專利名稱：一種調(diào)頻同步廣播中防止非法插播的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廣播通信領(lǐng)域，特別涉及一種調(diào)頻同步廣播中防止非法插播的方法、系統(tǒng)及裝置。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展和市場的需求，全國各地的調(diào)頻廣播事業(yè)都得到了空前發(fā)展。調(diào)頻廣播因其優(yōu)秀的音質(zhì)和抗干擾性能而成為城市廣播覆蓋的主要手段。隨著城市規(guī)模的日益擴(kuò)展，調(diào)頻發(fā)射臺(tái)的功率也成數(shù)量級(jí)地增大，由原來的100W、300W上升到1KW、3KW、甚至10KW，而發(fā)射天線的高度也由幾十米上升到百余米甚至三四百米。已經(jīng)逐步形成高塔大功率多頻網(wǎng)覆蓋的格局。由于大功率覆蓋存在著其固有的缺點(diǎn)，如頻率利用率低、能源浪費(fèi)、互調(diào)信號(hào)對(duì)民航干擾等問題。近些年，隨著技術(shù)發(fā)展，調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)建設(shè)迅速發(fā)展，小功率，有選擇性建設(shè)發(fā)射站點(diǎn)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)彌補(bǔ)了大功率單一站點(diǎn)覆蓋的缺陷，節(jié)省了頻率資源，提高了覆蓋范圍和覆蓋質(zhì)量。調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):功率小站點(diǎn)多覆蓋，發(fā)射站點(diǎn)有選擇性。例如延高速公路、山體阻擋的覆蓋盲區(qū)，發(fā)射臺(tái)設(shè)施簡單，成本低，信號(hào)傳輸不一定有主備系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)射臺(tái)出現(xiàn)異常播出時(shí)，需要智能自恢復(fù)系統(tǒng)，要求可靠性、安全性播出。調(diào)頻同步廣播的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由附圖1所示，其由以下幾部分組成:節(jié)目中心:音頻信號(hào)從節(jié)目制作前端輸出后，通過音頻編碼器，將音頻編碼為標(biāo)準(zhǔn)傳輸流(TS流)格式,送入傳輸鏈路,傳輸?shù)礁鱾€(gè)發(fā)射站點(diǎn)；傳輸系統(tǒng):廣播電視行業(yè)通常采用基于TS流的傳輸方式，例如:DVBS數(shù)字衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)，DVBC數(shù)字有線電視傳輸系統(tǒng)，ASI光纖、數(shù)字微波等傳輸方式，將節(jié)目傳送至各個(gè)發(fā)射站點(diǎn)；發(fā)射系統(tǒng):音頻解碼器將傳輸碼流解碼恢復(fù)音頻信號(hào)，送入FM數(shù)字調(diào)制器，產(chǎn)生射頻信號(hào)，通過功放和天饋系統(tǒng)發(fā)射。在上述系統(tǒng)中，音頻信號(hào)采用TS流傳輸方式編碼，通過ASI光傳輸、DVB-S衛(wèi)星傳輸、DVB-C有線電視傳輸、模擬微波等傳輸鏈路傳輸?shù)礁鱾€(gè)發(fā)射站點(diǎn)。在傳輸過程中，由于傳輸?shù)腡S碼流及傳輸?shù)奈锢礞溌?，均為公開的標(biāo)準(zhǔn)編碼、復(fù)用、傳輸方式，對(duì)于開路信號(hào)(如:衛(wèi)星傳輸)則容易受到非法信號(hào)的攻擊，導(dǎo)致所有調(diào)頻廣播發(fā)射站點(diǎn)的解碼器收到非法信號(hào)，并且通過發(fā)射機(jī)播出非法廣播信號(hào)。所以在傳輸過程中必須采取嚴(yán)格的加密措施，使設(shè)備具有識(shí)別非法信號(hào)的功能，從而保證傳輸?shù)陌踩钥煽啃?。此外，由于調(diào)頻同步廣播發(fā)射系統(tǒng)的特點(diǎn)為多站點(diǎn)小功率、無人值守發(fā)射站點(diǎn)，所以在無人值守的發(fā)射站點(diǎn)也必須采取加密措施，使發(fā)射設(shè)備具有自動(dòng)識(shí)別非法音頻信號(hào)的功能，從而保證發(fā)射的安全可靠，同時(shí)發(fā)射設(shè)備的工作參數(shù)也需要通過遠(yuǎn)程控制，從而方便系統(tǒng)的維護(hù)和調(diào)整。