CN1074225C

CN1074225C - 中继装置

Info

Publication number: CN1074225C
Application number: CN94190871A
Authority: CN
Inventors: 西浦正昭; 大井伸一
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-11-05
Filing date: 1994-11-02
Publication date: 2001-10-31
Anticipated expiration: 2014-11-02
Also published as: GB2290011A; GB9513644D0; US5745482A; GB2290011B; JPH07131443A; CN1116028A; WO1995012950A1

Abstract

首端(3)用以将通过BS天线接收的收费卫星广播传送给一条连接的电缆，其中，分离部分(11)从上述收费卫星广播中分离出加扰的视频信号和音频信号；分离部分(13)进一步分离出复接在音频信号上的相关信息分组；分离部分(19)分离出相关信息分组中的公共信息分组。关于公共信息分组，多数判定部分(21)按照多数判定接连发送五次的公共信息分组；差错校正部分(23A)进行差错校正过的分组暂时存储在缓冲存储器(41)中；存储的分组由三次接连发送部分(56)读三次并发送到后序级；接着，该分组时分复接在其它信息分组上，该分组再由VBI复接部分叠加在加扰的视频信号场消隐周期期间一个特定行上；从上述VBI复接部分(51)来的叠加的视频信号和由解扰器(39)解扰的上述收费卫星广播的音频信号在频分复接部分(53)中频分复接，然后传送到电缆。

Description

中继装置

本发明涉及中继装置，特别涉及在CATV(共用天线电视，有线电视)共同收听接收系统或类似的用以对天线收到后再由电缆传送的隐蔽广播信号进行单独接收的系统中应用的中继装置。

近年来，隐蔽广播(对于此种广播，只允许特定的观看者才能观看或关心)已经开始，并且用以接收隐蔽广播的接收装置业已普及或流行。其配置是使应用此类隐蔽广播设备的隐蔽广播设置得由广播电台对视频信号和音频信号编码或加密(此后称为“加扰”)，然后发送它们，以便除了观看者(下文称为“合同者”(audience or atten-tion contractors)，他们签订了听视合同)之外的人们(下文称为“非合同者”)不能收视。然而，“合同者”能利用解码装置(下文称为“解码器”)，每个解码器都具有一个解扰器，用以解码(下文称为“解扰”，其中，加扰的信号可恢复成为原来的视频信号和音频信号)，以将加扰信号恢复成为原来的信号，借此，得以收看。另一方面，隐蔽广播的配置还使“非合同者”不能进行解扰，以使他们不能收看。

隐蔽广播系统的一个例子将以COATEC(Conditional AccessTechnology Research Institute)系统为例来说明，它是收费卫星广播系统之一，现在在日本已应用或运行。图6示出COATEC系统中发送端广播电台的发射机100的结构布置图。

发射机100利用加扰器101和105对视频信号和音频信号加扰。还为了使接收端接收到的节目能被判断是加扰广播还是不加扰广播，应用了一个加扰标记。在COATEC系统情况下，该加扰标记是一个范围比特的第8位(下文称为“R#8”，该范围比特是与音频信号复接的)和控制码的第12位(视频加扰标记在下文称为“VS”)。

图示的布置是使发射机100发射加扰标记，该加扰标记由接连传送控制部分111连续传送(下文称为“接连传送”)许多次，并且它在复接部分123(multiplexing part)被复接在加扰的音频信号上，然后被传送出去。这样，在接收端由解码器的一个多数判定部分按照多数来判定加扰标记，并且针对差错提供保护。发射机100还将加扰标记输入到加扰器101和105中，以进行视频信号和音频信号的加扰通/断控制。

再则，该系统中为了避免从发射机100向解码器送出一个PN(伪随机噪声)信号(伪信号)本身以用于进行加扰和解扰，发射机100和解码器具有各自的PN发生器用来产生同样的PN信号，并且，相对于视频和音频信号，用相同的定时将同样的PN信号初始值(密钥)KS设定给PN发生器以获得完全一致的PN信号。

像设定PN信号初始值KS的定时信号那样，这里还有加扰定时TS。为了能够由解码器的多数判定部分按多数来判定加扰定时TS，以针对差错实现保护，发射机100被设置成由接连传送控制部分109接连传送加扰定时TS，并且它在复接部分123使加扰定时TS复接在加扰的音频信号上，再将它们发送出去。发射机100还将加扰定时TS输入到PN信号发生器103和107，相对于PN信号发生器103和107而言，以同样的定时来设定PN初始值KS。

COATEC系统的上述收费广播系统应用了下面的三种密钥(也称为“钥匙”)来对付非法的或错误的收看。密钥和相关信息分组(四种信息包括节目信息、控制信息、个别信息和消息信息，下文将说明，统称为“相关信息”)在下文描述。

节目信息、个别信息、控制信息和消息信息的详细情况已在日本收费卫星广播的电气通信技术审议委员会报告(Electric Communi-cation Technology Deliberative Council Report)中(第48至57页)叙述了。这里，只作简要的介绍。

节目信息是一种以预定循环或周期(例如1秒钟)发送的信息，它承载解扰所需的信息和节目数号，诸如密钥KS等。如果在解码端节目信息被省略，则不能确保按恒定的或预定的时间周期进行解扰。控制信息是一种在未付收视费用的情况下暂时控制收看的信息，在付费后象先前那样可以进行收看，控制信息可指定一个特定的解码器强制性地受到通/断控制。个别信息是一种被发送的承载有密钥KW等的信息。个别信息包括合同服备、合别登记码有效期等，它只发送给签订收视合同的人的解码器。消息信息是一种发送字符信息(诸如节目名称等)的信息。

