Faits:
A. Statuant sur les appels déposés contre un jugement du Tribunal de l'arrondissement de Lausanne du 30 mai 2011 par A._ et B._, d'une part, et par Société d'Edition de Canal Plus, Canal+ Distribution SAS, Nagra France SAS et Nagravision SA, d'autre part, la Cour d'appel pénale du Tribunal cantonal vaudois a, par jugement du 9 décembre 2011, partiellement rejeté l'appel des premiers et admis celui des seconds. Elle a condamné A._ et B._ pour infraction à la loi fédérale du 19 décembre 1986 contre la concurrence déloyale (LCD; RS 241) à une peine de 120 jours-amende, respectivement, 60 jours-amende, à 30 francs le jour, avec sursis pendant deux ans, dit que A._ était débiteur de Société d'Edition de Canal Plus, Canal+ Distribution SAS, Nagra France SAS et Nagravision SA, solidairement entre elles, de la somme de 104'000 francs au titre de remise de gain avec intérêts à 5% dès la date du jugement et mis les frais d'appel à la charge de A._ et B._, à raison d'un quart chacun, laissant le solde à la charge de l'Etat.
B. Ce jugement se fonde sur les principaux éléments de fait suivants.
B.a Société d'Edition de Canal Plus et Canal+ Distribution SAS appartiennent au groupe Canal+ dont les principales activités sont l'édition et la distribution de chaînes payantes ainsi que la production et la distribution de films et de programmes de télévision. Société d'Edition de Canal Plus a pour mission principale l'édition de chaînes généralistes. Elle est présente en Suisse depuis 1996 via différents téléréseaux et par satellite en analogique, et, depuis le 1er octobre 2008, en numérique. Canal+ Distribution SAS a notamment pour but d'assurer toutes opérations ou prestations se rapportant à la distribution ou la commercialisation des chaînes Canal+ et Canal Sat, par tout moyen de diffusion ou support.
B.b Afin de limiter l'accès de ses programmes à ses abonnés, Canal+ Distribution SAS crypte le signal de ses émissions par le biais d'un mot de contrôle transmis à une carte à puce fournie à ses clients. Une fois décrypté par la carte à puce, le mot de contrôle est directement envoyé au décodeur de l'abonné, ce qui lui permet de visionner les programmes. Les données sont cryptées par un système développé et commercialisé par Nagravision SA.
B.c A._ a créé l'entreprise C._ Sàrl et a ouvert deux magasins faisant commerce d'antennes et paraboles à Renens et à Fribourg. Entre 2006 et décembre 2007, il a modifié des appareils décodeurs, notamment de type Dreambox 500 S, afin qu'ils puissent décoder les chaînes cryptées de Société d'Edition de Canal Plus sans qu'il soit nécessaire de payer l'abonnement officiel y relatif. Pour ce faire, il installait sur les décodeurs un programme leur permettant d'accéder, via une connexion internet, aux codes de décryptage des cartes officielles dont il était titulaire. Pour bénéficier de ce système, ses clients devaient souscrire un abonnement de maintenance au prix de 350 francs par an. A._ a vendu entre 200 et 250 appareils modifiés pour un chiffre d'affaires se situant entre 130'000 et 162'000 francs.
B.d B._ est l'associé de A._. Entre 2006 et décembre 2007, il a vendu des décodeurs qu'il avait parfois lui-même modifiés et a installé certains d'entre eux chez des clients.
C. A._ et B._ interjettent un recours en matière pénale devant le Tribunal fédéral contre le jugement du 9 décembre 2011. Ils concluent à ce qu'il soit mis fin à l'action pénale dirigée contre eux pour infraction à la loi contre la concurrence déloyale et à l'annulation de la décision entreprise en tant qu'elle les déclare débiteurs des sommes de 104'000 francs et 10'926 francs à l'égard de Société d'Edition de Canal Plus, Canal+ Distribution SAS, Nagra France SAS et Nagravision SA. Ils sollicitent l'assistance judiciaire.
