有线数字电视条件接收系统应用研究硕士论文

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1、有线数字电视条件接收系统应用研究葛样（太原有线电视网络有限公司，太原市漪汾街2号030024）摘要：摘要内容（小5号宋体）关键词：CA、条件接收、数字电视1引言1.1课题研究背景及意义中国有线电视网络作为国家重要的信息化基础设施和信息传输媒质，经过20多年的建设和发展，已成为世界上用户规模最大的有线电视网络。目前全国拥有1.26亿有线广播电视用户、农村用户约为4600多万户，近3300个有线电视前端；国家级光缆线路4万公里，省级及地市光缆线路超过10万公里，地市、县分配网近300万公里；百余家电视台开始播出有线数字电视，2008年有

2、线数字电视用户总量达到4000万户，多个省市完成了数字电视整体转换，为用户提供多种功能的业务服务。作为有线电视运营系统的一个必备子系统，条件接收系统(以下简称CA系统)由前端和终端两部分组成，通过对授权信息进行有效控制管理，实现了用户只能收看经过运营商授权许可的电视广播业务和节目，解决了有线电视多年来的收费难问题，从而保障了业务提供商和广播者的利益。从CA系统的作用和在整个系统中所处的物理位置来看，CA系统是运营数字电视平台的核心组成部分，它能否得到合理科学地应用，对整个系统的运行水平至关重要，但出于对系统安全性和稳定性的考虑，一般

3、运营商都将CA系统采取了封闭式的运行方式，很少对其进行操作，使其工作效率低、一些有益附属功能得不到充分利用，甚至出现故障隐患也不能及时排除。本文将以太原有线数字电视系统4年80万用户的运行经验为例，通过研究总结，从实际应用的角度，对营运商如何灵活、合理地设置CA系统，建立监控体系，启用附属功能展开讨论并提供相关建议，从而为营运商提升系统综合性能、提高工作效率、减少故障发生概率，以及在系统选型方面提供有益帮助。1.1CA系统概述1.2.1CA系统的定义CA系统是数字电视系统的一个子系统，通过在数字电视节目传输过程中加密节目和下发授权，

4、实现相应的用户收看相应的节目，使得运营商可以按不同情况对数字电视广播业务按时间、次数对产品进行授权管理和接收控制。通俗来讲，就是通过节目的加密控制，使得只有交费的用户才能够得到授权解密收看。从技术角度看，CA系统是一个综合性的系统。集成了多种先进技术，包括系统调度管理、网络技术、数字压缩编码、加解扰技术、加解密技术、复用器技术、调制解调技术、机顶盒技术、智能卡技术等，同时也涉及到用户管理、节目管理、收费管理等数据库方面的应用技术。CA系统是数字电视实现收费和管理的核心保障体系，通过收费才能使得节目制作商有能力向我们提供更多更好的节目

5、和各种新业务，如视频点播、电子商务、电子游戏，连接internet等。1.2.2CA系统衡量标准衡量有条件接收系统好坏的重要指标关键有三点：一是系统的安全性，包括加扰加密算法的选用、密钥的生成与管理、相关硬件设备的安全级别；二是系统的稳定性，主要体现在各模块的集成与连接上；三是系统的管理能力。为此我国广电总局早于2001年就颁布了行业标准化指导技术文件《数字电视广播条件接收系统规范》参考DVB规范对系统进行了详细的规范。1.2.3CA系统发展过程CA系统经历过模拟和数字两代。模拟第一代特征是以设备为基础，一般用于模拟系统。早在多年前

6、，为了实现有线电视的更有效收费，在头端对模拟信号进行了加扰，使得普通电视机无法收看，只有安装了解扰器的用户才能正常收看。这样的系统可以通过前端的寻址来控制单个用户的解扰器开关。系统可实现全频段加扰和频道加扰，实现方法通常采用视频倒相、水平同步重叠、垂直同步重叠、数字随机视频行抖动等方法，他们通常对信号产生损耗。第二代是随着数字电视的出现而产生的，基本原理采用加扰控制字（CW）加密传输的方法，用户端利用智能卡进行解密。由于采用了数字技术，加解密过程对信号没有损耗，同时系统的保密性能、可靠性均大提高。对传输流的加扰，DVB已有标准；控制

7、字的加密算法一般采用RSA及3DES算法加密体制，不同厂家的系统方法差别很大，技术大体有两种：一种是以IRDETO系统为代表的密码循环体制，一种是以NDS系统为代表的利用专有算法保护（由于牵涉到系统安全，厂家一般不会公开）。在第一代有条件接收系统中，由于系统的密钥体系依赖于设备以及解扰器，比较容易被破解和复制。第二代中，加密系统及密钥体系和设备是分开的，它依靠智能卡的安全性来保障系统的安全，破解难度大。这二代的有条件接收系统都是通过对传输的加扰来实现防止收费授权的信息扩散，但在计算机和互联网络的环境下，很难防止用户端进行存储复制和非

8、法扩散，需要一种新的体制来对内容的保护。这种机制应该与传输无关，可使用多种形式和层次。这就是所谓的第三代有条件接收系统，它将不考虑传输的通道与形式，对于各种媒体内容、数据如视/音频、多媒体文件、数据等，将实现统一的管理与授权，所有的服