近年来,一些亚洲卫星直播供应商的加密系统被相继破解,一时间,各种D卡纷纷流行起来,84卡、877卡、AR6卡、妖德卡、雷霆卡、正改卡等各种D卡满天飞。可是“好景”不长,为了打击盗版,保护节提供者自身的商业利益,各加密商针对不同的破解方案制造了相应的措施,以解决盗版的问题。利剑既出,D卡的寿命马上大大降低,多则几个月,少则几天,D卡就寿终正寝了,只有写入更新程序后才可以继续使用。不过这样的程序可不好找,如果程序找不到就等于废卡一张,只能当书签使用了。
加密厂商采取的主要措施是一定范围内升级系统版本,增加KEY(即从ECM中解出CW所用的密码)的数量。例如,Viaccess系统V2.3版,每组KEY有8个16进制数,被黑客破解后,升级到V2.4,每组KEY就改为16个16进制的数,可是好景不长,不到一年就又被攻破了。半年后升级为现在的V2.5版,每组KEY变为32个16进制数。此外,还有仅更新系统KEY的,大多数系统均采用此种方式),这种方法虽然简单,但是频繁的变动KEY会导致计算KEY的算法被破解。据说换KEY换到第三次,算法就有可能被破解,而8位和16位的KEY破解起来最容易。使用这种算法制作的D卡不但可以正常收看节目,不受任何约束,即便系统换KEY的时候,也可以自动更新KEY值。
免卡机并不是电视节目供应商提供的授权机种(即所谓的“正版机”),实际上它也是盗版机种,不用向提供加密系统的CA厂商交纳与CA相关的产权费用。和D卡的原理一样,免卡机就是将D卡内部的数据(就是主要是几组KEY)转移到机器的FLASH(闪存)中去了。由于功能与正版机基本没有差别,而价格却只有正版机卡的一半甚至更低,因此,免卡机一投放市场,就受到“欢迎”。当然,这种所谓“欢迎”决不是卫星直播商所愿意看到的。但是,和国内目前的电视收费相比,正版机和卡的费用还是太高了。巨大的价格差导致从D卡到免卡机成为了一个“一条龙”的产业。究其根源,盗版现象的难以根治还是由于相关市场需求的存在。
早期的免卡机(例如7885、6886等)品质参差不齐,但功能上大体相同,毕竟市场对音视频指标和输出端子的种类并不是很在意(真正的设备玩家才会很介意)。有AV输出就达到要求了,CPU是否支持分量信号或逐行信号输出已经不是重点了。经过一年多的发展,免卡机软硬件都有了不同程度的提高,今天要为大家介绍的VICTORY899(将军)和VSAT(维赛特)就很具有代表性。
从外观看,这两款机器的差异很大。“将军”较为小巧精致(长、宽、高分别为256毫米、205毫米和46毫米),非常适合国内市场。同样的货柜,如果放置小外壳机型则可以多装一倍,从而降低运输成本。同时,外型偏小的产品在欧美销路也不错,这一点可以被机壳后挡板上的“FCC”、“CE”等安全标识所印证。与“将军”不同,“维塞特”简单大方(长、宽、高分别为355毫米、220毫米和46毫米),采用国内市场较为推崇的“超薄型”设计,后挡板上面有“CCC”标识(我国家用电器产品认证的电器强制安全认证制度,只有通过该认证的产品才可以在国内销售)。
“将军”面板底色被涂成银色,标识文字为黑色。面板整体采用对称性设计,两侧有两个活动的卡门,内部设有插CA聪明卡和模块的接口,不同的是左侧的卡门内部有一个聪明卡和模块的接口,而右侧的只有一聪明卡接口。这个接口是可以插卡的,并不是摆设。里面有一块转接板相对应,用来实现CA功能。唯一的缺点就是转接板是挂在面板上面的,依靠面板上的塑料倒钩固定,设计者的想法是不错的,但是倒钩与转接上面的定位孔存在1mm左右的间隙,这样在插拔卡片时就会产生插不到底或拔不出来的感觉。厂家也发现了这个问题,采用对外热溶胶固定的方式来弥补,但这样做并没有真正解决问题,实在是有些遗憾。其实,这样做的目的是为了兼容两种不同功能的机种,使用材料采购极为便利(面板机壳等材料备料时间相对于电阻、电容等时间较长,如果可以将机壳做成兼容型的,接定单前,可以前期采购一部分,缩短备料周期,满足客户需求)。
面板中央有一块类似梯形又有些像扇形的卡镜,外围电镀处理,看上去特别亮。卡镜内部有显示板,上面有4个8段黄色数码管,用来作为频道号码显示。卡镜上透明的,透过他可以看到频道号码。卡镜的底部位置上有3个按键,从左到右依次为“电源”、“频道增加”和“频道减少”,可以满足用户基本操作需求。按键被做成椭圆型,表明也采用电镀处理。按键贯穿了卡镜表面,仔细看可以发现在卡镜表面也开了长圆型的孔,而且这个孔要比按键大一些,单边大1.5mm左右,以防止按键在按下时因行程较长而无法按到位。
