有线电视网络有条件接收技术综述

2009-04-24 11:22:07来源:湖南邵阳电视台 作者:邓永红热度:

有线电视网络是未来社会发展中最重要的网络资源。处于世纪之交的有线电视网未来面对的是数字化、网络化、综合信息交互化的机遇和挑战;正处于从模拟转向数字、单向广播朝双向互动式转变; 基本业务向扩展、增值服务的拓展。数字化是调整传输信息的工具,网络化是达到信息资源全民共享,信息化就是开展增值扩展服务。其中有条件接收(CA)则是达到这个目标的技术基础,也是我国广播电视业向高层次发展的一条必经之路。

有条件接收(CA)经历了模拟和数字两代的发展,模拟第一代的特征是以设备为基础,一般用于模拟系统。多年前,为了实现有线电视的有效收费,在前端将模拟信号进行加扰,使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,实现的方法通常是采用视频倒相、水平同步重叠、垂直同步重叠、数字随机视频行抖动等技术,他们通常会对信号产生损耗。

第二代是随着数字电视的出现而产生的,基本原理是采用加扰控制字加密传输的方法,用户端利用IC卡解密。由于采用的是数字技术,对信号没有损耗,系统的保密性、可靠性均大大提高。对传输流的加扰,DVB已有标准; 对控制字的加密算法一般采用RSA以及3DES算法; 对加密体制,不同厂家的系统差别很大,其技术大体有两种: 一种是以爱迪德系统为代表的密码循环体制,另一种是以NDS系统为代表的利用专有算法来进行保护,由于牵涉到系统安全性,厂家一般不会公开。

衡量有条件接收系统好坏的重要指标包括:安全性、规模、功能完整性、使用性能等。系统安全性保证系统不被黑客攻破,如果攻破,系统能尽快恢复。一个系统能管理的用户数量体现了一个系统的能力。通常,系统管理的用户数量越多,对系统运行速度和服务质量越会产生影响。

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及解扰器,比较容易被破解和复制。在第二代,由于加密系统、密钥体系与设备是分开的,它依靠IC卡的安全性来保障系统的安全,因此破解难度大。

在有条件接收(CA)设备中有两个很容易混淆的概念:一个是加解扰(Scrambling – Descrambling),另一个是加解密(Encryption – Decryption)。这两种技术是CA系统重要的组成部分,有着密切的联系,在技术上也有相似之处。但在CA系统标准中是独立性很强的两个部分。现在就从这两个部分开始进行介绍。

一、加扰与解扰

当运营者希望对一个节目进行接入控制时,他必须通过使广播信号变为不可理解的东西的办法来防止自由接入这个节目,没有适合的终端,不可能自由地观看节目。有专用终端和从提供者获得了具体权限的用户才允许解码,观看他喜爱的电视节目。

为此,必须在广播之前对节目进行加扰。加扰改变了视频和音频信号的内容,使得不能对它们解码。此操作在前端进行,使用的加扰算法要求加扰中保持复用码流的的结构,而将信号成分内的有用部分转换为一种不可预测的二进制数据流。

在接收终端实施解扰工作,将信号成分恢复为初始内容,并正

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