【文章內(nèi)容簡介】 rk Information table PMT1 PMT2 PMT3 PMT4 PAT CAT NIT 但是光能看電視可還不夠，數(shù)字電視不僅僅讓觀眾看電視，還應(yīng)該是一個(gè)業(yè)務(wù)平臺(tái)，可以提供給用戶更豐富的服務(wù)，因此在MPEG2的基礎(chǔ)上， DVB中增加了一些信息 服務(wù)描述 1 DVB中擴(kuò)展了Program節(jié)目的概念，稱為服務(wù) Service，服務(wù)不僅僅包含原來的數(shù)字電視服務(wù)，還可以包含附加業(yè)務(wù)，雖然目前來說附加業(yè)務(wù)的應(yīng)用也不多，但至少為將來提供了一個(gè)比較完善的框架。 既然是叫服務(wù)了，就要有對(duì)每個(gè)服務(wù)的描述，比如服務(wù)名稱，服務(wù)提供商，服務(wù)類型，服務(wù)狀態(tài)等等。用戶能看到最直接的服務(wù)信息就是服務(wù)名稱了，也就是節(jié)目名稱，比如“中央一臺(tái)” 服務(wù)描述 2 服務(wù)描述 3 服務(wù)描述 4 剛才說的 Bouquet還沒有地方來表示呢，于是需要一個(gè) Bouquet的整體描述。 業(yè)務(wù)群 然后就是 EPG了，EPG的信息量比較大，需要單獨(dú)放在一個(gè)地方。 有了 EPG也就得有個(gè)終端的時(shí)間和頭端同步的方法，找個(gè)地方放時(shí)間和日期 時(shí)間信息 EPG信息 看看這些信息分別是什么表吧 … : SDT:服務(wù)描述表 Service Descriptor Table BAT:業(yè)務(wù)群關(guān)聯(lián)表 Bouquet Association Table EIT:事件信息表 Event Information Table TDT:時(shí)間日期表 Time and Data Table TOT:時(shí)間偏移表 Time Offset Table EIT TDT/TOTBAT SDT 先來看看這個(gè) PSI/SI表的講解動(dòng)畫： STB如何找到節(jié)目（一） 看完上頁的講解動(dòng)畫，您是不是覺得有好些表都不知道是干什么的，很困惑？ 可以這么理解，在 MPEG2協(xié)議中，采用了一種 索引的思路來進(jìn)行節(jié)目的尋找。 具體是這樣的： 步驟一：您應(yīng)該還記得， 0x0000代表了 PAT表，對(duì)吧？ 這就意味著解碼端（機(jī)頂盒）可以 憑著直接檢查 TS 包頭的 PID，就找到 PAT表 。 步驟二： PAT表之所以叫做節(jié)目關(guān)聯(lián)表，就是因?yàn)樗赋隽?當(dāng)前這個(gè) TS流中包含的各個(gè)節(jié)目其各自所對(duì)應(yīng)的 PMT表的 PID，即它 提供了進(jìn)一步找到節(jié)目的 “ 繩頭 ” 。 STB如何找到節(jié)目（二） 步驟三：既然我們能知道某個(gè)節(jié)目它的 PMT表所在的 TS包 的 PID了，那我們就能通過檢索 PID的方式， 把這個(gè) PMT表找出來 。 步驟四： PMT表叫做節(jié)目映像表，它 指出了 它所描述的節(jié)目 其所對(duì)應(yīng)的 視頻流、音頻流、 PCR（時(shí)間參考信息） 的 PID，即它 提供了找到各個(gè)組件的 “ 繩頭 ” 。 步驟五：我們以視頻為例，既然有了視頻所在 TS包的 PID， 那就在當(dāng)前 TS流中 過濾出 PID等于這個(gè) PID值的包 ， 這些過濾出來的包依序排列，就可以 從中還原出視頻 流 了。 當(dāng)然，這個(gè)還原并不是這么簡單的一排列就 OK了，還記得前面 那個(gè)講打包的圖嗎？機(jī)頂盒需要從這些包中先還原出視頻打包 基本流 VPES，然后再將多個(gè) VPES還原出視頻基本流 VES。 STB如何找到節(jié)目（三） 步驟六：按照上述的方法，我們就可以分別地得到 一個(gè)節(jié)目 的各個(gè)組件 。有了視頻基本流、音頻基本流、參考時(shí) 鐘，機(jī)頂盒就能夠 對(duì)節(jié)目進(jìn)行解碼，輸出顯示在電視 畫面上 了。 STB如何找到節(jié)目（四） 由于 EIT中包含了時(shí)間信息，而用戶的機(jī)頂盒上的時(shí)間又未必準(zhǔn)確，因此就 需要另外兩個(gè)表： TDT和 TOT來配合 。 