微波数字电视系统.doc

力尽全能 优化品质 微波数字电视系统技术方案啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊GB/T 17975.1-2000信息技术 运动图像及其伴音信号的通用编码 第1部分 系统.编码分层: MPEG 层层音频量化: 20bit采样率: 32KHz/44.1KHz/48KHz压缩码率.啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊微波数字电视系统啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊微波数字电视系统 技术方案基于DVB-S的MMDS系统 宁波市科技园区力优数字有限公司目录目录1宁波力优数字设备有限公司简介2产品质量保证体系3本系统方案显著特点4系统总体概述4系统设备清单6方案的总体设计原则7数字电视平台建设方案91.1系统总体设计91.1.2节目及带宽规划101.2系统实施方案101.2.1系统组成101.2.2数字微波系统设计12附件1：DVB数字电视CA系统151. 力优CA系统WF-DragonCrypt CAS系统的优点152.1 力优CA系统系统设计的原则152.2 力优CA系统在网络中的应用172.3 力优CA条件接收系统182.3.1力优CA 系统原理182.3.2 与加扰器的集成212.3.3与SMS的集成212.3.4与机顶盒的集成222.3.5 WF-DragonCrypt CAS的性能222.3.6WF-DragonCrypt CAS系统特点222.4CA系统服务器配置要求22附件2：产品介绍231.1.独立加扰器（EVSCR）231.2.MPEG-2视音频编码器(DNC-3)241.3.复用器（DNM-3）241.4.QPSK调制器（DNP-3）251.5.QPSK上变频器261.6.机顶盒DNR-3Q27 宁波力优数字技术有限公司简介 宁波力优公司作为从事有线电视产品制造的专业公司，在有线电视前端（Head）、加解扰(Scramble)、数字电视(DVB-C)设备的设计、制造和系统集成方面有极强的技术实力和丰富的实际经验，特别是对我国有线电视实际网络的拓扑结构、技术方案、运营模式等有深刻理解，能充分领会并满足客户的需求，我公司愿与有线电视网络运营公司和同行友好合作，本着诚信、互惠、务实的原则，信守承诺，努力为客户提供零缺陷的产品和服务。公司建立了“以顾客为关注点”为原则的质量管理体系，通过了ISO9001:2000质量管理体系认证，对生产过程进行了严格的监视和控制，并具有符合CCC要求的管理体系、控制方法和检测设备，确保产品的安全、可靠。公司具有雄厚的技术研发能力，拥有经验丰富的专业的设计技术人员，公司在宁波、杭州、成都、聊城、珠海都设有工厂。主要产品有，数字电视前端设备、数字机顶盒、高档邻频调制器、光设备、光缆、有线电视加解扰收费管理系统，电缆、放大器、分支分配器等等。公司具有较强的数字电视开发能力，已成功开发出有自主产权的数字CA系统，该系统符合DVB的公共加扰算法(DVB-CSA),并支持同密、软件升级、第三方软件接口等功能，并以此为核心完成了符合IEC13818标准的高品质低价位的全套数字电视系统设备，客户需要时可平滑升级到中视联等CA系统，为有线电视网络运营商分阶段实施低门槛的数字化平移、多功能业务的适时开发等提供了有利条件，使运营商投资回报得到保障。我公司的数字电视设备已在国内外多个系统得到实际运用，包括MUDS和MMDS数字电视发射系统的集成和工程施工，具有丰富的工程实践经验，能根据用户需求提供全面的、稳定可靠的解决方案，为保障用户系统稳定运行提供长期优质的售后服务。我公司在有线电视传统设备制造已有10年的成功经验，如1550nm、1310nm光发射机，1550nm掺铒光纤放大器、光接收机、光分路器及放大器核心技术，已在实际应用中得到客户的充分肯定，取得了领先的地位。产品质量保证体系我公司的质量保证手段：1、 建立了“以顾客为关注点”为原则的质量管理体系，通过了ISO9001:2000质量管理体系认证，对生产过程进行了严格的监视和控制，并有完整的记录。2、 具有符合CCC要求的管理体系、控制方法和检测设备，确保产品的安全、可靠。