DE1057166B

DE1057166B - Schluesselsignalgenerator fuer Abonnementsfernsehanlagen mit Ver- oder Entschluesselungseinrichtung

Info

Publication number: DE1057166B
Application number: DEZ3741A
Authority: DE
Inventors: Alexander Ellett
Original assignee: Zenith Radio Corp
Current assignee: Zenith Electronics LLC
Priority date: 1953-09-11
Filing date: 1953-10-15
Publication date: 1959-05-14
Also published as: CH329223A; BE523631A; GB733400A; FR1089288A; US2770803A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft Schlüsselsignalgeneratoren für Abonnementsfernsehanlagen mit Ver- oder Entschlüsselungseinrichtung.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Einrichtung der obigen Art, mit der die Geheimhaltung des Verschlüsselungssehemas weitgehend gewährleistet wird.

Dies wird erfindungsgemäß durch Verwendung· von zwei getrennten Sign al quellen, die je für sich ein Sohlüsselsignal mit voneinander unabhängigen charakteristischen Schlüsselmustern liefern, und eine .an diese beiden. Signalquellen angeschlossene Schaltvorrichtung erreicht, die durch ein Schaltsignal mit charakteristischem Schaltmuster in Intervallen· betätigt wird, die lang gegenüber den Schlüsselmusterintervali'Cn sind, und die die beiden Schlüsselsiignale abwechselnd dem Schlüsselgerät der Anlage zur Ver- bzw. Entschlüsselung zuführt.

Die Erfindung ist an Hand von Beispielen, in· der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 einen Sender, der mit einem Schlüsselsignalgenerator gemäß einer Aus führungs form der Erfindung ausgestattet ist,

Fig. 2 einen Empfänger zum Betrieb im Zusammenhang mit dem Sender nach Fig. 1,

Fig. 3 und 4 einen Sender bzw. Empfänger, die beide mit je einem Schlüsselsignalgenerator gemäß einer zweiten Aus führungs form der Erfindung ausgestattet sind, und

Fig. 5 und 6 weitere Ausführungsformen der Erfindung.

Der Sender nach Fig. 1 weist eine Bildaufnahmeeinrichtung 10 auf, die ein Ikonoskop, Bildorthikon oder eine andere allgemein bekannte Einrichtung zur Umwandlung· der Helligkeits,werte einer Fernsehszene in ein Videosignal sein kann, das an den Eingangskreis eines Bildverstärkers 11 mit einer oder mehreren Stufen angelegt wird. Der Ausgangskreis des Bildverstärkers 11 ist mit einem Mischverstärker 12 verbunden, der seinerseits über eine Schwarzsteuerschaltung 13 an einen Trägerwellengenerator urid -modulator 14 gekoppelt ist. Die Ausgangsklemmen des Modulators 14 sind mit einer Fernnsehbrückenweiche 15 verbunden, deren Ausgangsklemmen an einen geeigneten Antennenkreis 16, 17 angeschlossen sind'.

Der Sender weist ferner einen Synchronisier- und Austastsignalgenerator 18 auf, der Horizontal- und Vertikalsynchronimpulse und zugeordnete Austastimpulse erzeugt. Der Generator 18 ist mit dem Mischverstärker 12, einem Vertikalablenkgerät 43 und¹ über ein Schlüsselgerät 44 mit einem Horizontalablenkgerät 45 verbunden. Die Ausgangsklemmen der Ablenkgeräte 43 und 45 sind mit den Vertikalablenkelemen-Schlüsselsignalgenerator

für Abonnementsfernsehanlagen

mit Ver- oder Entschlüsselungseinrichtung

Anmelder:

Zenith Radio Corporation,
Chicago, 111. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau,

und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg, München 27,

Pienzenauerstr. 2, Patentanwälte

Alexander Ellett, River Forest, 111. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

ten 46 bzw. den Horizontalablenkelementen47 verbunden, die der Einrichtung 10 zugeordnet sind.

Ein Mikrophon 48 setzt die der Fernsehszene zugeordnete Tonnachricht in ein Tonsignal um, das· an einen Tonfrequenzverstärker 19 beliebiger Stufenzahl angelegt wird. Die Ausgangsklemmen des Verstärkers 19 sind an einen Trägerwellengenerator und -modulator 20¹ angeschlossen, der seinerseits über die Fern,-sehbrückenweiche 15 mit der Antenne 16·, 17 verbunden ist.

Der Generator 18 ist außerdem mit einem- Frequenzteiler 21 verbündten, der statistisch wirksam sein soll.

