KR100543583B1 - 비디오 스크램블러 및 디스크램블러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 TV방송 시스템에서 도청을 방지하는데 사용될 수 있는 영상신호등의 스크램블 장치 및 디스크램블 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 스크램블 장치는 소정의 비디오 신호 및 오디오 신호를 입력받는 비디오 입력부, 상기 비디오 신호에 소정의 주파수를 갖는 제1캐리어 신호를 합성시켜 비디오 캐리어 신호를 발생시키고 상기 오디오 신호에 소정의 주파수를 갖는 제2캐리어 신호를 합성시켜 오디오 캐리어 신호를 발생시킨 후, 상기 비디오 캐리어 신호와 상기 오디오 캐리어 신호를 합성시켜 생성된 중간주파신호를 출력하는 중간주파 발생부 및 상기 중간주파신호를 제공받아 미리 설정된 주파수를 갖는 무변조 반송파인 스크램블 신호를 합성시켜 상기 비디오 신호 또는 오디오 신호를 스크램블하는 스크램블 수행부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 비디오 신호와 근접한 위치(228KHz)에 무변조 반송파을 삽입함으로써 스크램블을 시킬 수 있으며 SAW 노치필터를 이용한 디스크램블 장치를 이용하여 위 무변조 반송파를 제거하게 됨으로써, 간단히 스크램블과 디스크램블을 실시할 수 있는 효과가 있다.

Description

비디오 스크램블러 및 디스크램블러 {SCRAMBLER AND DESCRAMBLER FOR VIDEO SIGNAL}

도 1은 종래의 TV신호용 엔코더(ENCODER)이다.

도 2는 본 발명에 따른 스크램블 장치의 구성의 바람직한 실시예이다.

도 3은 본 발명에 따른 스크램블 장치를 구현한 바람직한 실시예이다.

도 4는 TV 채널신호의 대역을 도시하고 있다.

도 5는 본 발명에 따른 스크램블 장치를 통과한 TV 채널신호의 대역을 도시하고 있다.

도 6은 본 발명에 따른 디스크램블 장치의 구성의 바람직한 실시예이다.

도 7은 본 발명에 따른 디스크램블 장치를 구현한 바람직한 실시예이다.

도 8은 본 발명에 따른 디스크램블 장치의 주파수특성을 보이고 있다.

본 발명은 TV방송 시스템에서 도청을 방지하는데 사용될 수 있는 영상신호등의 스크램블 장치 및 디스크램블 장치에 관한 것이다.

