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摘要：本文結合工作實踐，針對目前國內數字電視前端加擾系統，獨立兩臺控制字發生器無法同時產生相同CW（ControlWord）的問題進行研究，巧妙地將設備特性和IP網絡的特性相結合，創新完成了雙模冗余加擾器系統，對系統開發過程中遇到的難點以及如何解決這些難點進行了具體描述。

關鍵詞：IP數字電視前端；雙熱冗余；加擾器

引言

條件接收技術為數字電視廣播實行有償服務提供了所需的技術保障。條件接收系統通過對播出的數字電視節目內容進行數字加擾，建立有效的收費體系，使已付費的用戶能正常接收他所訂購的電視節目和增值業務，從而保障了電視運營商的合法利益。條件接收系統由控制字發生器、控制字加密器、業務密鑰SK（ServiceKey）加密器以及用戶授權系統SAS（SubscriberAuthorizedSystem）等組成，主要完成用戶授權控制信息（ECM）和用戶授權管理信息（EMM）等相關數據的生成，并與被加擾的圖像、聲音和數據信號一起復用成TS流傳輸到接收端。控制字CW是由控制字發生器通過安全算法產生的，用于控制加擾器產生偽隨機序列。由于控制字是完全隨機的，因此，即使同一廠家生產的控制字發生器也無法同時產生相同的控制字。這樣就限制了數字電視前端無法進行兩套加擾系統互為冗余輸出的保護機制。我們在廣西IP數字電視前端平臺建設的過程中，針對目前獨立兩臺控制字發生器無法同時產生相同CW進行研究，巧妙地將設備特性和IP網絡的特性進行結合，完成了雙模冗余加擾器系統，實現了將一臺設備產生的CW復制到另一臺設備上并實時同步輸出，可在接收端機頂盒無縫切換授權信息的系統結構，突破了數字電視廣播系統中主備兩路信號無法產生相同CW的技術難題。

1現有數字電視前端加擾系統的保護機制

（1）加擾系統的兩路數字電視信號只有一路進行了加擾設置，另外一路是沒有加擾信息的，當加擾器故障時，系統就會自動切換到另外一路未加擾的信號，實現了電視信號的不中斷。該保護機制存在以下問題：①當加擾器故障時，系統切換到未加擾的數字電視信號，用戶可以收看到平時不能收看到的節目和獲得一些未授權的權限，這樣嚴重影響到廣電運營商的利益。②當加擾器修復后，切換回加擾的數字電視信號，這時機頂盒需要重新接收ECM和CA，響應時會出現短暫的黑屏現象。

（2）兩套獨立的加擾系統同時輸出，在IPQAM和交換機側進行選收，該保護機制存在以下問題：由于這種模式生成的是兩套不同的CW，導致主路出現故障時，切換到備路時由于機頂盒要重新接收CW和ECM信息，會出現10~15秒的黑屏現象。

2雙模冗余加擾器系統的實現

本創新項目實現了CW的實時復制，使得送入CA的CW始終保持一致，這樣就保證了主備設備切換時不會出現黑屏，并克服了其他三種保護機制的各種弊端，從根本上保證了廣播電視信號的播出。當系統其中一臺加擾設備出現故障時，根本不會影響到另外一個的獨立輸出。

3雙模冗余加擾器系統的創新點

該項目對加擾系統的保護和現有的數字電視前端加擾系統的保護機制相比，有以下幾點創新和突破：

（1）兩臺加擾器實時同步輸出加擾流，不會出現當其中一臺故障時，加擾切換的接收端電視節目出現黑屏等中斷現象，同時也克服了加擾器B待機無法響應的現象。

（2）隨機多變的CW實現了實時復制，保證了廣播電視傳輸網絡中不間斷地傳送統一的CW和ECM信息，突破了現有的廣播電視加擾的保護模式，更進一步確保了廣播電視信號穩定、有效的播出。

（3）該項目實用性強，安全性高，效益顯著。

（4）從可靠性方面來計算：單臺加擾器故障概率為90%，主備自動切換的故障概率為80%，則①主備切換模式的故障概率為1-（1-90%）（1-90%）-（1-90%）（1-80%）90%=97.2%②單路清流模式的故障概率為90%③雙獨立加擾輸出模式則需要手動切換，并會出現黑屏現象，不考慮其可靠性④該項目雙熱的加擾模式故障概率為1-（1-90%）（1-90%）=99%。從上述數據來觀察，國內4種加擾模式中，雙熱加擾模式的可靠性優于其他任何一種加擾保護模式。該項目對加擾系統的保護方法和系統結構優于上述三種保護機制，已通過國家專利局的初審，獲得專利后可以在全國廣播電視行業內進行推廣。

4結束語

該項目的建設為廣西的數字電視播出提供了先進的平臺，在國內同行內屬于領先水平。對數字電視前端加擾系統的創新改造，更是突破了現有的廣播電視加擾模式，更進一步確保了廣播電視信號穩定、有效的播出。杜絕了安全播出設備切換的黑屏現象，降低了廣播電視播出前端加擾系統出現故障時，對全區200多萬用戶的影響，使得用戶收看的電視信號更加穩定，這是加擾系統保護機制在廣播電視行業的一次突破。

參考文獻：

[1]吳恩學.數字電視實用技術[M].北京:教育科學出版社,2009.CATV

作者:王斌 陸曉丹 張偉華 單位:廣西廣播電視信息網絡股份有限公司