下载文档原格式
数字电视条件接收系统加扰加密技术
吴恩学
【期刊名称】《辽宁广播电视技术》
【年(卷),期】2008(000)001
【摘要】一、前言数字电视条件接收系统（CAS）主要包括加解扰和加解密两种关键技术，这两种技术有着密切的联系。
加解扰技术是指在发送端的加扰器内对传输流（TS）中的多种业务进行有规律的扰乱，只有接收端被授权的用户才能解扰出各种业务；而加解密技术是指在发送端的加密器内采用分层加密系统，使用一环扣一环的层次加密，将关键字（CW）安全地传送到接收端。
接收端只有被授权的用户才能按照相反的次序依次解出CW，最终在接收端机顶盒的解扰器内解扰出预定的业务。
【总页数】2页(P2-3)
【作者】吴恩学
【作者单位】辽宁广播电视信息网络有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TN949.197
【相关文献】
1.DVB条件接收系统中独立加扰器的设计与实现 [J], 沈世明;徐佩霞
2.条件接收系统四层加密技术及典型加密算法研究 [J], 刘伟;路煜皓;陈振燕;王玉芳
3.有线数字电视讲座第三讲数字电视的条件接收系统(上) [J], 冯传岗;宋茜
4.有线数字电视讲座第三讲数字电视的条件接收系统(中) [J], 冯传岗;宋茜
5.有线数字电视讲座:第三讲数字电视的条件接收系统(下) [J], 冯传岗;宋茜
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
数字电视的工作原理
数字电视的工作原理是基于数字信号的传输和解码。
数字电视信号首先经过模拟到数字的转换器，将模拟信号转换为数字信号。
数字信号经过编码压缩处理，以减少信号所占用的带宽。
然后，经过传输介质（如电缆、卫星、互联网等）传输到电视接收设备。
在数字电视的接收设备中，首先进行信号解码。
解码器根据接收到的数字信号进行解码，将其恢复为原始数字数据。
随后，解码的数据经过解压缩处理，将其还原为原始图像和音频信息。
接下来，解压缩后的图像和音频数据分别输入到相应的显示器和音响设备中。
图像信号经由显示器的显像处理，最终在电视屏幕上显示出来。
同时，音频信号经由音响设备的声音处理，将声音传递给听众。
在数字电视中，还可以利用额外的功能，如电子节目指南、可交互式服务等。
电子节目指南可以展示当前和未来节目的信息，方便用户选择感兴趣的节目。
可交互式服务可以提供互动功能，如点播节目、购物、游戏等。
总之，数字电视通过将模拟信号转换为数字信号，经过编码压缩和传输，最终通过解码、解压缩和处理等过程，将高质量的图像和音频信息传递给用户。
同时，数字电视还提供了各种附加功能，提升了用户的观看体验。
ipv6 电视原理概述及解释说明1. 引言1.1 概述随着互联网和数字技术的快速发展，传统的电视技术已经面临了越来越多的挑战。
为了满足人们对更高质量、更多样化媒体内容以及更好用户体验的需求，网络电视的出现成为不可逆转的趋势。
而在网络电视中，IPv6作为一种新一代的网络协议被广泛应用。
本文旨在概述和解释IPv6电视原理，介绍其与传统电视技术融合发展的背景，并探讨其在电视领域中应用场景和意义。
1.2 文章结构本文将按照以下顺序进行论述：首先介绍IPv6的基本原理以及与IPv4相比的优势；接着，简要概括传统电视技术和网络电视技术，并阐述两者之间存在的关系；然后，详细探讨IPv6在电视领域中各种应用场景及其意义；最后，在总结本文所涉及内容之后，展望IPv6在未来电视技术发展中的前景，并提出进一步研究和探索方向。
1.3 目的本文旨在通过对IPv6电视原理的概述和解释说明，使读者对IPv6在电视领域中的应用场景和意义有更清晰的了解。
通过本文的阐述，读者将能够认识到IPv6对于多媒体传输和大数据处理能力增强、用户体验和服务质量提升以及安全性和隐私保护方面的重要作用。
同时，本文也希望为未来电视技术发展提供一些启示，并促进进一步研究和探索。
2. ipv6的基本原理：IPv6（Internet Protocol version 6）是一种用于互联网通信的网络协议。
与之前广泛使用的IPv4相比，IPv6具有更充足的地址空间、较高的安全性和更好的性能等优势。
