有线数字电视系统CAS区域控制实施方案

张明明

摘 要：目前，有线数字电视的发展日新月异，数字电视系统作为一个庞大的工程，其设计非常复杂。探讨了CAS区域控制的实施方案，并总结了该方案的应用结果，以期为我国数字电视系统的发展贡献力量。

关键词：用户管理；机顶盒；CAS；区域控制

中图分类号：TN949.197 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.06.094

运用CAS（条件接收系统）可完成系统用户的认证、授权和节目加解扰工作，从而确保有线电视运营商对用户的管理。在有线数字电视用户量不断增加、窜机窜卡使用现象频繁出现的情况下，启用CAS区域控制显得十分重要。因此，本文对有线数字电视系统CAS区域控制项目进行了研究，包括对区域控制的概念、原理、实现方法及具体步骤的探讨，以期对广电从业人员有所启发。

1 区域控制的概念、原理、实施和优点

1.1 概念

区域控制是指在统一总前端技术体系下，运营商通过技术手段使数字电视节目只对本区域用户播放的技术。具体而言，在总前端条件接受CAS的加扰后，节目通过网络下传至区域1和区域2，分别经过相关设备处理后送入各自的有线电视网内。通过区域控制技术，区域1内用户的机顶盒和IC卡无法在区域2内收看节目，区域2内用户的机顶盒和IC卡也无法在区域1内收看节目。

1.2 技术原理

由于节目是从总前端统一下发至各区域用户的，所以，节目本身无不带有区域信息。为了标明区域信息，可在各区域PSI/SI流中插入或修改含有区域信息的区域标识，最直接、有效的方法就是通过QAM调制器修改NIT表中的Network ID（网络标识）。

本设计方案中的区域控制即在各个不同区域分发的IC卡中写入不同的Network ID，并在各区域分前端更改传输流中的Network ID，使之与当地IC卡中的Network ID一致。IC卡在解密ECM包前，会将其存储的Network ID发送至机顶盒，配合机顶盒对比码流中获取的Network ID。如果二者一致，则机顶盒会反馈信息“True”至智能卡，智能卡将解密ECM包，从而使用户可收看节目；如果二者不一致，则机顶盒会反馈信息“False”至智能卡，智能卡将不会解密ECM包，用户将无法收看节目，且机顶盒和IC卡不可漫游使用，如图1所示。

图1 CAS区域控制流程

1.3 实施条件

该技术方案的实施需要满足以下条件：①如果传输到各个区域的光纤可分开，则只需在总前端增加相应数量的调制器，并修改主频点的NIT表即可；如果传输到各个区域的光纤无法分开，则需要在前端增加空频点，在各个分前端转频，并通过调制器更改Network ID。②需要机顶盒具有搜索固定频点的功能。③需要SMS定位已发放的智能卡，并写入区域特征值。如果SMS不具备上述功能，则需要开发新产品。④在CAS中对本网络的136套节目启用区域控制功能。

1.4 设计方案

具体的设计方案分为以下2种：①在总前端将网络一分为二，根据已有的4口QAM设备复用主频点后分两路调制送往对应的区域，并加装新的EPG系统发送节目流信息或升级已有的EPG系统，但该方案的费用较高。②在总前端将网络一分为二，针对不同的区域，采购具备修改表功能的QAM调制器修改PSI/SI，并将主频点节目流NIT表中的Network ID的值修改成新增区域值，该方案的费用较低。

本着“节约成本、高效利用已有设备”的原则，从技术层面入手，一般采用第二套设计方案，改造前、后的效果如图2所示。

图2 总前端原网络图

1.5 区域控制的实施过程

区域控制的实施过程分为以下7步：①将总前端主频点与其他频点分开，并将总前端的主频点307分为2路；运用具有修改表功能的QAM调制器将送入区域2的主频点节目流NIT表中的Network ID的值修改成新增区域值，并分别与其他节目流混合后传入网络1和网络2.②主频点与其他频点的Network ID不同的目的是节约成本，因此，必须确保机顶盒具备开机固定频点搜索的功能，从而通过CAS与机顶盒主频点的通信锁定本网的Network ID。③新用户机顶盒测试。用新机顶盒检测区域1和区域2的区域控制是否生效，并交换不同区域的测试卡；分别将写入特征1和特征2的智能卡插入机顶盒，观察区域控制是否生效。考虑到区域2的用户为新用户，在办理业务时，智能卡和机顶盒处于不在线的状态，所以，测试时需要先断开机顶盒和智能卡的电源，然后向智能卡发送区域特征码，再接通机顶盒的电源，观察机顶盒的运行是否正常。④老用户机顶盒测试。尽量收集全机顶盒的品牌及其不同版本，然后逐一测试。考虑到老用户的机顶盒、智能卡多数处于在线状态，所以，测试前需要先接通机顶盒和智能卡的电源，然后启用两套节目的区域控制，观察节目是否能正常观看。如果两套节目均无法正常观看，则应向相应的智能卡发送特征码。此外，还应逐一测试所有老旧机顶盒，所有老旧机顶盒运行正常后，才可在大网中对所有节目进行区域控制。⑤通过SMS向所有用户的IC卡发送区域值，并逐步增加发送量，比如第一天发1 000张卡，第二天发送2 000张卡……，直至发送10万张卡后，再从1 000张卡发起，以免部分用户因未开机而无法接收到区域码；在区域码已发送了一段时间后，开始对节目启用区域控制功能，可先以收视率较低的频道为对象，之后每天增加几个频道，直至所有节目均启用此功能。此外，在启用该功能的过程中，需事先对工作人员进行培训，使他们了解如何处理用户投诉。⑥对于极少量的未能收到置位信息的用户，可通过刷新授权的方式解决此问题。⑦新发的智能卡应在用户开户时就通过指令写入用户所在区域的代码。

1.6 设计方案的优点

在本设计方案实施的过程中，需要增加相应的硬件设备，调整总前端机房或分前端机房，并按照步骤搭建和测试网络。只有用户收到的节目流中有不同的信息，机顶盒和智能卡才有可能充分判断信息，从而实现区域控制。

本设计方案的优点有以下5点：①区域控制功能基于CAS，该系统可保证该功能的安全性；②只需增加一台可修改Network ID，但不会过滤掉PSI/SI中其他信息的单频点QAM机即可，且将复用后的主频点信号再调制后，可与其他频点混合发送送至不同的区域；③网络可在总前端分开，具有维护方便的特点；④两张网的主频点是相同的，可确保机顶盒在软件升级时的统一性，但必须保证机顶盒只依据主频点判断Network ID；⑤组网灵活、实用，扩展性强、操作性强。

2 结束语

综上所述，条件接收技术已发展了很多年，成为了广播电视行业发展的推动力。从整个区域控制项目的应用情况看，该项目取得了较好的效益，更好地管理了用户，提升了服务质量，为业务的多样化提供了强有力的技术支持，具有一定的现实意义和实用价值。笔者相信，在不断改进的过程中，区域控制技术会越来越强大。

参考文献

[1]吕梓凌.福州广电网络数字电视区域控制的技术实践[J].有线电视技术，2011（12）.

[2]谷鹏飞.数字电视条件接收系统的设计与实现[D].成都：电子科技大学，2014.

〔编辑：张思楠〕