TDT描述了當(dāng)前的日期及一個(gè)通用時(shí)間，而 TOT描述了當(dāng)前地區(qū)的時(shí)區(qū)偏差。 但這些只是完成了節(jié)目的解碼，可節(jié)目名稱、電子節(jié)目單（ EPG）等等又是怎么來的呢？ 0x0011是 SDT的 PID， SDT就是服務(wù)描述表，它最重要的作用就是 給出各個(gè)節(jié)目的名稱 、節(jié)目提供商的信息等。 EIT叫事件信息表 ， PID是 0x0012。 什么是事件？可以這樣理解，一集電視劇可以是一個(gè)事件。 EIT描述了各個(gè) Service中當(dāng)前的事件，下一個(gè)事件，當(dāng)天甚至是后續(xù)若干天的所有事件。 其實(shí)說白了，就是列出當(dāng)前及后續(xù)的電視節(jié)目，包括了節(jié)目名稱及播出時(shí)間。 STB如何找到節(jié)目（五） 還記得前面很大的那張組網(wǎng)圖吧？ 在圖的后面提到過，實(shí)際應(yīng)用中 一根同軸電纜 中會(huì)同時(shí)有很多個(gè)頻點(diǎn)在傳送信號(hào)，即 存在多路 TS流 。但是解碼一側(cè)，即機(jī)頂盒，由于只有一個(gè)高頻頭，因此 同一時(shí)間 只能調(diào)在某一頻點(diǎn)上， 只能接收一路 TS流 。 在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)（即包含所有 TS流）中，需要 有一個(gè)表來描述這整個(gè)網(wǎng)絡(luò) ，比如這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中有哪些頻點(diǎn)是有節(jié)目信號(hào)的，哪些是沒有的，這就是 NIT表 ， PID固定為 0x0010。這個(gè)表在實(shí)際運(yùn)營中會(huì)在所有的頻點(diǎn)上都存在。 只要在某一路 TS流中有 NIT表，就可以讓機(jī)頂盒在搜索節(jié)目時(shí)，對(duì)這一個(gè)頻點(diǎn)進(jìn)行快速搜索。它會(huì)找到 NIT表，從而通過它知道哪些頻點(diǎn)是有信號(hào)的，再進(jìn)一步去搜。這就比從頭到尾地遍歷所有頻點(diǎn)要快的多。 BAT 說了這么多，那 BAT是干什么用的？業(yè)務(wù)群是個(gè)什么東西？ 可以這樣理解：業(yè)務(wù)群是指從運(yùn)營業(yè)務(wù)或者節(jié)目內(nèi)容的角度看，可以歸為同一類的這樣一些節(jié)目。 例如：可以把 ESPN、中央 5套、鳳凰體育、南方體育等均歸為 “ 體育 ” 業(yè)務(wù)群，那么如果機(jī)頂盒有相應(yīng)的配合，則可以自動(dòng)進(jìn)行歸類，列出體育類，方便用戶進(jìn)行分類挑選。 甚至可以在遙控器上設(shè)一個(gè)體育鈕，一按就在各個(gè)體育頻道間切換。 要知道，數(shù)字電視的節(jié)目數(shù)很多，要找一個(gè)臺(tái)，要是從頭到尾瀏覽也是很痛苦的喲 ^__^ 學(xué)習(xí)小結(jié) 前面學(xué)了一大通 TS流，以及各種表，請(qǐng)您嘗試回憶一下，用筆自己畫一畫 節(jié)目的視頻、音頻及 PCR數(shù)據(jù)等打包混合成一路 TS流的示意圖。 另外請(qǐng)您再回想一下， 機(jī)頂盒是如何在一路 TS流中將一個(gè)節(jié)目找出來的？這個(gè)過程一步步怎么走，需要用到哪些表？ 在學(xué)習(xí)了這一部分內(nèi)容之后，建議您回過頭再翻開最前面的組網(wǎng)圖重新看一看，將剛剛學(xué)過的這部分知識(shí)與組網(wǎng)圖聯(lián)系起來，想想具體數(shù)據(jù)是如何被處理的。 條件接收原理 還記得那些表中有一個(gè) CAT嗎？為什么在上面沒有講到？因?yàn)樗菞l件關(guān)聯(lián)表，是應(yīng)用在條件接收中的，接下來的膠片就是對(duì)這部分知識(shí)進(jìn)行講解。 條件接收原理 后續(xù)我們所要學(xué)習(xí)的，都是指的單向網(wǎng)絡(luò)，即從終端到前端的方向上不存在上傳通道，信號(hào)只能下行。 