地面數(shù)字電視廣播技術(shù)探析

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1、地面數(shù)字電視廣播技術(shù)探析【摘要】地面數(shù)字電視是廣播電視產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的重點(diǎn)之一，它在應(yīng)用前景、經(jīng)濟(jì)效應(yīng)上都有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。作為發(fā)展熱點(diǎn)，如何在地面數(shù)字電視領(lǐng)城加強(qiáng)用戶管理，實(shí)現(xiàn)條件接收，為運(yùn)營(yíng)商構(gòu)建贏利點(diǎn)，則成為運(yùn)營(yíng)商關(guān)注的重點(diǎn)之一。本文結(jié)合移動(dòng)電視的運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，介紹了條件接收系統(tǒng)在無線地面數(shù)字電視領(lǐng)城的應(yīng)用特點(diǎn)。【關(guān)鍵詞】無線廣播;地面數(shù)字電視;廣播條件0.引言按照國(guó)家廣播電影電視總局制定的十五規(guī)劃，2015年停止模擬廣播電視的播出，普及數(shù)字電視。這預(yù)示著依托數(shù)字電視技術(shù)的新產(chǎn)業(yè)將有巨大的推廣潛

2、力。數(shù)字電視系統(tǒng)從傳輸方式上來看大致分為有線數(shù)字電視、衛(wèi)星數(shù)字電視以及地面數(shù)字電視系統(tǒng)。有線數(shù)字電視系統(tǒng)相對(duì)成熟，現(xiàn)在已經(jīng)形成相對(duì)完善的運(yùn)營(yíng)模式和發(fā)展思路，但整套系統(tǒng)的推廣費(fèi)用比較高：衛(wèi)星數(shù)字電視受到技術(shù)和管理因素的限制，大范商用和本地化有難度；地面數(shù)字電視雖然沒有技術(shù)和管理的限制，但由于發(fā)展政策的影響，一直沒有得到大規(guī)模推廣。近期隨著國(guó)家相關(guān)部門和廣電總局的政策傾斜以及地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)地面數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)也終將迎來發(fā)展的高峰。廣義的地面數(shù)字電視包括了已經(jīng)開始推廣的MMDS,移動(dòng)數(shù)字電視系統(tǒng)以及

3、手機(jī)數(shù)字電視等各種利用無線信道傳輸?shù)臄?shù)字電視系統(tǒng)，它以數(shù)字電視技術(shù)為基礎(chǔ)，借助廣播電視產(chǎn)業(yè)鏈，充分利用無線通道來實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視以及相關(guān)業(yè)務(wù)的無線傳播。與其他系統(tǒng)相比，地面數(shù)字電視系統(tǒng)具備建設(shè)成本低，接收方便，容易普及等特點(diǎn)，特別在移動(dòng)接收以及便攜式接收等領(lǐng)域地面數(shù)字電視還擁有有線、衛(wèi)星數(shù)字電視所不具備的優(yōu)勢(shì)。只要適當(dāng)推廣地面數(shù)字電視系統(tǒng)完全可以成為數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)化的重要一環(huán)。1?條件接收系統(tǒng)的技術(shù)介紹1.1條件接收系統(tǒng)的簡(jiǎn)介經(jīng)過有線數(shù)字電視多年的發(fā)展，數(shù)字電視條件接收技術(shù)水平已經(jīng)相當(dāng)規(guī)范和成熟，特別是

4、條件接收系統(tǒng)的廣泛運(yùn)用。為數(shù)字電視的發(fā)展積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。數(shù)字電視條件接收系統(tǒng)也就是通常所說的加密認(rèn)證系統(tǒng)。在數(shù)字化技術(shù)對(duì)節(jié)目進(jìn)行處理后，利用條件接收系統(tǒng)對(duì)節(jié)目流進(jìn)行加擾處理，并輔助以加密控制信息，這樣可以按用戶的付費(fèi)情況來分別設(shè)定用戶的收看權(quán)限。與手機(jī)類似，收看端必須安裝條件接收智能卡才能完成正常的解擾工作，智能卡保存了用戶的收看權(quán)限信息?，F(xiàn)在常用的信號(hào)接收終端是機(jī)頂盒，當(dāng)然也包括了部分集成了智能卡模塊的數(shù)字電視機(jī)。利用收看端內(nèi)置智能卡來區(qū)分用戶，可以實(shí)現(xiàn)按頻道收費(fèi)、按節(jié)目收費(fèi)、按收視次數(shù)收費(fèi)的

