專利名稱：電視信號(hào)加、解擾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種對(duì)有線或無(wú)線方式傳送的電視節(jié)目信號(hào)進(jìn)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(guò)有線、無(wú)線等方式傳送的電視節(jié)目，達(dá)到付費(fèi)才能收看的目的，必須通過(guò)某種方式防止不付費(fèi)仍能收看，這就是電視信號(hào)的加擾處理。而對(duì)已付費(fèi)的用戶通過(guò)一個(gè)解擾裝置，高質(zhì)量地恢復(fù)原來(lái)的伴音圖像。這就組成了電視信號(hào)的加擾，解擾收費(fèi)系統(tǒng)。
在已申請(qǐng)專利的資料中例如美國(guó)麥克羅維森公司申請(qǐng)的發(fā)明專利“對(duì)時(shí)域信號(hào)加密和解密的方法及裝置”(CN1051650A)以及美國(guó)亞特蘭大科研公司的發(fā)明專利“一種改進(jìn)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(chǎng)消隱期插入傳輸數(shù)據(jù)的方法。加擾時(shí)將行同步脈沖在時(shí)間軸上以一定規(guī)律移位或者將視頻信號(hào)以一定規(guī)律倒相等。解擾時(shí)再將行同步信號(hào)恢復(fù)正?；?qū)⒌瓜嗟囊曨l信號(hào)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(diǎn)。而美國(guó)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。
本實(shí)用新型的發(fā)明目的是提供一種能適用于有線和無(wú)線電視收費(fèi)系統(tǒng)，成本低，施工，維修簡(jiǎn)單，效果良好的電視信號(hào)加解擾收費(fèi)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(hào)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(shí)基電路(1-2)，數(shù)據(jù)處理(1-3)，開(kāi)關(guān)控制(1-4)，脈寬調(diào)制(1-5)，故障檢測(cè)與報(bào)警(1-6)，加擾器(1-7)。頻道信號(hào)解擾器(2)包括接收機(jī)變換器(2-1)，簽相器(2-2)，時(shí)基電路(2-3)，脈寬識(shí)別(2-4)，數(shù)據(jù)處理(2-5)，開(kāi)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(duì)電視信號(hào)的行同步信號(hào)進(jìn)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(hào)的行消隱期間在圖像載頻上隨機(jī)地對(duì)電視信號(hào)的幅度進(jìn)行二個(gè)等級(jí)的壓縮，相位進(jìn)行二個(gè)量值的相移，同時(shí)以脈寬調(diào)制的方式傳輸數(shù)據(jù)，而對(duì)正程電視信號(hào)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(dòng)無(wú)線或有線電視臺(tái)的設(shè)備就可以與本裝置兼容。
在頻道加擾編碼器(1)中的開(kāi)關(guān)控制(1-4)，脈寬調(diào)制(1-5)故障檢測(cè)與報(bào)警(1-6)采用一個(gè)專用邏輯電路JS-01，其開(kāi)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(guò)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(guò)電容C3、C6、C10與晶體管T3、T6、T9的基極相連接。
在通用的時(shí)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(shí)基電路(1-2)中IC20與晶體管N3之間串接了一個(gè)集成電路IC21A，IC21A的“1”腳接IC20的“2”腳，IC21的“4”腳通過(guò)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(guò)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(hào)進(jìn)行調(diào)制，然后送入加擾器(1-7)，經(jīng)過(guò)加擾器(1-7)處理的電視信號(hào)再送入調(diào)制器，通過(guò)射頻口發(fā)送出去。
時(shí)基電路(1-2)將視頻信號(hào)分離出行、場(chǎng)同步信號(hào)以產(chǎn)生加、解擾以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間同步信號(hào)。
數(shù)據(jù)處理(1-3)實(shí)現(xiàn)與計(jì)費(fèi)管理計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，數(shù)據(jù)存貯，對(duì)用戶解密器進(jìn)行尋址訪問(wèn)授權(quán)信息傳送等。
開(kāi)關(guān)控制(1-4)部分實(shí)現(xiàn)在電視信號(hào)正程時(shí)使電視信號(hào)通過(guò)SAW2，行消隱期時(shí)以隨機(jī)方式動(dòng)態(tài)通過(guò)SAW1或SAW3。而在用戶解擾端以相同規(guī)律通過(guò)與SAW1，SAW2，SAW3互補(bǔ)的SAWA、SAWB、SAWC。以實(shí)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(hào)的行消隱期。每一個(gè)行周期傳送一位(1bit)數(shù)據(jù)，每場(chǎng)最多可傳送625bit數(shù)據(jù)。
