存储块S′存储的校验码CRC′1,CRC′2,…,CRC′N进行一一比对；如果完全一致，表明数据有效，执行步骤(24)，否则表明数据无效，执行步骤(23)；
步骤(23)将CAS分区中存储的数据删除，将CASBACK分区中每个CAS数据存储块P″1,P″2,…,P″N储存的数据，以及校验数据存储块S″存储的校验码CRC″1,CRC″2,…,CRC″N，对应拷贝到CAS分区，执行步骤(24)；
步骤(24)将机顶盒条件接收系统传入的CAS数据按照偏移地址和长度顺序写入CASBACK分区中的CAS数据存储块P″1,P″2,…,P″N，写入成功执行步骤(25)，写入不成功则退出写操作；
步骤(25)将CASBACK分区中每个CAS数据存储块P″1,P″2,…,P″N储存的数据计算得到校验码CRC″1,CRC″2,…,CRC″N，按照对应关系写入校验数据存储块S″，写入成功执行步骤(26)，写入不成功则退出写操作；
步骤(26)校验CASBACK分区的数据是否有效：将CASBACK分区中每个CAS数据存储块P″1,P″2,…,P″N储存的数据计算得到校验码，按照对应关系与校验数据存储块S″存储的校验码CRC″1,CRC″2,…,CRC″N进行一一比对；如果完全一致，表明数据有效，执行步骤(27)，否则表明数据无效，退出写操作；
步骤(27)将机顶盒条件接收系统传入的CAS数据按照偏移地址和长度顺序写入CAS分区中的CAS数据存储块P′1,P′2,…,P′N，写入成功执行步骤(28)，写入不成功则退出写操作；
步骤(28)将CAS分区中每个CAS数据存储块P′1,P′2,…,P′N储存的数据计算得到校验码CRC′1,CRC′2,…,CRC′N，按照对应关系写入校验数据存储块S′，写入成功执行步骤(29)，写入不成功则退出写操作；
步骤(29)校验CAS分区的数据是否有效：将CAS分区中每个CAS数据存储块P′1,P′2,…,P′N储存的数据计算得到校验码，按照对应关系与校验数据存储块S′存储的校验码CRC′1,CRC′2,…,CRC′N进行一一比对；如果完全一致，表明数据有效，写操作完成，否则表明数据无效，退出写操作。

Claims (6)

1.机顶盒条件接收系统的数据备份方法，其特征在于：
将具有条件接收系统机顶盒的flash划分出两个相同结构和存储空间的分区：CAS分区和CASBACK分区；每个分区的结构为：包括一个或多个CAS数据存储块P1,P2,…,PN，N≥1表示CAS数据存储块的个数，以及一个校验数据存储块S；校验数据存储块S存储一个或多个校验码CRC1,CRC2,…,CRCN，校验码的数量与CAS数据存储块个数相同；
包括CAS的初始化和CAS数据的写操作；
所述的CAS的初始化是机顶盒除首次以外，每次开机时，CAS分区和CASBACK分区进行初始化，具体如下：
步骤(11)开始初始化准备，读取CAS分区数据；
步骤(12)校验CAS分区的数据是否有效；如果数据有效，执行步骤(13)；如果数据无效，执行步骤(16)；
步骤(13)校验CASBACK分区的数据是否有效；如果数据有效，执行步骤(14)；如果数据无效，执行步骤(15)；
步骤(14)校验CAS分区的数据与CASBACK分区的数据是否一致，如果完全一致，执行步骤(19)，否则执行步骤(17)；
步骤(15)将CASBACK分区中存储的数据删除，将CAS分区中每个CAS数据存储块P1′,P′2,…,P′N储存的数据，以及校验数据存储块S′存储的校验码CRC′1,CRC′2,…,CRC′N，对应拷贝到CASBACK分区，执行步骤(19)；
步骤(16)校验CASBACK分区的数据是否有效；如果数据有效，执行步骤(17)；如果数据无效，执行步骤(18)；
