專利名稱：有線電視加解擾控制技術的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及有線電視傳輸技術，電視加解擾技術，單片機技術，計算機技術，現(xiàn)代數(shù)據(jù)傳輸技術，高頻微電子技術的綜合應用，特別是一種有線電視加解擾控制技術。
2、有線電視加解擾收費系統(tǒng)。
該系統(tǒng)采用對單個頻道加入某種特定類型的技術干擾。這類系統(tǒng)是在前端將需要加擾的電視信號通過加擾機加擾后送入調制器，而不需要加擾的電-24路用戶收視射頻信號進行群解碼的集合裝置，并受前端的加擾裝置中的前端計算機授權尋址控制提供解擾復原，恢復被衰減壓縮的同步頭。
每個頻道的視頻信號經過同步加擾/幀機中的幀同步時基電路進行信號的行場校正同步后，被校正成統(tǒng)一的同步和同相信號，經過數(shù)據(jù)加密處理器進行同步加擾處理，視頻電視信號分成兩路一路信號經衰減，壓縮倒相后，被加擾的視頻信號送入鄰頻調制器進行混合，經過前端混合器混合成一路有線電視信號送入有線電視網中，再到各用戶解擾控制器；另一路在單片機的控制下解調分離出行場復合信號并以此為基準直接送入鄰頻調制器，經過前端混合器再送到用戶的解擾控制器，受前端計算機授權尋址控制提供解擾復原，恢復被衰減壓縮的同步頭。
本發(fā)明解擾的作用是有條件接收，實現(xiàn)系統(tǒng)的收費管理。
本發(fā)明時基校正/幀同步機的工作原理是在加擾電視系統(tǒng)中，其信號來源是多種多樣的，如錄象機、影碟機、攝象機、衛(wèi)星接收機、空中電視信號、微波信號、電視轉播車信號等，他們的時間基準或時鐘頻率回有差異，這微小的差異將給加擾后的解擾還原帶來很大的困難，這就要在時基上進行校正，使所有的同步頭都在同一位置。本發(fā)明將要加擾的電視視頻信號經編碼器進行A/D轉換，將模擬信號進行數(shù)字化處理，并逐一的存入大容量的數(shù)字儲存器，視頻信號每個采樣的數(shù)據(jù)被寫入存儲器的預定地址，寫入地址信號是由輸入的視頻信號中分離出來的同步信號控制形成的，對幀同步而言其數(shù)字儲存器可以儲存一幀視頻信號的數(shù)據(jù)每幀視頻信號按同一地址重復儲存，每新的一幀視頻信號到來時，便代替原來地址內存儲的信息。所以寫入數(shù)據(jù)就意味著用新的數(shù)據(jù)代替以前的數(shù)據(jù)。在輸出視頻信號時，存儲器的數(shù)據(jù)按讀出地址順序逐一讀出，并經解碼器D/A轉換恢復原來的模擬信號。而讀出地址信號是受單片機CPU和本地基準同步信號即時序控制整形，以形成標準的視頻信號，這樣就達到了同步頭在同一位置同相、同步、再由驅動器輸出。
本發(fā)明數(shù)據(jù)加密處理器的工作原理是包括輸入匹配、箱位電位、同步分離、單片機CPU、隨機數(shù)字加密發(fā)生器、加擾形成電路、輸出。由時基校正/幀同步輸出的標準視頻信號經輸入匹配電路分為兩路，一路送入箱位電路經箱位輸出恢復直流分量的視頻信號，一路送入同步分離電路經同步分離包括順序連接的視頻輸入，視頻輸出，緩沖器，濾波器，放大器和檢測放大器整形，由檢測放大器輸出復合同步脈沖，作為單片機CPU和隨機數(shù)據(jù)加密發(fā)生器電路的時間同步基準。同時送入單片機門陣列。單片機CPU根據(jù)內部程序及隨機數(shù)發(fā)生器產生隨機數(shù)，產生加擾碼從而控制隨機數(shù)發(fā)生器，加上箱位電路來的直流分量啟動隨機數(shù)字加密發(fā)生器輸出倒相的同步信號以及數(shù)據(jù)基準電平到加擾形成電路經該電路處理將同步頭進行隨機抑制壓視信號直接送入調制器，調制器輸出的電視信號經混合器混合后進入有線電視網。