Invités à se déterminer sur le recours, la Cour d'appel pénale et le Ministère public ont renoncé à se déterminer. Société d'Edition de Canal Plus, Canal+ Distribution SAS, Nagra France SAS et Nagravision SA ont conclu au rejet du recours dans la mesure de sa recevabilité.

Considérant en droit:
1. Les recourants soutiennent que la cour cantonale ne pouvait retenir que les conditions d'application de l'art. 5 let. c LCD étaient remplies et qu'ils s'étaient ainsi rendus coupables d'infraction à l'<ref-law> en proposant un système de partage de carte d'accès aux programmes cryptés diffusés par les intimées.
1.1 Selon l'<ref-law>, quiconque, intentionnellement, se rend coupable de concurrence déloyale au sens des art. 3, 4, 4a, 5 ou 6 LCD est, sur plainte, puni d'une peine privative de liberté de trois ans au plus ou d'une peine pécuniaire. Les faits mentionnés aux art. 3 à 6 LCD sont directement déduits du droit civil. La réglementation selon laquelle ils constituent des infractions pénales lorsqu'ils sont commis intentionnellement apparaît insatisfaisante (arrêt 6S.858/1999 du 16 août 2001 consid. 7b/bb). Il a notamment été soutenu que les dispositions pénales de la LCD étaient en contradiction avec le principe de la légalité, au motif qu'elles étaient trop imprécises (cf. <ref-ruling> consid. 2b p. 36 et les références citées). Les dispositions pénales de la LCD devront donc être interprétées restrictivement (<ref-ruling> consid. 3b p. 216; Simone Brauchbar Birkhäuser, Bundesgesetz gegen den unlauteren Wettbewerb (UWG), Stämpflis Handkommentar, 2010, n. 40 ad <ref-law>; Daniel Schaffner/Philippe Spitz, Bundesgesetz gegen den unlauteren Wettbewerb (UWG), Stämpflis Handkommentar, 2010, n. 9 ad <ref-law>).
1.2 Selon l'art. 5 let. c LCD, agit de façon déloyale celui qui, notamment, reprend grâce à des procédés techniques de reproduction et sans sacrifice correspondant le résultat du travail d'un tiers prêt à être mis sur le marché et l'exploite comme tel.
1.3 La jurisprudence a constamment affirmé que les prestations ou les résultats du travail qui ne jouissent comme tels d'aucune protection comme biens intellectuels peuvent être exploités par quiconque. Le droit de la concurrence déloyale ne contient aucune interdiction générale de copier les prestations d'autrui, car le principe est qu'on peut librement copier (<ref-ruling> consid. 5.1 p. 394; <ref-ruling> c. 3b/bb p. 462; <ref-ruling> c. 2a/ee p. 202; arrêt 4A_78/2011 du 2 mai 2011 consid. 4.1; 4A_86/2009 du 26 mai 2009 consid. 4.1, non publié à l'<ref-ruling>; Barbara Jecklin, Leistungsschutz im UWG?, thèse, Berne 2003, p. 33/96/103; Carl Baudenbacher, Lauterkeitsrecht, 2001, n. 193 ad art. 2 et n. 6 ad <ref-law>).
L'art. 5 let. c LCD ne vise pas à instituer la protection d'une nouvelle catégorie de biens juridiques. Il ne s'oppose à la reprise des prestations ou à leur copie qu'en présence de circonstances qui conduisent à admettre une concurrence déloyale. Il n'interdit pas l'exploitation de la prestation intellectuelle matérialisée dans l'objet, mais l'utilisation du support matériel afin de réaliser un produit concurrent (Baudenbacher, op. cit., n. 46 ad <ref-law>; Kamen Troller, Manuel du droit suisse des biens immatériels, 2ème éd., 1996, p. 978). L'exploitation illicite de la prestation d'autrui consiste dans le fait que le concurrent se voit privé des fruits de ses efforts qui ont été couronnés de succès parce que le défendeur les reprend directement en économisant les investissements qui seraient objectivement nécessaires et les exploite pour son profit sur le marché (<ref-ruling> consid. 5.2 p. 396; Troller, op. cit., p. 978 s.; Magda Streuli-Youssef, Unlautere Werbe- und Verkaufsmethoden (art. 3 UWG) in SIWR V/1, Lauterkeitsrecht, 2ème éd., 1998, p. 173).