還記得前面說到的數(shù)字電視的優(yōu)點(diǎn)之一嗎：數(shù)字電視可以 只讓付費(fèi)的用戶能夠收看到相應(yīng)的節(jié)目。這就是 “ 條件接收 ” ！ 如果一個(gè)網(wǎng)絡(luò)是 雙向單播網(wǎng)絡(luò) ，那么本身就已經(jīng)能達(dá)到條件接收的效果。 如果一個(gè)網(wǎng)絡(luò)是 雙向廣播網(wǎng)絡(luò) ，那么可以使用 鑒權(quán)認(rèn)證 的方式實(shí)現(xiàn)條件接收。 但由于當(dāng)前的多數(shù)廣電網(wǎng)絡(luò)都是 單向網(wǎng)絡(luò) ，這就要依靠 授權(quán)的方式 實(shí)現(xiàn) “ 條件接收 ” 。 注：鑒權(quán)認(rèn)證是終端與局端雙向交互、動(dòng)態(tài)獲取密碼；授權(quán)是不需申請(qǐng)，局端直接將你有權(quán)觀看的節(jié)目的密鑰發(fā)給你。 條件接收原理 ? 為什么要引入 條件接收系統(tǒng) Conditional Access System – 數(shù)字電視的運(yùn)營需要進(jìn)行有效收費(fèi) ? 保證交費(fèi)用戶能正常收看電視節(jié)目的同時(shí)，限制非法用戶的盜看 ? 需要一個(gè)身份識(shí)別系統(tǒng) – 數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)仍采用模擬電視的 HFC網(wǎng)絡(luò) ? HFC是一個(gè)單向網(wǎng)絡(luò)，用戶無法向廣電提供身份信息 ? 為什么現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)較多的是單向網(wǎng)絡(luò)？ – 當(dāng)前數(shù)字電視系統(tǒng)大多數(shù)是利用了之前已有的模擬電視的同軸電纜網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行播放，該原有的網(wǎng)絡(luò)是單向的網(wǎng)絡(luò)，如果要改造成雙向的，有技術(shù)上及資金投入上的難度。 下面將 分層 講解碼流是如何被加擾的。 在此之前，先明確 產(chǎn)品 的概念： 產(chǎn)品是指在數(shù)字電視系統(tǒng)運(yùn)營中能夠被獨(dú)立銷售的最小單位。 比如，某運(yùn)營商將 A節(jié)目和 B節(jié)目捆綁成一個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行銷售，則用戶就只能購買 “ A+B”套餐 ，不能單買 A節(jié)目。那確實(shí)只要 A不要 B怎么辦？運(yùn)營商可以再單獨(dú)把 A定義為一個(gè)產(chǎn)品， B定義為一個(gè)產(chǎn)品來銷售。 這里強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品的概念，是因?yàn)橄旅嫣岬降?SK密鑰是和產(chǎn)品一一對(duì)應(yīng)的，一個(gè)產(chǎn)品對(duì)于一個(gè) SK。 條件接收原理 加擾 TS TS’ 解擾 TS’ TS CW CW ? 第一層：碼流加擾 – 加擾過程是在發(fā)送端用一個(gè)偽隨機(jī)序列（ CW， Control Word）對(duì)復(fù)用后的 TS流進(jìn)行實(shí)時(shí)擾亂控制，使用加擾序列控制對(duì)打包的圖像信號(hào)進(jìn)行擾亂。 – 接收端必須獲得 CW，再次對(duì)碼流進(jìn)行位運(yùn)算才能將碼流還原 – 只有授權(quán)用戶才能獲取 CW，才能對(duì)碼流進(jìn)行解擾 – CW如果明文傳輸，則很容易被破解，因此提出 需要對(duì) CW進(jìn)行加密 ，在碼流中傳送的是密文信息。 – 如何保密傳輸 CW？如何使只有授權(quán)用戶才能獲取 CW呢？ 發(fā)送端 接收端 條件接收原理 加擾 TS TS’ 解擾 TS’ TS CW CW ? 第二層：訪問控制（ CW加密） – 發(fā)送端：采用 SK（加密密鑰）對(duì) CW進(jìn)行加密 ，傳輸加密后的數(shù)據(jù)（ ECM） – 接收端：必須先獲取 SK，然后運(yùn)用 SK對(duì) ECM進(jìn)行解密，得到 CW – 如何保證只有授權(quán)用戶才能得到 SK？ 