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·条件式接取(CA)
CA是系统服务业者经营数字电视业务的一项关键性机制,它能为广播式网络提供定址化管理(Addressability),其关注的重点是电视频道与收视户的权限。收视户需通过专属STB或智能卡来取得授权,才能解开扰码(Scrambling)。除了加解扰外,CA也能接收控制用户的管理信息,包括用户名称、位址、智能卡号、账单等等,并搭配后端客户管理及账目系统来提供更个人化的加值服务。
由于CA得处理复杂的加解扰等演算问题,是STB制造商比较难跨越的一道门槛,也是掌握此技术者的极大优势。过去CA往往与特定系统业者的专属STB绑在一起,收视户一旦要换系统业者,就得连STB一同更换。这种情况除了造成系统业者与用户的困扰之外,也让STB因通用性低而受到局限,因此相关的组织或政府政策上都致力于推动CA从STB中独立出来的机卡分离作法。
以DVB来说,此系统原先只就CA做了共同扰码(DVB Common Scrambling)的定义,上层运营面的操作(Operation)及管理(Management)则开放让系统业者可以自行发展。目前DVB已针对头端与用户端分别提出了同步加密(Simulcrypt)与多重解密(Multicrypt)的方案,以解决互通运营上的问题。
此外,美国、欧洲及亚洲多国都已将机卡分离视为电视产业发展的既定政策。目前将CAM(CA模组)独立设计的作法有三种,分别是采用PCMCIA、USB或智能卡的方式,其中又以PCMCIA为市场主流,包括美国的POD标准及欧洲的DVB-C标准,都以PCMCIA为其基本的物理接口。
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| 不同DRM规格的互通问题 |
数字内容管理技术-DRM
CA的定址化功能虽能对频道及用户做收视控管,但对于个别节目的内容保护与授权就力有未逮,在此情况下,有必要进一步采用DRM机制来提供内容管理。这两者是相辅相成的,CA是系统业者的收视管理及运营工具,而DRM则是内容发行商的自我保护机制。
DRM 采取的是许可证管理(License Management)策略,也就是由数字内容发行商对原始档进行加密(一般采用128位元或156位元对称演算法),同时在添加的标头中加入作者、版本号、发行日期等版权信息。当用户想通过网络或直接从光盘中取得内容时,系统会自动检查有没有相应的许可证(License),认证的方式包括插入IC卡、IKEY(一种USB接口的身份认证权限),或经由网络认证服务起来认证其账号、密码。
整个 DRM 的建置架构共分为三层:使用者应用软件、DRM 用户认证子系统,以及最基本的加密引擎。其中用户认证子系统是IPTV业务推行的关键,目前有许多认证系统,两种比较典型的IPTV DRM系统分别采用Kerberos和PKI认证机制。
此外,就DRM的规格来说,目前市场上的规格相当分歧,最受重视的无疑是Windows Media的DRM及开放移动联盟OMA推出的DRM 1.0/2.0规格,但仍有包括UT-DRM、NDS、SecureMedia、WideVine、BesDRM等规格并存。为了让用户能收看不同来源的视频内容,今日的STB只得尽量支持市场上的DRM规格。
DRM保护内容的立意虽好,但规格林立反而造成市场发展的阻碍,如上图所示。为了使各种DRM规格能够互通,包括惠普、飞利浦电子、ST、三星电子、索尼和20世纪福克斯电影公司等四十个公司组成了Coral联盟,即致力于为基于WEB和家庭网络的设备安全传送内容提供互操作性。目前该组织已公布一种互操作层,能支持多种DRM方案,其架构请参考下图,不过,微软及Apple两大公司的规格仍是例外。
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| Coral联盟提出的DRM互操作层节点作法 |
·安全视频处理器(SVP)
SVP标准主要由SVP联盟推广,目前已获得20多家主要媒体与技术厂商支持,ST是该标准的发起会员之一。SVP联盟的主要工作是在数字家庭网络以及数字电视、STB、DVR、可携式媒体播放器等消费性电子应用中推广其SVP内容保护技术。
SVP能与CA及DRM形成互补的机制,为数字内容提供更完善的保护管理。通过SVP技术,数字内容供应商可以自行设置其DRM规范来对其作品内容加以保护,并将来自CA系统的规则映射到SVP格式之中,最后再通过支持SVP功能的个人录像机、DVD录像机或PMP等设备解密还原为原始内容呈现给观众。
基本上,SVP技术是一种以硬件为基础的安全方案,提供加密、传输和接收内容及关于如何通过安全通道使用内容的规则。其硬件核心IC只需不到20万电路闸,并在其上运作一个安全软件堆叠。这可以说是一种低成本、适合未来应用的解决方案。
总结
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为了因应市场的变化,数字STB必须具备提供产品开发的便利性及升级上的弹性,这包括设备开发层面及终端用户的使用层面。在开发层面,目前关键零组件的厂商会提供完善的设计参考平台,让设备商能够加速开发时程,而且能在既有的设计基础上,弹性地加入新的功能以推出差异化或升级的产品。在终端部分,STB也需具有软件升级的功能,也就是只需通过远端网络的下载更新,就能升级其软件。
笔者认为:由于数字STB是一个集合各种功能于一身的Hub,加上此一市场上的技术、标准与应用需求变化极快,要想推出满足各方需求并且使用寿命长的通用型STB,是一件很不容易的事。除了上述的视频转换处理及内容管理的设计关键外,在数字卫星、地面及有线电视的服务上,信号回传的互动性是整体系统上的重要瓶颈;在IPTV的部分,虽以互动性见长,但如何保证串流视频的服务品质(QoS),并能提供HDTV的服务,也是很大的挑战。当然,还有更多的挑战及商机摆在眼前,例如数字电视与有线/移动电话的整合等,是值得我们不断去投入观察的。