Die Ausgangsklemmen des Frequenzteilers sind an einen Eccles-Jordan-Multivibrator 22 angeschlossen, d. h. an einen Multivibrator, der zwei stabile Betriebszustände hat und zwischen diesen Zuständen durch aufeinanderfolgende Impulse gleicher Polarität umgesteuert werden kann. Der Multivibrator 22 ist mit einem Schaltsignalgenerator 23- verbunden und schaltet den Generator immer dann ein, wenn sich der Multivibrator in einem bestimmten der beiden Betriebszustände befindet. Der Schaltsignalgenerator ist an den Trägerwellengenerator und -modulator 20 angekoppelt und führt diesem jeweils einen definierten Schaltsignalzug während seiner durch den Multivibrator ausgelösten Tätigkeit zu. Die Schaltsignalfrequenz liegt bevorzugt außerhalb des Hörbereiches', so daß das Schaltsignal nicht die an den Modulator 20 angelegte Tonfrequenznach.'icht beeinträchtigt. Die Ausgangsklemmen des Schaltsignalgeneratore 23· sind außerdem mit einem Steuerkreis 24 verbunden, dessen andere Eingangsklemmen an den Generator 18

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über eine Verzögerungsleitung 49 und dessen Aus,- 14 amplitudenmoduliert und an den Antennenkreis 16,

gangsklemmen an eine Schaltvorrichtung 25, z. B. 17 über die Fernsehbrückenweiche 15 angelegt. Der

einen Elektronenschalter, angeschlossen sind. Die Aus- Generator 18 liefert Vertikalsynchronimpulse an das

gangsklemmen des Schalters 25 sind an einen zweiten Vertikalablenkgerät 43, um die Teilbildabtastung der

Steuerkreis 26 gelegt, dessen weitere Eingangsklem- 5 Einrichtung 10 zu synchronisieren. In ähnlicher Weise

men an den Generator 18 und dessen Ausgangsklem- liefert er Horizontalsynchronimpulse an das Horizon-

men an das Schlüsselgerät 44 angeschlossen sind. talablenkgerät 45, um die Zeilenabtastung der Ein-

Der Sender weist zusätzlich zwei Schlüsselspeicher- richtung 10 zu synchronisieren. Jedoch wird das vorrichtungen 27 und 28 auf, die z. B. magnetische Schlüsselgerät 44, das zwischen das Horizontalablenk-Scheiben sein können. Diese enthalten das Schlüssel- io gerät 45 und den Generator 18 geschaltet ist, vom signal an ihrem Umfang magnetisch gespeichert in Steuerkreis 26 derart gesteuert, daß es von Zeit zu Form von Impulsen mit unregelmäßigen Abständen Zeit die Phasenlage der Horizontalsynchronimpulse Die Schlüsselspeichervorrichtungen können aber auch ändert. Dies bewirkt eine zeitliche Änderung der Zeidie Form von eingekerbten Scheiben haben oder in be- lenabtastung der Einrichtung 10 undeineentsprechende liebiger anderer Form ausgebildet sein. Es wird an- 15 Änderung der Phasenlage der Videokomponeniten des genommen, daß ein charakteristisches Schlüsselmuster von dem Mischverstärker 12 entwickelten· Fernsehauf der Scheibe 27 und ein anderes Schlüsselmuster signals relativ zu seinen Horizontalsynchronimpulsen, auf der Scheibe 28 aufgezeichnet ist. Die Scheiben In dieser Weise kann das Fernsehsignal als wirksam werden von einem gemeinsamen Antriebsmechanismus verschlüsselt gelten, da die einwandfreie Wiedergabe 29 gedreht, der von einer Quelle 30 gespeist wird, die 20 in einem genormten Fernsehempfänger von einer unmit dem Generator 18 zwecks Synchronisation ver- veränderbaren Phasenlage zwischen den verschiedebunden ist. Die Scheiben 27 und 28 'haben zugeord- nen Signalkomponeniten abhängt. Die Tonnachricht, nete Abtastvorrichtungen 31 bzw. 3-2, die mit dem welche die Fernsehszene begleitet, wird in ein Ton-Schalter 25 über Verstärker 33 bzw. 34 verbunden signal durch die Einrichtung 48 umgesetzt und im sind. 25 Tonfrequenzverstärker 19 verstärkt. Das verstärkte

Das Schlüsselgerät 44 kann aus einer Verzögerungs- Tonf requenzsignal wird gemäß den derzeitigen Nor-

leitung und einem Schalter bestehen und zwei. Betriebs- men auf einen geeigneten Tonträger im Modulator 20

zustände haben., nämlich einen, in, dem eine Verzöge- frequenzmoduliert, und der modulierte Träger wird

rung in das Horizontalablenkgerät eingeführt wird, über die Fernsehbrückenweiche 15 in, allgemein be-

und einen, in dem keine Verzögerung bewirkt wird. 30 kannter Weise an den Antennenkreis 16, 17 angelegt.

Der Steuerkreis 26 steuert diesen Schalter, der sich Das entstehende, von der Antenne ausgestrahlte Signal

normalerweise in. dem Betriebszustand befindet, in besteht also aus einem amplitudenmodulierten BiId-

dem die Verzögerungsleitung unwirksam ist. Jedoch träger und einem frequenzmodulierten Tonträger, die

bewirken die an den Steuerkreis 26 angelegten Schlüs- um einen bestimmten Betrag gegeneinander frequenz-

selsignalimpulse, daß der Schalter von Zeit zu Zeit die 35 verschoben sind.

