数字卫星电视节目的加密与解密技术
时间：2007-10-25 14:36:00
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[导读]“加密”技术对发送的电视信号进行特定的加扰处理，在接收端必须接人解码器，还要在按时付费后才能在有效期内正常收看。
“加密”技术对发送的电视信号进行特定的加扰处理，在接收端必须接人解码器，还要在按时付费后才能在有效期内正常收看。无论是国内或是国外的加密卫星节目，都必须采用专用的解密器才能接收，目前国内外采用的卫星电视加密系统有若干种，可以对图像和伴音信号分别进行加密处理。
1、卫星播出系统的四种常用加密方式
(1)法国电讯加密方式（Viacess）：这种加密方式最为常见，主要播出系统代表有76.50E亚太211的太平洋直播和华人直播系统。
(2)爱迪德加密方式（Irdeto）;110.50E鑫诺1号上传送的CCTV和部分省台共30多套节目的CBTV,78.50E泰星1号的UBC播出系统、1080E印尼电信1号的直播系统均采用该加密方式。
(3)南瓜加密方式（Nagravison）：主要以1460E马步海2号的菲律宾梦幻（DREAM BROADCASTINGSYSTEM）节目为主，53套节目中大部分为英文节目，华语节目有卫视电影台和无码节目一套。另外，880E星上的香港LBC系统也采用此方式加密。
(4）恩迪斯加密方式（Nds）：105.50E亚洲3S的凤
凰电影一组，1160E的KOREASAT-3（韩国无穷花3号）SKYLife直播系统选用此加密方式，此加密方式较稳定，但解码器昂贵，一般为电视台专用。
另外105.50E的ZEE TV采用的Sena加密方式。还有Conax,SkyCrypt等加密方式。
2、视音频信号加密的几种技术方法
(1)视频反相：就是将正常视频信号反相，用普通卫星接收机接收时，电视机显示的图像倒置，无法正常收看。但这种加密方式保密性相当差，只要加一级简单的视频反相器就能够收看，特别是现在大部分卫星接收机采用了高本振和低本振变频技术，因而卫星接收机必须设置视频极性开关。收看时只需拨动极性开关就可方便地切换视频信号的极性。
(2)正弦波同步转移：该技术的基本原理是加一个频率等于行频或行频倍频的正弦波到视频信号中，使视频信号的同步脉冲受到干扰，某些同步脉冲的幅度变小，使电视机显示的图像无法被同步锁定，造成电视图像翻滚或撕裂。这种加扰方式也容易被破解，侵权者只要知道干扰波的频率，在视频信号通路中加一个简单的滤波器，滤除干扰波就能显示正常图像。
(3)脉冲同步转移：该技术的基本方法是加人与同步脉冲同频的脉冲串到视频信号中，使视频信号中的同步脉冲被衰减压缩，当视频信号中同步脉冲衰减后，其幅度已降到视频图像信号幅度之下，因此用普通卫星接收机无法分离出同步信号，图像也无法锁定。在解密器中须经解码电路解调出同步脉冲才能得到正常信号。
(4)同步代换：同步代换法的基本原理是将视频信号中的行同步或帧同步脉冲信号用非标准的信号波形代换，用数据副载波代替原同步信号，同步信号包含在数据副载波中。在解密器中，可采用数据解调器解调出同步信号，使图像同步。
(5）有源反相：有源反相加密技术有多种方法。一种是采用视频信号逐行反相的方法，另一种是使特定的某些行进行视频反相，还有一种采用逐场进行视频信号反相。利用这类加密方式进行节目加密时保密性较好，没有任何明显的信号可指出该行信号的极性。在解密器中，须对信号的每一行依次发送的2.5MHz的同步副载波，数据音信号、色度副载波、相位识别键和图像信号分别解密才能接收到正常的图像和伴音信号。
(6）视频信号切割和反转：这种加密技术的基本原理是将每一行视频信号切割成几部分，并将已切割的部分视频信号按预定的安排进行反相或倒置。这种视频信号切割和反转加密法通常用在数字传送的电视系统中在解密器中，可将数字化的视频信号中较多的切割点进行正常的图像处理，以解调出正常的图像信号。
(7)行切割与旋转：该加密法的基本原理是将视频信号中每行切割成预定的段数，再将后面的分割段旋转的加密法也适用于数字卫星节目传送系统，而且保密性较好，极不易被破译。在解密器中，通常可以采用8位数码取样，然后将每行的分割样点切割成256点进行解密。
