专利名称：一种条件接收系统及数字一体机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于数字电视接收系统技术领域，具体地说，是涉及一种用于对加密的节目信息进行解密的条件接收系统以及采用所述条件接收系统设计的数字一体机。
背景技术：
伴随着全国各地数字电视信号整转速度的日益加快，大部分省网已经完成了整合，开通了数字电视业务，这也使得数字电视一体机的需求量逐渐増大。在目前的数字广播电视中增设了许多收费的电视频道和加密的电视频道，要实现对这些电视节目的正常播放，就需要插入ー种智能卡来对加密的节目进行解密。目前的智能卡一般包括大卡(CAM卡)和小卡(SMART CARD )两种。考虑到全国各地对于条件接收CA(conditional access)的要求不同，为了适应各地不同的CA要求，在设计数字电视一体机时往往需要同时设置两种类型的智能卡。但是，对于目前的数字电视一体机来说，其解码板上的主控芯片一般仅配置有一路TS接ロ，不能实现对两路数字电视信号的Cl或者CA输入控制。为了实现数字电视一体机对大卡、小卡两种智能卡的兼容使用，目前的解决方案是在数字一体机中同时安装两张卡，大卡和小卡使用主控芯片的同一路TS通道，通过开关电路实现两路音视频通道的选通切換。这种设计方式虽然可以解决数字一体机对两种智能卡的兼容使用问题，但是，电路结构比较复杂，需要主控芯片对插入到本机的智能卡类型进行自动识别后，才能控制开关电路进行通道切換，存在识别错误的隐患，因此，并不是ー种理想的解决措施。
发明内容本实用新型的目的在于提供ー种条件接收系统，采用串ロ通信的方式进行数字电视智能卡与主控芯片的音视频数据传输，完成数字电视信号的解密功能。为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现ー种条件接收系统，包括用于插装智能卡的卡座、智能卡读取控制器和主控芯片；所述智能卡读取控制器一方面连接卡座，另ー方面通过串ロ与所述主控芯片连接通信。优选的，所述智能卡读取控制器通过其UART接ロ连接所述的主控芯片，采用通用异步串行通信的方式与主控芯片进行数据交互。进ー步的，所述卡座为用于插装小卡的SMART CARD卡座，其数据信号端子和控制信号端子与智能卡读取控制器的相应管脚对应连接，利用插装在SMART CARD卡座中的小卡实现对数字电视信号中的加密控制字和加密密钥的解密处理。为了減少主控芯片的数据处理量，减轻主控芯片的工作负担，优选将所述智能卡读取控制器与一颗用于存储音视频流解密程序的存储器相连接，利用智能卡读取控制器调用音视频流解密程序对音视频数据中的加密信息进行解密处理，进而形成明文输出至所述的主控芯片。[0012]优选的，所述智能卡读取控制器优选通过I2C总线连接所述的存储器。进ー步的，将所述存储器的写保护管脚连接智能卡读取控制器的一路IO ロ，接收智能卡读取控制器输出的写保护控制信号。优选的，所述存储器优选采用EEPROM存储器，为了确保信号传输的可靠性，优选将EEPROM存储器的SDA、SCL管脚和写保护管脚各自通过上拉电阻连接直流电源。再进ー步的，在所述条件接收系统中还包含有高频头和解调器，通过高频头接收加密的数字电视信号，传输至解调器进行解调后，生成包含有加密数据的TS流输出至主控芯片的TS流接ロ。为了实现条件接收系统对大卡和小卡两种智能卡的兼容性，在所述条件接收系统中还包含有用于插装大卡的PCMCIA卡座，所述PCMCIA卡座通过并行TS流数据传输线连接所述主控芯片的TS流接ロ。基于上述条件接收系统，本实用新型还提供了ー种采用所述条件接收系统设计的数字一体机，包括用于插装智能卡的卡座、智能卡读取控制器和主控芯片；所述智能卡读取控制器一方面连接卡座，另ー方面通过串ロ与所述主控芯片连接通信。