数字电视广播条件接收系统的原理和实现
摘要
随着信息技术的飞速发展，广播电视的数字化已经提上议事日程。数字化给了电视前所未有的灵活性和扩展性。新的数字电视广播平台可以开展更多更诱人的服务，比如高清晰度电视、交互电视、Internet介入等。然而如果没有另外一项重要的技术—有条件接收系统技术的保障，新的业务不会变成现实，因为电视运营商不愿意做没有回报的投资。
电视广播的条件接收系统就是这样一种技术，它保证只有被授权的用户才可以接收广播服务。数字电视的条件接收总的思路是在前端对节目流进行数字加扰，同时把加扰控制字加密后广播出去，条件接收系统采用一定的策略使得只有授权用户可以解密控制字，然后用控制字解扰收看节目。数字电视标准组织DVB并没有对条件接收制定标准，因此开发安全高效的条件接收系统成为数字电视领域最重要最有挑战的工作。
国内电视广播的数字化已经启动，研究数字电视条件接收系统显得特别有意义。本文就这个课题展开论述并提出一种先进的多层加密解决方案。具体内容安排如下：
第一章论述了的条件接收系统的原理和作用、历史和现状，包括数字条件接收系统和模拟条件接收系统。
第二章在DVB规范下论述了数字电视条件接收系统的结构和原理、加密算法、DVB同密规范和通用接口规范。论述了条件接收系统的安全性。
第三章介绍了一种多层加密条件接收系统的详细设计方案，包括加解扰系统、加解密系统。
第四章介绍了与条件接收系统密切相关的管理系统。
With the rapid development of information technology, digital television services now begin to be realized. Digital television broadcast platform gives the possibility of much more attractive services,such as HDTV,interactive television and interner access. But this will not become reality without the surport of another technology-conditional access system.
Conditional Access System guarantee that only those entitled costomer can access services. CAS scrambles service streams with control word at head-end and broadcast the encrypted control word together with services streams. It is CAS's responsibility to make sure only entitled terminal can decrypt the control word and descramble service streams.
This paper mainly focuses on the design and implement of conditional access systen.
Chapter 1 gives a brief description of digital television broadcase and conditional access system.
Chapter 2 describes all aspects of conditional access systen in DVB architecture including struct, principium, encrypt arithmetic, DVB simulcrypt and common interface. Then discusses the security and protection of CAS.
Chapter 3 describes detailedly an advanced solution of conditional access system, including the details of scramble/descramble and encrypt/decrypt.
Chapter 4 describes the implement of manage system which is closely related to CAS.
电视广播的条件接收系统就是这样一种技术，它保证只有被授权的用户才可以接收广播服务。数字电视的条件接收总的思路是在前端对节目流进行数字加扰，同时把加扰控制字加密后广播出去，条件接收系统采用一定的策略使得只有授权用户可以解密控制字，然后用控制字解扰收看节目。数字电视标准组织DVB并没有对条件接收制定标准，因此开发安全高效的条件接收系统成为数字电视领域最重要最有挑战的工作。
国内电视广播的数字化已经启动，研究数字电视条件接收系统显得特别有意义。本文就这个课题展开论述并提出一种先进的多层加密解决方案。具体内容安排如下：
第一章论述了的条件接收系统的原理和作用、历史和现状，包括数字条件接收系统和模拟条件接收系统。
第二章在DVB规范下论述了数字电视条件接收系统的结构和原理、加密算法、DVB同密规范和通用接口规范。论述了条件接收系统的安全性。
第三章介绍了一种多层加密条件接收系统的详细设计方案，包括加解扰系统、加解密系统。
第四章介绍了与条件接收系统密切相关的管理系统。
With the rapid development of information technology, digital television services now begin to be realized. Digital television broadcast platform gives the possibility of much more attractive services,such as HDTV,interactive television and interner access. But this will not become reality without the surport of another technology-conditional access system.
Conditional Access System guarantee that only those entitled costomer can access services. CAS scrambles service streams with control word at head-end and broadcast the encrypted control word together with services streams. It is CAS's responsibility to make sure only entitled terminal can decrypt the control word and descramble service streams.
This paper mainly focuses on the design and implement of conditional access systen.
Chapter 1 gives a brief description of digital television broadcase and conditional access system.
Chapter 2 describes all aspects of conditional access systen in DVB architecture including struct, principium, encrypt arithmetic, DVB simulcrypt and common interface. Then discusses the security and protection of CAS.
Chapter 3 describes detailedly an advanced solution of conditional access system, including the details of scramble/descramble and encrypt/decrypt.
Chapter 4 describes the implement of manage system which is closely related to CAS.
