某公司CAS业务介绍与分析

CAS业务介绍概要•一.数字电视介绍•二.条件接收系统组成及设计原理•三.数字电视终端介绍•四.我们公司CAS功能介绍•五.项目计划与进展情况•六.CAS测试环境和CAS测试方法一.数字电视介绍1.“数字电视”的含义并不是指我们一般人家中的电视机，而是指电视信号的处理、传输、发射和接收过程中使用数字信号的电视系统或电视设备。2.传输过程是：由电视台送出的图像及声音信号，经数字压缩和数字调制后，形成数字电视信号，经过卫星、地面无线广播或有线电缆等方式传送，由数字电视接收后，通过数字解调和数字视音频解码处理还原出原来的图像及伴音。因为全过程均采用数字技术处理，因此，信号损失小，接收效果好。数字电视优点•一是频道增多。一套模拟信号频道的带宽可以传送4—6套数字信号节目，这样，数字电视频道的数量甚至可以增加到数百套；•二是图像更清晰，音质更高；•三是新功能让人眼花缭乱。除收看电视节目外，在条件许可的情况下，数字电视还可以进行文字录入、上网浏览、收发邮件、电视购物、远程教学和远程医疗等。数字电视网络业务流图前端系统与播控中心用户管理系统发卡系统CA系统加扰机发射塔DMB广播网单向电视机二.条件接收系统组成及设计原理•CAS－ConditionalAccessSystem条件接收系统•为了商业目的而对某些广播服务实施接入控制，决定一个数字接受设备能否将特定的广播节目展现给最终用户的系统。它只允许被授权的用户使用某一业务，未经授权的用户不能使用这一业务。；•通过加扰和加密来实现业务保护和用户权限控制–加扰是通过控制字对传输流进行按位加密的过程。–加密实现对控制字的保护。CA前端系统拓扑图数字节目播出系统TS流发卡系统EPG系统CA前端SMS系统1SMS系统2SMS系统n…复用器1加扰器1…复用器2加扰器2复用器48加扰器48TCP/IP说明：电视机广播网CAS支持业务－简介按频道付费(PPC)按次付费(PPV)即兴按次付费(IPPV)按时间付费(PPT）预先付费电视(P-PPTV)准视频点播(NVOD)视频点播(VOD)个人录像系统(PVR)电视商务、代码下载等CAS支持业务－PPC、PPV、IPPV、PPT按频道付费(PPC)是指终端用户对某个频道购买某一时间段内的收看权，订购后用户可以在所购买时间段内随意收看，不允许中途退订，但允许不再订购下一时间段的收看权；按次付费(PPV)是指终端用户只为某次所收看的节目付费。分次预订的节目是基于运营商所定义的节目事件；即兴按次付费(IPPV)是指终端用户只为某次所收看的节目付费，但不需要预先订购，在节目播出时订购即可立即收看；按时间付费(PPT）是指按终端用户对所收看节目的时间长短来计算费用，不需要预先订购，在节目播出时确认购买即可收看。用户收看一定时间（时长由运营商定义）就付费一次。CAS支持业务－P-PPTV、NVOD和其他准视频点播(NVOD)采用了多重播放、延迟（错开）起始点的技术，使收看者可在信息段之间来回跳跃地观看，相当于能获得录像机的功能。购买某个节目后，在播放时，前端发送消息提示用户切换到该节目。视频点播（VOD）系统提供若干个数字电视频道的视频点播节目，使用户在不同的时间都能完整地观看到播放的电视节目。用户在终端浏览系统提供的点播节目单，当选择了要观看的节目就可以即时观看。这是交互式视频业务。个人录像系统(PVR)、电视商务、代码下载(通过系统自动将终端软件的新版本的代码下载到终端)CAS主要功能－简介新开户、授权发送OSD发送E-mail下发点数成人级/家长控制设置PIN地区阻塞CAS主要功能－1、新开户、授权用户管理系统营业厅话务员喂,请开户…填表，开户CA系统开户资料授权EMM开户EMM发射塔授权资料EMM：授权管理信息CAS主要功能－2、发送OSD用户管理系统CA系统OSD信息OSDEMM发射塔尊敬的用户，您该缴费了…支持发送单用户、组用户和所有用户消息，这些OSD消息被显示在用户的终端屏幕上；针对个人发送的OSD消息，其他用户是无法收到该消息的，主要用来通知用户交费等用途；对于组OSD和全局OSD，一般用于发送第二天的节目预报，或者新节目的介绍等内容。