數(shù)字電視廣播技術(shù)問題研究

【摘 要】地面數(shù)字電視是廣播電視產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的重點(diǎn)之一，它在應(yīng)用前景、經(jīng)濟(jì)效應(yīng)上都有獨(dú)特的優(yōu)勢和特點(diǎn)。作為發(fā)展熱點(diǎn)，如何在地面數(shù)字電視領(lǐng)城加強(qiáng)用戶管理，實(shí)現(xiàn)條件接收，為運(yùn)營商構(gòu)建贏利點(diǎn)，則成為運(yùn)營商關(guān)注的重點(diǎn)之一。本文結(jié)合移動電視的運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，介紹了條件接收系統(tǒng)在無線地面數(shù)字電視領(lǐng)城的應(yīng)用特點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】無線廣播；地面數(shù)字電視；廣播條件

0.引言

廣義的地面數(shù)字電視包括了已經(jīng)開始推廣的MMDS，移動數(shù)字電視系統(tǒng)以及手機(jī)數(shù)字電視等各種利用無線信道傳輸?shù)臄?shù)字電視系統(tǒng)，它以數(shù)字電視技術(shù)為基礎(chǔ)，借助廣播電視產(chǎn)業(yè)鏈，充分利用無線通道來實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視以及相關(guān)業(yè)務(wù)的無線傳播。與其他系統(tǒng)相比，地面數(shù)字電視系統(tǒng)具備建設(shè)成本低，接收方便，容易普及等特點(diǎn)，特別在移動接收以及便攜式接收等領(lǐng)域地面數(shù)字電視還擁有有線、衛(wèi)星數(shù)字電視所不具備的優(yōu)勢。只要適當(dāng)推廣地面數(shù)字電視系統(tǒng)完全可以成為數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)化的重要一環(huán)。

1.無線數(shù)字電視的發(fā)展前景

發(fā)展農(nóng)村的文化建設(shè)豐富農(nóng)村文化生活是今后廣播電視發(fā)展的重點(diǎn)目標(biāo)之一。過去因?yàn)榻?jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，基礎(chǔ)建設(shè)落后等問題農(nóng)民兄弟往往看不到、看不好電視。改造現(xiàn)有的廣播電視系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)地面電視廣播數(shù)字化可以高質(zhì)量、低成本地解決農(nóng)民電視收看難的問題，更利于和諧社會的發(fā)展。

其次，長期以來，各地高山臺站以及各地地面覆蓋站為電視在全國的援蓋立下了汗馬功勞。然而由于種種原因，這些廣播電視覆蓋事業(yè)的功臣卻因?yàn)闆]有經(jīng)濟(jì)造血能力而不得不依靠地方財(cái)政來支撐運(yùn)營，這種現(xiàn)象對地方政府及廣播電視管理機(jī)構(gòu)都是一種壓力，地面數(shù)字電視的運(yùn)營不僅可以盤活廣播電視資產(chǎn)，而且可以將它們納入到經(jīng)營的軌道來，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的贏利。

最后，地面數(shù)字電視在樓宇汽車等領(lǐng)域的運(yùn)用吸引了大量廣告發(fā)布商、內(nèi)容提供商以及投資商來加入到這個事業(yè)。廣播電視在新領(lǐng)域的運(yùn)用不僅可以產(chǎn)生巨大的社會效應(yīng)，而且可以創(chuàng)造不錯的經(jīng)濟(jì)價值為廣播電視事業(yè)創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。

