DE2402460A1 - Abonnements-fernsehsystem - Google Patents

Description

18. Januar 1974 P 7567

Oak Industries Inc.
Crystal Lake, Illinois, U.S.A.

Abonnements-Fernsehsystem

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abonnements-Fernsehsystem. Bei solchen Systemen ist dafür Sorge zu tragen, daß kein ungenehmigter Empfang der Fernsehsignale stattfinden kann. In der Vergangenheit wurden Verschlüsselungsverfahren in Erwägung gezogen, bei denen die Information zerhackt und ver- ^ würfelt wurde mit Hilfe von Schaltsignalen zwischen benachbarten und zwischen von einander getrennten Kanälen. Der Nachteil einer solchen Betriebsweise ist jedoch, daß mehr als ein Kanal unter der beschränkten Anzahl der zur Verfügung stehenden Fernsehkanäle benötigt wird, um ein einzelnes Abonnements-

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programm zu übertragen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abonnements-Fernsehsystem anzugeben, das bei gleicher Sicherheit gegen ungenehmigten Empfang mit gegenüber bekannten derartigen Systemen verringerter tjbertragungsbandbreite auskommt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß bei der Übertragung innerhalb des Fernsehübertragungskanals die Trägerfrequenzen von Video- und Audiosignal fortlaufend gegeneinander vertauscht werden, und daß gleichzeitig mit der Trägervertauschung ein Schaltsignal mitübertragen wird. Die Trägerfrequenzvertauschung kann dabei periodisch, insbesondere jeweils nach mehreren Vertikalbildsynchronimpulsen, aber auch nach einer Zufallsfolge vorgenommen werden. Zweckmäßigerweise wird das Schaltsignal mit einer Frequenz übertragen, die noch innerhalb der Bandbreite des jeweiligen Fernsehkanals liegt. Besonders geeignet ist eine Frequenz, die 1 MHz von der normalen Videoträgerfrequenz entfernt, insbesondere darunter, liegt.

Von der Erfindung wird demnach ein Abonnements-Fernsehsystem angegeben, das einfach aufgebaut ist, zuverlässig arbeitet und eine gesteuerte Vertauschung von Audio- und Videoträgern innerhalb des gleichen Übertragungskanals vornimmt. Damit werden benachbarte Übertragungskanäle von der Übertragung

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im hier betrachteten Übertragungskanal nicht beeinflußt oder gestört. Auf diese ¥eise können in einem Kabelfernsehsystem ein oder mehrere Abonnementskanäle zusammen mit nicht im Abonnement geführten Kanälen übertragen werden, ohne daß es irgendwelche Interferenzen in einem der Kanäle gibt. Zusätzlich wird damit am Empfangsort die Möglichkeit eröffnet, durch einfache Abänderungen des normalen Kabelfsrnsehconverters, entweder durch einen Eingriff in diesem oder mit Hilfe eines kleinen externen Zusatzgerätes, den Abonnemeniiskanal zu empfangen.

Die Erfindung sei nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert,

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm des Senderteiles eines Abonnements-Fernsehsystems nach der Erfindung, während Fig. 2 ein Blockdiagramm der entsprechenden Empfangsseite darstellt. Fig, 3 zeigt ein Blockdiagramm einer abgewandelten Ausführungsart der Sendestation,

Fig, 1 zeigt die Einzelheiten der Einrichtung in der Fernsehsendestation, Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel beschrieben, das den Kanal 6 als Abonnementskanal benutzt, es soll jedoch hervorgehoben werden, daß die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern daß jeder übliche Kanal als Abonnementskanal benutzt werden kann.

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Eine Videosignalquelle 10 ist mit einem Synchronimpulsabtrenner 12 verbunden. Am Ausgang des Synchronimpulsabtrenners 12 stehen die Vertikalsynchronimpulse von der Videosignalquelle 10 an,' die dem Zufallsteiler-Ringzähler 14 zugeführt werden. Die Ausgabe des Ringzählers 14 besteht aus einer Folge von Synchronimpulsen, die einen zeitlichen Abstand irgendwo zwischen 1/8 Sekunde und 2 Sekunden haben. Wie der Name schon sagt, erfolgt die AusgraLe auf einer Zufallsbasis, um es einem nichtautorisierten Benutzer unmöglich zu machen, das Umschalten von Audio- und Videosignalträger zu dekodieren.