3 、产品严格按照相关国际、国家及广电行业标准设计、制造4、拥有专业的有线电视行业的技术人员和经验丰富的调试人员。5、制定并实施了严格的员工培训计划，生产工人须持证上岗。我公司的质量方针是：为客户创造价值，持续维护信誉与信任，追求零缺陷的产品及服务品质。本系统方案显著特点l QPSK调制方式，单频单机和宽带发射均适用；l 标准CA系统，符合DVB的公共加扰算法，支持同密运行；l 本CA系统可与任何符合DVB标准的硬件设备兼容；l 机顶盒CA解扰模块可嵌入用户指定的符合DVB标准的接收机；l 采用数字卫星接收方式的机顶盒，产品成熟可靠；l 极低接收门限，用户安装简单易行；l 超强纠错能力，误码率极低，接收稳定可靠；l 按节目计费，实现分级增值业务（如成人节目、电影节目按不同的费率收费，用户可选择节目，运营商可将某类节目只送给允许收看的特权人群）l 实现收费智能化，智能卡授权，用户主动刷卡交费l 传输加密数字电视节目，图像效果达DVD品质l 采用独立加扰机，可与任何符合DVB标准的CA系统配套使用，为系统全面数字化奠定基础l 系统可平滑升级，完成多功能业务（如IP、VOD等）系统总体概述1、 传输3个频道，每个频道占用40MHz带宽，共传输36套高品质（相当于DVD效果）数字电视节目； 2、 所有节目全部加密，用户经运营商授权后通过数字机顶盒解密收看电视；3、 数字设备安装在原MMDS前端机房，信号混入MMDS网络A、 MMDS网络个体用户可直接通过自己的MMDS接收天线接收主站信号经由数字机顶盒解调收看数字电视节目；B、 MMDS网络中的集体用户可经过运营者二次分配后在有线网络中通过数字机顶盒收看数字电视节目；4、 信号源可采用视音频信号通过MPEG-2压缩编码器编码输入复用器；也可通过卫星解调器输出TS流到复用器；5、 每台复用器将6套节目的TS流复合为1路高码流的TS流；6、 复用器输出TS流到独立加扰机，加扰机在CA系统控制下对节目流加扰，并将ECM、EMM信息混入TS流形成加扰的TS流。7、 加扰TS流采用QPSK调制方式，送入原来的MMDS发射机，发射机回退功率后在线性工作区工作，可满足数字电视信号传输技术要求；8、 MMDS用户购买嵌入CA模块的机顶盒，经智能卡授权解扰数字电视信号，解压缩后形成模拟的音视频信号（AV信号）输出到电视机。系统设备清单前端设备清单序名称、型号描述单价数量总价备注1MPEG-2压缩编码器AV输入，SPI输出362卫星接收机TS流输出3SDH适配器DS3/ASI4QPSK调制器ASI输入，70MHz IF输出35QPSK上变频器将中频变到微波所需频率36TS流复用器6路ASI输入，ASI输出87独立加扰器EVSCR标准加扰设备,支持同密38CA系统条件接收系统,支持同密含服务器、交换机、写卡器9SMS系统用户管理系统10微波发射机100W 111天馈系统（不含铁塔）112通讯机柜2机顶盒含智能卡及力优CA模块DVB-S微波数字电视方案的总体设计原则本系统建设的目的：近几年某某市到各乡镇以及部分村庄开通了有线电视。但离城镇较远的分散农村，仍存在收看不到电视广播的盲点村，对这些村若采用光缆进行联网，存在投资大、施工困难等问题，一时难以实施光缆联网。为了较快解决偏远、分散农村用户收看电视的问题，拟采用无线覆盖方式作为光缆联网的辅助手段，用较少的投资，较快的速度解决这些盲点村农民收看到丰富多彩的电视节目的问题。本系统覆盖与有线网相结合覆盖用户，并能加密以实施有效的收费管理。系统应有足够的安全性、先进性、可行性、实用而又可持续发展。因此，本方案根据有线电视网络公司的总体规划原则，提出利用现有网络和设备的资源，因地制宜，采用微波数字化发射方式。数字电视微波建成后，系统能实现： 覆盖大部分地区，解决农村电视收看问题 传输36套高品质（相当于DVD效果）的电视节目 实现收费智能化，彻底解决收费难题 按节目收费，实现分级增值业务 系统可平滑升级，完成多功能业务（如IP、VOD等）充分利用现有资源，分步实施：本方案采用一套宽带的MMDS数字微波，传输40套高品质的数字电视节目，覆盖农村用户并实现智能化收费管理，逐步升级开展多功能增值业务。