RU2007052C1

RU2007052C1 - Method of formation disturbance signal for protection of paid tv channel against unauthorized access and device for its implementation

Info

Publication number: RU2007052C1
Authority: RU
Inventors: Вадим Николаевич Граевский; Николай Николаевич Слядзь
Original assignee: Вадим Николаевич Граевский; Николай Николаевич Слядзь
Priority date: 1990-03-07
Filing date: 1990-03-07
Publication date: 1994-01-30

Abstract

FIELD: TV equipment. SUBSTANCE: device for formation of disturbance signal includes signal source 1, aerial 2, videorecorder 3, main cable 4, main coupler 5, amplifier 6, amplifier-distributor 7, disturbance forming unit 8, controlled frequency-selective modulator 9, storage 10. EFFECT: reduced probability of unauthorized access. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области телевидения, а именно к устройствам защиты от несанкционированного доступа к сетям платного и кабельного телевидения. The invention relates to the field of television, and in particular to devices for protection against unauthorized access to pay and cable television networks.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства формирования сигнала помехи с антенной коллективного пользования и платным видеоканалом; на фиг. 2 - электрическая схема управляемого частотно-селективного амплитудного модулятора; на фиг. 3 - амплитудно-частотные характеристики управляемого частотно-селективного амплитудного модулятора. In FIG. 1 shows a functional diagram of an interference signal generating apparatus with a collective antenna and a paid video channel; in FIG. 2 is an electrical diagram of a controlled frequency selective amplitude modulator; in FIG. 3 - amplitude-frequency characteristics of a controlled frequency-selective amplitude modulator.

Устройство формирование сигнала помехи для защиты платного телевизионного канала от несенкционированного доступа содержит блок ввода 1, соединенную с антенной коллективного пользования 2 и с источником платного канала видеомагнитофоном 3, магистральный кабель 4, соединяющий головную станцию с магистральными ответвителями 5, выходы которых через усилители 6 соединены с кабельными магистралями 7 соответствующих подъездов, замкнутыми на согласованные нагрузки 8 (75 Ом), причем на каждом этаже подъезда установлен блок абонентского распределения 9, в котором магистральный кабель подъезда разветвляется на абонентские линии ввода 10 (индивидуальные цепи потребителей), проходящие через блок формирования помехи 11 к входам телевизионных абонентских вводов 12 группы потребителей, расположенных на данном этаже, а управляющий вход блока формирования помехи 11 соединен с выходом формирователя сигнала оплаты 13. Блок формирования помехи 11 содержит управляемые частотно-селективные амплитудные модуляторы 14 по числу N потребителей в группе, через которые проходят абонентские линии ввода 10, генератор маскирующего сигнала 15 и блок управления 16, причем генератор 15 соединен с входом модуляции каждого модулятора 14, вход управления которого соединен с соответствующим выходом блока управления 16, состоящего из декодирующего устройства 17 и подключенного к его выходам блока памяти 18, выходы которого являются выходами устройства управления 16, а вход последнего - входом декодирующего устройства 17. Формирователь сигнала оплаты 13 выполнен в виде кодировщика, в который вводится информация, разрешающая тому или иному абоненту пользование платным каналом. Это может быть, например, клавиатура для набора кода. An interference signal generating device for protecting a paid television channel from unauthorized access comprises an input unit 1 connected to a shared antenna 2 and to a paid channel source by a VCR 3, a trunk cable 4 connecting the headend with trunk couplers 5, the outputs of which through amplifiers 6 are connected to cable lines of 7 corresponding entrances, closed to the agreed load of 8 (75 Ohms), and on each floor of the entrance a subscriber distribution unit is installed 9, in which the main entrance cable branches into input subscriber lines 10 (individual consumer circuits) passing through the block of interference formation 11 to the inputs of the television subscriber inputs 12 of the consumer group located on this floor, and the control input of the block of interference formation 11 is connected to the output shaper of the payment signal 13. The jamming unit 11 contains controlled frequency-selective amplitude modulators 14 according to the number N of consumers in the group through which the subscriber input lines 1 pass 0, a masking signal generator 15 and a control unit 16, the generator 15 being connected to a modulation input of each modulator 14, the control input of which is connected to the corresponding output of the control unit 16, consisting of a decoding device 17 and the memory unit 18 connected to its outputs, the outputs of which are the outputs of the control device 16, and the input of the latter - by the input of the decoding device 17. The generator of the payment signal 13 is made in the form of an encoder into which information is entered allowing one or another subscriber to use ue paid channel. This could be, for example, a keyboard for dialing a code.