下面说明密钥。

首先，PN初始值KS是密钥，它是给PN发生器103和107的初始值，在加扰器101和105中用于对视频和音频信号加扰，还是给PN发生器的初始值，在解码器中用于对视频和音频信号解扰。在这种情况下，PN发生器是一个伪随机数据发生器，用来随机地对视频和音频信号加扰，以形成抑制或伪装。

PN初始值试图用于在极短的时间周期期间(例如每1秒钟)更新或重建PN初始值KS，以提高安全性。下文的说明将以更新周期为1秒钟进行介绍。PN初始值KS发送给解码器，作为节目信息的一部分。顺便指出，在发送端100处，这时，因加密部分113应用密钥KW而使节目信息和控制信息得到加密。此后，这样的信息叠加在传输信号上许多次，因而节目信息和控制信息在接连传送控制部分115中接连地传送出去。节目信息和控制信息在正常情况下连续发送五次。在解码器将这些接连发送的信息互相比较，并进行多数判定处理，在该处理中根据接收到同样信息的频度水平(高度)，从中析取出正确的信息。

接着，要说明与个别信息一起传送的密钥KW。密钥KW的重建周期例如每月一次。由广播电台利用广播电波向签订收视合同者的解码器逐月相继传送的。然而，该传送不对非合同户和未交付收视费的解码器。

接收的密钥KW的密码由解码器进行解码，然后将它存储在个别信息存储器中。该密码在任何时候可从单独信息存储器中读出，利用它对节目信息解码，该节目信息包括每秒传送的PN初始值KS。此外，在密钥KW的每一个重建周期发射机100向每个解码器发送密钥KW，作为个别信息的一部分。关于这方面，含有密钥KW的个别信息在加密部分117中被加密，此后，叠加在传输信号上被发送出去，但不是接连地发送的。

接着，介绍密钥KMi。密钥KMi是用于密钥KW或类似物加密的一种密钥，以使发射机100发送含有密钥KW的个别信息时保持或确保密钥KW的安全性，它仅对签订收视合同者的解码器和逐月连续签订收视合同者的解码器发送。

密钥KMi例如由厂家交货解码器时写入解码器的密钥KMi存储器中，且对于各不相同的解码器该密钥KMi也是各不相同的。据此，密钥KMi独立地发送给每个解码器，从而有可能单独地向每个解码器发送密钥KW。也就是说，对于所发送的密钥KMi互不相同的那些解码器而言，不可能对密钥KW解码。

上述节目信息和控制信息在复接部分119中复接在个别信息和消息信息上，尚且，差错校正码在差错校正码相加部分121中相加。尔后，节目信息和控制信息在复接部分123中与加扰标记VS、加扰标记R#8和加扰定时TS一起时分复接在加扰的音频信号上。进而，节目信息和控制信息在复接部分125中频分复接在加扰的视频信号上，然后被发送出去。

顺便说，现已提出一种公共接收系统，其中，从图6中COATEC系统的收费卫星广播的发射机100发射的电波通过一个广播卫星(下文称为“BS”)再经天线供给到诸如CATV(共用天线电视，有线电视)和共同收听接收系统或类似物之类中继装置(下文称为“首端”)，并从首端通过电缆各别地分配给每个收视合同者的解码器。就这种系统而言，具有一个收费的广播设备(Chargeable BroadcastingApparatus)，作为专利现已由本申请人于1992年3月21日向日本专利局提交了申请(日本专利申请号77936/1992)。

图7示出上述专利申请的收费的卫星广播系统。通过广播卫星1由发射机(广播电台)100发射的BS广播波通过BS1由用于公共接收的BS天线2接收并传送到首端3。首端3中由一个BS调谐器对调频的BS广播波进行鉴频。首端3还将加扰的视频信号和一个比特流相互分离开。前端3再从比特流中分离出加扰的音频信号、解扰用的信息信号(加扰定时TS和加扰标记VS和R#8)及相关信息分组(节目信息、控制信息、个别信息和消息信息)。然后，将用于解扰的信息信号分组。用于解扰的、分组的信息信号分组被时分复接在(叠置)相关信息分组上，然后，在加扰的视频信号的场消隐期间(下文称为“VBI”)再复接在(叠置)多个特定行上。尚且，VBI复接的加扰视频信号和其内加扰音频信号已被解扰的信号分别再被调制(射频调制)，被频分复接，被传送到电缆4。

解码装置(下文称为“VBI相应的解码器”)5(对应于各自用户的多个VBI复接)连接到电缆4上。VBI相应的解码器利用一个VHF·UHF调谐器进行调幅检波，并使加扰的视频信号和音频信号相互分离开。VBI相应的解码器分离出叠加在加扰的视频信号的VBI上的分组，然后，根据所分离的分组中用于解扰的信息分组，将加扰的视频信号解扰。与此有关的是，音频信号进一步调解为音频。解调的视频信号和音频信号输入到电视机(TV)中(图上未示出)。

在图7中，假定利用电波从发射机100通过卫星到首端3，信号传送的大气层系统是一个第一信号传送系统，而从首端3到解码器5(在终端侧)信号传送的电缆系统是一个第二信号传送系统。