2.增加條件接收系統(tǒng)的必要性

傳統(tǒng)的電視受技術(shù)的限制和經(jīng)營理念的差異，電視信號常常不加密或開放播出。該方式一方面造成了廣播電視系統(tǒng)收入方式單一，另一方面又間接導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)傳輸機(jī)構(gòu)流失大量直接收入。特別是地面數(shù)字電視廣播單位苦于技術(shù)的限制，基本上是無償?shù)匕l(fā)射電視信號而沒有收入來源。數(shù)字電視的出現(xiàn)有效地解決了這個問題，它不僅改善了節(jié)目的質(zhì)量，還可以通過數(shù)字電視條件接收系統(tǒng)，對數(shù)字電視信號加密。讓合法的用戶可以正常地收看到電視節(jié)目，而非法用戶則被拒之門外。這種方式不僅解決了廣播電視機(jī)構(gòu)收入結(jié)構(gòu)單一的問題，還可以回避電視盜接、拒文電視費(fèi)的現(xiàn)象，保證了電視網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的利益。合理推廣付費(fèi)電視的方式可以有效地盤活廣播電視機(jī)構(gòu)資源，為開辟新的贏利點(diǎn)創(chuàng)造了條件。

3.條件接收系統(tǒng)的技術(shù)介紹

3.1條件接收系統(tǒng)的簡介

經(jīng)過有線數(shù)字電視多年的發(fā)展，數(shù)字電視條件接收技術(shù)水平已經(jīng)相當(dāng)規(guī)范和成熟，特別是條件接收系統(tǒng)的廣泛運(yùn)用。為數(shù)字電視的發(fā)展積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

數(shù)字電視條件接收系統(tǒng)也就是通常所說的加密認(rèn)證系統(tǒng)。在數(shù)字化技術(shù)對節(jié)目進(jìn)行處理后，利用條件接收系統(tǒng)對節(jié)目流進(jìn)行加擾處理，并輔助以加密控制信息，這樣可以按用戶的付費(fèi)情況來分別設(shè)定用戶的收看權(quán)限。與手機(jī)類似，收看端必須安裝條件接收智能卡才能完成正常的解擾工作，智能卡保存了用戶的收看權(quán)限信息?，F(xiàn)在常用的信號接收終端是機(jī)頂盒，當(dāng)然也包括了部分集成了智能卡模塊的數(shù)字電視機(jī)。利用收看端內(nèi)置智能卡來區(qū)分用戶，可以實(shí)現(xiàn)按頻道收費(fèi)、按節(jié)目收費(fèi)、按收視次數(shù)收費(fèi)的目的。同時也保證了非法用戶、不付費(fèi)用戶不能收看到收費(fèi)電視。

3.2條件接收系統(tǒng)的工作流程

一般來說數(shù)字電視條件接收系統(tǒng)包括加解擾控制系統(tǒng)、節(jié)目管理系統(tǒng)、ECMG，， EMMG、智能卡發(fā)卡系統(tǒng)，以及外接的用戶管理系統(tǒng)，即SMS系統(tǒng)等各種模塊。嚴(yán)格意義上還包括了用戶數(shù)字電視內(nèi)或數(shù)字機(jī)頂盒內(nèi)的智能卡。當(dāng)數(shù)字電視透明信號經(jīng)過電視臺處理后被獨(dú)立的加擾設(shè)備或加擾模塊加擾。加擾處理需要參考一個擾碼序列，這個由擾碼序列生成器（ PRBS ）產(chǎn)生的偽隨機(jī)二進(jìn)制序列受控于起始控制字CW（由專門的模塊生成）。換句話說，CW是解擾的密鑰，知道CW也就能通過一定的算法得到擾碼序列，進(jìn)而解析出電視信號。因此關(guān)于控制字CW傳輸和控制成為條件接收系統(tǒng)的核心。作為系統(tǒng)安全的核心，CW本身是需要加密來保護(hù)的。因此為加強(qiáng)安全性這組CW的加密密鑰需要不斷的變化（周期在數(shù)小時到數(shù)天）。由于實(shí)際應(yīng)用中，該密鑰通常被服務(wù)提供商用來控制其提供的服務(wù)所以它又被稱為業(yè)務(wù)密鑰SK。在ECMG （ECM生成器）模塊中對控制字CW加密的授權(quán)密鑰SK會被打包，加入到授權(quán)控制信息（ECM）中去，它會被復(fù)用到傳送流進(jìn)而傳到用戶。CW雖已由SK加密，但這個密鑰如果還是可以讓任何人讀取，網(wǎng)絡(luò)的安全性還是存在問題。必須對SK再進(jìn)行加密保護(hù)。由于共用網(wǎng)絡(luò)尋址模式中數(shù)據(jù)包是按用戶地址傳送的，每個終端設(shè)備即智能卡上有一個不重復(fù)的惟一的地址碼（這個地址碼與卡號有密切的關(guān)系，但不等于卡號）因此可以采用地址碼來對SK加密。