Verzögerung wieder einführt. Dies erfolgt gemäß Die Steuerung des Schlüsselsgerätes 44 zur Erzieeinem Schlüsselmuster, das durch an den Steuerkreis hing der Verschlüsselung des ausgestrahlten Signals 26 angelegte, in Intervallen auftretende Impulse ge- _wird- in der folgenden Weise erreicht: Wie oben festkennzeichnet ist. Ein solcher Impuls steuert den. Steuer- gestellt wurde, besitzt jede magnetische Scheibe 27 kreis 26 erst beim ersten Vertikalsynchronimpuls um, 40 und 28 unterschiedliche vorgeschriebene Schlüsselder auf das Einsetzen des Schlüsselsignalimpulses muster, die darauf in Form einer Reihe von Impulsen folgt, worauf die Verzögerung in das Horizontalab- mit unregelmäßigen Abständen aufgezeichnet sind, lenkgerät eingeführt wird. Die Verzögerung ist bis Diese Scheiben werden vom Antriebsmechanismus 29 zum Ende des Schlüsselimpulses, und zwar bis zum gedreht, so daß die Schlüsselmuster wiederkehrend ersten Vertikalsynchronimpuls, ununterbrochen wirk- 45 durch Abtastvorrichtungen 31 und 32 abgetastet wersam, der dem Ende des Schlüsselsignals folgt. den. Die Drehung der Scheiben wird mit der Vertikal-

Die Schaltvorrichtung 25 kann aus zwei Elektronen- Synchronfrequenz der Anlage auf Grund der Verbinröhrenverstärkern bestehen, die einen gemeinsamen dung der Quelle 30 mit dem Generator 18 synchroni-Ausgangskreis speisen und so gesteuert werden, daß siert. Jedoch liegt die Drehzahl der Scheiben bevorsie abwechselnd leitend sind. Der Steuerkreis 24, der 50 zugt bei einer Subharmonischen der Bildwechselfreden Schalter 25 betätigt, ähnelt im allgemeinen dem quenz. Die Abtastvorrichtungen 31 und 32 liefern Steuerkreis 26, spricht aber auf Schaltsignalzüge vom zwei Schlüsselsignale, von denen ein. jedes die Form Generator 23 in Kombination mit Vertikalsynchron- einer sich wiederholenden Reihe von Impulsen mit unimpulsen vom Generator 18 an. Die Ausgangsimpulse regelmäßigen Intervallen hat, wobei die Periode der des Schalters 25, die abwechselnd, aber im wesent- 55 Schlüsselsignale der Abtastperiode der Scheiben 27 liehen in willkürlicher Folge von den Scheiben 27 und und 28 entspricht. Der Abstand und die Breite der auf 28 stammen, bilden das Schlüsselsignal, welches als den Scheiben 27 und 28 aufgezeichneten Impulse sind spezielles Schlüsselmuster der betreffenden Fernseh- bevorzugt so gewählt, daß beim Umlaufen der Scheisendung dem Steuerkreis 26 zugeführt wird. ben mit der vorgeschriebenen Drehzahl die Impulse

Wie oben festgestellt wurde, wandelt die Einrich- 60 des Schlüsselsignals in Intervallen auftreten, welche tung 10 die Helligkeitswerte der Fernsehszene in ein mehreren Bildperioden entsprechen, und jeder Impuls Videosignal um, das im Bildverstärker 11 verstärkt hat eine Dauer, die auch mehreren Bildperioden entwird. Das verstärkte Signal wird im Mischverstärker spricht. Die Schlüsselsignale werden in Verstärkern 12 mit Horizontal- und Vertikalsynchronimpulsen 33 und 34 verstärkt und an den Elektronenschalter 25 und zugeordneten Austastsignalen kombiniert, die 65 angelegt, der von» dem. Steuerkreis 24 betätigt wird vom Generator 18 entnommen werden. Das dabei ent- und dementsprechend das eine oder andere Signal dem standene Videosignal wird in geeigneter Weise hin- Steuerkreis 26 zuführt. Der letztgenannte Steuerkreis sichtlich des Grundhelligkeitsspiegels durch die spricht auf die von der Schaltvorrichtung 25 geliefer-Schwarzsteuerschaltung 13 eingestellt, gemäß den der- ten Schlüsselsignalimpulse und auf die Vertikalsynzeitigen Normen auf einen Bildträger in der Einheit 70 chronimpulse vom Generator 18 derart ein, daß dem

Schlüsselgerät 44 eine Reihe Schaltimpulse zugeleitet werden, die den einzelnen vom Schalter 25 abgeleiteten Sohlüs'selsignalimpulsen entsprechen. Dabei wird jeder dem Schlüsselgerät 44 aufgedrückte Schaltimpuls durch den Vertikalsynchronimpuls eingeleitet oder beendet, der dem Anfang bzw. dem Ende der entsprechenden Impulse des vom Schalter 25 gelieferten Schlüsselsignals entspricht. Das Schlüsselgerät 44 spricht auf die Schaltimpulse an, die ihm vom Steuerkreis 26 geliefert werden, und ändert für die Dauer eines jeden solchen Impulses die Phasenlage der Horizontalsynchronimpulse, die an das Horizontalablenkgerät angelegt werden, und somit die relative Phasenlage zwischen dem Bildsignal und den Horizontalsynchronimpulsen des Fernsehsignals für die Dauer solcher Impulse. Da die Impulse des Steuerkreises 26 nur während des Auftretens der Vertikalsynchronimpulse anfangen und aufhören, treten Phasenänderungen in den Komponenten des Fernsehsignals allein während der Bildrücklaufintervalle auf, und eine Verzerrung des Fernsehsignals, die entstehen könnte, wenn die Phasenänderungen während der Abtastintervalle auftreten, wird verhindert.

