【文章內(nèi)容簡介】 對授權(quán)控制信息 ECM進行加密處理，其中 ECM信息中包含了對業(yè)務(wù)的訪問準則信息以及用于解擾的信息。 解密操作在接收機端進行。通常為了安全性，解密操作和接收機分離，在一個可分離的模塊中進行，如智能卡，以利于增強系統(tǒng)的保密性。 加擾 /解擾系統(tǒng) 加擾是為了保證傳輸安全而對業(yè)務(wù)碼流進行特殊處理。 通常在廣播前端的條件接收系統(tǒng)控制下改變或控制被傳送業(yè)務(wù)碼流的某些特性 ，使得數(shù)字電視前端系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計 16 未經(jīng)授權(quán)的接收者不能得到正確的業(yè)務(wù)碼流。 解擾是加擾的逆過程，在用戶接收端的解擾器中完成。 授權(quán)管理信息 EMM 授權(quán)管理信息（ EMM）：一種專有的條件接收信息，指定了用戶或用戶組對業(yè)務(wù)或事件的授權(quán)等級。 授權(quán)管理信息發(fā)生器（ EMMG） ：產(chǎn)生授權(quán)管理信息的部件，并按照合適的時間間隔重發(fā)。 在前端， EMM 發(fā)生器從用戶管理系統(tǒng)取得授權(quán)信息（用戶標識號、智能卡號、用戶授權(quán)信息等）和密鑰，編碼后形成 EMM 數(shù)據(jù)包，加密送到復(fù)用器中傳送。在接收端， EMM 也用于控制解擾。 授權(quán)控制信息（ ECM） 授權(quán)控制信息是一種專有的條件接收信息，包含有經(jīng)安全加密的控制信息和授權(quán)信息。授權(quán)控制信息發(fā)生器（ ECMG）是產(chǎn)生授權(quán)控制信息的部件。 ECM 傳送加密后的密鑰和節(jié)目標識、收視條件、加擾算法、提供商等。 ECM 是在前端形成的。把控制字發(fā)生器產(chǎn)生的加擾控制字，按一定的數(shù)據(jù)編碼格式加密、打包，送到復(fù)用器中傳送。在接收端， ECM 用來控制解擾。 加擾 加擾是指在前端系統(tǒng)的控制字 CW的控制下，連續(xù)不斷的對被傳送的全部內(nèi)容（視、音頻流和數(shù)據(jù)流）進行擾亂，使不用恰當?shù)慕獯a器和密鑰就不能收到正確的信號。 加擾的方 法是由偽隨機碼發(fā)生器產(chǎn)生的偽隨機序列與原始的傳輸流進行 XOR運算，改變被傳輸信息的特征，使信號變?yōu)椴豢深A(yù)測的數(shù)據(jù)流。 控制字 CW 控制字 CW是指用于解碼器中的電子密鑰。 解擾的關(guān)鍵是必須掌握偽隨機序列發(fā)生器的初始條件，初始條件受控于控制字 CW，有了 CW 就可以恢復(fù)加擾時使用的偽隨機序列，可以實現(xiàn)對信號的解擾。 CW是 CA 的關(guān)鍵，必須可靠的傳輸。 CW由前端加密后經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳送到用戶機頂盒的智能卡上，經(jīng)解密后產(chǎn)生密鑰。 為了防止被破譯， CW要不斷改變，一般每隔 5—20秒改變一次。 同密 同密是一種加 擾方式。該方式通過同一種加擾算法和控制字使多個條件接收系統(tǒng)一同工作。 這種方式便于多級運營管理，為多級運營商選擇 CA 系統(tǒng)提供靈活性（不必大家都使用同一 CA 系統(tǒng)）。而每臺機頂盒也只須選用一種 CA 系統(tǒng)，不必裝多個 CA系統(tǒng)。這樣便數(shù)字電視前端系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計 17 于不同的 CA 開發(fā)商在同一網(wǎng)絡(luò)中公平競爭。 多密 多密也是一種加擾方式，也稱公共接口 CI 方式。是針對接收端機頂盒而言的。 在多密方式下，每臺機頂盒通過公共接口 CI 對不同的 CAS 解密。即用同一臺機頂盒接收不同 CA系統(tǒng)的加密節(jié)目。 當 CA 更換時，僅需更換 CA 模塊，不必換 盒。從而實現(xiàn)機卡分離。機頂盒是通用的，卡是由不同運用商管理的。 用戶個人分配密鑰 PDK 用戶個人分配密鑰 PDK是一個數(shù)列，是機頂盒的唯一地址碼。由 CA系統(tǒng)自動生成并嚴格控制，存放在用戶智能卡中。在用戶端，智能卡通過 PDK 對 EMM和 ECM 解密，取出CW，實現(xiàn)對加擾傳輸流的解擾。 