“将军”的上盖和底壳均由0.8mm厚的镀锌板处理,为了配合面板的颜色,上盖也做了银色的烤漆处理,两者基本看不出色差,为了保证散热,提高整机的稳定性和可靠性,上盖的左右两侧各开了3排共24个椭圆形的散热孔。这里需要特别说明一下,镀锌板是通过在冷扎板上面镀锌处理得到的,目的是防止生锈,但是镀导不是很厚。机壳在加工时,破坏了表面的镀锌层,同时折断边也会露出其本质——铁。而铁板在高温高湿的环境下极易生锈,很影响外观,通常的做法是在机壳折弯处喷漆将镀锌损伤部分分盖起来,而折断一般不做处理,而“将军”采用的是二次全部喷漆处理,所有地方都喷出自然就稳妥多了。不过这样做会影响端子接地,对于EMC和整机性能方面都会造成影响。有一点要强调一下,底壳靠近面板的地方有折弯处理,设计者的初衷是为了使EMC等安全指标可以达标,后来因为面板左右两侧都要增加CA而将该部分去掉,同时折弯的位置又与显示板部分距离太近,显示板上面的分立元件的管脚就很容易与折弯处短路,从而造成故障。设计者采用的解决方法是将折弯处角度加大,换句话说就是将折弯处向机壳内部折。这样处理用模具较难实现,一般都使用手工作业,用钳子一秒钟搞定,但是角度很难控制,同样也存在安全隐患。笔者认为,如果直接去掉这部分,既经济又实惠。隐患又排除了。至于安全测试方面,折弯处加与不加笔者认为影响不大。
说了半天“将军”,现在谈谈“维塞特”。“维塞特”采用了国内大多数机器采用的塑料机壳,面板的设计中规中距,沿袭了目前市场上家用机的面板外形设计。面板左侧依然保留了交流电流电源开关,操作极为便利。不像“将军”为保证面板的对称性而将交流开关放在后挡板上,操作起来就不方便了。开关的右侧有一圆形的凸台,内有深色圆形的卡镜,卡镜中央是黄色显示数码管。面板的右下方水平排列着6个按键,自左向右依次为“菜单”、“音量增加”、“频道递减”、“频道递增”、“音量递减”和“确认”,功能较“将军”增加了不少,操作起来方便了很多。尽管是免卡机,按键右上方仍旧增加了一个聪明卡接口。看来,设计者还是留了一手——旦不能自动升级了,还可以插正版卡,而不致沦落到作FTA机种使用的尴尬境地。上盖的处理依然和面板处理方式一样,采用喷油处理,颜色依然是市场流行的亮银色。底壳和后挡板是一体的,材料选用也是黑色的ABS工程塑料。
打开上盖,细心的人就会发现,“将军”和“维塞特”用的主板、电源板、CA转接板好像是差不多的,区别不大。实际上,三种半成品的配置是一样的,整机使用的软件版本(都是0005-215)也是一样的。唯的区别是显示板,显示板因面板的差异有所不同,但线路上还是一样的。“维塞特”的体积之所以较“将军”大很多,完全是电源板摆放的位置有差别。“将军”电源板是垂直放置,布局较为紧凑;而“维塞特”因为要考虑面板上面的电源开关,同时尽可能地缩短交流电源线的长度,降低因交流电源线松散排列所带来的隐患,所以其电源板是水平放置的。当然,这样有点浪费空间,还好机壳比较大,有的是本钱。
机构方面的特点就介绍到这里,下面谈谈电子部分。因为两种机型的电源板、主板和CA转接板都是共用的,所以就不再分开叙述了。
电源板是典型的自激式的开关电源设计,芯片上面的丝印标识已经被破坏掉了,笔者猜测应该是现在最流行的以C5027为核心的工作模式。C5027的工作原理和特点在今年前几期的《卫星电视与宽带多媒体》杂志上已做了详细的介绍,在这里就不多谈了。需要强调的是电源板设计简洁,布局较为分散,特别是副边的л型滤波网络,元件之间间隙较大,对于元件散热是有好处的。电解电容选的是105oC的高频低阻材料,电源的可靠性得到充分保证。输出电压有5组,依次为3.3V、5V、12V、22V和30V,其中3.3V和5V电流较大,因此,这两组电源对应的л型滤波器、电解电容和整流二极管都比其它的大。直流电源线使用了两条,以达到了减少线材内阻的目的。为保证足够的动态范围,3.3V和5V都做了处理,将其电压的波动情况通过光耦和TL431组成的反馈网络反馈到原边,调整C5027的工作状态,控制输出的功率随负载的变化作相应调整。
主板是富士通芯片MBH25A为核心设计的,是富士通第二代MPEG解码芯片SMARTMPEG家族中较为成功的一款,较第一代的MB87L2250(3年前许多FTA的接收机采用的都是这个芯片的方案)的功能更为强大,32位的RISC CPU, 工作频率达到135MHz,独特的0.18μmCMOS工艺,集成度高。该芯片具有以下特点:
1、供电电压以1.8V为主(也有3.3V的,不过电流较小),功耗大大降低,只有0.7W,因此芯片的温度就低多了,即使采用LQFP封装,也不需要外加散热处理,不像STI5518,如果不加散热片,芯片表面温度可以达到70-80oC。说句玩笑话,简直是:买一台数字机,送一个电暖气!