引文
1. ISO/IEC 13818-1 (1994): "Information Technology-Generic Coding of Moving Pictures and Associated Audio Recommendation H. 222.0 (Systems)".
2. ETS 300 468: Specification for Service Information (SI) in DVB systems, ETSI
3. ETR 211: Guidelines on implementation and usage of Service Information (SI), ETSI
4. ETR 162: Allocation of Service Information (SI) codes for DVB systems, ETSI
5. ETR 154. Implementation guidelines for the use of MPEG-2 Systems, Video and Audio in satellite, cable and terrestrial broadcasting applications, ETSI
6. EN 50221: Common Interface Specification for Conditional Access and other Digital Video Broadcasting Decoder Applications, ETSI
7. ETR 289: Support for use of scrambling and Conditional Access (CA) within digital broadcasting systems, ETSI
8．数字电视广播条件接收系统规范(讨论稿)，国家广播电影电视总局。
9．计算机网络技术机顶盒开发指南，Gerard O'Driscoll著，北京希望电子出版社。
10．OpenCable体系结构，Michael Adams著，电子工业出版社。
11．密码学与语音保密通信，吴伯修、曹秀英，东南大学出版社。
12．密码学—计算机数据安全的一个新领域，卡尔 H．梅尔、司蒂芬 M．马托耶斯等著，国防工业出版社。
13．DVB广播中的条件接收技术，张纯一、蔡新国，《世界宽带网络》2001年11月。
14．国产有条件接收系统在中国教育电视台的应用，高鹏飞 吴峰，《世界有线电视信息》2000年12月。
15．有条件接收系统的安全性与保护，安德鲁·柯尔，《世界有线电视信息》2000年1。
16．有条件接收系统——广播网络增值服务的命脉，侯卫兵 卢增祥，《世界有线电视信息》2001年1月。
17．宽带网络服务发展应注重计费问题，刘文熙，《世界宽带网络》2001年11月。
18．发展我国有条件接收技术的策略与思考，周师亮，《世界有线电视信息》2001年1月。
19．付费电视盈利：低成本的模拟付费电视系统，安德鲁·柯尔，《世界有线电视信息》1999年1月。
20．数字电视正在创造全新的获利机会，任小演，《世界有线电视信息》2001年1月。
21．中国数据广播平台，杨健雄 等，《世界有线电视信息》2001年2月。
22．中国数据广播平台传输系统招标文件，中广数据广播网络有限公司，2001年10月。
2. ETS 300 468: Specification for Service Information (SI) in DVB systems, ETSI
3. ETR 211: Guidelines on implementation and usage of Service Information (SI), ETSI
4. ETR 162: Allocation of Service Information (SI) codes for DVB systems, ETSI
5. ETR 154. Implementation guidelines for the use of MPEG-2 Systems, Video and Audio in satellite, cable and terrestrial broadcasting applications, ETSI
6. EN 50221: Common Interface Specification for Conditional Access and other Digital Video Broadcasting Decoder Applications, ETSI
7. ETR 289: Support for use of scrambling and Conditional Access (CA) within digital broadcasting systems, ETSI
8．数字电视广播条件接收系统规范(讨论稿)，国家广播电影电视总局。
9．计算机网络技术机顶盒开发指南，Gerard O'Driscoll著，北京希望电子出版社。
10．OpenCable体系结构，Michael Adams著，电子工业出版社。
11．密码学与语音保密通信，吴伯修、曹秀英，东南大学出版社。
12．密码学—计算机数据安全的一个新领域，卡尔 H．梅尔、司蒂芬 M．马托耶斯等著，国防工业出版社。
13．DVB广播中的条件接收技术，张纯一、蔡新国，《世界宽带网络》2001年11月。
14．国产有条件接收系统在中国教育电视台的应用，高鹏飞 吴峰，《世界有线电视信息》2000年12月。
15．有条件接收系统的安全性与保护，安德鲁·柯尔，《世界有线电视信息》2000年1。
16．有条件接收系统——广播网络增值服务的命脉，侯卫兵 卢增祥，《世界有线电视信息》2001年1月。
17．宽带网络服务发展应注重计费问题，刘文熙，《世界宽带网络》2001年11月。
18．发展我国有条件接收技术的策略与思考，周师亮，《世界有线电视信息》2001年1月。
19．付费电视盈利：低成本的模拟付费电视系统，安德鲁·柯尔，《世界有线电视信息》1999年1月。
20．数字电视正在创造全新的获利机会，任小演，《世界有线电视信息》2001年1月。
21．中国数据广播平台，杨健雄 等，《世界有线电视信息》2001年2月。
22．中国数据广播平台传输系统招标文件，中广数据广播网络有限公司，2001年10月。