有條件接收系統(CAS)概述

　　在CAS中，授權工作是由SMS向CA發(fā)出相關(guān)指令，由CA來(lái)完成授權信息的產(chǎn)生和傳送，SMS是通過(guò)CA來(lái)進(jìn)行用戶(hù)控制的，而對節目按照不同的組合打包，生成不同的產(chǎn)品也是由SMS發(fā)出指令通過(guò)CA來(lái)完成的。SMS實(shí)際上是一個(gè)運營(yíng)管理軟件平臺，它提供一個(gè)完整的、有效的管理和支持系統，實(shí)現對運營(yíng)的綜合管理。它集用戶(hù)管理、收費、賬務(wù)、客戶(hù)服務(wù)、統計分析、決策支持、客戶(hù)關(guān)系管理等功能于一體，是運營(yíng)商開(kāi)展付費電視業(yè)務(wù)和其他增值業(yè)務(wù)不可缺少的工具。SMS采用三層體系結構：

　　1、 數據庫：存儲用戶(hù)、財務(wù)、用戶(hù)終端設備等信息。

　　2、 應用服務(wù)：根據運營(yíng)等進(jìn)行節目產(chǎn)品打包和定價(jià)，機頂盒、智能卡的初始化定義。

　　3、 客戶(hù)端應用程序：進(jìn)行用戶(hù)管理、財務(wù)管理、運營(yíng)策略管理等。

　　SMS與CA是密不可分的，它將CA對節目的加密方式賦予直觀(guān)的產(chǎn)品形式而面向市場(chǎng)，而用戶(hù)的購買(mǎi)，體現為特定智能卡的授權行為。

　　另外，我國的節目管理是采取多級授權分級管理的辦法，這就要求SMS與CA有統一的接口和數據格式，各級SMS之間具有統一的接口協(xié)議(如IP)以方便聯(lián)網(wǎng)。

　　三、CA的運行模式

　　CA還有兩種運行模式：同密和多密，同密是基于CA今后的技術(shù)升級，它對付費電視的經(jīng)營(yíng)無(wú)直接的關(guān)系。同密是前端使用兩個(gè)以上的CA，每個(gè)CA使用不同的加密系統來(lái)處理CW，產(chǎn)生不同的ECM和EMM，但加擾器和CW是共享的。當運營(yíng)商發(fā)現自己選擇的CA不滿(mǎn)足需要時(shí)，會(huì )考慮用新的CA來(lái)取代，由于老用戶(hù)還使用舊的機頂盒，所以舊的CA還不能撤下來(lái)，這時(shí)新的CA就要和舊的CA進(jìn)行同密，讓一個(gè)數字廣播平臺同時(shí)運行兩個(gè)CA，原來(lái)的老用戶(hù)繼續使用原來(lái)的機頂盒，新發(fā)展的用戶(hù)就采用新的機頂盒，兩個(gè)CA在平臺上有個(gè)交互期，直到新的CA被普遍使用，老的機頂盒逐漸減少直到被完全替換。

　　多密是基于運營(yíng)的模式，它對付費電視的經(jīng)營(yíng)有直接關(guān)系。在多密的情況下，多個(gè)不同的CA同時(shí)運行在數字前端，為多個(gè)節目商建立平臺。每個(gè)節目商對自己的內容和模式都有自己的不同定義，各節目商通過(guò)CA來(lái)保護自己的利益。比如：中央的付費頻道和省的付費頻道都不想由當地的運營(yíng)商控制，運營(yíng)商也很難要求所有的節目商都使用自己的CA，節目商和運營(yíng)商通過(guò)協(xié)議進(jìn)行收益分賬，這就是CA的多密運行模式。這種模式要求在機頂盒集成多個(gè)解擾器和解密算法，這樣一來(lái)使機頂盒的成本大幅增加。另外，機頂盒生產(chǎn)廠(chǎng)家在生產(chǎn)機頂盒時(shí)要和多家CA廠(chǎng)商協(xié)調，給生產(chǎn)帶來(lái)諸多不便，所以，多密模式不適宜推廣應用。

　　實(shí)際上國家廣電局科技司在2003年就發(fā)布了CAS系統的應用模式：一是解密模式，二是不解密模式。

　　解密模式：節目商的節目碼流傳送到運營(yíng)商數字前端后被解擾，還原為非加擾的節目碼流，再被運營(yíng)商的CA系統加密后，傳送到用戶(hù)，所有節目都由運營(yíng)商統一管理。在這種模式中，運營(yíng)商可以采用單一的CA和CA同密的方式。

　　不解密模式：當節目商和運營(yíng)商采用相同的CA系統時(shí)，節目商的節目碼流傳送到運營(yíng)商數字前端后不解擾，直接傳送到用戶(hù)。用戶(hù)將收視節目商節目的申請送交運營(yíng)商的SMS，SMS將該信息提交到節目商的SMS，節目商的SMS通過(guò)自己的CA系統發(fā)出該用戶(hù)的收視授權。運營(yíng)商收到節目商的加擾節目碼流后，無(wú)改變地轉播到用戶(hù)。用戶(hù)終端中采用分區的智能卡，節目商的CA系統密鑰和運營(yíng)商CA系統密鑰分別被植入到不同的智能卡分區中，用戶(hù)終端根據加擾節目碼流中CA系統的標識決定采用哪個(gè)密鑰進(jìn)行解擾。