2、对输入电源适应范围较宽,3.3V为+/-0.3V,1.8V为+/-0.15V,对电源的精度要求大大降低。它还特有待机功能,可将功耗降到0.1W/。特有的DPL数字锁相对功能,只要一个37MHz晶振就可以稳定工作,不需要增加VCXO等压控电路,简化了硬件设计。
3、支持多种总线接口,其中包括EMI、IDE等,既可以外挂计算机硬盘、NOR FLASH (如常见的数字机中的FLASH)、NAND FLASH (如常见的MP3里面的“闪存”)、CI模块接口和网络接口等。
4、支持2路TS流处理,支持PVR功能(数字录像机、可将节目的码流存在硬盘内部,作用相当于录像机,内设3个计数器和看门狗功能)。
5、图像支持ISO/IEC13818-2MP@ML(主要轮廊方式)和SP@ML(简单轮廊方式);支持PAL/NTSC以及欧洲的SECAM制式编码,支持RGB或YCbCr(隔行分量信号)输出,亮度、对比度和色度可调(这个特色倒是很有特色)。
6、伴音支持MPEG-1的一层和二层和S/PDIF输出。S/PDIF 是SONY、PHILIPS家用数字音频接口的简称,可以传输LPCM流和Dolby Digital、DTS这类环绕声压缩音频信号,详细内容笔者将在今后的文章中再作说明。
7、内部设置5矩阵开关,切换输出信号,包括CVBS符合视频信信号、Y亮度信号、C色度信号、R红色分量信号、G绿色分量信号、B蓝色分量信号、AUDIO L左声道信号输出、AUDIO R右声道信号输出。AUDIO D/A可选择使用内部的(但据说内部的D/A性能不好,很少有人采用),也可以将数字信号拉出来外接D/A芯片处理。但要注意的是,将音频信号和视频信号放在一起并切换输出是不多见的,我们现在看到的这块主板就是这样使用的,可能是出于成本的考虑。
8、支持WSS(宽屏信号),VPS(视频节目系统),CC(字幕)等信号插入场逆程,工作原理和我们现在用的图文电视相同,只不过欧美地区使用VBI功能的更多些。
9、支持 ITU-R656协议,换句话说就是支持数字视频信号输入/出,这个功能对于后期的图像处理很有帮助,毕竟不需要要进行A/D处理了,但对于家用产品意义并不大。此外,CPU内部设有可编程的I/O,而且还有专门用于LED 显示(最多支持5个LED)和按键操作的I/O端口,有了这些端口,显示部分的线路就好处理,而且不会过多的占用系统资源。
10、本机的程序存在NOR FLASH里面,所使用的是Spansion 公司(AMD和富士通的合资公司,目前的NOR FLASH销售量位居全球第一)的S29AL008,3.3V 供电,可以存储1M×16bit的程序。SDRAM使用的是CTE的CT51V641601,3.3V供电,容量高达64Mbit,可用来存储图像和伴音数据。
11、作为主板的重要组成单元,TUNER是不可缺少的。本机使用的TUNER使用的是国产的一体(NIM)调谐器,管脚兼容SHARP-0184系列产品。如果笔者没有猜错,应该是广州易尔达公司的产品,国内使用的大部分DVB-S的TUNER都是这家公司提供的,质量还是不错的。一体化的TUNER分为两大部分,一是变频单元,二为信道解码单元。
变频单元的主要功能是完成中频信号的的下变频处理,主要是由ST公司的STB6000完成,STB6000是ST与RFMagic有限公司合作开发的产品,适用于全世界所有种类的机顶盒,支持数字视频广播(DVB)、DIRECTV和小口径卫星终端(VSAT)协议,其设计目标是替代机顶盒通过卫星接收数字电视节目或网络内容的复杂的分立调谐器。设置制造商使用这个产品后,可以减少元器件的数量,简化电路板的设计,以达到降低机顶盒成本的目的。该单元内部高度集成的零IF调谐器,包括有:
