Configurar o ambiente de laboratório DVB-C com cBR-8, TSDuck e VLC

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Atualizado:13 de dezembro de 2018

ID do documento:214208

Linguagem imparcial

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Introduction

Prerequisites

Requirements

Componentes Utilizados

Informações de Apoio

Configurar

Sessões de vídeo cBR-8

Streamer

ECMG

Verificar

No cBR-8

No ECMG

Troubleshoot

Informações Relacionadas

Introduction

Este documento descreve como configurar um cenário de laboratório de Digital Video Broadcasting - Cable (DVB-C) com o kit de ferramentas TSDuck, VLC e cBR-8.

Prerequisites

Requirements

A Cisco recomenda que você tenha conhecimento destes tópicos:

DVB-C
Symulcrypt
VoD
cBR-8

Componentes Utilizados

Este documento não se restringe a versões de software e hardware específicas.

The information in this document was created from the devices in a specific lab environment. All of the devices used in this document started with a cleared (default) configuration. Se a rede estiver ativa, certifique-se de que você entenda o impacto potencial de qualquer comando.

Informações de Apoio

O cenário apresentado neste documento, ilustrado na figura abaixo, envolve o cBR-8 como iCMTS, uma máquina virtual Linux (VM) usada como streaming de vídeo com VLC e uma VM Linux com TSDuck. O sistema de criptografia DVB-Symulcrypt é recriado, onde o cBR8 age como Sincronizador de Simulptografia (SCS), e a VM TSDuck desempenha a função de Gerador de Mensagens de Controle de Direitos (ECMG), pois seria um servidor Nagra.

A VM que atua como um otimizador simplesmente envia um videoclipe armazenado localmente, que faz loops para simular um fluxo contínuo. O cBR-8 tem uma sessão baseada em tabela (estática) configurada para esta simulação, e não há um Set-Top Box (STB) ou modem que solicite o fluxo de VoD, ele é iniciado manualmente no stream.

Quando o fluxo é recebido, o cBR-8 tenta se comunicar com o servidor ECMG configurado, para criptografar o fluxo de vídeo e troca as mensagens descritas no fluxo de chamada na figura acima. Essas mensagens são trocadas claramente com TSDuck, que é bom para analisar o conteúdo das mensagens e depurações. Além disso, TSDuck responde a todas as solicitações enviadas, sem verificar a exatidão dos parâmetros como ca-system-id, access-Criteria, etc.

Se o cBR-8 não conseguir se comunicar com o ECMG, o fluxo é enviado em branco devido à falha na limpeza da instrução.

Em um cenário real, há a necessidade de enviar aos STBs uma mensagem de gerenciamento de direitos (EMM), que autoriza o receptor a descriptografar uma palavra de controle (CW) específica. Os EMMs podem ser enviados através do cBR-8 ou em um canal separado para os receptores, e o TSDuck também tem a função de simular o Gerador de EMM (EMMG)

Configurar

Sessões de vídeo cBR-8

Aqui está um exemplo de como configurar sessões de vídeo DVB em cBR-8. Os critérios de acesso são normalmente fornecidos pelo Sistema de Acesso Condicional (CAS). Nesse caso de simulação, você pode gerar um número hexadecimal aleatório, bem como para o ca-system-id.

O virtual-edge-input-ip é o destino IP do fluxo, que, nesse caso, não é um destino real, mas deve ser o mesmo IP usado para enviar o fluxo de vídeo do stream.

