卫星电视节目的加密与解密系统

加密收费的卫星电视节目在国外已有二十几年的历史，我国长期以来都是收看的免费电视节目，近年来这种经营方式已无法满足要求，一方面电视节目制作的成本越来越高，电视台也需要不断更新技术设备；另一方面电视观众要求及时播出最新的电影、电视剧以及大型体育比赛等，这些都需要大量的经费。在市场经济发展的今天，这些矛盾只有通过收费看电视的方式才能得到解决。收费电视为电视事业带来巨额的利润，同时也促进了电视技术的发展。
　　“收费电视”是指先用“加密”技术对发送的电视信号进行特定的加扰处理，在接收端必须接入***，还要在按时付费后才能在有效期内正常收看。
　　国外有许多卫星加密节目，目前我国的卫星电视加密节目共有４套，它们是鑫诺１号卫星上的ＣＣＴＶ－３（综艺频道）、ＣＣＴＶ－５（体育频道）、ＣＣＴＶ－６（电影频道）、ＣＣＴＶ－８（电视剧频道），现在许多大中城市的有线电视台都基本开通了这４套加密节目。无论是国内或是国外的加密卫星节目，都必须采用专用的解密器才能接收，目前国内外采用的卫星电视加密系统有若干种，可以对图像和伴音信号分别进行加密处理。有的节目只对图像信号进行加密，伴音不加密，让你听到节目伴音，用以激发购买收看权的兴趣。
　　一、视频信号和伴音信号加密的几种基本方法
　　１．视频反相。就是将正常视频信号反相，用普通卫星接收机接收时，电视机显示的图像黑白倒置，无法正常收看。但这种加密方式保密性相当差，只要加一级简单的视频反相器就能够收看，特别是现在大部分卫星接收机采用了高本振和低本振变频技术，因而卫星接收机必须设置视频极性开关。收看时只需拨动极性开关就可方便地切换视频信号的极性。
　　２．正弦波同步转移。该技术的基本原理是加一个频率等于行频或行频倍频的正弦波到视频信号中，使视频信号的同步脉冲受到干扰，某些同步脉冲的幅度变小，使电视机显示的图像无法被同步锁定，造成电视图像翻滚或撕裂。这种加扰方式也容易被破解，侵权者只要知道干扰波的频率，在视频信号通路中加一个简单的滤波器，滤除干扰波就能显示正常图像。
　　３．脉冲同步转移。该技术的基本方法是加入与同步脉冲同频的脉冲串到视频信号中，使视频信号中的同步脉冲被衰减压缩，当视频信号中同步脉冲衰减后，其幅度已降到视频图像信号幅度之下，因此用普通卫星接收机无法分离出同步信号，图像也无法锁定。在解密器中须经解码电路解调出同步脉冲才能得到正常信号。
　　４．同步代换。同步代换法的基本原理是将视频信号中的行同步或帧同步脉冲信号用非标准的信号波形代换，用数据副载波代替原同步信号，同步信号包含在数据副载波中。在解密器中，可采用数据解调器调出同步信号，使图像同步。
　　５．有源反相。有源反相加密技术有多种方法。一种是采用视频信号逐行反相的方法，另一种是使特定的某些行进行视频反相，还有一种采用逐场进行视频信号反相。利用这类加密方式进行节目加密时保密性较好，没有任何明显的信号可指出该行信号的极性。在解密器中，须对信号的每一行依次发送的２．５ＭＨｚ的同步副载波、数据音源信号、色度副载波、相位识别键和图像信号分别解密才能接收到正常的图像和伴音信号。
　　６．视频信号切割和反转。这种加密技术的基本原理是将每一行视频信号切割成几部分，并将已切割的部分视频信号按预定的安排进行反相或倒置。这种视频信号切割和反转加密法通常用在数字传送的电视系统中。在解密器中，可将数字化的视频信号中较多的切割点进行正常的图像处理，以解调出正常的图像信号。
　　７．行切割与旋转。该加密法的基本原理是将视频信号中每行切割成预定的段数，再将后面的分割段旋转到行的起始部分。这种行切割和旋转的加密法也适用于数字卫星节目传送系统，而且保密性较好，极不易被破译。在解密器中，通常可采用８位数码取样，然后将每行的分割样点切割成２５６点进行解密。[Page]
　　８．行转移。行转移加密法的基本原理是在发送一场或一帧信号时，不按每行的顺序发送，例如第１４８行信号可在第２２８行位置送出，或第３行信号在第１６行的位置上发送。这种加密方法适用于模拟或数字卫星节目传输系统中，而且保密性较好，在解密器中，需先对视频信号进行模拟或数字转换后，再将场或帧信号进行存储，发送时按预定的顺序读出某一行信号，按加密安排的顺序发送。
　　二、解密器
　　解密器是收看加密卫视节目的重要工具，不同加密系统的用户解密器，电路结构也不尽相同，但它们通常包含有以下几部分电路：
　　１．数码处理及解密电路。这部分电路通常由微处理芯片、存储器及算法运算电路等组成。它可将电视台传送来的数据信号进行处理，以便进行收费收视授权、信息存储、算法运算等，输出解扰信号码、提供图像及伴音信号。
　　２．伴音及图像信号处理电路。这部分电路包含有前端解调电路、数／模转换电路、时钟恢复及同步恢复电路等。已加扰的图像和伴音信号在这里进行解扰。对于数码伴音加密信号，还应有专门的数字音频处理电路，以便解调出伴音信号。
　　有的解密器还需要购买专门的收费卡，将其插入到解密器后，才能进行解密收看（这种卡通常具有时间期限，用户要定期购买收费卡，才能继续收看该加密的卫星电视节目）。该类接收装置须经有关部门批准后才能安装，普通家庭无法使用，所以该类解密器一般由各有线电视台购买后将国内的加密节目解密后以有线传输的方式送到用户家中，并定期向用户收取收视费。