利用串ロ通信的方式实现其中一路解密数据的传输，另一路解密数据则可以采用主控芯片的TS流接ロ进行传输，由此便可以实现主控芯片对两路数字电视信号的支持。与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是本实用新型的条件接收系统通过采用串ロ通信的方式实现加解密数据在智能卡与主控芯片之间的交互通信，从而可以使得仅配置有一路TS流接ロ的主控芯片实现对两路数字电视信号的Cl或者CA输入控制，实现了系统对大卡和小卡两种解密方式的支持。将其应用于机顶盒或者数字一体机的系统设计中，可以使得该类数字电视接收产品能够很好地满足全国各地广电系统的不同条件接收要求，用户只需根据当地的条件接收要求选择插入大卡或者小卡，即可完成对数字电视节目的解密任务，使用方便灵活。结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
图I是本实用新型所提出的条件接收系统的一种实施例的电路原理框图；图2是图I中智能卡读取控制器与卡座之间的电路连接原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进ー步详细地说明。实施例一，本实施例以数字一体机为例具体说明条件接收系统的组建方式及工作原理。在目前的数字一体机中都设置有高频头、解调器、主控芯片和条件接收系统等主要组成部分。其中，高频头用于接收广播电视台发出的数字电视信号(通常以射频信号的形式发出)，转换成中频差分信号IF+、IF-输出至解调器进行解调处理。经解调器解调后，一般以TS流的形式输出电视节目。若电视节目中包含有加密信息，则解调器首先将解调后的TS流传输至条件接收系统进行解密处理。对于采用大卡解密方式设计的条件接收系统来说，可以通过插入到系统中的大卡对节目数据中的全部加密信息进行解密，然后输出解密后的节目数据至主控芯片，通过主控芯片完成对音视频信号的解码处理。对于采用小卡解密方式设计的条件接收系统来说，由于小卡只能对节目数据中加密的控制字和授权密钥进行解密，因此通过小卡解密输出的节目数据在传输至主控芯片后，还需要主控芯片对节目内容中的加密信息进行解密，尔后再进行音视频信号的解码处理，最終将解码处理后的音频信号和视频信号分别传输至伴音通道和音频输出通道，以驱动扬声器和显示屏播放电视节目。在目前的条件接收系统中无论是通过大卡解密输出的明文数据还是通过小卡解密输出的节目数据，都是以TS流的数据传输形式输出至主控芯片，这样对于仅配置有一路TS流接ロ的主控芯片来说，无法实现对两路数字电视信号的Cl或者CA输入控制。为了解 决这ー问题，本实施例提出了一种采用串ロ通信方式实现加解密数据在智能卡与主控芯片之间交互通信的设计方案，以使得仅配置有一路TS流接ロ的主控芯片实现对大卡和小卡两种解密方式的支持，由此ー来，用户可以任意选择大卡或者小卡插入到数字电视一体机中，完成对数字电视节目的解密任务。下面结合图I对本实施例的条件接收系统的具体组建结构进行详细地描述。參见图I所示，本实施例的条件接收系统主要由用于插装智能卡的卡座、智能卡读取控制器配合数字一体机中的主控芯片组建实现。利用智能卡读取控制器作为中间桥梁，将加密的节目数据输出至插装在卡座中的智能卡进行解密处理，进而将解密后的节目数据转换成串行总线数据，输出至主控芯片，以实现对音视频数据的解码处理。作为本实施例的一种优选设计方案，所述智能卡读取控制器优选采用通用异步串行总线接ロ UART与主控芯片连接通信；与所述智能卡读取控制器连接的卡座优选为用于插装小卡的SMART CARD卡座。为了实现数字一体机对大卡、小卡两种智能卡的支持,可以将用于插装大卡(CAM卡)的PCMCIA卡座通过并行TS流数据传输线直接与主控芯片的TS流接ロ相连接，采用TS流数据传输的方式进行加解密数据的双向传输。