Der Generator 18 liefert Vertikalsynchronimpulse an den statistisch wirksamen Frequenzteiler 21, und die willkürlich geteilten Impulse steuern den. Multivibrator 22 derart, daß er den Schaltsignalgenerator 23 in Intervallen, die dieser willkürlichen Teilung entsprechen, erregt. Die dabei entstehenden Schwingungs'züge des Schaltsignals werden auf den Tonträger im Modulator 20 moduliert und somit gemeinsam mit dem Fernsehsignal an die Teilnehmerempfänger übertragen. Natürlich kann das Schaltsignal an die Teilnehmerempfänger auch durch jede andere bekannte Vorrichtung verteilt werden, wie beispielsweise über einen Leitungskreis oder als ein eigenes drahtloses Signal.

Die Schwingungszüge des Schaltsignals, werden auch dem Steuerkreis 24 zusammen mit verzögerten Vertikalsynchronimpulsen von der Verzögerungsleitung 49 zugeführt. Diese verzögert die Impulse über ein definiertes Intervall, beispielsweise um die Hälfte einer Halbbilddauer. Der Zweck besteht darin, zu gewährleisten, daß die Steuerkreise 24 und 26 die Einheiten 25 und 44 keinesfalls gleichzeitig betätigen, da ein solcher gleichzeitiger Betriebswechsel am Sender an den Empfängern infolge der dem System anhaf ten¹-den Laufzeiten schwer reproduziert werden kann. Der Steuerkreis 24 liefert der Schaltvorrichtung· 25 eine Reihe von Impulsen, die den Schwingungszügen 'des Schaltsignals entsprechen, wobei aber jeder Impuls vordere und hintere Kanten hat, die den verzögerten Vertikalsynchronimpulsen entsprechen, die dem Anfang und dem Ende jedes solchen Signalzuges folgen. Die Impulse von Steuerkreis24 betätigen den Schalter 25 derart, daß das Schlüsselgerät 44 während bestimmter Intervalle in Übereinstimmung mit dem auf der Scheibe 27 enthaltenen Schlüsselmuster und gemäß dem auf der Scheibe 28 enthaltenen Schlüsselmuster während dazwischenliegender Intervalle betätigt wird. Das heißt, Schalter 25 wird im statistischen Wechsel betrieben, um einmal dem Steuerkreis 26 das eine und einmal das andere Schlüsselsignal, das von den Scheiben 27 bzw. 28 abgeleitet wird, zuzuführen. Diese statistischen Intervalle werden den Teimehmerempfängern durch die Schaltsignalzüge angezeigt, die vom Generator 23 erzeugt und als zusätzliche Modulationskomponente des Tonträgers übertragen werden. Infolgedessen wiederholt sich das Schlüsselmuster des Fernsehsignals nicht. Denn obgleich Schlüsselsignale mit sich wiederholenden Kennwerten von den einzelnen Scheiben abgeleitet werden, wird die Anlegung der Schlüsselsignale an den Steuerkreis 26 und somit das Schlüsselmuster des Abonnementsfernsehsignals in einer sich nicht wiederholenden, statistischen Art vom Steuerkreis 24 gesteuert. Da sich das Schlüsselmuster des Abonnementsfernsehsignals nicht wiederholt, ist es für eine nicht ermächtigte Person praktisch unmöglich, das Muster durch Analyse des Abonnementssignals zu, bestimmen.

Der Empfänger nach Fig. 2 besteht aus einem Hochfrequenzverstärker 50 mit gewünschter Stufenzahl, dessen Eingangsklemmen mit einem Antennenkreis 51,52 und dessen Ausgangsklemmen mit einer Mischstufe 53 verbunden sind. Die Mischstufe ist an'einen Zwischenfrequenzverstärker 54 mit einer oder mehreren Stufen angeschlossen, der seinerseits an den Videodemodulator 55 gekoppelt ist. Dieser Demodulator ist über einen Bildverstärker 56 mit dem Eingangselektrodten 57 einer Kathodenstrahl-Bildwiedergabeeinrichtung 58 verbunden. Der Demodulator 55 ist außerdem mit einer Schaltung 59 zur Trennung der Synchronisier^ signale verbunden, die an ein Vertikalablenkgerät 60 und über eine Entschlüsselungseinrichtung 61 an ein Horizontalablenkgerät 62 gekoppelt ist. Die Ausgangsklemmen der Ablenkgeräte 60, 62 sind mit den Vertikalablenikelementen 63 bzw. den Horizontalablenkelementen 64 verbunden, die der Einrichtung 58 zugeordnet sind. Der Bildverstärker 56 ist ferner an einen Tonverstärker und Amplitudenbegrenzer 65 angeschlossen, der seinerseits über einen Tondemodulator 66 und einen Tonfrequenzverstärker 67 an eine Tonwiedergabeeinrichtung 68 geschaltet ist.

