本设计中采用的数字电视软硬件分离开发平台由山东泰信提供,类似于美国苹果公司的iPhone SDK开发包,其 API是很靠近低层,完全开放的,允许任何数字电视软件工程师在该平台上开发机顶盒软件,并能独立编译、排错,然后独立下载到机顶盒中运行,不需要按照传统的机顶盒软件开发模式开发,打破了一切第三方软件均由机顶盒厂家进行集成测试的传统,从而大大降低了机顶盒厂家的软件工作量,降低了机顶盒成本,扩展了软件的渠道来源。以下是开放的软硬件开发平台框图:
在这个开放的平台上,有着丰富的平台软件API接口,其中包含常用的软件模组,例如网络、SI信息分析等等。
可下载式CA是实施开放的软硬件分离开发平台的前提
在数字电视条件接收软件的开发过程中,为了安全,CA公司要和机顶盒厂家签订保密合同,CA软件的集成测试等工作都是在保密状态下进行,CA公司靠这种保密保证安全性,这是引起数字电视软件封闭开发的主要原因。如果数字电视软件要做到开放,就必须打破数字电视CA软件开发的封闭性。为了解决这个矛盾,泰信提出了可下载式CA的概念,扫清了软硬件分离平台实施的障碍。
可下载式CA是指CA软件可以从前端下载到机顶盒中运行,而不通过软件集成。由于CA是可下载的,可以避免CA算法和密钥一旦被破,就彻底崩溃的风险,这是长期缠绕在CA身上“见光死”的魔咒,也是各个广电运营商在选择CA时慎而又慎、CA开发全程保密的原因。可下载CA技术可以立即将“见光”的算法和密钥、甚至整个CA系统换掉,摆脱了传统CA“见光死”的命运,因而这种可下载CA可以是开放的。这种CA的安全性和开放性不言而喻,就是因为它彻底改变了CA是个黑盒技术的传统模式,使得数字电视软件的开发过程变得开放成为可能。可下载式CA有以下两种形态:
如果算法或密钥通过下载,就是无卡CA技术。这种技术的安全性依赖于机顶盒主芯片内的唯一ID号和加密引擎,以及带有ID号的FLASH。
如果仅仅是机顶盒CA部分下载,插上智能卡就是传统的智能卡CA技术。这时,可以做到在无卡CA状态时,更换CA时不用入户、也不用更换机顶盒。而传统的智能卡CA为了解决自身的安全漏洞向其他CA转换几乎是不可能的,这也是智能卡CA捆绑运营商的主要原因。
在开放的软硬件分离平台上,CA公司可以独立开发完成机顶盒CA后下载到机顶盒中。这样就可以把CA的封闭性仅仅局限于CA公司内部,从而这种封闭性不会影响到其它软件的开发。相同的其他软件的开发、原代码的扩散也同样局限于自己的范围内,从而保护了各自的知识产权,提高开发软件的积极性,又能保证整个平台的开放性。
在软硬件分离开发平台下采用MB86H60的通用高清机顶盒
为了方便将来的升级,我们计划将高清机顶盒硬件统一到富士通MB86H60平台上。MB86H60机顶盒芯片的框图如下,它和即将推出的MB86H61兼容,并具有AVS和VC1解码功能:
富士通MB86H60高清机顶盒芯片采用了ARM1176JZF-S CPU,和我们大家平时用的iPhone手机中的CPU是一样的,其最大的优势就是高速度、低功耗、高可靠。该芯片工作于324MHz,可以达到其他芯片工作于450MHz时钟时的效率,高清H.264/MPEG2解码;集成HDMI高清接口,有HDCP防拷贝功能;以太网和USB内置;内置加密引擎用于DRM控制;程序寄存器空间为128MB,两路独立的高速DDR2通道,系统软件运行和高清解码互不影响;整个芯片的正常功耗为1.2W,不需要外加散热器。特别是该芯片有一个NAND FLASH控制器,可以搭配一个低成本大容量的NAND FLASH,用于满足泰信软硬件开放平台对大容量存储空间的需求,还可以挂上一片大容量的NAND FLASH,实现高清的PUSH VOD。通用的ARM1176CPU,使得该高清方案在泰信平台上更加开放,可轻松满足将来众多第三方软件开发者在该平台上开发应用软件,包括CA、中间件等软件,甚至可以很轻松地将手机游戏移植到机顶盒上,因为占市场90%的手机CPU都是采用的ARM CPU,现在高端的职能手机采用ARM11 CPU的比例更高。另外,由于MB86H60可以有很高的网络速度,也可以将其设计成IPTV/DVB双模机顶盒。