cable video
  encryption
    linecard 1/0 ca-system dvb scrambler dvb-csa
    dvb
      ecmg NAGRA_ELK id 1
        mode tier-based
        type nagra
        ca-system-id 2775 3
        auto-channel-id
        ecm-pid-source auto 48 8190
        connection id 1 priority 1 10.48.88.12 3337
        overrule
          min-cp-duration 300000
      tier-based
        ecmg name NAGRA_ELK access-criteria c972bfd7701e6d28069ae85f5d701d63ac1aec4a
        fail-to-clear
        enable
  service-distribution-group SDG-ACDC-LAB-TEST1 id 1
    onid 100
    rf-port integrated-cable 1/0/3
  virtual-carrier-group VCG-ACDC-LAB-TEST1 id 1
    encrypt
    service-type narrowcast
    rf-channel 32-35 tsid 42496-42499 output-port-number 1-4
  bind-vcg
    vcg VCG-ACDC-LAB-TEST1 sdg SDG-ACDC-LAB-TEST1
  logical-edge-device LED-ACDC-LAB-TEST1 id 1
    protocol table-based
      virtual-edge-input-ip 10.10.10.10 input-port-number 1
      vcg VCG-ACDC-LAB-TEST1
      active
  table-based
    vcg VCG-ACDC-LAB-TEST1
      rf-channel 32
        session vod1 input-port 1 start-udp-port 65 num-sessions-per-qam 1 processing-type remap start-program 1
!
controller Integrated-Cable 1/0/3
 max-carrier 44
 base-channel-power 40
 rf-chan 32 35
  type VIDEO
  frequency 850000000
  rf-output NORMAL
  power-adjust 0.0
  qam-profile 3

Streamer

Neste dispositivo, você pode simplesmente instalar o VLC a partir da linha de comando e iniciar um fluxo de um arquivo de vídeo armazenado localmente.
Você pode consultar a Documentação oficial.

Uma vez instalado o VLC, a linha de comando abaixo mostra como iniciar um fluxo do arquivo chamado cisco-tac-lab.mov, especificar o IP de destino e a porta, o tsid e a porta no cBR-8 e fazer um loop do vídeo para simular um fluxo contínuo (—repita):

cvlc cisco-tac-lab.mov — sout '#duplicata{dst=udp{mux=ts,dst=10.10.10:65,tsid=42496,port=65}}' — repita &

ECMG

Faça o download do TSDuck do site oficial: TSDuck e consulte a documentação do guia do usuário para instalar e encontrar informações sobre os recursos.

Quando o TSDuck é instalado, você pode executar o recurso ECMG em uma porta específica (-p), com opção verbosa (-v) e o nível desejado de depurações (-d#).

Exemplo:

sudo tsecmg -p 3337 -v -d7

Verificar

No cBR-8

Depois de configurar a sessão de vídeo no cBR-8, você pode verificar se a sessão foi criada, pois essa é uma configuração baseada em tabela, a sessão está sempre presente e não mostra nenhum fluxo de entrada:

acdc-cbr8-2#show cable video session all

Session    Output Frequency  Streaming   Sess Session Source                  UDP   Output  Input      Output  Input    Output   Encrypt  Encrypt        Low PMV   Session
Id         Port   Hz         Type        Type Ucast Dest IP/Mcast IP (S,G)    Port  Program State      State   Bitrate  Bitrate  Type     Status         Lat NUM   Name
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1048576    1      850000000  Remap       UDP  10.10.10.10                     65    1       OFF        ON      0        0        DVB      Pending        N   -     vod1.1.0.1.32.65

Depois de iniciar o fluxo de vídeo, você poderá ver que ele é enviado em branco, conforme a instrução fail-to-clear no cBR-8 se o ECMG ainda não estiver ativo:

acdc-cbr8-2#show cable video sess logical-edge-device id 1

Session    Output Frequency  Streaming   Sess Session Source                  UDP   Output  Input      Output  Input    Output   Encrypt  Encrypt        Low PMV   Session
Id         Port   Hz         Type        Type Ucast Dest IP/Mcast IP (S,G)    Port  Program State      State   Bitrate  Bitrate  Type     Status         Lat NUM   Name
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1048576    1      850000000  Remap       UDP  10.10.10.10                     65    1       ACTIVE-PSI ON      15403951 15164562 DVB      Clear          N   -     vod1.1.0.1.32.65