Управляемый частотно-селективный модулятор 14 содержит (см. фиг. 2) последовательный резонансный контур, состоящий из конденсатора 19 и катушки 20, подключенный к кабелю соответствующий линии абонентного ввода 10, причем параллельно катушке 20 подключен шунтирующий элемент в виде транзистора 21, управляющий вход которого через резистор 22 соединен с входом управления модулятора 14, параллельный резонансный контур, состоящий из катушки 23 и конденсатора 24, параллельно которым включен шунтирующий элемент в виде транзистора 25, управляющий вход которого через резистор 26 соединен с входом модуляции модулятора 14. При этом катушки 20 и 23 резонансных контуров индуктивно связаны между собой, причем оба контура настроены на несущую частоту сигналов телевизионного изображения платного канала, источником которых является видеомагнитофон 3. The controlled frequency selective modulator 14 contains (see Fig. 2) a serial resonant circuit consisting of a capacitor 19 and a coil 20 connected to a cable corresponding to the subscriber input line 10, and a shunt element in the form of a transistor 21 is connected parallel to the coil 20, the control input of which through a resistor 22 is connected to the control input of the modulator 14, a parallel resonant circuit consisting of a coil 23 and a capacitor 24, in parallel with which a shunt element in the form of a transistor 25 is connected, the control input of which It is connected through a resistor 26 to the modulation input of modulator 14. In this case, the coils 20 and 23 of the resonant circuits are inductively coupled to each other, both circuits being tuned to the carrier frequency of the television image signals of the paid channel, the source of which is VCR 3.

Сущность предлагаемого способа поясняется при описании работы предложенного устройства. Ввод в кабельную распределительную сеть сигналов телевизионных каналов, включая платный, осуществляется через головную станцию 1. В приводимом примере это сигналы, поступающие из антенны коллективного пользования 2 и от источника платного канала видеомагнитофона 3. Головная станция обеспечивает частотную селекцию сигналов принимаемых телевизионных программ, усиление их до уровня, необходимого для нормальной работы кабельной распределительной сети, объединение усиленных сигналов телевизионных программ и сигналов источников платных видеопрограмм (видеомагнитофоны, спутниковое телевидение). The essence of the proposed method is illustrated in the description of the proposed device. The input to the cable distribution network of the signals of television channels, including paid, is carried out through the headend 1. In this example, these are signals coming from a shared antenna 2 and from the source of the paid channel of the VCR 3. The headend provides frequency selection of signals received television programs, their amplification to the level necessary for the normal operation of the cable distribution network, the combination of amplified signals of television programs and signals of paid sources ideoprogramm (VCRs, satellite TV).

В рассматриваемом случае сигналы, поступающие с видеомагнитофона, формируются на несущей частоте свободного канала телевизионных приемников, по которому будет приниматься видеопрограмма. Совокупность сигналов всех каналов поступает с головной станции 1 в магистральный кабель 4, откуда через магистральные ответвители 5 распределяется по подъездам, усиленная усилителем 6 в каждом подъезде поступает в кабельную магистраль 7 и через блоки абонентского распределения 9 - в кабели абонентских вводов 10, проходящие через блок формирования помехи 11 к входам телевизионных абонентских отводов 12 потребителей, расположенных на данном этаже. При этом размещенные в блоке 11 управляемые частотно-селективные амплитудные модуляторы 14 пропускают указанную совокупность сигналов всех каналов без помех, если прием программы платного канала санкционирован командой, поступившей с устройства 13 в устройство управления 16. Если доступ к платному каналу того или иного потребителя не санкционирован, то соответствующий модулятор 14, обладая частотно-селективными свойствами, подвергает амплитудной модуляции маскирующим сигналом, поступающим от генератора 15, сигналы на несущей частоте телевизионного изображения платного канала и не воздействует на сигналы остальных каналов. Тем самым создаются помехи приему телевизионного изображения платного канала. Этот процесс протекает следующим образом. In this case, the signals coming from the VCR are formed on the carrier frequency of the free channel of the television receivers, through which the video program will be received. The set of signals of all channels comes from the head station 1 to the main cable 4, from where it is distributed through the entrances through the main taps 5, amplified by the amplifier 6 at each entrance to the cable main 7 and through the subscriber distribution units 9 - to the subscriber input cables 10 passing through the block interference formation 11 to the inputs of the television subscriber taps 12 consumers located on this floor. At the same time, the controlled frequency selective amplitude modulators 14 located in block 11 pass the indicated set of signals of all channels without interference if the reception of the paid channel program is authorized by the command received from the device 13 to the control device 16. If access to the paid channel of a consumer is not authorized , then the corresponding modulator 14, having frequency-selective properties, subjected to amplitude modulation a masking signal from the generator 15, the signals at the carrier frequency of the body izionnogo paid channel image and has no effect on other channels signals. This interferes with the reception of a television image of a paid channel. This process proceeds as follows.

