專利名稱：電視信號加、解擾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種對有線或無線方式傳送的電視節(jié)目信號進行加擾和解擾的裝置，屬于電視有償收看裝置的技術(shù)領(lǐng)域。
為了使通過有線、無線等方式傳送的電視節(jié)目，達(dá)到付費才能收看的目的，必須通過某種方式防止不付費仍能收看，這就是電視信號的加擾處理。而對已付費的用戶通過一個解擾裝置，高質(zhì)量地恢復(fù)原來的伴音圖像。這就組成了電視信號的加擾，解擾收費系統(tǒng)。
在已申請專利的資料中例如美國麥克羅維森公司申請的發(fā)明專利“對時域信號加密和解密的方法及裝置”(CN1051650A)以及美國亞特蘭大科研公司的發(fā)明專利“一種改進視頻擾頻并使用分離同步脈沖的方法和裝置”(CN1038195A)。都是采用基帶、視頻處理以及在場消隱期插入傳輸數(shù)據(jù)的方法。加擾時將行同步脈沖在時間軸上以一定規(guī)律移位或者將視頻信號以一定規(guī)律倒相等。解擾時再將行同步信號恢復(fù)正常或?qū)⒌瓜嗟囊曨l信號再恢復(fù)成正相等。上述加、解擾方法存在圖象恢復(fù)質(zhì)量較差，安全性較低，成本較高等弱點。而美國亞特蘭大科研公司的發(fā)明專利“抑制未預(yù)訂的電纜電視頻道的方法和裝置”(CN1037626A)采用加干擾頻率的方法抑制未授權(quán)收看。此方法僅適用于有線電視而且需改裝傳輸線路設(shè)備，成本也較高，施工，維修都方便。
本發(fā)明目的是提供一種能適用于有線和無線電視收費系統(tǒng)，成本低，施工，維修簡單，效果良好的電視信號加解擾收費裝置。
本裝置主要由兩大部分所組成，即頻道加擾編碼器(1)和頻道信號解擾器(2)兩大部分。其中，頻道加擾編碼器(1)包括調(diào)制器(1-1)，時基電路(1-2)，數(shù)據(jù)處理(1-3)，開關(guān)控制(1-4)，脈寬調(diào)制(1-5)，故障檢測與報警(1-6)，加擾器(1-7)。頻道信號解擾器(2)包括接收機變換器(2-1)，簽相器(2-2)，時基電路(2-3)，脈寬識別(2-4)，數(shù)據(jù)處理(2-5)，開關(guān)控制(2-6)，解擾器(2-7)。本裝置采用特制的聲表面波(SAW)濾波器，在中頻對電視信號的行同步信號進行調(diào)相、壓縮等從而達(dá)到加擾及傳輸數(shù)據(jù)的目的。該裝置僅在電視信號的行消隱期間在圖像載頻上隨機地對電視信號的幅度進行二個等級的壓縮，相位進行二個量值的相移，同時以脈寬調(diào)制的方式傳輸數(shù)據(jù)，而對正程電視信號直通。這樣就使得該系統(tǒng)保證了解擾的安全性。而且成本也較低。該系統(tǒng)使用較方便，不需要改動無線或有線電視臺的設(shè)備就可以與本裝置兼容。以與本裝置兼容。
在頻道加擾編碼器(1)中的開關(guān)控制(1-4)，脈寬調(diào)制(1-5)故障檢測與報警(1-6)采用一個專用邏輯電路JS-01，其開關(guān)控制(1-4)的輸出端即JS-01的SWA、SWB、SWC端分別與加擾器(1-7)中的R6、R13、R22相連接，JS-01的B0-B7分別與CPU的P10～P17端相連接，JS-01的D0～D7及D10～D17為數(shù)據(jù)總線。加擾器(1-7)采用聲表面濾波器SAW1、SAW2、SAW3，該聲表面濾波器為三端器件，其中一端接地，第二端為輸入端分別通過C2、C7、C11與可變電阻P1、P2、P3相連接，第三端為輸出端，分別通過電容C3、C6、C10與晶體管T3、T6、T9的基極相連接。
在通用的時基電路中，IC20的輸出端是直接與晶體管的輸入端相接的。而本裝置的時基電路(1-2)中IC20與晶體管N3之間串接了一個集成電路IC21A，IC21A的“1”腳接IC20的“2”腳，IC21的“4”腳通過一只電阻接晶體管N3的基極。使得同步的前沿包括了前均衡齒。頻道加擾編碼器(1)的工作過程如下調(diào)制器(1-1)為通用的含有中頻輸出，入接口的調(diào)制器。將視頻和音頻信號進行調(diào)制，然后送入加擾器(1-7)，經(jīng)過加擾器(1-7)處理的電視信號再送入調(diào)制器，通過射頻口發(fā)送出去。