Eine Tonquelle 16 ist mit einem Audiomodulator 18 verbunden. In gleicher Weise ist die Videosignalquelle 10 mit einem Videomodulator 20 verbunden. Die Ausgänge beider Modulatoren werden einem Addierglied 22 zugeführt, das das zusammengesetzte Signal auf das Kabel ausgibt. Weiterhin sind ein Videoträgeroszillator 24 und ein Audioträgeroszillator 26 vorgesehen. Wie bereits ausgeführt, wird angenommen, daß der Kanal 6 auf Abonnementsbasis betrieben wird. Der Videoträgeroszillator 2k schwingt dann auf einer Frequenz von 83,25 MHz und der Audioträgeroszillator 26 auf einer Frequenz von 87,75 MHz. Alle Angaben sind hier auf die amerikanische Norm bezogen, es ist jedoch offenkundig, daß die Erfindung auch bei allen anderen gebräuchlichen Fernsehnormen entsprechend Anwendung finden kann. Beide Oszillatoren 24 und 26 sind mit einem Trägerfrequenzumschal-

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ter 28, ebenso wie der Ausgang des Zählers 14, verbunden.

Eine Torschaltung 30 für die Trägerfrequenz ist mit einem Schaltoszillator 32 verbunden, der mit einer Frequenz von 82,25 MHz, d.h. 1 MHz unterhalb der Videoträgerfrequenz, schwingt. Die Ausgabe des Oszillators 32, d.s. torgesteuerte Trägerfrequenzimpulse mit 82,25 MHz, wird ebenfalls dem Addierglied 22 zur Übertragung auf das Kabel zugeführt.

In Betrieb werden der Audio- und der Videoträgeroszillator vom Trägerfrequenzumschalter 28 nach einer Zufallsfolge zwischen den Audio- und Videomodulatoren umgeschaltet, Während eines ersten Intervalls wird das Videosignal auf den normalen Videoträger moduliert, und das Audiosignal entsprechend auf den normalen Audioträger. Nach eineia Ums chal timpuls vom Zähler 14 werden die Präger vertauscht und nach jedem weiteren Impuls vom Zähler 14 werden die Träger wiederum vertauscht. Jedesmal erfolgt eine Umschaltung zwischen den Audio- und Videoträgern, die Torschaltung 30 empfängt die gleichen Schaltimpulse wie der Trägerfrequenzumschalter 28. Auf diese Weise werden die Schaltsignale vom Oszillator 32 gleichzeitig mit der Umschaltung der Audio- und Videoträger übertragen, damit sie an den Empfangsstationen für die Dekodierung· der Bild- und Toninformation verwendet werden können.

Fig. 2 zeigt die Einrichtung, die am Empfangsort notwendig ist,

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Ein üblicher Kabelfernsehconverter kann hierzu abgewandelt werden, es kann aber auch ein kleines Zusatzgerät verwendet werden. Der Converter kann ein Doppelgegentaktmischer 36 sein, der sowohl ein Eingangssignal vom Kabel, als auch ein Signal vom Oszillator 38 erhält, der ein dualer Oszillator der Art sein kann, wie in Kabelfernsehconvertern verwendet , die von der Firma Oak Industries Inc. hergestellt werden. Der Ausgang des Mischers 36 ist mit einem ZF-\«rstärker 4O verbunden, dessen Ausgang mit einem zweiten Mischer 42 verbunden ist. Das Signal vom Mischer 42 wird dem Fernsehempfänger am Empfangsort zugeführt.

Die Zusatzeinrichtung, die notwendig ist, um die verschachtelten Audi- und Videosignale zu dekodieren, enthält einen Trägerfrequenzverstärker 44, der mit dem Kabeleingang verbunden ist und auf 82,25 MHz, die Frequenz des Schaltsignals, abgestimmt ist. Ein Gleichrichter 46 und ein Gleichspannungsverstärker 48 sind hintereinander an den Trägerfrequenzverstärker 44 angeschaltet, sodaß die Ausgangsgröße des GleichspannungsVerstärkers 48 eine sich ändernde Gleichspannung ist, die einem elektronischen Schalter 50 zugeführt wird. Mit dem Schalter 50 sind zwei Oszillatoren 52 und $k verbunden, von denen der Oszillator 52 auf der Frequenz 121,25 MHz und der Oszillator 54 auf der Frequenz 536,25 MHz schwingt. Der Oszillator 54 invertiert die Video- und Audioträger, weil seine Frequenz oberhalb der Zwischenfrequenz liegt, hingegen invertiert der Oszillator 52

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Video- und Audioträger nicht, weil seine Frequenz unterhalb der Zwischenfrequenz liegt.