При отсутствии команды с блока 13, санкционирующей прием платного канала данным потребителем, на выходе блока управления 16 и соответственно на управляющем входе модулятора 14 уровень управляющего сигнала будет 0, а на входе модуляции напряжение, поступающее с генератора маскирующего сигнала 15, будет попеременно иметь низкий (0) и высокий (1) уровень в соответствии с законом изменения маскирующего сигнала вида меандр. В этом случае транзистор 21 заперт и последовательный резонансный контур, настроенный на несущую частоту платного канала, шунтирует сигналы этого канала, т. е. является режективной цепью для абонентской линии, в которую поступает совокупность сигналов всех каналов, отличных по частотному диапазону. Однако характеристическое сопротивление этой режективной цепи изменяется в зависимости от взаимодействия с параллельным резонансным контуром, которое определяется изменением напряжения маскирующего сигнала. При высоком уровне маскирующего сигнала (1) транзистор 25 отперт, вследствие чего параллельный резонансный контур оказывается шунтированным, его добротность становится близкой к единице и он практически не воздействует на последовательный резонансный контур, который в этом режиме имеет высокую добротность, определяемую добротностью конденсатора 19, катушки 20 и транзистора 21, находящегося в запертом состоянии. При этом режективная цепь вносит наибольшее затухание сигналов на несущей частоте платного канала, что отражено на амплитудно-частотной характеристике (зависимости коэффициента К от частоты f, представленной на фиг. 3 а кривой 1. In the absence of a command from block 13 authorizing the reception of a paid channel by this consumer, the control signal level at the output of control unit 16 and, respectively, at the control input of modulator 14 will be 0, and at the modulation input, the voltage coming from the masking signal generator 15 will alternately be low ( 0) and high (1) level in accordance with the law of changing the masking signal of the meander type. In this case, the transistor 21 is locked and a serial resonant circuit tuned to the carrier frequency of the paid channel shunts the signals of this channel, i.e., it is a notch circuit for the subscriber line, which receives a set of signals of all channels that differ in the frequency range. However, the characteristic resistance of this notch circuit varies depending on the interaction with the parallel resonant circuit, which is determined by the change in voltage of the masking signal. At a high level of the masking signal (1), the transistor 25 is turned off, as a result of which the parallel resonant circuit turns out to be shunted, its Q factor becomes close to unity and it practically does not affect the serial resonant circuit, which in this mode has a high Q factor determined by the Q factor of the capacitor 19, of the coil 20 and transistor 21 in a locked state. In this case, the notch circuit introduces the greatest attenuation of the signals at the carrier frequency of the paid channel, which is reflected in the amplitude-frequency characteristic (the dependence of the coefficient K on the frequency f shown in Fig. 3a of curve 1.

Когда уровень модулирующего сигнала изменяется на низкий (0) транзистор 25 запирается, добротность параллельного резонансного контура становится высокой, а связь между контурами, выбранная равной или больше критической, приводит к тому, что амплитудно-частотная характеристика становится двугорбой в виде кривой 2 на фиг. 3 а. When the level of the modulating signal changes to a low (0) transistor 25, the quality factor of the parallel resonant circuit becomes high, and the coupling between the circuits, selected equal to or greater than the critical one, causes the frequency response to become a two-hump in the form of curve 2 in FIG. 3 a.

