TWI324881B - Apparatus and related method for sharing address and data pins of a cryptocard module and external memory - Google Patents

Description

1324881 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明提供一種資訊接收器，尤指一種包含有一密碼認證卡 模組和一外部記憶體之數位電視系統，.其中該密碼認證模組之位 址和資料接腳係耦接至該外部記憶體之位址和資料接腳以減少所 使用的接腳數目。 【先前技術】

在數位有線電視系統中，視訊/音訊内容被一種條件式存取攪 碼系統（conditional access scrambling system)所保護著。密碼認 證卡模組，例如美國高等數位電視委員會(advanced Tdevisi〇ns Systems Committee，ATSC)所制訂的部署點(point 〇fDepl〇yment， POD)女全模組(現稱為有線卡，亦即CabieCARD)或是數位電視廣 播共同介面(Digital Video Broadcasting Common Interface，DVB-CI)

CPU 模組’其可以在電視内容經由—個介㈣密碼認證卡模組和該主 機裝置介面傳送· f者之接收機和機上㈣機(亦即主機 裝置)之前’對電視内容進行移除攪碼或重新授碼的動作。該密碼 認證^模組具有—可以和社機較之巾域理單元通訊之中央 處理草位介面_ inteffaee)，此外，^缝置料常和周邊裝 置或外部記憶體（例如唯讀記憶體或快閃記憶體)連結來 、 之指令或進行資料儲存。 ^ 10的示意圖。數位電 明參照第I圖，其為習知數位電視系統 7 視系統10包含有一主機前端積體電路（front-endic) 20、一主機 後端積體（back>end 1C) 30以及一p〇D模組50。主機前端積體 電路20連接到一有線信號源，用來處理該有線信號源所提供的視 訊/音訊内容，主機前端積體電路20包含有一傳送電路24以及一 接收電路26，用來與POD模組50之一帶外埠(out-of-band port)OOB進行通訊。該視訊/音訊内容也傳送到一諧調器電路 (tuner circuit) 22，然後進入一解調變器電路28 ’解調變器電路 28可移除視訊信號中的載波’並把得到的結果經由直接發送到主 機後端積體電路30中一多工器32和POD模組50中一帶内棒 (Inband p〇rt)INB，其中該結果乃經由一第一傳輸流槔TS1發送至 解多工器32。POD模組50可對視訊信號進行解攪碼 (descramble) ’並將解攪碼後的視訊信號流經由一第二傳輸流埠 TS2傳送到解多工器32。 主機後端積體電路30包含有一 p〇D CPU介面34，其可透過 POD模組50中-CPU介面來和咖觀％進行位址和資料訊 息的通訊’主機後端積體電路3〇另具有一外部記憶體介面％，其 賴過-位址和資料匯流排45來和外部記髓以及周邊裝置進行 通訊，其中該外部記憶體可供主機後端積體電路3〇儲存指令或資 料。如第1圖所示’外部記憶體介面36可以和—快閃記憶體如、 一唯讀記憶體42以及周邊裝置44進行通訊。 然而’數位電視系統H)需要大量的接腳來滿足連接這些不同 丄汹881 設備的需求，例如，在數位電視系統10中，儘管p〇D cpu介面 34可能不常和P0D模組5〇進行通訊两外部記憶體介面％亦不時 常存取外部記憶體40、42和周邊裝置44，然而，它們之間的每一 個連結卻都需要一組專屬的位址和資料接腳。此外，解多工器％ 至少使用兩個傳輸流璋TS1、TS2來接收傳輸流㈣，而傳輸流淳 TS1、TS2係各自使用多個接腳，此亦增加主機後端積體電路％ 所使用的接腳總數，而大量接觸使用會提高主機後端積體電路 3〇的製造成本’增加主機後端積體電路3〇的連接點數目，並使得 主機後端積體電路30的設計更加困難。