5、目的。同時(shí)也保證了非法用戶、不付費(fèi)用戶不能收看到收費(fèi)電視。1.2條件接收系統(tǒng)的工作流程一般來說數(shù)字電視條件接收系統(tǒng)包括加解擾控制系統(tǒng)、節(jié)目管理系統(tǒng)、ECMG,,EMMG、智能卡發(fā)卡系統(tǒng)，以及外接的用戶管理系統(tǒng)，即SMS系統(tǒng)等各種模塊。嚴(yán)格意義上還包括了用戶數(shù)字電視內(nèi)或數(shù)字機(jī)頂盒內(nèi)的智能卡。當(dāng)數(shù)字電視透明信號(hào)經(jīng)過電視臺(tái)處理后被獨(dú)立的加擾設(shè)備或加擾模塊加擾。加擾處理需要參考一個(gè)擾碼序列，這個(gè)由擾碼序列生成器（PRBS）產(chǎn)生的偽隨機(jī)二進(jìn)制序列受控于起始控制字CW（由專門的模塊生成）。換句話說，CW是解擾

6、的密鑰，知道CW也就能通過一定的算法得到擾碼序列，進(jìn)而解析出電視信號(hào)。因此關(guān)于控制字CW傳輸和控制成為條件接收系統(tǒng)的核心。作為系統(tǒng)安全的核心，CW本身是需要加密來保護(hù)的。因此為加強(qiáng)安全性這組CW的加密密鑰需要不斷的變化（周期在數(shù)小時(shí)到數(shù)天）。由于實(shí)際應(yīng)用中，該密鑰通常被服務(wù)提供商用來控制其提供的服務(wù)所以它又被稱為業(yè)務(wù)密鑰SKo在ECMG（ECM生成器）模塊中對(duì)控制字CW加密的授權(quán)密鑰SK會(huì)被打包，加入到授權(quán)控制信息（ECM）中去，它會(huì)被復(fù)用到傳送流進(jìn)而傳到用戶。CW雖已由SK加密，但這個(gè)密鑰如果還

7、是可以讓任何人讀取，網(wǎng)絡(luò)的安全性還是存在問題。必須對(duì)SK再進(jìn)行加密保護(hù)。由于共用網(wǎng)絡(luò)尋址模式中數(shù)據(jù)包是按用戶地址傳送的，每個(gè)終端設(shè)備即智能卡上有一個(gè)不重復(fù)的惟一的地址碼（這個(gè)地址碼與卡號(hào)有密切的關(guān)系，但不等于卡號(hào)）因此可以采用地址碼來對(duì)SK加密。然而在實(shí)際使用中為了安全需要，終端設(shè)備的地址碼往往用和這個(gè)地址碼相關(guān)聯(lián)的一個(gè)數(shù)列來進(jìn)行加密，稱為分配密鑰（DK）分配密鑰一般被固化在智能卡中，相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間不需要修改，但為了安全的需要有的條件接收系統(tǒng)往往通過集中更新的方式定期修改DK,DK可以通過集成在智能

8、卡中的地址碼解析出來。地址碼在運(yùn)營(yíng)商發(fā)卡時(shí)寫入智能卡它具有唯一性，即不同的智能卡有不同的地址碼，這就保證了一張網(wǎng)絡(luò)不會(huì)出現(xiàn)重復(fù)的卡。分配密鑰DK通過EMMG模塊對(duì)授權(quán)密鑰SK加密，形成授權(quán)管理信息EMM,該信息也會(huì)被復(fù)用到傳送流，進(jìn)而傳到各個(gè)用戶EMM包，還包括地址用戶授權(quán)等其他信息。接收設(shè)備也就是數(shù)字電視接收終端，在接收到EMM,ECM包就可以分別解出DK,SK以及CW從而得到擾碼序列，解出加擾信號(hào)。當(dāng)然系統(tǒng)在工作時(shí)有一個(gè)專門管理和保存用戶資料的數(shù)據(jù)庫，它將按照一定的算法通知EM