CN1455590A - 一种实现数字电视/数字电视机顶盒机卡分离的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现数字电视/数字电视机顶盒机卡分离的方法。它是在硬件产品出厂只安装系统启动软件模块和系统加载软件模块；在硬件产品使用时，运行系统启动软件和系统加载软件；通过网络安装系统升级软件、系统功能软件；再通过运行系统功能软件，完成对接收到的数字信号的解扰、解密、解码、节目的选择等各种功能。本发明使硬件生产厂家只管生产硬件产品，而无需考虑开发与不同地区数字电视网加密、加扰系统相配套的解扰、解密、解码等软件，所需的解扰、解密、解码等软件由几个具有一定规模的大软件商开发，通过网络自动加载到每一件硬件产品上即可，简化了各硬件生产厂家的生产流程，降低数字电视成本，使数字电视的生产规模化、产业化。

Description

一种实现数字电视/数字电视机顶盒机卡分离的方法

技术领域

本发明涉及一种可使数字电视或数字电视机顶盒“机卡分离”的方法，它可应用于数字电视或数字电视机顶盒中。

背景技术

数字电视代替模拟电视是电视发展的必然趋势，我国早在二十世纪九十年代中期就开始研究、生产数字电视机，但是，直到今天数字电视机也没有进入到前家万户。原因是多方面的，但是最主要的原因是：我国地域广阔，各省、各市、各地区的广播数字电视网络发展水平参差不齐，各地区控制本地区数字电视收看的手段不同，全国没有形成统一的模式，造成电视机厂无法大批量生产数字电视机，形成产业化生产模式。

为了向数字电视方向发展，各电视机厂在小批量生产数字电视的同时，针对不同地区的情况生产与各地区数字电视网络相配套的过度性产品——数字电视机顶盒，与模拟电视机结合收看数字电视网播放的节目丰富的收费节目。

数字电视机顶盒是指可使传统的模拟电视机、数字化的模拟电视机接收到数字电视节目而添加的具有解密、解扰、解码等功能的装置。将来真正意义的数字电视机为了能够接收到电视台播放的收费节目，电视机内同样也需要设有这种具有解密、解扰、解码等功能的控制部分。

目前，国内数字电视机以及数字电视机顶盒实现解密、解扰、解码等功能是通过一套软、硬件系统实现的。其中，软件可大致分为两部分：一部分是完成解码、换台、操控等各种应用功能的部分；一部分是完成解密、解扰等控制功能的部分；硬件分为主机和智能卡两部分。智能卡虽然可以独立插拔，但它不能独立完成解密、解扰等控制功能，必须依赖主机系统的软硬件。而主机系统是一套软硬件绑定的计算机系统，这就使得以硬件设计、生产为主的硬件生产厂家不得不建设队伍来开发软件。总之，智能卡和主机在硬件上是分离的，但在软件上是一体的。

从主机系统软件的角度看，目前国内的数字电视机以及数字电视机顶盒存在两种类型：

如图1所示，早期的数字电视系统只安装一套软件，功能简单，只完成解密、解扰以及音视频解码、换台、操控等各种基本的应用。开机后，数字电视系统进行初始化，启动操作系统，即可应用。这种数字电视，主机软件出厂时是写好的，不能更换，不能升级，并且只能使用特定的“智能卡”，其缺点是：硬件提供方即电视机厂或数字电视机顶盒生产厂家要为各省各地市不同的加扰、加密系统提供不同的机型，配备与之相应的解扰解密软件，局限性大，软件设计投入巨大，造成数字电视机的成本高，价格昂贵，严重影响供货能力，且不能随着各省各地市日益发展的数字电视网络系统的发展而发展，难以形成产业规模。目前已很少使用。