以下是对IPv6基本原理的概述：2.1 ipv4与ipv6对比:在IPv4中，IP地址采用32位二进制表示，总共有约42亿个可分配的地址，然而随着互联网迅速发展，这些地址已经逐渐不够使用。
为了解决这个问题，IPv6采用128位二进制来表示IP地址，这意味着可分配的地址数量将大大增加。
2.2 ipv6的地址分配方式:IPv6采用了更加灵活和高效的地址分配方式。
它引入了自动配置机制（如无状态自动配置和有状态自动配置），使得设备可以根据网络条件自主创建和配置IPv6地址。
数字卫星电视节目的加密与解密技术“加密”技术对发送的电视信号进行特定的加扰处理，在接收端必须接人解码器，还要在按时付费后才能在有效期内正常收看。
无论是国内或是国外的加密卫星节目，都必须采用专用的解密器才能接收，目前国内外采用的卫星电视加密系统有若干种，可以对图像和伴音信号分别进行加密处理。
1、卫星播出系统的四种常用加密方式(I）法国电讯加密方式（Viacess）：这种加密方式最为常见，主要播出系统代表有76.50E亚太211的太平洋直播和华人直播系统。
（2）爱迪德加密方式（Irdeto）;110.50E鑫诺1号上传送的CCTV和部分省台共30多套节目的CBTV,78.50E泰星1号的UBC播出系统、1080E印尼电信1号的直播系统均采用该加密方式。
(3)南瓜加密方式（Nagravison）：主要以1460E马步海2号的菲律宾梦幻（DREAM BROADCASTINGSYSTEM）节目为主，53套节目中大部分为英文节目，华语节目有卫视电影台和无码节目一套。
另外，880E 星上的香港LBC系统也采用此方式加密。
(4）恩迪斯加密方式（Nds）：105.50E亚洲3S的凤凰电影一组，1160E 的KOREASAT-3（韩国无穷花3号）SKYLife直播系统选用此加密方式，此加密方式较稳定，但解码器昂贵，一般为电视台专用。
另外105.50E的ZEE TV采用的Sena加密方式。
还有Conax,SkyCrypt 等加密方式。
2、视音频信号加密的几种技术方法（1）视频反相：就是将正常视频信号反相，用普通卫星接收机接收时，电视机显示的图像倒置，无法正常收看。
但这种加密方式保密性相当差，只要加一级简单的视频反相器就能够收看，特别是现在大部分卫星接收机采用了高本振和低本振变频技术，因而卫星接收机必须设置视频极性开关。
收看时只需拨动极性开关就可方便地切换视频信号的极性。
(2)正弦波同步转移：该技术的基本原理是加一个频率等于行频或行频倍频的正弦波到视频信号中，使视频信号的同步脉冲受到干扰，某些同步脉冲的幅度变小，使电视机显示的图像无法被同步锁定，造成电视图像翻滚或撕裂。
数字电视调制解调器工作原理数字电视调制解调器（Digital TV Modem）是一种用于传输数字电视信号的设备，它通过调制和解调技术将数字信号转换为模拟信号，以便在电视机上得到高质量的图像和声音。
本文将详细介绍数字电视调制解调器的工作原理。
一、数字电视信号的产生数字电视信号是通过对原始音视频信号进行数字化处理而获得的。
在传输前，原始音视频信号会被采样、量化和编码。
采样是指对连续的模拟信号进行离散化处理，将其转换为数字信号。
量化是指采样后将模拟幅度值转换为一系列离散的数字化幅度值。
编码则是通过采用压缩算法，对量化后的信号进行编码，以便在传输过程中减少数据量，提高传输效率。
二、数字电视信号的调制在数字电视调制解调器中，调制是指将数字信号转换为模拟信号的过程。
调制的目的是将数字信号从原始的低频带转移到载波信号上，以便在传输过程中抵抗干扰。
数字电视信号的调制可以采用多种调制方式，例如正交振幅调制（QAM）、相位调制（PM）和频率调制（FM）。
其中，最常用的是正交振幅调制。
正交振幅调制通过改变信号的振幅和相位，将数字信号编码到两个正交振幅分量上，然后将这两个分量调制到载波信号上。
三、数字电视信号的解调数字电视信号的解调是指将模拟信号转换为数字信号的过程。
解调的目的是还原出原始的数字信号，以便在电视机上进行解码、解压缩和播放。
数字电视信号的解调过程与调制过程相反，主要包括载波信号的识别、信号的解调和解调信号的恢复。
首先，解调器需要识别出接收到的信号中的载波信号。
然后，通过对接收到的模拟信号进行解调，将其转换为数字信号。
最后，对数字信号进行处理和恢复，还原出原始的音视频信号。
