数字电视有条件接收系统原理
有线电视和卫星电视接收系统
有线电视和卫星电视接收系统简介有线电视和卫星电视是常见的电视接收系统，它们通过不同方式传输信号，并在用户家中接收到电视节目。
本文将详细介绍有线电视和卫星电视接收系统的工作原理、优缺点以及应用场景。
有线电视接收系统有线电视接收系统是通过有线电缆传输电视信号到用户家中，用户通过有线电视盒接收信号并显示在电视上。
有线电视信号通常是数字信号，可以提供高清晰度的图像和声音。
工作原理1.信号传输：有线电视信号通过有线电缆传输到用户家中。
2.接收设备：用户需要有一台有线电视盒连接到电视接收信号。
3.显示：有线电视盒将信号解码后显示在电视上。
优点•提供高清晰度的图像和声音。
•稳定的信号传输。
缺点•受限于有线电缆的覆盖范围。
•安装和维护成本较高。
卫星电视接收系统卫星电视接收系统通过卫星传输电视信号到用户家中，用户需要安装卫星天线接收信号，并通过卫星电视盒将信号解码后显示在电视上。
工作原理1.信号传输：卫星电视信号通过卫星传输到卫星天线接收信号。
2.接收设备：用户需要安装卫星天线和卫星电视盒连接到电视接收信号。
3.解码和显示：卫星电视盒将信号解码后显示在电视上。
优点•覆盖范围广，几乎全球接收。
•提供多样化的节目选择。
缺点•受天气影响，如暴雨或暴风可能影响信号接收。
•安装和调整卫星天线可能比较复杂。
应用场景•有线电视：适用于覆盖范围相对较小的地区，如城市或县镇。
•卫星电视：适用于覆盖范围广，如偏远地区或没有有线电视覆盖的地区。
以上是有线电视和卫星电视接收系统的介绍，希望能帮助读者更加了解这两种常见的电视接收系统。
加扰原理(华为教程)
条件接收与PSI信息 条件接收与PSI信息
• 相关描述子
– CA描述子
CA_system_descriptor() { descriptor_tag descriptor_length CA_system_ID reserved CA_PID for(i=0;i<N;i++) { private_data_byte } } 8 8 16 3 13 8
TS_H
TS_H
TS_H TS_AF
条件接收原理
• 码流被加扰之后，必须得到CW之后才能进行解扰。在传 送中，如果CW是明文传送，则非常容易被破解，因此提 出了需要对CW进行加密，传送密文信息，而不直接传送 明文。 • ECM：Entitlement Control Message，授权控制信息。 • EMM：Entitlement Management SK 解密
CWG
TS
加扰器
机顶盒
条件接收原理条件接收原理-同密
两CA的同密加扰 的同密加扰
CA1
PDK1 SK1 加密 EMM1 SK1 CW SK1 加密 SK2 加密 ECM2 ECM1 解密 ECM2 解密 CW SK2
CA2
PDK2 SK2 加密 EMM2
条件接收原理条件接收原理-三层加密
• 第一层：码流加扰
– 加扰过程是在发送端用一个伪随机序列（CW，Control Word）对 复用后的TS流进行实时扰乱控制，使用加扰序列控制对打包的图 像信号进行扰乱。 – 接收端必须获得CW，再次对码流进行位运算才能将码流还原 – 只有授权用户才能获取CW，才能对码流进行解扰 – CW如果明文传输，则很容易被破解，因此提出需要对CW进行加 密，在码流中传送的是密文信息。 – 如何保密传输CW？如何使只有授权用户才能获取CW呢？
数字电视条件接收(CA系统原理)
智能卡对产品的存储
– ID，日期码，有效期，所用密钥ID
一个节目可以使用一个或多个产品加密
DVB同密 DVB同密
同密
名词定义：
ACG EIS SCS CWG ECMG EMMG MUX : Access Criteria Generator : Event Information Synchronizor : SimulCrypt Synchronizor : Control Word Generator : Entitlement Control Message Generator : Entitlement Manage Message Generator : Multiplexor
CA核心原理 CA核心原理
CA核心原理 核心原理
安全性 – 透明节目
Transport
前端
data 透明 节目
机顶盒
data
Xi Gkey Pkey
智能卡
CA核心原理 核心原理