故障檢測(cè)與報(bào)警(1-6)部分完成在線檢測(cè)頻道加擾編碼器是否工作正常，若異常則報(bào)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(lái)調(diào)整各通道的增益平衡，SAW1在圖像載頻使得電視信號(hào)的幅度衰減δ1db，相位移+，SAW3在圖像載頻使得電視信號(hào)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(gè)通帶內(nèi)的幅度衰減都為odb，相移為0°。
T2與T3，T5與T6，T8與T9組成三個(gè)電子開(kāi)關(guān)。放大器A1用來(lái)補(bǔ)償SAW1，SAW2，SAW3的插損。
頻道信號(hào)解擾器(2)中，接收機(jī)變換器(2-1)采用專用集成電路“JINSUI-550A”即IC204。
開(kāi)關(guān)控制(2-6)，脈寬識(shí)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(jī)，控制頻道信號(hào)解擾器(2)工作的全過(guò)程，解擾器(2-7)采用三個(gè)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(guò)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(guò)電容C33、C36、C310與晶體管T33、T36、T39的基極連接，該解擾器的信號(hào)輸入端即電容C31、C38、C312直接與接收機(jī)變換器(2-1)的輸出端相連接。來(lái)自傳輸網(wǎng)的多頻道電視信號(hào)經(jīng)接收機(jī)變換器(2-1)轉(zhuǎn)換成單頻道輸出，通過(guò)電容C31、C38、C312饋入晶體管T31、T34、T37。
簽相器(2-2)部分完成對(duì)已加擾電視信號(hào)中的相位調(diào)制信息進(jìn)行提取。
時(shí)基電路(2-3)部分提供對(duì)已加擾電視信號(hào)進(jìn)行解擾以及數(shù)據(jù)識(shí)別時(shí)所需的同步信號(hào)。
脈寬識(shí)別(2-4)部分用來(lái)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(shí)現(xiàn)尋擾地址的匹配比較，授權(quán)信息的識(shí)別與執(zhí)行，本機(jī)地址寫入與記憶，誤碼識(shí)別等功能。
開(kāi)關(guān)控制(2-6)部分主要完成如下功能。使已加擾電視信號(hào)以與加擾端相互補(bǔ)的規(guī)律通過(guò)相應(yīng)的SAWA，SAWB與SAWC。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)已加擾電視信號(hào)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(bǔ)。即SAWA在圖像載頻使得電視信號(hào)增加δ1db，相位移動(dòng)-，SAWC在圖像載頻使得電視信號(hào)的幅度增加δ2db，相移動(dòng)+而它們?cè)诎橐糨d頻與色副載波載頻以及SAWB的整個(gè)通帶內(nèi)的幅度增益都為Odb，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(gè)電子開(kāi)關(guān)。而放大器A2用來(lái)補(bǔ)償SAWA，SAWB或SAWC的損耗。
本實(shí)用新型的電視信號(hào)加、解擾裝置，其優(yōu)點(diǎn)在于1.集成度高頻道加擾編碼器和頻道信號(hào)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(guò)頻道加擾編碼器加擾的電視信號(hào)必須由相應(yīng)的頻道信號(hào)解擾器進(jìn)行恢復(fù)，否則原電視信號(hào)無(wú)法由顯示器顯示出來(lái)，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(dòng)識(shí)別誤碼。
4.畫面恢復(fù)質(zhì)量高，可尋址數(shù)達(dá)1500萬(wàn)個(gè)，即由一臺(tái)主機(jī)可以同時(shí)分別控制1500萬(wàn)個(gè)接收裝置。因此用戶不交使用費(fèi)，主機(jī)就可以分別控制接收裝置，使之不能收到正常的電視信號(hào)，該裝置能廣泛的應(yīng)用在有線電視或開(kāi)路電視的有償收看電視網(wǎng)中。另外本裝置成本低、工藝簡(jiǎn)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(shí)基電路(1-2)的電原理圖。
圖4是圖2中開(kāi)關(guān)控制(1-4)、脈寬調(diào)制(1-5)、故障與檢測(cè)報(bào)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(hào)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(shí)基電路(2-3)的電原理圖。
圖9是脈寬識(shí)別(2-4)、數(shù)據(jù)處理(2-5)開(kāi)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(shí)施方案如下頻道加擾編碼器(1)由7個(gè)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(gè)信號(hào)輸入端，即電容C1、C8、C12。開(kāi)關(guān)控制(1-4)、脈寬調(diào)制(1-5)、故障檢測(cè)與報(bào)警(1-6)采用一塊專用邏輯電路“JS-01”，其開(kāi)關(guān)控制的三個(gè)控制端即“JS-01”的SWA.SWB.SWC端直接與加擾器的晶體管開(kāi)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(hào)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(jī)“8051”，IC2為鎖存器“373”，IC3、IC4、IC11、IC13為存貯器“62256”。時(shí)基電路(1-2)中IC20為“LM1881”，IC21為“74LS123”。