1.4 Pour que l'art. 5 let. c LCD s'applique, il faut un produit qui soit matérialisé. Sont ainsi exclus du champ d'application de cette disposition les idées, méthodes ou procédés (Message à l'appui d'une loi fédérale contre la concurrence déloyale (LCD) du 18 mai 1983, FF 1983 p. 1104; Jaques GUYET, Die weiteren Spezialklauseln (art. 4-8 UWG) in SIWR V/1, Lauterkeitsrecht, 2ème éd., 1998, p. 215). La notion de "résultat du travail" doit être comprise de manière large (Lucas David/Reto Jacobs, Schweizerisches Wettbewerbsrecht, 5ème éd., 2012, n. 359 p. 120; Brauchbar Birkhäuser, op. cit., n. 23 ad <ref-law>). Elle recouvre des choses corporelles, comme un objet en plastique ou un livre, mais également incorporelles, comme des émissions de radio ou télévision ou des représentations d'?uvres musicales (Jecklin, op. cit., p. 120; Markus Fiechter, Der Leistungsschutz nach Art. 5 lit. c UWG, thèse, Saint-Gall 1992, p. 148; François Perret, La protection des prestations, in: La nouvelle loi contre la concurrence déloyale, 1988, p. 50; Christian Hilti, Wettbewerbsrechtlicher Leistungsschutz statt Nachbarrechte, 1987, p. 101). Le produit doit en outre être "prêt à être mis sur le marché", à savoir qu'il peut être exploité de manière industrielle ou commerciale (Guyet, op. cit., p. 215; Fiechter, op. cit., p. 148).
1.5 L'art. 5 let. c LCD définit le caractère déloyal de l'exploitation des prestations d'autrui en se référant à la manière dont la reprise a lieu. Un procédé sera illicite s'il vise non à copier le produit d'un concurrent ou à le fabriquer en utilisant d'autres connaissances, mais à reprendre le produit sans aucun investissement pour l'adapter (<ref-ruling> consid. 4.1 p. 389). La loi ne définit pas quels procédés de reproduction sont visés, ce qui permet d'éviter qu'elle ne puisse appréhender de nouveaux moyens techniques. Constituent notamment des procédés de reprise le fait de photocopier ou scanner un ouvrage, de surmouler un objet, de presser des disques, de réenregistrer des porteurs de son ou de réémettre des émissions de radio ou de télévision (David/Jacobs, op. cit., n. 361 p. 121; Brauchbar Birkhäuser, op. cit., n. 33 ad <ref-law>; Mario M. Perdrazzini/Federico A. Pedrazzini, Unlauterer Wettbewerb UWG, 2ème éd., 2002, n. 9.28 p. 196 s.; Baudenbacher, op. cit., n. 49 ad <ref-law>; Fiechter, op. cit., p. 151).
1.6 Dans la mesure où le droit de la concurrence déloyale prohibant l'exploitation ou la reprise immédiate de la prestation d'autrui ne protège pas la prestation elle-même, il convient toujours de comparer les frais concrets et objectivement nécessaires du demandeur et ceux économisés par le défendeur (cf. Hilti, op. cit., p. 102 s.). Pour juger si un sacrifice approprié a été consenti, il faut examiner si le premier concurrent a déjà amorti ses dépenses au moment de la reprise. Le critère de l'amortissement joue un rôle aussi bien pour la limitation temporelle de la protection découlant de l'art. 5 let. c LCD que pour l'appréciation du sacrifice (<ref-ruling> consid. 4.2 et 4.3 p. 174 s.).
