数字电视的影音作用、抗干扰性等特点是传统模仿电视所不能比较的，是电视工作将来必定的开展趋势。为了确保并促进数字电视能健康快速的开展，咱们有必要确保数字电视运营商的利益。数字电视条件接纳体系（简称CAS）便是确保运营商利益的技能柱石。详细来说CAS是确保只要付费的用户才干正常收看节目的一系列技能。现成的许多CAS都是国外的计划，跟着我国数字电视遍及的打开，CAS国产化的要求就变得愈加火急了。
数字电视CAS体系的原理
TS流的加扰宽和扰
现在数字电视大多选用了MPEG2传送流（TS）的办法来进行播送。在播送之前要先将TS依照必定的办法进行加扰，使得没有授权的用户不能收到正确的信号数据。而授权用户在接纳到加扰的TS码流之后，他们的接纳机能依照必定的办法进行解扰，康复出正确的数据信号。详细来说加扰便是用一个操控字（CW）来发生一系列的伪随机序列码，用它跟TS中的数据进行异或，打乱本来TS中正确的信号数据。接纳机在解扰时再依据相同的CW来发生和加扰时相同的随机序列，并经过异或的办法将被加扰的数据正确地康复回来。因而解扰的要害便是要取得加扰时用的CW值。
对CW的加密宽和密
如图1所示，要使得授权用户取得加扰时的CW，就有必要在TS流中加载CW进行传输。为了不让未授权的用户也取得正确的CW，因而在播送CW时会用SK（事务密钥）对其进行加密构成ECM（授权操控信息）。一同SK自身也会被PDK（用户分配密钥）加密构成EMM（授权办理信息）之后，再经过TS流进行复用传输。因为PDK是授权用户机器自身的一个编号，它不需求经过TS在共用信道中传输。这样在共用传输信道里传输的ECM、EMM都是加密了的。只要授权用户才有正确的PDK来解密出SK，也只要正确的SK才干解密出正确的CW。并且为了进一步加强信号的安全性，CW一般来说几秒钟就会改变一次，SK也会在一个时间段后发生改变，来防止破解者对密钥进行体系性的查找。
图1
用FPGA来完成CAS
在用FPGA规划CAS时，有必要要了解PSI（程序特别信息）。PSI包含了要正常收看节目所需求的绝大部分信息，它由PAT（节目相关表）、PMT（节目映射表）、CAT（条件接纳表）、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有必要至少以20次/秒的频率不断发送。和条件接纳有关的就只要CAT和PMT。其间CAT中的CA描绘子包含了EMM和ECM的信息。表一介绍了CA描绘子的语法结构。
其间CA-system-ID的最低位为零表明pri-vate-data-byte是EMM数据，不然private-databyte是ECM数据。CA-PID是相应加扰节目的PMT的包识别号（PID）。本办法经过在CA描绘子中参加PMT包的PID的办法，来完成多个CA描绘子和多个加扰节目之间的逐个映射联系。
CAS发送端FPGA的完成
CAS发送端FPGA完成的框图见图2所示。接纳机序号，SK（事务密钥）和CW（操控字）发生器的初始值由PC机经过单片机来对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一同构成CAT包，等候前端的复用器将其刺进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，一同CW发生器又将发生下一个CW，经过密钥SK对CW进行DES加密后，构成新的ECM。再打包构成CAT，等候前端刺进（复用）TS流中。EMM信息的构成与此相似。
图2
CAS接纳端FPGA的完成
CAS接纳端FPGA完成的框图如图3所示。PDK信息经过智能卡送给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，然后持续寻觅CAT表，再找到TS中的CAT时，将其间的CA描绘子提取出来，再依据描绘子中CA-system-ID的值来决议是提取ECM信息仍是EMM信息，依据PDK和EMM能够解密出SK，再经过和ECM信息解密出CW。详细是运用当时的CW仍是运用下一个CW来解扰，由解扰器依据TS包头信息来决议。
图3
结束语
本文介绍了数字电视条件接纳的基本原理，并提出了一种只用CAT表来传送EMM、ECM信息的办法。该办法不光能够对单节目流进行加扰，还能支撑多节目流加扰后的复用传输。并且比较用CAT、PMT别离传输EMM和ECM的办法，该电路愈加简略，用FPGA也更简单完成。
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