(8)行转移：行转移加密法的基本原理是在发送一场成一帧信号时，不按每行的顺序发送，例如第148行信号可在第228行位置送出，或第3行信号在第16行的位置上发送。这种加密方法适用于模拟或数字卫星节目传输系统中，而且保密性较好，在解密器中，需先对视频信号进行模拟或数字转换后，再将场或帧信号进行存储，发送时接预定的顺序读出某一行信号，按加密安排的顺序发送。
3、卫星接收机解码器
(1)专用机：如凤凰电影台DTH310解码器，国内“村村通工程”采用的NOKLA 880005型CBTV中广卫星数字解码器等。
(2)普通卡机(CA)：机器带有插卡槽，通过插人解密长获得解密，不能转换加密格式，只适用于一种加密系统，如帝霸901、百胜3900、同洲2000E等接收机。
(3)多系统解密卡机：有双系统、三系统卡机，双系统的有kevin268（V+1解密），三系统的有航料T420S、百胜E91 IS等（V+1+N解密系统），插人相应的解密卡，通过手动或遥控器便可以进行各系统间的切换、〕
(4)模块机（CI）：通过模块（CAM）转换加密格式再插解密卡的接收机，适用于多种加密系统。代表机型有Strong4355、迪加通6115系列等。插人各种模块（卡插在模块里），用一台CI机器配合不同系统的解密模块即可完成收视，只需更换模块便可解决问题。
(5)卫星电脑接收卡：安装在电脑主机PCI扩展插槽内，和电脑配合（取得密匙后）完成不同系统的解密，双汉(TwinHan )公司出品的Visionplus WP-1020型卫星接收卡。鑫诺1号DVB卫星数据接收PC卡，不但可接收卫星发送的数字视频信号，还可接收采用视频MPEG-4压缩的IP节目，通过各类接收软件（如赛德康、通视DVB、远教IP数据、经天通信等接收软件）接收经济、文化、科技、教育等IP数据广播信息。
4、解密卡
配合直播加密系统，相对应的智能解密卡（正宗卡，俗称z卡）销售，卡中存储有解密程序、卡片管理程序和卡片号码等信息，存储器保存有密钥（Key）、卡片密码、使用期限等一系列信息。它通过改写过期卡或重新编写解密程序的方法来达到收视加密卫星电视节目。从经济上考虑，现在一般用D卡。常见的D卡有以下3种：
(1)84卡：因颜色多为金色的，又叫金卡。国外叫Gold Wafer Card,简称GW卡。CPU为 MicrochipPLC16F84，扩展存储器多为24C16，由于芯片运算速度较慢，存储器容量较小，只能自动升级或手动升级选择其一，不能同时拥有，卡片兼容性也不太好，但价格便宜。
(2) 877卡（国外叫Gold Wafer Sliver Gard，国内的雷霆卡、熊猫卡属于此种）:CPU多为MicrochipPIC16F876，扩展存储器多为24C64，芯片性能优于84卡，存储器容量也较大，可同时支持自动升一级和手动升级兼容性较好，价格高于84卡，使用比较普遍。
(3) 8515卡（国外叫Fun CARD）：其CPU为ATMEL AT90S8515，性能相当于386，数据处理能力特别强，扩展存储器多为24C64或24C128，可同时支持自动升级和手动升级，兼容性好。
(4) D卡：主要为用于解密76.50E的VID卡，解密78.50E的III)卡。卫星公司为防止利益的损失，76.50E星和880E星两大直播平台都在前期更换了系统，由VIACCESS I(V1）升级到VIACCESS2(V2）。泰星UBC卫星电视直播IRDETO 1(11)系统也因被破解而升级为IRDETO 2 ACCESS（12）加密方式。另外像印尼电信1号、鑫诺1号境外的频道部分也升级到12加密方式了。
随着各加密系统的升级，D卡能看到的节目只剩下76.50E的12730和12642，还有1660E的少量节目，并且节目将越来越少。
5、解密器
解密器是收看加密卫视节目的重要工具，不同加密系统的用户解密器，电路结构也不尽相同，但它们通常包含有以下几部分电路：
(1)数码处理及解密电器。这部分电路通常由微处理芯片、存储器及算法运算电路等组成。它可将电视台传送来的数据信号进行处理，以便进行收费收视授权、信息存储、算法运算等，输出解决信号码，提供图像及伴音信号。
(2)伴音及图像信号处理电路。这部分电路包含有前端解调电路、数／模转换电路、时钟恢复及同步恢复电路等。已加扰的图像和伴音信号在这里进行解扰。对于数码伴音加密信号，还应有专门的数字音频处理电路，以便解调出伴音信号。
