數(shù)字電視條件接收研究論文

時間:2022-01-19 11:46:00

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數(shù)字電視條件接收研究論文

一、條件接收系統(tǒng)的工作原理

數(shù)字電視是將傳統(tǒng)的模擬電視信號經(jīng)過抽樣、量化和編碼轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)代表的數(shù)字式信號,然后進行各種功能的處理、傳輸、記錄、存儲,監(jiān)測和控制的一種全數(shù)字處理過程的端到端系統(tǒng)。數(shù)字電視的條件接收系統(tǒng)CAS就是對視頻、音頻和數(shù)據(jù)等信息加密、傳輸并為合法用戶接收解密的過程,由加擾器、解擾器、加密器、控制字產(chǎn)生器、用戶授權(quán)系統(tǒng)、用戶管理系統(tǒng)和條件接收系統(tǒng)子系統(tǒng)等部分組成。

工作原理:在信號的發(fā)送端,首先由控制字發(fā)生器產(chǎn)生控制字(CW),將它提供給加擾器和加密器A。加擾器對來自復(fù)用器的傳送比特流進行加擾運算,控制字就是加擾器加擾所用的密鑰。加密器接收到來自控制字發(fā)生器的控制字后對控制字進行加密運算,輸出經(jīng)過加密以后的控制字。業(yè)務(wù)密鑰在送給加密器A的同時也被提供給了加密器B,加密器B產(chǎn)生密鑰,并用此密鑰對業(yè)務(wù)密鑰sK(ServiceKey)進行加密,輸出加密后的業(yè)務(wù)密鑰。經(jīng)過這一個過程產(chǎn)生的信息均被送至復(fù)用器,與被送至同一復(fù)用器的圖像、聲音和數(shù)據(jù)信號比特流一起打包成傳送比特流輸出。

在信號的接收端,經(jīng)過解調(diào)后的加擾比特流通過解擾器送到解復(fù)用器。從解復(fù)用器出來的信號,被分別送至智能卡中的解密器A和解密器B,解密器A和解密器B與智能卡中的安全處理器共同工作,從而恢復(fù)出控制字CW,并將它送至解擾器。一旦在接收端恢復(fù)出正確控制字以后,解擾器便能正常解擾,將加擾比特流恢復(fù)成正常比特流。

二、條件接收系統(tǒng)的FPGA實現(xiàn)

FPGA有豐富的觸發(fā)器和I/O口可以滿足完成CAS功能,開發(fā)周期短,可以反復(fù)修改,特別適合需不斷完善電路的開發(fā)階段。要實現(xiàn)CAS硬件設(shè)計,首先要理解程序特殊信息PSI。PSI能從多節(jié)目的TS流中找出所需要的節(jié)目碼流和條件接收信息等。PSI必須以一定的頻率不斷發(fā)送,以便新開的接收機能及時解釋傳送流的性質(zhì)。解擾只是加擾的逆過程,并且相對簡單,所以下面只對條件接收系統(tǒng)加擾過程的FPGA實現(xiàn)進行討論。

(一)加擾器的FPGA實現(xiàn)

加擾器在條件接收中是一個關(guān)鍵部分,關(guān)系到整個系統(tǒng)的保密程度,所以需要一個安全性較高的加擾器。圖1所示加擾器是在FPGA內(nèi)部實現(xiàn),它以可預(yù)置線性反饋寄存器(LFSR)為基礎(chǔ),與數(shù)據(jù)選擇器共同形成。總線是控制碼發(fā)生器產(chǎn)生的選擇器控制碼。有8個抽頭并行輸出,每2位對應(yīng)一個選擇器的選擇端。每個選擇器的輸出是選出的4個LFSR反饋之一,作為與之相連的LFSR時鐘。通過數(shù)字選擇器選取4個LSFR輸出的XOR的輸出之一作為加擾。

[摘要]數(shù)字電視的條件接收系統(tǒng)gAS就是對視頻、音頻和數(shù)據(jù)等信息加密、傳輸并為合法用戶接收解密的過程,由加擾器、解擾器、加密器、控制字產(chǎn)生器、用戶授權(quán)系統(tǒng)、用戶管理系統(tǒng)和條件接收系統(tǒng)子系統(tǒng)等部分組成。用FPGA實現(xiàn)方法使條件接收系統(tǒng)不受復(fù)接的約束,實現(xiàn)起來比較靈活,這種結(jié)構(gòu)采用空包替換,容易實現(xiàn)加解擾的同步。

[關(guān)鍵詞]條件接收信息加密FPGA控制字