信號進入終端用戶電視機前，是已經加擾信號，用戶只有通過專用的解擾器(機頂盒)才能解除干擾，正常收看。用戶端解擾器(機頂盒)必須在每個用戶家中具備一臺，他由高頻頭和解擾電路組成。高頻頭從有線電視信號中解出用戶想要收看的頻道信號，解擾電路判斷當前頻道是否加擾、是否有權解擾，從而實現(xiàn)有條件的對加擾頻道解擾后再送入電視機，用戶才能正常收看。這類系統(tǒng)最大的優(yōu)點是可以杜絕中間私拉亂接和偷信號者，可靈活的選擇哪些頻道需要加擾，哪些頻道不加擾。對現(xiàn)有網絡可以不進行改動。這類系統(tǒng)缺點也較突出，因而限制了使用范圍，解擾時清一色的必須在每家每戶通過機頂盒或解擾機進行尋址解擾。每一用戶一臺解擾機價格較貴，用戶難以接受，同時機頂盒在用戶家中用戶有充裕的時間進行解密、解擾。特別是兩三百元的機頂盒屬低密級的加擾類型，有些電子技術知識的人都可以輕易的完成破密解擾工作，從而達到不繳納收視費白看電視的目的。即使是破不了密，一旦將機頂盒也損壞了，用戶也會怪罪于機頂盒質量不好，要求更換或者維修，絕不會說是我人為損壞，這將會增大有線電視機頂盒設備的維修量，當然者對于各有線電視臺來說是極大的不利，后患無窮。故而不敢輕易的使用。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明的原理是采用將同步頭壓縮倒相的加擾方式來實現(xiàn)加擾的目的，由電視信號的制式和結構組成以及電視機的接收原理可知，電視機要正確接收恢復圖象要有行、場同步，如果把同步頭抑制壓縮倒相，那么電視機就無法獲得同步信號，圖象將出現(xiàn)嚴重扭曲，以致無法正常收看。
本發(fā)明由前端的加擾裝置和后端的解擾控制器兩大部分組成，前端的加擾裝置由同步加擾/幀機、數(shù)據(jù)加密處理器、單片機和鄰頻調制器組成，其特征在于后端的解擾控制器位于被控單一用戶的室外且構成對所控制的2縮倒相，形成加擾，同時產生一解擾控制信號，輸出到數(shù)據(jù)加密調制器III從而實現(xiàn)了對視頻的加擾。
本發(fā)明加擾的工作原理和解擾的工作原理基本相同，解擾只是加擾的逆過程。
本發(fā)明后端的解擾控制器是采用本申請人的另一實用新型專利申請技術“非點頻方式電視加解擾集線控制器”，包括信號分配器、放大器、解碼器、信號濾波電平調節(jié)器、加密數(shù)據(jù)提取、偽隨機信號識別、CPU運算微處理器、解擾加擾指示、信號發(fā)生器、高頻調諧、輸出匹配網絡，對于射頻電視信號，經分配器分兩路一路送入具有AGC自動增益控制的放大器，并放大后的電視信號經聲表面濾波器Z1濾波后，送數(shù)據(jù)解碼器經振蕩、混頻、濾波、放大整形、變換解出數(shù)據(jù)信號盒加密信號完成解密解碼，一路經將加擾的有線電視信號進行濾波后調節(jié)統(tǒng)一電平的信號濾波電平調節(jié)送到加密數(shù)據(jù)提取電路，再進入偽隨機信號識別，識別前端加擾的隨機信號并取出偽隨機信號進行同步分離，提取出的解擾控制信號進入CPU微處理器，從數(shù)據(jù)解碼器解調出加密的包含用戶的地址碼和狀態(tài)信息碼等的信息信號，送入CPU微處理器中，再經CPU微處理器進行處理，輸出帶地址信息的解擾時序脈沖到信號發(fā)生器產生或不產生相對應的解擾數(shù)字信號，并在高頻調諧器中恢復或不恢復原電視信號，恢復原電視信號經輸出匹配網絡送給用戶。