圖2示出了上述現(xiàn)有系統(tǒng)中容易遭到非法攻擊的兩個(gè)位置，一個(gè)是傳輸系統(tǒng)的TS傳輸鏈路P1，另一個(gè)是發(fā)射系統(tǒng)的數(shù)字音頻傳輸鏈路P2。然而，現(xiàn)有衛(wèi)星電視系統(tǒng)技術(shù)中針對(duì)非法插播的解決方式是檢測信號(hào)電平變化，根據(jù)信號(hào)電平是否有波動(dòng)來判斷是否有非法信號(hào)插入，或者是分析TS流的PSI信息是否有異常，并據(jù)此來判斷是否有非法信號(hào)插入。然而這些方法僅僅能解決TS傳輸鏈路Pl處的非法插播，并且檢測效果不佳，常常會(huì)因?yàn)樯闲性O(shè)備主備切換、衛(wèi)星下行鏈路中的雨/雪衰等因素產(chǎn)生誤報(bào)，而且現(xiàn)有方法僅能在非法信號(hào)插入時(shí)檢測出非法插播，當(dāng)非法信號(hào)插入后就不再能夠檢測出當(dāng)前接收到的信號(hào)是否非法。因此亟需一種針對(duì)調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)的、可靠的非法插播整體解決方案，最好是可以覆蓋整個(gè)音頻廣播信號(hào)傳輸鏈路和發(fā)射鏈路的非法插播整體解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)中的非法插播問題，并提供了一種針對(duì)調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)的、可靠的、可以覆蓋整個(gè)音頻廣播信號(hào)傳輸和發(fā)射鏈路的非法插播整體解決方案。本發(fā)明的第一方面，提供一種調(diào)頻同步廣播中防止非法插播的方法，其特征在于:在同步TS流編碼器中，為音頻節(jié)目分配PID，將防插播加密信息嵌入到具有所述PID的TS分組的自適應(yīng)字段中；在同步TS流解碼器中，從TS流中查找所述音頻節(jié)目分配的PID，從具有所述PID的TS分組的自適應(yīng)字段中解析出所述防插播加密信息，若未成功解析出所述防插播加密信息或所述防插播加密信息不合法，則關(guān)閉AES數(shù)字音頻輸出并輸出報(bào)警信號(hào)。優(yōu)選地，在所述同步TS流解碼器中進(jìn)一步包括，若成功解析出所述防插播加密信息且所述防插播加密信息合法，則將所述防插播加密信息嵌入到輸出給調(diào)頻數(shù)字激勵(lì)器的AES數(shù)字音頻的U信道中。優(yōu)選地，在所述調(diào)頻數(shù)字激勵(lì)器中，從AES數(shù)字音頻解析出所述防插播加密信息，若成功解析出所述防插播加密信息且所述防插播加密信息合法，則將AES數(shù)字音頻中的所述音頻節(jié)目調(diào)制后傳送給發(fā)射機(jī)，否則停止向發(fā)射機(jī)傳送音頻節(jié)目，并輸出報(bào)警信號(hào)。優(yōu)選地，同防插播加密信息一起嵌入到所述自適應(yīng)字段中的還包括站點(diǎn)地址、發(fā)射機(jī)控制信息和第一 CRC校驗(yàn)信息,它們與防插播加密信息共同構(gòu)成第一隨路信令。優(yōu)選地，同防插播加密信息一起嵌入到所述U信道的還包括發(fā)射機(jī)序號(hào)、發(fā)射機(jī)控制信息和第二 CRC校驗(yàn)信息，它們與防插播加密信息共同構(gòu)成第二隨路信令。本發(fā)明的第二方面，提供一種調(diào)頻同步廣播中防止非法插播的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括同步TS流編碼器和同步TS流解碼器，其特征在于:同步TS流編碼器，包括PID分配模塊，用于為音頻節(jié)目分配PID ；TS加密模塊，用于將防插播加密信息嵌入到具有所述PID的TS分組的自適應(yīng)字段中；同步TS流解碼器,包括TS解析模塊，用于從TS流中查找所述音頻節(jié)目分配的PID，從具有所述PID的TS分組的自適應(yīng)字段中解析出所述防插播加密信息；TS驗(yàn)證模塊，用于判斷是否成功解析出所述防插播加密信息且所述防插播加密信息合法；第一報(bào)警模塊，用于當(dāng)所述TS驗(yàn)證模塊判斷結(jié)果為否時(shí)，輸出報(bào)警信號(hào)。