(1)LNA(低噪声放大器):使用分段式压控震荡器,去掉了外加的30V调谐电压,减少了电压的种类,这样使成本更加降低。
(2)下变换混频器:基带低通滤波器具有很宽的增益控制,片内还有VCO和低噪音PLL。它由简单的两线12C串行接口来控制,32引脚,QFN封装,外接元件最少化,以降低成本和线路面积。
同时,高频线路的简化也使板载TUNER的可能性大大提高,不精通高频线路的电子工程师也可以完成TUNER的设计工作。芯片工作频率范围较宽,4-30MHz均可,同时还有频率输出管脚,可直接拉出其它芯片使用。中频信号输入频率从950MHz到2150MHz,支持1-45MS/s的符号率,差 分I/Q输出,具有低相位噪音、极好的线性度和高的本地振荡(LO)谐波抑制。为了提高灵敏度,减少外界的信号干扰,TUNER的设计者还增加了屏蔽的盖子。
与STB6000配套的是STV0299B,也就是上面所说的第二单元。STV02998B是ST数字机方案中存在时间最长的组件,已被使用了4年之久,依然“屹立不倒”,可见其品质的优越。芯片内部有两组A/D转换电路,可将经过下变频出来的差分I/Q信号转成数字信号,通过恩奎斯特滤波器,垂直滚降系数0.2和0.35(DVB-S专用)可选。支持BPSK和QPSK解调模式,前向纠错支持1/2,2/3,3/4,56,7/8五种内码纠错模式,支持RS李德所罗门外码纠错模式,经过前向纠错后的信号误码率的大小可由寄存器直接读出,通过数字AGC反馈到前级(也就是STB3000),控制LNA和基带信号的放大量。TS流串/并行输出均可,内置22kHz信号产生器、可编程控制器,支持DiSEqC指令集、I2C总线控制。与STB6000不同的是STV0299B是由CPU直接控制,而STB6000是由CPU通过STV0299B控制,也也可以称为子I2C。
CA转接板只启到转接作用,看看板子很大,但上面元件很少,毕竟与卡通信和处理CW 的工作都是由CPU完成的。线路上只有一个74HC245作为数据缓冲使用,布局较为简单,这里就不再详述了。
显示板上面的显示部分采用的是前文提到过的动态扫描模式,有专用I/O口控制,实现方式简单可靠。同样,按键部分也是相同的处理方法。两款机器唯一的不同是按键排列顺序,这是由于面板的差异所导致的,但原理都一样。
两款机在软件方面较为全面,菜单设计比较新颖,特别主语言部分支持中、英、意、法、阿拉伯、土耳其等10种语言,菜单中新增了快速搜索、自动搜索、手动搜索等众多选项,为用户提供了更加方便的操作模式。同时增加了画中画的图像预览功能,还可以通过隐藏菜单选择其工作模式——在菜单状态下按一组数就会出现一个选项,可选择“免卡模式1”、“免卡模式2”和“使用CA卡”。经过数小时的全面测试,两款机器性能稳定,功能丰富,除可免卡接收多种加密节目、支持梦幻直播免卡快速自动升级外,更有完善的DiSEqC 1.2(支持极轴电动天线)、0/22kHz和0/12V等多星切换、控制系统。接收机的输出音质一般,但画质还是不错的。
美中不足的是,无论是哪种加密系统,都无法看到免卡系统中所存储的KEY值。同时,这两款机器也没有S/PDIF输出。实际上,增加S/PDIF并不会增加多少成本(笔者算了一下,2元就足够了),但是可以大大提高产品性能,对有功放的用户来说更是一种享受。此外,前文提到过,机器在机构设计方面也存在一定缺陷。笔者希望厂家能够参考上述意见,对产品加以适当改进,这无疑会令这两款出色的产品锦上添花!