【發明内容】 本發明提供—種触電視祕。域本發明之—實施例，一 數位電視系統包含：-前端電路，其具有—解調器電路，用來產 生-未解碼的傳輪流信號；_後端電路，用來解碼傳輸流資料； 一外部記髓，後端電路；—佩隨排；—資料匯流 排’其中該外部記舰猶過位址接腳和㈣接_接至該位址 匯流排和該資龜流排；1戦、證卡模組(¥。_则蝴， 耗接至該前猶路和雜端電路，用來解碼傳輸流簡產生-已 解碼的傳輸流域’以及用來進行條件式存取及安全防護功能， 其中該密碼襲卡模組具有位簡贿龍麟分難接至該外 部記憶，之位址接腳和資料接腳；以及—碰手段，用來切換選 ，將知端電路產生之該未解碼的傳輸流信號歧該密碼認證卡 產生之。紀解碼⑽輸流信號輸人至該後端電路。 9 1324881 依據本發明之另一實施例，一數位電視系統包含：-前端電路’ : 其具有—輸人_雜祕料_見喊料L卜傳輸流信號 - 以及—解調器電路用來產生—帶内傳輸流信號；-後端電路，用 來解碼傳輸流資料；-外部記憶體，輕接於該後端電路；一位址 [机排，> 料匯流排’其中該外部記憶體係透過位址接腳和資 料接腳輕接至触址匯流排和該資贿流排；—密碼認證卡模 組，用來進行餅式雜及安缝護舰，贿碼雛卡模組具 • 有位址接腳與資料接腳分_接至該外·部記憶體之位址接腳和資 料接腳；以及一切換手段’用來切換選擇將該前端電路產生之該 帶外傳輸流信號或是該密碼認證卡模組產生之該帶内傳輸流信號 輸入至該後端電路。 【實施方式】 請參照第2圖，其本發明資訊接收器（例如數位電視系統1〇〇) • 之第一實施例的功能方塊圖。如同第1圖所示之數位電視系統 1〇數位電視糸統1〇〇包含有一第一主機前端積體電路11〇、一主 機後端積體電路120以及一密碼認證卡模組14〇。第一主機前端積 體電路110可為-個和第1圖所示之主機前端積體電路2〇相同或 相似的電路，並至少包含一解調變器電路，用來移除自一有線信 號源所接收之視訊信號十的載波。 密碼認證卡模組140包含一 CPU介面，用來和主機後端積體 id 電路120進行通訊，該CPU介面可發送資料信號、位址信號以及 控制信號’因為主機後端積體電路120僅是偶爾存取密碼認證卡 模組140、外部記憶體40、42以及周邊裝置44，所以在密碼認證 卡模組140、外部記憶體40、42以及周邊裝置44之間共享同一 位址與資料匯流排是可行的。 如第1圖中所示之主機後端積體電路30，主機後端積體電路 120亦包含一解多工器122’用來對視訊/音訊資料進行分工，並將 來自第一主機刖端積體電路110和密碼認證卡模組140之傳輸流 層的資訊（transport stream layer information)進行解碼。然而，不 同於主機後端積體電路30的是：主機後端積體電路12〇包含一密 碼認證卡控制器128、一外部記憶體控制器丨26、一接腳多工器（pin multiplexer) 130以及一裁決器（arbiter) 124。密碼認證卡控制器 128係控制密碼認證卡模組14〇的存取·，而外部記憶體控制器 則控制記舰4G、42錢周邊裝置44畴取。當密碼認證卡控 制器128或外部記憶體控制器126需要對位址及資料匯流排衫進 行存取時，其便對裁決器124發出請求，裁決器】24會決定密碼 過證卡控制器！28和外部記憶體控制器126中那一個可以獲得位 址及資料匯流排45的存轉，並控讎腳多n3()選擇密碼認 證卡控制i 128餅部記顏控繼126來取得位址或資料。 欲碼認證卡控制器14〇可操作於一第一模式(p〇D模式)或一 第模式(PCMCIA模式)之令一間始時，密碼認證卡模组】如 «處於PCMCIA模式’並經由接腳仲裁（pin arbitration)的方式， 透過共享出來的位址及資料接腳來允許主機後端積體電路12〇存 取密碼認證卡模組140、外部記憶40和42以及周邊裝置44。當 主機後端積體電路120把密碼認證卡模組140設為p〇D模式後， 部分PCMCIA模式下的位址接腳，例如A4〜A9和A14〜A25，會 被用來傳送傳輸流資料、條件式存取信息（c〇nditi〇nal access message)或數位電視系統100的網路管理信息。