DVBCA原理 DVBCA原理框圖如下： 圖 31 DVBCA原理框圖 發(fā)送端 首先由控制字發(fā)生器產(chǎn)生加擾控制字（ CW），提供給加擾器和加密器 A。加擾器根據(jù)提供的控制字（ CW），對來自復(fù)用器的 TS流進行加擾運算。加擾器的輸出結(jié)果就是經(jīng)過加擾打亂了的 TS流，控制字就是加擾所用的密鑰。加密器 A接收到控制字（ CW）之后，根據(jù)用戶授權(quán)系統(tǒng)提供的業(yè)務(wù)密鑰對控制字進行加密運算。加密器 A的輸出結(jié)果就是加了密的控制字，稱為授權(quán)控制信息（ ECM）。 業(yè)務(wù)密鑰在送給加密器 A的同時，也送給了加密器 B。它能夠自己產(chǎn)生密鑰，并且能夠?qū)κ跈?quán)系統(tǒng)提供的業(yè)務(wù)密鑰進行加密。加密器 B的輸出結(jié)果就是加了密的業(yè)務(wù)密鑰，稱為數(shù)字電視前端系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計 18 授權(quán)管理信息（ EMM）。 上面所產(chǎn)生的 ECM和 EMM信息都送往 MPEG2復(fù)用器，與其他的 TS流一起進行打包，形成 TS流再輸出。 2 接收端 解調(diào)后的加擾數(shù)據(jù)流經(jīng)過解擾器解擾，然后送往解復(fù)用器，解復(fù)用器根據(jù) TS流的包結(jié)構(gòu)，提取出 ECM和 EMM控制信息。提取出來的 ECM和 EMM信息分別被送往智能卡的解密器 A和解密器 B，然后恢復(fù)出加擾控制字（ CW），把 CW送往解擾器。 恢復(fù)控制字的過程非常短暫，一旦恢復(fù)出正確的控制字后，解擾器便能正常解擾，把加擾 TS流變成正常的 TS流 DVBCA的應(yīng)用模式 基本功能 條件接收（ CA）系統(tǒng)是指用來控制用戶對廣播電視節(jié)目或服務(wù)進行接收的系統(tǒng)，即用戶只能收看經(jīng)過授權(quán)的廣播電視節(jié) 目或服務(wù)；它是實現(xiàn)個性化服務(wù)的關(guān)鍵，其基本目的是在數(shù)字電視系統(tǒng)中對用戶進行授權(quán)控制及授權(quán)管理，從而實現(xiàn)有償服務(wù)。 CA系統(tǒng)所需要的基本功能如下： 1)實現(xiàn)產(chǎn)品級的授權(quán)； 2)節(jié)目播出控制（條件禁播和條件準播）； 3) 分級授權(quán)； 4)支持IPPV ； 5)支持回傳處理； 6)支持 OSD； 7)支持 Email； 8)支持同密標準； 9)具有良好的防（反）盜版措施 。 3 節(jié)目平臺與服務(wù)平臺的 CA系統(tǒng)基本架構(gòu) 節(jié)目平臺的加擾節(jié)目碼流傳送到服務(wù)平臺后，可采用解密和不解密兩種模式向最終用戶傳輸。 解密模式中，節(jié)目平臺的節(jié)目碼流傳 送到服務(wù)平臺后被解擾，還原為非加擾的節(jié)目碼流，再被本地 CA系統(tǒng)加密后，傳送到用戶。 解密模式的條件接收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示： 數(shù)字電視前端系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計 19 圖 32 解密模式的條件接收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 不解密模式中，當節(jié)目平臺和服務(wù)平臺采用相同的 CA系統(tǒng)時，節(jié)目平臺的節(jié)目碼流傳送到服務(wù)平臺后不解擾，直接傳送到用戶。 不解密模式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖 33 不 解密模式的條件接收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 解密模式 單一 CA系統(tǒng)模式 CA系統(tǒng)中， EIS（事件信息調(diào)度器）、 ECMG、 EMMG等幾個主要組成部分是必需的，它們與加擾器共同實現(xiàn) 對節(jié)目的加擾。 加擾器可以嵌在復(fù)用器中，成為復(fù)用器的一個部件；也可以在復(fù)用器之外，成為獨立加擾器。 2 同密 CA系統(tǒng)模式 同密的目的是為了使兩家或兩家以上的 CA系統(tǒng)同時對同一數(shù)字電視節(jié)目進行加擾。 