數(shù)字衛(wèi)星電視節(jié)目的加密與解密技術

　　“加密”技術對發(fā)送的電視信號進行特定的加擾處理，在接收端必須接人解碼器，還要在按時付費后才能在有效期內(nèi)正常收看。無論是國內(nèi)或是國外的加密衛(wèi)星節(jié)目，都必須采用專用的解密器才能接收，目前國內(nèi)外采用的衛(wèi)星電視加密系統(tǒng)有若干種，可以對圖像和伴音信號分別進行加密處理。

　　1、衛(wèi)星播出系統(tǒng)的四種常用加密方式

　　(1)法國電訊加密方式(Viacess)：這種加密方式最為常見，主要播出系統(tǒng)代表有76.50E亞太211的太平洋直播和華人直播系統(tǒng)。

　　(2)愛迪德加密方式(Irdeto);110.50E鑫諾1號上傳送的CCTV和部分省臺共30多套節(jié)目的CBTV,78.50E泰星1號的UBC播出系統(tǒng)、1080E印尼電信1號的直播系統(tǒng)均采用該加密方式。

　　(3)南瓜加密方式(Nagravison)：主要以1460E馬步海2號的菲律賓夢幻(DREAM BROADCASTINGSYSTEM)節(jié)目為主，53套節(jié)目中大部分為英文節(jié)目，華語節(jié)目有衛(wèi)視電影臺和無碼節(jié)目一套。另外，880E星上的香港LBC系統(tǒng)也采用此方式加密。

　　(4)恩迪斯加密方式(Nds)：105.50E亞洲3S的鳳 凰電影一組，1160E的KOREASAT-3(韓國無窮花3號)SKYLife直播系統(tǒng)選用此加密方式，此加密方式較穩(wěn)定，但解碼器昂貴，一般為電視臺專用。

　　另外105.50E的ZEE TV采用的Sena加密方式。還有Conax,SkyCrypt等加密方式。

　　2、視音頻信號加密的幾種技術方法

　　(1)視頻反相：就是將正常視頻信號反相，用普通衛(wèi)星接收機接收時，電視機顯示的圖像倒置，無法正常收看。但這種加密方式保密性相當差，只要加一級簡單的視頻反相器就能夠收看，特別是現(xiàn)在大部分衛(wèi)星接收機采用了高本振和低本振變頻技術，因而衛(wèi)星接收機必須設置視頻極性開關。收看時只需撥動極性開關就可方便地切換視頻信號的極性。

　　(2)正弦波同步轉移：該技術的基本原理是加一個頻率等于行頻或行頻倍頻的正弦波到視頻信號中，使視頻信號的同步脈沖受到干擾，某些同步脈沖的幅度變小，使電視機顯示的圖像無法被同步鎖定，造成電視圖像翻滾或撕裂。這種加擾方式也容易被破解，侵權者只要知道干擾波的頻率，在視頻信號通路中加一個簡單的濾波器，濾除干擾波就能顯示正常圖像。

　　(3)脈沖同步轉移：該技術的基本方法是加人與同步脈沖同頻的脈沖串到視頻信號中，使視頻信號中的同步脈沖被衰減壓縮，當視頻信號中同步脈沖衰減后，其幅度已降到視頻圖像信號幅度之下，因此用普通衛(wèi)星接收機無法分離出同步信號，圖像也無法鎖定。在解密器中須經(jīng)解碼電路解調(diào)出同步脈沖才能得到正常信號。

　　(4)同步代換：同步代換法的基本原理是將視頻信號中的行同步或幀同步脈沖信號用非標準的信號波形代換，用數(shù)據(jù)副載波代替原同步信號，同步信號包含在數(shù)據(jù)副載波中。在解密器中，可采用數(shù)據(jù)解調(diào)器解調(diào)出同步信號，使圖像同步。

　　(5)有源反相：有源反相加密技術有多種方法。一種是采用視頻信號逐行反相的方法，另一種是使特定的某些行進行視頻反相，還有一種采用逐場進行視頻信號反相。利用這類加密方式進行節(jié)目加密時保密性較好，沒有任何明顯的信號可指出該行信號的極性。在解密器中，須對信號的每一行依次發(fā)送的2.5MHz的同步副載波，數(shù)據(jù)音信號、色度副載波、相位識別鍵和圖像信號分別解密才能接收到正常的圖像和伴音信號。

　　(6)視頻信號切割和反轉：這種加密技術的基本原理是將每一行視頻信號切割成幾部分，并將已切割的部分視頻信號按預定的安排進行反相或倒置。這種視頻信號切割和反轉加密法通常用在數(shù)字傳送的電視系統(tǒng)中在解密器中，可將數(shù)字化的視頻信號中較多的切割點進行正常的圖像處理，以解調(diào)出正常的圖像信號。

　　(7)行切割與旋轉：該加密法的基本原理是將視頻信號中每行切割成預定的段數(shù)，再將后面的分割段旋轉的加密法也適用于數(shù)字衛(wèi)星節(jié)目傳送系統(tǒng)，而且保密性較好，極不易被破譯。在解密器中，通常可以采用8位數(shù)碼取樣，然后將每行的分割樣點切割成256點進行解密。

　　(8)行轉移：行轉移加密法的基本原理是在發(fā)送一場成一幀信號時，不按每行的順序發(fā)送，例如第148行信號可在第228行位置送出，或第3行信號在第16行的位置上發(fā)送。這種加密方法適用于模擬或數(shù)字衛(wèi)星節(jié)目傳輸系統(tǒng)中，而且保密性較好，在解密器中，需先對視頻信號進行模擬或數(shù)字轉換后，再將場或幀信號進行存儲，發(fā)送時接預定的順序讀出某一行信號，按加密安排的順序發(fā)送。