该条件接收系统的工作原理是通过高频头转换输出的电视信号，以中频差分信号IF+、IF-的形式输出至解调器解调成TS流数据后，直接通过并行TS流数据传输线输出至主控芯片的TS流接ロ。主控芯片根据接收到的TS流数据，判断当前输入到系统中的数字电视信号是否为加密的节目数据。若是，则进一歩判断应该采用哪种类型的智能卡对加密数据进行解密处理；若需要使用小卡进行解密，则主控芯片将包含有加密信息的TS流数据转换成UART数据，输出至智能卡读取控制器，通过智能卡读取控制器传输至SMART CARD卡座中的小卡，对加密的控制字和加密的授权密钥进行解密处理，然后回传解密后的数据至智能卡读取控制器，进而通过UART总线反馈给主控芯片，利用主控芯片中运行的音视频流解密程序进ー步对节目内容中的加密数据进行解密后，以还原出明文，然后执行常规的音视频数据的解码处理。若判断需要使用大卡进行解密，则主控芯片通过其TS流接ロ直接将加密的节目数据传输至大卡进行解密，还原成明文，仍经由原来的并行TS流数据传输线回传给主控芯片，通过主控芯片进行常规的音视频解码处理后，驱动扬声器和显示屏播放电视节目。如果输入到系统中的数字电视信号为常规信号，并不包含加密信息，则主控芯片可以直接对其进行音视频解码处理，实现电视节目的正常播放。图2为智能卡读取控制器与SMART CARD卡座的电路连接原理图，其中，NI为智能卡读取控制器，XSio为SMART CARD卡座。智能卡读取控制器NI通过1_7和17管脚分别与SMART CARD卡座XSlO的数据信号端子和控制信号端子一一对应连接，向智能卡提供复位信号SCardRst和时钟信号SCardclk以及用于控制数据交换的控制指令，井向SMARTCARD卡座XSlO的电源端子提供智能卡工作所需的工作电源SCardVCC，通过与安装在SMARTCARD卡座XSlO的智能卡进行数据通信，实现对加密控制字和授权密钥的解密处理。利用所述智能卡读取控制器NI的UART串ロ经由RXD、TXD信号线与主控芯片连接通信，一方面接收主控芯片发出的加密数据，进而转换成智能卡所支持的数据传输格式发送给智能卡进行解密处理；另一方面将智能卡解密后的数据转换成UART数据回传给主控芯片，以完成数字电视信号的解密任务。由于采用小卡进行解密时，小卡只能对加密数据中的控制字和授权密钥进行解密，对于音视频数据流中的加密信息仍需要主控芯片负责解密处理，这无疑増加了主控芯片的工作量。为了减轻主控芯片的负担，本实施例优选在条件接收系统中増加一颗用于保存音视频流解密程序的存储器N27，如图2所示，连接所述的智能卡读取控制器NI，优选采用I2C总线SDA、SCL实现二者之间的连接通信，实现智能卡读取控制器NI对音视频流解密程序的调用。所述存储器N27可以选用EEPROM或者FLASH等存储芯片，将存储器N27的写保护管脚(7脚)连接到智能卡读取控制器NI的其中一路IO ロ，例如18管脚，接收智能卡读取控制器NI输出的写保护控制信号EEPWP，以实现对存储器N27的读写控制。采用这种电路设计后，智能卡读取控制器NI可以代替主控芯片完成对音视频数据流中加密信息的解密处理，进而形成明文输出至所述的主控芯片，通过主控芯片直接进行音视频数据的解码处理即可。为了确保信号传输的可靠性，优选将存储器N27的SDA、SCL管脚(5、6脚)和写保护管脚(7脚)各自通过上拉电阻R90、R92、RlOO、R102、R89连接直流电源VCC3. 3，以提高信号传输的抗干扰能力。图2中，晶体振荡器Yl配合电阻R20和电容C48、C49构成晶振电路，连接智能卡读取控制器NI的晶振管脚X0、XI，为智能卡读取控制器NI提供基准时钟。发光二极管VD1、VD16的阳极分别通过限流电阻R566、R574连接直流电源VCC3. 