为了克服早期的数字电视、数字电视机顶盒的主机软件出厂后不能更换的弊端，业内人士又开发了一种数字电视机和数字电视机顶盒，如图2所示，在其系统中安装三个部分：完成系统启动功能的A部分；完成解扰解密功能及音视频解码、换台、操控等各种应用功能的功能系统C；以及完成对功能系统C升级的软件升级系统B。出厂时，这三个部分形成一个完整的版本，A、B部分不能更换。这种类型的数字电视机的优点是：对于数字电视生产厂家来说，可以根据不同省、市、地区的解扰解密系统的升级以及功能增加等需求，通过软件升级系统B对数字电视的功能系统C进行升级，如加密方法的升级、功能的升级等等。由于这种数字电视带有升级功能，所以，可以随着各省各地市日益发展的数字电视网络系统的发展而发展，可以满足各省各地市日益提高的应用需求。但是，它仍然存在硬件提供方要为各省各地市不同的加扰、加密系统提供不同的机型、开发相应的软件、软件设计投入巨大、成本高的问题，影响供货能力，难以形成产业规模。

发明内容

鉴于上述原因，本发明的目的是提供一种可使数字电视或数字电视机顶盒“机”与“卡”分离的方法。该方法可以使数字电视或数字电视机顶盒生产厂家只管生产可以运行解扰、解密、解码等软件的硬件部分，而与不同地区数字电视网加密、加扰相配套的解扰、解密、解码等软件通过网络进行实时安装、加载，这样就可以简化硬件生产厂家的生产流程、管理流程，降低数字电视成本。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种可使数字电视或数字电视机顶盒机卡分离的方法：

1、硬件设备生产厂家只管生产硬件产品，随硬件产品出厂只安装系统启动软件模块E和系统加载软件模块H；

2、将系统升级软件模块F和系统功能软件模块G挂载在网络服务器上；

3、在硬件产品使用时，运行系统启动软件模块E和系统加载软件模块H；通过网络安装系统升级软件模块F、系统功能软件模块G；

4、运行系统功能软件模块G，完成对接收到的数字信号的解扰、解密、解码、节目的选择等各种功能。

在使用过程时，还可以通过运行系统升级软件模块F，通过网络升级系统功能软件模块G，以适应不断发展的数字电视网络系统。

系统加载软件模块H依据硬件特性完成系统升级软件模块F、系统功能软件模块G的加载；系统升级软件模块F与系统功能软件模块G配合，依据硬件特性及运营商的功能需求、加密需求等完成系统功能软件模块G的升级。

由于本发明采用以上技术方案，实现了数字电视/数字电视机顶盒主机与应用软件的分离，简化了硬件生产厂商的生产流程。使硬件生产厂家只管生产可以运行解扰、解密、解码等软件全国通用的硬件产品即可，而无需考虑开发、安装与不同地区数字电视网加密、加扰系统相配套的解扰、解密、解码等软件，所需的解扰、解密、解码等功能性应用软件只需由几个具有一定规模的大软件商开发，通过广电网络运营公司的网络自动加载到每一件硬件产品上即可。避免了各硬件厂家投入巨资重复开发相应软件，简化了各硬件生产厂家的生产流程、管理流程，降低数字电视成本，使数字电视的生产规模化、产业化。

本发明具有以下优点：

1、划清了硬件提供方和软件提供方的界线，且具有强大的升级功能，既可以满足各省各地市不同的解扰解密系统需求及日益提高的应用需求，又解决了硬件提供方和软件提供方双方的困难。硬件提供方可以专注于硬件的提供，提高质量，降低成本，只需预装E、H部分，产品全国通用；软件提供方可以专注于软件的提供，提高性能，降低成本，服务于用户的同时，解决硬件提供方的困难，有利于发挥各自的优势，形成产业规模，优化产业结构，提高资源利用率。