而對于有線電視信號，經分配器分三路一路送入高頻調諧器，一路送入放大器，一路經將加擾的有線電視信號進行濾波后調節(jié)統(tǒng)一電平的信號濾波電平調節(jié)送到加密數(shù)據(jù)提取電路，再進入偽隨機信號識別，提取出的解擾控制信號進入CPU微處理器，從數(shù)據(jù)解碼器解調出加密的包含用戶的地址碼和狀態(tài)信息碼等的信息信號，送入CPU微處理器中，再經CPU微處理器進行處理，輸出帶地址信息的解擾時序脈沖到信號發(fā)生器產生或不產生相對應的解擾數(shù)字信號，并在高頻調諧器中恢復或不恢復原電視信號，恢復原電視信號經輸出匹配網絡送給用戶。
本發(fā)明采取對視頻信號的同步頭隨機抑制壓縮并倒相，從而達到加擾及傳輸數(shù)據(jù)的目的，僅在電視信號的行消隱期間在圖象載頻上隨機的對電視信號的同步信號進行幅度的衰減壓縮倒相，同時將加密數(shù)據(jù)信號調制在某頻道與加擾的電視頻道信號一起下行，這樣就使得該系統(tǒng)保證了解擾的安全性，安裝使用較方便，不需要改動有線電視臺的設備。
本發(fā)明完全杜絕中間偷竊信號或私拉亂接現(xiàn)象的發(fā)生，解擾無須一戶一臺機頂盒，戶均成本低廉，性價比高，易被用戶接受用戶無使用要求，即不再操作機頂盒，一經授權，自動解擾收看，且解擾可靠，未授權者，無法得到可視的正常圖象，安全性好，僅有一根同軸線進戶，不存在破解問題，集成度高，加擾和解擾分別采用專用邏輯電路，減少了元器件，使維修量大大減少，同時可以進行功能擴展，進行分段控制。
本發(fā)明同樣適用于MMDS傳輸系統(tǒng)的收費管理附圖及圖面說明

圖1有線電視加解擾方法的流程方框2前端加擾原理方框3幀同步原理方框4加擾原理方框5解擾控制器原理方框6解擾控制器電原理圖如圖1、2本發(fā)明由前端的加擾裝置和后端的解擾控制器兩大部分組成，前端的加擾裝置由同步加擾/幀機、數(shù)據(jù)加密處理器、單片機和鄰頻調制器組成，其特征在于每個頻道的視頻信號經過同步加擾/幀機中的幀同步時基電路進行信號的行場校正同步后，被校正成統(tǒng)一的同步和同相信號，經過數(shù)據(jù)加密處理器進行同步加擾處理，視頻電視信號分成兩路一路信號經衰減，壓縮倒相后，被加擾的視頻信號送入鄰頻調制器進行混合，經過前端混合器混合成一路有線電視信號送入有線電視網中，再到各用戶解擾控制器；另一路在單片機的控制下解調分離出行場復合信號并以此為基準直接送入鄰頻調制器，經過前端混合器再送到用戶的解擾控制器，受前端計算機授權尋址控制提供解擾復原，恢復被衰減壓縮的同步頭。
本發(fā)明解擾的作用是有條件接收，實現(xiàn)系統(tǒng)的收費管理。
如圖3本發(fā)明時基校正/幀同步機的工作原理是在加擾電視系統(tǒng)中，其信號來源是多種多樣的，如錄象機、影碟機、攝象機、衛(wèi)星接收機、空中電視信號、微波信號、電視轉播車信號等，他們的時間基準或時鐘頻率回有差異，這微小的差異將給加擾后的解擾還原帶來很大的困難，這就要在時基上進行校正，使所有的同步頭都在同一位置。本發(fā)明將要加擾的電視視頻信號經編碼器進行A/D轉換，將模擬信號進行數(shù)字化處理，并逐一的存入大容量的數(shù)字儲存器，視頻信號每個采樣的數(shù)據(jù)被寫入存儲器的預定地址，寫入地址信號是由輸入的視頻信號中分離出來的同步信號控制形成的，對幀同步而言其數(shù)字儲存器可以儲存一幀視頻信號的數(shù)據(jù)每幀視頻信號按同一地址重復儲存，每新的一幀視頻信號到來時，便代替原來地址內存儲的信息。所以寫入數(shù)據(jù)就意味著用新的數(shù)據(jù)代替以前的數(shù)據(jù)。在輸出視頻信號時，存儲器的數(shù)據(jù)按讀出地址順序逐一讀出，并經解碼器D/A轉換恢復原來的模擬信號。而讀出地址信號是受單片機CPU和本地基準同步信號即時序控制整形，以形成標準的視頻信號，這樣就達到了同步頭在同一位置同相、同步、再由驅動器輸出。
