CA系统在有线数字电视中的应用
一164- 第六届京、津、沪、渝及全国城市有线电视技术研讨会论文集
CA系统在有线数字电视中的应用
河南有线电视网络集团有限公司韩亮李宝剑
1 CA系统概述
条件接收CA(ConditionalAccess)系统是一个综合性系统,涉及到多种技术,包括加解密技术、加解扰
技术、编码技术、复用技术、智能卡技术、网络技术、接收技术,此外还涉及到用户管理、节目管理、收费管理
等信息管理技术。
条件接收是数字电视加密控制的核心技术保证,为数字电视的运营提供了必要的技术手段,使拥有授
权的用户合法的使用某一项业务,而未经...
一164- 第六届京、津、沪、渝及全国城市有线电视技术研讨会论文集
CA系统在有线数字电视中的应用
河南有线电视网络集团有限公司韩亮李宝剑
1 CA系统概述
条件接收CA(ConditionalAccess)系统是一个综合性系统,涉及到多种技术,包括加解密技术、加解扰
技术、编码技术、复用技术、智能卡技术、网络技术、接收技术,此外还涉及到用户管理、节目管理、收费管理
等信息管理技术。
条件接收是数字电视加密控制的核心技术保证,为数字电视的运营提供了必要的技术手段,使拥有授
权的用户合法的使用某一项业务,而未经授权的用户不能使用这一业务。条件接收系统是基于MPEC,-2和
DVB
开发设计的,并符合广电总局制定的数字电视广播条件接收系统
。
为使不同解码器在不同的CA系统情况下对节目进行解扰,可以采用两种技术——同密和多密。
同密是指在一套节目'IS中可以包含由不同CA系统生成的多个CA信息,这样使得配置了不同的CA
系统的解码器能够接收和正确地解码相同的音频/视频流。
多密方式通过在一台机顶盒上安装一种通用的接口,就可以允许用户接收不同CA系统的密钥而收
看不同的数字电视节目。CA系统没有安装在用户机顶盒上,用户只需要简单地切换解扰卡。
典型的条件接收系统由用户管理系统、节目信息管理系统、加密/解密系统、加扰/解扰系统等构成。如
图1。
图 1
其中系统各部件之间通过相关接口进行通信和数据传输,主要包括以下接口:节目信息管理接口、用
户管理系统接口、复用器接口、智能卡接口等。
下面对条件接收系统进行简单的介绍:
(1)用户管理
用户管理系统,主要针对数字电视用户和智能卡管理,包括对用户信息、用户设备信息、节目预定信
息、用户授权信息、财务信息等进行处理、维护和管理。
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(2)节目信息管理
节目信息管理为即将播出的节目建立节目表。节目表包括频道,日期和时间安排,也包括也插出各个
节日的CA信息。
节目管理信息被sI发牛器用来生成ST/PSI信息,被播控系统控制节目播出,被CA系统用来做加扰
调度和产生ECM,同时进入SMS系统。
(3)加扰/解扰系统
加扰是为了保证传输安全而对业务码流进行加密。通常在广播前端的条件接收系统控制下改变或控
制被传送业务的某些特性.使得未经授权的接收者不能得到正确的业务码流。
加扰也就是将图形、声占和散据码流在cw(或称密钥)的控制下按某种方式打乱,使末经授权的接收
者不能正常收看。
解扰是加扰的逆过程,在用户接收端的解扰器中完成。
(4)加密/解密系统
在条件接收系统中存在两种类型的加密单元,用途如下
①对授权管理信息EMM进行加密处理,然后以单独授权或分组授权的方式发进到用户接收终端的相
应处理装置。
②对授权控制信息ECM进行加密处理,其中ECM信息中包含了对业务的访同准则信息以及用于解
扰信息。
在发送端.将原始数据流Ts与CW进行模二加一形成加扰的数据流TS',CW是一组随机数,即数据流
的加密密钥。CW隔几秒钟随机,变化一次,在接收端要削同样的CW控制同样的电路进行船密。
CW在对数据流进行加扰的同时,CW本身也在ECMPC中被密钥ECMKl加密,形成ECM。即加密的
CW,ECM信息通过以太网经高速数据撮插^碍,大约每几秒在碍巾出现一次。
同时,用户管理信息也被密钥EMMKI加密形成EMM.用户臂理信息由信息提供商的用户管理系统
形成,用户管理系统用来建立有关所有用户的名称、地址、智能卡号、帐单的信息和当前授权的数据库等。
EMM约每8一10秒插入1s一次。
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解密操作在接收机端进行。通常为了安全性,解密操作和接收机分离,在一个可分离的模块中进行,如
智能卡,以利于增强系统的保密性。
当智能卡插入时,解码器首先在髑中寻找PSI,在PSI中找到条件接收表(CAT),根据CAT中给出的
EMM包识别码PID来找到相应的加密的EMM信息。智能卡本身存在有加密系统号和ECMK2、EMMK2等
密钥,智能卡首先使用EMMK2,对加密的EMM解密,根据解出的EMM信息来确定本智能卡是否被授权
收看该套节目,如果没有授权将不能进行后续解密,从而也就不能收看该套节目;如果该卡已被授权,则启
用ECMK2对ECM解密,得到CW,最后有CW对加密TS解密,得到正常的MPEG一2'IS,由解码器解码得
到所需的电视、广播或数字信号。这样智能卡与解码器协同工作,便完成了接收端的条件接收与解码。
2 CA系统在河南有线中的应用
在全省建立统一的CA系统,统一授权管理,采用省市两级分布式CA系统体系结构:省前端CA系统
依据加扰器产生的CW,生成并插入省网节目的ECM;地市前端CA系统依据加扰器产生的CW,生成并插
入地市节目的ECM;授权管理信息(EMM)都由各地市的CA系统产生并插入。
CA系统实现全省集中管理,省中心能够远程管理地市的CA系统,配置系统参数,启动和停止业务功
能的执行,获取CA系统运行参数和运行状态。
CA系统与其他系统的界面见示意图2。
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