CAS系统在数字电视上的应用

李晓东

数字电视是将传统的模拟电视信号经过取样、量化和编码转换成二进制数代表的数字式信号，然后实现处理、传输、记录、存储、监测和控制各种功能的一种全数字的端到端系统。正是这种全数字化的特点，使我们可运用各种数字技术使电视设备获得比原有的模拟电视设备更高的技术性能、同时还具备了模拟设备无法实现的功能。也是这个特点，使条件接收在数字电视系统中在提高服务质量和安全性能的同时变得易于实现。条件接收就是对视频、音频和数据等信息加密、传输并为合法用户接收解密的过程。以只有获得授权的用户才能使用相关业务的方式，实现数字电视广播系统的有偿服务。条件接收是广播电视运营商管理手段的拓展。使运营商能够对用户收看运营商开展的各种业务进行授权控制。

一、CAS系统

条件接收系统(CAS，ConditionalaCCeSS system)由两个相互作用的部分：加解扰和接收控制组成，其中每一部分均是一个特殊的信息过程。采用多重密钥传输机制。在数字传输系统中，密钥分别是：(1)解扰密钥(Cw，Controlword)它用于对伪随机序列发生器起始触发，产生新的伪随机序列进行加解扰；(2)业务密钥(Selvice Key)，对控制字进行加密，形成授权控制信息(ECM)，并插入传送流；(3)用户组密钥(Group Key)和用户密钥(Private key)。对业务密钥进行加密，形成授权管理信息(EMM)。上边的所有密钥对于每个运营商来说都是完全不同的，以保证运营的安全性。

在数字视频广播(DVB)传输系统中，加扰过程是用一个伪随机序列对复用后的传输流(Ts)进行加扰，而这个伪随机序列的生成由控制字发生器提供的控制字(Cw)来确定。节目有条件接收的核心就是控制字传输的控制。控制字是一组随机数，是数据流的加密密钥，每隔几秒钟随机变化一次，在接收端要在同样的控制字的控制下来的解密。系统同时通过业务密钥对控制字进行加密、形成授权控制信息(ECM)在接收端用户要解扰就必须要首先在ECM中解出控制字，用控制字将加扰的TS流解扰出来。要成功地从ECM中解出控制字。必须先通过用户授权确认这一关。在条件接收(CA)系统中用户的授权信息被用户组密钥和用户密钥加密。形成EMM。

广播网络条件接收系统是对广电网络进行集约式管理基础设施。集约式管理是指在广电多媒体宽带分配网络的头端(Head-end)用复用器对提供的节目或服务进行管理，使用用户管理系统(SMS，Subsc6ber Management System)对每个用户的要求实现记录、统计和管理，使整个系统提供的服务精确到每个终端，在用户端用机顶盒来实现系统提供的各种多媒体服务。CA系统贯穿在这三部分构成的整个系统之中，目的就是根据每个用户申请的服务将相应的码流构成完善的加解扰系统，使每个用户在按时交费的基础上可以得到相应的服务，使广电网络真正成为一个能够自我积累发展产业。

二、CAS系统的使用功能

全国多个城市采用双向互动型机顶盒进行有线电视数字化整体转换。他们以创新先进技术发展业务的思维方式走在全国前列，值得每个运营商借鉴。有线电视整体转换的首选择系统主要从以下几个方面来支持着业务的发展：

1.高安全性。做到对节目的加密安全传输，使合法的用户才能观看节目；

2.强大的寻址能力，节目的灵活打包，可以让用户自由选择，比以往模拟系统强在控制用户，达到点到点的效应；

3.完善的业务支持。使得用户观看节目时可以选择包月，或者从电子钱包中按天扣费，增加了运营的灵活性和用户的自主性。

三、整体转换提供优质的服务

全国很多城市正式开展整体转换工作，到目前为止，已经完成近千万用户的转换，在短暂的时间内克服种种困难。有效地使广电事业又向前迈进一大步。CAS系统为有线电视数字化转换提供强有力的技術服务支持：

1.严格测试进行市场的机顶盒在CAS系统的性能、功能等方面的表现：

2.大力配合业务运营支撑系统(BOSS)系统与CAS系统的对接工作；

3.提供双机热备方案，保证系统可靠运行；

4.及时供货，使转换工作按计划进行，无出现停滞状态；

5.定期进行技术交流，总结一段时间内出现的问题，提出改进方案；

6.大力配合国家广电验收组验收过程。

CAS系统是数字电视发展道路上必不可缺少的后台保障，CAS系统采用先进的立体加密安全体系，达到安全性高的效果，还针对不同运营商运营特点提供不同的解决方案。以达到数字电视发展方向的需求。

(编辑／永安)