有的解密器还需要购买专门的收费卡，将其插人到解密器后，才能进行解密收看（这种卡通常具有时间期限，用户要定期购买收费卡，才能继续收看该加密的卫星电视节）。该类接收装置须经有关部门批准后才能安装，普通家庭无法使用，所以该类解密器一般由各有线电视台购买后将国内的加密节目解密后以有线传输方式送到用户家中，并定期向用户收取收视费。
1、卫星播出系统的四种常用加密方式
(1)法国电讯加密方式（Viacess）：这种加密方式最为常见，主要播出系统代表有76.50E亚太211的太平洋直播和华人直播系统。
(2)爱迪德加密方式（Irdeto）;110.50E鑫诺1号上传送的CCTV和部分省台共30多套节目的CBTV,78.50E泰星1号的UBC播出系统、1080E印尼电信1号的直播系统均采用该加密方式。
(3)南瓜加密方式（Nagravison）：主要以1460E马步海2号的菲律宾梦幻（DREAM BROADCASTINGSYSTEM）节目为主，53套节目中大部分为英文节目，华语节目有卫视电影台和无码节目一套。另外，880E星上的香港LBC系统也采用此方式加密。
(4）恩迪斯加密方式（Nds）：105.50E亚洲3S的凤
凰电影一组，1160E的KOREASAT-3（韩国无穷花3号）SKYLife直播系统选用此加密方式，此加密方式较稳定，但解码器昂贵，一般为电视台专用。
另外105.50E的ZEE TV采用的Sena加密方式。还有Conax,SkyCrypt等加密方式。
2、视音频信号加密的几种技术方法
(1)视频反相：就是将正常视频信号反相，用普通卫星接收机接收时，电视机显示的图像倒置，无法正常收看。但这种加密方式保密性相当差，只要加一级简单的视频反相器就能够收看，特别是现在大部分卫星接收机采用了高本振和低本振变频技术，因而卫星接收机必须设置视频极性开关。收看时只需拨动极性开关就可方便地切换视频信号的极性。
(2)正弦波同步转移：该技术的基本原理是加一个频率等于行频或行频倍频的正弦波到视频信号中，使视频信号的同步脉冲受到干扰，某些同步脉冲的幅度变小，使电视机显示的图像无法被同步锁定，造成电视图像翻滚或撕裂。这种加扰方式也容易被破解，侵权者只要知道干扰波的频率，在视频信号通路中加一个简单的滤波器，滤除干扰波就能显示正常图像。
(3)脉冲同步转移：该技术的基本方法是加人与同步脉冲同频的脉冲串到视频信号中，使视频信号中的同步脉冲被衰减压缩，当视频信号中同步脉冲衰减后，其幅度已降到视频图像信号幅度之下，因此用普通卫星接收机无法分离出同步信号，图像也无法锁定。在解密器中须经解码电路解调出同步脉冲才能得到正常信号。
(4)同步代换：同步代换法的基本原理是将视频信号中的行同步或帧同步脉冲信号用非标准的信号波形代换，用数据副载波代替原同步信号，同步信号包含在数据副载波中。在解密器中，可采用数据解调器解调出同步信号，使图像同步。
(5）有源反相：有源反相加密技术有多种方法。一种是采用视频信号逐行反相的方法，另一种是使特定的某些行进行视频反相，还有一种采用逐场进行视频信号反相。利用这类加密方式进行节目加密时保密性较好，没有任何明显的信号可指出该行信号的极性。在解密器中，须对信号的每一行依次发送的2.5MHz的同步副载波，数据音信号、色度副载波、相位识别键和图像信号分别解密才能接收到正常的图像和伴音信号。
(6）视频信号切割和反转：这种加密技术的基本原理是将每一行视频信号切割成几部分，并将已切割的部分视频信号按预定的安排进行反相或倒置。这种视频信号切割和反转加密法通常用在数字传送的电视系统中在解密器中，可将数字化的视频信号中较多的切割点进行正常的图像处理，以解调出正常的图像信号。
(7)行切割与旋转：该加密法的基本原理是将视频信号中每行切割成预定的段数，再将后面的分割段旋转的加密法也适用于数字卫星节目传送系统，而且保密性较好，极不易被破译。在解密器中，通常可以采用8位数码取样，然后将每行的分割样点切割成256点进行解密。
(8)行转移：行转移加密法的基本原理是在发送一场成一帧信号时，不按每行的顺序发送，例如第148行信号可在第228行位置送出，或第3行信号在第16行的位置上发送。这种加密方法适用于模拟或数字卫星节目传输系统中，而且保密性较好，在解密器中，需先对视频信号进行模拟或数字转换后，再将场或帧信号进行存储，发送时接预定的顺序读出某一行信号，按加密安排的顺序发送。
3、卫星接收机解码器
(1)专用机：如凤凰电影台DTH310解码器，国内“村村通工程”采用的NOKLA 880005型CBTV中广卫星数字解码器等。