Während des Betriebes arbeitet der Trägerfrequenzschalter 50 entsprechend dem Auftreten der Audio-/Videoträgerumschaltung bei der Sendestation, sodaß der Mischer 42 die richtige Oszillatorfrequenz erhält, um die Audio- und Videosignale zu dekodieren. Jedesmal wenn die Audio- und Videoträger umgeschaltet werden, erfolgt eine quasi gleichzeitige Umschaltung an jedem Empfangsort, sodaß der geeignete Oszillator mit dem Mischer 42 verbunden wird, um die Signale aus dem ZF-Verstärker auf eine Frequenz umzustellen, die zur weiteren Verwendung in einem Fernsehempfänger geeignet ist,

Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Form einer Einrichtung am Sendeort, Die Videoquelle, der Synchronimpulsabtrenner, der Zufallsteiler-Ringzähler und die Tonquelle sind mit den gleichen Bezugszeichen wie bei Fig, 1 versehen. Die Videosignalquelle und die Audiosignalquelle sind beide mit einem normalen Modulator und einem invertierten Modulator 58 verbunden. Beim normalen Modulator weist der Audioträger eine Frequenz von 87,25 MHz und der Videoträger eine Frequenz von 83,25 MHz auf, während beim invertierten Modulator der Videoträger eine Frequenz von 87,25 MHz und der Auditräger eine Frequenz von 83,25 MHz hat. Die Ausgänge des normalen und des invertierten Modulators sind mit einem Trägerfrequenzschalter 6O verbunden. Der Trägerfre-

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quenzschalter und die Schaltoszillatoren 30 und 32 sind in der gleichen ¥eise wie Fig« 1 mit dem Addierglied 22 verbunden. Der Zufallsteiler-Ringzähler 14 ist direkt mit dem Trägerfrequenzschalter 60 verbunden.

Beim Betrieb wählt der Trägerfrequenzschalter abwechselnd den Ausgang einer der beiden Modulatoren entsprechend der Schaltimpulse, die er vom Ringzähler 14 empfängt, aus. Die Ausgabe der Sendestation nach Pig. 3 ist die gleiche wie bei derjenigen nach Fig. 1. Es liegt hier lediglich ein kleiner Unterschied in der Anordnung der verschiedenen Baugruppen vor.

In der vorliegenden Beschreibung wurde lediglich ein bevorzugtes Äusführungsbeispiel für die Erfindung dargestellt, dies kann jedoch ergänzt und abgewandelt werden, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.

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Claims (6)

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1. Abonnements-Fernsehsystem dadurch gekennzeichnet, daß bei der Übertragung innerhalb des Fernsehübertragungskanals die Trägerfrequenzen von Video- und Audiosignal fortlaufend gegeneinander vertauscht werden, und daß gleichzeitig mit der Trägervertauschung ein Schaltsignal mitübertragen wird.

2. Fernsehsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfrequenzvertauschung periodisch erfolgt.

3. Fernsehsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfrequenzvertauschung jeweils nach mehreren Vertikal-Bildsynchronimpulsen erfolgt.

4-, Fernsehsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfrequenzvertauschung nach einer Zufallsfolge erfolgt.

5. Fernsehsystem nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis

4. dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltsignal mit einer Frequenz übertragen wird, die 1 MHz von der normalen Videoträgerfrequenz entfernt, insbesondere darunter, liegt.

6. Abonnements-Fernsehsystem nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einer Zentralstation, mehreren Empfängern und Übertragungsstrecken zwischen ersterer und letzteren dadurch gekennzeichnet, daß in der Zentralstation (Fig. 1) eine Anlage zur Aussendung von Video- und Audiosignalen (20,18) in einem bestimmten Fernsehkanal, eine Umschalteinrichtung (28) zur Vertauschung der Audio- und Videoträgerfrequenzen (24,26) innerhalb des Kanals und eine Einrichtung (30,32) zum Aussenden eines Schaltsignals

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gleichzeitig mit der. Vertauschung der Trägerfrequenzen vorgesehen sind, und daß in jedem Empfänger (Fig. 2) eine Einrichtung (36,40) zum Empfang der Audio- und .Videosignale, eine Einrichtung (44,46,48) zum Empfang der Schaltsignale und eine auf das Schaltsignal ansprechende Einrichtung (50) zum Dekodieren der Vertauschung von Audio- und Videosignalen vorgesehen sind.

7· Fernsehsystem nach Anspruch 6, dadurch .gekennzeichnet, daß die Dekodiereinrichtung in den Empfängern einen Mischer (42) und zwei diesem zugeordnete Oszillatoren (52, 54) umfaßt, und daß das Schaltsignal jeweils denjenigen Oszillator bestimmt, dessen Schwingung dem Mischer zuzuführen ist.

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