条件接收系统的机卡分离方案优化

1.机卡分离概念

所谓的机卡分离，就是指将数字电视终端中的通用部分（硬件）独立出来，做成“机”，而把各地广电运营商的条件接受系统（CA）和电子节目指南（EPG）、中间件、数据广播等诸多增值服务部分做成“卡”。也就是将CA模块与数字电视接收机（或机顶盒）分离。

2.机卡分离实现方案

目前，机卡分离机顶盒CA系统有3种实现方案：即基于自主知识产权原创技术的UTI方案和基于欧洲标准的DVB-CI方案两种“大卡”方案和基于智能卡接口的“小卡”方案。

PCMCIA卡（大卡）方案采用了欧洲的多密技术，即用一台机顶盒能够接收不同CAS节目的技术，其基本思想是将解扰、解密等需要保密的专有功能集中在一个可拆卸的CA模块（PC卡）中，而机顶盒的功能趋于通用化，只包含调谐器、解调器、解复用器和MPEG-2解码器等必需的设备，机顶盒与CA模块之间通过一个公共接口（CI）来连接和通信，完成节目解密，其原理框图如图5-5所示，该方案以“深圳国微”为代表。

图5-5 PCMCIA卡原理框图

公共接口是PCMCIA卡实现方案的关键，它是在主机和模块之间定义的一个标准接口（符合欧洲EN 50221标准）。公共接口在物理上是基于PCMCIA标准稍加修改而成的，而在造辑上分为传输流接口（TSI）和命令接口（command interface）。传输流主要承担TS流的传输，而命令接口的结构相对复杂一些，承担建立和维护机卡之间的所有通信连接。公共接口中这两个逻辑接口协议的具体实现是分层的。

清华大学的UTI标准采用USB 2.0接口。这是全球ICT业界当前最流行的接口标准，截至目前，几乎所有芯片公司开始内置USB接口，所有数码产品，如数码相机、数码摄像机和MP3播放器等均采用USB作为标准接口配置。在PCMCIA组织推出的替代PCMCIA PC卡标准的Express Card内部，也采用了多路USB 2.0作为通信接口标准。(www.xing528.com)

目前我国有线数字电视普遍采用64QAM调制方式，一个频点码率为38Mbit/s，双向将占用76Mbit/s带宽。从未来发展看，电视机需要实现PIP或POP（画中画，双画面），以及视频电子节目菜单（屏幕上同时显示多幅节目画面用来选台）等未来将非常流行的应用，因此要求CA大卡必须能同时支持两个以上频点的双向传输，即要求大卡数据传输速率152Mbit/s以上。

UTI方案采用的USB 2.0接口，可实现高达480Mbit/s的数据传输速率，从而可以支持多路频点的双向流动，保障了上述功能的实现，并对未来高清晰度电视的普及预留了充分的扩展空间。

UTI方案T-USB接口芯片已经内置的DRM，可以保证节目在大卡和机顶盒之间传输的安全性，从而有效地保护节目的版权。

在目前正在试验的几种机卡分离方案中，小卡方案的成本最低，其最大特征是保留原有硬件部分不做任何改动，只修正软件体系，加以规范，在不增加硬件成本的情况下，让CA与机顶盒实现分离。目前小卡方案的技术已经实现。网络运营商可以直接从供应商处采购到统一加工不含CA的机顶盒，再根据运营商选用的CA下载相应的机卡分离软件，将机顶盒与IC卡进行授权配对就可以正常使用了。

小卡方案机卡分离的实现为机顶盒制造商带来了极大的便利。广东佛山是机卡分离小卡方案的第一个大规模实验城市，开拓了机顶盒硬件和软件彻底分离的运营模式。制造商只提供不带任何软件的裸机，机顶盒在经过出厂的常规捡测以后被发送到网络公司。运营商则在本地设立软件罐装与CA授权配对的服务中心。无论是来自那一家制造企业的机顶盒，都在服务中心进行统一的灌装和配对。

自2004年下半年起大力推广机卡分离技术，已经有一大批国内主流的机顶盒制造企业加入了小卡式机卡分离机顶盒的制造行列，包括海尔、海信、TCL、创维、华为、同洲等，都与天柏公司签订了机卡分离机顶盒的技术合作协议，制造商生产裸机，天柏向运营商提供应用软件，运营商根据自己的需要选择机顶盒并灌装应用软件。

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，2003年5月，数字电视CA机卡分离明确确定为我国的产业政策，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。