(2)普通卡机(CA)：机器带有插卡槽，通过插人解密长获得解密，不能转换加密格式，只适用于一种加密系统，如帝霸901、百胜3900、同洲2000E等接收机。
(3)多系统解密卡机：有双系统、三系统卡机，双系统的有kevin268（V+1解密），三系统的有航料T420S、百胜E91 IS等（V+1+N解密系统），插人相应的解密卡，通过手动或遥控器便可以进行各系统间的切换、〕
(4)模块机（CI）：通过模块（CAM）转换加密格式再插解密卡的接收机，适用于多种加密系统。代表机型有Strong4355、迪加通6115系列等。插人各种模块（卡插在模块里），用一台CI机器配合不同系统的解密模块即可完成收视，只需更换模块便可解决问题。
(5)卫星电脑接收卡：安装在电脑主机PCI扩展插槽内，和电脑配合（取得密匙后）完成不同系统的解密，双汉(TwinHan )公司出品的Visionplus WP-1020型卫星接收卡。鑫诺1号DVB卫星数据接收PC卡，不但可接收卫星发送的数字视频信号，还可接收采用视频MPEG-4压缩的IP节目，通过各类接收软件（如赛德康、通视DVB、远教IP数据、经天通信等接收软件）接收经济、文化、科技、教育等IP数据广播信息。
4、解密卡
配合直播加密系统，相对应的智能解密卡（正宗卡，俗称z卡）销售，卡中存储有解密程序、卡片管理程序和卡片号码等信息，存储器保存有密钥（Key）、卡片密码、使用期限等一系列信息。它通过改写过期卡或重新编写解密程序的方法来达到收视加密卫星电视节目。从经济上考虑，现在一般用D卡。常见的D卡有以下3种：
(1)84卡：因颜色多为金色的，又叫金卡。国外叫Gold Wafer Card,简称GW卡。CPU为 MicrochipPLC16F84，扩展存储器多为24C16，由于芯片运算速度较慢，存储器容量较小，只能自动升级或手动升级选择其一，不能同时拥有，卡片兼容性也不太好，但价格便宜。
(2) 877卡（国外叫Gold Wafer Sliver Gard，国内的雷霆卡、熊猫卡属于此种）:CPU多为MicrochipPIC16F876，扩展存储器多为24C64，芯片性能优于84卡，存储器容量也较大，可同时支持自动升一级和手动升级兼容性较好，价格高于84卡，使用比较普遍。
(3) 8515卡（国外叫Fun CARD）：其CPU为ATMEL AT90S8515，性能相当于386，数据处理能力特别强，扩展存储器多为24C64或24C128，可同时支持自动升级和手动升级，兼容性好。
(4) D卡：主要为用于解密76.50E的VID卡，解密78.50E的III)卡。卫星公司为防止利益的损失，76.50E星和880E星两大直播平台都在前期更换了系统，由VIACCESS I(V1）升级到VIACCESS2(V2）。泰星UBC卫星电视直播IRDETO 1(11)系统也因被破解而升级为IRDETO 2 ACCESS（12）加密方式。另外像印尼电信1号、鑫诺1号境外的频道部分也升级到12加密方式了。
随着各加密系统的升级，D卡能看到的节目只剩下76.50E的12730和12642，还有1660E的少量节目，并且节目将越来越少。
5、解密器
解密器是收看加密卫视节目的重要工具，不同加密系统的用户解密器，电路结构也不尽相同，但它们通常包含有以下几部分电路：
(1)数码处理及解密电器。这部分电路通常由微处理芯片、存储器及算法运算电路等组成。它可将电视台传送来的数据信号进行处理，以便进行收费收视授权、信息存储、算法运算等，输出解决信号码，提供图像及伴音信号。
(2)伴音及图像信号处理电路。这部分电路包含有前端解调电路、数／模转换电路、时钟恢复及同步恢复电路等。已加扰的图像和伴音信号在这里进行解扰。对于数码伴音加密信号，还应有专门的数字音频处理电路，以便解调出伴音信号。
有的解密器还需要购买专门的收费卡，将其插人到解密器后，才能进行解密收看（这种卡通常具有时间期限，用户要定期购买收费卡，才能继续收看该加密的卫星电视节）。该类接收装置须经有关部门批准后才能安装，普通家庭无法使用，所以该类解密器一般由各有线电视台购买后将国内的加密节目解密后以有线传输方式送到用户家中，并定期向用户收取收视费。
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