请问怎样设计一种基于FPGA的数字电视条件接收系统？

1671 FPGA 芯片单片机

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 怎样设计一种基于FPGA的数字电视条件接收系统？数字电视条件接收的基本原理是什么？ 0
2021-4-8 06:16:52　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × ChristineGu 该类别下有 16 个回答。邀请回答 HengDu 该类别下有 16 个回答。邀请回答 heks 该类别下有 16 个回答。邀请回答 dfasda 该类别下有 15 个回答。邀请回答 nhonglan 该类别下有 15 个回答。邀请回答 yonglanzhang 该类别下有 15 个回答。邀请回答杀狼000 该类别下有 14 个回答。邀请回答 wenminglang 该类别下有 14 个回答。邀请回答 C880U 该类别下有 14 个回答。邀请回答 jhdfvs 该类别下有 14 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 14 个回答。邀请回答 muwersddg 该类别下有 14 个回答。邀请回答 a732538 该类别下有 13 个回答。邀请回答 hrtuoyu 该类别下有 13 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 13 个回答。邀请回答 thyysbk 该类别下有 13 个回答。邀请回答凡人wlj 该类别下有 13 个回答。邀请回答 kszdj113 该类别下有 13 个回答。邀请回答飞雪9366 该类别下有 13 个回答。邀请回答 billbian 该类别下有 13 个回答。邀请回答举报吴樵相关推荐 • 怎样去设计一种基于PC机的数字电视接收系统？ 1413 • 如何用FPGA实现数字电视条件接收系统？ 1422 • 数字电视系统的分类和标准 3008 • 请问数字电视编码技术包括哪些？ 1293 • 移动数字电视有什么优势？ 1071 • 如何设计数字电视信号发生器？ 2909 • 数字电视系统的关键射频测量介绍 1199 • DVB-C数字电视测试方法与研制 1937 • 怎么看数字电视的接收模块的好坏？ 4256 • 数字电视测试的主要参数和主要仪器介绍 1102 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 　　数字电视的影音效果、抗干扰性等特点是传统模拟电视所不能比拟的，是电视事业将来必然的发展趋势。为了保障并促进数字电视能健康快速的发展，我们必须保障数字电视运营商的利益。数字电视条件接收系统（简称CAS）就是保障运营商利益的技术基石。具体来说CAS是保证只有付费的用户才能正常收看节目的一系列技术。现成的许多CAS都是国外的方案，随着我国数字电视普及的展开，CAS国产化的要求就变得更加迫切了。　　数字电视CAS系统的原理　　TS流的加扰和解扰　　现在数字电视大多采用了MPEG2传送流（TS）的方式来进行广播。在广播之前要先将TS按照一定的方法进行加扰，使得没有授权的用户不能收到正确的信号数据。而授权用户在接收到加扰的TS码流之后，他们的接收机能按照一定的方式进行解扰，恢复出正确的数据信号。具体来说加扰就是用一个控制字（CW）来产生一系列的伪随机序列码，用它跟TS中的数据进行异或，打乱原来TS中正确的信号数据。接收机在解扰时再根据相同的CW来产生和加扰时一样的随机序列，并通过异或的方式将被加扰的数据正确地恢复回来。因此解扰的关键就是要获得加扰时用的CW值。　　对CW的加密和解密　　如图1所示，要使得授权用户获得加扰时的CW，就必须在TS流中加载CW进行传输。为了不让未授权的用户也获得正确的CW，因此在广播CW时会用SK（业务密钥）对其进行加密形成ECM（授权控制信息）。同时SK本身也会被PDK（用户分配密钥）加密形成EMM（授权管理信息）之后，再通过TS流进行复用传输。由于PDK是授权用户机器本身的一个编号，它不需要通过TS在公用信道中传输。这样在公用传输信道里传输的ECM、EMM都是加密了的。只有授权用户才有正确的PDK来解密出SK，也只有正确的SK才能解密出正确的CW。而且为了进一步加强信号的安全性，CW一般来说几秒钟就会变化一次，SK也会在一个时间段后产生变化，来避免破解者对密钥进行系统性的搜索。　　　　图1 　　用FPGA来实现CAS 　　在用FPGA设计CAS时，必须要理解PSI（程序特殊信息）。PSI包含了要正常收看节目所需要的绝大部分信息，它由PAT（节目关联表）、PMT（节目映射表）、CAT（条件接收表）、NIT（网络信息表）4个表组成。为了新开机的用户能及时收看节目，PSI必须至少以20次/秒的频率不断发送。和条件接收有关的就只有CAT和PMT。其中CAT中的CA描述子包含了EMM和ECM的信息。表一介绍了CA描述子的语法结构。　　　　其中CA-system-ID的最低位为零表示pri-vate-data-byte是EMM数据，否则private-databyte是ECM数据。CA-PID是相应加扰节目的PMT的包识别号（PID）。本方法通过在CA描述子中加入PMT包的PID的方法，来实现多个CA描述子和多个加扰节目之间的一一映射关系。　　CAS发送端FPGA的实现　　CAS发送端FPGA实现的框图见图2所示。接收机序号，SK（业务密钥）和CW（控制字）发生器的初始值由PC机通过单片机来对FPGA芯片进行设定。FPGA芯片先检测TS流中PMT包的PID值，将这个值与EMM、ECM一起形成CAT包，等待前端的复用器将其插入TS流中。加扰器会每隔几秒钟就对CW进行更新，用新的CW来对TS加扰，同时CW发生器又将产生下一个CW，经过密钥SK对CW进行DES加密后，形成新的ECM。再打包形成CAT，等待前端插入（复用）TS流中。EMM信息的形成与此类似。　　　　图2 　　CAS接收端FPGA的实现　　CAS接收端FPGA实现的框图如图3所示。PDK信息通过智能卡送给FPGA芯片。FPGA芯片先检测解复用之后的TS流中PMT包的PID值，将其存在寄存器里，然后继续寻找CAT表，再找到TS中的CAT时，将其中的CA描述子提取出来，再根据描述子中CA-system-ID的值来决定是提取ECM信息还是EMM信息，根据PDK和EMM可以解密出SK，再通过和ECM信息解密出CW。具体是使用当前的CW还是使用下一个CW来解扰，由解扰器根据TS包头信息来决定。　　　　图3 　　结束语　　本文介绍了数字电视条件接收的基本原理，并提出了一种只用CAT表来传送EMM、ECM信息的方法。该方法不但可以对单节目流进行加扰，还能支持多节目流加扰后的复用传输。而且相比用CAT、PMT分别传输EMM和ECM的方法，该电路更加简单，用FPGA也更容易实现。

2021-4-8 17:38:00 评论举报王秀荣