CN1406067A - 有线电视加解扰控制技术 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有线电视加解扰控制技术，由前端的加扰装置和后端的解扰控制器两大部分组成，每个频道的视频信号先经过同步加扰/帧机进行信号的行场校正同步后，在经过数据加密处理器进行同步加扰处理，视频电视信号分成两路：一路信号经衰减，压缩倒相后，送入邻频调制器进行混合成一路有线电视信号送入有线电视网中，再到各用户解扰控制器；另一路在单片机的控制下解调分离出行场复合信号并以此为基准直接送入邻频调制器，经过前端混合器再送到用户的解扰控制器，受前端计算机授权寻址控制提供解扰复原，恢复被衰减压缩的同步头，本发明成本低廉，易被接受，自动解扰收看，解扰可靠，安全性好，仅有一根同轴线进户，维修方便。

Description

有线电视加解扰控制技术

所属技术领域：

本发明涉及有线电视传输技术，电视加解扰技术，单片机技术，计算机技术，现代数据传输技术，高频微电子技术的综合应用，特别是一种有线电视加解扰控制技术。

背景技术：

近年来有线电视有条件接收系统技术主要有下面两种：

1、前端不加扰末端关断或加扰可寻址收费系统

该系统采用可寻址分支、分配器对有线电视信号进行开通、关断或末端加扰控制。此种方案主要由收费控制中心和可寻址分支分配器两部分组成，收费控制中心主要完成对用户信息和付费信息的输入和管理，将这些信息经过加密处理后，形成寻址信息。寻址信息中包括密匙，可寻址分支分配器地址码和用户状态码，其中状态码为有线电视信号的开关(或加扰)状态信息。数据调制器一般都是采用FSK调频调制点频发送方式，频率频率一般选在108～111MHz这一范围(这也是广电局有关标准中规定的发送频段)，由混合器添加到有线电视信号中，经有线电视网进入可寻址分支分配器。可寻址分支分配器对已经调制的寻址信号进行处理，从而控制每个用户端信号的开通、关断(或加扰)。这类系统最大的优点是成本低，只需在有线电视前端增加用户管理系统，在用户端增加寻址分配矩阵，由于这类系统只是在有线电视信号中增加用户编码，并不对有线电视信号进行处理，所以不会造成信号的失真，电路也较简单。但是也存在很大的缺陷和不足，由于对电视信号没有任何处理措施，用户可以绕过寻址分支分配控制器直接窃取电视信号，即在中间私拉乱接，偷接信号，这样就毫无安全性和可靠性了。此外数据调制一般采用点频发送，非法窃视者往往并不致力于干扰方法的破译，而是着眼于破坏寻址信息。例如，将点频发射的寻址信息通过陷波器或滤波器将该点频陷掉和滤除，这就根本控制不了陷波器之后的所有用户了。使得该系统失控，从而达到窃视电视节目的目的。由于有线电视收费管理系统最重要的性能指标就是要安全可靠，所以尽管这类系统成本很低，仍然很难进入可靠的实用。

2、有线电视加解扰收费系统。

该系统采用对单个频道加入某种特定类型的技术干扰。这类系统是在前端将需要加扰的电视信号通过加扰机加扰后送入调制器，而不需要加扰的电-24路用户收视射频信号进行群解码的集合装置，并受前端的加扰装置中的前端计算机授权寻址控制提供解扰复原，恢复被衰减压缩的同步头。

每个频道的视频信号经过同步加扰/帧机中的帧同步时基电路进行信号的行场校正同步后，被校正成统一的同步和同相信号，经过数据加密处理器进行同步加扰处理，视频电视信号分成两路：一路信号经衰减，压缩倒相后，被加扰的视频信号送入邻频调制器进行混合，经过前端混合器混合成一路有线电视信号送入有线电视网中，再到各用户解扰控制器；另一路在单片机的控制下解调分离出行场复合信号并以此为基准直接送入邻频调制器，经过前端混合器再送到用户的解扰控制器，受前端计算机授权寻址控制提供解扰复原，恢复被衰减压缩的同步头。

