有條件接收系統(tǒng)(CAS)概述

　　在CAS中，授權(quán)工作是由SMS向CA發(fā)出相關(guān)指令，由CA來完成授權(quán)信息的產(chǎn)生和傳送，SMS是通過CA來進行用戶控制的，而對節(jié)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CA來完成的。SMS實際上是一個運營管理軟件平臺，它提供一個完整的、有效的管理和支持系統(tǒng)，實現(xiàn)對運營的綜合管理。它集用戶管理、收費、賬務(wù)、客戶服務(wù)、統(tǒng)計分析、決策支持、客戶關(guān)系管理等功能于一體，是運營商開展付費電視業(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(jié)構(gòu)：

　　1、 數(shù)據(jù)庫：存儲用戶、財務(wù)、用戶終端設(shè)備等信息。

　　2、 應(yīng)用服務(wù)：根據(jù)運營等進行節(jié)目產(chǎn)品打包和定價，機頂盒、智能卡的初始化定義。

　　3、 客戶端應(yīng)用程序：進行用戶管理、財務(wù)管理、運營策略管理等。

　　SMS與CA是密不可分的，它將CA對節(jié)目的加密方式賦予直觀的產(chǎn)品形式而面向市場，而用戶的購買，體現(xiàn)為特定智能卡的授權(quán)行為。

　　另外，我國的節(jié)目管理是采取多級授權(quán)分級管理的辦法，這就要求SMS與CA有統(tǒng)一的接口和數(shù)據(jù)格式，各級SMS之間具有統(tǒng)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)營無直接的關(guān)系。同密是前端使用兩個以上的CA，每個CA使用不同的加密系統(tǒng)來處理CW，產(chǎn)生不同的ECM和EMM，但加擾器和CW是共享的。當(dāng)運營商發(fā)現(xiàn)自己選擇的CA不滿足需要時，會考慮用新的CA來取代，由于老用戶還使用舊的機頂盒，所以舊的CA還不能撤下來，這時新的CA就要和舊的CA進行同密，讓一個數(shù)字廣播平臺同時運行兩個CA，原來的老用戶繼續(xù)使用原來的機頂盒，新發(fā)展的用戶就采用新的機頂盒，兩個CA在平臺上有個交互期，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。

　　多密是基于運營的模式，它對付費電視的經(jīng)營有直接關(guān)系。在多密的情況下，多個不同的CA同時運行在數(shù)字前端，為多個節(jié)目商建立平臺。每個節(jié)目商對自己的內(nèi)容和模式都有自己的不同定義，各節(jié)目商通過CA來保護自己的利益。比如：中央的付費頻道和省的付費頻道都不想由當(dāng)?shù)氐倪\營商控制，運營商也很難要求所有的節(jié)目商都使用自己的CA，節(jié)目商和運營商通過協(xié)議進行收益分賬，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解擾器和解密算法，這樣一來使機頂盒的成本大幅增加。另外，機頂盒生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)機頂盒時要和多家CA廠商協(xié)調(diào)，給生產(chǎn)帶來諸多不便，所以，多密模式不適宜推廣應(yīng)用。

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

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

　　不解密模式：當(dāng)節(jié)目商和運營商采用相同的CA系統(tǒng)時，節(jié)目商的節(jié)目碼流傳送到運營商數(shù)字前端后不解擾，直接傳送到用戶。用戶將收視節(jié)目商節(jié)目的申請送交運營商的SMS，SMS將該信息提交到節(jié)目商的SMS，節(jié)目商的SMS通過自己的CA系統(tǒng)發(fā)出該用戶的收視授權(quán)。運營商收到節(jié)目商的加擾節(jié)目碼流后，無改變地轉(zhuǎn)播到用戶。用戶終端中采用分區(qū)的智能卡，節(jié)目商的CA系統(tǒng)密鑰和運營商CA系統(tǒng)密鑰分別被植入到不同的智能卡分區(qū)中，用戶終端根據(jù)加擾節(jié)目碼流中CA系統(tǒng)的標識決定采用哪個密鑰進行解擾。

　　四、機卡分離方案

　　目前，機頂盒的生產(chǎn)牽涉運營商、機頂盒制造商和CA廠家三個方面，因為運營商首先要確定使用那一家的CA系統(tǒng)，機頂盒制造商要根據(jù)CA廠家的要求將CA模塊植入到機頂盒內(nèi)才能完成機頂盒的生產(chǎn)。這樣一來，生產(chǎn)出來的機頂盒只適用于某一家運營商，產(chǎn)品缺乏通用性和競爭性，對于用戶來說也缺乏個性化的選擇，機頂盒不能放在普通商場里出售，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獨立的模塊，用一個專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行CA處理，CA模塊安裝在PCMCAI卡里，通過一個公共接口CI與機頂盒進行通訊。如此一來，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支持盡可能多種類的機頂盒，都應(yīng)愿意為機頂盒制造商和運營商提供任何一種機頂盒的CA解決方案，滿足運營商的各種應(yīng)用要求，由CA廠家或機頂盒制造商將各種CA模塊放進任何一款機頂盒里，使制造商和運營商在CA的困擾中解脫出來，用戶可以通過用不同的智能卡來啟用不同的CA，這是一種以不變應(yīng)萬變的解決方案。

　　還有一種稱為軟硬分離的方案：CA內(nèi)核軟件包括CA廠家提供的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(tǒng)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(nèi)核在機頂盒內(nèi)部構(gòu)建在5個底層驅(qū)

　　動模塊基礎(chǔ)之上，這5個模塊是CA必須處理的。第一個模塊是操作系統(tǒng)，因為CA的進程必須由操作系統(tǒng)來管理;第二個模塊是屏幕顯示系統(tǒng)，負責(zé)顯示CA的自有信息，以便與操作者通訊。這兩個模塊不依賴于應(yīng)用而獨立存在。第三個模塊是解復(fù)用器的驅(qū)動軟件，CA要操作解復(fù)用器，以獲取CA運作所需要的特定碼流;第四個模塊是解擾，CA內(nèi)核要直接控制解擾器，對被加擾的節(jié)目源進行解擾;第五個模塊是通訊模塊，CA在某些特定的情況下(如在線點播)需要對通訊接口進行處理，包括回傳、下載等操作。后三個模塊都與硬件有關(guān)。通過以上的分析可知，無論是哪種CA，都只需要有5個軟件接口對應(yīng)這5個底層模塊。如果我們能定義一個通用的CA軟件接口API(application programme interface)標準，要求驅(qū)動軟件開發(fā)者開發(fā)出符合各個底層驅(qū)動API的界面接口，而CA內(nèi)核也反過來針對底層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)問題。解決了CA內(nèi)核對下層的兼容性問題，僅僅解決了CA進入機頂盒的問題，還有一個CA的應(yīng)用問題，CA的功能也必須通過應(yīng)用才能體現(xiàn)出來，所以必須象底層軟件API一樣定義一個面向應(yīng)用的連接CA的應(yīng)用服務(wù)API。高檔的機頂盒可以面向中間件來定義API，普及型的機頂盒可以直接面向應(yīng)用層做接口。這樣一來，只要有了面向驅(qū)動和應(yīng)用的API標準，機頂盒制造商就可以放手生產(chǎn)銷售不帶CA軟件的機頂盒，而運營商只要將其選定的CA和應(yīng)用軟件下載到用戶的機頂盒中，即可開展運營服務(wù)。這就是所謂的軟硬分離的機頂盒模式。

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