加扰 – 控制字
Transport
前端
data Skey X
加扰节目
机顶盒
X Skey
data
Skey = Service key (CW) Xi Gkey Pkey
Transport
前端
data Skey Pkey Gkey X X X Sk` Pk` EMM
加扰节目
机顶盒
X X X Skey ECM
data
Skey = Service key Pkey = Product key Gkey = Group key
Xi Gkey Pkey
智能卡
CA核心原理 核心原理
同密
EMMG <=> MUX
IRD原理
导读]卫星数字电视接收机的工作原理卫星数字电视接收系统一般由接收天线(包括馈源)、低噪声下变频器(高频头LNB)和关键词：卫星卫星数字电视接收机的工作原理卫星数字电视接收系统一般由接收天线(包括馈源)、低噪声下变频器(高频头LNB)和卫星数字电视接收机三部分组成：其中天线、高频头称室外单元：卫星数字电视接收机称室内单元，或称综合解码接收机(即IRD)，是当代计算机技术、数字通信技术和微电子技术融合的结晶。
1 IRD的功能框图IRD的一般功能框图如图1所示。
由图可知，一个典型的IRD包括：调谐器、第二中频信号解调、信道解码、MPEG一2传输流解复用、MPEG一2音／视频解码和模拟音／视频信号处理。
2．信道接收模块c波段或Ku波段的卫星下行信号由犬线接收，经过LNB放大和下变频，形成950～2050 MHz第一中频信号，经电缆送到IRD的调谐器，高频调谐器根据所需接收的频率，通过PLL(锁相环)环路控制本机振荡器频率，把输入信号变频成第二中频(479．5 MHz)信号，送到正交检相器分解出I、Q两路模拟信号，经过A／D转换器再把这两路模拟信号分别转换成6比特的并行数字信号，进入QPSK解调电路和信道纠错电路。
QPSK解调器的核心部分起到载波恢复、寻址、位同步、反混叠、匹配滤波和自动增益控制(AGC)作用。
Butterworth型匹配滤波器用米完成升余弦滚降形状的脉冲形成滤波变换(α=O．35DVB 或α=O.20DSS，DVB数字视频广播，DSS数字卫星业务)。
信道纠错部分包括：Viterbi卷积(1／2，2／3，3／4，5／6，6／7 和7／8，K=7)和RS解码(204、188DVB)。
Viterbi解码可对误码率(BER)为10^-4～10^-2的数据流进行纠错，以达到RFR为10-4。
RS解码主要对突发性片状误码进行纠错，以达到BER优于10^-10的结果，最后输出符合MPEG一2标准的传输流(TS)，每个数据包为188个字节。
数字电视广播条件接收系统密码应用规范(修改5-20070829)
数字电视广播条件接收系统密码应用规范1概述《数字电视广播条件接收系统密码应用规范》分为六个部分：第一部分：系统第二部分：数字电视广播条件接收系统加密机接口规范第三部分：数字电视信源加扰、解扰技术规范第四部分：智能卡接口规范第五部分：终端系统设备第六部分：检测规范新的部分可能会出现（further parts may follow）本部分为第一部分。
本规范仅涉及数字电视条件接收系统中密码应用体系，包括条件接收系统采用的密码算法体系、密钥应用架构和相关应用规范。
本规范适用于有线、地面和卫星数字电视广播系统。
本规范为了更好地说明密码系统的工作原理，在各种密钥的生成、分发和使用过程以及加密/解密、签名/验证算法使用过程中，仅用简单的符号标识所出现的密码算法，所使用的密码算法均采用国家相关部门提供的具体算法，所有算法以算法需求表6. 1为准。
本规范中关于CA系统的框架部分参照了广电《GY/Z175－2001数字电视广播条件接收系统规范》。
本规范归口单位：本规范起草单位：本规范起草人：2应用文件、术语、缩略语2.1 引用文件1）GY/Z175－2001数字电视广播条件接收系统规范2）GB 20600-2006数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制3）ETR 289 DTR/JTC-DVB-14 Digital Video Broadcasting (DVB); Support for use of scrambling and Conditional Access (CA) within digital broadcasting systems4）ETSI TR 