本发明解扰的作用是有条件接收，实现系统的收费管理。

本发明时基校正/帧同步机的工作原理是：在加扰电视系统中，其信号来源是多种多样的，如录象机、影碟机、摄象机、卫星接收机、空中电视信号、微波信号、电视转播车信号等，他们的时间基准或时钟频率回有差异，这微小的差异将给加扰后的解扰还原带来很大的困难，这就要在时基上进行校正，使所有的同步头都在同一位置。本发明将要加扰的电视视频信号经编码器进行A/D转换，将模拟信号进行数字化处理，并逐一的存入大容量的数字储存器，视频信号每个采样的数据被写入存储器的预定地址，写入地址信号是由输入的视频信号中分离出来的同步信号控制形成的，对帧同步而言其数字储存器可以储存一帧视频信号的数据每帧视频信号按同一地址重复储存，每新的一帧视频信号到来时，便代替原来地址内存储的信息。所以写入数据就意味着用新的数据代替以前的数据。在输出视频信号时，存储器的数据按读出地址顺序逐一读出，并经解码器D/A转换恢复原来的模拟信号。而读出地址信号是受单片机CPU和本地基准同步信号即时序控制整形，以形成标准的视频信号，这样就达到了同步头在同一位置同相、同步、再由驱动器输出。

本发明数据加密处理器的工作原理是：包括输入匹配、箱位电位、同步分离、单片机CPU、随机数字加密发生器、加扰形成电路、输出。由时基校正/帧同步输出的标准视频信号经输入匹配电路分为两路，一路送入箱位电路经箱位输出恢复直流分量的视频信号，一路送入同步分离电路经同步分离包括顺序连接的视频输入，视频输出，缓冲器，滤波器，放大器和检测放大器整形，由检测放大器输出复合同步脉冲，作为单片机CPU和随机数据加密发生器电路的时间同步基准。同时送入单片机门阵列。单片机CPU根据内部程序及随机数发生器产生随机数，产生加扰码从而控制随机数发生器，加上箱位电路来的直流分量启动随机数字加密发生器输出倒相的同步信号以及数据基准电平到加扰形成电路经该电路处理将同步头进行随机抑制压视信号直接送入调制器，调制器输出的电视信号经混合器混合后进入有线电视网。信号进入终端用户电视机前，是已经加扰信号，用户只有通过专用的解扰器(机顶盒)才能解除干扰，正常收看。用户端解扰器(机顶盒)必须在每个用户家中具备一台，他由高频头和解扰电路组成。高频头从有线电视信号中解出用户想要收看的频道信号，解扰电路判断当前频道是否加扰、是否有权解扰，从而实现有条件的对加扰频道解扰后再送入电视机，用户才能正常收看。这类系统最大的优点是可以杜绝中间私拉乱接和偷信号者，可灵活的选择哪些频道需要加扰，哪些频道不加扰。对现有网络可以不进行改动。这类系统缺点也较突出，因而限制了使用范围，解扰时清一色的必须在每家每户通过机顶盒或解扰机进行寻址解扰。每一用户一台解扰机价格较贵，用户难以接受，同时机顶盒在用户家中用户有充裕的时间进行解密、解扰。特别是两三百元的机顶盒属低密级的加扰类型，有些电子技术知识的人都可以轻易的完成破密解扰工作，从而达到不缴纳收视费白看电视的目的。即使是破不了密，一旦将机顶盒也损坏了，用户也会怪罪于机顶盒质量不好，要求更换或者维修，绝不会说是我人为损坏，这将会增大有线电视机顶盒设备的维修量，当然者对于各有线电视台来说是极大的不利，后患无穷。故而不敢轻易的使用。