時基電路(1-2)將視頻信號分離出行、場同步信號以產(chǎn)生加、解擾以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間同步信號。
數(shù)據(jù)處理(1-3)實現(xiàn)與計費管理計算機進行數(shù)據(jù)通訊，數(shù)據(jù)存貯，對用戶解密器進行尋址訪問授權(quán)信息傳送等。
開關(guān)控制(1-4)部分實現(xiàn)在電視信號正程時使電視信號通過SAW2，行消隱期時以隨機方式動態(tài)通過SAW1或SAW3。而在用戶解擾端以相同規(guī)律通過與SAW1，SAW2，SAW3互補的SAWA、SAWB、SAWC。以實現(xiàn)解擾。脈寬調(diào)制(1-5)是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為脈沖寬度，W1US寬度的脈沖表示數(shù)據(jù)0，W2US寬度的脈沖表示數(shù)據(jù)1，而W1和W2都應(yīng)小于電視信號的行消隱期。每一個行周期傳送一位(1bit)數(shù)據(jù)，每場最多可傳送625bit數(shù)據(jù)。
故障檢測與報警(1-6)部分完成在線檢測頻道加擾編碼器是否工作正常，若異常則報警。
加擾器(1-7)中T1，T4，T7為射極跟隨器，P1，P2，P3可調(diào)電阻用來調(diào)整各通道的增益平衡，SAW1在圖像載頻使得電視信號的幅度衰減δ1db，相位移+，SAW3在圖像載頻使得電視信號的幅度衰減δ2db，相位移-，但在色副載波與伴音載頻以及SAW2的整個通帶內(nèi)的幅度衰減都為0db，相移為0°。
T2與T3，T5與T6，T8與T9組成三個電子開關(guān)。放大器A1用來補償SAW1，SAW2，SAW3的插損。
頻道信號解擾器(2)中，接收機變換器(2-1)采用專用集成電路“JINSUI-550A”即IC204。
開關(guān)控制(2-6)，脈寬識別(2-4)采用一塊專用邏輯電路“JS-02”該電路的D0～D7為數(shù)據(jù)總線，與IC502的P00～P07相連接，A13-A15與IC502的P25-P27相連接，A0、B0、C0端分別與解擾器(2-7)中的R36，R313、R322相接。數(shù)據(jù)處理(2-5)由IC502組成，該電路為一單片微機，控制頻道信號解擾器(2)工作的全過程，解擾器(2-7)采用三個聲表面濾波器SWA、SWB、SWC，該聲表面濾波器為三端器件，其中第一端接地，第二端為輸入端，分別通過C32，C37，C311與可變電阻P31、P32，P33相連接，第三端為輸出端，分別通過電容C33、C36、C310與晶體管T33、T36、T39的基極連接，該解擾器的信號輸入端即電容C31、C38、C312直接與接收機變換器(2-1)的輸出端相連接。來自傳輸網(wǎng)的多頻道電視信號經(jīng)接收機變換器(2-1)轉(zhuǎn)換成單頻道輸出，通過電容C31、C38、C312饋入晶體管T31、T34、T37。
簽相器(2-2)部分完成對已加擾電視信號中的相位調(diào)制信息進行提取。
時基電路(2-3)部分提供對已加擾電視信號進行解擾以及數(shù)據(jù)識別時所需的同步信號。
脈寬識別(2-4)部分用來恢復(fù)加擾端調(diào)制成二種脈寬(W1，W2)的數(shù)據(jù)碼。
數(shù)據(jù)處理(2-5)部分實現(xiàn)尋擾地址的匹配比較，授權(quán)信息的識別與執(zhí)行，本機地址寫入與記憶，誤碼識別等功能。
開關(guān)控制(2-6)部分主要完成如下功能。使已加擾電視信號以與加擾端相互補的規(guī)律通過相應(yīng)的SAWA，SAWB與SAWC。從而實現(xiàn)對已加擾電視信號的解擾。
解擾器(2-7)中的SAWA、SAWB與SAWC與加擾器(1-7)中的SAW1、SAW2、SAW3相互補。即SAWA在圖像載頻使得電視信號增加δ1db，相位移動-，SAWC在圖像載頻使得電視信號的幅度增加δ2db，相移動+而它們在伴音載頻與色副載波載頻以及SAWB的整個通帶內(nèi)的幅度增益都為0db，相移都為0°。