图8示出图7所示的收费广播系统中首端3的配置方框图，图9示出VBI相应的解码器5的配置方框图。

图8所示的首端3利用一个分离部分11分离出加扰视频信号和加扰音频信号，然后利用分离部分13分离出加扰标记VS、加扰标记R#8、加扰定时TS和相关信息分组(其中，相关信息被分组)，它们被复接在加扰的音频信号上，然后被相互分离开。在多数判定部分15中进行如前所述的多数判定，然后将分离的加扰定时TS输入给分组部分45和PN发生器37。多数判定部分17按多数判定准则得出加扰标记VS和加扰标记R#8，并将这两者都输入到解扰器39，还将加扰标记VS输入到分组部分45。与这相关的是，加扰标记R#8不传送给分组部分45。在分组部分45中，将加扰定时TS和加扰标记位VS分组。

再则，根据数据中的类别识别码，利用分离部分19将相关信息分组相互分离为公共信息(节目信息和控制信息)、个别信息和消息信息。其中，公共信息(节目信息和控制信息)在多数判定部分21中按多数准则判定。尚且，差错校正部分23进行差错校正。然后，将公共信息(节目信息和控制信息)输入到解码部分25。而对个别信息来说，差错校正部分29进行差错校正，然后个别信息输入到解码部分33。消息信息在差错校正部分54中进行差错校正，然后输入到缓冲存储器55。

对于公共信息(节目信息和控制信息)，存在个别信息存储器35中的密钥KW在解码部分25中用于对密钥KS等解码。从解码部分25来的PN初始值KS输入到PN发生器37，其它数据送到在视听可否判定部分27。与此有关的是，在解码部分33密钥KMi用于对个别信息进行解码，以使密钥KW等解码，然后将个别信息存储在个别信息存储器35中。

此外，在分离部分13中分离出的加扰音频信号借助于加扰标记R#8、加扰定时TS和PN信号在解扰器39中进行解扰，再输入到频分复用部分53。

从差错校正部分23、29和54输出的相关信息分组存储在三个缓冲存储器41、43、55中，以需要暂时地留置或保存和变换数据率，以便复接在VBI上。其中，公共信息(节目信息和控制信息)分组存在缓冲存储器41中，然后对同样的数据读出许多次，以便接连发送处理。这里，公共信息分组被连续地按照与发送侧(卫星系统)相同的方式发送五次。

公共信息(节目信息和控制信息)分组、个别信息分组、消息信息分组以及其内含有加扰定时TS和加扰标记VS在分组部分45中被分组(下文把这个分组称为“加扰定时TS分组”)的分组在时分复接部分47中进行时分复接。位同步和字节同步象字符多路广播那样，在位同步和字节同步相加部分49相加。

再则，该信号象字符多工广播(Character multiple broadcasting)那样，在VBI复接部分51的VBI复接器内VBI复接在视频信号的VBI上，该视频信号未解扰，即是加扰的视频信号。

这里，再说明传输分组。在字符多工广播的情况下，按照日本邮政省的省颁法令77号和通告803号，对电视字符多工广播规定了一行中可传输的数据比特数目为272比特，其中还包括前缀。如果对它与位同步和字节同步相加，则比特数目为296个比特。收费卫星广播(BS)中的相关信息分组使得除了头标以外比特数目正好是272个比特。如果这个安排是对字符多工广播的一种分组安排，则在一行周期期间正好能传输该分组。

此外，在收费卫星广播系统中，272比特的数据中头8个比特是类别识别码，用来识别节目信息、控制信息、个别信息和消息信息。还在字符多工广播中，假设272比特的数据中头8个比特是类别分类码，对每个分组分配互相不同的数据，借此，在接收端进行分组识别。在这方面，对收费卫星广播和字符多路广播可以类同地对待。

据此，将位同步和字节同步类似于字符多工广播那样加272比特，除了相关信息分组中的头标以外，以VBI复接一个卫星系统中的相关信息分组以将它们发送出去。然后，对视频信号进行VBI复接。借此，在接收端有可能使信号处理集成块用于字符多工广播，从经济观点看这是有利的。

相关信息分组被VBI复接后被发送的事实所需的行数在下文描述。在收费卫星广播系统中，相关信息分组的周期(传输时间间隔)是9毫秒。据此，分组的传输能力(传输速度)大约是111分组/秒。再者，加扰定时TS分组的传输最多每秒几个分组(假定加扰定时TS的周期为1秒)，即使顾及接连发送也这样。如果象字符多路广播中那样采用VBI复接的分组传输，则每场的分组传输使用2行(也即一场为1/60秒，每场传输2个分组)，则分组的周期(传输时间间隔)为8.35毫秒，分组的传输能力大约是120分组/秒。据此，由于字符多路广播中的分组传输能力大于或高于收费卫星广播(COATEC系统)中加扰定时TS分组和相关信息分组的传输能力，所以足能做到在视频信号的VBI中传输加扰定时TS分组和相关信息分组。

图9示出VBI相关解码器5。VBI相关解码器5中，频分复接的音频信号和视频信号在分离部分61中互相分离开，并将复接在视频信号的VBI上的分组在VBI分离部分63中相互分离开。能在VBI分离部分63中使用一种信号处理集成电路(一个波形均衡集成电路、一个同步分离集成电路、一个字符多路抽取集成电路等)，该电路是为接收字符多工广播而开发的。由VBI分离部分63分离的分组在分离部分65中根据分组的种类分离成相关信息分组和加扰定时TS分组。

分离部分65分离出的加扰定时TS分组在多数判定部分85中按多数准则进行判定，从而取出加扰定时TS和加扰标记VS。加扰定时TS和加扰标记VS分别输入到PN发生器87和解扰器89。