如圖4本發(fā)明數(shù)據(jù)加密處理器的工作原理是包括輸入匹配、箱位電位、同步分離、單片機CPU、隨機數(shù)字加密發(fā)生器、加擾形成電路、輸出。由時基校正/幀同步輸出的標準視頻信號經輸入匹配電路分為兩路，一路送入箱位電路經箱位輸出恢復直流分量的視頻信號，一路送入同步分離電路經同步分離包括順序連接的視頻輸入，視頻輸出，緩沖器，濾波器，放大器和檢測放大器整形，由檢測放大器輸出復合同步脈沖，作為單片機CPU和隨機數(shù)據(jù)加密發(fā)生器電路的時間同步基準。同時送入單片機門陣列。單片機CPU根據(jù)內部程序及隨機數(shù)發(fā)生器產生隨機數(shù)，產生加擾碼從而控制隨機數(shù)發(fā)生器，加上箱位電路來的直流分量啟動隨機數(shù)字加密發(fā)生器輸出倒相的同步信號以及數(shù)據(jù)基準電平到加擾形成電路經該電路處理將同步頭進行隨機抑制壓縮倒相，形成加擾，同時產生一解擾控制信號，輸出到數(shù)據(jù)加密調制器III從而實現(xiàn)了對視頻的加擾。
本發(fā)明加擾的工作原理和解擾的工作原理基本相同，解擾只是加擾的逆過程。
如圖5、6本發(fā)明后端的解擾控制器是采用本申請人的另一實用新型專利申請技術“非點頻方式電視加解擾集線控制器”，包括信號分配器、放大器、解碼器、信號濾波電平調節(jié)器、加密數(shù)據(jù)提取、偽隨機信號識別、CPU運算微處理器、解擾加擾指示、信號發(fā)生器、高頻調諧、輸出匹配網絡，對于射頻電視信號，經分配器分兩路一路送入具有AGC自動增益控制的放大器，并放大后的電視信號經聲表面濾波器Z1濾波后，送數(shù)據(jù)解碼器經振蕩、混頻、濾波、放大整形、變換解出數(shù)據(jù)信號盒加密信號完成解密解碼，一路經將加擾的有線電視信號進行濾波后調節(jié)統(tǒng)一電平的信號濾波電平調節(jié)送到加密數(shù)據(jù)提取電路，再進入偽隨機信號識別，識別前端加擾的隨機信號并取出偽隨機信號進行同步分離，提取出的解擾控制信號進入CPU微處理器，從數(shù)據(jù)解碼器解調出加密的包含用戶的地址碼和狀態(tài)信息碼等的信息信號，送入CPU微處理器中，再經CPU微處理器進行處理，輸出帶地址信息的解擾時序脈沖到信號發(fā)生器產生或不產生相對應的解擾數(shù)字信號，并在高頻調諧器中恢復或不恢復原電視信號，恢復原電視信號經輸出匹配網絡送給用戶。而對于有線電視信號，經分配器分三路一路送入高頻調諧器，一路送入放大器，一路經將加擾的有線電視信號進行濾波后調節(jié)統(tǒng)一電平的信號濾波電平調節(jié)送到加密數(shù)據(jù)提取電路，再進入偽隨機信號識別，提取出的解擾控制信號進入CPU微處理器，從數(shù)據(jù)解碼器解調出加密的包含用戶的地址碼和狀態(tài)信息碼等的信息信號，送入CPU微處理器中，再經CPU微處理器進行處理，輸出帶地址信息的解擾時序脈沖到信號發(fā)生器產生或不產生相對應的解擾數(shù)字信號，并在高頻調諧器中恢復或不恢復原電視信號，恢復原電視信號經輸出匹配網絡送給用戶。
本發(fā)明完全杜絕中間偷竊信號或私拉亂接現(xiàn)象的發(fā)生，解擾無須一戶一臺機頂盒，戶均成本低廉，性價比高，易被用戶接受用，戶無使用要求，即不再操作機頂盒，一經授權，自動解擾收看，且解擾可靠，未授權者，無法得到可視的正常圖象，安全性好，僅有一根同軸線進戶，不存在破解問題，集成度高，加擾和解擾分別采用專用邏輯電路，減少了元器件，使維修量大大減少，同時可以進行功能擴展，進行分段控制。