Quando você inicia o ECMG também, você pode ver que a sessão de vídeo agora está criptografada:

acdc-cbr8-2#sh cable video sess logical-edge-device id 1

Session    Output Frequency  Streaming   Sess Session Source                  UDP   Output  Input      Output  Input    Output   Encrypt  Encrypt        Low PMV   Session
Id         Port   Hz         Type        Type Ucast Dest IP/Mcast IP (S,G)    Port  Program State      State   Bitrate  Bitrate  Type     Status         Lat NUM   Name
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1048576    1      850000000  Remap       UDP  10.10.10.10                     65    1       ACTIVE-PSI ON      15353613 15476997 DVB      Encrypted      N   -     vod1.1.0.1.32.65

A sessão criptografada em detalhes:

acdc-cbr8-2#sh cable video sess logical-edge-device id 1 session-id 1048576
Session Name        : vod1.1.0.1.32.65
Session Id          : 1048576
Creation Time       : Thu Dec  6 14:12:54 2018

Output Port         : 1
TSID                : 42496
ONID                : 100
Number of Sources   : 1
  Destination IP    : 10.10.10.10
  UDP Port          : 65
Config Bitrate      : not specified
Jitter              : 100 ms
Processing Type     : Remap
Stream Rate         : VBR
Program Number      : 1
Idle Timeout        : 2000 msec
Init Timeout        : 2000 msec
Off Timeout         : 60 sec
Encryption Type     : DVB
Encryption Status   : Encrypted

Input Session Stats:
====================
  State: ACTIVE-PSI, Uptime: 0 days 00:31:33
  IP Packets: In 899927, RTP 0, Drop 0
  TP Packets: In 6299489, PCR 6408, PSI 4424, Null 0
              Unreference 2212, Discontinuity 0
  Errors: Sync loss 0, CC error 795, PCR Jump 7,
          Underflow 215, Overflow 4, Block 0
  Bitrate: Measured 16483732 bps, PCR 17930489 bps

Output Session Stats:
=====================
  State: ON, Uptime: 0 days 00:31:33
  TP Packets: In 6297330, PCR 6395, PSI 4416,
              Drop 12801, Forward 6280113, Insert 6029
  Errors: Info Overrun 0, Info Error 0, Block 0, Overdue 54210,
          Invalid Rate 0, Underflow 0, Overflow 0
  Bitrate: Measured 16433824 bps

PAT Info:
=========
  Version 26, TSID 8724, len 16, section 0/0
  Program 1: PMT 32

Input PMT Info:
===============
  Program 1, Version 28, PCR 100, Info len 0
  PID 100: Type 27, Info len 6, (lang eng)

Output PMT Info:
================
  Program 1, Version 5, PCR 49, Info len 6, (CA SYS-ID 10101, PID 79)
  PID 49: Type 27, Info len 6, (lang eng)

Output PID Map:
===============
  PID 32 -> 48
  PID 100 -> 49

E o comando para mostrar o status da conexão ECMG:

acdc-cbr8-2#show cable video encryption dvb ecmg id 1 connection
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ECMG ECMG                 ECMG     CA Sys     CA Subsys  PID     Lower  Upper  Streams/   Open Streams/   Auto Chan  Slot  ECMG         ECMG
ID   Name                 Type     ID         ID         Source  limit  limit  ECMG       ECMG            ID               Connections  Application
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1    NAGRA_ELK            nagra    0x2775     0x3        auto    48     8190   1          1               Enabled    RP    1            Tier-Based

ECMG Connections for ECMG ID = 1

-----------------------------------------------------------------
Conn Conn     IP               Port    Channel Conn       Open
-ID  Priority Address          Number  ID      Status     Streams
-----------------------------------------------------------------
1    1        10.48.88.12      3337    1       Open       1
-----------------------------------------------------------------

Note: Quando um ECM é recebido pelo cBR-8, ele é armazenado no cache e, se a conexão com o ECMG for perdida, o ECM em cache é usado para criptografia até que um novo seja recebido.