1.7 La cour cantonale a considéré qu'en vendant leurs décodeurs, les recourants avaient fourni à leurs clients l'accès aux mêmes programmes que ceux de Société d'Edition de Canal Plus. Ils étaient par conséquent en concurrence avec les intimées au sens de l'<ref-law>. En décodant les chaînes cryptées, les recourants avaient repris le résultat du travail d'un tiers prêt à être mis sur le marché et ils l'avaient exploité comme tel. En effet, ils s'étaient appropriés l'accès aux programmes cryptés que les intimées vendaient à leurs abonnés par le biais de cartes à puce permettant de décrypter le signal transmis par satellite. Il fallait en outre admettre que les intimées avaient investi des sommes importantes pour produire et distribuer les programmes de télévision à leurs clients et les protéger par le biais d'un système de cryptage, alors que les recourants s'étaient contentés pour leur part d'acheter quelques cartes de décodage officielles. Les recourants avaient en outre décrypté et ainsi repris les programmes des plaignantes par le biais de moyens techniques. Enfin, ils avaient déclaré qu'ils savaient qu'ils n'avaient pas le droit de vendre les appareils litigieux; ils avaient donc agi intentionnellement. Ils s'étaient rendus coupables de concurrence déloyale au sens de l'art. 5 let. c LCD.
1.8 Les recourants font valoir que la cour cantonale n'indique pas de quelle manière ils ont reproduit le système de cryptage. En outre, tant les montants investis par les intimées que ceux investis par eux-mêmes ne sont pas connus, ce qui ne permet pas d'établir l'absence de sacrifice correspondant exigé pour que l'art. 5 let. c LCD s'applique.
1.9 La cour cantonale a admis que les recourants avaient repris les programmes des intimées en les décryptant.
Elle a ainsi considéré que les émissions diffusées par Société d'Edition de Canal Plus et Canal+ Distribution SAS devaient être considérées comme le résultat d'un travail au sens de l'art. 5 let. c LCD. Les intimées font valoir quant à elles que la cour cantonale a jugé que les recourants avaient repris, à titre de résultat du travail, les messages de contrôle des droits (Entitlement Control Message, ECM) contenus dans le flux diffusé. Elles définissent ceux-ci comme des paquets de données cryptés diffusés sur le support de transmission, contenant les mots de contrôle, soit les clés permettant de décrypter le signal satellite pour voir les émissions en clair. La décision cantonale ne contient cependant aucune constatation relative à ces ECM et les intimées réclament d'ailleurs, dans la cause parallèle 6B_167/2012, le complétement des faits sur ce point. La cour cantonale n'a donc pas pu retenir en l'espèce que les ECM constituaient le résultat d'un travail. Au surplus, il a été reproché aux recourants, à titre de violation de la loi contre la concurrence déloyale, d'avoir repris les émissions diffusées par les intimées et la cour cantonale a examiné cette seule question. Leur argumentation selon laquelle les recourants auraient violé la loi précitée en reprenant des ECM outrepasse l'objet du litige et elle est donc irrecevable, faute d'épuisement des voies de droit cantonales (cf. <ref-law>; voir également <ref-ruling> consid. 2.1 p. 93).
Cela étant, le résultat d'un travail, quel qu'il soit, doit encore être repris grâce à un procédé technique de reproduction pour que l'art. 5 let. c LCD soit applicable. S'agissant des émissions diffusées par les intimées, les recourants n'ont pas réémis celles-ci, puisqu'elles étaient réceptionnées directement par les clients des recourants au moyen de l'appareil de type Dreambox installé chez eux. Il n'y a dès lors pas eu, de ce point de vue, de reprise des programmes des intimées. En outre, le système utilisé par les recourants consistait à déchiffrer les mots de contrôle au moyen de l'abonnement qu'ils avaient régulièrement acquis en donnant accès à leurs clients, sur un serveur internet, aux codes de décryptage des cartes officielles. Un tel procédé permettait de contourner des mesures techniques destinées à limiter l'accès aux programmes des intimées à leurs seuls abonnés. De la sorte, le système de codage n'était pas repris, mais uniquement décrypté. Il y aurait eu reprise de ce système si les recourants avaient reproduit celui-ci pour disposer d'un tel système qu'ils auraient ensuite proposé à leurs clients, ce qui n'est pas le cas. Ainsi, même si les recourants ont pu proposer à des tiers, grâce au système qu'ils ont mis en place, de bénéficier des programmes des intimées en s'épargnant les coûts de production et de distribution, il n'y a pas eu reprise par eux des programmes diffusés ou des systèmes de cryptage par un procédé technique de reproduction au sens de l'art. 5 let. c LCD.
