[发明专利]一种用于有线电视网上视频广播的全数字有条件接收方法

说明书

本发明涉及一种用于有线电视网上视频广播的全数字有条件接收方法，属于通信

技术领域

随着数字视频广播的发展，观众将会面对越来越多综合或专门频道的选择，欣赏到更高品质，更多服务的节目。视频节目通过广播卫星、广播电视网络和有线电视网络传播到几乎没有限制的地理范围，这些网络的触角触及到的用户都可以收看到一个广播电视台的节目。而广播业者则要为这些节目的版权购买，制作而承受更高的成本，单纯广告的收入已经不够，要求对用户收取一定的收视费用。而另一方面，调查也显示用户是愿意预付一定费用以获得更好服务的。

有条件接收系统(Conditional Access system)就是为了商业目的而对某些广播服务实施接入控制，决定一个数字接受设备能否将特定的广播节目展现给最终用户的系统。有条件接收技术要求既能使用户自由选择收看节目，又能保护广播业者的利益，确保只有已支付了或即将支付费用的用户才能收看到所选的电视节目。在数字电视领域中，有条件接收系统无疑将成为发展新服务的必需条件。

有条件接收系统是一个比较复杂的系统，它主要包括：加扰部分，寻址部分，和安全体系。加扰是有条件接收系统的重要组成部分，同时也是较底层的操作。传统的彩色电视如PAL，NTSC和SECAM中采用的是模拟信号，其加扰原理主要是破坏和恢复其水平和垂直的同步信号。加扰可以在视频基频带内进行。使用模拟信号加扰方法成本较高。一方面，如果采用的加扰方法很简单，安全性就无法保证，使盗用猖獗；另一方面，连续、复杂的模拟加扰方法会使加扰成本提高，由于模拟信号的特点，模拟加扰方法会带来一定程度图象质量的下降，尤其在连续的处理下可能使图像质量最终不可接受。

本发明的目的在于提出一种用于有线电视网上视频广播的全数字有条件接收方法，本方法是安全有效、易于推广的数字广播电视加、解扰方法，以完成广播电视的有条件接收，利于广播电视的收费管理。

本发明提出的用于有线电视网上视频广播全数字有条件接收方法，包括以下步骤：

1．首先将节目源的模拟视频音频信号进行模数变换生成数字流，将该数字流压缩编码生成基本流，然后将多个基本流复用成传输流，以生成运动图象及其伴音编码国际标准-2(以下简称MPEG-2)码流；

2．由管理系统每几秒产生一个控制字，用该控制字控制产生出伪随机序列，用该伪随机序列对传输流进行异或操作以实现加扰，产生加扰码流；

3．用机密密钥加密算法对控制字进行加密，加密后的控制字称为授权控制信息(ECM)，加密算法采用的密钥为管理系统提供的业务密钥，本发明采用的算法是美国数据加密标准算法(以下简称DES算法)；

4．当更换业务密钥时，用公开密钥算法对业务密钥进行加密，加密后的业务密钥称为授权管理信息(以下简称EMM)，公开密钥加密算法采用的密钥为管理系统提供的分配密钥，本发明采用的算法是RSA公开密钥算法；

5．将授权管理信息和授权控制信息放在传输流中的程序特殊信息包(以下简称PSI)的有条件接收信息数据段内，然后将程序特殊信息包与加扰码流复用在一起；

6．根据节目流传输信道的不同形式，通过调制，将加密后的节目广播出去；

7．用户端收到加密后的节目后，从接收到的传输流的程序特殊信息包中分离出授权管理信息和授权控制信息；

8．由节目提供商提供的智能卡中存储的分配密钥，用公开密钥算法对授权管理信息进行解密，获得业务密钥；

9．然后将获得的业务密钥对授权控制信息进行解密，获得一个控制字；

10．最后用该控制字控制产生与发送端相同的伪随机序列，用该伪随机序列对加扰的传输流进行异或操作，得到解扰传输流，对解扰后的传输流进行解压缩、解码后，恢复出数字视频和音频信号，然后再进行数模变换，即可恢复可视信号。

本发明的方法具有以下优点：

1.处理及传输全过程是数字化；

2.安全可靠，采用的DES算法和RSA算法被攻破的几率极小；

3.图像解扰完全，解扰后的图像没有损伤。

4.加解扰方便可靠，采用伪随机序列与传输流异或操作，方便快捷；

5.性能价格比高，易于被用户接受。

附图说明：

图1：全数字有条件接收方法系统框图；

图2：密钥处理流程图；

图3：机密密钥算法加解密系统框图；

图4：三重DES加解密过程框图

图5：公开密钥算法加解密系统框图。

下面结合附图详细介绍本发明的工作原理和过程：