广播传输系统信号安全策略探讨

来源：核心期刊咨询网核心期刊论文2013-11-11 11:181

摘要：摘 要：在广播传输系统中，能够有效防止非法信号的播出，在播出安全中是非常重要的。传输系统中涉及各种机房、设备、传输介质等，及时发现各个环节的异样、节目内容不一致的情形，并给值班人员提供及时告警，从而提高播出的可靠性和安全性。本文通过介绍在广

　　摘　要：在广播传输系统中，能够有效防止非法信号的播出，在播出安全中是非常重要的。传输系统中涉及各种机房、设备、传输介质等，及时发现各个环节的异样、节目内容不一致的情形，并给值班人员提供及时告警，从而提高播出的可靠性和安全性。本文通过介绍在广播传输系统中应用安全策略，规避可能出现的各种非法插播，提高播出体系的安全性。
　　关键词：非法插播 音频信号 安全策略 播出安全

　　1广播信号的传输及其被非法插播的环节
　　广播信号由节目制作部门制作完成以后，通过微波、光缆等传输介质传输到卫星上行站，而各个接收站再从卫星上接收相应的节目，经过调制后送达最终的用户终端。从而实现一个完整的信号传输网络。在这个传输网中，主要包括节目制作、介质传输、上行站、卫星转发、下行站等重要环节。在传输环节中，可能会被非法插入信号的主要有以下几个方面：
　　光缆：以前光传输被认为是最安全、最可靠的且不易可能被窃听的传输方式，但是，随着现在科技水平的不断发展，光在传输过程中，信号被窃取、非法监听等已经成为可能。非法分子在获取到一定的信息后，在信号不间断传输的前提下，通过切换装置切断正常的广播信号插入非法信号，实现插播的目的。
　　微波：微波传输实际上就是由发射天线和接收天线在设定的频率下通过一定功率直接对射完成传输的。那么在发射天线附近不法分子通过使用大功率天线，通过压制合法信号的方式，对射微波接收天线，从而也可能实现非法插播。卫星：当卫星的重要参数被不法分子获取后，通过对卫星的主要设备或是转发器进行非法攻击后，直接通过上星转发非法信号，也可能被非法插播。
　　内部插播：不法分子通过各种渠道混入传输单位内部时，通过在相关设备上加装非法设备的方式，进行非法插播等。

　　2音频信号安全策略
　　2.1对开路接收音频信号的安全技术
　　对于开路接收系统，尤其是微波传输系统，微波回传通道所示，采用1+1配置设备，可为信号传输提供回传通道，相应的可采用FD或SD技术，改善路径对信号传输的影响。在这种方式中，接收端可以将接收到的音频信号经过回传通道发回给发射端，而发射端把回传的音频信号和发射出去的音频信号做对比，如果有非法干扰或是非法插播，那么这两路信号将出现不一致，就可以判别出接收端是否接收到真实的音频信号。
　　另外，也可以在接收端架设功率监测设备，监测原有通道功率的变化，如果出现功率的增大或减小，那么，系统发出报警，提醒值班人员加强节目的监听和判别。
　　2.2对发射端音频信号的安全处理
　　2.2.1音频信号加密技术
　　加密技术是最常用的安全保密手段，利用技术手段把重要的数据变为乱码（加密）传送，到达目的地后再用相同或不同的手段还原（解密）。       加密技术包括两个元素：算法和密钥。算法是将普通的信息或者可以理解的信息与一串数字（密钥）结合，产生不可理解的密文的步骤，密钥是用来对数据进行编码和解密的一种算法。
　　音频信号加密可以通过专用设备和音频信号源进行加密传输。信号发射端通过加密设备给目标信号源加密，然后将加密完成后的信息流通过介质传输出去，接收端在接收到加密的音频，通过专用解密设备去除密码后，得到相应的音频信号。在这个过程中，发射端和接收端使用的是相同的密码组序列。
　　常用的音频加密方式是利用混沌同步来对模拟信号进行加密，利用非同步的混沌系统的数值仿真或迭代产生的伪随机序列方式对数字信号进行加密。这两种方式都有优缺点：前者的混沌信号随机性好，有无穷长周期，但加密时需要额外传送混沌同步信号，所以很少用在数字信号的加密上；后者易于数字器件实现，但所得的密钥序列具有周期性，容易受到攻击。
　　2.2.2音频信号加数字水印技术
　　数字水印技术是利用人类视觉和听觉系统的冗余，嵌入一些秘密信息，如音频信号的认证代码、识别码以及图像等。其原理是当两个或者多个声音同时作用于人类听觉系统时就会产生掩蔽效应、听觉系统对绝对相位不敏感等特性来嵌入水印，即利用载体信号相对于人感知系统而言的冗余特性来隐藏信息。
　　在前期节目制作部门制作完音频节目后，就利用数字音频水印技术对节目源进行加固，再通过上行站将加固后的音频信号发射出去。而接收端，则利用水印监测系统，从接收到的音频信号中滤出相应的水印，再去和已知水印信息作对比，从而判别此音频信号是否被改动过或是非法的音频信号，可以有效保障音频信号安全。