再者，分离部分65分离出的相关信息分组在分离部分67中依据类别识别码分离成分组(包括公共信息(节目信息和控制信息)、个别信息和消息信息)。其中，公共信息(节目信息和控制信息)分组在多数判定部分68中按多数准则进行判定，然后通过差错校正部分69后输入到解码部分77。另外，个别信息分组通过差错校正部分72后输入到解码部分73。由于消息信息分组未加密，所以消息信息分组通过差错校正部分74后在消息显示部分91上显示出来。

公共信息(节目信息和控制信息)分组被安排得可在解码部分77中利用密钥KW来解码出包括密钥KS的信息。将所得到的PN初始值KS输入到PN发生器87，其它数据给视听可否判定部分79。关于这方面，个别信息分组在解码部分73中利用自密钥KMi存储器71来的密钥KMi解码出密钥KW等，然后将解码出的个别信息分组存入个别信息存储器75中。

视听可否判定部分79将节目信息与个别信息存储器75内的数据相比较，以产生视听可否的判定。根据判定结果，解扰器89进行通/断的解扰操作。具体地说，这种安排即使在收视合同已经签订但个别信息内容不适合该节目时视听可否的判定结果将为“否”的情况下，解码器不能解扰，不能够收视。

顺便说，上述的收费卫星广播设备存在以下问题，具体地说，为了针对差错提高安全性，公共信息(节目信息和控制信息)在发送侧相继发送五次。在首端3，复接在音频信号上的相关信息分组被相互分离开，公共信息分组根据分组的类别识别判定被相互分离开。公共信息分组被发送五次，象发送侧(卫星系统)那样，以便传送到CATV电缆4，因此，传输通路很拥挤。

鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种首端，它能解除CATV传输通路的拥挤或混乱，还能保障解码器侧进行多数判定所要求的接连发送的次数。

根据第一发明，首端其特征在于包括：

分组提取装置，用以接收由第一信号发送系统发送的发送信号，提取信息分组，其中彼此具有相同内容的信息分组被发送多次，成为所述的第一发送信号；及

接连发送处理装置，用以按照接连发送的次数向第二信号发送系统发送上述信息分组，该次数小于由上述第一信号发送系统发送上述信息分组时的次数。

根据第一发明，在向第二信号发送系统发送分组时能够减少发送通路的拥挤。

根据第二发明，首端其特征在于包括：

分组提取装置，用以从第一信号发送系统中提取信息分组，通过第一信号发送系统发送的发送信号包括视频信号，而信息分组具有信息信号，不具有上述视频信号；及

信号发送装置，用以按照与上述视频信号相同步的定时、多次地向第二信号发送系统与上述视频信号一起发送由上述分组提取装置提取的并具有彼此相内容的信息分组。

根据第二发明，能够多次地、按照视频信号定时地接连发送相同分组，还能够保障可靠地在解码器侧进行分组检测。

根据第三发明，首端其特征在于包括：

分组提取装置，用以接收来自第一信号发送系统的发送信号，提取信息分组；及

差错校正处理装置，用以对信息分组进行差错校正，判定校正是否正确，所述的差错校正处理装置在能够进行校正时向后序的级发送校正过的分组，在不能进行校正时不发送有差错的分组。

根据第三发明，能够只向后序的级发送能够进行差错校正的信息分组。

图1示出按照本发明的首端的一个实施例的总体配置方框图；

图2示出与图1所示对应的VBI相应解码器的一个实施例的总体配置方框图；

图3示出与图1中所示对应的一个相关信息分组的安排；

图4示出与图1中所示对应的一个加扰定时TS分组的安排例子；

图5示出与图1中所示对应的上述的加扰定时TS分组的安排的另一个例子；

图6示出COATEC系统中一台发射机的总体配置的方框图；

图7示出一个已申请专利的收费卫星广播系统；

图8示出图7所示收费卫星广播系统中首端的总体配置的方框图；

图9示出图7所示的收费卫星广播系统中一个VBI相应解码器的总体配置的方框图。

现在参考附图和本发明示例性的实施例来详细地说明本发明。

图1示出涉及本发明的一种伪装的或隐蔽的广播设备中首端的一个实施例的总体配置的方框图，而图2示出VBI相应解码器5的总体配置的方框图。在这些图中，使用相同的标号表示与图8和图9中所示相同的部分，对这些部分后面要说明。