102 035 V1.1.1 Digital Video Broadcasting (DVB); Implementation Guidelines of the DVB Simulcrypt Standard5）ETSI TS 103 197 V1.4.1 Digital Video Broadcasting (DVB); Head-end implementation of DVB SimulCrypt6）TS 101 197-1 V1.1.1 Digital Video Broadcasting (DVB); DVB SimulCrypt; Part 1: Head-end architecture and synchronization7）ISO/IEC1-13818 Coding of Moving Pictures and associated Audio 8）GB/T 16649识别卡带触点的集成电路卡2.2 术语MPEG（Moving Picture Experts Group）：运动图像专家组，是国际标准化组织(ISO)和ITU制定发布的视频、音频、数据的压缩标准。
数字接收机的原理及应用
数字接收机的原理及应用1. 介绍数字接收机是一种用于接收数字信号的设备，它可以通过将模拟信号转换为数字信号来实现。
它的原理是将模拟信号经过采样、量化和编码处理后，以数字形式传输和处理。
数字接收机具有高抗干扰能力、高灵敏度和高精度的特点，在无线通信、电视广播、雷达等领域得到广泛应用。
2. 数字接收机的原理2.1 采样数字接收机的第一步是采样，将连续时间域中的模拟信号转换为离散时间信号。
采样是通过在一定时间间隔内获取模拟信号的样本值来实现的。
采样频率的选择需要满足奈奎斯特采样定理，即采样频率必须大于信号最高频率的两倍。
2.2 量化采样后的信号是连续的数字，为了将其转换为离散的数字，还需要进行量化处理。
量化将连续的采样值映射为离散的数值，通常使用固定的位数来表示每个样本。
较高的量化位数可以提高数字接收机的精度，但会增加数据的传输和处理开销。
2.3 编码量化后的样本值通常是以二进制形式表示的，因此需要对其进行编码。
编码的目的是将数字信号转换为二进制数据流，以便传输和处理。
常用的编码方式包括脉冲编码调制（PCM）、差分编码（DM）等。
2.4 解调接收机接收到的数字信号是经过编码的，因此需要解码还原为原始模拟信号。
解码的过程与编码相反，通常包括解调和去量化两个步骤。
解调过程将数字信号转换为模拟信号，去量化则将数字信号转换回采样值。
3. 数字接收机的应用3.1 无线通信数字接收机在无线通信领域有广泛的应用，特别是在移动通信中。
数字接收机可以通过数字信号处理技术提高通信系统的抗干扰能力和传输质量，实现高效的频谱利用和多用户接入。
3.2 电视广播数字接收机在电视广播领域的应用也越来越广泛。
数字电视接收机可以对数字电视信号进行解码，提供高清晰度和高保真度的视频和音频效果。
此外，数字接收机还可以通过互联网接收和播放在线视频。
3.3 雷达雷达是一种利用射频信号探测目标的设备，数字接收机在雷达系统中扮演重要角色。
数字接收机可以实时采样和处理雷达反射信号，提取目标信息并做出相应的处理和判断。
地面数字广播电视接收设备的基本原理与工作原理解析
地面数字广播电视接收设备的基本原理与工作原理解析地面数字广播电视接收设备，也被称为数字电视机顶盒，是广播电视节目信号转化为可视化图像和声音，并通过电视机播放的设备。
作为现代家庭电视娱乐中不可或缺的一部分，地面数字广播电视接收设备在数字化时代的广播电视领域发挥着重要的作用。
本文将对地面数字广播电视接收设备的基本原理和工作原理进行解析。
地面数字广播电视接收设备的基本原理是通过接收和解码数字广播电视信号，将信号转化为可视化图像和声音输出。
基本原理可分为两个部分，即信号接收和信号解码。
首先，我们来看信号接收的部分。
地面数字广播电视接收设备通常内置一个数字电视调谐器，它的功能类似于传统模拟电视机的调频器。
该调谐器通过天线接收地面数字广播电视信号，经过一系列信号处理和放大，将信号传送到接收设备的主板。
信号解码是地面数字广播电视接收设备中另一个重要的原理。
接收设备的主板会对接收到的信号进行解码，将数字信号解析成可视化的图像和声音。
它主要包括以下几个步骤：1. 解扰：接收设备会对接收到的数字信号进行解扰，消除传输过程中引入的噪声和干扰，以保证信号的稳定性和完整性。