3.3條件接收系統(tǒng)的推廣模式

條件接收系統(tǒng)是數(shù)字電視加密、加擾的核心設(shè)備，同時也兼顧了數(shù)字電視用戶管理的功能。通過條件接收系統(tǒng)對智能卡的管理，運(yùn)營商可以輕松地管理自己的用戶并保證了收入的來源。一般來說一個系統(tǒng)頻點(diǎn)可以傳輸10至15套MPEG-2節(jié)目，一個移動電視頻點(diǎn)也可以傳輸3至8套MPEG-2節(jié)目，像其他采用了新的流媒體編碼技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)，如手機(jī)電視甚至可以傳播更多的電視節(jié)目。因此運(yùn)營商可以通過廣播電視現(xiàn)成的媒體資源，發(fā)射臺或發(fā)射裝蓋發(fā)射數(shù)字電視節(jié)目，在保障一部分基本節(jié)目透明傳輸?shù)耐瑫r，增加加密節(jié)目和增值業(yè)務(wù)，以收視費(fèi)用為主要點(diǎn)（也可以附帶地開發(fā)專業(yè)媒體和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)作為賣點(diǎn)）來實(shí)現(xiàn)盈利。這種方式不僅能有效地?cái)U(kuò)大社會影響力，更為廣播電視機(jī)構(gòu)開發(fā)新市場積累了資金和經(jīng)驗(yàn)。

4.條件接收系統(tǒng)在無線數(shù)字電視上應(yīng)用的特點(diǎn)

數(shù)字電視條件接收系統(tǒng)經(jīng)過多年的發(fā)展，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)日趨成熟和規(guī)范。相關(guān)接受終端的價格現(xiàn)已大大下降，這些趨勢都為產(chǎn)業(yè)的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。但從現(xiàn)實(shí)的情況看，條件接收系統(tǒng)并沒有在地面數(shù)字電視大規(guī)模運(yùn)營的經(jīng)驗(yàn)。在推廣上還要考慮很多地面數(shù)字電視自身的特點(diǎn)。

4.1通道開放

開路運(yùn)營和閉路運(yùn)營在思路上有很大區(qū)別有線數(shù)字電視建網(wǎng)成本高，但保障了通道的私有性，哪個運(yùn)營商能夠?qū)⑿盘柦尤氲接脩裟敲丛撨\(yùn)營商就能圈住用戶。而地面數(shù)字電視采用開路播出的方式，所有運(yùn)營商都共享相同的信道。

4.2帶寬緊張

地面數(shù)字電視采用的是開放的無線信道，由于頻點(diǎn)的緊缺。運(yùn)營基本不可能一次性拿到5-10個頻點(diǎn)進(jìn)行數(shù)字電視廣播。帶寬成為地面數(shù)字電視發(fā)展最直接的壓力。

4.3用戶分散

地面數(shù)字電視由于其接收方式的便利，衍生出各種類型的終端用戶類型和范圍也更廣泛用戶的管理和維護(hù)成為運(yùn)營商的難題。

4.4信道復(fù)雜

地面數(shù)字電視系統(tǒng)受地形的影響嚴(yán)重，輕微的氣候和外部條件的變化都很容易引起信道裂化。

【參考文獻(xiàn)】

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