四、数字电视调制解调器的功能数字电视调制解调器不仅仅只负责调制和解调信号，还具备其他的功能，以确保数字电视信号的传输质量和播放效果。
以下是数字电视调制解调器常见的功能：1. 错误校验和纠正：数字电视信号在传输过程中容易受到干扰和噪声的影响，因此调制解调器需要对接收到的信号进行错误校验和纠正，以确保传输的准确性和可靠性。
有线电视数字电视机顶盒破解方法随着数字电视的普及，模拟电视信号将停顿播放，对一家几台电视机来说，迫切希望用一台机顶盒带多台电视机的愿望，这里介绍一些电子刊物讨论方法，共大家参考：一、破解思路有线电视加密的原理是这样的：电视台把接改来的电视信号先输入数字加密设备，把电视信号通过算法加密后向外输出终端的解密设备〔机顶盒子〕解密后输出普通的射频信号，再送到我们的终端接收设备，由电视放出画面。
因电视只能是接收普通的射频信号〔模拟信号〕，所以只能解密后再输入电视，由电视放出画面。
有线电视加密法有多种，这里的是使用“加扰法〞。
在加密到解密这段线路，要想非法接入偷接电视信号，成功的可能性几乎是10000000分之一。
但经解密器〔机顶盒〕解密后的信号任何可以常接收电视信号的电视机都能播放〔即通用性，也可说是共用性〕，这就是破解的切入点〔破解软件也需要切入点〕。
既然这样，但为什么一个机顶盒只能接一台电视机用呢.我也试验过，当通简单的方法接上两台电视机的时候，什么画面也没有了〔因机顶盒有智能的识别功能〕。
问题就在这里，也是我要教会大家的精要所在。
至于如何利用这个“切入点〞进展我们的“小人〞行为呢.我们通过什么手段来欺骗机顶盒，让他以为是一台电视机呢.〔就如破解软件的时候，我们有时也要采用欺骗的方法来进展破解〕。
我将会在下一点“破解原理〞中向大家说明。
二、破解原理：装在我们家里的那个盒子的工作原理：经加密的信号经输入端子输入，由其部有关电路解除干扰信号〔加扰法加密〕，再经输出端子输出正常的信号。
其解密电路是否工作要有一个外部条件，就是电视的高频头反响回来的信号。
如果没有这个信号反响回机顶盒，则其解扰电路不工作，照样输出未解密的信号，因而不能正常收看。
其解密的频段分做假设干段解密，如电视正在接收3频道，则电视的高频头就反响3频道的谐振频率给机顶盒，机顶盒就能输出1——5频道的正常信号，如此类推。
因此可用以下两种方法进展破解：1、把机顶盒放在其中一台电视机〔下称电视1〕高频头附近，让其可以正常收看，再用分支器从输出端分支出信号到另外的电视机。
数字电视加密技术工作原理（EMM ECM)(2009-10-18 17:32:45)标签：密钥ca序列发生器加密算法公钥ecm emm杂谈ECM以及EMM摘要：详细信论述了CA条件接受系统的原理以及关键技术，并针对实际情况给出了在数字电视系统中条件接收的实现方法。
关键词：条件接收、数字电视、控制字、程序映射表（PMT）、条件访问表（CAT）、授权控制信息（ECM）、授权管理信息（EMM）随着数字视频广播（DVB）的发展，观众会面对越来越多的数字电视节目的选择。
而广播业者由于投资成本的增加，则要求对用户收取一定的收视费用。
条件接受系统（Conditional Access System）就是为了满足对某些广播服务实施接入控制的系统。
它的主要功能就是确保只有支付了或者即将支付费用的用户才能收看所选择的电视节目。
1 CA系统的关键技术在条件接受系统中，有两项最为关键的技术：一是传输加扰和解扰（Scrambling,Descrambling）的方法。
加解扰技术被用来的发送端CA系统的控制下改变或控制被传送的服务（节目）的某些特征，使未被授权的用户无法获取该服务提供的利益；二是控制解扰，在发送端提供一个加密信息，使被授权的用户端解扰器能以此来对数据解密。
该信息受CA系统控制，并以加密形式配置在传输流信息中以防止非授权用户直接利用该信息进行解扰。
不同的CA系统管理和传送该信息的方法有很大不同。
加扰的通常做法是在发送端使用加扰序列对视频、音频或者数据码流进行扰动，将数据打乱。
加扰序列由伪随机序列发生器产生，在初始条件已知的情况下，可以推测出伪随机序列发生器产生的加扰序列。
伪随机序列发生器的初始条件受控于控制字（Control Word）。
在接收端也有一个同样的伪随机序列发生器，如果将控制字CW发送给这个伪随机序列发生器，那么就可以获得解扰序列，然后再用解扰序列恢复原始信号。