节目提供商可以设定消息显示的时间，比如60秒，用户可以手动取消它。实际上这是一种广告或节目通知的手段。啊，又要缴费了，节目好看，值得！CAS主要功能－3、发送E-mail用户管理系统CA系统Mail信息MailEMM发射塔支持发送单用户、组用户和所有用户邮件；用户收到邮件后，邮件并不马上显示在屏幕上而只是提醒用户有新邮件，只有用户手动查看邮件时，邮件的内容才会显示在屏幕上；用户查看后，邮件并不会丢失而是存储在终端中，直到用户手动删除邮件或者存储达到最大数目的限制而又收到新邮件时删除最旧的邮件（实际情况会有所不同）CAS主要功能－4、下发点数用户管理系统CA系统点数信息点数EMM发射塔下发点数就是当用户为电子钱包充值时，需要CA前端系统发送给用户购买的点数信息到该用户的智能卡，更新该用户智能卡中的电子钱包的点数；通过预先购买点数，就可以支持即时购买服务；刚花钱买了点数，运营商就给我更新了卡内的点数，服务还真不错…CAS主要功能－5、成人级/家长控制智能卡严格按照成人级分类对密码进行验证，保证适当年龄的人群收视适当的节目。对节目进行等级划分，并为用户提供可控的收视口令。家长可以通过密码设置，控制节目的收看。CAS主要功能－6、设置PIN用户管理系统CA系统PIN信息PINEMM发射塔设置PIN就是发送PIN码到指定用户的智能卡,更新该用户智能卡的PIN码；主要的用途：购买服务扣除点数时询问用户输入对应的PIN码，和成人级/家长控制时输入PIN码；有了PIN码确认机制，小孩就不能随便收看娱乐节目了；客人到我家来，也不能随便购买很贵的节目，挣钱难呀……CAS主要功能－7、地区阻塞节目提供商可以通过使用地区阻塞，禁止指定地区内的用户收看节目，尽管他们有授权，这种方式是地区阻塞。一般情况下，地区是基于智能卡所有者所在的地理位置来划分的，智能卡中的每个密钥集都有自己的地区分组标识，用来指明地理位置。广东省广州佛山比如两地智能卡的价格不同，为了防止A地买卡到B地贩卖，在卡内会写入一个逻辑地址，该地址中会有所属地区的标识，只有匹配的情况下才能正确使用该卡。基本概念：什么是加扰？cw000000000101110110加扰数据CW:ControlWords加扰控制字,是加密传输流的密钥加扰:加扰是通过控制字对传输流进行按位加密的过程基本概念：什么是加密？加密:对控制字（CW）的保护cwPKGKGKPDKPKcwPKcw加扰控制字（CW）业务密钥（PK）组密钥（GK）个人分配密钥（PDK）基本概念：CA的ECM和EMM•CA系统安全保障的核心是相关控制信息的安全传输。控制字的安全传送依赖于业务密钥，经业务密钥加密后与加扰后的数据一同发送，用户接收过程中用业务密钥解密得到控制字，由控制字产生解扰序列进行解密。ECM是业务密钥对控制字和控制参数加密后得到的条件接收信息。业务密钥的传送通过授权系统用分配密钥加密经安全渠道传递给用户。用户授权系统用分配密钥对业务密钥加密后得到的条件接收信息称为EMM。其中，分配密钥固化在智能卡中。基本概念：什么是授权机制？授权机制:所有EMMECM信息构成的一整套加解密机制基本概念：授权机制结构解密复用CW密钥PDK密钥ECM授权控制信息编码器加扰解扰解复用解码解密解密加密加密加密PK密钥GK密钥PDK密钥EMM授权控制信息EMM授权控制信息GK密钥SK密钥CW密钥固定不变数月数天5－30秒音频视频数据加扰节目音频视频数据基本概念：什么是同密？同密是欧洲DVB(DigitalVideoBroadcast)组织规定的一种加扰方式，它指两个或两个以上的CA系统对同一个MPEG传输流（TS）进行加扰。