Der Empfänger besitzt außerdem zwei magnetische Scheiben 69 und 70, auf denen Schlüsselschablonen aufgezeichnet sind, die den Mustern auf den Scheiben 27 und 28 am Sender entsprechen. Die Scheiben 69 und 70 werden durch einen Antriebsmechanismus 71 in, Umdrehung versetzt, der von einer geeigneten Quelle 72 gespeist wird, die zur Synchronisation an das Vertikalablenkgerät 60 gekoppelt ist. Die Scheiben 69 bzw. 70 haben zugeordnete Abtastvorrichtungen, die an Verstärker 73 bzw. 74 angeschlossen sind. Die Ausgangsklemmen der Verstärker 73 und 74 sind¹ mit einer Schaltvorrichtung 75, z. B. einem Elektronenschalter, verbunden, der an einem Steuerkreis 76 liegt. Weitere Eingangsklemmen des Steuerkreises 76 liegen am Vertikalablenkgerät 60, und die Ausgangsklemmen sind an die Entschlüsselungiseinrichtung 61 angeschlossen. Der Elektronenschalter 75 wird von einem Steuerkreis 77 betätigt, der über eine- Verzögerungsleitung 79 mit dem Vertikalablenkgerät 60 und außerdem mit dem Tondemodulator 66 über ein auf die Schaltsignalfrequenz abgestimmtes Filter 78 verbunden ist.

Beim Empfang einer Abonnementsfernsehsendung eines Senders nach Fig. 1 wird das ausgestrahlte Signal von der Antenne 51, 52 aufgenommen und im Hochfrequenzverstärker 50 verstärkt. Das verstärkte Signal wird nach dem· Überlagerungsprinzip .auf dlie Zwischenfrequenz des Empfängers in der Mischstufe 53 umgesetzt, und das entstehende Zwischenfrequenzsignal wird im Zwischenfrequenzverstärker 54 verstärkt und im Videodemodulator 55 gleichgerichtet. Das Videosignalgemisch im Bildverstärker 56 verstärkt und dann zur Helligkeitssteuerung am die Eingangselektrodten 57 der Wiedergabeeinrichtung 59¹ angelegt.

Die Synchronimpulse des ankommenden Fernsehsignals werden in der Schaltung 59 abgetrennt, welche

die Vertikalsynchronimpulse an das Vertikalablenkgerät 60 und die Horizontalsynchronimpulse über d'ie Entschlüsselungseinrichtung 61 an das Horizontalablenkgerät 62 anlegt. In dieser Weise werden die Ablenkgeräte und infolgedessen! die Zeilen- und Bildabtastungen der Wiedergabeeinrichtung 58 mit den ankommenden Signalen synchronisiert. Die Entschlüsselungseinrichtung 61 wird in einer noch zu beschreibenden Weise betätigt, um die kompensierenden Änderungen in der Phasenlage der Horizontalsynchronimr pulse zu veranlassen, die an das Horizontalablenkgerät 62 angelegt werden, derart, daß die senderseitigen Änderungen in der Phasenlage zwischen dem Bildanteil und den Horizontalsynchronimpulsen des Fernsehsignals kompensiert werden, um eine unverzerrte Bildwiedergabe in der Einrichtung 58 zu ermöglichen.

Gemäß dem Differenzträgerverfahren liefert der Demodulator 55 auch ein zwischenfrequentes Tonsignal, das mittels geeigneter Siebglieder im Ausgangskreis des Bildverstärkers 56 ausgesiebt und an die Einheit 65 angelegt wird, wo es verstärkt und amplitudenbegrenzt wird. Dieses Signal wird dann in der Schaltung 66 gleichgerichtet, im Tonfrequenzverstärker 67 verstärkt und als Tonnachricht in der Einrichtung 68 wiedergegeben. Die vorgenannten Schaltsignalzüge treten gleichfalls als Modulationskomponente des Differenzträgersignals auf und werden, durch das Filter 78 ausgesiebt.