優(yōu)選地，該系統(tǒng)中還包括AES加密模塊，用于當(dāng)所述TS驗(yàn)證模塊判斷結(jié)果為是時(shí)，將所述防插播加密信息嵌入到輸出給調(diào)頻數(shù)字激勵(lì)器的AES數(shù)字音頻的U信道中。 優(yōu)選地，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括調(diào)頻數(shù)字激勵(lì)器，其包括AES解析模塊，用于從AES數(shù)字音頻解析出所述防插播加密信息；AES驗(yàn)證模塊，用于判斷是否成功解析出所述防插播加密信息且所述防插播加密息合法;調(diào)制模塊，用于當(dāng)所述AES驗(yàn)證模塊判斷結(jié)果為是時(shí)，將AES數(shù)字音頻中的所述音頻節(jié)目調(diào)制后傳送給發(fā)射機(jī)，否則停止向發(fā)射機(jī)傳送音頻節(jié)目；第二報(bào)警模塊，用于當(dāng)所述AES驗(yàn)證模塊判斷結(jié)果為否時(shí)，輸出報(bào)警信號(hào)。優(yōu)選地，所述防插播加密信息包括由偽隨即序列構(gòu)成的密鑰。優(yōu)選地，同防插播加密信息一起嵌入到所述自適應(yīng)字段中的還包括站點(diǎn)地址、發(fā)射機(jī)控制信息和第一 CRC校驗(yàn)信息,它們與防插播加密信息共同構(gòu)成第一隨路信令。優(yōu)選地，同防插播加密信息一起嵌入到所述U信道的還包括發(fā)射機(jī)序號(hào)、發(fā)射機(jī)控制信息和第二 CRC校驗(yàn)信息，它們與防插播加密信息共同構(gòu)成第二隨路信令。通過本發(fā)明的方法和系統(tǒng)，一確保了送入音頻解碼器的信號(hào)為合法碼流信號(hào)，二確保了送入調(diào)頻數(shù)字激勵(lì)器的音頻為合法音頻信號(hào)，從而保證在非法信號(hào)插播的情況下，自動(dòng)關(guān)閉播出系統(tǒng)，防止非法信號(hào)任意插播，產(chǎn)生惡劣影響。


圖1是現(xiàn)有調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)不意圖；圖2是常見非法插播位置示意圖；圖3是本發(fā)明采用的防插播策略示意圖；圖4是在TS分組中防插播信息的位置示意圖；圖5是第一隨路信令的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；圖6是在AES數(shù)字音頻數(shù)據(jù)中防插播信息的位置示意圖；圖7是第二隨路信令的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步說明，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)由同步TS流編碼器、傳輸鏈路、同步TS流解碼器、GPS時(shí)鐘源、調(diào)頻數(shù)字激勵(lì)器構(gòu)成。其中，同步TS流編碼器的主要功能有:完成立體聲數(shù)字音頻信號(hào)的輸入；MPEG_ILayerII壓縮；對(duì)音頻碼流和隨路控制信令進(jìn)行復(fù)用，生成公共MPEG-2傳輸流(TS);進(jìn)行ASI接口匹配，最后下行傳輸。
傳輸鏈路:將前端的TS流信號(hào)傳輸?shù)礁鱾€(gè)發(fā)射站點(diǎn)，可以采用多種物理鏈路，如DVBS衛(wèi)星系統(tǒng)、DVBC有線電視系統(tǒng)、光纖、數(shù)字微波等傳輸方式。同步TS流解碼器的主要功能有:適應(yīng)不用的物理傳輸鏈路，例如DVB-S系統(tǒng)，DVB-C系統(tǒng)，ASI輸入接口 ；接收下行信號(hào)，進(jìn)行TS流解復(fù)用，分離出音頻流；解析隨路控制信息，輸出控制信息控制調(diào)頻激勵(lì)器工作參數(shù)；對(duì)音頻進(jìn)行自動(dòng)延時(shí)補(bǔ)償，最終輸出音頻信號(hào)。GPS時(shí)鐘源的主要功能有:接收GPS信號(hào)，為本地提供IOMhz頻標(biāo)和IPPS秒脈沖時(shí)標(biāo)基準(zhǔn)信號(hào)，是各個(gè)站點(diǎn)設(shè)備的時(shí)鐘基準(zhǔn)源。