清华大学机卡分离项目和卫星应用

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1、数字电视机卡分离项目进展及数字电视机卡分离项目进展及 卫星数字电视应用卫星数字电视应用清华大学数字电视技术研究中心清华大学数字电视技术研究中心20052005年年4 4月月2727日日 北京北京王兴军王兴军 清华大学数字电视技术研究中心清华大学数字电视技术研究中心数字电视的三个平台信道平台：信道调制和纠错编码与传输技术 地面：DVB-T/ATSC/ISDB-T/DMB-/ 卫星：DVB-S/DVB-S2/ 有线：DVB-C/DAVIC/ 其它：IPTV/TDS-CDMA/MMDS/信源平台：音视频压缩编码与传送技术 MPEG-1/MPEG-2/MPEG-4/AVC/AVS/ /M-9/AAC/

2、AC-3/应用平台：DTV增值业务和通用接口技术 CAS/EPG/下载器/浏览器/中间件/VOD/ NVOD/数据广播/游戏/互动电视/发发收收清华大学数字电视技术研究中心清华大学数字电视技术研究中心广电总局数字电视的业务分类1. 基本业务：标清、高清音视频、CA（条件接 收）、 EPG（电子节目指南） 2. 增强业务：数据广播（图文新闻、股票、 MP3、下载）、本地交互、本地游戏、 NVOD等； 3. 交互业务：交互电视、互联网电视、VOD、 网络游戏、视频电话与会议等。清华大学数字电视技术研究中心清华大学数字电视技术研究中心我国数字电视产业发展的瓶颈l 数字电视节目和内容瓶颈 l 各地运营

3、商和软件商采用多种不同的CA、EPG 、下载器、中间件和应用软件系统 l超过20种CAS l超过30种EPG、下载器 l超过5种中间件、浏览器 l 数字电视机顶盒无法大批量生产 l 数字电视一体机无法生产和上市 l 数字电视用户使用成本高、无从选择、重复购 买清华大学数字电视技术研究中心清华大学数字电视技术研究中心应用平台的问题 国内多种互不兼 容的应用系统 22+ 条件接收 30+ 电子节目指 南 30+ 下载器 5+ 中间件 其它多种应用软 件300 有线电视 运营商运营商运营商CASCAS消费者消费者生产厂商生产厂商EPGEPGLoaderLoader中间件中间件应用软件应用软件清华大学

4、数字电视技术研究中心清华大学数字电视技术研究中心机卡分离的目标l 将各地运营商主导的差异性功能从数字电视 接收机/接收器中分离，使接收机/接收器可 以统一批量生产 l 使数字电视接收机/接收器能够在水平市场 上销售 l 还终端用户的主导权，促进数字电视产业链 的良性循环清华大学数字电视技术研究中心清华大学数字电视技术研究中心运营商CA厂家消费者制造商机卡分离数字电视市场化水平销售模式清华大学数字电视技术研究中心清华大学数字电视技术研究中心1. 欧洲DVB-CI (Common Interface)： 1996年发布标准草案； 物理层基于PCMCIA接口协议； 主要用于机顶盒的CA机卡分离； 非

5、强制性。2. 美国POD (Point of Deployment)： 2000年美国OpenCable公布协议草案； 2002年由美国SCTE正式颁布标准； 2003年由美国FCC/ATSC定为强制标准； 物理层基于PCMCIA接口协议； 主要用于电视一体机的CA等机卡分离和CP； 强制性。3. 日本的统一CA 全国采用统一的CA； 物理层采用ISO 7816 (SmartCard)协议。CA机卡分离国际发展概况清华大学数字电视技术研究中心清华大学数字电视技术研究中心我国CA机卡分离的发展概况l 2002年6月清华大学在电子发展基金项目申请书中正式提出数字 电视接收机CA机卡分离的立项，并被

6、信产部列入当年度“数字 电视接收机的研发与产业化”的研究子课题; l 2002年11月全国音视频标委会成立数字电视CA机卡分离标准工 作组； l 2003年5月，国家数字电视领导小组举行会议，将数字电视CA机 卡分离确定为我国的产业政策； l 2003年6月，信产部规划司、科技司、产品司联合召开国内相关 产业参加的CA机卡分离工作会议，确立了我国机卡分离的四项 基本原则，并将CA机卡分离标准组升级为信息产业部机卡分离 标准工作组。 l 2003年9月，信产部产品司组织电子发展基金数字电视机卡分离 项目的招标，制定了2004年的工作目标。 l UTI、DVB-CI和小卡方案分别中标清华大学数字电

