数字电视有条件系统的研究

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1、. . . . 目录目录1摘要2Abstract2引言3第一章数字电视发展的历史背景31.1条件接收系统的历史31.1.1条件接收系统经历了模拟和数字两代的发展31.2模拟和数字加扰的技术特点对比31.3衡量条件接收系统好坏的标准41.4世界各国的数字电视接收的现状41.5我国的数字电视的发展5第二章数字电视接收条件系统的概念与基本原理62.1基本概念与相关介绍62.2基本原理与其组成6第三章数字电视条件接收系统的现实实现73.1数字电视条件接收系统的主要的加/解扰技术的实现73.1.1RSA 算法的安全性能73.1.2DES算法的安全性能83.2条件接收系统消息加密的构成83.3条件接收系统

2、消息加密的实现方法与系统受到的攻击方式93.3.1对于cw字符段进行攻击93.3.2对于加密算法的攻击93.3.2对于智能卡的攻击9第四章关于条件接收系统中机顶盒的具体介绍104.1以条件接收系统中与机顶盒的实现方法104.2机顶盒硬件整体结构104.3机项盒中软件的下载与更新11致13参考文献13摘要伴随着数字电视的发展迅速，数字广播的条件接收逐渐进入实际应用的阶段。原本功能简单，目标单一的数字电视接收机也变成了图像和声音完美视频设备。数字电视在给予人们多种如高清晰度电视，交互电视，网络接入等完美服务的同时要求条件接收系统的技术的保障，因为没有这项技术的保障电视运营商没有办法在提供服务的同时

3、得到回报，服务也就无从谈起了。数字电视条件接收系统主要实现数字电视广播业务的授权管理和接收控制。主要涉与到管理网络技术加/解扰技术加/解密技术等主要技术。条件接收系统主要有SMS(Subscriber Management System)栏目信息管理系统，加/解扰，加/解密系统，用户授权接收系统等部分组成。主要接收标准有MPEG-2与DVB标准中关于条件接收的规定。本文主要介绍了数字电视条件接收系统的发展历史与世界各国条件接收系统的现况，就条件接收系统的基本概念和大体结构入手介绍了条件接收系统中关于加/解扰等关键技术的主要算法与应用。最后介绍了数字电视机顶盒的相关容。关键词：条件接收 加/解扰

4、技术 数字电视 机顶盒AbstractAccompany with the development of the numerical television quick, the condition of the numerical broadcast receives to turn into an actual and applied stage gradually.The original function is simple, target one of the numerical television receiver also became the picture harmony s

5、ound a perfect video frequency equipments.The numerical television is giving people the variety,such as high and clear degree, television, hand over with each other a television, the network connects in to wait the in the meantime request of the perfect service condition to receive the technical gua

6、rantee of the system, because of having no this technical guarantee television luck camp a company to have no way at provide a service of in the meantime get repay, serve also have no from talk to have. The numerical television condition receives the authorization management that the system mainly c

7、arries out numerical television broadcast business with receive a control.Mainly involve to the management network technique to add/the solution Interference technique add/decrypt a technique etc. main technique. The condition receives system to mainly have SMS column eyes information management sys

8、tem, add/the solution Interference, add/decrypt system, the customer authorization receives system etc. the artconstitute.Mainly receive standard to there are the MPEG-2 and the DVB standard to in the provision received concerning the condition.引言在世界数字电视业务飞速发展，国电视广播的数字化已经启动研究数字电视的条件接收系统显得特别有意义。本文主要就

9、条件接收系统的发展历史技术特点与相关的加/解扰技术，条件接收系统的组成，技术标准研究现状和实现方案等主要方面进行讨论。容安排：第一章 主要介绍数字电视发展的历史背景。第二章 介绍数字电视条件接收系统的概念与基本原理。第三章 条件接收系统的组成与其中的加/解扰技术。第四章 条件接收系统的现实意义与实现方法。第一章数字电视发展的历史背景1.1条件接收系统的历史1.1.1 条件接收系统经历了模拟和数字两代的发展第一代条件接收系统的特征是以设备为基础，一般用于模拟系统。在头端将模拟信号进行加扰，使得普通电视机无法收看，通过前端的寻址来控制单个用户的解扰器开关，只有安装了解扰器的用户才能正常收看。第一代

10、条件接收系统可实现全频段加扰和频道加扰，实现方法通常采用视频倒相、水平同步重叠、垂直同步重叠、数字随机视频行抖动等方法，它们通常对信号产生损耗。1995年 ，随着数字电视的出现，产生了第二代条件接收系统即数字条件接收系统，数字条件接收技术的基本原理是采用加扰控制字加密传输的方法，用户端利用智能卡解密。由于采用的是数字技术，对信号没有损耗，系统的性、可靠性均大大提高。对传输流的加扰，DVB已有标准，用加扰序列来控制加扰11.2模拟和数字加扰的技术特点对比加扰方式评价射频加扰方式在射频的某频段叠加干扰成本低信号损伤差无管理已基本淘汰非扰频加扰方式陷波器价格低可安装在室外管理功能差安全差模拟传输模拟