一期工程首先建立单向数字电视微波传输系统，通过智能卡实现授权管理、收费等功能；二期开发以电话为回传路径的双向系统，与SDH数字电视光纤环网融合，增加视频服务器和网管系统，实现VOD等功能；三期工程与国家有线电视骨干网联接，共享各种资源。数字CA系统的兼容与升级：我公司开发的CA系统，采用符合DVB标准的加密算法，具有自主知识产权，掌握了核心技术，能与符合DVB-C标准的国内外厂家的设备兼容。加扰机采用通用的进口独立加扰机，能适应符合DVB-C标准的国内外各种CA系统。机顶盒程序可完全升级更新，并能提供第三方的软硬件兼容接口。在系统组建中，不仅应考虑到微波网目前各种业务实际要求，还应充分考虑将来业务种类增长的需求。从实用性、经济性出发，着眼于近期目标和长远的发展，选用先进设备，进行最佳性能组合，构造一个性能最佳的实用性系统。因此，我们不建议采用非标的数据扰乱式加扰（安全性差，无法升级和兼容），也不建议采用象中央台那样的功能齐全、价格昂贵、系统复杂的CA系统。因为数字电视技术发展迅猛，软硬件价格呈几何下降，因此我们建议采用可升级、能兼容的硬件设备，具有操作简单、方便实用的CA系统和管理系统，并提供第三方软件兼容。数字设备的实用性和兼容性：本系统采用成熟的国产化的数字卫星接收、复用、QAM调制等设备，加扰机采用独立加扰机以完成符合DVB标准的CA，并可实现与符合DVB标准的第三方CA兼容。这些设备在以后的本系统升级或在有线电视数字化建设中均可正常使用。系统的标准化和开放性：系统设计中采用的系统、设备、应用软件等都符合中华人民共和国国标及广电总局制定的相关行业标准，如无相应国标，则遵循相关国际标准。系统设计遵循的部分标准如下：GY/T198-2003 有线数字电视广播QAM调制器技术要求和测量方法GY/T170-2001 有线数字电视广播信道编码与调制规范GY/Z 174-2001 数字电视广播业务信息规范GY/Z 175-2001 数字电视广播条件接收系统规范GY/T 161-2000 数字电视附属数据空间内数字音频和辅助数据的传输规范GY/T 163-2000 数字电视附属数据空间内时间码和控制码的传输格式GB/T 17975.1-2000信息技术 运动图像及其伴音信号的通用编码 第1部分 系统GB/T 17975.2-2000信息技术 运动图像及其伴音信号的通用编码 第2部分 视频GB/T 17975.3-2001信息技术 运动图像及其伴音信号的通用编码 第3部分 音频ISO/IEC 13818 MPEG-2运动图像及其伴音信号的通用编码TR 101 200 DVB技术规范和标准使用指南（DVB-COOK）TR 101 288 电视系统中电子节目指南的实际编码（DVB-EPG）使用以上规范，以保证系统的开放性，能够与符合标准的第三方厂家设备进行互联、互通，支持多种接口协议，支持广泛的节目信源。微波数字电视平台建设方案1.1系统总体设计根据以上要求，微波数字电视平台包含以下几部分： DVB数字电视节目传输系统 条件接收系统 用户管理系统 数字微波发射系统1.1.1系统总体示意图电视机机顶盒智能卡微波发射QPSK调制独立加扰机复用器编码器 SDH适配器SMSCA下变我公司将根据有线电视网络公司的要求和实际情况，结合我们的集成原则、丰富的集成经验进行DVB平台和微波数字化整体设计，并充分考虑其它系统的集成接口、带宽预留等，CA子系统、SMS子系统与微波系统的平滑连接。整个系统中，微波数字化系统、条件接收系统和用户管理系统的方案设计尤为重要，是整个系统的传输和收费保障体系，必须进行统一的管理和建设。条件接收系统在前端对节目或数据进行加密处理，通过授权信息管理实现对用户收视的控制。从而使运营者在运营成本和商业收益之间达到平衡，形成良性循环。用户管理系统以对用户提供的数字加密电视和各种新的增值服务计费为核心的，实现用户管理、系统维护、基础数据维护、授权管理、财务管理等，是一个能够适用于所有增值服务计费的综合计费系统，将使微波电视的管理由粗放式管理走向集约化管理。1.1.2节目及带宽规划1个频点40MHz带宽可传输净码率为：40/1.35*188/204*7/8*2=47Mbps其中滚降系数为1.35，内码为188/204，卷积码为7/8，QPSK码率为符号率乘2编码节目一般综合类节目采用.4-6M码率， 1个频点40MHz带宽传输6-15套节目。