图1中，首端3包括：分离部分11，用以将广播卫星(BS)天线(未示出)来的收费卫星广播信号分离出加扰的视频信号，并将加扰视频信号提供给VBI复接部分51；分离部分13，与分离部分11相连接，用以分离出加扰的音频信号(将加扰音频信号提供给解扰器39)，分离出加扰定时TS(将它输出到多数判定部分15)，分离出加扰标记VS和加扰标记R#8(将它们输出到多数判定部分17)，分离出相关信息(含有公共信息(即节目信息和控制信息)、个别信息和消息信息，将它们输出到分离部分19)；多数判定部分15，用以按照多数判定加扰定时TS，以将判定结果分别输出到PN发生器37和分组部分45；多数判定部分17，按照多数判定加扰标记VS，将判定结果分别输出到解扰器39和分组部分45；分离部分19，用以分离出个别信息，将它输出到差错校正部分29A，分离出公共信息(节目信息和控制信息)，将它输出到多数判定部分21，分离出消息信息，将它输出到差错校正部分54A；差错校正部分23A，利用多数判定部分21的多数判定，判定差错校正和与判定结果有关的校正是成功还是失败，在可能是正确的情况下，闭合开关SW1并把校正的分组输出到解码部分25和缓冲存储器41；解码部分25，对节目信息和控制信息解码，并输出到视听可否判定部分27，把PN初始值输出到PN发生器37；视听可否判定部分27，用以判定视听可否，将判定结果输出到解扰器39；差错校正部分29A，得到由分离部分19分离的个别信息，判定差错校正和校正是否正确，在可能是正确的情况下闭合开关SW2，然后将校正结果输出给解码部分33和缓冲存储器43；差错校正部分54A，得到分离部分19分离出来的消息信息，判定差错校正和校正是否正确，在可能是正确的情况下闭合开关SW3，将较正的分组输出到缓冲存储器55；解码部分33，根据从密钥KMi存储器31读出的密钥KMi，对差错校正部分29A来的个别信息进行解码，将解码后的结果输出到个别信息存储器35；个别信息存储器35，用以存储解码部分33解码的个别信息；PN发生器37，根据解码部分25输出的PN初始值KS，产生出伪随机(PN)信号；解扰器39，对分离部分13来的加扰音频信号进行解扰，将解扰的结果输出到频分复接部分53；缓冲存储器41，暂时存储从差错校正部分23A输出的节目信息和控制信息；缓冲存储器43，暂时存储从差错校正部分29A来的个别信息；缓冲存储器55，暂时存储从差错校正部分54A输出的消息信息；三次接连发送处理部分56，用以读三次存储在缓冲存储器41中的公共信息分组，连续发送该分组；分组部分45，将加扰定时TS和加扰标记VS分组；时分复接部分47，接受从缓冲存储器41、缓冲存储器43和缓冲存储器55输入的公共信息分组(节目信息包和控制信息包)、个别信息分组和消息信息分组，以及从分组部分45输入的加扰定时TS分组，按照时分方式复接它们并输出其结果；位同步和字节同步相加部分49，用以将位同步和字节同步与时分复接部分47的输出信号相加；VBI复接部分51，使位同步和字节同步相加部分49的输出信号复接在分离部分11的加扰视频信号的场消隐周期上；频分复接部分53，使VBI复接部分51的输出信号复接在解扰器39的解扰音频信号上；以及开关SW1、SW2和SW3，用以判定差错校正部分23A、29A和54A是否进行的信息的差错校正，在可以进行差错校正的情况下，开关SW1、SW2、SW3受控而闭合(接通)，把校正的信息分组发送到随后级，在差错校正不可能时，开关SW1、SW2、SW3受控打开(断开)，不把错误信息分组传送给随后级。

如图2所示，VBI相应解码器5包括有：分离部分61，分离出解扰的音频信号并将它输出；VBI分离部分63，分离出加扰的视频信号并将它输出给解扰器89，该加扰视频信号是在首端3的VBI复接部分51中进行VBI复接的；分离部分65，从VBI复接加扰视频信号中(公共信息分组(节目信息和控制信息)、个别信息和消息信息)以及加扰定时TS分组(分组的加扰标记VS和加扰定时TS)；分离部分67，从分离出的相关信息分组中分离出公共信息分组(节目信息和控制信息)、个别信息分组和消息信息分组；多数判定部分68，按多数准则判定分离出的公共信息(节目信息和控制信息)分组；差别校正部分69，对按多数准则判定的公共信息分组中的差错进行校正；差错校正部分72，对分离部分67分离出的个别信息分组中的差错进行校正；密钥KMi存储器71；解码部分73，对经差错校正的个别信息分组利用了密钥KMi进行解码；个别信息存储器75，用以存储解码后的个别信息；解码部分77，对经差错校正的公共信息(节目信息和控制信息)分组利用密钥KW进行解码；视听可否判定部分79，将解码后的节目信息与个别信息存储器75内的数据相互比较，作出视听可否的判定，根据判定结果，对解扰器89进行通/断控制；多数判定部分85，对分离部分65分离出的加扰定时TS分组按多数准则进行判定；差错校正部分90，对经过多数判定的结果进行差错校正，将加扰标记VS输出解扰器89，将加扰定时TS输出给PN发生器87；PN发生器87，利用加扰定时TS和PN初始值KS产生伪随机(PN)信号；解扰器89，根据多数判定部分85来的加扰标记VS和PN发生器87来的PN信号，对VBI分离部分63来的加扰视频信号进行解扰，并输出其结果；差错校正部分74，对分离部分67分离出的消息信息分组进行差错校正；以及消息显示部分91，显示经差错校正的消息信息分组。

下面，参照图1描述本实施例中首端3的工作情况。

首先，在图1示例的首端3中，由分离部分11分离出的加扰的视频信号和音频信号；然后，由分离部分13中分离出复接在该加扰音频信号上的加扰标记VS、加扰标记R#8和加扰定时TS，以及相关信息分组，在相关信息分组中相关信息是分组的。在分离后的加扰定时TS在多数判定部分15中产生多数判定以后。将加扰定时TS输入到PN发生器37和分组部分45。在多数判定部分17已作出多数判定之后，加扰标记VS和加扰标记R#8都输入到解扰器39中。加扰标记VS还输入到分组部分45。但加扰标记R#8并不传给分组部分45。

进而，在分离部分19中，根据数据的类别识别码，将相关信息分组被分离为公共信息(节目信息和控制信息)、个别信息和消息信息。其中，对于公共信息(节目信息和控制信息)，公共信息分组从发送侧(卫星系统)接连发送五次，在多数判定部分21中产生多数判定，判定结果由差错校正部分23A进行差错校正，然后，通过开关SW1输入到解码部分25和缓冲存储器41。再则，对于个别信息，在差错校正部分29A中已经进行了差错校正之后，个别信息经过开关SW2被输入到解码部分33和缓冲存储器43。至于消息信息，在差错校正部分54A中经过差错校正之后，消息信息经过开关SW3被输入到缓冲存储器55。