11、加扰对视频同步头抑制成本高信号损伤小加寻址性不好存在网络兼容问题已由公开去扰电路对视频倒相成本高加扰图像有一定可视性加扰深度不足模拟传输数字加扰行切割旋转成本高性好切割点有痕迹补偿复杂行转移（行序扰乱行位移）成本高性好开发复杂数字传输数字加扰数字压缩是发展方向高度信号无损伤尚待标准化协议兼容性好 表1.1模拟和数字加扰的技术特点对比1.3衡量条件接收系统好坏的标准衡量条件接收系统好坏的重要指标包括:安全性、规模、功能完整性、使用性能等。系统安全性保证系统不被黑客攻破，如果攻破，系统能尽快恢复。个系统能够管理的用户数量体现了一个系统的能力，通常系统管理的用户数量会对系统运行速度和服务质量产生影响

12、在第一代条件接收系统中，由于系统的密钥体系依赖于设备与解扰器，比较容易被破解和复制。在第二代，由于加密系统、密钥体系与设备是分开的，它依靠智能卡的安全性来保障系统的安全，因此破解难度大。1.4世界各国的数字电视接收的现状根据 Wipr的研究和估计，至2001年底，全球地面数字电视观众从2000年的2000万上升到4000万，其中西欧占62%、北美占18%、亚太占10%、拉丁美洲占5%;有线数字电视用户从2000年的2.8亿增加到3亿，预计到2005年会达到3.8亿;优先宽带业务用户达到1200万户，比2000年增长71%; Cable Modem的数量已达到1220万、年业务收入达到61亿美元

13、，估计到2005年Cable Modem的数量将达到3300万、年业务收入将达到140亿美元2。在DTV业务中，卫星业务占71%，有线占21%，地面占5%。估计到2005年全球将有6.25亿观众。根据Ovum的估计，DTV市场将达到1000亿美元，电视收视费、视频游戏和以电视为基础的信息服务的年收入将超过600亿美元，其中电视商务的年收入将达到450亿美元。在发展中，各国政府的政策都将起到关键的作用。在欧洲DTV的发展有两份研究报告，一份是欧洲音视和通信学院(IDATF)的欧盟数字电视的发展，另一份是Ovum和DVB的联合研究报告全球数字电视预测。这两份报告都以精确的数据对欧洲DTV的现况和将

14、来发展进行了分析预测3。还有一份报告来自松下的N.S akamoto先生，对上述报告和美国的情况作了非常重要的补充，当然有关日本这方面的数据就更有权威性了。欧洲 DTV是以1996年4月法国开始第一个欧洲商业DTV广播为标志的，但其快速发展是在1998年。1998年10月第一个地面数字电视一BBC的OnDigial在英国开播；同年11月英国的卫星数字电视BskyB开播。在同一时间段，欧洲的有线网也开始向数字化转化。从1996年开始，欧洲的DTV市场有相当高的增长率。1997年底DTV拥护只有200完；，但在许多欧盟成员中，DTV拥护游乐快速发展。在卫星DTV方面，卫星电视广播的数字化已经接近1

15、00%。美国DTV起步较早，但市场增长率比欧洲低。1994年6月底，DirectTV和USSB两个卫星业务的开播，把DTV引入美国。在市场稳定后的1999年6月，有960万家庭收订卫星DTV广播；到2001年12月总计有1677万占17%左右的家庭接收数字电视节目。到2002年2月6日在美国84地面电视广播城市和地区有244个数字电视台播出。DTV覆盖率已达75%。4 美国DTV接收机的增长趋势1.5我国的数字电视的发展我国在国庆50周年庆典上，在试播了（HDTV）高清晰度数字电视。使用的是我国独创的64QAM调制方案，这种制式原是DVB体系用于数字有线电视的，这次经过我国改造后，尝试用于地面开路播出（HDTV）并进行了对比试播获得了预期效果5。第二章 数字电视接收条件系统的概念与基本原理2.1基本概念与相关介绍数字电视和音频业务势不可挡的增长以与新的多媒体广播业务的发展，给容的接入控制带来了重大问题。主要由于经济上的原因，心得数字业务都要求拥护获得接入权限，在这会真纳感强大的商业趋势下，需发展和实施具体。有力的技术保证这类商业控制的可靠性和安全性。整