2、使硬件成本相对低廉，在数字电视行业现有条件下便于推广；卡与主机之间的通信由提供CA的厂家掌握，是应用系统的工作；在一定的区域内便于用户界面的统一。

3、本方法支持压缩技术。如果采用了压缩技术，由于F、G、H部分是以压缩文件的方式存放于存储设备中，不但没有增加存储容量，反而降低容量；

4、本方法支持软件重置技术。如果采用了软件重置技术，由于F、G、H部分运行在快速RAM存储器中，可以充分发挥CPU的性能，提高系统的处理能力。

附图说明

图1为早期数字电视/数字电视机顶盒软件模块关系图

图2为目前数字电视/数字电视机顶盒软件模块关系图

图3为本发明各个软件模块相互关系图

图4为按照本发明提供的机卡分离方法生产数字电视/数字电视机顶盒的流程图

图5为本发明实现数字电视机卡分离的具体程序框图

具体实施方式

如图3所示，本发明提供的可使数字电视或数字电视机顶盒机卡分离的方法是：在带有标准CA智能卡接口(或其他形式的控制卡接口)的普通数字电视的基础上，只安装系统启动软件模块E和系统加载软件模块H；将系统升级软件模块F和系统功能软件模块G挂载在网络服务器上；待数字电视机或数字电视机顶盒开机后，通过系统加载软件模块H，根据本地区数字电视网加扰、加密算法等需求，从广电网络运营公司的网络中自动加载具有解扰、解密、解码等功能的系统功能软件模块G和与系统功能软件相关的系统升级软件模块F。

在使用过程时，可以依据硬件特性及运营商的功能需求、加密需求等运行系统升级软件模块F，通过网络升级系统功能软件模块G，以适应不断发展的数字电视网络系统。

该方法可以使硬件生产厂家在生产时，不必再考虑各地区不同的加密、加扰系统，只管生产可以运行解扰、解密、解码等软件、全国通用的硬件部分即可，而与不同地区数字电视网加密、加扰相配套的解扰、解密、解码等软件通过网络进行自动加载、安装即可，这样就可以大大简化硬件生产厂家的生产流程、管理流程，减轻硬件生产厂家软件开发的巨大投入，降低数字电视成本，使数字电视真正实现产业化。

如图3所示，为了实现本发明使数字电视/数字电视机顶盒机卡分离的目的，在数字电视/数字电视机顶盒中，随硬件部分(即主机)出厂的软件只是基本系统启动软件模块E和基本系统加载软件模块H；而实现解扰、解密和解码功能的系统功能软件模块G和实现系统升级的系统升级软件模块F则通过网络根据需要进行自动加载、安装。

其中，系统启动软件模块E为可执行机器代码，每次开机都要运行。它完成系统的上电初始化，并根据条件选择系统升级软件模块F、系统功能软件模块G或系统加载软件模块H，检查其可用性，解压缩(或不解压缩)，将其安置到快速的RAM存贮器中(或不进行软件重置)，然后将其启动。完成以上任务后，系统启动软件模块E“死”掉。

系统加载软件模块H装载的是压缩后(或不压缩)的机器代码等，它有识别数字电视/数字电视机顶盒硬件版本与应用系统软件(即F、G部分)是否匹配的功能，只在特殊情况下启动。启动后完成对F、G部分的加载等工作，完成任务后，热启动。

实现解扰、解密和解码等功能的系统功能软件模块G和实现系统升级的系统升级软件模块F为应用系统软件模块，它们根据需要加载。

系统升级软件模块F装载的是压缩后(或不压缩)的机器代码等，它有识别系统功能软件模块G与硬件版本、运营商网络是否匹配的功能，根据数字电视前端的指令或用户指令启动，常与CA系统有关。F部分启动后完成对系统功能软件模块G的升级工作，包括加密方法的升级、文字字库的更换、功能的升级等等。完成任务后，热启动。

系统功能软件模块G装载的是压缩后(或不压缩)的机器代码以及字库等，它实现解扰解密功能及音视频解码、换台、操控等各种应用功能(中间件、字库以及用户界面、节目指南、CA、邮件、天气预报、公告、内容存储、照片浏览、交互体育节目等各种应用)；根据数字电视前端的授权情况，实现相应的功能。G部分启动后，系统进行全面初始化，启动操作系统，即可正常使用。