調(diào)頻數(shù)字激勵(lì)器的主要功能有:將數(shù)字音頻信號(hào)編碼為調(diào)頻立體聲信號(hào)，完成音頻到射頻的轉(zhuǎn)換。上述調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)的工作方式和原理可以參見已發(fā)表的參考文獻(xiàn)(“延時(shí)自動(dòng)同步”音頻傳輸系統(tǒng)在中波同步廣播中的應(yīng)用，楊霏等，《廣播與電視技術(shù)》，2011年第3期)。為了使得現(xiàn)有調(diào)頻同步廣播系統(tǒng)具有可靠的防插播性能，我們針對(duì)傳輸系統(tǒng)和發(fā)射系統(tǒng)分別制定了兩種防插播策略，圖3示出了本發(fā)明提出的防插播策略示意圖，本發(fā)明通過以下防插播策略對(duì)傳輸系統(tǒng)和發(fā)射系統(tǒng)插入的非法信號(hào)進(jìn)行識(shí)別和控制。1.傳輸系統(tǒng)防插播:在同步TS流編碼器輸出的TS碼流中加入隨路防插播密鑰，同步TS流解碼器實(shí)時(shí)解析隨路信息中的防插播密鑰，判別TS碼流的合法性，從而防止節(jié)目傳輸鏈路的非法插播；2.發(fā)射系統(tǒng)防插播:在同步TS流解碼器的數(shù)字音頻輸出信號(hào)(AES)中，加入隨路的防插播密鑰，當(dāng)調(diào)頻數(shù)字激勵(lì)器未收到附有隨路防插播密鑰的數(shù)字音頻信號(hào)時(shí)，自動(dòng)關(guān)機(jī)，防止非法信號(hào)播出。下面詳細(xì)說明傳輸系統(tǒng)和發(fā)射系統(tǒng)的防插播控制方法和裝置。實(shí)施例一、傳輸系統(tǒng)的防插播方案針對(duì)傳輸系統(tǒng)可能的非法插播，我們對(duì)同步TS流編碼器和同步TS流解碼器做了進(jìn)一步的改進(jìn)。其中:同步TS流編碼器，增加了(I) PID分配模塊，用于為音頻節(jié)目分配PID。TS流的基本格式主要由以下幾部分組成:PAT表、PMT表、NIT表、音頻節(jié)目、視頻節(jié)目，這些內(nèi)容在TS流中都以TS分組的形式成幀，在IS0/IEC13818-1中定義了每一個(gè)TS分組的結(jié)構(gòu)。圖4示出了傳輸流分組的結(jié)構(gòu)，對(duì)于每個(gè)傳輸流分組在其頭部(header)都會(huì)有一個(gè)PID字段，具有同一 PID的分組數(shù)據(jù)屬于同一內(nèi)容，PID分配模塊對(duì)于每一個(gè)音頻節(jié)目通常會(huì)分配一個(gè)固定的PID。(2) TS加密模塊，用于將防插播加密信息嵌入到具有所述PID的TS分組的自適應(yīng)字段中。圖4示出了一種可選的在TS分組的自適應(yīng)字段中插入防插播信息的方式。在自適應(yīng)域中定義第一隨路信令，包括站點(diǎn)地址、發(fā)射機(jī)控制信息、防插播加密信息和CRC校驗(yàn)數(shù)據(jù)，其中各字段簡要含義如下:站點(diǎn)地址:1字節(jié)，取值I 255標(biāo)識(shí)系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)站點(diǎn)的編號(hào)，取值O為廣播地址。
發(fā)射機(jī)序號(hào):2字節(jié)，標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有發(fā)射機(jī)。發(fā)射機(jī)控制信息:28字節(jié)，發(fā)射機(jī)的基本工作參數(shù)。防插播加密信息:8字節(jié)，加密的防插播信息。CRC:2 字節(jié)，生成多項(xiàng)式 g(X) = X (16)+X (12)+X (5)+10需要說明的是上述包含防插播信息的自適應(yīng)字段無需在每一個(gè)包含音頻幀的TS分組中都加入，視系統(tǒng)安全要求的需要可以選擇每隔一定時(shí)間加入一次，例如在包含音頻幀的TS分組中每I秒加入一次自適應(yīng)字段，這樣防插播加密信息每秒鐘更新一次。同步TS流解碼器，增加了:(I) TS解析模塊，用于從TS流中查找所述音頻節(jié)目分配的PID，從具有所述PID的TS分組的自適應(yīng)字段中解析出所述防插播加密信息。