3，阴极分别与智能卡读取控制器NI的两路IO ロ 23、22管脚对应连接，在整机上电后，通过智能卡读取控制器NI将其22管脚的电位置低，控制发光二极管VD16点亮，指示电路上电。当智能卡读取控制器NI进行数据传输作业时，通过其23管脚输出连续的脉冲信号，控制发光二极管VDl闪烁，以对当前的数据传输状态进行指示。在实际应用过程中，同一时间只可能有一种加密方式的数字电视信号输入至数字电视一体机，因而，通过主控芯片对接收到的数字电视信号的加密方式进行识别，进而选择相应的智能卡解密系统进行电视节目的解密工作，由此扩展了数字电视一体机的适用性。当然，本实施例所提出的兼容大小卡的条件接收系统并不仅限于应用在数字电视一体机中，对于目前的数字机顶盒同样适用。将通过机顶盒解密和解码处理后生成的音频信号和视频信号传输至电视机主板，进而对电视机中的扬声器和显示屏进行驱动控制，实现当前电视节目的播放输出。应当指出的是，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普 通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.ー种条件接收系统，其特征在于包括用于插装智能卡的卡座、智能卡读取控制器和主控芯片；所述智能卡读取控制器一方面连接卡座，另ー方面通过串ロ与所述主控芯片连接通信。
2.根据权利要求I所述的条件接收系统，其特征在于所述智能卡读取控制器通过其UART接ロ连接所述的主控芯片。
3.根据权利要求I所述的条件接收系统，其特征在于所述卡座为用于插装小卡的SMART CARD卡座，其数据信号端子和控制信号端子与智能卡读取控制器的相应管脚对应连接。
4.根据权利要求3所述的条件接收系统，其特征在于所述智能卡读取控制器还与ー颗用于存储音视频流解密程序的存储器相连接。
5.根据权利要求4所述的条件接收系统，其特征在于所述智能卡读取控制器通过I2C总线连接所述的存储器。
6.根据权利要求5所述的条件接收系统，其特征在于所述存储器的写保护管脚连接智能卡读取控制器的一路IO ロ，接收智能卡读取控制器输出的写保护控制信号。
7.根据权利要求6所述的条件接收系统，其特征在于所述存储器为EEPROM存储器，其SDA、SCL管脚和写保护管脚各自通过上拉电阻连接直流电源。
8.根据权利要求I至7中任一项所述的条件接收系统，其特征在于在所述条件接收系统中还包含有高频头和解调器，通过高频头接收加密的数字电视信号，传输至解调器进行解调后，生成包含有加密数据的TS流输出至主控芯片的TS流接ロ。
9.根据权利要求8所述的条件接收系统，其特征在于在所述条件接收系统中还包含有用于插装大卡的PCMCIA卡座，所述PCMCIA卡座通过并行TS流数据传输线连接所述主控芯片的TS流接ロ。
10.ー种数字一体机，其特征在于包括如权利要求I至9中任一项权利要求所述的条件接收系统。
专利摘要本实用新型公开了一种条件接收系统及数字一体机，包括用于插装智能卡的卡座、智能卡读取控制器和主控芯片；所述智能卡读取控制器一方面连接卡座，另一方面通过串口与所述主控芯片连接通信。本实用新型通过采用串口通信方式实现加解密数据在智能卡与主控芯片之间的交互通信，从而可以使得仅配置有一路TS流接口的主控芯片实现对两路数字电视信号的CI或者CA输入控制，实现了系统对大卡和小卡两种解密方式的支持。将其应用于数字一体机的系统设计中，可以使得该类数字电视接收产品能够很好地满足全国各地广电系统的不同条件接收要求，用户只需根据当地的条件接收要求选择插入大卡或者小卡，即可完成对数字电视节目的解密任务，使用方便灵活。
文档编号H04N21/4367GK202395924SQ20122000387
公开日2012年8月22日 申请日期2012年1月6日 优先权日2011年12月26日
发明者张文 申请人:青岛海信电器股份有限公司