7、视技术研究中心清华大学数字电视技术研究中心新技术标准的研发原则l 技术的先进性 l 自主知识产权 l 产业化可行性清华大学数字电视技术研究中心清华大学数字电视技术研究中心视频视频音频音频CWCW（控制字）（控制字）ECMECMEMMEMM信道解调信道解调高频头高频头RFRF解复用解复用MPEG2MPEG2解码解码分析EMM智能卡分析ECMCA主程序用户界面用户界面加扰加扰TSTS流流单路节目加扰单路节目加扰TSTS正常正常TSTS流流智能卡命令智能卡命令CACA模块模块智能卡方案软多密方案CAM卡方案解扰（芯片）机顶盒机顶盒机顶盒CA机卡分离方案分析清华大学数字电视技术研究中心清华大学数字电视

8、技术研究中心CA机卡分离是实现水平销售的第一步CA机卡分离EPG机卡分离下载器机卡分离中间件机卡分离DTV垂直销售DTV水平销售1DTV水平销售2清华大学数字电视技术研究中心清华大学数字电视技术研究中心清华大学UTI机卡分离目标1. 实现AV业务与增值业务的分离：由DTV接收机实现AV功能；由UTI卡实现CA、EPG 、下载器、中间件、数据广播、VOD/NVOD、交互 电视、上网等功能。 2. 实现信道解调与解码的分离：地面：DVB-T、DMB-T、DAB(DMB)、ADTB等；有线：DVB-C等；卫星：DVB-S、DVB-S2等；其它：LAN、GSM、CDMA、BWA等。 3. 实现版权保护

9、功能。清华大学数字电视技术研究中心清华大学数字电视技术研究中心UTI技术总体介绍l UTI方案由清华大学提出并拥有知识产权 l UTI接口满足条件接收基本业务的需求 l 实现CA机卡分离 l 实现电子节目表机卡分离 l 实现下载器和中间件等系统的机卡分离 l 支持数字版权保护（DRM） l 支持未来增值业务 l 互联网（IP）应用 l Streaming l TS over USB l 其他多媒体处理的需求 l 接口协议可以兼容USB2.0清华大学数字电视技术研究中心清华大学数字电视技术研究中心UTI接口协议 的自主创新l 通用传输接口（UTI）协议的分层结构 会话层物理层(USB2.0)链路

10、层应用层传送层清华大学数字电视技术研究中心清华大学数字电视技术研究中心UTI 卡软件体系介绍清华大学数字电视技术研究中心清华大学数字电视技术研究中心调谐器解复用信源解码解复用CPUAV处理USB/UTI 接口UTI卡显示器机顶盒TSRF 系统实现框图USB 接口解码SOC一体机清华大学数字电视技术研究中心清华大学数字电视技术研究中心UTI机卡分离系统框图内置Tuner的UTI系统框图 外置Tuner的UTI系统框图 TunerSoC CPUT-USBUSB HubRF显示器 音响UTI 卡1UTI 卡2SoC CPUT-USBUSB Hub显示器 音响RFUTI卡1TunerRFUTI卡2Tu

11、ner清华大学数字电视技术研究中心清华大学数字电视技术研究中心UTI机卡分离技术的基本特点l 具有自主知识产权，已申请本方案的相关专利 l 物理接口与USB2.0兼容，传输速率高，可达480Mbps l 通用性强USB被认为是未来数字产品的必备接口 l 支持无线连接UWB l 接收机接口、和卡的成本低于PCMCIA方案 l 体积小，结构简单、紧凑，便于安装、插拔和携带 l 扩展能力强，可实现一口多用、一卡多用，可与其它USB设备 共用一卡或一口 l 能独立完成对节目数据流进行过滤、解密、解扰等CA业务处 理 l 支持多种CA模式的级联 l 支持即插即用，方便使用，支持主机控制和数据更新 l 支