作为在差错校正部分23A、29A和54A中进行差错校正这一事实的结果，在进行校正的情况下，开关SW1至SW3闭合(接通)，在校正不可能的情况下，开关SW1至SW3打开(断开)。据此，经校正的差错的信息分组存储在随后级的缓冲存储器41、43和55中。在差错校正不可能时，分组不发送到随后级。

对于公共信息(节目信息和控制信息)，利用在个别信息存储器35中存储的密钥KW，在解码部分25中解码出密钥KS。将PN初始值KS输入到PN发生器37，而其它数据给视听可否判定部分27。再有，在解码部分33中，利用密钥KMi，解码出密钥KW等，然后将解码后的个别信息存入个别信息存储器35内。

另外，由分离部分13分离出的加扰音频信号由解扰器39根据加扰标记VS、R#8和PN信号进行解扰，再输入给频分复接部分53。

因要求暂时保存或保留数据和数据率变换而被复接在VBI上，故将差错校正部分23A、29A和54A输出的相关信息分组存储在三个缓冲存储器41、43和55中。其中，公共信息(节目信息和控制信息)分组存储在缓冲存储器41中，此后，三次读出同一数据以便将三次接连发送处理部分56的存储的分组接连发送三次。这样，公共信息分组从发送侧(卫星系统)按五次接连发送方式被发送，需进行差错校正的分组接连三次被发送。按照这种方式，三次接连发送的分组被发送这个事实其原因是因为在解码器侧进行多数判定而要求三次接连发送分组被发送的这个事实。再则，三次接连发送是在多数判定中最低要求的接连发送次数。据此，能够把CATV电缆的传输通路的拥挤混乱限制到最小程度。又考虑到与字符多工广播的兼容性，在第17和19行以及第280和282行上进行分组叠加。然而，由于每一帧四个分组的发送能力而使涉及上述多数判定的三次接连发送分组可以利用一帧来发送。与此相关的是，分组被接连三次或四次发送到一行上，其中VBI是空的(第17～20行为例)。在这种情况下，能够利用一场发送与多数判定有关的接连发送分组。按照这种方式，与多数判定有关的接连发送分组利用与视频信号同步的一帧或一场来发送，借此，在解码器侧，多数判定的分组可以与视频信号相同的定时被提取，从而能够安全可靠地进行分组检测。与此相关的是，这种安排不限于相同分组被接连发送的情况，如果分组再被分群(在接连发送中有意义的分组)，则在处理过程中便于处理的分组在解码器侧按照视频信号的定时被叠加在VBI上，这些分组按照与视频信号相同的定时被检测。

同时，分离部分11分离出的加扰视频信号被输入到VBI复接部分51。在时分复接部分47中，公共信息(节目信息和控制信息)分组、个别信息分组、消息信息分组以及加扰定时TS分组(在分组部分45里加扰定时TS分组中的加扰定时TS和加扰标记VS被分组)，使它们相互时分复接。位同步和字节同步类似于字符多工广播那样，由位同步和字节同步相加部分49相加。

尚且，该信号象字符多工广播那样，由VBI复接部分51的VBI复接器复接在未解扰的视频信号(即加扰的视频信号)的VBI上。在当前的COATEC系统中，考虑到与字符多工广播兼容性，VBI复接时段为视频信号第1场的第17行和第19行和第2场的第280行和第282行。

频分复接部分53再调制(射频调制)VBI复接部分51来的加扰视频信号(该信号中的分组互相被VBI复接)，并且再调制(射频调制)解扰器39来的音频信号，以将该信号相互频分复接，以将它们输出到CATV电缆(未示出)。

如前所述，收费卫星广播和字符多工广播在下面一点上能作出相互类似的对待或处理，亦即在收费卫星广播系统中，272比特数据区的头8个比特是类别识别码，用于识别节目信息、控制信息、个别信息和消息信息，而在字符多工广播中，272比特数据的头8个比特是类别分类码，对每个分组分配以相互不同的数据，借此在接收例进行分组识别。

为此，为了在本实施例中VBI复接相关信息分组并发送它，位同步和字节同步类似于字符多工广播中那样，加272比特，但在收费卫星广播中相关信息分组的头标除外，从而使数据成为296比特。

图3示出相关信息分组(公共信息分组、个别信息分组和消息信息分组)的安排实例。图4和图5示出加扰定时TS分组的安排实例。在272比特的数据区中，类别识别是8比特，分组数据是182比特，差错校正码(冗余比特)是82比特。图4和图5中加扰定时TS分组的安排将在随后说明分组部分45时详细叙述。

下面，将要说明分组部分45，它使加扰定时TS和加扰标记VS分组。

这里假定在分组部分45中公共信息(节目信息和控制信息)、个别信息和消息信息的类别识别码不同例如为[11111111]，它在272比特的数据区内头8个比特上送出，同时，加扰定时TS和加扰标记VS由剩余的264个比特中的182比特来发送，数据的差错校正码用82比特发送。

图4和图5示出加扰定时TS分组两种安排实例。公共信息(节目信息和控制信息)的类别识别码是[01111000]，个别信息的类别识别码是[10000111]。

首先，假定在图4中加扰定时TS和加扰标记VS分别发送91比特数据，加扰定时TS和加扰标记VS的数据都是全0或全1，在解码器端按多数准则来判定数据。多数判定是这样的过程，其中，如果数据等于或大于91比特数据中一个预定比特数目具有的值，例如0值，则认为该数据为0，而若数据小于预定比特数目具有的值，则认为该数据为1。例如，将加扰定时TS这样安排：如果等于或大于72个比特的数据为1，便认为是加扰定时TS。加扰标记VS这样安排：如果等于或大于72个比特的数据为1，便认为是加扰的；另一方面，如果等于或大于72个比特的数据为0，便认为是不加扰的。