將每一個(gè)TS分組的PID值與給音頻節(jié)目分配的PID值進(jìn)行比較，若相同說明該TS分組傳輸?shù)膬?nèi)容是音頻節(jié)目，其可能包含自適應(yīng)字段。之后，檢測是否存在自適應(yīng)字段，若存在自適應(yīng)字段則將其中的防插播加密信息解析出來。(2)TS驗(yàn)證模塊，用于判斷是否成功解析出所述防插播加密信息且所述防插播加密信息合法。TS驗(yàn)證模塊首先判斷TS解析模塊解析出的第一隨路信令CRC校驗(yàn)是否正確，從而判斷是否成功解析出所述防插播加密信息，若CRC校驗(yàn)錯(cuò)誤則TS驗(yàn)證模塊輸出判斷結(jié)果為否；否則，進(jìn)一步解密所述防插播加密信息，若解密正確則TS驗(yàn)證模塊輸出判斷結(jié)果為是，否則TS驗(yàn)證模塊輸出判斷結(jié)果為否。(3)第一報(bào)警模塊，用于當(dāng)所述TS驗(yàn)證模塊判斷結(jié)果為否時(shí)，輸出報(bào)警信號(hào)。這里的報(bào)警信號(hào)可以是信號(hào)燈、語音報(bào)警或監(jiān)視器輸出等。通過上述改進(jìn)，防插播信息與音頻節(jié)目混為一體，無法剝離，并且可以不斷的對(duì)音頻節(jié)目信號(hào)的合法性進(jìn)行驗(yàn)證，因此當(dāng)非法信號(hào)插入后仍能檢測出接收到的音頻信號(hào)是非法的插播信號(hào)。下面，詳細(xì)說明本發(fā)明中防插播加密信息采用的加密方式。如圖5所示，在第一隨路信令中防插播加密信息字段由8個(gè)字節(jié)組成，包括加密后的時(shí)間信息6字節(jié)(年、月、日、小時(shí)、分鐘、秒)、密鑰信息I字節(jié)、保留字段I字節(jié)。其中各字段簡要含義如下:年:1字節(jié)，年的十位和個(gè)位。例如:2010年表示為0x0A，2011年表示為ΟχΟΒ。月:1字節(jié)，O 12個(gè)月。日:1字節(jié),0 31天。時(shí):1字節(jié)，O 23小時(shí)。分:1字節(jié)，0 59分。秒:1字節(jié)，O 59秒。密鑰:1字節(jié),0 254表不255中偽隨機(jī)序列號(hào)，255表不時(shí)間信息未加密。保留:I字節(jié)，保留字段。加密時(shí)，將本地GPS提供的未加密的時(shí)間信息(年、月、日、小時(shí)、分鐘、秒)6個(gè)字節(jié)根據(jù)用戶指定的密鑰值用偽隨機(jī)序列進(jìn)行加擾后得到加密后的時(shí)間信息，然后填入防插播加密信息中的相應(yīng)字段。加擾方法為本地GPS時(shí)間信息與偽隨機(jī)序列異或得到加密后的時(shí)間信息，其中基本偽隨機(jī)序列為0xA4F9A0F112B7，當(dāng)密鑰取值O時(shí)，本地GPS時(shí)間信息與基本偽隨機(jī)序列進(jìn)行異或，當(dāng)密鑰取值為η時(shí)，偽隨機(jī)序列循環(huán)移位η位后與本地GPS時(shí)間信息進(jìn)行異或。解密時(shí)，將接收到的加密后的時(shí)間信息與偽隨機(jī)序列異或得到解密后的時(shí)間信息(年、月、日、小時(shí)、分鐘、秒)6個(gè)字節(jié)，當(dāng)密鑰值為O時(shí)，加密后的時(shí)間信息與基本偽隨機(jī)序列進(jìn)行異或，當(dāng)密鑰取值為η時(shí)，加密后的時(shí)間信息與循環(huán)移位η位后的偽隨機(jī)序列進(jìn)行異或。將經(jīng)過異或解密后的時(shí)間信息與解密端的GPS本地時(shí)間信息進(jìn)行比較，若時(shí)間差距小于一個(gè)預(yù)定門限，例如2秒，則說明解密正確。非法插播信號(hào)由于本身可能不包含防插播加密信息，或是不知道所采用的基本密鑰，因此無法模仿加密后的時(shí)間信息，這樣解密出的時(shí)間信息就是錯(cuò)誤的，該錯(cuò)誤的解密后的時(shí)間信息與解密端的GPS本地時(shí)間信息進(jìn)行比較，其時(shí)間差距將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上述預(yù)定門限，例如20年，則說明解密錯(cuò)誤，與該非法防插播信息一起播出的音頻信息是非法插播信號(hào)。