发明内容：

本发明的目的就是为了解决上述现有技术的不足，提供一种能够有效的对用户实施控制和管理的有线电视加解扰控制技术，即在有线电视台的前端进行加扰，企图在干线、支干线上偷接信号已经不可能实现，寻址数据信息寻址数据信息捆绑在电视信号频道中，随电视信号一起下行到用户，在有线电视网中形成非点频方式传输，同时去掉机顶盒，进入用户家中只有一根电缆，在电缆中仅为解扰电视信号或加扰电视信号。用户根本无法破解。寻址解扰就完全置于有线电视台经营管理者手中，也就不存在人为的损坏而造成维修量增大的现象。对于每户的成本也就随之而大大降低了。本专利彻底克服了以往各种专利的不足，真正解决了偷接信号问题、私拉乱接以及寻址的可靠、安全和有效，从而完成有线电视的条件接收，以利于有线电视的收费管理。

本发明的目的是这样实现的：

本发明的原理是：采用将同步头压缩倒相的加扰方式来实现加扰的目的，由电视信号的制式和结构组成以及电视机的接收原理可知，电视机要正确接收恢复图象要有行、场同步，如果把同步头抑制压缩倒相，那么电视机就无法获得同步信号，图象将出现严重扭曲，以致无法正常收看。

本发明由前端的加扰装置和后端的解扰控制器两大部分组成，前端的加扰装置由同步加扰/帧机、数据加密处理器、单片机和邻频调制器组成，其特征在于：后端的解扰控制器位于被控单一用户的室外且构成对所控制的2缩倒相，形成加扰，同时产生一解扰控制信号，输出到数据加密调制器III从而实现了对视频的加扰。

本发明加扰的工作原理和解扰的工作原理基本相同，解扰只是加扰的逆过程。

本发明后端的解扰控制器是采用本申请人的另一实用新型专利申请技术

“非点频方式电视加解扰集线控制器”，包括信号分配器、放大器、解码器、信号滤波电平调节器、加密数据提取、伪随机信号识别、CPU运算微处理器、解扰加扰指示、信号发生器、高频调谐、输出匹配网络，对于射频电视信号，经分配器分两路：一路送入具有AGC自动增益控制的放大器，并放大后的电视信号经声表面滤波器Z1滤波后，送数据解码器经振荡、混频、滤波、放大整形、变换解出数据信号盒加密信号完成解密解码，一路经将加扰的有线电视信号进行滤波后调节统一电平的信号滤波电平调节送到加密数据提取电路，再进入伪随机信号识别，识别前端加扰的随机信号并取出伪随机信号进行同步分离，提取出的解扰控制信号进入CPU微处理器，从数据解码器解调出加密的包含用户的地址码和状态信息码等的信息信号，送入CPU微处理器中，再经CPU微处理器进行处理，输出带地址信息的解扰时序脉冲到信号发生器产生或不产生相对应的解扰数字信号，并在高频调谐器中恢复或不恢复原电视信号，恢复原电视信号经输出匹配网络送给用户。而对于有线电视信号，经分配器分三路：一路送入高频调谐器，一路送入放大器，一路经将加扰的有线电视信号进行滤波后调节统一电平的信号滤波电平调节送到加密数据提取电路，再进入伪随机信号识别，提取出的解扰控制信号进入CPU微处理器，从数据解码器解调出加密的包含用户的地址码和状态信息码等的信息信号，送入CPU微处理器中，再经CPU微处理器进行处理，输出带地址信息的解扰时序脉冲到信号发生器产生或不产生相对应的解扰数字信号，并在高频调谐器中恢复或不恢复原电视信号，恢复原电视信号经输出匹配网络送给用户。

本发明采取对视频信号的同步头随机抑制压缩并倒相，从而达到加扰及传输数据的目的，仅在电视信号的行消隐期间在图象载频上随机的对电视信号的同步信号进行幅度的衰减压缩倒相，同时将加密数据信号调制在某频道与加扰的电视频道信号一起下行，这样就使得该系统保证了解扰的安全性，安装使用较方便，不需要改动有线电视台的设备。

本发明完全杜绝中间偷窃信号或私拉乱接现象的发生，解扰无须一户一台机顶盒，户均成本低廉，性价比高，易被用户接受用户无使用要求，即不再操作机顶盒，一经授权，自动解扰收看，且解扰可靠，未授权者，无法得到可视的正常图象，安全性好，仅有一根同轴线进户，不存在破解问题，集成度高，加扰和解扰分别采用专用逻辑电路，减少了元器件，使维修量大大减少，同时可以进行功能扩展，进行分段控制。