如图4所示，按照本发明提供的机卡分离方法生产数字电视/数字电视机顶盒的流程图如下：

1、硬件设备生产厂家只管生产硬件产品即主机和智能卡，随主机出厂只安装系统启动软件模块E和系统加载软件模块H；

2、主机上电后，自动运行系统启动软件模块E和系统加载软件模块H；通过网络安装系统升级软件模块F、系统功能软件模块G；

3、把智能卡插入主机，运行系统功能软件模块G，完成对接收到的数字信号的解扰、解密、解码、节目的选择等各种功能。

通过网络安装系统升级软件模块F和系统功能软件模块G的具体方法如下：(如图5所示)：

1、使系统上电，运行系统启动软件模块E，完成系统初始化；

2、判断系统加载软件模块H是否具备启动条件？如果否，执行步骤4；

3、如果是，解压软件模块H，并启动软件模块H，通过网络完成系统升级软件模块F、系统功能软件模块G的加载；重新热启动；

4、判断系统功能软件模块G是否具备启动条件？如果是，执行步骤7；

5、判断系统升级软件模块F是否安装正常？如果否，重新执行步骤3；

6、如果系统升级软件模块F安装正常，解压软件模块F，并启动软件模块F，通过网络完成系统功能软件模块G的加载；重新热启动；

7、判断系统功能软件模块G是否安装正常？如果否，重新执行步骤5；

8、如果软件模块G安装正常，解压软件模块G，并启动软件模块G，完成对接收到的数字信号的解扰、解密、解码、节目的选择等各种功能。

下面分情况举例说明，软件模块E、F、G、H的运行过程。

I出厂后第一次使用时：

1、使系统上电，运行系统启动软件模块E，完成系统初始化；

2、判断系统加载软件模块H是否是具备启动条件？如果否，执行步骤4；

3、如果是，解压软件模块H，将软件模块H安置到快速RAM中，并启动软件模块H；

         ■根据默认参数连接频道

         ■搜索频道数据，(若不成功，弹出人机对话窗口，手工输入参数)

         ■确认是否是正确匹配的数据

         ■接收数据

         ■确认数据是否完整

         ■将接收的数据进行压缩、处理后，存入固件存储器中，即完成软件模块F、G的加载

         ■热启动，系统初始化

4、判断系统功能软件模块G是否具备启动条件？如果是，执行步骤7；

5、判断系统升级软件模块F是否安装正常？如果否，重新执行步骤3；

6、如果软件模块F安装正常，解压软件模块F，将软件模块F安置到快速的RAM中，并启动软件模块F，

             ■根据已知参数连接频道

             ■搜索频道数据

             ■确认是否是正确匹配的数据

             ■接收数据

             ■确认数据是否完整

             ■将接收的数据进行压缩、处理后，存入固件存储器中，即完成对软件模块G的升级

             ■修改启动标志

             ■热启动，完成系统初始化，据条件启动软件模块G

7、判断系统功能软件模块G是否安装正常？如果否，重新执行步骤5；

8、如果软件模块G安装正常，解压软件模块G，将软件模块G安置到快速的RAM中，并启动软件模块G，完成对接收到的数字信号的解扰、解密、解码、节目的选择等各种功能，进入正常使用状态，如：收看节目。

II当需要功能扩充或变更时：

1、使系统上电，运行系统启动软件模块E，完成系统初始化，据条件启动系统升级软件模块F；

2、由于系统内的系统升级软件模块F已经存在，故，直接解压软件模块F，将软件模块F安置到快速的RAM中，并启动软件模块F，

             ■根据已知参数连接频道

             ■搜索频道数据

             ■确认是否是正确匹配的数据

             ■接收数据

             ■确认数据是否完整

             ■将接收的数据进行压缩、处理后，存入固件存储器中，即完成对软件模块G的升级

             ■修改启动标志

             ■热启动，完成系统初始化，据条件启动软件模块G

3、判断系统功能软件模块G是否安装正常？如果否，重新执行上述步骤；

4、如果软件模块G安装正常，解压软件模块G，将软件模块G安置到快速的RAM中，并启动软件模块G，完成对接收到的数字信号的解扰、解密、解码、节目的选择等各种功能，进入正常使用状态，如：收看节目。

III正常使用时：

1、使系统上电，运行系统启动软件模块E，完成系统初始化，据条件启动系统功能软件模块G；

2、由于系统内的系统功能软件模块G已经存在，故，直接解压软件模块G，将软件模块G安置到快速的RAM中，并启动软件模块G，完成对接收到的数字信号的解扰、解密、解码、节目的选择等各种功能，进入正常使用状态，如：收看节目。