Wie oben dargelegt wurde, ist auf den Scheiben· 69 und 70 die Schlüsselnachricht aufgezeichnet, die mit der Schlüsselnachricht der Scheiben 27 bzw. 28 am Sender identisch ist. Die Empfängerscheiben werden synchron mit den Senderscheiben über einen'Antriebsmechanismus 71 durch die Spannungsquelle 72 angetrieben, wobei der Gleichlauf durch die Vertikalsyn^ chronimpulse bewirkt wird, die vom Vertikalablenkgerät 60 geliefert werden. Der anfängliche Gleichlauf der Scheiben 69, 70 und der Senderscheiben 27, 28 kann mit bekannten Mitteln erzielt werden. Die Abtastvorrichtungen der Scheiben 69 und 70 liefern Entschlüsselungssignale, die identische Kennwerte mit den entsprechenden Schlüsselsignalen am Sender haben, und die Entschlüsselungssignale werden in den Verstärkern 73 und 74 verstärkt und an den, Schalter 75 angelegt. Der Steuerkreis 77 spricht auf die Schaltsignalzüge vom Filter 78 und auf die verzögerten Vertikalsynchronimpulse an, die von der Verzögerungs-Ieitung79 abgeleitet sind, und betätigt den Schalter 75 gleichzeitig mit dem Schalter 25 am Sender. Auf diese Weise ist das an den Steuerkreis 76 vom Schalter 75 angelegte Signal identisch mit dem Signal, das an den Steuerkreis 26 am Sender angelegt wird. Der Steuerkreis 76 spricht auf das Signal vom Schalter 75 und auf die Vertikalsynchronimpulse vom Vertikalablenkgerät 60 derart an, daß die Entschlüsselungseinirichtung 61 gleichzeitig mit dem Schlüsselgerät 44 am Sender betätigt wird. Infolgedessen werden Horizontalsynchronimpulse, die an das Horizontalablenkgerät 62 angelegt werden, um einen, geeigneten Betrag und zu den geeigneten Zeitpunkten durch die Entschlüsselungseinrichtung 61 verzögert, so daß die Zeilenabtastung der Einrichtung 58 derart gesteuert wird, daß die vorher beschriebenen Änderungen des Fernsehsignals kompensiert werden.

Die verschiedenen Einheiten des Empfängers mit Ausnahme der Entschlüsselungseinrichtung 61 und der Steuerkreise 76 und 77 sind an sich in der Technik allgemein bekannt. Aus diesem Grunde wird eine ausführliche Erklärung der in diesen Einheiten enthaltenen Schaltung nicht für erforderlich gehalten.

Der Sender nach Fig. 3 entspricht in vielen Beziehungen dem Sender nach Fig. 1, wobei die entsprechenden Bauteile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet worden sind. Er unterscheidet sich von dem Sender nach Fig. 1 dadurch, daß die Umschaltung zwischen den beiden Schlüsselmustern von einem Schaltsignal gesteuert wird, das auf einer dritten Schlüsselaufzeichffimgsvorrichtung aufgezeichnet ist, so daß kein Erfordernis besteht, die Schlüsselsignalnachricht vom Sender zum Empfänger zu übertragen. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, weist der Sender eine dritte Schlüsselaufzeichnungsvorrichtung in Form einer magnetischen Scheibe 100 mit einem zugeordneten Abtastkopf 101 auf, wobei die dritte Scheibe durch den Antriebsmechanismus 29 zusammen mit Schlüsselscheiben 27, 28 in Umdrehung versetzt wird. Jedoch wird es bevorzugt, daß sich die Scheibe 100 mit einer kleineren Drehzahl als die Scheiben 27 und 28 dreht.

ao Dies kann durch Verwendung eines geeigneten Untersetzungsgetriebes im Antrieb der Scheibe 100 erreicht werden. Der Abtastkopf 101 ist an einen Verstärker 102 angeschlossen, dessen Ausgangsklemmen mit dem Steuerkreis 24 verbunden sind. Ein bestimmtes Schaltsignal wird, auf der Scheibe 100 in Form von beispielsweise einer Reihe von Impulsen mit unregelmäßigen Abständen magnetisch aufgezeichnet. Bei der Abtastung der Scheibe 100 durch den Abtastkopf 101 wird das aufgezeichnete Impulsmuster in ein elektrisches Schalfesignal umgesetzt, das sich mit jeder Scheibenumdrehung wiederholt. Dieses Schaltsignal wird im Verstärker 102 verstärkt und über den Steuerkreis 24 an den Steuerschalter 25 angelegt.

Bei der zuletzt beschriebenen Anordnung ist die Wiederholungsperiode des Schlüsselmusters des ausgesandten Fernsehsignals wenn auch nicht unendlich, so doch extrem lang, so daß eine unzulässige Ausnutzung des Signals sehr erschwert wird. Die extreme Länge der Wiederhohmgsperiode ist dadurch gesichert, daß das an den Steuerkreis 26 angelegte Schlüsselsignal selektiv und gemäß einem weiteren Schlüsselmuster von den Scheiben 27 und 28 abgeleitet wird, wobei die Auswahl der Signale von diesen Scheiben gemäß einem von der Scheibe 100 abgeleiteten Schaltsignal erfolgt.