本发明同样适用于MMDS传输系统的收费管理

附图及图面说明：

图1有线电视加解扰方法的流程方框图

图2前端加扰原理方框图

图3帧同步原理方框图

图4加扰原理方框图

图5解扰控制器原理方框图

图6解扰控制器电原理图

具体实施方式：

本发明后端的解扰控制器位于被控单一用户的室外且构成对所控制的2-24路用户收视射频信号进行群解码的集合装置，并受前端的加扰装置中的前端计算机授权寻址控制提供解扰复原，恢复被衰减压缩的同步头。

如图1、2本发明由前端的加扰装置和后端的解扰控制器两大部分组成，前端的加扰装置由同步加扰/帧机、数据加密处理器、单片机和邻频调制器组成，其特征在于：每个频道的视频信号经过同步加扰/帧机中的帧同步时基电路进行信号的行场校正同步后，被校正成统一的同步和同相信号，经过数据加密处理器进行同步加扰处理，视频电视信号分成两路：一路信号经衰减，压缩倒相后，被加扰的视频信号送入邻频调制器进行混合，经过前端混合器混合成一路有线电视信号送入有线电视网中，再到各用户解扰控制器；另一路在单片机的控制下解调分离出行场复合信号并以此为基准直接送入邻频调制器，经过前端混合器再送到用户的解扰控制器，受前端计算机授权寻址控制提供解扰复原，恢复被衰减压缩的同步头。

本发明解扰的作用是有条件接收，实现系统的收费管理。

如图3本发明时基校正/帧同步机的工作原理是：在加扰电视系统中，

其信号来源是多种多样的，如录象机、影碟机、摄象机、卫星接收机、空中电视信号、微波信号、电视转播车信号等，他们的时间基准或时钟频率回有差异，这微小的差异将给加扰后的解扰还原带来很大的困难，这就要在时基上进行校正，使所有的同步头都在同一位置。本发明将要加扰的电视视频信号经编码器进行A/D转换，将模拟信号进行数字化处理，并逐一的存入大容量的数字储存器，视频信号每个采样的数据被写入存储器的预定地址，写入地址信号是由输入的视频信号中分离出来的同步信号控制形成的，对帧同步而言其数字储存器可以储存一帧视频信号的数据每帧视频信号按同一地址重复储存，每新的一帧视频信号到来时，便代替原来地址内存储的信息。所以写入数据就意味着用新的数据代替以前的数据。在输出视频信号时，存储器的数据按读出地址顺序逐一读出，并经解码器D/A转换恢复原来的模拟信号。而读出地址信号是受单片机CPU和本地基准同步信号即时序控制整形，以形成标准的视频信号，这样就达到了同步头在同一位置同相、同步、再由驱动器输出。

如图4本发明数据加密处理器的工作原理是：包括输入匹配、箱位电位、同步分离、单片机CPU、随机数字加密发生器、加扰形成电路、输出。由时基校正/帧同步输出的标准视频信号经输入匹配电路分为两路，一路送入箱位电路经箱位输出恢复直流分量的视频信号，一路送入同步分离电路经同步分离包括顺序连接的视频输入，视频输出，缓冲器，滤波器，放大器和检测放大器整形，由检测放大器输出复合同步脉冲，作为单片机CPU和随机数据加密发生器电路的时间同步基准。同时送入单片机门阵列。单片机CPU根据内部程序及随机数发生器产生随机数，产生加扰码从而控制随机数发生器，加上箱位电路来的直流分量启动随机数字加密发生器输出倒相的同步信号以及数据基准电平到加扰形成电路经该电路处理将同步头进行随机抑制压缩倒相，形成加扰，同时产生一解扰控制信号，输出到数据加密调制器III从而实现了对视频的加扰。