Au surplus, la reprise d'une prestation est déloyale si elle est effectuée sans sacrifice approprié, ce qui n'est pas le cas lorsque le premier concurrent a déjà amorti ses dépenses au moment de la reprise. Il peut être admis, comme la cour cantonale l'a relevé, que les coûts de production et de distribution supportés par Société d'Edition de Canal Plus et Canal+ Distribution SAS sont supérieurs à ceux supportés par les recourants pour mettre en place leur système de partage de carte. La décision cantonale ne contient toutefois aucun élément relatif à l'amortissement de ces coûts. Il en va de même pour les coûts relatifs aux ECM s'il fallait considérer qu'ils constituaient le résultat d'un travail qui aurait été repris. Les intimées le contestent, sans toutefois se fonder sur aucune constatation cantonale. Pour ce motif également, il ne peut être considéré que l'<ref-law>, en relation avec l'art. 5 let. c LCD, a été enfreint.
En l'absence en particulier de reprise d'une prestation contraire à l'art. 5 let. c LCD, une infraction à l'<ref-law> ne peut donc être retenue. Il n'y a pas lieu d'examiner si le comportement des recourants est déloyal au sens d'une autre disposition de la loi contre la concurrence déloyale, notamment de la clause générale de l'<ref-law> dont la violation n'engagerait pas la responsabilité pénale des intéressés, mais uniquement civile. La cour cantonale a violé le droit fédéral en reconnaissant les recourants coupables d'infraction à l'art. 5 let. c LCD.
2. Au vu de ce qui précède, le recours doit être admis. L'arrêt attaqué est annulé et la cause est renvoyée à la cour cantonale (<ref-law>) pour qu'elle statue à nouveau sur les prétentions civiles et sur les frais et dépens des instances cantonales.
Vu le sort du recours, les frais judiciaires sont mis pour moitié à la charge des intimées, solidairement entre elles, le canton de Vaud n'ayant pas à en supporter (art. 66 al. 1 et 4 LTF). Les recourants ont requis l'assistance judiciaire. Cette requête est sans objet dans la mesure où ils obtiennent gain de cause et ils peuvent prétendre à une indemnité de dépens pour la procédure devant le Tribunal fédéral (<ref-law>), à la charge pour moitié chacun, d'une part, du canton de Vaud, d'autre part, des intimées.

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est admis. L'arrêt attaqué est annulé et la cause renvoyée à l'autorité cantonale pour qu'elle statue à nouveau.
2. Les frais judiciaires sont mis pour moitié à la charge des intimées Société d'Edition de Canal Plus, Canal+ Distribution SAS, Nagra France SAS et Nagravision SA, solidairement entre elles, soit 1'000 francs.
3. Une indemnité de 3'000 francs, à payer à Me Pierre-Olivier Wellauer, mandataire de A._ et de B._, à titre de dépens, est mise pour moitié à la charge du canton de Vaud et pour moitié à la charge des intimées Société d'Edition de Canal Plus, Canal+ Distribution SAS, Nagra France SAS et Nagravision SA, solidairement entre elles.
4. Le présent arrêt est communiqué aux parties et à la Cour d'appel pénale du Tribunal cantonal du canton de Vaud.
Lausanne, le 11 octobre 2012
Au nom de la Cour de droit pénal
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Mathys
Le Greffier: Rieben