文丨王 晶

（國家廣播電影電視總局五七三臺(tái)，北京 102209）

在當(dāng)今的信息化時(shí)代大潮中，計(jì)算機(jī)已經(jīng)不陌生而遙遠(yuǎn)，它早已深入到人們生活的各個(gè)角落中，近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益成熟，在很大程度上推動(dòng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的軟、硬件環(huán)境的分離，在我國目前陸續(xù)推廣的有線電視數(shù)字化這一領(lǐng)域中，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用也將是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)軟件功能和硬件功能分離的根本技術(shù)基礎(chǔ)。有線數(shù)字電視，顧名思義，就是指我國傳統(tǒng)的有線電視所傳輸?shù)哪M信號(hào)在經(jīng)過計(jì)算機(jī)技術(shù)處理的電視信號(hào)加擾，有線網(wǎng)絡(luò)傳輸、終端接收以及記錄等一系列的技術(shù)環(huán)節(jié)過程后，將其轉(zhuǎn)換成為具體有數(shù)字化特點(diǎn)的數(shù)字信號(hào)的電視傳輸、交換技術(shù)，它有著信號(hào)保密，網(wǎng)絡(luò)智能化、易優(yōu)化、易升級(jí)，對(duì)用戶端便于管理的特點(diǎn)。

有線數(shù)字電視的主要硬件部分為基本的射頻處理單元和電視信號(hào)的輸入/輸出（I/O）接口，而系統(tǒng)中的其它部分則是類似于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中CPU的信號(hào)中央處理器以及計(jì)算機(jī)運(yùn)行內(nèi)存等硬件設(shè)施。例如，有線數(shù)字電視系統(tǒng)中條件接收裝置加擾器、同電視終端相連接的機(jī)頂盒中應(yīng)用視頻MPEG解碼等技術(shù)都是由相關(guān)軟件功能來完成的。當(dāng)然，同電視終端相連接的機(jī)頂盒自身也具備信號(hào)處理功能，信號(hào)處理水平相當(dāng)于CPU主頻為100MHZ奔騰Ⅱ中央處理器水平[1]。有線電視系統(tǒng)中的對(duì)數(shù)字信號(hào)高度壓縮復(fù)用技術(shù)，已經(jīng)使得傳統(tǒng)模擬時(shí)代簡單對(duì)電視信號(hào)電平進(jìn)行監(jiān)控的方法已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿足有線電視信號(hào)數(shù)字化的要求和使用，如果將計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用到有線數(shù)字電視系統(tǒng)中，就能夠更加有效、方便的對(duì)系統(tǒng)中的用戶終端設(shè)備、局端網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字信號(hào)交換等進(jìn)行性能管理、故障處置、配置優(yōu)化、安全操作以及精確計(jì)費(fèi)等。

1 有線數(shù)字電視接收系統(tǒng)概述

有線數(shù)字電視條件接收系統(tǒng)的主要是由多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的有條件接收單元組合而成的。系統(tǒng)中的每一個(gè)獨(dú)立的有條件接收功能單元具備模塊化功能，都具有的統(tǒng)一接口標(biāo)準(zhǔn)，在某一個(gè)單元出現(xiàn)故障時(shí)，可以由不同的設(shè)備商來提供設(shè)備進(jìn)行獨(dú)立更換和維修，從而不影響和涉及到系統(tǒng)中其他的正常功能單元。有線數(shù)字電視條件接收系統(tǒng)主要由四個(gè)單元構(gòu)成，分別為：用戶授權(quán)，信號(hào)加密運(yùn)算，有條件信息產(chǎn)生、發(fā)布等幾大功能單元組成，系統(tǒng)通過上述幾大功能完成了對(duì)符合條件的交費(fèi)用戶的信號(hào)授權(quán)和用戶業(yè)務(wù)管理重要功能，可見，有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)中的條件接收系統(tǒng)的所有功能都是以這兩項(xiàng)用戶的基本職能的條件信息來開展的。從網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)備的分布上來看，大體劃分為以下幾個(gè)主要部分[2]。