Таким образом, в режиме запрета приема платного канала происходит модуляция добротности параллельного резонансного контура, что приводит к соответствующему изменению характеристического сопротивления режективной цепи, а следовательно, к амплитудной модуляции сигналов на несущей частоте платного канала, как это видно из сопоставления кривых 1 и 2 на фиг. 3 а. Thus, in the prohibition mode of receiving a paid channel, the Q-factor of the parallel resonant circuit is modulated, which leads to a corresponding change in the characteristic resistance of the notch circuit and, consequently, to amplitude modulation of the signals at the carrier frequency of the paid channel, as can be seen from the comparison of curves 1 and 2 in FIG. . 3 a.

Глубина модуляции существенно спадает при уходе частоты в одну или другую сторону от частоты настройки контуров, поэтому телевизионные каналы, отличные по несущей частоте от платного, не подвержены амплитудной модуляции и проходят через модулятор к потребителю без искажений. При поступлении в устройство управления 16 с устройства 13 кодированного сигнала, санкционирующего прием платного канала, этот сигнал декодируется в устройстве 17 в сигнал 1 на соответствующем выходе, запоминается в устройстве 18 и с выхода последнего поступает на управляющий вход модулятора 14, включенного в абонентскую линию потребителя, прием платного канала которому разрешен. Поступление на управляющий вход этого модулятора сигнала 1 приведет к отпиранию транзистора 21 и шунтированию катушки 20, вследствие чего добротность последовательного резонансного контура становится близкой к единице, исчезает его связь с параллельным контуром и амплитудной модуляции не подвергается ни один канал, включая платный. Этот режим нейтрализации помех отражен на фиг. 3 б, где амплитуда одинакова во всем диапазоне телевизионных частот независимо от уровня маскирующего сигнала. Разрушенное при запрете приема платного канала телевизионное изображение восстанавливается в режиме нейтрализации помех. Следует отметить, что наилучшего разрушения изображения можно достичь, если маскирующий сигнал вида меандра имеет частоту, близкую к строчной частоте, либо к ее гармоникам. The modulation depth decreases significantly when the frequency moves to one or the other side of the loop tuning frequency, therefore television channels that differ in carrier frequency from the paid ones are not subject to amplitude modulation and pass through the modulator to the consumer without distortion. When a coded signal is received from the device 13 from the device 13, which authorizes the reception of a paid channel, this signal is decoded in the device 17 into a signal 1 at the corresponding output, is stored in the device 18, and from the output of the latter goes to the control input of the modulator 14 included in the subscriber line of the consumer , receiving a paid channel that is allowed. The arrival of the signal 1 at the control input of this modulator will enable the transistor 21 to be unlocked and the coil 20 to be shunted, as a result of which the quality factor of the serial resonant circuit becomes close to unity, its connection with the parallel circuit disappears and no channel is exposed to amplitude modulation, including a paid one. This interference cancellation mode is reflected in FIG. 3 b, where the amplitude is the same in the entire range of television frequencies, regardless of the level of the masking signal. A television image destroyed during the prohibition of receiving a paid channel is restored in the mode of neutralizing interference. It should be noted that the best image destruction can be achieved if the masking signal of the meander type has a frequency close to the line frequency, or to its harmonics.

Предлагаемый способ позволяет легко наращивать не только количество потребителей платного канала, но и число платных каналов. Последнее достигается включением в абонентские линии потребителей дополнительных управляемых частотно-селективных амплитудных модуляторов, аналогичных описанным, но с LC-элементами колебательных контуров, выбранными из условия их настройки на несущие частоты телевизионного изображения дополнительно вводимых платных каналов и соответствующим увеличением числа цепей управления. The proposed method allows you to easily increase not only the number of paid channel consumers, but also the number of paid channels. The latter is achieved by the inclusion of additional controlled frequency-selective amplitude modulators in the consumer subscriber lines similar to those described, but with LC-elements of the oscillatory circuits selected from the condition of their tuning to the carrier frequencies of the television image of the additionally introduced paid channels and a corresponding increase in the number of control circuits.

