数字电视中间件与条件接收系统集成的设计与实现

论文摘要

数字电视中间件提供了一个理想的、开放的、规范的交互应用的技术平台,它为机顶盒(STB)应用提供了平台无关性,能够提高开发应用的效率、降低移植成本,应用具有很好的可升级和可移植性。条件接受系统(CAS)是数字电视系统的核心部分,控制节目和用户的一个端到端的寻址系统。如果引入中间件,那么在机顶盒上进行中间件与CAS的集成工作是必不可少的。本文的目的是在对中间件、CAS深入研究的基础上,实现一款基于MHP标准的国外中间件与一款国内CAS的集成。引入中间件的意义在于中间件可以将原有的垂直市场变为水平市场,产业链的细分有利于整个行业向更专业化、成熟化发展。机顶盒提供商转型为机顶盒硬件制造商,机顶盒硬件作为通用产品,可以实现规模化生产,还可以利用消费电子的渠道进行销售。业务提供商在中间件平台上开发增值应用,将成为推动增值业务发展的动力源。运营商与业务提供商合作,在一定程度上可以减少由于机顶盒提供商支持力度不够而带来的运营风险,减少用户对客户服务及支持的依赖,为避免将来可能出现问题提供安全保障。本文从数字电视的基础知识入手,分析了数字电视信号流程的各个环节,如信源编码、基本流、节目复用、系统复用、加扰、信道编码、数字调制以及接收端设备对信号的处理。深入研究了MHP、CAS相关的标准,并逐一分析了涉及的关键技术如：加密技术、加扰技术、Java技术等。通过介绍MHP、CAS的架构组成,阐述了系统的工作原理和系统的各个组件的主要功能。为接下来的如何设计MHP与CAS集成的实现打下了坚实的基础。MHP与CAS集成的设计与实现是本文的重点。根据软件工程的概念,制定了项目管理计划,明确每一阶段的里程碑。从MHP与CAS集成的业务需求出发,对需求进行了细化分析,概要设计了集成的架构、通信机制、接口,并对子模块进行详细设计和编码。MHP与CAS在机顶盒上集成之后,设计了覆盖集成部分的测试用例,并按照测试用例的要求开发了4个MHP应用(EPG、IPPV、MAIL、CARD)作为测试工具,通过这四个应用对集成系统进行验证。最后对本文作者课题期间的工作进行总结,并结合现状分析了存在的问题和下一步需要研究的方向。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题任务
• 1.3 论文结构
• 第二章 数字电视相关技术
• 2.1 数字电视信号流程
• 2.2 DVB标准
• 2.2.1 Middleware
• 2.2.2 Conditional Access
• 2.3 MHP技术分析
• 2.3.1 CDC
• 2.3.2 简表
• 2.3.3 Java TV
• 2.4 CAS技术分析
• 2.4.1 加密技术
• 2.4.2 加扰技术
• 第三章 MHP与CAS集成的需求分析
• 3.1 MHP架构及组件
• 3.2 CAS架构及组件
• 3.3 系统集成的需求分析
• 3.3.1 智能卡
• 3.3.2 TS
• 3.3.3 智能卡管理
• 3.3.4 Flash
• 3.3.5 IPPV
• 3.3.6 Email
• 3.3.7 OS
• 第四章 MHP与CAS集成的设计与实现
• 4.1 开发环境
• 4.1.1 机顶盒的组成结构
• 4.1.2 MHP应用开发平台架构
• 4.1.3 MHP与CAS集成开发
• 4.2 MHP与CAS集成的设计
• 4.2.1 MHP与CAS集成的架构设计
• 4.2.2 MHP与CAS集成的通信机制设计
• 4.3 CAS GLUE的接口设计
• 4.3.1 需要重新定义的CAS lib的接口
• 4.3.2 CAS Glue的外部接口
• 4.3.3 CAS Glue的消息接口
• 4.4 CAS GLUE的实现
• 4.4.1 接口及会话
• 4.4.2 接收消息
• 4.4.3 消息处理
• 4.4.4 发送消息
• 4.5 小结
• 第五章 系统测试
• 5.1 测试程序
• 5.2 测试环境
• 5.3 典型测试用例
• 5.3.1 智能卡管理
• 5.3.2 IPPV
• 5.3.3 授权管理
• 5.3.4 性能测试
• 5.4 结果分析
• 第六章 结束语
• 6.1 论文工作总结
• 6.2 问题和展望
• 参考文献
• 缩略语
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文