本系统共3个频点传输共36套数字电视节目，每个通道都传输EMM、ECM信息，节目全部加扰。1.2系统实施方案系统设计根据的现在网络构成合理设计，下面是的网络图： 1.2.1标准系统组成根据上述设计思想和设计原则，结合的网络结构我们给出系统的结构图如下所示：系统各部分概述如下：数字信源系统数字信源系统主要包含以下的设备：本地信号：采用信号解调器输出AV信号再通过MPEG-2编码，将模拟AV信号根据MPEG-2标准进行压缩编码形成节目的TS流，通过编码器的ASI口输出到复用器。卫星信号：解调数字卫星信号输出TS流到复用器。 本系统采用36台编码器。数字复用系统复用器可以说是信道系统的核心部分，主要是进行节目的选取、组合、以及各种统筹分配工作，相当于基于PID技术的交换机。首先将需要在同一个频点输出的节目信号（SPTS或者MPTS）输入同一个复用器中，然后在复用器中选取相应的节目，并且按照网络规划将节目的PSI/SI信息进行重整。最终复用器将所有选取节目进行复用，产生适合于前端网络传送的TS流信号，通过ASI口输出，供调制设备使用。7路TS流信号输入1台复用器，复用为1路TS流信号，共8台复用器。加扰授权及管理系统(CA&SMS)为保障运营商利益，必须对节目进行加密操作，这就需要有相应的CA接口设备以及CA系统的协同配合。复用器输出的信号，进入CA接口设备后（独立加扰器），该设备将与CA系统协调工作，将节目码流进行解复用、加扰、插入相应的解密信息（ECM）、授权信息（EMM），然后重新将码流复用产生加扰TS，通过ASI接口输出。供调制设备使用。每台复用器信号分别送入加扰机加扰，共3台加扰机。CA&SMS的详细介绍见附件1信号调制系统通过QPSK调制器将数字电视TS流调制为模拟信号，然后将QPSK信号通过上变频器变换在原MMDS的所需的符合发射要求的频点传输数字电视信号。每台加扰机信号分别送入QPSK调制器和上变频器，共3台QPSK调制器和3台上变频器。微波发射系统 微波发射机采用宽带数字微波发射机，数字微波发射机具有超线性、低相噪、高频率稳定等指标要求，微波链路设计见1.2.2。 上变至微波频率的各频点信号混合后送入宽带发射机，功率推至100W后馈到微波天线发射。发射天线采用高增益全向缝隙发射天线。微波直放站对于5KM以内小范围无法覆盖的区域采用微波直放站，微波直放站将接收的微波信号直接放大至10W发射。微波转发系统对于20KM以内小范围无法覆盖的区域采用微波转发系统，微波转发系统将接收的2.5-2.7G微波信号转至1.2-1.4G或者UHF频道发射，用户不需下变频器即可直接接收数字电视信号。用户接收系统：天线接收信号经下变频器转换到机顶盒输入频率直接送入机顶盒，机顶盒经智能卡授权解扰数字电视信号。1.2.2数字微波系统设计数字系统的载噪比模拟信号的理论要求载噪比43dB，而数字信号的载噪比要求较低，如下表：本系统采用QPSK调制，载噪比应11 dB，系统指标分配如下：项目系统规定值设计值微波前端微波干线用户分配网比例分配值比例分配值比例分配值模拟C/N43442/10511/10547/1046数字C/N（QPSK）11122/10191/10227/1014微波传输系统理论设计MMDS的视线距离设计：D=4.12(ht1/2+hr31/2)km ht：发射天线高度, hr：接收天线高度若天线覆盖半径为60 Km， ht取150m，则hr的高度应取5.5m。 微波干线传输系统的指标计算：载噪比C/N=PT+GT-L-LA+GR-N-NFPT ：发射机功率dBm GT ：发射天线增益12dBL：Ld=92.4+20lgf+20lgD 当f=2600MHz频率时，Ld=100.7+20lgDLA ：天馈系统损耗2.5 GR ：接收天线增益14dB N：下变频器入口噪波功率 取-97.4 dBm(功率带宽45MHz)NF：下变频器噪声系数4发射机功率100W/22*3=31.8dBm（3个频道）频率2.6GHz 视频等效带宽5.75MHz跳线损耗 dB 合成器损耗 dB馈线长 m 馈线(椭圆波导)损耗 dB发射天线增益14dBi下变频器噪声系数4dB依据上述情况，则 C/N=44.5采用100W宽带发射,发射3个频道，使用12dB全向天线可覆盖60km以上（若天线高度满足要求）。