1.1 網(wǎng)絡(luò)安全單元

該單元負(fù)責(zé)對(duì)用戶的最初始認(rèn)證密碼進(jìn)行核對(duì)和保存，機(jī)房網(wǎng)絡(luò)管理員可以運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)安全單元的密鑰功能對(duì)新入網(wǎng)的用戶授權(quán)信息進(jìn)行離散計(jì)算，然后轉(zhuǎn)交到有線數(shù)字電視的用戶授權(quán)系統(tǒng)并產(chǎn)生用戶授權(quán)信息。所以，有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)中的安全設(shè)備單元可以看作計(jì)算機(jī)的安全保障設(shè)備，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的條件接收系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全性都由該設(shè)備給予保證。

1.2 網(wǎng)絡(luò)用戶授權(quán)系統(tǒng)和CA信息插入

該授權(quán)系統(tǒng)可以根據(jù)前臺(tái)營業(yè)人員對(duì)用戶最初辦理業(yè)務(wù)所受理的用戶裝機(jī)地址信息內(nèi)容，來創(chuàng)立用戶的初步授權(quán)信息，并在網(wǎng)絡(luò)用戶授機(jī)系統(tǒng)中初步形成系統(tǒng)需要的信息內(nèi)容。在有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)的條件接收系統(tǒng)內(nèi)部當(dāng)中，用戶授權(quán)信息和授權(quán)控制信息二者之間的連接方式主要通過復(fù)用器以及局域網(wǎng)組成的，然后通過復(fù)用器將用戶授權(quán)信息傳送到插入智能卡的機(jī)頂盒MPEG-2系統(tǒng)碼流中，所以，網(wǎng)絡(luò)用戶授權(quán)系統(tǒng)是有線電線數(shù)字電視條件接收系統(tǒng)中核心的功能單元。

1.3 用戶信息復(fù)用和內(nèi)容加擾

對(duì)有線數(shù)字電視節(jié)目內(nèi)容的加擾，條件信息的數(shù)據(jù)打包復(fù)接都是通過復(fù)用器來完成的，并以此來產(chǎn)生加密的數(shù)據(jù)流。

2 計(jì)算機(jī)技術(shù)在系統(tǒng)中的運(yùn)用效果

總體而言，有線數(shù)字電視條件接收系統(tǒng)主要有3個(gè)主要組成部分：用戶管理系統(tǒng)、條件接收設(shè)備和復(fù)用器，當(dāng)然，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的3個(gè)不同的系統(tǒng)設(shè)備可以有不同的設(shè)備制造來提供。從圖一中可以看出，有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)中條件接收單元是有線電視網(wǎng)絡(luò)公司的基本運(yùn)行系統(tǒng)，而同位用戶端的數(shù)字電視前端設(shè)備則可以設(shè)備制造商單獨(dú)提供[3]。

圖一 C A系統(tǒng)構(gòu)成圖

從圖一的CA系統(tǒng)框架圖中可以看出，有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)中的條件接收系統(tǒng)的授權(quán)管理信息發(fā)生器（EMMG）在通向同用戶端相連的復(fù)用器（EMMI）之間主要是通過集線器（Hub）的設(shè)備接口來達(dá)到目的的。可見，網(wǎng)絡(luò)安全單元中的主要任務(wù)是產(chǎn)生有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)中條件接收系統(tǒng)需要的用戶信息初始密鑰，然后，將初始密鑰信息通過安全的通道傳遞給相應(yīng)的條件模塊單元。圖一中的復(fù)用器功能單元中的控制字發(fā)生器（CWG）對(duì)控制字（CW）是通過隨機(jī)方式來進(jìn)行加擾的，控制字發(fā)生器是依據(jù)DVB通用加擾算法的加擾器使用控制字（CW）對(duì)選中的電視節(jié)目內(nèi)容進(jìn)行信號(hào)干擾[4]。