為了使同一位址 接腳可以操作在POD和PCMCIA兩種模式之下，數位電視系統 1〇〇採用三態（tri-state)緩衝器150A〜150D、152A〜152C和一用 來控制三態緩衝器150A〜150D、152A〜152C的控制信號ENP0D， 其中當控制信號ENPOD的邏輯值為‘1’時，高致能式 (active-high)三態緩衝器1S0A〜1S0D處於一致能狀態而低致能 式（active-low)三態緩衝器152A〜152C則處於一高阻抗狀態，反 之亦然。 S在、碼認證卡模組140處於PCMCIA模式，控制信號 ENPOD的邏輯值為‘〇’ ，此時位址及資料匯流排45的位址接腳 A0〜A25和資料接腳D0〜D7可由外部記憶體40、42和周邊裝置 44所共享，而當密碼認證卡模組14〇處於p〇D模式，控制信號 ENP0D的邏輯值則為T，部分的位址接腳(A4〜A9和A14〜A25) 會和該外部記憶體位址匯流排分離。在第2〜4圖中，短直線表示 密碼認證卡模組140處於PCMCIA模式下的信號路徑，如連接位 址及資料匯流排45和密碼認證卡模組14〇令CPU埠的線；點直 1324881 線則表示密碼認證卡模組140處於POD模式下的信號路徑，如連 • 接第一主機前端積體電路110和密碼認證卡模組140中帶内埠 : (Inbandρ_ινβ的線；虛線則表示控制信號ENP0D的路徑。 當密碼認證卡模組140處於PCMCIA模式，解多工器122直 接地接收來自第一主機前端積體電路n〇内解調變器的傳輸流； 而在密碼認證卡模組140.處於P0D模式時，接收來自密碼認證卡 模組140的傳輸流。三態緩衝器15〇A〜15〇D、152A〜152C則用來 鲁 控制傳輸流的傳遞’請注意，三態緩衝器150A〜150D、152A〜152C 也可以用切換開關、多工器或其它相似的可控制裝置來加以取代。 第2圖所示之數位電視系統1〇〇係符合美國高等數位電視系 統委員會(Advanced Televisions Systems Committee, ATSC)規格之 數位電視系統的一種實施例。請注意，數位電視系統1〇〇也可以 修改為適用數位電視廣播系統(Digitai vide〇 Br〇adcasting, DVB)規 φ 格的系統，因此，密碼認證卡模組Η0可以是符合ATSC規格的 POD/CableCARD模組，也可以是符合DVB規格的共同介面 (Common Interface，α)模組’其可用來進行條件式存取和安全防護 的功能，以允許選擇性地存取數位有線服務。 當帶外控制訊號從第一主機前端積體電路11〇經由三態緩衝 斋150傳至保密卡模組丨4〇時，會先被轉換成傳輸流封包㈣叩⑽ stream packet),之後再被送到解多工器】22做處理，該帶外訊號 1324881 可能包含各種不同的MPEG資料區段(MPEG sections)，例如節目 表清單(program guide tab丨e)、系統資訊表(system information table) 以及含有EMM、ECM、PAT以及PMT訊號的保密卡表(crytocard table)。數位電視系統loo並不使用CPU介面來分工處理這些 MPEG資料區段或進行版本控管(versi〇n contr〇l) ’相反地，由於解 多工器122内建有的資料區段過滤硬體.（section filtering hardware) 來處理MPEG資料區段’因此數位電視系統100便將這些MpEG 資料區段送到解多工器122。除此之外，由於該帶外訊號很可能被 轉換成傳輸流封包’因此可與第二主機前端積體電路18〇傳進的 傳輸流進行分工。第二主機前端積體電路18〇與第一主機前端積 體電路110類似’可選擇性地提供另一個傳輸流給後端積體電路 120，例如’第二主機前端積體電路18p可在子母晝面⑼cture出 Picture，PIP)模式或分割晝面(picture outside picture, POP)模式下展 示第二組視訊資料。如果第二主機前端積體電路18〇被使用，一 個以上的多工器190便會提供一種在第—主機前端積體電路11〇 以及第二主機前端積體電路180提供的傳輸流之間進行轉換的機 制。雖然於最佳實施例中使用的是多工器190，但三態緩衝器或其 他形式的轉換器也可被使用。在本實施例中，多工器同樣是