本發(fā)明采用的對(duì)防插播信息的加密方法僅僅是本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方式，其優(yōu)點(diǎn)是加密數(shù)據(jù)隨GPS時(shí)間信息實(shí)時(shí)變化，加密方法簡單但破解難度大。當(dāng)然本發(fā)明不排除其他加密方法也能用于對(duì)防插播信息的加密。通過以上實(shí)施方式，將防插播加密信息以自適應(yīng)字段的方式嵌入到音頻節(jié)目所在PID的TS分組中，由于采用數(shù)字加密技術(shù)，使得非法插播的難度大大增加，且檢測的準(zhǔn)確性也大大提聞。實(shí)施例二、發(fā)射系統(tǒng)的防插播方案該實(shí)施例是在第一實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)發(fā)射系統(tǒng)也進(jìn)行防插播保護(hù)，以使得防插播保護(hù)覆蓋整個(gè)音頻廣播信號(hào)的傳輸鏈路和發(fā)射鏈路。發(fā)射系統(tǒng)由同步TS流解碼器及調(diào)頻數(shù)字激勵(lì)器構(gòu)成。同步TS流解碼器對(duì)傳輸流解復(fù)用解碼完畢后，輸出合法的數(shù)字音頻到調(diào)頻數(shù)字激勵(lì)器，為了防止非法音頻送入調(diào)頻數(shù)字激勵(lì)器播出，本發(fā)明進(jìn)一步對(duì)同步TS流解碼器和調(diào)頻數(shù)字激勵(lì)器做了進(jìn)一步的改進(jìn)。其中:同步TS流解碼器，進(jìn)一步包括:(4)AES加密模塊，用于當(dāng)所述TS驗(yàn)證模塊判斷結(jié)果為是時(shí)，將所述防插播加密信息嵌入到輸出給調(diào)頻數(shù)字激勵(lì)器的AES數(shù)字音頻的U信道中。TS驗(yàn)證模塊判斷結(jié)果為是，說明在傳輸系統(tǒng)中未發(fā)現(xiàn)非法插播，這時(shí)為了防止非法插播信號(hào)從發(fā)射系統(tǒng)插入，因此同步TS流解碼器將接收的正確的防插播加密信息再次嵌入輸出的AES數(shù)字音頻中，該AES數(shù)字音頻是輸出給調(diào)頻數(shù)字激勵(lì)器用于廣播發(fā)射的音頻信號(hào)。AES數(shù)字音頻滿足AES/EBU標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式如圖6所示，數(shù)字音頻以192幀為一個(gè)循環(huán)周期，每幀由兩個(gè)子幀組成，代表左聲道和右聲道信號(hào)，每個(gè)子幀由32bit組成，其中4bit為巾貞頭標(biāo)識(shí)，24bit為音頻采樣數(shù)值,Ibit有效信息，Ibit用戶信息，Ibit信道狀態(tài)信息，Ibit校驗(yàn)信息?？梢钥吹矫拷碡懼邪?bit用戶信息,一個(gè)循環(huán)周期為192*2/8=48字節(jié)的用戶信息，以48K采樣率為例，一個(gè)周期持續(xù)時(shí)間4ms，該用戶信息構(gòu)成了 U信道。本發(fā)明使用U信道(用戶比特)傳輸防插播加密信息，為此定義了第二隨路信令，共48字節(jié)用192幀內(nèi)的用戶信息承載，從高位到低位順序放入每幀的U信道中。具體格式如圖7所示，包括發(fā)射機(jī)序號(hào)2字節(jié)、防插播加密信息8字節(jié)、發(fā)射機(jī)控制信息28字節(jié)和CRC校驗(yàn)2字節(jié)，各個(gè)字段含義與第一實(shí)施例中第一隨路信令相同，只是不再包含站點(diǎn)地址字段。調(diào)頻數(shù)字激勵(lì)器，增加了:(I)AES解析模塊，用于從AES數(shù)字音頻解析出所述防插播加密信息。從AES數(shù)字音頻碼流中檢測同步字Z，之后連續(xù)搜集192幀中的用戶比特U,共得到192X2比特，其組成48字節(jié)的防插播加密信息，之后按照圖7所示的信息格式將防插播信息解析出來，其中防插播加密信息字段由8個(gè)字節(jié)組成，包括加密后的時(shí)間信息6字節(jié)(年、月、日、小時(shí)、分鐘、秒)、密鑰信息I字節(jié)、保留字段I字節(jié)，各字段含義與第一實(shí)施例中第一隨路信令中包含的防插播加密信息相同。(2) AES驗(yàn)證模塊，用于判斷是否成功解析出所述防插播加密信息且所述防插播加密信息合法。