所以说节目有条件接收的核心是控制字CW的传输。
为了实现保密，必须将控制字进行加密处理后传输。
接收端在得到授权后，才能应用解密程序重新生成这个控制字。
2控制字CW的加密机制因为CW是随加扰信息一起通过公用网传输，任何人都可以读取研究它，一旦CW被读取破解，那么整个系统就瘫痪了，所以对CW本身要用一个加密密钥通过加密算法对它进行加密保护。
在具体应用中，这个密钥可以按照网络经营商要求经常加以改变，通常由服务商提供，用来控制其提供的服务，所以把它称为业务密钥（Service Key）。
SK的使用一般与用户付费条件有关。
CW虽已由SK加密，但这个密如果仍可以让任何人读取，那就意味着特定服务的定购者和非定购者将享有同等权利，网络运算商还是难以控制到特定的用户，安全性仍然存在问题，必须对SK进行再加密保护。
这个加密过程完全按照各个用户特征来进行，因为这个数列（密钥）是由个人特征确定的，常常称为个人分配密钥（PDK）。
PDK一般由CA系统设备自动产生并严格控制，在终端设备处该序列数一般由网络运营商通过CA系统提供的专用设备烧入解扰器的PROM中，不能再读出。
为了能提供不同级别、不同类型的服务，一套CA系统往往为每个用户分配好几个PDK，来满足丰富的业务需求。
在已实际运营的多套CA系统（主要在欧美）中，运营商对终端用户的加密授权方式有很多种，如人工授权、磁卡授权、IC卡授权、智能卡授权（用IC构成有分析判断能力的卡）、中心集中寻址授权（由控制中心直接寻址授权，不用插卡授权）、智能卡和中心授权共用的授权方式等。
智能卡授权方式是目前机顶盒市场的主流，也被我国广电总局确定为我国入网设备的标准配件。
在所设计的CA条件接收系统中，也使用这种智能卡（Smart Card）的授权方式。
（注：智能卡的结构包括协处理器、ROM和EEPROM。
）3 MPEG-2数字电视系统中条件接收的实现在采用MPEG-2标准的数字电视系统中，与节目流有条件接收系统相关的两个数据流是：授权控制信息(Entitle Control Message)和授权管理信息（Entitle Manage Message）。
由SK加密算是后的CW在ECM中传送，ECM中还包括节目来源、时间、内容分类和节目价格等信息。
对CW加密的SK在EMM中传送，SK 在传送前要经过用户个人分配密钥（Personal Distribute Key）的加密处理，EMM中还包含地址、用户授权信息。
在传送流（Transport Stream）中，程序特殊信息（PSI）被分为四类：程序关联表（PAT），程序映射表（PMT），网络信息表（NIT）以及条件访问表（CAT）。
其中，PMT和CAT与条件接受密切相关。
为了更加地说明问题，首先介绍一下条件访问描述子（CA descriptor），如表1所示。
如果任一原始流被加密，含有此原始流的程序中必须有CA描述子。
如果任何宽系统条件访问管理信息（如EMM）和原始特殊流信息（如ECM）存在于传送流中，在相应的映射分段中必须有CA描述子。
表1条件访问描述子语法位数缩写CA_descriptor( ) {Descriptor_tagDescriptor_length CA_system_IDReservedCA_PIDfor (i=0;i<N;i++) { Private_data_byte }}88163138UimsbfUimsbfuimsbfBslbfUimsbfUimsbf（注：条件访问描述子中的Descriprot_tag值为9.通过这个标志位可以将条件访问描述子与其他的描述子区别开来，如视频流描述子、音频流描述子等。
另外，条件描述子中的CA_System_ID 用来表示适用于相关ECM和EMM流的CA系统类型。
DVB Project 成立了专门的组织负责向不同的解码器生产商分配CA_System_ID值。
这样的话，同时一套数字码流可以将不同CA 系统的密钥传送给不同的机顶盒用户群。
）当CA描述子出现在PMT表中时，CA_PID指向含有和ECM信息相关的程序分组。
当CA描述子出现在CAT表中时，CA_PID指向含有和EMM信息相关的程序分组。
PMT和CAT表的语法结构如表2、表3所示。