權利要求
1.有線電視加解擾控制技術，由前端的加擾裝置和后端的解擾控制器兩大部分組成，前端的加擾裝置由同步加擾/幀機、數(shù)據(jù)加密處理器、單片機和鄰頻調制器組成，其特征在于后端的解擾控制器位于被控單一用戶的室外且構成對所控制的2-24路用戶收視射頻信號進行群解碼的集合裝置，并受前端的加擾裝置中的前端計算機授權尋址控制提供解擾復原，恢復被衰減壓縮的同步頭。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種有線電視加解擾控制技術，其特征在于每個頻道的視頻信號經過同步加擾/幀機中的幀同步時基電路進行信號的行場校正同步后，被校正成統(tǒng)一的同步和同相信號，經過數(shù)據(jù)加密處理器進行同步加擾處理，視頻電視信號分成兩路一路信號經衰減，壓縮倒相后，被加擾的視頻信號送入領頻調制器進行混合，經過前端混合器混合成一路有線電視信號送入有線電視網中，再到各用戶解擾控制器；另一路在單片機的控制下解調分離出行場復合信號并以此為基準直接送入鄰頻調制器，經過前端混合器再送到用戶的解擾控制器，受前端計算機授權尋址控制提供解擾復原，恢復被衰減壓縮的同步頭。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種有線電視加解擾控制技術，特征在于時基校正/幀同步機的工作原理是將要加擾的電視視頻信號經編碼器進行A/D轉換，將模擬信號進行數(shù)字化處理，并逐一的存入大容量的數(shù)字儲存器，視頻信號每個采樣的數(shù)據(jù)被寫入存儲器的預定地址，寫入地址信號是由輸入的視頻信號中分離出來的同步信號控制形成的，對幀同步而言其數(shù)字儲存器可以儲存一幀視頻信號的數(shù)據(jù)每幀視頻信號按同一地址重復儲存，每新的一幀視頻信號到來時，便代替原來地址內存儲的信息，在輸出視頻信號時，存儲器的數(shù)據(jù)按讀出地址順序逐一讀出，并經解碼器D/A轉換恢復原來的模擬信號，讀出地址信號是受單片機CPU和本地基準同步信號即時序控制整形而形成標準的視頻信號，同步頭在同一位置同相、同步、再由驅動器輸出。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種有線電視加解擾控制技術，數(shù)據(jù)加密處理器包括輸入匹配、箱位電位、同步分離、單片機CPU、隨機數(shù)字加密發(fā)生器、加擾形成電路、輸出，特征在于由時基校正/幀同步輸出的標準視頻信號經輸入匹配電路分為兩路，一路送入箱位電路經箱位輸出恢復直流分量的視頻信號，一路送入同步分離電路經同步分離包括順序連接的視頻輸入，視頻輸出，緩沖器，濾波器，放大器和檢測放大器整形，由檢測放大器輸出復合同步脈沖，作為單片機CPU和隨機數(shù)據(jù)加密發(fā)生器電路的時間同步基準，同時送入單片機門陣列，單片機CPU根據(jù)內部程序及隨機數(shù)發(fā)生器產生隨機數(shù)，產生加擾碼從而控制隨機數(shù)發(fā)生器，加上箱位電路來的直流分量啟動隨機數(shù)字加密發(fā)生器輸出倒相的同步信號以及數(shù)據(jù)基準電平到加擾形成電路經該電路處理將同步頭進行隨機抑制壓縮倒相，形成加擾，同時產生一解擾控制信號，輸出到數(shù)據(jù)加密調制器從而實現(xiàn)對視頻信號的加擾。