發(fā)送端 接收端 加密 CW ECM 解密 ECM CW SK SK SK與產(chǎn)品一一對(duì)應(yīng) 條件接收原理 加擾 TS TS’ 解擾 TS’ TS CW CW ? 第三層：授權(quán)管理（ SK加密） 發(fā)送端 接收端 加密 CWG ECM 解密 ECM SK 加密 SK EMM 解密 EMM PDK PDK CW 解說見下一頁 條件接收原理 ? 第三層：授權(quán)管理（ SK加密） ? 每一授權(quán)用戶將獲得一張 IC卡，在卡內(nèi)保存有一個(gè)或多個(gè) PDK（個(gè)人密鑰），在發(fā)送端運(yùn)用 PDK對(duì) SK進(jìn)行加密，生成數(shù)據(jù)以 EMM的形式打包進(jìn)碼流中。這樣保證只有擁用該 PDK的用戶才能解密得到 SK。 發(fā)送端 接收端 加密 SK EMM 解密 EMM PDK PDK SK CA與智能卡是配合使用的，即一個(gè)運(yùn)營環(huán)境中，機(jī)頂盒上的智能卡與局端配合的 CA是同一公司的產(chǎn)品，是成套使用的。原因是產(chǎn)生 ECM與 EMM的算法都是 CA廠家的核心機(jī)密，不可能外露。 看看下一頁的圖，圖中表述了各個(gè)模塊負(fù)責(zé)的功能。 條件接收原理 加擾 TS TS’ 解擾 TS’ TS CW CW 發(fā)送端 接收端 加密 CWG ECM 解密 ECM SK 加密 SK EMM 解密 EMM PDK PDK CW 之所以要引入 SK，是因?yàn)榧偃缰苯佑?PDK加密CW，由于 PDK的數(shù)量巨大，而 CW的變更較快，加密后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)很大 由于 SK變化緩慢，采用 PDK加密 SK生成的EMM數(shù)據(jù)量相對(duì)較小 由于 SK是針對(duì)產(chǎn)品的，數(shù)據(jù)量小，采用 SK加密 CW生成的 ECM數(shù)據(jù)量相對(duì)較小 根據(jù) CW和 SK的輪播周期，你可以大致比較一下，引入 SK以后， ECM+EMM的數(shù)據(jù)量與直接采用 PDK加密 CW的數(shù)據(jù)量，就應(yīng)該明白了為什么要引入 SK。這就相當(dāng)于 1000乘以 1000，遠(yuǎn)大于這兩個(gè) 1000乘以一個(gè) 50的和。 條件接收原理 加擾 TS TS’ 解擾 TS’ TS CW 發(fā)送端 接收端 加密 CW ECM 解密 ECM SK SK 加密 EMM 解密 EMM PDK PDK 加擾器 機(jī)頂盒 CA SMART CARD CWG 這兩條虛線將圖分割為 4部分。 由于技術(shù)保密的原因，加密算法包含在 CA內(nèi)部，解密算法包含在智能卡內(nèi)部，兩者通過專門的接口與外界（加擾器、機(jī)頂盒）通訊。 理解上述的流程可能有一定難度，不要緊，先強(qiáng)調(diào)一下： 一個(gè)用戶（智能卡）擁有一個(gè)唯一的 PDK 一個(gè)產(chǎn)品（或者說套餐）在一長段時(shí)間內(nèi)對(duì)應(yīng)一個(gè) SK 一個(gè)加擾單元（被加擾對(duì)象）在某一瞬時(shí)對(duì)應(yīng)一個(gè) CW 回頭再看看流程圖，理解一下吧 ^_^ 下一頁是一張同密的示意圖。 從圖中可以看到，同密就是在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，有多個(gè)公司的“ CA—— 智能卡 ” 存在，每個(gè) CA都只為其對(duì)應(yīng)的智能卡進(jìn)行加密，生成 ECM、 EMM數(shù)據(jù)混入碼流發(fā)送。 這樣做的好處在于： 作為運(yùn)營商來講，如果一使用了某一廠家的 CA就不能更換廠家，必須一直用其 CA及智能卡進(jìn)行擴(kuò)容，則不能引入競爭，不利于降低成本。 有了同密技術(shù)，可以任意引入新 CA，老 CA也繼續(xù)運(yùn)行不受影響。 條件接收原理 加擾 TS TS’ 解擾 TS’ TS CW 發(fā)送端 接收端 加密 CW ECM2 ECM1 SK2