本发明加扰的工作原理和解扰的工作原理基本相同，解扰只是加扰的逆过程。

如图5、6本发明后端的解扰控制器是采用本申请人的另一实用新型专利申请技术“非点频方式电视加解扰集线控制器”，包括信号分配器、放大器、解码器、信号滤波电平调节器、加密数据提取、伪随机信号识别、CPU运算微处理器、解扰加扰指示、信号发生器、高频调谐、输出匹配网络，对于射频电视信号，经分配器分两路：一路送入具有AGC自动增益控制的放大器，并放大后的电视信号经声表面滤波器Z1滤波后，送数据解码器经振荡、混频、滤波、放大整形、变换解出数据信号盒加密信号完成解密解码，一路经将加扰的有线电视信号进行滤波后调节统一电平的信号滤波电平调节送到加密数据提取电路，再进入伪随机信号识别，识别前端加扰的随机信号并取出伪随机信号进行同步分离，提取出的解扰控制信号进入CPU微处理器，从数据解码器解调出加密的包含用户的地址码和状态信息码等的信息信号，送入CPU微处理器中，再经CPU微处理器进行处理，输出带地址信息的解扰时序脉冲到信号发生器产生或不产生相对应的解扰数字信号，并在高频调谐器中恢复或不恢复原电视信号，恢复原电视信号经输出匹配网络送给用户。而对于有线电视信号，经分配器分三路：一路送入高频调谐器，一路送入放大器，一路经将加扰的有线电视信号进行滤波后调节统一电平的信号滤波电平调节送到加密数据提取电路，再进入伪随机信号识别，提取出的解扰控制信号进入CPU微处理器，从数据解码器解调出加密的包含用户的地址码和状态信息码等的信息信号，送入CPU微处理器中，再经CPU微处理器进行处理，输出带地址信息的解扰时序脉冲到信号发生器产生或不产生相对应的解扰数字信号，并在高频调谐器中恢复或不恢复原电视信号，恢复原电视信号经输出匹配网络送给用户。

本发明完全杜绝中间偷窃信号或私拉乱接现象的发生，解扰无须一户一台机顶盒，户均成本低廉，性价比高，易被用户接受用，户无使用要求，即不再操作机顶盒，一经授权，自动解扰收看，且解扰可靠，未授权者，无法得到可视的正常图象，安全性好，仅有一根同轴线进户，不存在破解问题，集成度高，加扰和解扰分别采用专用逻辑电路，减少了元器件，使维修量大大减少，同时可以进行功能扩展，进行分段控制。

Claims (6)

1、有线电视加解扰控制技术，由前端的加扰装置和后端的解扰控制器两大部分组成，前端的加扰装置由同步加扰/帧机、数据加密处理器、单片机和邻频调制器组成，其特征在于：后端的解扰控制器位于被控单一用户的室外且构成对所控制的2-24路用户收视射频信号进行群解码的集合装置，并受前端的加扰装置中的前端计算机授权寻址控制提供解扰复原，恢复被衰减压缩的同步头。

2、根据权利要求1所述的一种有线电视加解扰控制技术，其特征在于：每个频道的视频信号经过同步加扰/帧机中的帧同步时基电路进行信号的行场校正同步后，被校正成统一的同步和同相信号，经过数据加密处理器进行同步加扰处理，视频电视信号分成两路：一路信号经衰减，压缩倒相后，被加扰的视频信号送入领频调制器进行混合，经过前端混合器混合成一路有线电视信号送入有线电视网中，再到各用户解扰控制器；另一路在单片机的控制下解调分离出行场复合信号并以此为基准直接送入邻频调制器，经过前端混合器再送到用户的解扰控制器，受前端计算机授权寻址控制提供解扰复原，恢复被衰减压缩的同步头。