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種有線電視加解擾控制技術，解擾控制器包括信號分配器、放大器、解碼器、信號濾波電平調節(jié)器、加密數(shù)據(jù)提取、偽隨機信號識別、CPU運算微處理器、解擾加擾指示、信號發(fā)生器、高頻調諧、輸出匹配網絡，其特征在于信號分配器前端與信號輸入連接，輸出端分別與信號濾波電平調節(jié)器、放大器和高頻調諧器的輸入端連接，信號濾波電平調節(jié)器的輸出端與加密數(shù)據(jù)提取的輸入端連接，加密數(shù)據(jù)提取的輸出端與偽隨機信號識別的輸入端連接，偽隨機信號識別與CPU運算微處理器連接，放大器的輸出端與解碼器的輸入端連接，解碼器的一個輸出端與高頻調諧器的輸入端連接，另一接口與CPU運算微處理器連接，CPU運算微處理器與信號發(fā)生器連接，并經過高頻調諧器與輸出匹配網絡連接。
6.根據(jù)權利要求1或6所述的一種有線電視加解擾控制技術，其特征在于對于射頻電視信號，經分配器分兩路一路送入具有AGC自動增益控制的放大器，并放大后的電視信號經聲表面濾波器Z1濾波后，送數(shù)據(jù)解碼器經振蕩、混頻、濾波、放大整形、變換解出數(shù)據(jù)信號盒加密信號完成解密解碼，一路經將加擾的有線電視信號進行濾波后調節(jié)統(tǒng)一電平的信號濾波電平調節(jié)送到加密數(shù)據(jù)提取電路，再進入偽隨機信號識別，識別前端加擾的隨機信號并取出偽隨機信號進行同步分離，提取出的解擾控制信號進入CPU微處理器，從數(shù)據(jù)解碼器解調出加密的包含用戶的地址碼和狀態(tài)信息碼等的信息信號，送入CPU微處理器中，再經CPU微處理器進行處理，輸出帶地址信息的解擾時序脈沖到信號發(fā)生器產生或不產生相對應的解擾數(shù)字信號，并在高頻調諧器中恢復或不恢復原電視信號，恢復原電視信號經輸出匹配網絡送給用戶。而對于有線電視信號，經分配器分三路一路送入高頻調諧器，一路送入放大器，一路經將加擾的有線電視信號進行濾波后調節(jié)統(tǒng)一電平的信號濾波電平調節(jié)送到加密數(shù)據(jù)提取電路，再進入偽隨機信號識別，提取出的解擾控制信號進入CPU微處理器，從數(shù)據(jù)解碼器解調出加密的包含用戶的地址碼和狀態(tài)信息碼等的信息信號，送入CPU微處理器中，再經CPU微處理器進行處理，輸出帶地址信息的解擾時序脈沖到信號發(fā)生器產生或不產生相對應的解擾數(shù)字信號，并在高頻調諧器中恢復或不恢復原電視信號，恢復原電視信號經輸出匹配網絡送給用戶。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有線電視加解擾控制技術，由前端的加擾裝置和后端的解擾控制器兩大部分組成，每個頻道的視頻信號先經過同步加擾/幀機進行信號的行場校正同步后，在經過數(shù)據(jù)加密處理器進行同步加擾處理，視頻電視信號分成兩路一路信號經衰減，壓縮倒相后，送入鄰頻調制器進行混合成一路有線電視信號送入有線電視網中，再到各用戶解擾控制器；另一路在單片機的控制下解調分離出行場復合信號并以此為基準直接送入鄰頻調制器，經過前端混合器再送到用戶的解擾控制器，受前端計算機授權尋址控制提供解擾復原，恢復被衰減壓縮的同步頭，本發(fā)明成本低廉，易被接受，自動解擾收看，解擾可靠，安全性好，僅有一根同軸線進戶，維修方便。
文檔編號H04N7/16GK1406067SQ01108710
公開日2003年3月26日 申請日期2001年8月8日 優(yōu)先權日2001年8月8日
發(fā)明者梁光海 申請人:梁光海