頻道信號(hào)解擾器(2)由7個(gè)部分組成，其中接收機(jī)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(lái)自外部加擾后的電視信號(hào)，變換器的輸出端直接接解擾器(2-7)的三個(gè)輸入端即電容C31、C38、C312。脈寬識(shí)別(2-4)和開(kāi)關(guān)控制(2-6))采用一塊專用邏輯電路“JS-02”，其開(kāi)關(guān)控制的三個(gè)控制端“C.E.F”直接與解擾器(2-7)中的三個(gè)晶體管開(kāi)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(hào)合在一起，經(jīng)放大器A2輸出正常的電視信號(hào)。數(shù)據(jù)處理(2-5)中IC502采用單片微機(jī)“8051”，IC503為“AT24C02”。
頻道加擾編碼器的前端設(shè)備由收費(fèi)管理系統(tǒng)計(jì)算機(jī)、頻道加擾編碼器以及解擾地址寫入器組成，用戶端由機(jī)上變換器和頻道信號(hào)解擾器所組成。其中機(jī)上變換器與頻道信號(hào)解擾器可以合并為一個(gè)解密型變換器。其中管理計(jì)算機(jī)完成計(jì)費(fèi)自動(dòng)管理，發(fā)出對(duì)每個(gè)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(duì)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(fèi)系統(tǒng)的電視信號(hào)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(hào)解擾器(2)，頻道信號(hào)加擾器(1)包括調(diào)制器(1-1)、時(shí)基電路(1-2)、數(shù)據(jù)處理(1-3)、開(kāi)關(guān)控制(1-4)、脈寬調(diào)制(1-5)、故障檢測(cè)與報(bào)警(1-6)、加擾器(1-7)，頻道信號(hào)解擾器(2)包括接收機(jī)變換器(2-1)、簽相器(2-2)、時(shí)基電路(2-3)、脈寬識(shí)別(2-4)、數(shù)據(jù)處理(2-5)、開(kāi)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(duì)中頻電視信號(hào)的行同步信號(hào)進(jìn)行調(diào)相、壓縮。
2.根據(jù)權(quán)要求1所述的電視信號(hào)加、解擾裝置，其特征在于頻道加擾編碼器(1)中的開(kāi)關(guān)控制(1-4)、脈寬調(diào)制(1-5)、故障檢測(cè)與報(bào)警(1-6)采用專用邏輯電路JS-01，其開(kāi)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(hào)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(guò)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(guò)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(hào)加、解擾裝置，其特征在于時(shí)基電路(1-2)中IC20與晶體管N3之間串接了一個(gè)IC21A，IC21A的“1”的腳接IC20的“2”腳，IC21A的“4”腳通過(guò)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(hào)加、解擾裝置，其特征在于在頻道信號(hào)解擾器(2)中，接收機(jī)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(hào)加、解擾裝置，其特征在于開(kāi)關(guān)控制(2-6)、脈寬識(shí)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(hào)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(guò)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(guò)電容C33、C36、C310、與晶體管T33、T36、T39的基極相連接。
專利摘要電視信號(hào)加、解擾裝置是一種對(duì)有線或無(wú)線方式傳送的電視節(jié)目信號(hào)進(jìn)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(hào)解擾器所組成，其中頻道加擾編碼器包括調(diào)制器、時(shí)基電路、數(shù)據(jù)處理、開(kāi)關(guān)控制、脈寬調(diào)制、故障檢測(cè)與報(bào)警、加擾器。頻道信號(hào)解擾器包括接收機(jī)變換器、簽相器、時(shí)基電路、脈寬識(shí)別、數(shù)據(jù)處理、開(kāi)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(hào)處理元件。
文檔編號(hào)H04N7/167GK2239112SQ9523942
公開(kāi)日1996年10月30日 申請(qǐng)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(yáng), 陳楚生, 黃瑞萍 申請(qǐng)人:孟陽(yáng)