在同密的 CA系統(tǒng)中，存在兩種或兩種以上的 ECMG和 EMMG，分別生成各自的 ECM和 EMM信息。 同密 CA系統(tǒng)模型如下圖所示。 不解密模式 基于密鑰的 CA系統(tǒng)的不解密模式 用戶將收視節(jié)目平臺節(jié)目的申請送交給服務(wù)平臺的 SMS，服務(wù)平臺 SMS將該申請信息提交到節(jié)目平臺的 SMS，節(jié)目平臺 SMS通過節(jié)目平 臺的 CA系統(tǒng)發(fā)出該用戶的收視授權(quán)。 服務(wù)平臺收到節(jié)目平臺的加擾節(jié)目碼流后，無改變地轉(zhuǎn)播到用戶。 用戶終端中采用分區(qū)的智能卡，節(jié)目平臺 CA系統(tǒng)的密鑰和服務(wù)平臺 CA系統(tǒng)的密鑰分數(shù)字電視前端系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計 20 別被植入到不同的智能卡分區(qū)中，用戶終端根據(jù)加擾節(jié)目碼流中的 CA系統(tǒng)標識決定采用哪個密鑰進行解擾。 節(jié)目加擾和用戶授權(quán)的實現(xiàn)方式如下： 1）在節(jié)目平臺 SMS與服務(wù)平臺 SMS之間建立專線聯(lián)接，服務(wù)平臺 SMS將本地用戶收看節(jié)目平臺節(jié)目的申請信息發(fā)送到節(jié)目平臺 SMS中； 2）節(jié)目平臺的 CA系統(tǒng)根據(jù)節(jié)目平臺 SMS的指令控制對節(jié)目平臺節(jié)目 TS流的加擾，并生成與節(jié)目加擾有關(guān)的 ECM和與用戶收視節(jié)目平臺節(jié)目有關(guān)的 EMM，與節(jié)目平臺節(jié)目 TS流一起傳送到服務(wù)平臺。 3）服務(wù)平臺的 CA系統(tǒng)根據(jù)服務(wù)平臺 SMS的指令控制對本地插入的節(jié)目 TS流的加擾，并生成與節(jié)目加擾有關(guān)的 ECM和與用戶收視本地插入的節(jié)目有關(guān)的 EMM，插入到節(jié)目 TS碼流中。 3 基于算法的 CA系統(tǒng)的不解密模式 用戶將收視節(jié)目平臺節(jié)目的申請送交給服務(wù)平臺的 SMS，服務(wù)平臺 SMS將該申請信息提交到節(jié)目平臺的 SMS，節(jié)目平臺 SMS通過服務(wù)平臺的 CA系統(tǒng)發(fā)出該用戶的收視授權(quán)。 服務(wù)平臺收到節(jié)目平臺的加擾 節(jié)目碼流，插入用戶的收視授權(quán)后，轉(zhuǎn)播到用戶。用戶終端中采用分區(qū)的智能卡，節(jié)目平臺 CA系統(tǒng)的算法和服務(wù)平臺 CA系統(tǒng)的算法分別被植入到不同的智能卡分區(qū)中，用戶終端根據(jù)加擾節(jié)目碼流中的 CA系統(tǒng)標識決定采用哪個算法進行解擾。 節(jié)目加擾和用戶授權(quán)的實現(xiàn)方式如下： 1）在節(jié)目平臺 SMS與服務(wù)平臺 SMS之間建立專線聯(lián)接，服務(wù)平臺 SMS將本地用戶收看節(jié)目平臺節(jié)目的申請信息發(fā)送到節(jié)目平臺 SMS中； 2）節(jié)目平臺的 CA系統(tǒng)根據(jù)節(jié)目平臺 SMS的指令控制對節(jié)目平臺節(jié)目 TS流的加擾，并生成與節(jié)目加擾有關(guān)的 ECM； 3）在節(jié)目 平臺 SMS與服務(wù)平臺 CA系統(tǒng)之間建立專線聯(lián)接，服務(wù)平臺的 CA系統(tǒng)根據(jù)節(jié)目平臺 SMS的指令生成與用戶收視節(jié)目平臺節(jié)目有關(guān)的 EMM，插入到接收的節(jié)目平臺節(jié)目碼流中； 4）服務(wù)平臺的 CA系統(tǒng)根據(jù)服務(wù)平臺 SMS的指令控制對本地插入的節(jié)目 TS流的加擾，并生成與節(jié)目加擾有關(guān)的 ECM和與用戶收視本地節(jié)目有關(guān)的 EMM，插入到本地節(jié)目 TS碼流中。 數(shù)字電視前端系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計 21 總 結(jié) 畢業(yè)設(shè)計進行有一段時間了，其實只要我們放在心上，就沒有想象的那么難。此次我們的設(shè)計也接近尾聲。