数字MMDS发射机主要技术指标项目性能要求输出功率100W输出频率25002700MHz输出阻抗50/N型输出端反射损耗19dB频率稳定度 1Hz相位噪声110dBc( 距载波频率10khz处)载波频率稳定度500Hz频率响应0.25 dB群时延40 ns(峰-峰)误码率1x10-9带内杂散物60dBc带外杂散物60dBc输入频率25002700MHz输入阻抗50/L16型输入电平0dBm附件1：DVB数字电视CA系统1. 力优CA系统WF-DragonCrypt CAS系统的优点l 符合DVB标准，采用DVB公共加扰算法（DVB-CSA）l 支持同密运行，可与任何符合DVB标准的CA系统同密l 采用符合DVB标准的独立加扰机，所有硬件均为标准的通用设备l 机顶盒解密模块可嵌入任何符合DVB标准的机顶盒l 采用SMS与智能卡直接连接授权，前端可手动寻址授权l CA系统预留SMS接口，SMS可平滑升级2.1 力优CA系统系统设计的原则2.1.1基本需求分析我公司从中国国情出发，满足我国大部分中小系统资金和运营的能力，系统能实现： 符合DVB标准，接口规范 以简单实用为原则，完成数字电视基本功能，以实现低资金投入和低运营成本 开放的CA，可植入符合DVB标准的机顶盒 兼容符合DVB标准的硬件设备，运营商可灵活选择设备 采用独立的标准同密加扰机，系统可平滑升级 机顶盒可在线升级，不改造硬件系统即可更新为全新的另外的CA系统 操作简单而功能足够的管理系统，有利于地市广播局的使用2.1.2从实际出发，分步实施：根据我国有线电视的实际状况，要一步到位的实现多功能双向的数字电视是不现实的，投入和运营难以成功运作，以此我们提出分步实施方案：一期工程首先建立单向数字电视传输系统，通过智能卡实现授权管理、收费、增值节目等功能，提升图像质量，增加节目套数，开展增值业务，完成智能收费；二期开发以电话为回传路径的双向系统，与SDH数字电视光纤环网融合，增加视频服务器和网管系统，实现VOD等功能；三期工程与国家有线电视骨干网联接，共享各种资源，开拓多功能和高清电视(HDTV)业务。2.1.3数字CA系统的兼容与升级：我公司开发的CA系统，采用符合DVB标准的加密算法，具有自主知识产权，掌握了核心技术，能与符合DVB-C标准的国内外厂家的设备兼容。加扰机采用通用的进口独立加扰机，能适应符合DVB-C标准的国内外各种CA系统。机顶盒程序可完全升级更新，并能提供第三方的软硬件兼容接口。在系统组建中，不仅应考虑到有线电视目前各种业务实际要求，还应充分考虑将来业务种类增长的需求。从实用性、经济性出发，着眼于近期目标和长远的发展，选用先进设备，进行最佳性能组合，构造一个性能最佳的实用性系统。因此，我们不建议采用非标的数据扰乱式加扰（安全性差，无法升级和兼容），也不建议采用象中央台那样的功能齐全、价格昂贵、系统复杂的CA系统。因为数字电视技术发展迅猛，软硬件价格呈几何下降，因此我们建议采用可升级、能兼容的硬件设备，具有操作简单、方便实用的CA系统和管理系统，并提供第三方软件兼容。2.1.4数字设备的实用性和兼容性：本系统采用成熟的国产化的数字卫星接收、复用、QAM调制等设备，加扰机采用符合DVB同密标准的独立加扰机以完成符合DVB标准的CA，并可实现与符合DVB同密标准的第三方CA兼容。这些设备在以后的本系统升级或在有线电视数字化建设中均可正常使用。2.1.5系统的标准化和开放性：系统设计中采用的系统、设备、应用软件等都符合中华人民共和国国标及广电总局制定的相关行业标准，如无相应国标，则遵循相关国际标准。系统设计遵循的部分标准如下：国内规范： GY/T 170-2001 有线数字电视广播信道编码与调制规范 GY/Z 174-2001 数字电视广播业务信息规范 GY/Z 175-2001 数字电视广播条件接收系统规范 GB/T 16649- 1999智能卡接口规范 中华人民共和国国家广播电影电视总局 数字电视广播中文业务信息规范国际规范： 系统与视音频压缩ISO/IEC 13818；ISO/IEC 11172 通用加扰算法DVB-CSA ETR-289； 同密DVB-SIM TS101 197； 业务信息DVB-SI使用以上规范，以保证系统的开放性，能够与符合标准的第三方厂家设备进行互联、互通，支持多种接口协议，支持广泛的节目信源。