由控制三態緩衝器150A〜150D、152A〜152C的控制訊號ENPOD 所控制。

凊參照第3圖’第3圖係為在多個輸入訊號間進行選擇之複 數個多工器】90的示赛圖。多工器】9〇Α可選擇一控制訊號DRX 1324881 或-帶内資料域.data ’其中㈣訊號的傳輸形式可為序列 - (seriaD傳輸或平行(parallel)傳輸；多工器190B可選擇—控制气號 • CRX或一帶内時間訊號CLOCK ;多工器19〇c以及多工工器二d • 可分別傳輸一帶内有效性指令VALID以及一帶内同;訊號 SYNC;多工器190C如果被使用，其便會選擇一預設值，，丨，，或一 ^ 内有效指令VAWD，而多玉器19GD則選擇-預設值，，〇，，或—帶内 同步訊號SYNC。 • 請參照第4圖，第4圖是本發明資訊接收器（如數位電視系統 200)之第二實施例的功能方塊圖。數位電視系統2〇〇是一單一晶 片方案，其主機積體電路210是單一晶片，而非分離的前端、後 端積體電路。為了最佳化所需的接腳數，密碼認證卡控制器128 與外接記憶體40、42以及周邊裝置44共享位址接腳α〇·Α3、 Α10-Α13以及資料接腳D0_D7。密碼認證卡控制器128與複數個 訊號 MDI0〜MDI7、MIVAL、MICLKI、MISTRT 共享位址接腳

A15〜A25 ’ 其中訊號 MDI0〜MDI7、MIVAL、MICLKI、MISTRT 係預定將從主機積體電路21〇的解調變器220被傳送到保密卡模 組140的帶内埠。控制訊號ENp〇D控制多工器25〇選擇合適的訊 號組。同樣地’位址接腳A8〜A9由帶外訊號DRX以及CRX共享， 而決定權則落在另一個多工器250上。控制訊號ENPOD也可經由 三態緩衝器152D與152E控制經由接腳A14與A4〜A7所傳送的 位址資訊、帶内訊號MCLK0以及帶外訊號QTX、ETX、ITX、 era ;除此之外，帶外控制訊號CRX以及DRX會被從解調變器 220送至解多工器122，以利用解多工翠122來處裡這些訊號。 不同於習知的數位電視系統，在上述的實施例中，保密卡模組 的位址與資料接腳與外接記憶體的位址與資料接腳耦接，因此可 降低後端電路的接腳使用量，而一旦當後端電路的接腳使用量降 低時’則後端電路的電路面積(footprint)以及製造成本便會隨之下 降。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範 圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。 【圖式簡單說明】 第1圖為習知數位電視系統的功能方塊圖。 第2圖係本發明數位電視系統之第一實施例的功能方塊圖。 第3圖係在多個輸入訊號間進行選擇之複數個多工器的示意圖。 第4圖係本發明數位電視系統之第二實施例的功能方塊圖。 【主要元件符號說明】 20 主機前端積體電路 22 諧調器 24~~ 傳送電路 26~' 接收電路 28 > 220 解調變器 1324881 34 36 外部記憶體ΫΓΪ -— 50 POD 模組 '— 10、100、200 數位電視系氣~~~一'— 110 第一主機刚端積體電路 30 ' 120 1機後端積氣-- 32、122 解多工器~ -— 124 裁fS 126 外部記憶體—— 128 密碼έ忍證卡控制ΙΪ 130 • ' . . 接腳多工器 ' — 140 密碼認證卡 150A、150B、150C、150D、 二態緩衝器 ' 152A、152B、152C、152D、152E 180 第二主機前端積體電路 190、190A、190B、190C、190D DO 〜D7 資料接腳 ~ 40 記憶體'~~— 42 唯讀記憶體 '~ 44 周邊裝置 ~_— 45 位址及資料匯流排 210 主機積體電每:~ 1324881 250 多工器 A0-A25 位址接腳