由于本发明可以使硬件生产厂家只管放心生产可以运行解扰、解密、解码等软件全国通用的硬件产品即可，而无需考虑开发、安装与不同地区数字电视网加密、加扰系统相配套的解扰、解密、解码等软件，所需的解扰、解密、解码等功能性应用软件只需由几个具有一定规模的大软件商开发，通过广电网络运营公司的网络自动加载到每一件硬件产品上即可。这样就可以避免各硬件厂家投入巨资重复开发相应软件，简化了各硬件生产厂家的生产流程、管理流程，降低数字电视成本，使数字电视的生产规模化、产业化。

本发明提供的“机卡分离”方法不仅适应于带有智能卡接口的数字电视，对带有USB、1394以及各种无线接口的数字电视机同样适用，对“机卡硬分离”(如：CI)也是一个强有力的支撑；它有利于数字电视终端的多功能化，既适应于数字电视，又适应于数字电视机顶盒。

为了达到降低存储设备容量的目的，将随硬件出厂的软件启动加载系统分为系统启动软件模块E和系统加载软件模块H，这只是软件启动加载系统的一种形式。当然，也可以将实现系统启动、系统加载的软件整合为一个软件模块。

为了便于描述，将应用软件系统分为系统升级软件模块F和系统功能软件模块G。当然，也可以将实现系统升级、系统功能软件整合为一个软件模块。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，本发明的保护范围并不局限于此。任何基于本发明技术方案上的等效变换均属于本发明保护范围之内。

Claims (4)

1、一种实现数字电视/数字电视机顶盒机卡分离的方法，它包括以下步骤：

a、硬件设备生产厂家提供硬件产品，随硬件产品出厂只安装系统启动软件模块和系统加载软件模块；

b、将系统升级软件模块和系统功能软件模块挂载在网络服务器上；

c、在硬件产品使用时，运行系统启动软件模块和系统加载软件模块；通过网络安装系统升级软件模块、系统功能软件模块；

d、运行系统功能软件模块，完成对接收到的数字信号的解扰、解密、解码、节目的选择等各种功能。

2、根据权利要求1所述的一种实现数字电视/数字电视机顶盒机卡分离的方法，其特征在于：所述步骤c～步骤d的具体执行过程为：

(1)、使系统上电，运行系统启动软件模块，完成系统初始化；

(2)、判断系统加载软件模块是否具备启动条件？如果否，执行步骤(4)；

(3)、如果是，解压系统加载软件模块，并启动系统加载软件模块，通过网络完成系统升级软件模块和系统功能软件模块的加载；重新热启动；

(4)、判断系统功能软件模块是否具备启动条件？如果是，执行步骤(7)；

(5)、判断系统升级软件模块是否安装正常？如果否，重新执行步骤(3)；

(6)、如果系统升级软件模块安装正常，解压系统升级软件模块，并启动系统升级软件模块，通过网络完成系统功能软件模块的加载；重新热启动；

(7)、判断系统功能软件模块是否安装正常？如果否，重新执行步骤(5)；

(8)、如果系统功能软件模块安装正常，解压系统功能软件模块，并启动系统功能软件模块，完成对接收到的数字信号的解扰、解密、解码、节目的选择等各种功能。

3、根据权利要求1或2所述的一种实现数字电视/数字电视机顶盒机卡分离的方法，其特征在于：所述系统加载软件主要完成以下步骤：

■根据默认参数连接频道；

■搜索频道数据，若不成功，弹出人机对话窗口，手工输入参数；

■确认是否是正确匹配的数据；

■接收数据；

■确认数据是否完整；

■将接收的数据进行压缩、处理后，存入固件存储器中，即完成系统升级软件和系统功能软件的安装；

■热启动，系统初始化。

4、根据权利要求1或2所述的一种实现数字电视/数字电视机顶盒机卡分离的方法，其特征在于：所述系统升级软件主要完成以下步骤：

■根据已知参数连接频道；

■搜索频道数据；

■确认是否是正确匹配的数据；

■接收数据；

■确认数据是否完整；

■将接收的数据进行压缩、处理后，存入固件存储器中，即完成对系统功能软件的升级；

■修改启动标志；

■热启动，完成系统初始化，据条件启动系统功能软件。

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