Описанная телевизионная распределительная сеть, в которой устройство управления содержит устройство памяти 18, предназначена для гостиниц, санаториев и т. д. , где оплата платного канала производится за сутки пользования. По истечении суток питание устройства памяти отключается и тем самым на управляющих входах всех модуляторов 14, включенных в абонентские линии потребителей, которым был разрешен прием платного видеоканала, разрешающий сигнал 1 изменяется на запрещающий 0. Информация об оплате (т. е. разрешение на пользование платным каналом) вводится оператором в устройство формирования команд 13 на прием платного канала тем или иным потребителем, которое может обслуживать одно или несколько зданий. В последнем случае достаточно каждое здание связать с устройством 13 отдельной линией связи, которая внутри зданий разветвляется для соединения с устройствами управления каждой группы потребителей. The described television distribution network, in which the control device comprises a memory device 18, is intended for hotels, resorts, etc., where a paid channel is paid per day of use. After a day, the power of the memory device is turned off and thereby on the control inputs of all modulators 14 included in the subscriber lines of consumers who were allowed to receive a paid video channel, the enable signal 1 changes to prohibit 0. Payment information (i.e. permission to use paid channel) is entered by the operator into the command generation device 13 to receive a paid channel by one or another consumer, which can serve one or several buildings. In the latter case, it is enough to connect each building with device 13 with a separate communication line, which branches inside the buildings for connection with control devices of each consumer group.

Для оплаты платного канала по фактическому времени пользования формирование команд, санкционирующих прием платного канала, может быть осуществлено с использованием средств индивидуального управления, например, в виде переключателей, установленных у потребителей - пользователей платного канала. Время приема платного канала может регистрироваться счетчиком, запускаемым при каждой установке переключателя в положение приема платного канала. (56) Патент Франции N 2615342, кл. H 04 N 7/16, 1988. To pay for a paid channel according to the actual time of use, the formation of commands authorizing the reception of a paid channel can be carried out using individual controls, for example, in the form of switches installed by consumers - users of a paid channel. The reception time of the paid channel can be recorded by the counter, which is triggered each time the switch is set to the receiving position of the paid channel. (56) French Patent N 2615342, cl. H 04 N 7/16, 1988.

Claims

1. The method of generating an interference signal to protect a pay-TV channel from unauthorized access, which consists in generating an interference signal and a control signal, receiving a signal from a paid channel by neutralizing interference upon receipt of a control signal, characterized in that, in order to reduce the likelihood of unauthorized access, an interference signal is formed by amplitude modulation by a masking signal of a television image signal at the carrier frequency of the paid channel directly at the receiving end by shunting the input of the receiver circuit according to the law of changing the masking signal.

2. Device for generating an interference signal to protect a paid television channel from unauthorized access, including an input unit, the output of which is connected to the inputs of the main branch units, the outputs of which are connected to the inputs of the amplifiers, the outputs of which are connected to the inputs of the subscriber distribution units, the interference generating unit, the outputs which is connected to the receivers of the consumer group of the paid channel, and the inputs are connected to the outputs of the corresponding block of the subscriber distribution, characterized in that, with In order to reduce the likelihood of unauthorized access, the interference generating unit contains N controlled frequency-selective amplitude modulators, the inputs and outputs of which are respectively the inputs and outputs of the interference generating unit, where N is the number of consumers in the group, the masking signal generator, the output of which is connected to the amplitude modulation inputs modulators whose control inputs are connected to the corresponding outputs of the control unit.

3. The device according to p. 2, characterized in that the controlled frequency selective amplitude modulator is made in the form of inductively coupled serial and parallel resonant LC circuits, and in parallel with the inductance of the serial resonant circuit and parallel to the parallel resonant circuit, controlled elements are included, mainly transistors, which control the inputs of which are the control input and, accordingly, the modulation input of a controlled frequency-selective amplitude modulator, while The sequence resonant circuit connected to the input and output of the amplitude modulator in parallel to the receiver and the generator of masking signals is designed as a generator of electrical signals form meander.

4. The device according to paragraphs. 2 and 3, characterized in that the control unit is designed as a decoding device, the input of which is the input of the control unit, and the outputs are connected to the inputs of the memory unit, the outputs of which are the outputs of the control unit, and the input is connected to the output of the driver of the payment signal.