2. 解码：接下来的步骤是对信号进行解码。
通过相应的解码算法，将数字信号转化为视频和音频数据。
3. 解多路复用：地面数字广播信号采用了多路复用技术，即将多个不同节目信号合并在一个载波中进行传输。
解多路复用的过程是将合并的信号分离出来，并根据用户选择的频道进行解码，以获取用户想要的特定节目。
4. 分发与输出：经过解码后，接收设备将视频和音频数据分别发送到电视机的显示屏和扬声器，最终展示给用户。
此外，地面数字广播电视接收设备通常还具备一些其他功能，如电子节目指南、远程控制和互联网连接。
这些功能是通过接收设备内部的芯片和软件实现的。
总的来说，地面数字广播电视接收设备的工作原理是基于信号接收和信号解码的基础上，通过一系列的信号处理和解码算法，将数字信号转化为可视化的图像和声音，以实现用户对数字广播电视节目的观看和享受。
dvb介绍
DVB介绍DVB（Digital Video Broadcasting）是数字视频广播的缩写，包括卫星、电缆（有线）电视、地面广播的数字电视、未来高清晰度电视在内多种格式数字电视的广播与传输。
作为一套技术上比较完善、明确、易于遵循的标准，DVB在世界范围内已得到了广泛的支持。
DVB信源编码和系统复用都遵循Mpeg2标准，信道编码根据传播方式的不同，可分为DVB-S、DVB-C、DVB-T三类，欧洲电信标准组织ETSI于1994年、1995年分别通过了适合于DVB-S、DVB-C、DVB-T的3个DVB标准，特点如下：DVB-S：卫星数字电视。
用于11/12GHz频段的卫星系统，技术难度小，传输业务量最大，覆盖面广，接收不灵活。
DVB-C：有线数字电视。
通常用于8MHz有线频道，能客纳38.5Ｍbit/s的有效载荷容量，传输8--10个电视频道，并没有邻频干扰，技术难度中等，传输业务量较小，可有交互功能。
DVB-T：地面数字广播电视。
用于地面7-8MHz频段的数字式地面电视系统，技术难度高，传输业务量小，接收灵活。
比较上述3类，卫星是最直接的途径，实现的技术难度较小，地面传输的难度最大。
因此，卫星广播最容易实现，而且可传输的业务量几乎是无限的。
但是，卫星接收必需有一个合适的天线和接收机，要想作到随处的灵活接收是极困难的；地面传输情况正相反，有限的频谱只能提供有限的业务量，但在其覆盖的范围内，接收则灵活得多。
有线电视的情况介于两者之间，它有较高的业务容量，但受限于电缆的铺设范围。
DVB标准的主要部分1、DVB信源编码DVB信源编码采用Mpeg2标准。
2、DVB信道编码。
目的是为保证正确接收。
3种传输条件下的信道编码基本相似，分外码和内码两级，外码采用RS（Reed-Solomon）码，内码采用卷积码。
为避免突发干扰所引起的连续误码，采用码流交织技术处理。
3、DVB信号调制调制方法在不同传输情况下是不同的。
数字音视频技术讲义第四章 数字电视系统原理
• MPEG于1988年成立以来，先后建立了用于活 动图像及相应音频压缩编码的标准系列，包括 MPEG-1、MPEG-2和 MPEG-4等。
• 由于输入图像格式的多样化， MPEG-1规定了 统一信源输入格式:SIF和中间格式:CIF。 • *逐行扫描，有25帧/秒和29.97帧/秒两种格式。 CIF每帧352像素×288行（亮度），176像素 ×144行（色度）和SIF:352像素×240行（亮 度），176像素×120行（色度）。 • 编码的“序列头”要给出SIF的标志信息，解 码 器 按 相 应 的 格 式 解 码 。 next*
• 视觉掩盖效应 ：对视觉惰性的研究表明， 人眼对图像细节、幅度变化和图像的运 动并非同时具有最高的分辨能力。 • 视觉对图像的空间分解力和时间分解力 的要求具有交换性。
• 采用运动检测自适应技术：对静止或慢 运动的图像降低其时间轴抽样频率；对 快速运动图像降低其空间的抽样频率。
• 视觉对图像的空间或时间分解力的要求 与对幅度分解力的要求也具有交换性。 • 视觉对图像的幅度误差存在一个随图像 内容而变的可觉察门限函数，低于门限 的幅度误差不被觉察，在图像的空间边 缘（轮廓）或时间边缘（景物突变瞬间） 附近，可觉察门限比远离边缘处增大3～ 4倍。 这就是视觉掩盖效应 。-
• MPEG-4（ISO/IEC 14496）则是基于模型 /对象的第二代压缩编码技术制定的国际 标准，它以视听媒体对象为基本单元， 采用基于内容的压缩编码。