Claims (1)

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/ 十、申請專利範圍： 1.一種數位電視(DTV)系統，包含有： 一前端電路，其係包含有一解調器電路，用來產生—未解喝的 傳輸流信號； 一後端電路，用來解碼傳輸流資料； 一外部記憶體，耦接於該後端電路； 一位址匯流排； 一資料匯流排’該外部記憶體係透過複數個位址接腳和複數個 資料接腳耦接至該位址匯流排和該資料匯流排； 一密碼認證卡模組(Cryptocard module) ’耦接至該前端電路和該 後端電路’用來解碼傳輸流資料產生一已解碼的傳輸流信‘ 號，以及用來進行條件式存取及安全防護功能，該密碣認證 卡模組具有複數個位址接腳與複數個資料接腳，部分連接至 該外部記憶體之該複數個位址接腳和該；^數個資料接腳；以 及 一切換手段（switohiiigmeans)，絲娜麵職前端電路產 生之該未解碼的傳輸流信號或是該密碼認證卡模組產生之 該已解碼的傳輸流信號輸入至該後端電路。 2.二請專利範圍第i項所述之系統，其t該切換手段係於一第 模式與第一模式間切換該密碼認證卡模組之位址接腳和資 料接腳，且該後端電路包含有一密碼認證卡模組控制器，用來 19 - • ㈣信號，該㈣錢係耦接至勒換手段，用來切換 • 該㈣繼卡模組進人該第-模式或該第二模式。 ，申二 範圍第2項所述之系統，其中該切換手段包含有至 少-緩衝器’其係由該密個證卡模組控㈣所產生之該 ㈣=號所控制’該控制信號係以控制該三態緩衝器的狀態為 致月匕狀態或-南阻抗狀態的方式來切換該密碼認證卡模組係 • 進入該第一模式或該第二模式。 如申"月專利範圍第2項所述之系統，其中該切換手段包含有至 〆T換開關，其係由該密碼認證卡模組控制H所產生之該控 制[號所控制，用來切換該密碼認證卡模組係進入該第一模式 或該第二模式。 ' 鲁如申叫專利範圍第2項所述之系統，其中該中該切換手段包含 、夕工器，其係由該·、碼遇證卡模組控制器所產生之該 控制k號所控制，用來切換該密碼認證模組係進入該第一模式 或該第二模式。 、二 >如申請專利範圍第2項所述之系統，其中該後端電路另包含： 外部記憶體控制器； 接腳多工器，用來將該密碼認證卡模組控制器或該外部記憶體 控制器耦接至該位址匯流排和該資料匯流排；以及 20 干月日修正#|胃| '--—- — 裁決器’耦接至該密碼認證卡模組控制器和該外部記憶體控制 器’用來接收該密碼認證卡模組控制器和該外部記憶體控制 器存取該位址匯流排和該資料匯流排的請求，並控制該接腳 多工器以將該位址匯流排和該資料匯流排的存取權授予該 密碼認證卡模組控制器或該外部記憶體控制器。 ’如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該密碼認證卡模組係 為一符合美國高等數位電視系統委員會(ATSC)規格之部署點 (Point of Deployment，POD)/有線卡(CableCARD)模組。 8. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該密碼誌證卡模組係 為一數位電視廣播共同介面模組。 