通過這次畢業(yè)設(shè)計我發(fā)現(xiàn)自己所掌握的理論知識還不夠達到短時間內(nèi)獨自完成 設(shè)計的能力要求，實踐動手和查找資料的能力也缺乏。 我們生活在 21世紀，一個高速發(fā)展的時代，充滿著機遇，同時也充滿著競爭與挑戰(zhàn)，要想在這個布滿精英時代的競爭與挑戰(zhàn)中爭得一席之地就要把自己變成精英，首先就應(yīng)該要學(xué)會用知識和能力來武裝自己。在武裝方面我還真的做的不夠或者說是我還沒有武裝好自己，畢業(yè)設(shè)計實際就暴露出了我平時學(xué)習(xí)中的不足。在動手設(shè)計之前我就已經(jīng)著手準備相關(guān)資料，凡是估計能在設(shè)計中用得著的我都找來閱讀過，了解了全自動洗衣機的工作原理后才開始動手設(shè)計。先是開題報告，剛開始還覺得蠻容易，填好那幾欄空白就行， 可填真到動手后就知道我開始的想法太單純了。光大概了解全自動洗衣機的原理是不夠填寫完開題報告的，還必須得對整個設(shè)計過程有徹底的理解，在大腦中有個具體的設(shè)計思路與方法。開題報告的填寫讓我連一個設(shè)計前的開題報告都要在老師的指導(dǎo)下一改再改。有時不得不自我反省，同時，我也得出了這樣一條結(jié)論：光是學(xué)習(xí)和思考書本和課堂上所學(xué)的知識是遠遠不夠應(yīng)對以后的工作的，要有一個預(yù)見能力，即為以后考慮能力，也為以后把學(xué)習(xí)、思考和具體的實踐結(jié)合起來用于實踐，這樣才能把知識和本領(lǐng)掌握牢固，也只有這樣才能真正達到學(xué)以致用的目的。 雖然這次設(shè) 計實踐暴露了我平時學(xué)習(xí)中不足的地方，讓我對自己的能力有了一個較初步的認識，所謂發(fā)現(xiàn)問題才能解決問題，才能自我提高。同時也學(xué)到了從書本上學(xué)不到的東西。除了新知識和經(jīng)驗外，首先就是細心和認真的態(tài)度，其實無論做事還是做人都離不開他們。細心與認真是做好每一件事情的必要條件，只要細心認真地做事才能保證前面所做的事情是對的是正確的，下面的方案才有可能順利進行。其次，要大膽，要敢于去想敢于去做，不要害怕自己會做錯什么， “失敗不是成功之母 ”嗎！沒有錯誤就不會知道自己所做的是否是對。 在設(shè)計的過程中，我遇到平時課堂學(xué)習(xí)中碰不 到的困難和挑戰(zhàn)，克服這些困難的過程就是我解決實際問題的能力和心理素質(zhì)逐步提高的過程，其次是和同伴不斷團結(jié)合作的能力。完成設(shè)計后，我也回顧了自己這兩年的學(xué)習(xí)和生活，在加強理論知識學(xué)習(xí)的同時，我也沒有放松過對自己動手能力的培養(yǎng)，每次上試驗課我都堅持動手、動腦，直到把每個試驗做好為止，近兩年的時間下來動手能力也有了加強。通過不斷地自我學(xué)習(xí)、向他人學(xué)習(xí)以及對現(xiàn)實社會現(xiàn)象觀察與思考，是自己保持一種積極上進地思想態(tài)度，同時也養(yǎng)成了一種勤于觀察和思考的生活態(tài)度。在與師長、同學(xué)相處方面，抱著尊重、虛心學(xué)習(xí)、友善熱情、真誠的 態(tài)度。珍視友情與人間真情，對各種社會現(xiàn)象有一個青年大學(xué)生應(yīng)有的憎與愛，理解與體諒。與同學(xué)關(guān)系融洽，并為使自己能與他人成為朋友而做各種努力。 我深知自己存在諸多不足。目前，我最大的劣勢就是缺乏學(xué)校試驗室以外的動手能力，也正因為如此，使我有了奮斗的方向。雖然有時我會對自己缺乏信心，在處理問題時，往數(shù)字電視前端系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計 22 往過于謹慎、保守，不敢輕易、大膽地嘗試新方法。但我同時也相信，這種現(xiàn)象會隨著我在今后的不斷深化學(xué)習(xí)和實踐中逐步并得到提高。另外，可以肯定的是，我自身一定還存在著其它的我尚未意識到的不足。我真誠地希望，在今后的學(xué)習(xí)、工作 和生活中，同學(xué)和老師能指出我暴露出來的缺陷，我一定湖虛心接受，努力學(xué)習(xí)及時改正；同時，我會在以后的時間中不斷充實、改造和提高自己，努力進取、專研業(yè)務(wù)，早日實現(xiàn)自我價值，早日為國家的建設(shè)貢獻自己的一份力量。 數(shù)字電視前端系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計 23 參考文獻 [1] 朱吉 .數(shù)字電視數(shù)據(jù)廣播中對象輪播的研究與分析軟件的開發(fā)