• MPEG-4采用I-VOP（帧内编码画面）、PVOP（前向预测编码画面）、B-VOP（双 向预测编码画面）三种帧格式表征不同 的运动补偿类型。-
• MPEG-1是1992年以ISO/IEC11172文件制定的，它 的码率约为1.5Mb/s、用于数字存储媒体的活动图像 及其伴音的编码标准。其图像格式的清晰度较低， 例如用于PAL352×288pel、25帧图像的压缩编码。 • MPEG-2则是用于标准清晰度电视（SDTV）和高清 晰度电视（HDTV）的视频压缩标准。
5 数字接收技术—加扰、加密
3、解扰技术 、
• 方法： 方法： 在用户终端通过预约方式来解扰， 在用户终端通过预约方式来解扰，而无须 由前端进行寻址遥控； 由前端进行寻址遥控； 通过前端对用户寻址控制来实现解扰 目前绝大多数的加扰、 目前绝大多数的加扰、解扰系统都采用寻 址模式， 址模式，用户终端根据前端送来的解扰信 息来决定是否解扰。 息来决定是否解扰。
加扰技术
在条件接收系统中， 在条件接收系统中，通常采用图像加扰方 式，分为三种： 分为三种： • 模拟传输与模拟加扰， 模拟传输与模拟加扰， • 模拟传输与数字加扰， 模拟传输与数字加扰， • 数字传输与数字加扰。 数字传输与数字加扰。 数字电视采用数字传输与数字加扰技术
前端
节目源
加扰器
用户信息 用户管理 授权控制 传输分 配网络
MPEG传输流 传输流 加扰器 控制字发生器 ECM 节目参数 SK 控制字CW 控制字 节目参数 控制字CW 控制字 解扰引擎
EMM
地址 授权 SK 授权 SK
PDK
PDK
条件接收系统工作原理
• 由业务密钥 由业务密钥SK(Service Key)加密处理后的 在 加密处理后的CW在 加密处理后的 ECM中传送。对CW加密的 在EMM中传送前， 中传送。 加密的SK在 中传送前， 中传送 加密的 中传送前 先经过用户个人分配密钥 分配密钥PDK (Personal 先经过用户个人分配密钥 Distribute Key)的加密处理； 的加密处理 的加密处理； • 用户个人分配密钥 用户个人分配密钥(PDK)通常存放在用户智能 通常存放在用户智能 卡(SmartCard)中。 中
（二）加扰技术的种类
按加扰位置分类
加 扰 种 类
模拟 加扰 按采用的 技术分类
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数字电视有条件接收系统原理
、时间、内容分类和节目价格等节目信息。
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PDK （Personal Distribute Key）的加密处理，EMM 中还包含地址、用户授权信息。
这是一种三层加密机制，
那为何要用如此复杂的系统来完成在广播网络上的安全和控制机制呢？为了使订户能得到相应的服务，要对传输码流进行加扰，其过程就是在发端将原始
信息由伪随机序列进行实时扰乱控制，伪随机序列的产生则由上图中的控制字
发生器来进行控制。
接收端也有一个和发端结构相同的伪随机序列产生器，只
要收发两端间的序列同步（即用同一个初始值启动），接收端的伪随机序列
（解扰序列）就可用来将加扰信息恢复为原始信息，为了达到同步要求，必须
由发端向收端发送一个去同步伪随机序列的起始控制字（是一个随机数）。
起始控制字（CW）作为解扰密钥使用。
解扰密钥是系统安全的基本要素，该值
虽在不断地随机变更（1 秒可能变化几次），但还不够安全，因为CW 是随加扰信息一起通过公用网传送的，任何人都可读取研究它，一旦CW 被窃密者读取
破解，那么整个系统就瘫痪了，所以必须予以保护。
为此对CW 本身（以及系
统数据的其它部分）要用一个加密密钥通过加密算法对它进行加密保护，这个
加密密钥只是一个用来变化加密算法结果的任意数。
固定这个密钥是不适用的（安全性差），应当采用变化密钥，通过CA 控制器用人工的或其它自然方式产生新的随机数。
在具体应用中，这个密钥可以按网络经营商要求经常加以改变，通常由服务提供商产生用来控制其提供的服务，所以把它称为业务密钥
SK（Service Key）。
SK 的使用和用户付费条件有关，一般情况下用户可以一个月付一次费，SK 也按月变化，在有些特定系统中也被称为月密钥。
业务密钥
的时限是由服务提供的时限确定的，在网络运营商提供的特殊服务中，如单次。