解擾器(2-7)中的T32與T33，T35與T36，T38與T39分別組成了三個電子開關(guān)。而放大器A2用來補償SAWA，SAWB或SAWC的損耗。
本發(fā)明的電視信號加、解擾裝置，其優(yōu)點在于1.集成度高頻道加擾編碼器和頻道信號解擾器分別采用專用的邏輯電路，使大量的電路集中在一塊集成電路上，不但減少了元器件的數(shù)量，而且提高了裝置的性能。
2.保密度高經(jīng)過頻道加擾編碼器加擾的電視信號必須由相應(yīng)的頻道信號解擾器進行恢復(fù)，否則原電視信號無法由顯示器顯示出來，因此保密效果非常好。
3.數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率低，并能自動識別誤碼。
4.畫面恢復(fù)質(zhì)量高，可尋址數(shù)達(dá)1500萬個，即由一臺主機可以同時分別控制1500萬個接收裝置。因此用戶不交使用費，主機就可以分別控制接收裝置，使之不能收到正常的電視信號，該裝置能廣泛的應(yīng)用在有線電視或開路電視的有償收看電視網(wǎng)中。另外本裝置成本低、工藝簡單、易于大批量生產(chǎn)。


圖1是本裝置的總體框圖。
圖2是本裝置頻道加擾編碼器(1)的結(jié)構(gòu)框圖。
圖3是圖2中時基電路(1-2)的電原理圖。
圖4是圖2中開關(guān)控制(1-4)、脈寬調(diào)制(1-5)、故障與檢測報警(1-6)、數(shù)據(jù)處理(1-3)的電原理圖。
圖5是圖2中加擾器的電原理圖。
圖6是頻道信號解擾器(2)的結(jié)構(gòu)框圖。
圖7是接收變換器(2-1)的電原理圖。
圖8是時基電路(2-3)的電原理圖。
圖9是脈寬識別(2-4)、數(shù)據(jù)處理(2-5)開關(guān)控制(2-6)的電原理圖。
圖10是解擾器(2-7)的電原理圖。
本裝置的實施方案如下頻道加擾編碼器(1)由7個部分組成，其中調(diào)制器(1)采用有線電視粼頻前端調(diào)制器，其中頻輸出“MO”直接接加擾器(1-7)的三個信號輸入端，即電容C1、C8、C12。開關(guān)控制(1-4)、脈寬調(diào)制(1-5)、故障檢測與報警(1-6)采用一塊專用邏輯電路“JS-01”，其開關(guān)控制的三個控制端即“JS-01”的SWA、SWB、SWC端直接與加擾器的晶體管開關(guān)電路中R6、R13、R22相接。加擾器(1-7)中的三路分別采用三只聲表面濾波器SAW1、 SAW2、SAW3，三路的輸出信號合并后由放大器A1送至調(diào)制器的中頻輸入端“MI”，最后由調(diào)制器的射頻端“RF”輸出。數(shù)據(jù)處理(1-3)中，IC1為單片微機“8051”，IC2為鎖存器“373”，IC3、IC4、IC11、IC13為存貯器“62256”。時基電路(1-2)中IC20為“LM1881”，IC21為“74LS123”。
頻道信號解擾器(2)由7個部分組成，其中接收機變換器(2-1)中IC205為“MC44802”，IC204為“JINSUI-550A”，該變換器的輸入端接電視傳輸網(wǎng)，接收來自外部加擾后的電視信號，變換器的輸出端直接接解擾器(2-7)的三個輸入端即電容C31、C38、C312。脈寬識別(2-4)和開關(guān)控制(2-6))采用一塊專用邏輯電路“JS-02”，其開關(guān)控制的三個控制端“C.E.F”直接與解擾器(2-7)中的三個晶體管開關(guān)電路相連接，即直接接在電阻R36、R313、R322上，解擾器中采用聲表面濾波器SAWA、SAWB、SAWC將三路解擾后的信號合在一起，經(jīng)放大器A2輸出正常的電視信號。數(shù)據(jù)處理(2-5)中IC502采用單片微機“8051”，IC503為“AT24C02”。
頻道加擾編碼器的前端設(shè)備由收費管理系統(tǒng)計算機、頻道加擾編碼器以及解擾地址寫入器組成，用戶端由機上變換器和頻道信號解擾器所組成。其中機上變換器與頻道信號解擾器可以合并為一個解密型變換器。其中管理計算機完成計費自動管理，發(fā)出對每個用戶解擾器的尋址，授權(quán)信息及密匙等，控制頻道加擾器的工作狀態(tài)，控制解擾器地址寫入裝置對新入網(wǎng)的解擾器等輸入特定的地址等信息。
權(quán)利要求