12、持热插拔，连接与断开安全可靠 l 可通过升级卡的软硬件实现新增业务的用户端升级 l 使数字电视接收机主要完成视音频工作完全分离 l 避免消费者为新业务而频繁更换数字电视接收机清华大学数字电视技术研究中心清华大学数字电视技术研究中心UTI技术优势l 支持数字电视的全部增值应用彻底分离 l 目前最高速物理接口高速CPU高性能 l 目前最好的兼容性和可扩展性易升级 l 即插即用高可靠 l 目前安全性最高的机卡分离方案，通过UTI- DRM支持1. 防非法用户欠费2. 防非法节目非法节目入侵3. 防非法设备盗版清华大学数字电视技术研究中心清华大学数字电视技术研究中心UTI DRM 技术l 1. 防非法

13、用户条件接收（CAS）技术 l UTI支持多种CAS系统 l 2. 防非法节目节目鉴权（UTI-PA）技术 l 3. 防非法设备设备鉴权（UTI-DA)技术清华大学数字电视技术研究中心清华大学数字电视技术研究中心DRM-数字版权保护技术前端系统终端系统传输系统UTI大卡卫星接收器电视机智能卡数字录像机CASUTI-PADADADA清华大学数字电视技术研究中心清华大学数字电视技术研究中心1.无知识产权费； 2.达到目前接口的最高速度（480Mbps）； 3.成本低廉；通用行强、一口多用； 4.支持无线连接（UWB）。 5.USB接口的增值应用： 数码相机/数码摄像机阅读功能； 通过外接USB硬盘

14、具有PVR功能和节目交换功能； 与计算机、 MODEM等外设连接的功能； 其它附加功能。6. 为此主要DTV芯片厂商已经或即将推出带USB接口的数字电视SOC芯片：ST、ATI、Broadcom、Zoran、TI、SUNPLUS。普遍预计：USB将成为数字电视接收机的必备接口数字电视接收机采用USB接口的附加优势清华大学数字电视技术研究中心清华大学数字电视技术研究中心UTI方案机顶盒智能卡UTI卡机顶盒清华大学数字电视技术研究中心清华大学数字电视技术研究中心数字电视产业环节明细表前端终端信道地面:发射机信道天线有线:调制器调谐器（Tuner)卫星上星设备解调器（Demodulator) 传输设

15、备信源摄像、录音、 存储信源信源解码芯片（SOC）信源处理软件（SW）编码器、复用器AV格式变换IC应用平 台应用服务器应用平台UTI 机卡分 离平台CA、EPG、下载器计费系统数据广播、浏览器网管系统中间件、互联网多平台接口游戏、VoD、VoIP、Video Conference机卡分离数字 电视接收卡平板电 视手持 电视投影 电视CRT电 视机顶 盒清华大学数字电视技术研究中心清华大学数字电视技术研究中心海尔UTI数字电视一体机清华大学数字电视技术研究中心清华大学数字电视技术研究中心UTI卡/主板和参考设计第一代UTI（带外置 DVBC调协器）卡 产品演示样机 UTI卡第一代 产品功能样机

16、清华大学数字电视技术研究中心清华大学数字电视技术研究中心UTI里程碑时间里程碑( 兰色已完成，红色为计划中目标)2002年11月国家数字电视机卡分离标准工作组成立2003年5月国家数字电视领导 小组将机卡分离确定为我国的产业政策2003年8月清华大学与22家行业领导 企业成员组机卡分离联合体2004年5月清华大学完成UTI产品样机和基本功能实现2004年12月成立清华机卡分离研究所2005年3月河北唐山有线网络UTI试点运行成功2005年4月单片UTI接口芯片流片2005年7月单片DTV机卡分离UTI卡芯片流片2005年8月递交UTI标准草案清华大学数字电视技术研究中心清华大学数字电视技术研究中心市场推广l 首先在河北省推广基于UTI机卡分离的机顶 盒和一体机方案 l 中央电视台决定在其高清数字电视广播的接 收机采用机卡分离方案。目前正在与我们联 合研究基于UTI机卡分离的具体实施方案 l 国内若干运营商正在洽谈采用UTI技术的实 施方案