　　3、衛(wèi)星接收機解碼器

　　(1)專用機：如鳳凰電影臺DTH310解碼器，國內(nèi)“村村通工程”采用的NOKLA 880005型CBTV中廣衛(wèi)星數(shù)字解碼器等。

　　(2)普通卡機(CA)：機器帶有插卡槽，通過插人解密長獲得解密，不能轉換加密格式，只適用于一種加密系統(tǒng)，如帝霸901、百勝3900、同洲2000E等接收機。

　　(3)多系統(tǒng)解密卡機：有雙系統(tǒng)、三系統(tǒng)卡機，雙系統(tǒng)的有kevin268(V+1解密)，三系統(tǒng)的有航料T420S、百勝E91 IS等(V+1+N解密系統(tǒng))，插人相應的解密卡，通過手動或遙控器便可以進行各系統(tǒng)間的切換、〕

　　(4)模塊機(CI)：通過模塊(CAM)轉換加密格式再插解密卡的接收機，適用于多種加密系統(tǒng)。代表機型有Strong4355、迪加通6115系列等。插人各種模塊(卡插在模塊里)，用一臺CI機器配合不同系統(tǒng)的解密模塊即可完成收視，只需更換模塊便可解決問題。

　　(5)衛(wèi)星電腦接收卡：安裝在電腦主機PCI擴展插槽內(nèi)，和電腦配合(取得密匙后)完成不同系統(tǒng)的解密，雙漢(TwinHan )公司出品的Visionplus WP-1020型衛(wèi)星接收卡。鑫諾1號DVB衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收PC卡，不但可接收衛(wèi)星發(fā)送的數(shù)字視頻信號，還可接收采用視頻MPEG-4壓縮的IP節(jié)目，通過各類接收軟件(如賽德康、通視DVB、遠教IP數(shù)據(jù)、經(jīng)天通信等接收軟件)接收經(jīng)濟、文化、科技、教育等IP數(shù)據(jù)廣播信息 。

　　4、解密卡

　　配合直播加密系統(tǒng)，相對應的智能解密卡(正宗卡，俗稱z卡)銷售，卡中存儲有解密程序、卡片管理程序和卡片號碼等信息，存儲器保存有密鑰(Key)、卡片密碼、使用期限等一系列信息。它通過改寫過期卡或重新編寫解密程序的方法來達到收視加密衛(wèi)星電視節(jié)目。從經(jīng)濟上考慮，現(xiàn)在一般用D卡。常見的D卡有以下3種：

　　(1)84卡：因顏色多為金色的，又叫金卡。國外叫Gold Wafer Card,簡稱GW卡。CPU為 MicrochipPLC16F84，擴展存儲器多為24C16，由于芯片運算速度較慢，存儲器容量較小，只能自動升級或手動升級選擇其一，不能同時擁有，卡片兼容性也不太好，但價格便宜。

　　(2) 877卡(國外叫Gold Wafer Sliver Gard，國內(nèi)的雷霆卡、熊貓卡屬于此種):CPU多為MicrochipPIC16F876，擴展存儲器多為24C64，芯片性能優(yōu)于84卡，存儲器容量也較大，可同時支持自動升一級和手動升級兼容性較好，價格高于84卡，使用比較普遍。

　　(3) 8515卡(國外叫Fun CARD)：其CPU為ATMEL AT90S8515，性能相當于386，數(shù)據(jù)處理能力特別強，擴展存儲器多為24C64或24C128，可同時支持自動升級和手動升級，兼容性好。

　　(4) D卡：主要為用于解密76.50E的VID卡，解密78.50E的III)卡。衛(wèi)星公司為防止利益的損失，76.50E星和880E星兩大直播平臺都在前期更換了系統(tǒng)，由VIACCESS I(V1)升級到VIACCESS2(V2)。泰星UBC衛(wèi)星電視直播IRDETO 1(11)系統(tǒng)也因被破解而升級為IRDETO 2 ACCESS(12)加密方式。另外像印尼電信1號、鑫諾1號境外的頻道部分也升級到12加密方式了。

　　隨著各加密系統(tǒng)的升級，D卡能看到的節(jié)目只剩下76.50E的12730和12642，還有1660E的少量節(jié)目，并且節(jié)目將越來越少。

　　5、解密器

　　解密器是收看加密衛(wèi)視節(jié)目的重要工具，不同加密系統(tǒng)的用戶解密器，電路結構也不盡相同，但它們通常包含有以下幾部分電路：

　　(1)數(shù)碼處理及解密電器。這部分電路通常由微處理芯片、存儲器及算法運算電路等組成。它可將電視臺傳送來的數(shù)據(jù)信號進行處理，以便進行收費收視授權、信息存儲、算法運算等，輸出解決信號碼，提供圖像及伴音信號。

　　(2)伴音及圖像信號處理電路。這部分電路包含有前端解調(diào)電路、數(shù)/模轉換電路、時鐘恢復及同步恢復電路等。已加擾的圖像和伴音信號在這里進行解擾。對于數(shù)碼伴音加密信號，還應有專門的數(shù)字音頻處理電路，以便解調(diào)出伴音信號。

　　有的解密器還需要購買專門的收費卡，將其插人到解密器后，才能進行解密收看(這種卡通常具有時間期限，用戶要定期購買收費卡，才能繼續(xù)收看該加密的衛(wèi)星電視節(jié))。該類接收裝置須經(jīng)有關部門批準后才能安裝，普通家庭無法使用，所以該類解密器一般由各有線電視臺購買后將國內(nèi)的加密節(jié)目解密后以有線傳輸方式送到用戶家中，并定期向用戶收取收視費。