AES驗(yàn)證模塊首先判斷AES解析模塊解析出的第二隨路信令CRC校驗(yàn)是否正確，從而判斷判斷是否成功解析出所述防插播加密信息，若CRC校驗(yàn)錯(cuò)誤則AES驗(yàn)證模塊輸出判斷結(jié)果為否；否則，進(jìn)一步解密所述防插播加密信息，若解密正確則AES驗(yàn)證模塊輸出判斷結(jié)果為是，否則AES驗(yàn)證模塊輸出判斷結(jié)果為否。(3)調(diào)制模塊，用于當(dāng)所述AES驗(yàn)證模塊判斷結(jié)果為是時(shí)，將AES數(shù)字音頻中的所述音頻節(jié)目調(diào)制后傳送給發(fā)射機(jī)，否則停止向發(fā)射機(jī)傳送音頻節(jié)目。AES驗(yàn)證模塊判斷結(jié)果為是，說明在發(fā)射系統(tǒng)中未發(fā)現(xiàn)非法插播，此時(shí)可將合法的數(shù)字音頻節(jié)目調(diào)制后傳送給發(fā)射機(jī)；否則，說明在發(fā)射系統(tǒng)中插入了非法插播信號(hào)，需要立即停止向發(fā)射機(jī)傳送音頻節(jié)目。(4)第二報(bào)警模塊，用于當(dāng)所述AES驗(yàn)證模塊判斷結(jié)果為否時(shí)，輸出報(bào)警信號(hào)。這里的報(bào)警信號(hào)可以是信號(hào)燈、語音報(bào)警或監(jiān)視器輸出等。在第二實(shí)施例中，防插播加密信息的加密和解密方式與在第一實(shí)施例中傳輸系統(tǒng)防插播加密信息相同，這里不再贅述。通過第二實(shí)施方式，將防插播加密信息以U信道的方式嵌入到AES數(shù)字音頻中，進(jìn)一步將防插播保護(hù)范圍擴(kuò)大到了整個(gè)傳輸發(fā)射系統(tǒng)，從而杜絕了在發(fā)射系統(tǒng)中可能存在的非法插播。需要聲明的是，上述發(fā)明內(nèi)容及具體實(shí)施方式
意在證明本發(fā)明所提供的技術(shù)方案的實(shí)際應(yīng)用，不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的精神和原理內(nèi)，所作的任何修改或等同替換都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)，本發(fā)明的保護(hù)范圍以所附權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)頻同步廣播中防止非法插播的方法，其特征在于: 在同步TS流編碼器中，為音頻節(jié)目分配PID，將防插播加密信息嵌入到具有所述PID的TS分組的自適應(yīng)字段中； 在同步TS流解碼器中，從TS流中查找所述音頻節(jié)目分配的PID，從具有所述PID的TS分組的自適應(yīng)字段中解析出所述防插播加密信息，若未成功解析出所述防插播加密信息或所述防插播加密信息不合法，則關(guān)閉AES數(shù)字音頻輸出并輸出報(bào)警信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止非法插播的方法，其中在所述同步TS流解碼器中進(jìn)一步包括，若成功解析出所述防插播加密信息且所述防插播加密信息合法，則將所述防插播加密信息嵌入到輸出給調(diào)頻數(shù)字激勵(lì)器的AES數(shù)字音頻的U信道中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防止非法插播的方法，在所述調(diào)頻數(shù)字激勵(lì)器中，從AES數(shù)字音頻解析出所述防插播加密信息，若成功解析出所述防插播加密信息且所述防插播加密信息合法，則將AES數(shù)字音頻中的所述音頻節(jié)目調(diào)制后傳送給發(fā)射機(jī)，否則停止向發(fā)射機(jī)傳送音頻節(jié)目并輸出報(bào)警信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)頻同步廣播中防止非法插播的方法，同防插播加密信息一起嵌入到所述自適應(yīng)字段中的還包括站點(diǎn)地址、發(fā)射機(jī)控制信息和第一 CRC校驗(yàn)信息，它們與防插播加密信息共同構(gòu)成第一隨路信令。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的調(diào)頻同步廣播中防止非法插播的方法，同防插播加密信息一起嵌入到所述U信道的還包括發(fā)射機(jī)序號(hào)、發(fā)射機(jī)控制信息和第二 CRC校驗(yàn)信息，它們與防插播加密信息共同構(gòu)成第二隨路信令。