同密允许前端可以使用多个CA系统，每个CA系统可以各自使用不同的加密系统加密各自的CA相关信息，但要求对节目内容的加扰必须采用同一个加扰算法和加扰控制字CW，这样就可以保证不同CA系统的接收端都可以接收相同节目。同密技术解决什么问题？当运营商发现自己选择的CA不满足需要时，会考虑用新的CA来取代，由于老用户还使用旧的终端，所以旧的CA还不能撤下来，这时新的CA就要和旧的CA进行同密，让一个数字广播平台同时运行两个CA，原来的老用户继续使用原来的终端，新发展的用户就采用新的终端，两个CA在平台上有个交互期，直到新的CA被普遍使用，老的终端逐渐减少直到被完全替换。同密技术的实现原理节目管理系统EMMG1ECMG1独立加扰器音视频流CAS1EMMG2ECMG2CAS2终端接收智能卡2智能卡1ECM1EMM1ECM2EMM2终端解扰表示统一加扰控制字说明：前端系统终端系统智能卡1和智能卡2分别属于不同的CA系统的用户根据前面讲解的CW处理流程来说说同密中CW的处理流程是怎样的？CA系统原理图用户管理系统节目管理系统SI发生器CA模块ECMG加密单元EMMG复用器解复用器解扰器智能卡CW用户，授权节目信息前端终端传输信道加扰器CWGCWCWECMEMMEMM解密器PDK解密器GK解密器ECMPKEMM节目信息视频，音频，数据码流加扰流加扰流视频，音频，数据码流地面有线卫星系统配置控制台服务管理SMS命令控制台CA核心SI发生器ECM发生器加密机管理器SMS指令管理器CASDB加扰机/复用器加密机用户管理系统电子节目指南发卡系统监控系统CA系统用户回传接口EMM发生器CAS前端系统结构图业务限制－1、单向CACA前端系统发给终端用户的数据是通过无线广播的方式实现，终端用户往往由于当前未开机或者所处位置的信号质量较差等因素而未能接收到系统所广播的信息，CAS系统也无法确认终端用户是否接已经接收到系统广播出的信息。业务限制－2、带宽限制在有限的传输带宽中除了传输多个数字频道的电视节目以外，还需要传输CA的数据信息；CA带宽指的是通过广播网络发送的CA信息（包括EMM和ECM）占用的带宽；三.数字电视终端介绍•CAS终端包括终端平台的终端集成软件包ECA和智能卡模块。•ECA集成在机顶盒或手机等终端，主要实现对前端ECM和EMM数据的处理，实现ECM/EMM数据和智能卡的交互。•智能卡模块主要实现授权机制的处理、多级密钥的解密以及数据存储等功能。CAS终端系统结构图机顶盒解复用器解扰器EmbddedCAECM加扰控制信息EMM智能卡四.我们公司的CAS功能介绍•1.在DVB标准基础上开发的条件接收系统•2.主要业务功能：主要功能主要业务授权管理PVR个人视频录像发送邮件家长控制发送屏幕显示信息条件限播下发点数机卡配对产品管理指纹显示节目管理软件下载智能卡管理智能卡软件的下载加扰功能PPC按频道付费加密功能PPV按次付费安全管理IPPV即兴按次付费……PPT按时间付费……NVOD准视频点播……前端系统架构设计向EMMG发送SMS指令对CAS相关参数配置负责SMS连接管理、接口协议识别与转换负责处理SMS指令、产生各种EMM发送给终端产生ECM通过SCS发送给终端负责给系统配置控制台提供数据服务，完成数据层操作上传智能卡到数据库，以及导出智能卡数据管理加密机、发送数据给加密机完成EMM/ECM打包处理负责将终端的软件代码发送给终端升级产生打patchEMM发送给终端完成智能卡个性化向监管平台提供数据服务终端系统架构设计五.项目计划与进展情况•a、第一阶段实现CA前端原型系统，在CAS的加扰机上调试通过，实现以机顶盒为接收终端的基本加解密。本阶段要满足DVB（V1.4.1）标准。本阶段已完成，并通过国家认证。•b、第二阶段实现同机顶盒终端的集成，完善加解密体系，实现用户操作接口，完成与其他系统的接口模块，形成基本的CA前端系统，实现基本的条件接收系统。本阶段还是基于DVB标准。本阶段正在进行中。•c、第三阶段实现在不同厂商的机顶盒终端平台上进行集成、测