其次，图5示出如同图4中那样每个发送91比特数据的加扰定时TS和加扰标记VS。然而，加扰定时TS和加扰标记VS都限定于例如每项一个比特，并交替地发送，由此，加扰定时TS和加扰标记VS之每一项发生差错时，相对于按突发形式产生的发送差错来说，差错量将是其1/2。这样，做到了可靠性的防差错性能。

再要说明图2所示的VBI相应解码器5。在VBI相应解码器5中，首先由分离部分61分离出频分复接的音频信号和加扰视频信号，再由VBI分离部分63分离出在加扰视频信号的场消隐期间内复接的分组。对于VBI分离部分63，可以利用为接收字符多工广播开发的一种信号处理集成电路(一个波形均衡集成块、一个同步分离集成块、一个字符多工抽取集成块等块)。在分离部分65中，将VBI分离部分63中分离出的分组再根据类别识别码分离为相关信息分组和加扰定时TS分组。

多数判定部分85对分离部分65分离出的加扰定时TS分组按多数准则进行判定，以取出加扰定时TS和加扰标记VS。如同说明图4时所描述的那样，多数判定部分85是在加扰定时TS分组的数据范围内将多数判定过程付诸实施的。在差错校正部分90中，用SDSC码对取出的加扰定时TS和加扰标记VS及其组合(TS和VS)进行差错校正。加扰定时TS和加扰标记VS分别输入到PN发生器87和解扰器89。

还有，分离部分67借助于类别识别码，可将分离部分65中分离出的相关信息分组再分离成各个分组，包括公共信息(节目信息和控制信息)、个别信息和消息信息。其中，在多数判定部分68中对公共信息(节目信息和控制信息)包按多数准则进行判定，然后，使判定结果通过差错校正部分69，再输入到解码部分77上。在多数判定部分68中，对首端3上接连发送过来的公共信息分组数据按多数准则进行判定。另外，个别信息分组通过差错校正部分72，然后输入给解码部分73。由于消息信息分组是不加密的，消息信息分组通过差错校正部分74后，在消息显示部分91上就显示出它本身。

对公共信息(节目信息和控制信息)分组这样安排，在解码部分77中，利用密钥KW对密码进行解码。所得到的或获得的PN初始值KS输入给PN发生器87，而其它数据加给视听可否判定部分79。个别信息分组这样处理，由解码部分73利用密钥KMi解码出密钥KW，然后个别信息分组存入个别信息存储器75中。

在视听可否判定部分79中，节目信息与个别信息存储器75内的数据进行相互比较，作出视听可否的判定。根据判定结果，进行解扰器89解扰工作的通/断。特别是这样安排解码器的，即使接收合同已经签订，而个别信息内容不适合该节目时，视听可否的判定结果将为“否”，不能解扰，不能够收看。

接着，要说明对相关信息分组和加扰定时TS分组抗差错的保护。

收费卫星广播系统中，如果不能正确地接收到相关信息分组、加扰定时TS、加扰标记VS和加扰标记R#8，解扰将变得不可能的。因此，考虑到传输通路中引入的差错率，必须或需要实现抗差错的保护。

这里介绍抗差错的方法包括：接连发送同一分组的一种方法、叠加上差错校正码以实行纠错或修正的一种方法、接连发送相同数据(例如，全0、全1等)以便在接收端按多数准则来判定数据的一种方法、以及其它方法。据此，在下面的(1)～(3)中列出关于相关信息分组和加扰定时TS包的抗差错保护。

(1)分组的接连发送(首端)：

·公共信息(节目信息和控制信息)分组：利用场消隐期间的两行，在两场上接连发送，同样的分组三次。与公共信息分组有关的是，在解码器侧多数判定接连发送三次的分组。与分组的数据部分的相同比特数字有关的是，如果等于或大于三次接连发送中两次的比特是0，则它判它为0。如果等于或大于两次的比特为1，则它判定为1。

·个别信息分组：不接连发送。

·消息信息分组：不接连发送。

·加扰定时TS分组：加扰定时TS=1时，在场消隐期间用两行进行接连发送，一场内同样的包发送两次。对于加扰定时TS分组，其处理如前所述，数据内的多数判定过程在解码器端付诸实施。这里的接连两次发送实现简单，做到了依靠接连发送而在解码器端改善抗差错率。当TS=0时，不进行接连发送。