1.一種用于電視傳輸網(wǎng)中收費系統(tǒng)的電視信號加、解擾裝置，由加擾部分和解擾部分所組成，其特征在于加擾部分采用頻道加擾編碼器(1)，解擾部分采用頻道信號解擾器(2)，頻道信號加擾器(1)包括調(diào)制器(1-1)、時基電路(1-2)、數(shù)據(jù)處理(1-3)、開關(guān)控制(1-4)、脈寬調(diào)制(1-5)、故障檢測與報警(1-6)、加擾器(1-7)，頻道信號解擾器(2)包括接收機變換器(2-1)、簽相器(2-2)、時基電路(2-3)、脈寬識別(2-4)、數(shù)據(jù)處理(2-5)、開關(guān)控制(2-6)、解擾器(2-7)，在加擾器(1-7)和解擾器(2-6)中采用聲表面濾波器對中頻電視信號的行同步信號進行調(diào)相、壓縮。
2.根據(jù)權(quán)要求1所述的電視信號加、解擾裝置，其特征在于頻道加擾編碼器(1)中的開關(guān)控制(1-4)、脈寬調(diào)制(1-5)、故障檢測與報警(1-6)采用專用邏輯電路JS-01，其開關(guān)控制(1-4)的輸出端即JS-01的SWA、SWB、SWC、端分別與加擾器(1-7)中的R6、R13、R22、相連接，JS-01的B0～B7分別與“CPU”的P10～P17相連接，JS-01的D0～D7及D10～D17為數(shù)據(jù)總線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電視信號加、解擾裝置，其特征在于加擾器(1-7)中采用聲表面濾波器SAW1、SAW2、SAW3該聲表面濾波器為三端器件，其中一端接地，第二端為輸入端分別通過C2、C7、C11與可變電阻P1、P2、P3相連接，第三端為輸出端分別通過電容C3、C6、C10與晶體管T3、T6、T9的基極相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電視信號加、解擾裝置，其特征在于時基電路(1-2)中IC20與晶體管N3之間串接了一個IC21A，IC21A的“1”的腳接IC20的“2”腳，IC21A的“4”腳通過一只電阻接晶體管N3的基極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電視信號加、解擾裝置，其特征在于在頻道信號解擾器(2)中，接收機變換器(2-1)中的集成電路IC204為專用電路“JINSUI-550A”。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的電視信號加、解擾裝置，其特征在于開關(guān)控制(2-6)、脈寬識別(2-4)采用一塊專用邏輯電路“JS-02”，該電路的D0～D7為數(shù)據(jù)總線與IC502的P00～P07相連接，A13～A15與IC502的P25～P27相連接，A0、B0、C0端分別與解擾器(2-7)中的R36、R313、R322相接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電視信號加、解擾裝置，其特征在于解擾器(2-7)中采用聲表面濾波器SWA、SWB、SWC，該聲有表面濾波器為三端器件，其中第一端接地，第二端為輸入端分別通過C32、C37、C311、與可變電阻P31、P32、P33相連接，第三端為輸出端，分別通過電容C33、C36、C310、與晶體管T33、T36、T39的基極相連接。
全文摘要
電視信號加、解擾裝置是一種對有線或無線方式傳送的電視節(jié)目信號進行加擾和解擾的裝置，是有償收看電視節(jié)目的裝置，該裝置主要由頻道加擾編碼器和頻道信號解擾器所組成，其中頻道加擾編碼器包括調(diào)制器、時基電路、數(shù)據(jù)處理、開關(guān)控制、脈寬調(diào)制、故障檢測與報警、加擾器。頻道信號解擾器包括接收機變換器、簽相器、時基電路、脈寬識別、數(shù)據(jù)處理、開關(guān)控制、解擾器。其中采用聲表面濾波器作加擾器和解擾器的信號處理元件。
文檔編號H04N7/16GK1131866SQ9511097
公開日1996年9月25日 申請日期1995年3月22日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月22日
發(fā)明者孟陽, 陳楚生, 黃瑞萍 申請人:孟陽