2.2 力优CA系统在网络中的应用下面是实际的4频点数字电视系统的构成： WF-DragonCrypt CAS条件接收系统采用智能卡与接收设备配合完成EMM、ECM的解密工作，实现对用户的控制。首先数字节目以及增值业务的数据通过复用器复用成传输流（TS流）。WF-DragonCrypt CAS条件接收系统ECMG通过交换机连接到加扰机的ECMI接口上，加扰机中的DVB标准的控制字产生器CWG产生控制字CW，加扰机使用控制字CW对选中的节目（或服务）进行加扰，加扰机通过DVB同密标准接口协议与WF-DragonCrypt CAS条件接收系统ECMG通讯，把控制字CW传送给ECMG，通过WF-DragonCrypt CAS条件接收系统ECMG产生相应的ECM流，并经过加扰机的ECMI接口把生成的ECM流注入到传输流（TS流）中。用户管理系统（SMS）通过WF-DragonCrypt CAS条件接收系统的用户管理系统接口（SMS-I）向WF-DragonCrypt CAS条件接收系统的用户授权信息生成器（EMMG）发送授权请求，EMMG响应请求产生一个用户授权信息EMM，生成的EMM按照DVB同密标准接口协议把EMM注入到复用器或加扰机中。复用器或加扰机接收到的用户授权信息EMM复用到传输流（TS流）中。用户端机顶盒（STB）中的智能卡在接收到用户授权管理信息（EMM）后，产生授权。智能卡中有了授权后，才能正确地解开用户控制信息（ECM）中加密了的控制字（CW）。由于智能卡和用户端机顶盒（STB）之间的通信是加密的。所以STB在接收到通信的数据，要再次解密才能得到智能卡解出控制字。STB把控制字写入DVB标准的解扰芯片中，就可以还原被加扰的视音频或者数据了。WF-DragonCrypt CAS及SMS需要的设备清单设备名称数量备注独立加扰机每频点1台需支持同密CA系统服务器1见后面2.4配置要求SMS客户服务器每收费点1台普通PC智能卡写卡器每收费点1台网络HUB1SMS服务器1升级用，一期不需要2.3 力优CA条件接收系统2.3.1力优CA 系统原理行内人士都知道，大型CA都有被破解的记录，因为使用范围广和营运商升级成本高，让盗版有利可图。我公司根据国内的实际情况自主研发的CA系统，遵循务实的原则，以DVB标准为核心，去繁就简、实用性强，兼容符合DVB标准的硬件并开放与第三方软件的接口，系统可平滑升级，对网络的数字化起步和可持续发展提供了有力支持，是一套切实可行的方案。本系统采用独立数字加扰机平台，我公司自主研发的数字CA系统。本CA系统符合DVB的公共加扰算法。本CA系统分WF-DragonCrypt CAS（同密）和WF-FixCrypt CAS（固定密钥）两种。本CA系统设计时采用欧洲电信标准委员会的DVB同密（Simulcrypt）标准，这也是其它常见同密CA系统，如爱迪德（Irdeto）、NDS、CANAL+、清华同方、中视联等所采用的基本架构，对节目内容加扰的加扰算法均为DVB公共加扰算法（DVB-CSA）。各CA系统在硬件平台的构成上都大同小异。复用器(MUX)同密同步器(SCS)加扰控制字生成器(CWG)授权控制消息生成器(ECMG)授权管理消息生成器(EMMG)加扰器(Scrambler)独立加扰机CWCW智能卡(SmartCard)用户信息管理系统（SMS）生成器(EMMG)TSECMEMM授权信息授权信息注：1 EMM：授权管理消息2 ECM：授权控制消息3 CW：加扰控制字CWEMM生成器连接SMS和复用器或加扰机以完成前端授权的功能。ECM生成器ECM发生器的功能： 根据传入ECM的参数完成ECM计算(控制字+服务规范信息)；产生对应的ECM数据；将ECM 信息插入加扰机； 管理控制加密ECM的密钥集。智能卡(SmartCard)智能卡内嵌入包含有微处理器(CPU)、存储器(ROM，EPROM，RAM，EEPROM)的IC芯片，嵌入在智能卡中的微机芯片是综合了一系列硬件和软件保护以及保密微处理器(Security processor)的专用器件，它与外界的接口只是通过异步总线联接，芯片内的存储器不能直接从外部访问，因而可以有效的防止非法攻击者的进入。