Principales tecnologías de los decodificadores de TV digital
La decodificación de canales, la decodificación de fuentes, la modulación y codificación de datos de enlace ascendente, la CPU integrada, la descompresión MPEG-2, el software del decodificador, el control de pantalla y la tecnología de codificación son las principales tecnologías de los decodificadores de TV digital. MPEG-2 es una de las tecnologías clave de la televisión digital. La tecnología práctica de procesamiento digital de vídeo se basa básicamente en la tecnología MPEG-2. MPEG-2 es una especificación que cubre toda la gama, desde la transmisión en red hasta la televisión de alta definición.
El método de procesamiento de señales de imágenes MPEG-2 se divide en cuatro pasos: predicción de movimiento, DCT, cuantificación y codificación de longitud variable. El circuito está compuesto por un circuito ASIC con un procesador RISC como núcleo.
El circuito de descompresión MPEG-2 incluye funciones como la descompresión de vídeo y audio. En el procesamiento de vídeo, para completar la decodificación de las imágenes principales y secundarias, es mejor tener una función de decodificación en capas. OSD es una capa de subtítulos monocromáticos o pseudocolores, que se utiliza principalmente para indicaciones de operación del usuario.
En términos de audio, dado que el DVB europeo utiliza pistas de fondo MPEG-2 y el ATSC americano utiliza Dolby AC-3, la decodificación de audio debería tener ambas capacidades. Después de la digitalización de la televisión, la tecnología de software ocupa una posición más importante en la tecnología de la televisión digital. Además de la decodificación de audio y vídeo, que se realiza mediante hardware, la reproducción de contenidos de televisión, la realización de interfaces de operador, la realización de servicios de transmisión de datos y la interconexión entre descodificadores y ordenadores personales y la interconexión con Internet debe realizarse mediante software, de la siguiente manera:
1. Software de capa de controlador de hardware: el controlador controla las funciones del hardware, como demodulador de RF, transmisión y demultiplexación, decodificador A/V, OSD, OSD, controlador de hardware, etc., etc. Una cosa es suficiente. Decodificador V, OSD, codificador de vídeo, etc.
2. Sistema operativo multitarea integrado en tiempo real: el sistema operativo integrado en tiempo real es relativo al sistema operativo de la computadora de escritorio. No está instalado en el disco duro. las funciones son relativamente simples y la sobrecarga de recursos es pequeña y fácil de solidificar en la memoria. La función del sistema operativo integrado es similar a la de DOS y Windows en las PC. Los usuarios lo utilizan para mantener el diálogo entre personas y completar las instrucciones dadas al usuario. Hay muchas formas de especificar la recepción, como por ejemplo: teclado, mouse, voz, pantalla táctil, control remoto por infrarrojos, etc.
3. Middleware: la plataforma de negocios abierta se caracteriza por el desarrollo y producción de productos basados en una plataforma de negocios. La plataforma de negocios abierta proporciona un modelo operativo independiente para cada enlace, y cada enlace tiene sus propios beneficios. , se pueden generar múltiples proveedores. Sólo mediante la adopción de una plataforma empresarial abierta se podrá garantizar la escalabilidad del decodificador y la recuperación efectiva de la inversión.
4. Software de aplicación de capa superior: ejecuta diversas funciones de servicio proporcionadas por los proveedores de servicios, tales como: guía electrónica de programas, cuasi-video a pedido, video a pedido, transmisión de datos, telefonía IP y videotelefonía. etc. El software de aplicación de capa superior es independiente del hardware del decodificador y se puede utilizar en una variedad de plataformas de hardware del decodificador, eliminando la dependencia del software de la aplicación del hardware. Los monitores CRT son una tecnología madura en lo que respecta a televisores y monitores de computadora, pero el problema se complica con el uso de televisores de baja resolución para mostrar texto, especialmente texto pequeño de menos de 24×24. El tubo de imagen de un televisor es un tubo de imagen de gran paso y baja resolución, sólo apto para mostrar imágenes de 720 x 576 o 640 x 480. Su sistema de desviación fija está diseñado para 525 líneas, 60 Hz o 625 líneas, 50 Hz. La televisión digital tiene más de 18 formatos de visualización. Para conectarse a Internet, debe ser compatible con VESA y, obviamente, el sistema de visualización del televisor no puede admitir tantos formatos. Además, los televisores utilizan escaneo entrelazado de baja velocidad de fotogramas. Cuando se muestran gráficos y texto, la señal de brillo tiene un parpadeo en el fondo y las líneas rectas horizontales tienen un parpadeo entre líneas. Si los gráficos de computadora de escaneo progresivo se convierten en un televisor, los bordes horizontales solo aparecerán en campos pares o impares. El tiempo de la imagen es cercano al tiempo de persistencia visual del ojo humano, lo que producirá un fuerte fenómeno de parpadeo en los bordes. televisión Si desea acceder a Internet a través de una computadora, debe compensar las deficiencias de la pantalla del televisor.