Der entsprechende Empfänger nach Fig. 4 entspricht in vielen Beziehungen dem Empfänger nach Fig. 2, wobei entsprechende Bauteile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind. Der Empfänger nach Fig. 4 weist eine Scheibe 110 auf, die von dem. Anr triebsniechanismus 71 in Verbindung mit den Scheiben 69 und 70 angetrieben wird, wobei diese Scheiben alle mit Drehzahlen angetrieben, werden, die mit denen der entsprechenden Scheiben am Sender identisch sind. Auf der Scheibe 110 sind Schaltsignalimpul.se aufgezeichnet, die mit den Impulsen identisch sind, die auf der Scheibe 100· am Sender aufgezeichnet sind, und diese Schaltsignialimpulse werden von einem der Scheibe zugeordneten, Abtastkopf 111 abgetastet. Das gewonnene Schaltsignal wird im Verstärker 112 verstärkt und an den Steuerkreis 77 angelegt, über den der Schalter 75 gleichzeitig mit dem Schalter 25 am Sender betätigt wird. Dies ermöglicht, daß der Empfänger das empfangene Signal wirksam entschlüsselt

und die Bildnachricht unverzerrt wiedergibt.

Der Schlüüselsignalgenerator nach Fig. 3 kann auch in der in Fig. 5 dargestellten Art abgeändert werden. In der letztgenannten Ausführung werden das erste und das zweite Schlüsselsignal und das Schaltsignal

gemeinsam auf der magnetischen Scheibe 150 als

Schwingungszüge aufgezeichnet, die verschiedene Frequenzen haben, die individuell den einzelnen· Signalen entsprechen. Frequenzselektive Verstärker und· Gleichrichter 151, 152 und 153 sinid mit einem der Scheibe 150 zugeordneten Abtastkopf 154 verbunden. Die Einheit 151 spricht nur auf die Schwingungszüge vom Abtastkopf an, deren Frequenz dem Schaltsigmal· entspricht, während die Einheiten 152 und 153 auf die Schwingungszüge ansprechen, die dem. ersten bzw. zweiten Schlüsselsignal entsprechen. Die Einheit 151 richtet die Schaltsignalzüge gleich und liefert Impulse an den Steuerkreis 24, die dem Schaltmuster entsprechen, das durch die Schaltsignalaiufzeichnungen auf der Scheibe 150 hergestellt ist. Die Einheiten 152 und 153 richten den ersten und zweiten Schlüsselsignalz'Ug gleich und liefern. Impulse an. den Elektronenschalter 25, die dem ersten und zweiten Schlüsselmuster entsprechen, die durch, die Schlüsselsiginalzüge auf der Scheibe 150 hergestellt sind. Wie bei den anderen Anordnungen betätigt dfer Steuerkreis 24 den Schalter 25, der entsprechend die Impulse von der Einheit 152 oder von der Einheit 153 gemäß dem Schaltmuster auswählt. Selbstverständlich kann die Ausführungsform nach Fig. 5 in der Anlage nach Fig. 1 enthalten sein, wobei dann der Steuerkreis 24 durch das Schaltsignal betätigt wird, das nun vom Generator 23 und nicht von der Einheit 151 abgeleitet wird.

Fig. 6 zeigt noch eine weitere Ausführungsform des SchlüS'Selsignalgenerators, der darstellungsgemäß direkt in der Anlage nach Fig. 1 enthalten, sein kann, obgleich eine solche Anordnung auch in der Anlage nach Fig. 3 benutzt werden kann. In der Ausführungsform nach Fig. 6 werden die ersten und zweiten Schlüsselsignale als Schwingungszüge verschiedener Frequenz auf der Scheibe 150 aufgezeichnet und vom Abtastkopf 154 durch, frequenzselektive Verstärker 160 und 161 ausgewählt, wobei die Schwingungszüge in den zugehörigen Gleichrichtern wie bei der letzten Ausführungsform gleichgerichtet werden. Die Verstärker 160 und 161 sind in allgemein bekannter Weise derart aufgebaut, daß sie diurch angelegte Sohaltimpulse aufgetastet werden, können. Die Verstärker werden direkt vom Steuerkreis 24 gesteuert, so daß ein besonderer Elektronenschalter nicht erforderlich ist. Die vom Steuerkreis 24 erzeugten Impulse machen während ihres Auftretens einen der Verstärker leitend und den anderen nichtleitend, während die Leitfähigkeit, der Verstärker während der Intervalle zwischen diesen Impulsen umgekehrt ist. In dieser Weise wird das Schlüsselsignal entweder von, der Einheit 160 oder von der Einheit 161 an den Steuerkreis 26 angelegt, wie es durch das Schaltmuster festgelegt ist, das durch das an den Steuerkreis 24 angelegte Schaltsignal charakterisiert ist.