종래의 스크램블 방식인 동기신호나 진폭 또는 주파수축을 변형시키는 방식 은 스크램블의 비밀성이 약하기 때문에 쉽게 해독되어 도청되는 단점이 있고, 시간축 처리방식과 암호화 방식은 회로 구성이 복잡하고 부피가 커서 고가의 설치 및 운용비용이 요구되는 문제점이 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 스크램블 되는 영상신호에 근접하게 무변조 반송파를 삽입하여 스크램블시키는 장치 및 위 무변조 반송파를 제거함으로써 디스크램블 시키는 장치를 제공하는데 있다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 스크램블 장치는 소정의 비디오 신호 및 오디오 신호를 입력받는 비디오 입력부, 상기 비디오 신호에 소정의 주파수를 갖는 제1캐리어 신호를 합성시켜 비디오 캐리어 신호를 발생시키고 상기 오디오 신호에 소정의 주파수를 갖는 제2캐리어 신호를 합성시켜 오디오 캐리어 신호를 발생시킨 후, 상기 비디오 캐리어 신호와 상기 오디오 캐리어 신호를 합성시켜 생성된 중간주파신호를 출력하는 중간주파 발생부 및 상기 중간주파신호를 제공받아 미리 설정된 주파수를 갖는 무변조 반송파인 스크램블 신호를 합성시켜 상기 비디오 신호 또는 오디오 신호를 스크램블하는 스크램블 수행부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 스크램블 장치의 상기 중간주파 발생부는 소정의 주파수를 갖는 제1 캐리어신호를 발진시켜 출력하는 제1 발진부, 상기 비디오 신호와 상기 제1 캐리어 신호를 입력받아 이를 합성시킨 비디오 캐리어 신호를 출력하는 제1믹서, 상 기 비디오 캐리어 신호와 소정의 주파수 차이를 갖는 제2 캐리어 신호를 발진시켜 출력하는 제2 발진부, 상기 오디오 신호와 상기 제2 캐리어 신호를 입력받고 이를 합성시킨 오디오 캐리어 신호를 출력하는 제2믹서 및 상기 제1 믹서로부터 입력받은 비디오 캐리어 신호와 상기 제2 믹서로부터 입력받은 오디오 캐리어 신호를 합성시켜 중간주파신호를 발생시켜 출력시키는 제3믹서를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 스크램블 장치의 상기 스크램블 수행부는 상기 비디오 캐리어 신호 또는 상기 오디오 신호와 미리 설정된 소정의 주파수 차이가 나는 주파수를 갖는 무변조 반송파인 스크램블신호를 발진시키는 제3 발진부 및 상기 제3 믹서로부터 제공받은 중간주파신호와 상기 제3 발진부로부터 입력받은 스크램블신호를 합성시켜 출력하는 제4 믹서를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 스크램블 장치의 상기 스크램블 신호는 상기 비디오 캐리어 신호 또는 오디오 캐리어 신호의 주파수와 228KHz의 차이가 나는 주파수를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 디스크램블 장치는 소정의 비디오 또는 오디오 신호를 포함된 캐리어 신호와 소정의 주파수 차이가 나는 스크램블신호가 합성된 신호를 입력받는 입력부 및 상기 입력부로부터 제공받은 신호로부터 상기 스크램블 신호를 제거하여 출력하는 디스크램블부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 디스크램블 장치의 소정의 비디오 또는 오디오 신호를 포함된 캐 리어 신호와 소정의 주파수 차상기 디스크램블부로부터 제공받은 신호로부터 상기 비디오 신호 또는 오디오 신호를 추출하여 출력하는 신호추출부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 디스크램블 장치의 상기 디스크램블부는 SAW 필터를 적용한 노치필터(NOTCH FILTER)인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 디스크램블 장치의 상기 디스크램블부는 상기 입력부로부터 신호가 제공되는 입력단과 접속되어 있는 컨덴서, 상기 컨덴서와 직렬로 접속되어 있는 SAW 노치필터, 상기 컨덴서와 직렬로 접속되어 있으며 상기 SAW 노치필터와는 병렬로 접속되어 있는 제1 코일, 상기 SAW 노치필터 및 접지와 직접 접속되어 있는 제2 코일을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 디스크램블 장치의 상기 디스크램블부는 상기 디스크램블된 신호를 출력하는 출력단과 접속되어 있는 제2 컨덴서, 상기 제2 컨덴서 및 상기 SAW 노치필터간에 직렬로 접속되어 있는 제2 SAW 노치필터, 상기 제2 컨덴서와 직렬로 접속되어 있으며 상기 제2 SAW 노치필터와는 병렬로 접속되어 있는 제3 코일, 상기 제2 SAW 노치필터 및 접지와 직접 접속되어 있는 제4 코일, 상기 SAW 노치필터와 상기 제2 SAW 노치필터간을 접속시키는 접속단과 접지간에 직렬로 접속되어 있는 제5 코일을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 종래의 TV신호용 엔코더(ENCODER)이다.

도 1은 베이스 밴드(base band)의 영상신호와 음성신호를 케이블 TV신호의 주파수 대역으로 변조하여 전송로에 송출하기 위한 일종의 변조기이다. 도 1을 상세히 설명하면 75Ω 베이스 밴드 비디오 신호는 VCO1의 발진 신호에 의하여 믹서1을 통과하면 45.75MHz의 비디오 캐리어 신호가 발생되고, 300Ω 베이스 밴드 오디오 신호는 VCO2의 발진 신호에 의하여 믹서2를 통과하면 41.25MHz 오디오 캐리어 신호가 발생된다. 그 후 비디오 캐리어 신호(45.75MHz)와 오디오 캐리어 신호(41.25MHz)를 통합시켜 중간주파수(IF) 신호를 발생시킨다.

그 후 중간주파수 신호를 BPF1으로 필터링하여 1차 증폭한 다음 IF SAW(Surface Acoustic Wave) 필터로 대역 외 잡음(NOISE)과 고조파를 제거한 다음 다시 2차 증폭하여 PLL(Phase Lock Loop) SYNTHESIZE 발진(B)에서 발진된 신호와 합성시킨 후 3차 증폭한 후에 BPF(Band Pass Filter)로 필터링하여 DC(Director Coupler)3로 모니터링하고 출력시킨다. 도 1에서 VIDEO DEPTH CONT는 비디오 변조폭 조정기를 의미하며, MIXER 1,2,3은 입력받은 두 신호를 합성시키는 기능을 수행하며, PRE AMP는 전치증폭기를 의미하고, VCO는 VOTAGE CONTROL OSCILLATOR를 의미한다.