Según la dificultad técnica y el costo, se han utilizado dos métodos para mejorarlo. Uno es usar un filtro antiparpadeo para agregar las tres líneas adyacentes en la imagen en una sola línea en proporción, de modo que. solo aparece una línea. La imagen en el campo se reproduce en cada campo de una manera llamada filtrado de tres filas. El método de filtrado de tres filas es sencillo de operar y fácil de implementar. Pero reduce la claridad de la imagen y es adecuado para televisores entrelazados. Otro método es cambiar el escaneo entrelazado a escaneo progresivo y aumentar la velocidad de fotogramas de manera adecuada. De esta manera, el número de líneas escaneadas se multiplica por el número de campos para aumentar el número de píxeles y no crear algo de la nada. Para garantizar la continuidad de la imagen del evento, se deben realizar operaciones de interpolación de líneas y campos y compensación de movimiento, que deben implementarse con chips especiales y tecnología compleja. La calidad de los gráficos por computadora mostrados en la televisión de esta manera es muy buena, pero debe serlo. reproducido en imágenes progresivas y progresivas por campo, lo cual es adecuado para televisión entrelazada. Pero debe tener un televisor con función de escaneo línea por línea para lograrlo. Además, las señales HDTV y VESA, que tienen resoluciones más altas que la televisión analógica, sólo pueden mostrar una parte de la imagen cuando se reproduce en un televisor, que debe escalarse, perdiendo líneas y campos, como en el método PIP. Además, para garantizar la continuidad de la imagen, se requieren operaciones de interpolación. Las técnicas de codificación se utilizan para cifrar y descifrar programas digitales. El principio básico es utilizar un método de transmisión cifrado con palabra de control codificada y el cliente utiliza una tarjeta IC para descifrarlo. En el flujo de transporte MPEG, hay dos flujos de datos relacionados con la transmisión de palabras de control: mensaje de control de derechos (ECM) y mensaje de gestión de derechos (EMM). La palabra de control cifrada y procesada por la clave de servicio (SK) se transmite en el ECM, que incluye información del programa tal como fuente del programa, hora, clasificación del contenido y precio del programa. La clave de servicio cifrada con la palabra de control se transmite en el mensaje de gestión de derechos (EMM). La clave de servicio se cifra mediante la clave distribuida personalmente (PDE) del suscriptor antes de la transmisión. EMM también incluye la dirección, la información de autorización del suscriptor, como los programas o períodos de tiempo que el suscriptor puede ver, la tarifa de suscripción pagada por el suscriptor, etc.
La clave de distribución personal (PDK) del usuario se almacena en la tarjeta inteligente del usuario. En el lado del usuario, el decodificador obtiene los valores PID de EMM y ECM según el descriptor CA en las tablas PMT y CAT, luego filtra ECM y EMM del flujo TS y primero lee la información personal del usuario. clave de distribución (PDK) y la envía a través de la tarjeta inteligente Vaya a la tarjeta inteligente, use PDK para descifrar el EMM, saque el SK, luego use el SK para descifrar el ECM, saque el CW y envíe el CW al motor de descodificación a través de la interfaz de tarjeta inteligente. El motor de descodificación utiliza la CW para descodificar el flujo de transporte codificado. El motor de decodificación utilizará CW para decodificar la secuencia codificada. (CAS: Sistema de acceso condicional)
El sistema de acceso condicional (CAS) es la tecnología central para el desarrollo de la televisión de pago. Comprender su mecanismo operativo, dominar su uso y su mantenimiento son cruciales para el desarrollo exitoso del negocio de la televisión de pago. Importante: CAS incluye: sistema de gestión de usuarios (SMS), sistema de generación de información empresarial (SIG), sistema de edición PMS/SI de gestión de programas, EIS de procesamiento de disposición de programas, sistema de gestión de autorización de usuarios SAS, CA de acceso condicional, etc. Se divide principalmente en Dos categorías principales: una parte es la parte de codificación de la señal. El código aleatorio (llamado palabra de control CW) generado por el generador de código aleatorio controla el codificador para codificar la señal; que se reciba la señal codificada Para una decodificación exitosa al final, el extremo receptor también debe tener la misma palabra de control que el extremo codificador para controlar el decodificador, de modo que el CW frontal pueda transmitirse al extremo receptor. transmitido directamente, será fácilmente interceptado por piratas informáticos. Para invalidar CAS, para este propósito, la transmisión CW debe estar cifrada. Este cifrado es un mecanismo de cifrado de múltiples capas para aumentar la seguridad de la transmisión CW. La primera capa de cifrado directo de CW se denomina información de control de autorización, que pasa a través del multiplexor junto con el flujo de código codificado. ECM también contiene información como tiempo, precio del programa, control de autorización del programa, etc. -Información de gestión orientada.
La clave que cifra CW se llama clave de trabajo SK. La SK generalmente también se llama clave mensual. Se cambia una vez al mes. Cada vez que se cambia la SK, el sistema debe volver a autorizar a todos los usuarios. El segundo nivel de cifrado consiste en cifrar el SK con una clave llamada clave de programa PDK. El texto cifrado resultante y la información de autorización generada por el comando de autorización obtenido del SMS a través de SAS constituyen la información de gestión de autorización EMM, que también contiene información de autorización del usuario, como el número de tarjeta inteligente, el tiempo de autorización y el nivel de autorización. Esta información es principalmente para completar la autorización de los usuarios, por lo que EMM es información de administración orientada al usuario. Los usuarios pueden autorizar EMM para qué canal cuando ven qué programa y qué canal. También es un mensaje codificado transmitido a través de un flujo de código. lo anterior constituye el sistema de cifrado más básico de CA.