Obgleich die veranschaulichten Anlagen eine Verschlüsselung durch Änderung der Phasenlage des Fernsehsignal bewirken, ist die Erfindung nicht auf irgendeine besondere Verschlüsselungstechnik begrenzt. Die Erfindung ist auf die Schaffung eines Gerätes zur Entwicklung von Ver- bzw. Entschl.üsseluingssignalen am Abonnementssender und in den verschiedenen Empfängern gerichtet, die eine Wiederbolungsperiode haben, die entweder unendlich oder wenigstens extrem lang ist. Diese Signale bestimmen das Schaltmuster, nach dem die gewählte Verscblüsselungstechnik wirksam wird,

Die Erfindung schafft infolgedessen eine verbesserte Abonnementsanlage, bei der das Schlüsselmuster von Speichereinrichtungen abgeleitet wird, die im Sender und in jedem Teilnehmerempfänger enthalten, sind. Wie hier beschrieben wurde, ist die Konstruktion der Anlage so gewählt, daß keine einzige Einrichtung ununterbrochen benutzt wird, sondern daß jede bevorzugt in beliebigen Intervallen ausgewählt wird. Dies ermöglicht, daß die Periode des Schlüsselmusters extrem lang ist oder, wie im Falle der Ausführungsform nach Fig. 1, ©in sich überhaupt nicht wiederholendes Schlüsselmuster benutzbar ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Schlüsselsignalgenerator für Abonnementsfernsehanlagen mit Ver- oder Entschlüsselungseinrichtung, gekennzeichnet durch zwei getrennte Signalquellen (27, 28; 69, 70; 150), die je für sich ein Schlüsselsignal mit voneinander unabhängigen charakteristischen Schlüsselmustern liefern, und eine an diese beiden Signalquellen angeschlossene Schaltvorrichtung (25, 75), die durch ein Schartsignal mit charakteristischem Schaltmuster in Intervallen betätigt wird, die lang gegenüber den Schlüsselmusterintervallen sind, und die die beiden Schlüsselsignale abwechselnd dem Schlüsselgerät (44, 61) der Anlage zur Ver- bzw. Entschlüsselung zuführt.

2. Generator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Steuerkreis (24, 77), der an eine Vorrichtung (23, 78; 100, 110; 150) gekoppelt ist, die das Schaltsignal erzeugt bzw. auf das Schaltsignal derart anspricht, daß die Schaltvorrichtung (25, 75) betätigt wird, und die Schlüsselsignale selektiv an das Schlüsselgerät (44, 61) anlegt.

3. Generator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (25, 75) an eine Anzahl Schlüsselspeichervorrichtungen (27, 28; 69, 70) gekoppelt ist, von denen jede ein Schlüsselsignal liefert, das ein unterschiedliches, sich wiederholendes Schlüsselmuster aufweist, und daß der Schaltsignalgenerator (100, 110; 150) ein Schaltsignal mit einem sich wiederholenden Schaltmuster liefert.

4. Generator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltmuster des Schaltsignals statistischer Natur ist (Generator 23).

5. Generator nach Anspruch 1, gekennzeichnet diurch zwei Schlüsselspeichergeräte (27, 28; 69, 70), in denen je eine Schlüsselschablone gespeichert ist, je eine Abtastvorrichtung (31, 32), die mit dem betreffenden· Gerät zusammenarbeitet und das Schlüsselsignal liefert, das in der Schlüsselschaiblone enthalten ist, eine Antriebsanlage (29; 71) zum Betrieb der Abtastvorrichtung, einen Steuerkreis (24; 77) für die Umschaltung der Schlüsselsignale, ohne den Betrieb der Abtastvorrichtung zu unterbrechen, und eine Vorridhtung (49; 78), über die der Steuerkreis in bestimmten Zeitintervallen betätigt wird.

6. Abonnementsfernsehsender mit einer Verschlüsselungseinrichtung, die einen Generator nach den Ansprüchen 1 bis 5 enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (25) die beiden Schlüsselsignale abwechselnd zu dem Schiüsselgerät (44) leitet, welches das Fernsehsignal entsprechend verschlüsselt.

7. Sender nach dien Ansprüchen 2 und 6, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (20), die an den Schaltsignalgenerator (23) gekoppelt ist und das Schaltsignal an die Teilnehmerempfänger überträgt.

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8. Sender nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (15) zur gleichzeitigen Ausstrahlung des verschlüsselten Fernsehsignal und des Schal te ignals an die Teilnehmerempfänger.

9. Abonnementsfernsehempfänger zur Verwertungeines verschlüsselten Fersehsignals mit Hilfe einer Entschlüsselungseinrichtung, die einen Generator nach den Ansprüchen 1 bis 5 enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (75) die beiden Schlüsselsignale abwechselnd zu der Entschlüsselungseinri.chtung (61) leitet, welche das Fernsehsignal entsc'hlüsselt.

10. Empfänger nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (78) zum Aussieben des Schaltsignals, das zusammen, mit dem Fernsehsignal empfangen- wird, die an den Steuer-

kreis (77) gekoppelt ist, der auf das Schaltsignal so anspricht, daß er die Schaltvorrichtung (75) betätigt und damit die selektive Anlegung der Entschlüsselungssignale an die Entschlüsselungseinrichtung (61) bestimmt.

11. Empfänger nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Schartsignalmuster statistischer Natur ist und durch das Schaltsignal angezeigt wird, das zusammen mit dem Fernsehsignal aufgenommen wird, und daß die Schlüsselsignalquellen Entschlüsselungesignale mi.t sich wiederholenden Sc'hlüsselmustern liefern.

12. Empfänger nach den Ansprüchen 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (78) auf ein. empfangenes drahtloses Signal so anspricht, daß der Steuerkreis (77) in bestimmten Zeitintervallen betätigt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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