6.一種調(diào)頻同步廣播中防止非法插播的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括同步TS流編碼器和同步TS流解碼器，其特征在于: 同步TS流編碼器，包括 PID分配模塊，用于為音頻節(jié)目分配PID ; TS加密模塊，用于將防插播加密信息嵌入到具有所述PID的TS分組的自適應(yīng)字段中； 同步TS流解碼器，包括 TS解析模塊，用于從TS流中查找所述音頻節(jié)目分配的PID，從具有所述PID的TS分組的自適應(yīng)字段中解析出所述防插播加密信息； TS驗(yàn)證模塊，用于判斷是否成功解析出所述防插播加密信息且所述防插播加密信息合法; 第一報(bào)警模塊，用于當(dāng)所述TS驗(yàn)證模塊判斷結(jié)果為否時(shí)，關(guān)閉AES數(shù)字音頻輸出并輸出報(bào)警信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的調(diào)頻同步廣播中防止非法插播的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的調(diào)頻同步廣播中防止非法插播的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括調(diào)頻數(shù)字激勵(lì)器，其包括 AES解析模塊，用于從AES數(shù)字音頻解析出所述防插播加密信息； AES驗(yàn)證模塊，用于判斷是否成功解析出所述防插播加密信息且所述防插播加密信息合法； 調(diào)制模塊，用于當(dāng)所述AES驗(yàn)證模塊判斷結(jié)果為是時(shí)，將AES數(shù)字音頻中的所述音頻節(jié)目調(diào)制后傳送給發(fā)射機(jī)，否則停止向發(fā)射機(jī)傳送音頻節(jié)目；第二報(bào)警模塊，用于當(dāng)所述AES驗(yàn)證模塊判斷結(jié)果為否時(shí)，輸出報(bào)警信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的調(diào)頻同步廣播中防止非法插播的系統(tǒng)，同防插播加密信息一起嵌入到所述自適應(yīng)字段中的還包括站點(diǎn)地址、發(fā)射機(jī)控制信息和第一 CRC校驗(yàn)信息，它們與防插播加密信息共同構(gòu)成第一隨路信令。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的調(diào)頻同步廣播中防止非法插播的系統(tǒng)，同防插播加密信息一起嵌入到所述U信道的還包括發(fā)射機(jī)序號(hào)、發(fā)射機(jī)控制信息和第二 CRC校驗(yàn)信息，它們與防插播加密信息共 同構(gòu)成第二隨路信令。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于調(diào)頻同步廣播中的防止非法插播的方法及系統(tǒng)，其特征在于，在同步TS流編碼器中，為音頻節(jié)目分配PID，將防插播加密信息嵌入到具有所述PID的TS分組的自適應(yīng)字段中；在同步TS流解碼器中，從TS流中查找所述音頻節(jié)目分配的PID，從具有所述PID的TS分組的自適應(yīng)字段中解析出所述防插播加密信息，若成功解析出所述防插播加密信息且所述防插播加密信息合法，則將所述防插播加密信息嵌入到輸出給調(diào)頻數(shù)字激勵(lì)器的AES數(shù)字音頻的U信道中，調(diào)頻數(shù)字激勵(lì)器識(shí)別AES信號(hào)U信道中的防插播加密信息，如果信號(hào)合法，則正常播出，否則產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。
文檔編號(hào)H04H60/23GK103078694SQ20111032720
公開日2013年5月1日 申請日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者楊霏, 楊剛, 劉晉, 萬欣, 蔡超時(shí) 申請人:中國傳媒大學(xué), 北京廣訊科技有限責(zé)任公司