智能卡的软件设计包括以下几个部分：基本COS功能的设计，标准通讯接口的设计，ECM处理，EMM处理，解扰控制字生成等.WF-DragonCrypt CAS（同密）的特点：l 符合DVB同密（Simulcrypt）标准。l 授权方式：按流和（或者）按节目授权，可以有不同的起始时间和截止时间。l 加密算法：选用密钥长度128bit的 3DES为基本算法，加密层数可选，密钥有多个，支持机卡配对。l EMM 产生速度：200个EMM/秒。 寻址速度：单个寻址，10万户/18秒/通道。l 智能卡：符合“PBOC（中国人民银行）金融交易卡”安全要求，最多可存350条授权。l 支持我公司的SMS并开放与第三方软件接口。2.3.2 与加扰器的集成控制字序列由加扰器产生，CAS使用自己的加密方法对控制字结合其它参数进行加密形成ECM流，进行同步处理后对服务使用进行加扰；EMM流中的数据作为各自产生的授权数据复用进复用器。所以CAS的EMMG和ECMG是两个重要的接口，它们与复用器进行接口连接，WF-DragonCrypt CAS严格遵守DVB的同密标准，所以可以与任何只要符合DVB同密标准的加扰器进行集成。2.3.3与SMS的集成用户管理系统（SMS）通过WF-DragonCrypt CAS条件接收系统的用户管理系统接口（SMS-I）向WF-DragonCrypt CAS条件接收系统的用户授权信息生成器EMMG发送授权请求，EMMG生成授权信息EMM并按照DVB同密标准接口协议把EMM注入到复用器中或加扰机。复用器或加扰机把接收到的用户授权信息EMM复用到传输流（TS流）中。WF-DragonCrypt CAS与用户管理系统集成关键在于SMS与WF-DragonCrypt CAS条件接收系统的用户授权授权生成器（EMMG）的接口指令，我们的SMS接口对第三方的用户管理系统是开放的。2.3.4与机顶盒的集成机顶盒在每次向智能卡写数据时，先通过WF-DragonCrypt CAS条件接收系统的STB端的软件中的随机数发生器产生一个随机数。并根据一定的算法把随机数和需要写入的数据拼接置位。置位拼接之后的数据使用插入机顶盒中的智能卡的公钥加密。加密后的数据写入智能卡中，智能卡经过对应的解密工作还原出明文数据。解出对应的授权信息或者授权控制信息。智能卡解出的控制字需要发送到机顶盒时，也要按照约定的算法把控制字和传来的随机数拼接起来，并对生成的数据进行加密。机顶盒中的WF-DragonCrypt CAS条件接收系统机顶盒端的接收软件将接收到的数据解密，按照逆算法还原拼接的数据，可以得到控制字和随机数。机顶盒中的WF-DragonCrypt CAS条件接收系统机顶盒端的接收软件将先比对自己使用的随机数和刚解密得到的随机数。如果一致将把控制字写入DVB标准的解扰器中，还原被加扰的数据或者视音频。如果不一致WF-DragonCrypt CAS条件接收系统机顶盒端的接收软件将丢弃控制字。机顶盒CA系统示意图2.3.5 WF-DragonCrypt CAS的性能l 支持10万以下的用户授权； l 可管理的节目数500； l EMM产生速度：200 EMM/秒；每个EMM字长为20-240Byte；l 系统可使用的EMM带宽为100Kbit/s-6Mbit/s且自动可调；l 每个ECM 发生器产生速度为 32 个/秒；l 每张卡内有32个密钥可供使用；l 对100,000用户进行6个授权唯一寻址的时间为18秒，带宽需要3.0MBbit/sl 机顶盒支持EPG功能2.3.6 WF-DragonCrypt CAS系统特点l 采用多层Triple-DES算法处理用户的授权，密钥长度128Bit； l 采用协处理器和专用算法电路的智能卡为核心；l 每个智能卡中有多个密钥用于各种条件下的用户授权和密钥管理；l 支持一机一卡的配对工作方式，并支持单个的配对和解除；l 支持同密。l 手动前端授权l IC卡授权可扩展功能：l 支持软件的空中下载和机顶盒软件的更新(Code Loader)；l 支持多种节目打包的工作方式以及灵活的收费方式；l 支持多种授权方式（全局，按组，单一）的授权管理，提高寻址效率和安全保障；l 支持区域性限播和区域“点亮”，支持“成人控制”功能；l 节目管理数支持64K。l SMS容量支持到30万户或100万户。