步骤(17)将CAS分区中存储的数据删除，将CASBACK分区中每个CAS数据存储块P1″,P″2,…,P″N储存的数据，以及校验数据存储块S″存储的校验码CRC″1,CRC″2,…,CRC″N，对应拷贝到CAS分区，执行步骤(19)；
步骤(18)将CAS分区和CASBACK分区中存储数据恢复到出厂设置，执行步骤(19)；
步骤(19)初始化结束；
所述的CAS数据的写操作具体是：
步骤(21)开始CAS数据的写操作；
步骤(22)校验CAS分区的数据是否有效；如果数据有效，执行步骤(24)；如果数据无效，执行步骤(23)；
步骤(23)将CAS分区中存储的数据删除，将CASBACK分区中每个CAS数据存储块P1″,P″2,…,P″N储存的数据，以及校验数据存储块S″存储的校验码CRC″1,CRC″2,…,CRC″N，对应拷贝到CAS分区，执行步骤(24)；
步骤(24)将机顶盒条件接收系统传入的CAS数据按照偏移地址和长度顺序写入CASBACK分区中的CAS数据存储块P″1,P″2,…,P″N，写入成功执行步骤(25)，写入不成功则退出写操作；
步骤(25)将CASBACK分区中每个CAS数据存储块P1″,P″2,…,P″N储存的数据计算得到校验码CRC″1,CRC″2,…,CRC″N，按照对应关系写入校验数据存储块S″，写入成功执行步骤(26)，写入不成功则退出写操作；
步骤(26)校验CASBACK分区的数据是否有效；如果数据有效，执行步骤(27)；如果数据无效，退出写操作；
步骤(27)将机顶盒条件接收系统传入的CAS数据按照偏移地址和长度顺序写入CAS分区中的CAS数据存储块P1′,P′2,…,P′N，写入成功执行步骤(28)，写入不成功则退出写操作；
步骤(28)将CAS分区中每个CAS数据存储块P1′,P′2,…,P′N储存的数据计算得到校验码CRC′1,CRC′2,…,CRC′N，按照对应关系写入校验数据存储块S′，写入成功执行步骤(29)，写入不成功则退出写操作；
步骤(29)校验CAS分区的数据是否有效；如果数据有效，写操作完成；如果数据无效，退出写操作。
2.如权利要求1所述的机顶盒条件接收系统的数据备份方法，其特征在于：所述的CAS分区用于存放CAS的数据，所述的CASBACK分区用于备份CAS的数据。
3.如权利要求1所述的机顶盒条件接收系统的数据备份方法，其特征在于：所述的校验码为四个字节，采用循环冗余校验方法得到。
4.如权利要求1所述的机顶盒条件接收系统的数据备份方法，其特征在于：步骤(12)、步骤(22)和步骤(29)中，校验CAS分区的数据是否有效的具体方法是：将CAS分区中每个CAS数据存储块P1′,P′2,…,P′N储存的数据计算得到校验码，按照对应关系与校验数据存储块S′存储的校验码CRC′1,CRC′2,…,CRC′N进行一一比对；如果完全一致，表明数据有效，否则表明数据无效。
5.如权利要求1所述的机顶盒条件接收系统的数据备份方法，其特征在于：步骤(13)、步骤(16)和步骤(26)中，校验CASBACK分区的数据是否有效的具体方法是：将CASBACK分区中每个CAS数据存储块P1″,P″2,…,P″N储存的数据计算得到校验码，按照对应关系与校验数据存储块S″存储的校验码CRC″1,CRC″2,…,CRC″N进行一一比对；如果完全一致，表明数据有效，否则表明数据无效。
6.如权利要求1所述的机顶盒条件接收系统的数据备份方法，其特征在于：步骤(14)中，校验CAS分区的数据与CASBACK分区的数据是否一致的具体是：将CAS分区的校验数据存储块S′存储的校验码CRC′1,CRC′2,…,CRC′N与CASBACK分区的校验数据存储块S″存储的校验码CRC″1,CRC″2,…,CRC″N进行一一比对。
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