No ECMG

Graças às depurações habilitadas, você pode ver todas as mensagens trocadas entre o ECMG e o SCS (consulte o fluxo de chamadas ilustrado na figura inicial):

cisco@simulcrypt:~$ sudo tsecmg -p 3337 -v -d7
debug level set to 7
* Debug: setting socket reuse address to 1
* Debug: binding socket to 0.0.0.0:3337
* Debug: server listen, backlog is 5
* TCP server listening on 0.0.0.0:3337, using ECMG <=> SCS protocol version 2
* Debug: server accepting clients
* Debug: received connection from 88.88.88.89:56102
* Debug: server accepting clients
* 88.88.88.89:56102: 2018/12/06 14:38:35: session started
* Debug: received message from 88.88.88.89:56102
    channel_setup (ECMG<=>SCS)
    protocol_version = 0x02
    message_type = 0x0001
    ECM_channel_id = 0x0001
    Super_CAS_id = 0x27750003

* Debug: sending message to 88.88.88.89:56102
    channel_status (ECMG<=>SCS)
    protocol_version = 0x02
    message_type = 0x0003
    ECM_channel_id = 0x0001
    section_TSpkt_flag = 1
    AC_delay_start = 200
    AC_delay_stop = 200
    delay_start = 200
    delay_stop = 200
    transition_delay_start = -500
    transition_delay_stop = 0
    ECM_rep_period = 100
    max_streams = 0
    min_CP_duration = 10
    lead_CW = 1
    CW_per_msg = 2
    max_comp_time = 100

* Debug: received message from 88.88.88.89:56102
    stream_setup (ECMG<=>SCS)
    protocol_version = 0x02
    message_type = 0x0101
    ECM_channel_id = 0x0001
    ECM_stream_id = 0x0001
    ECM_id = 0x0001
    nominal_CP_duration = 100

* Debug: sending message to 88.88.88.89:56102
    stream_status (ECMG<=>SCS)
    protocol_version = 0x02
    message_type = 0x0103
    ECM_channel_id = 0x0001
    ECM_stream_id = 0x0001
    ECM_id = 0x0001
    access_criteria_transfer_mode = 0

* Debug: received message from 88.88.88.89:56102
    CW_provision (ECMG<=>SCS)
    protocol_version = 0x02
    message_type = 0x0201
    ECM_channel_id = 0x0001
    ECM_stream_id = 0x0001
    CP_number = 0
    access_criteria (20 bytes) =
        C9 72 BF D7 70 1E 6D 28 06 9A E8 5F 5D 70 1D 63 AC 1A EC 4A
    CP = 0
    CW (8 bytes) = 4E 0A 45 9D DC 10 4A 36
    CP = 1
    CW (8 bytes) = AB FF 00 AA 9C 4F 11 FC

* Debug: sending message to 88.88.88.89:56102
    ECM_response (ECMG<=>SCS)
    protocol_version = 0x02
    message_type = 0x0202
    ECM_channel_id = 0x0001
    ECM_stream_id = 0x0001
    CP_number = 0
    ECM_datagram (188 bytes) =
        47 5F FF 10 00 80 70 35 80 AA 03 00 30 00 10 00 08 4E 0A 45 9D DC
        10 4A 36 00 11 00 08 AB FF 00 AA 9C 4F 11 FC 00 12 00 14 C9 72 BF
        D7 70 1E 6D 28 06 9A E8 5F 5D 70 1D 63 AC 1A EC 4A FF FF FF FF FF
        FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF
        FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF
        FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF
        FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF
        FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF
        FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF

* Debug: received message from 88.88.88.89:56102
    channel_test (ECMG<=>SCS)
    protocol_version = 0x02
    message_type = 0x0002
    ECM_channel_id = 0x0001