I 9. 一種數位電視(DTV)系統，包含有： 一如端電路，其係包含有： • 一輸入埠’用來接收傳遞音訊/視訊資料之一帶外(out-of-band) 傳輸流信號；以及 一解調器電路，用來產生一帶内(inband)傳輸流信號； 一後端電路’用來解碼傳輸流資料； 一外部記憶體，耦接於該後端電路； 一位址匯流排； 一資料匯流排’該外部記憶體係透過複數個位址接腳和複數個資 料接腳耦接至該位址匯流排和該資料匯流排； 21 - * ♦ W. Γά 'd(J-- 年月曰修正替換頁 ' 铂碼涊證卡模組(CfyPtocard module)，用來進行條件式存取及 • 安全防護功能，該密碼認證卡模組具有複數個位址接腳與複 數個資料接腳，部分連接至該外部記憶體之該複數個位址接 腳和該複數個資料接腳；以及 1換手段，用來切換選擇將該前端電路產生之該帶外傳輸流信 號或是該密碼認證卡模組產生之該帶内傳輸流信號輸入至 該後端電路。 10.如申請專利範圍第9項所狀系統，其中該切換手段用來於一 第-模式與-第二模式間切換該密碼認證卡模組之位址接腳 和資料接腳；且該後端電路包含有一密碼認證卡模組控制 时用來產生一控制信號’該控制信號係耦接至該切換手段， 用來切換該密碼認證卡模組進入該第一模式或該第二模式。 ❿如ΐ請專利範圍第10項所述之系統，其中該切換手段包含有 至少-三態緩衝器’其係由該密碼認證卡模組控制器所產生 之該控制信號所控制，該控制信號係以控制該三態緩衝器的 狀態為-致能狀態或-高阻抗狀態的方式来切換該密碼認證 卡模組係進入該第一模式或該第二模式。 12.如申請專利範圍第10項所述之系統，其中該中該切換手段包 含有至少-切換開關’其係由該密瑪認證卡模組控制器所產 生之該控齡號所_，爲嫌該密碼認證卡模組係進入 22 9 V2‘月30 該第一模式或該第二模式。 曰修正替換 ί 13 ’如申清專利範圍第10項所述之系統，其中該中該切換手段包 含有至少一多工器，其係由該密碼認證卡模組控制器所產生 之該控制信號所控制，用來切換該密碼認證模組係進入該第 —模式或該第二模式。 4·如申睛專利範圍第10項所述之系統’其中該後端電路另包含： 一外部記憶體控制器； —接腳多工器’用來將該密碼認證卡模組控制器或該外部記憶 體控制器耦接至該位址匯流排和該資料匯流排；以及 ―裁決器’耦接至該密碼認證卡模組挺制器和該外部記憶體控 制器’用來接收該密碼認證卡模組控制器和該外部記憶體 控制器存取該位址匯流排和該資料匯流排的請求，並控制 該接腳多工器以將該位址匯流排和該資料匯流排的存取 權授予該密碼認證卡模組控制器或該外部記憶體控制器。 1 < •如申請專利範圍第9項所述之系統，其中該密碼認證卡模組係 為一符合美國高等數位電視系統委員會(Arsc)規格之部署點 (Point of Deployment，POD)/有線卡(CableCARD)模組。 16.如申請專利範圍第9項所述之系統，其中該密碼認證卡模組係 為一數位電視廣播共同介面模組。 23 1324881 , 十一、圖式_·

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