(2)类别识别及其误码检测(VBI相应解码器)：

·公共信息(节目信息和控制信息)分组；

类别识别：01111000。公共信息包中类别识别的差错允许达到2比特差错。

·个别信息分组：

类别识别：10000111。实行全部比特的符合检测。

·消息信息分组：

类别识别：10000110。实行全部比特的符合检测。

·加扰定时TS分组：

类别识别：00011101。加扰定时TS分组中类别识别的差错允许达到3比特差错。

(3)分组数据及其差错校正(VBI相应解码器)：

·公共信息(节目信息和控制信息)分组：

SDSC校正。

·各别信息分组：

SDSC校正。

·消息信息分组：

SDSC校正。

·加扰定时TS分组：

SDSC校正。

在上文中，SDSC是“缩短的不同集循环码”的缩写，它被用于收费卫星广播系统中。

关于解码器端公共信息分组的多数判定，对于第1～第182比特的每一个比特位进行对应于三次连接发送的多数判定，关于182比特的数据部分，接连发送三次。特别是，关于分组内数据部分的同一位，如果对应于三次接连发送的比特位其比特值等于或大于两次有相同值，则认为等于或大于两次的相同比特值是一个正确的比特值。如果比特值等于或大于两次为[0]，便判定它为[0]；另一方面，如果比特值等于或大于两次为[1]，便判定它为[1]。例如，就接连发送三次的、由182比特组成的数据而言，对第一次传输接收到[0001……]，对第二次传输接收到[0101……]，对第三次传输接收到[0111]。于是，由于对第一位比特来说三次接连发送的三个比特是[0,0,0]，所以按多数准则判定结果为[0]。由于对第二位比特来说三次接连发送的三个比特是[0,1,1]，所以按多数准则判定结果为[1]。由于对第三位比特来说三次接连发送的三个比特是[0,0,1]，所以按多数准则判定结果为[0]。由于对第四比特来说三次接连发送的三个比特是[1,1,1]，所以按多数准则判定结果为[1]。依此下去，类同地对每一位进行多数判定，直至第182位。这样安排，多数判定是对所发送的分组内以每一比特位为单位进行的，所以能一次性地获得正确的判定结果。

结合上面的叙述，关于解码器端对加扰定时TS分组数据部分的多数判定，根据类别识别码的差错，多数判定方法有改变：

·当类别识别码中差错发生为0或1个比特位时：72/91多数准则。

·当类别识别码中差错发生为2或3个比特位时：78/91多数准则。

特别地，当差错发生率小到例如类别识别码中差错为0或1个，这时阈值取为91比特中72个比特，减小多数判定的阈值。进而，当差错发生率大到例如类别识别码中差错为2或3个，这时阈值取为91比特中78个比特，增大多数判定的阈值。

如上所述，根据上述的实施例，在首端，相关信息分组的公共信息分组(它们是从音频信号中分离出来的)的接连发送次数被减少，以便进行重新发送。据此，能够解除电缆传输通路拥挤这个事实，还能够保障在解码器侧进行多数判定所需最少的接连发送次数。

结合上面的情况，在上述实施例中，可以认为，由发射机通过卫星到首端借助于电波传输信号的大气系统是第一信号传输系统，从首端将信号传输到解码器(终端)的电缆系统是第二信号传输系统。不过，本发明也可以应用于第一信号传输系统是电缆系统的情况，并不局限于第一信号传输系统是大气系统场合。

结合上面的情况，在上述的实施例中，业已描述的情况是在第一信号发送系统即卫星系统中(发送侧)公共信息分组的接连发送次数是5，而第二信号发送系统即首端的公共信息分组的接连发送次数是3。然而，本发明不限于此，在首端，公共信息分组的接连发送次数可以是奇数次，但不包括1，而卫星系统(发送侧)公共信息分组的接连发送次数可以是大于首端上述次数的一个奇数的接连发送次数。公共信息连接发送次数为奇数次的事实是针对在首端和解码器(终端)进行多数判定需要的事实。

结合上述情况，本发明不限于上述的实施例，在不偏离本发明要旨的范畴内，它能够作各种修改，并付诸实践。

在工业中的可利用性：

如上所述，根据本发明，接连发送处理装置被提供，用以将信息分组发送到第二信号发送系统，接连发送次数小于第一信号发送系统的接连发送次数。据此，能够解除发送通道的拥挤混乱。况且，具有相互相同内容的分组从第一信号发送系统多次发送到第二信号发送系统，其定时与视频信号相同。据此，在解码器侧，多数判定的分组能够按照与视频信号的定时来提取。于是，它能够安全可靠地进行分组的检测。

Claims

1．一种中继装置，用于接收通过第一传输系统传送的传送信号，并且向第二传输系统发送该传送信号，所述传送信号包括一个主信号和n个第一信息分组，其中每个第一信息分组具有相同的内容，n是比1大的数，所述中继装置包括：

分离装置，用于从通过所述第一传输系统所传送的传送信号中分离和提取所述主信号以及所述第一信息分组；以及

信号发送装置，用于在所述主信号之上叠加一个第二信息分组，该第二信息分组具有与每个由所述分离装置所分离的所述第一信息分组相同的内容，所述信号发送装置叠加第二信息分组m次，其中m大于1而小于n，并且将第二信息分组发送到所述第二传输系统足够的次数，以保持传输精度，并且在与所述第二传输系统耦合的解码器中执行多数判定。

2．根据权利要求1的中继装置，其中所述传输信号是一个广播信号，所述主信号是一个利用加扰格式处理后的加扰信号，并且所述第一和第二信息分组是解扰该加扰信号所需要的分组。

3．根据权利要求1或2的中继装置，其中n和m都是奇数。

4．根据权利要求1或2的中继装置，其中n=5且m=3。

5．根据权利要求1的中继装置，其中所述传输信号是一个广播信号，所述主信号是一个利用加扰格式处理后的加扰信号，并且所述第一和第二信息分组是解扰该加扰信号所需要的分组，

并且所述中继装置还包括：

差错校正装置，其具有对所述分离装置所分离的所述信息分组执行差错校正的装置，以及判定校正成功或者失败的装置；以及

在所述判定装置指示差错校正成功时输出校正后的信息分组，并且在所述判定装置指示差错校正未成功时防止信息分组输出的装置。

6．根据权利要求5的中继装置，其中所述输出装置包括多个将所述差错校正装置连接到所述信号发送装置的开关，其中所述开关在所述判定装置指示差错校正成功时闭合，并且在所述判定装置指示差错校正未成功时打开。