* Debug: sending message to 88.88.88.89:56102
    channel_status (ECMG<=>SCS)
    protocol_version = 0x02
    message_type = 0x0003
    ECM_channel_id = 0x0001
    section_TSpkt_flag = 1
    AC_delay_start = 200
    AC_delay_stop = 200
    delay_start = 200
    delay_stop = 200
    transition_delay_start = -500
    transition_delay_stop = 0
    ECM_rep_period = 100
    max_streams = 0
    min_CP_duration = 10
    lead_CW = 1
    CW_per_msg = 2
    max_comp_time = 100

* Debug: received message from 88.88.88.89:56102
    stream_test (ECMG<=>SCS)
    protocol_version = 0x02
    message_type = 0x0102
    ECM_channel_id = 0x0001
    ECM_stream_id = 0x0001

* Debug: sending message to 88.88.88.89:56102
    stream_status (ECMG<=>SCS)
    protocol_version = 0x02
    message_type = 0x0103
    ECM_channel_id = 0x0001
    ECM_stream_id = 0x0001
    ECM_id = 0x0001
    access_criteria_transfer_mode = 0

Troubleshoot

No cBR-8, você pode solucionar problemas de criptografia com os rastreamentos correspondentes da plataforma do supervisor definidos para o nível de depuração ou ruído (não se esqueça de restaurar o nível de aviso no final):

set platform software trace sup-veman rp ative scs debug

Uma troca correta de mensagens entre cBR-8 e ECMG é semelhante a esta:

show platform software trace message sup-veman rp active reverse

12/07 15:34:43.963 [scs]: [47872]: (debug): ECMG Send channel_setup for channel_id 1

12/07 15:34:43.965 [scs]: [47872]: (debug): ECMG Received channel_status for channel_id 1

12/07 15:34:43.965 [scs]: [47872]: (info): ECMG Channel 0 setup to ip 10.48.88.12 port 3337

12/07 15:34:43.965 [scs]: [47872]: (debug): Open stream 1

12/07 15:34:43.965 [scs]: [47872]: (debug): ECMG Send stream_setup for channel_id 1, stream_id 1

12/07 15:34:43.965 [scs]: [47872]: (debug): ECMG Received stream_status for channel_id 1, stream_id 1

12/07 15:34:43.965 [scs]: [47872]: (info): ECMG Stream 1 setup to ip 10.48.88.12 port 3337

12/07 15:34:43.965 [scs]: [47872]: (debug): Request ECM for CP 0

12/07 15:34:43.965 [scs]: [47872]: (debug): ECMG Send CW_provision with 20 AC bytes for channel_id 1, stream_id 1

12/07 15:34:43.966 [scs]: [47872]: (debug): Received ECM_response for channel_id 1, stream_id 1

12/07 15:34:43.966 [scs]: [47872]: (debug): ECMGp: Forward ECM pkts to SCS

12/07 15:34:43.966 [scs]: [47872]: (debug): Received ECM for CP 0

12/07 15:34:56.015 [scs]: [47872]: (debug): ECMG Send channel_test for channel_id 1

12/07 15:34:56.016 [scs]: [47872]: (debug): ECMG Received channel_status for channel_id 1

12/07 15:35:18.039 [scs]: [47872]: (debug): ECMG Send stream_test for channel_id 1, stream_id 1

12/07 15:35:18.042 [scs]: [47872]: (debug): ECMG Received stream_status for channel_id 1, stream_id 1

Informações Relacionadas

Especificação técnica DVB Simulcrypt, o mais tardar no momento da criação deste artigo: ETSI TS 103 197 V1.5.1 (2008-10)
Suporte Técnico e Documentação - Cisco Systems

Colaborado por engenheiros da Cisco

Tristan Van Egroo
Cisco TAC
Francesco Di Ciccio
Cisco TAC

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