隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的飛速發(fā)展,廣電運營商面臨著嚴(yán)峻的安全考驗,基于非安全芯片機頂盒產(chǎn)品軟件被黑客肆意修改、加擾密鑰隨意被共享、克隆智能卡屢禁不止,這些行為直接導(dǎo)致運營商的利益嚴(yán)重受損。為了有效的保護運營商的商業(yè)利益,CA廠商聯(lián)合芯片公司共同研發(fā)基于高級安全芯片的CA系統(tǒng)。如何高效率、高質(zhì)量集成CA系統(tǒng)到機頂盒產(chǎn)品中是本論文需要解決的主要問題,一直以來集成CA系統(tǒng)面臨著接口不統(tǒng)一、軟件開發(fā)周期長、安全性能要求高以及CA系統(tǒng)運行不穩(wěn)定等諸多難題。本論文主要研究基于高級安全芯片的集成CA系統(tǒng)方法以及性能優(yōu)化。論文首先介紹國內(nèi)外對CA集成軟件的研究現(xiàn)狀,分析了當(dāng)前集成CA系統(tǒng)軟件架構(gòu)存在的問題并進行了深入的研究,提出了基于軟件分層和軟件模塊化相結(jié)合的架構(gòu)設(shè)計方案并采用FIFO消息隊列服務(wù)實現(xiàn)對軟件層間解耦。研究了系統(tǒng)初始化以及CA子系統(tǒng)的設(shè)計,分析了機頂盒制造商面臨的快速集成CA子系統(tǒng)的資源管理問題,根據(jù)芯片平臺提供的數(shù)據(jù)存儲器、數(shù)據(jù)接收器、數(shù)據(jù)解擾器以及智能卡資源,采用信號量機制對臨界資源的互斥訪問防止系統(tǒng)死鎖,同時對CA子系統(tǒng)中各個關(guān)鍵子模塊進行詳細(xì)的研究與設(shè)計。本文設(shè)計的集成軟件縮短了從集成開發(fā)到CA廠商認(rèn)證通過時間周期,即從原來的平均三個月周期下降到一個半月完成,消耗工時從6個人月降到2.2個人月。另外論文還對基于安全芯片的快速切臺性能進行優(yōu)化,首先對現(xiàn)有的切換頻道時間的組成進行了詳細(xì)的統(tǒng)計和研究,歸納了目前切換頻道流程中的問題,提出了采用散列尋址方式快速定位并獲取節(jié)目信息,利用多線程并發(fā)處理模式的特性,將鎖頻線程、播臺線程、解擾線程異步執(zhí)行,同時對DVB播放器采用動態(tài)調(diào)整緩沖區(qū)方案快速啟動視頻解碼。經(jīng)過優(yōu)化后的機頂盒產(chǎn)品切臺時延從2000ms降低到1500ms左右。該系統(tǒng)軟件的設(shè)計具有良好的安全性,并且解決了基于高級安全芯片的條件接收系統(tǒng)的安全和效率均衡問題。本文開發(fā)的集成軟件具有可移植性,可適用于DVB-C、DVBT、DVB-S的機頂盒系統(tǒng)。
【學(xué)位單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TP311.52;TN949.197
【部分圖文】：

本章主要介紹 MPEG-2 加擾標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)背景知識，包含 TS 包、PES 包封裝，接著介紹條件接收系統(tǒng)如何解擾 TS 流，以及條件接收系統(tǒng)的工作流程，介紹了基于高級安全芯片的條件接收系統(tǒng)的工作原理。這些技術(shù)相輔相成，究集成軟件的關(guān)鍵所在，因此需要在此章節(jié)中做簡要的闡述和介紹。2.1MPEG-2 加擾標(biāo)準(zhǔn)MPEG-2 中提供很多支持的技術(shù)特性，其中就包含對節(jié)目流的加解擾以及加數(shù)據(jù)的操作[11]。按照傳輸媒介的誤碼率高低，MPEG-2 規(guī)范的系統(tǒng)中定義了不同的碼流輸出如圖 2-1 所示，一種稱為節(jié)目流（PS-Program Stream），另種稱之為傳輸流（TS-Transport Stream）。PS 主要以可靠媒介為載體的非實碼流如 DVD 上刻錄的電影節(jié)目，而 TS 主要用于誤碼率較高的媒介上實時，目前已廣泛應(yīng)用于數(shù)字電視節(jié)目的實時傳輸。

圖 2-2 TS 包格式Fig.2-2 The format of the transport stream從上圖易知，一個 TS 的協(xié)議頭主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下：同步字節(jié)字段占用一個字節(jié)，為固定值 0x47，此數(shù)據(jù)位主要用于 TS 包的數(shù)同步。傳輸加擾控制，此字段占用兩個 bit 位，是加擾標(biāo)志，此位指示該數(shù)據(jù)包的效荷載的加擾模式。00 值表示 TS 包載荷沒有加擾；01 值表示為數(shù)字電視廣未來的應(yīng)用保留；10 值表示 TS 包用偶數(shù)密鑰加擾；11 值表示 TS 包用奇數(shù)密加擾。PID 包標(biāo)識符，占用十三個 bit 位，主要用于區(qū)分被復(fù)用的多個 TS 流。PES 包格式如圖 2-3 所示：

圖 2-2 TS 包格式Fig.2-2 The format of the transport stream從上圖易知，一個 TS 的協(xié)議頭主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下：同步字節(jié)字段占用一個字節(jié)，為固定值 0x47，此數(shù)據(jù)位主要用于 TS 包的數(shù)據(jù)同步。傳輸加擾控制，此字段占用兩個 bit 位，是加擾標(biāo)志，此位指示該數(shù)據(jù)包的有效荷載的加擾模式。00 值表示 TS 包載荷沒有加擾；01 值表示為數(shù)字電視廣播未來的應(yīng)用保留；10 值表示 TS 包用偶數(shù)密鑰加擾；11 值表示 TS 包用奇數(shù)密鑰加擾。PID 包標(biāo)識符，占用十三個 bit 位，主要用于區(qū)分被復(fù)用的多個 TS 流。PES 包格式如圖 2-3 所示：
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 金鋼;;CA技術(shù)的發(fā)展及機頂盒高級安全芯片原理[J];中國有線電視;2014年07期

2 朱微微;;機頂盒CA高級安全功能的研究[J];價值工程;2013年23期

3 劉繼恩;魏騰雄;;基于Linux嵌入式衛(wèi)星接收機及第三方條件接收系統(tǒng)的移植[J];數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用;2012年01期

4 陳美;汪清清;;FEC/FCC技術(shù)在運營商網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究[J];電信科學(xué);2011年S1期

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1 黃雪鳳;數(shù)字機頂盒高級安全引導(dǎo)加載系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];福州大學(xué);2016年

2 戚冬麗;機頂盒條件接收系統(tǒng)的軟件設(shè)計與實現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2014年

3 張錫超;數(shù)字電視機頂盒中EPG功能實現(xiàn)的研究[D];成都理工大學(xué);2012年

4 黃會儉;基于NGB的數(shù)字電視條件接收系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D];上海交通大學(xué);2011年

本文編號：2862060