CAS系統(tǒng)在數(shù)字電視上的應(yīng)用

李曉東

數(shù)字電視是將傳統(tǒng)的模擬電視信號經(jīng)過取樣、量化和編碼轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)代表的數(shù)字式信號，然后實現(xiàn)處理、傳輸、記錄、存儲、監(jiān)測和控制各種功能的一種全數(shù)字的端到端系統(tǒng)。正是這種全數(shù)字化的特點，使我們可運用各種數(shù)字技術(shù)使電視設(shè)備獲得比原有的模擬電視設(shè)備更高的技術(shù)性能、同時還具備了模擬設(shè)備無法實現(xiàn)的功能。也是這個特點，使條件接收在數(shù)字電視系統(tǒng)中在提高服務(wù)質(zhì)量和安全性能的同時變得易于實現(xiàn)。條件接收就是對視頻、音頻和數(shù)據(jù)等信息加密、傳輸并為合法用戶接收解密的過程。以只有獲得授權(quán)的用戶才能使用相關(guān)業(yè)務(wù)的方式，實現(xiàn)數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的有償服務(wù)。條件接收是廣播電視運營商管理手段的拓展。使運營商能夠?qū)τ脩羰湛催\營商開展的各種業(yè)務(wù)進行授權(quán)控制。

一、CAS系統(tǒng)

條件接收系統(tǒng)(CAS，ConditionalaCCeSS system)由兩個相互作用的部分：加解擾和接收控制組成，其中每一部分均是一個特殊的信息過程。采用多重密鑰傳輸機制。在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，密鑰分別是：(1)解擾密鑰(Cw，Controlword)它用于對偽隨機序列發(fā)生器起始觸發(fā)，產(chǎn)生新的偽隨機序列進行加解擾；(2)業(yè)務(wù)密鑰(Selvice Key)，對控制字進行加密，形成授權(quán)控制信息(ECM)，并插入傳送流；(3)用戶組密鑰(Group Key)和用戶密鑰(Private key)。對業(yè)務(wù)密鑰進行加密，形成授權(quán)管理信息(EMM)。上邊的所有密鑰對于每個運營商來說都是完全不同的，以保證運營的安全性。

在數(shù)字視頻廣播(DVB)傳輸系統(tǒng)中，加擾過程是用一個偽隨機序列對復(fù)用后的傳輸流(Ts)進行加擾，而這個偽隨機序列的生成由控制字發(fā)生器提供的控制字(Cw)來確定。節(jié)目有條件接收的核心就是控制字傳輸?shù)目刂?。控制字是一組隨機數(shù)，是數(shù)據(jù)流的加密密鑰，每隔幾秒鐘隨機變化一次，在接收端要在同樣的控制字的控制下來的解密。系統(tǒng)同時通過業(yè)務(wù)密鑰對控制字進行加密、形成授權(quán)控制信息(ECM)在接收端用戶要解擾就必須要首先在ECM中解出控制字，用控制字將加擾的TS流解擾出來。要成功地從ECM中解出控制字。必須先通過用戶授權(quán)確認這一關(guān)。在條件接收(CA)系統(tǒng)中用戶的授權(quán)信息被用戶組密鑰和用戶密鑰加密。形成EMM。

廣播網(wǎng)絡(luò)條件接收系統(tǒng)是對廣電網(wǎng)絡(luò)進行集約式管理基礎(chǔ)設(shè)施。集約式管理是指在廣電多媒體寬帶分配網(wǎng)絡(luò)的頭端(Head-end)用復(fù)用器對提供的節(jié)目或服務(wù)進行管理，使用用戶管理系統(tǒng)(SMS，Subsc6ber Management System)對每個用戶的要求實現(xiàn)記錄、統(tǒng)計和管理，使整個系統(tǒng)提供的服務(wù)精確到每個終端，在用戶端用機頂盒來實現(xiàn)系統(tǒng)提供的各種多媒體服務(wù)。CA系統(tǒng)貫穿在這三部分構(gòu)成的整個系統(tǒng)之中，目的就是根據(jù)每個用戶申請的服務(wù)將相應(yīng)的碼流構(gòu)成完善的加解擾系統(tǒng)，使每個用戶在按時交費的基礎(chǔ)上可以得到相應(yīng)的服務(wù)，使廣電網(wǎng)絡(luò)真正成為一個能夠自我積累發(fā)展產(chǎn)業(yè)。

二、CAS系統(tǒng)的使用功能

全國多個城市采用雙向互動型機頂盒進行有線電視數(shù)字化整體轉(zhuǎn)換。他們以創(chuàng)新先進技術(shù)發(fā)展業(yè)務(wù)的思維方式走在全國前列，值得每個運營商借鑒。有線電視整體轉(zhuǎn)換的首選擇系統(tǒng)主要從以下幾個方面來支持著業(yè)務(wù)的發(fā)展：

1.高安全性。做到對節(jié)目的加密安全傳輸，使合法的用戶才能觀看節(jié)目；

2.強大的尋址能力，節(jié)目的靈活打包，可以讓用戶自由選擇，比以往模擬系統(tǒng)強在控制用戶，達到點到點的效應(yīng)；

3.完善的業(yè)務(wù)支持。使得用戶觀看節(jié)目時可以選擇包月，或者從電子錢包中按天扣費，增加了運營的靈活性和用戶的自主性。

三、整體轉(zhuǎn)換提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)

全國很多城市正式開展整體轉(zhuǎn)換工作，到目前為止，已經(jīng)完成近千萬用戶的轉(zhuǎn)換，在短暫的時間內(nèi)克服種種困難。有效地使廣電事業(yè)又向前邁進一大步。CAS系統(tǒng)為有線電視數(shù)字化轉(zhuǎn)換提供強有力的技術(shù)服務(wù)支持：

1.嚴格測試進行市場的機頂盒在CAS系統(tǒng)的性能、功能等方面的表現(xiàn)：

2.大力配合業(yè)務(wù)運營支撐系統(tǒng)(BOSS)系統(tǒng)與CAS系統(tǒng)的對接工作；

3.提供雙機熱備方案，保證系統(tǒng)可靠運行；

4.及時供貨，使轉(zhuǎn)換工作按計劃進行，無出現(xiàn)停滯狀態(tài)；

5.定期進行技術(shù)交流，總結(jié)一段時間內(nèi)出現(xiàn)的問題，提出改進方案；

6.大力配合國家廣電驗收組驗收過程。

CAS系統(tǒng)是數(shù)字電視發(fā)展道路上必不可缺少的后臺保障，CAS系統(tǒng)采用先進的立體加密安全體系，達到安全性高的效果，還針對不同運營商運營特點提供不同的解決方案。以達到數(shù)字電視發(fā)展方向的需求。

(編輯／永安)