在C A系統(tǒng)中，用戶管理系統(tǒng)（SMS）通過條件接收系統(tǒng)中的用戶管理系統(tǒng)的設(shè)備接口向條件接收設(shè)備中用戶授權(quán)系統(tǒng)（SAS）發(fā)出請(qǐng)求對(duì)用戶信息授權(quán)的需求，用戶授權(quán)系統(tǒng)（SAS）對(duì)用戶管理系統(tǒng)所傳來的信息需求積極應(yīng)答并產(chǎn)生用戶授權(quán)信息（EMM），用戶授權(quán)的主要內(nèi)容有：用戶標(biāo)識(shí)號(hào)、用戶智能卡卡號(hào)、用戶授權(quán)信息等等。條件接收設(shè)備中用戶授權(quán)系統(tǒng)所生成的對(duì)用戶授權(quán)信息，按照DVB同密標(biāo)準(zhǔn)接口協(xié)議經(jīng)過通過授權(quán)管理信息發(fā)生器將用戶授權(quán)信息傳入到下一級(jí)功能單元復(fù)用器中，復(fù)用器將上一級(jí)傳來的用戶授權(quán)信息再復(fù)用到傳輸流當(dāng)中。在用戶接收端中，同電視相連接的機(jī)頂盒中的用戶授權(quán)信息智能卡在接到上一級(jí)復(fù)用器傳來的用戶授權(quán)管理信息后，通過自身的處理產(chǎn)生授權(quán)[5]。然后，正確地解開經(jīng)過授權(quán)控制信息加過密的控制字CW，可見，有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)中的用戶接收端和ECM的解密都是由智能卡內(nèi)的軟件來來操作完成的。此外，用戶授權(quán)的智能卡同機(jī)頂盒之間的通信是經(jīng)過加密處理的，所以機(jī)頂盒在接收到上一級(jí)傳來通信數(shù)據(jù)后，需要經(jīng)過智能卡的再次解密才能得到控制字CW[6]。

3 總 結(jié)

綜上所述，計(jì)算機(jī)技術(shù)在有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)用，特別是在在條件接收系統(tǒng)中的使用，不僅能夠有效地處理系統(tǒng)對(duì)用戶的信息授權(quán)，還能夠用戶端提供安全、可靠、不受干擾信號(hào)傳輸通道，使用戶在的電視信號(hào)信息的傳輸過程中，不被其它非法用戶私自竊取或篡改。此外，有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)中的條件接收系統(tǒng)所運(yùn)用的計(jì)算機(jī)技術(shù)還能夠有效地控制用戶端的機(jī)頂盒使用，使得廣大有線電視用戶只能單一的接收從運(yùn)營商端傳來的合法電視信號(hào)，將非法電視信號(hào)有效屏蔽，可見，將計(jì)算機(jī)技術(shù)有效地運(yùn)用在有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)，在有力地推動(dòng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)向數(shù)字化、互動(dòng)化、智能化轉(zhuǎn)型的同時(shí)，也大力地保障了國家的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息安全。

[1]魏勇鋼. 廣播電視大學(xué)與計(jì)算機(jī)教學(xué)的初步分析與研究. 中國科技博覽，2009.

[2]陳敬東. 全區(qū)廣播電視系統(tǒng)微機(jī)聯(lián)網(wǎng)設(shè)想及可行性分析. 內(nèi)蒙古廣播電視技術(shù)，1998.

[3]景長軍. 廣播電視后期制作設(shè)備管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐. 有線電視技術(shù)，2005.

[4]武衛(wèi)平. 福建電視臺(tái)數(shù)字化實(shí)施方案及其相關(guān)思路. 廣播與電視技術(shù)，2001.

[5]周專強(qiáng)，金一，曹震華. 構(gòu)建廣播向數(shù)字化平衡過渡的平臺(tái). 廣播與電視技術(shù)，2005.

[6]雄偉. 廣播電視接收PC機(jī)設(shè)計(jì)參考（標(biāo)準(zhǔn)）及其應(yīng)用《實(shí)用影音技術(shù)》，1999.