3、根据权利要求1所述的一种有线电视加解扰控制技术，特征在于：时基校正/帧同步机的工作原理是：将要加扰的电视视频信号经编码器进行A/D转换，将模拟信号进行数字化处理，并逐一的存入大容量的数字储存器，视频信号每个采样的数据被写入存储器的预定地址，写入地址信号是由输入的视频信号中分离出来的同步信号控制形成的，对帧同步而言其数字储存器可以储存一帧视频信号的数据每帧视频信号按同一地址重复储存，每新的一帧视频信号到来时，便代替原来地址内存储的信息，在输出视频信号时，存储器的数据按读出地址顺序逐一读出，并经解码器D/A转换恢复原来的模拟信号，读出地址信号是受单片机CPU和本地基准同步信号即时序控制整形而形成标准的视频信号，同步头在同一位置同相、同步、再由驱动器输出。

4、根据权利要求1所述的一种有线电视加解扰控制技术，数据加密处理器包括输入匹配、箱位电位、同步分离、单片机CPU、随机数字加密发生器、加扰形成电路、输出，特征在于：由时基校正/帧同步输出的标准视频信号经输入匹配电路分为两路，一路送入箱位电路经箱位输出恢复直流分量的视频信号，一路送入同步分离电路经同步分离包括顺序连接的视频输入，视频输出，缓冲器，滤波器，放大器和检测放大器整形，由检测放大器输出复合同步脉冲，作为单片机CPU和随机数据加密发生器电路的时间同步基准，同时送入单片机门阵列，单片机CPU根据内部程序及随机数发生器产生随机数，产生加扰码从而控制随机数发生器，加上箱位电路来的直流分量启动随机数字加密发生器输出倒相的同步信号以及数据基准电平到加扰形成电路经该电路处理将同步头进行随机抑制压缩倒相，形成加扰，同时产生一解扰控制信号，输出到数据加密调制器从而实现对视频信号的加扰。

5、根据权利要求1所述的一种有线电视加解扰控制技术，解扰控制器包括信号分配器、放大器、解码器、信号滤波电平调节器、加密数据提取、伪随机信号识别、CPU运算微处理器、解扰加扰指示、信号发生器、高频调谐、输出匹配网络，其特征在于：信号分配器前端与信号输入连接，输出端分别与信号滤波电平调节器、放大器和高频调谐器的输入端连接，信号滤波电平调节器的输出端与加密数据提取的输入端连接，加密数据提取的输出端与伪随机信号识别的输入端连接，伪随机信号识别与CPU运算微处理器连接，放大器的输出端与解码器的输入端连接，解码器的一个输出端与高频调谐器的输入端连接，另一接口与CPU运算微处理器连接，CPU运算微处理器与信号发生器连接，并经过高频调谐器与输出匹配网络连接。

6、根据权利要求1或6所述的一种有线电视加解扰控制技术，其特征在于：对于射频电视信号，经分配器分两路：一路送入具有AGC自动增益控制的放大器，并放大后的电视信号经声表面滤波器Z1滤波后，送数据解码器经振荡、混频、滤波、放大整形、变换解出数据信号盒加密信号完成解密解码，一路经将加扰的有线电视信号进行滤波后调节统一电平的信号滤波电平调节送到加密数据提取电路，再进入伪随机信号识别，识别前端加扰的随机信号并取出伪随机信号进行同步分离，提取出的解扰控制信号进入CPU微处理器，从数据解码器解调出加密的包含用户的地址码和状态信息码等的信息信号，送入CPU微处理器中，再经CPU微处理器进行处理，输出带地址信息的解扰时序脉冲到信号发生器产生或不产生相对应的解扰数字信号，并在高频调谐器中恢复或不恢复原电视信号，恢复原电视信号经输出匹配网络送给用户。而对于有线电视信号，经分配器分三路：一路送入高频调谐器，一路送入放大器，一路经将加扰的有线电视信号进行滤波后调节统一电平的信号滤波电平调节送到加密数据提取电路，再进入伪随机信号识别，提取出的解扰控制信号进入CPU微处理器，从数据解码器解调出加密的包含用户的地址码和状态信息码等的信息信号，送入CPU微处理器中，再经CPU微处理器进行处理，输出带地址信息的解扰时序脉冲到信号发生器产生或不产生相对应的解扰数字信号，并在高频调谐器中恢复或不恢复原电视信号，恢复原电视信号经输出匹配网络送给用户。

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