l NVODl PPVl 分级授权2.4 CA系统服务器配置要求l Intel Xeon 2.8GHz CPU, 800MHz,1M二级缓存l 512M R-ECC DDR333内存,可扩展至16GBl 1块36G 非热插拔U320 SCSI硬盘(1万转)l 双千兆网卡,单通道U320 64MRAID卡附件2：产品介绍1.1. 独立加扰器（EVSCR）适用Simul Crypt兼容标准条件接入系统的独立传输流加扰器，已经与宁波力优公司CA有多起实际运行案1、主要特点l 可对所选节目或ES流进行DVB通用加扰l 具有符合同密条件接收系统（如Viaccess,Nagra,Irdeto和Conax）的接口l 可插入EMM和ECM数据流l 可产生加扰控制字l 可处理与CA相关的节目特定信息表（PSI）l 比特率自适应和PCR重影射l 可对传输流进行远距离实时监控l 具有ASI输入和双路输出l 可对冗余输出进行自动切换l 具有便于安装的内嵌式用户界面2、技术指标一般指标l 环境温度范围： 10至40C/50至104Fl 工作温度： 0 至45C/32 至113Fl 贮存温度： 20至70C/4 至158Fl 工作电源： 交流100至240V10%，47至63Hzl 耗电量： 最大20Wl 重量： 5.4公斤l 尺寸： 19”1RU470mm接口指标ASI输入接口l 数量 1l 接头： BNC，75Wl 类型： 异步串行接口（根据EN50089-9）l 包格式： 自动检测：188/204包l 码率： 1至80Mbit/s(最小1Mbit/s净荷)l 句法： SPTS或MPTS，（根据ISO/IEC 13818）ASI输出接口l 数量 1l 接头： BNC，75Wl 类型： 异步串行接口（根据EN50089-9）l 包格式： 自动检测：188/204包l 码率： 1至80Mbit/s(最小1Mbit/s净荷)l 句法： SPTS或MPTS，（根据ISO/IEC 13818）以太网接口连接器： 1RJ45接口类型： 10/100BaseT协议： HTTP，SNMP可靠性绝缘电阻：2M抗电强度：2120V1分钟无击穿电磁辐射干扰值：110-10W高低温：+552小时，-52小时工作正常1.2. MPEG-2视音频编码器(DNC-3)DNC-3是能够提供高质量视频、音频有效压缩的MPEG-2编码器。,该编码器供了高效的码率和缓存控制，可在高低码率均得到高品质的画质， DNC-3在1U机箱内集成独立的MPEG-2编码模块，满足高效安装使用。DNC-3视频采用9bit量化，音频采用20bit量化，保证高品质影音质量。 1、功能：l 时基校正l 数字降噪（DNR）。通过过滤出现在VCR中的闪烁噪声和随机噪声，大大地改善视频质量l 标准的4:2:0主类主级l 低码率下良好的图像质量l 1路SPI输出l S-端子输入，12bit量化可靠性绝缘电阻：2M抗电强度：2120V1分钟无击穿电磁辐射干扰值：110-10W高低温：+552小时，-52小时工作正常2、指标系统l 输出接口： 2ASIl 输出TS速率： 640K8.448Mbpsl 压缩 符合MPEG2 MPML ，I、P、B帧处理视频u 制式： PALu 视频量化： 9bitu 视频参数 ： 1VPP视频，SVHS，实时数字预处理u 图像分辨率 50Hz，720576 音频l 音频格式： 单/双声道/立体声l 音频频率： 020KHzl 编码分层： MPEG 层层l 音频量化： 20bitl 采样率： 32KHz/44.1KHz/48KHzl 压缩码率： 64384Kbps控制l 本机： 本机按键LCD物理性能l 工作温度： 545l 工作湿度： 1080l 机箱： 1RU可靠性绝缘电阻：2M抗电强度：2120V 1分钟无击穿电磁辐射干扰值：110-10W高低温：+552小时，-52小时工作正常1.3. 复用器（DNM-3）DNM-3基于PID包交换技术。 1、功能：l 传输流的再次复用，对MPTS的选择输出l PSI/SI生成l PID再映射l EPG插入l 最多支持8路ASI/SPI输入l 支持1路ASI输出 2、性能指标输入输出n ASI/SPI输入接口： 最多8路n ASI输入码率： 单路可达56Mbpsn ASI输出接口： 1路n 输出码率范围： 10K42MbpsPID包交换技术 输入PID范围： 00001FF