　　四、機卡分離方案

　　目前，機頂盒的生產(chǎn)牽涉運營(yíng)商、機頂盒制造商和CA廠(chǎng)家三個(gè)方面，因為運營(yíng)商首先要確定使用那一家的CA系統，機頂盒制造商要根據CA廠(chǎng)家的要求將CA模塊植入到機頂盒內才能完成機頂盒的生產(chǎn)。這樣一來(lái)，生產(chǎn)出來(lái)的機頂盒只適用于某一家運營(yíng)商，產(chǎn)品缺乏通用性和競爭性，對于用戶(hù)來(lái)說(shuō)也缺乏個(gè)性化的選擇，機頂盒不能放在普通商場(chǎng)里出售，這些都不利于機頂盒的推廣。為此就有了“機卡分離”的提法，所謂機卡分離就是把機頂盒里有關(guān)CA的硬件和軟件全部集成為一個(gè)獨立的模塊，用一個(gè)專(zhuān)用的集成電路和智能卡一起獨立完成CA的全部功能，機頂盒里不再直接進(jìn)行CA處理，CA模塊安裝在PCMCAI卡里，通過(guò)一個(gè)公共接口CI與機頂盒進(jìn)行通訊。如此一來(lái)，機頂盒就具有了通用性。這種方案不足之處是因為要使用PCMCAI卡而使成本升高。

　　另一種方案：因為任何CA廠(chǎng)家為了推廣自己的CA產(chǎn)品，都愿意將自己的CA支持盡可能多種類(lèi)的機頂盒，都應愿意為機頂盒制造商和運營(yíng)商提供任何一種機頂盒的CA解決方案，滿(mǎn)足運營(yíng)商的各種應用要求，由CA廠(chǎng)家或機頂盒制造商將各種CA模塊放進(jìn)任何一款機頂盒里，使制造商和運營(yíng)商在CA的困擾中解脫出來(lái)，用戶(hù)可以通過(guò)用不同的智能卡來(lái)啟用不同的CA，這是一種以不變應萬(wàn)變的解決方案。

　　還有一種稱(chēng)為軟硬分離的方案：CA內核軟件包括CA廠(chǎng)家提供的CA工作流程、CA算法與機頂盒之間的通訊協(xié)議、以及CA系統與智能卡之間的通訊協(xié)議，也包括對各種解擾操作所需要的外部工作指令。CA內核在機頂盒內部構建在5個(gè)底層驅

　　動(dòng)模塊基礎之上，這5個(gè)模塊是CA必須處理的。第一個(gè)模塊是操作系統，因為CA的進(jìn)程必須由操作系統來(lái)管理;第二個(gè)模塊是屏幕顯示系統，負責顯示CA的自有信息，以便與操作者通訊。這兩個(gè)模塊不依賴(lài)于應用而獨立存在。第三個(gè)模塊是解復用器的驅動(dòng)軟件，CA要操作解復用器，以獲取CA運作所需要的特定碼流;第四個(gè)模塊是解擾，CA內核要直接控制解擾器，對被加擾的節目源進(jìn)行解擾;第五個(gè)模塊是通訊模塊，CA在某些特定的情況下(如在線(xiàn)點(diǎn)播)需要對通訊接口進(jìn)行處理，包括回傳、下載等操作。后三個(gè)模塊都與硬件有關(guān)。通過(guò)以上的分析可知，無(wú)論是哪種CA，都只需要有5個(gè)軟件接口對應這5個(gè)底層模塊。如果我們能定義一個(gè)通用的CA軟件接口A(yíng)PI(application programme interface)標準，要求驅動(dòng)軟件開(kāi)發(fā)者開(kāi)發(fā)出符合各個(gè)底層驅動(dòng)API的界面接口，而CA內核也反過(guò)來(lái)針對底層API做好接口，一裝上去就可以直接經(jīng)由API與底層模塊打交道，就可以輕易地解決各種機頂盒與CA 的相關(guān)問(wèn)題。解決了CA內核對下層的兼容性問(wèn)題，僅僅解決了CA進(jìn)入機頂盒的問(wèn)題，還有一個(gè)CA的應用問(wèn)題，CA的功能也必須通過(guò)應用才能體現出來(lái)，所以必須象底層軟件API一樣定義一個(gè)面向應用的連接CA的應用服務(wù)API。高檔的機頂盒可以面向中間件來(lái)定義API，普及型的機頂盒可以直接面向應用層做接口。這樣一來(lái)，只要有了面向驅動(dòng)和應用的API標準，機頂盒制造商就可以放手生產(chǎn)銷(xiāo)售不帶CA軟件的機頂盒，而運營(yíng)商只要將其選定的CA和應用軟件下載到用戶(hù)的機頂盒中，即可開(kāi)展運營(yíng)服務(wù)。這就是所謂的軟硬分離的機頂盒模式。

　　綜上所述，CAS是數字電視的核心技術(shù)，在目前，如果有多個(gè)CA在同一個(gè)平臺上運行，適宜采用同密的運行模式，機卡分離是機頂盒的生產(chǎn)和銷(xiāo)售策略，目的是實(shí)現機頂盒的市場(chǎng)銷(xiāo)售，是發(fā)展數字電視必要的技術(shù)手段之一。