由此可以清楚地知道，解码器的解密机制是：当智能卡插入机顶盒（Set-Top Box）时，解码器将从中读取CA_System_ID,并找到在CAT表（PID号为0X01）内的CA描述子中，对应该CA_System_ID 的CA_PID（即EMM码流的PID）号。
EMM码流中包含了经过用户个人分配密钥PDK加密处理的用户密钥SK。
个人分配密钥PDK固化的智能卡中，并以加密形式存储，用户需提供口令方能解密使用。
而后，智能卡将解密出业务密钥SK。
完成以上步骤后，解码器再找到在PMT表中的CA描述子，并找出对应的ECM码流的PID号。
ECM码流中包含了由业务密钥SK加密处理后的控制字CW信息。
用得到的业务密钥SK对ECM解密就可以得到控制字CW。
将控制字填入解码芯片的相应寄存器中，就可以对码流数据进行解扰，恢复出原始信号。
表2传送流程序映射表（PMT）分段语法位数缩写TS_program_map_section( ){table_idsection_syntax_indicator '0'Reservedsection_lengthprogram_numberReservedversion_numbercurrent_next_indicator811212162518UimsbfBslbfBslbfBslbfUimsbfUimsbfBslbfUimsbfBslbfUimsbfUimsbfsection_numberlast_section_number ReservedPCR_PIDReservedprogram_info_length for(i=0;i<N;i++) {descriptor()}for(i=0;i<N1;i++) {stream_typeReservedElementary_PIDReservedES_info_lengthfor(i=0;i<N2;i++) { Descriptor()}}CRC_32}8313412831341232BslbfUimsbfBslbfUimsbfUimsbfBslbfUimsbfBslbfUimsbfRpchof表3条件访问（CAT）分段语法位数缩写CA_section() {table_idsection_syntax_indicator '0'Reservedsection_lengthReservedversion_numbercurrent_next_indicator section_numberlast_section_number811212185188UimsbfBslbfBslbfBslbfUimsbfBslbfUimsbfBslbfUimsbfUimsbffor (i=0;i<N;i++) {Descriptor()}CRC_32}32 Rpchof（注：PMT表的table_id值总为0X02;CAT表中的table_id值总为0X01.另外，在传送流TS的头字段中，PMT表的PID号由PAT 表中的相应分段给出；而CAT表的PID号总是为0X01。
）4 ECM以及EMM为了更详细地说明问题，给出ECM以及EMM码流的语法结构，如表4.其中，Table_id的分配情况如表5.表4 CA信息（ECM，EMM）分段语法位数缩写CA_message_section() {Table_idSection_syntax_indicator DVB_reservedReservedCA_section_lengthfor (i=0;i<N;i++) {CA_data_byte}}8112128UimsbfBslbfBslbfBslbfUimsbfBslbf（注：Section_syntax_indicator:始终为'0’DVB_reserved:为DVB将来的应用保留）表5 Table_id分配情况Table_id值描述0x800x810x82～0x8F CA_message_section,ECM CA_message_section,ECM CA_message_section,CA System Private5加扰MPEG-2数据码流的加扰可以分为两层：一是PES层的加扰，一是TS层的加扰。
由于设计的条件接收系统的前端是在TS节目流复用器上实现的，所以选择TS层的加扰。
TS层的加扰只针对TS数据码流的有效负载（payload），而TS码流中的PSI信息，包括PAT、PMT、NIT、CAT以及私有分段（包括ECM、EMM）都不应该被加扰。