도 2는 본 발명에 따른 스크램블 장치의 바람직한 실시예의 블록구성도이다.

입력부(201)은 TV 신호에 필요한 비디오 신호와 오디오 신호를 입력받는 기능을 수행한다.

중간주파 발생부(202)는 고주파인 제1 캐리어 신호를 발생시켜 위 비디오 신호와 합성하여 비디오 캐리어 신호를 발생시키고, 고주파인 제2 캐리어 신호를 발생시켜 위 오디오 신호와 합성하여 오디오 캐리어 신호를 발생시킨 후에 위 비디오 캐리어 신호와 오디오 캐리어 신호를 합성시켜 중간주파 신호를 발생시키는기능을 수행한다.

스크램블부(203)는 소정의 무변조 캐리어 신호를 발생시켜 위 중간주파 신호와 합성시켜 스크램블을 수행하는 기능을 수행한다.

도 3은 본 발명에 따른 스크램블 장치를 구현한 바람직한 실시예이다. 도 3은 PLL SYNTHESIZE 발진(A)에서 45.978MHz의 무변조 반송파 캐리어 신호를 발생시켜 DC2(방향성 결합기)에서 중간주파수 신호와 합성되는 것을 보이고 있다. 이로써 비디오 신호는 스크램블 된다. 앞서 설명한 부분외에는 도 1의 설명부분과 같으므로 상세한 설명은 생략한다.

도 4는 TV 채널신호의 대역을 도시하고 있으며, 도 5는 본 발명에 따른 스크램블 장치를 통과한 TV 채널신호의 대역을 도시하고 있다.

도 4 및 도 5를 비교하여 보면, 도 4의 스크램블이 안된 NTSC 방식의 6MHz 대역폭을 갖는 TV 신호에 무변조 반송파 캐리언 신호가 더 포함된 것이 도 5이다. 도 5와 같이 무변조 반송파가 더 포함되므로써 위 TV 신호는 스크램블 된다.

도 6은 본 발명에 따른 디스크램블 장치의 구성의 바람직한 실시예이다.

입력부(601)는 도 5에서 보이고 있는 스크램블된 TV 신호를 입력받는 기능을 수행한다.

디스크램블부(602)는 도 5의 신호에서 위 도 4의 신호에 추가로 포함된 무변조 반송파신호를 제거함으로써 디스크램블을 수행하는 기능을 수행한다.

신호추출부(603)는 위 디스크램블된 도 4의 신호와 같은 신호에서 필요한 비 디오 신호 또는 오디오 신호를 추출하는 기능을 수행한다. 여기서 신호추출부(603)는 본 발명에서 반드시 필요한 필수구성요소는 아니다.

도 7은 본 발명에 따른 디스크램블 장치를 구현한 바람직한 실시예이다. 도 5와 같이 본 발명에 따라 스크램블된 신호는 6MHz 대역폭을 갖는 TV신호의 비디오 캐리어 신호의 아래 대역의 무변조 반송파 캐리어신호는 위 비디오 신호의 동기를 무너뜨려 이 상태로는 TV에서 화면을 볼 수없게 된다. 그러나 도 7의 디스크램블 장치를 통과한 신호는 도 4와 같이 위 무변조 반송파만을 제거함으로써 위 비디오 신호의 동기는 무너지지 않게 되고 TV에서 화면을 정상적으로 볼 수 있게 된다. 도 7에서 SAW는 Saw Notch Filter를 의미하며 L은 Air Coil을 의미하고, CH1은 쵸크 Coil을 의미하며 C는 Chip Capacitor를 의미한다.

도 8은 본 발명에 따른 디스크램블 장치의 주파수특성을 보이고 있다.

본 발명에서 사용하는 SAW NOTCH FILTER에 대하여 설명하면 다음과 같다. 즉 본 발명에서 사용하는 SAW NOTCH FILTER는 매우 높은 "Q"값을 갖고 있으며, 따라서 기존의 LC 필터 기술에 비하여 매우 예리한 NOTCH 특성을 가져 원하는 주파수 이외는 영향을 주지 않으면서 특정한 주파수를 갖는 신호를 제거할 수 있다. 이처럼 SAW NOTCH 필터는 기존의 CATV에서 스크램블용으로 사용하던 LC형과는 기술적 측면에서 근본적으로 차이가 있는 것으로 발진판 위에다 알루미늄을 진공 증착한 디바이스를 사용한다. 이러한 SAW NOTCH 필터는 발진파장에 의해서 특정한 공진 주파수를 형성하게 되며, 이 특정 주파수가 스크램블용 신호 주파수로 사용된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 살펴보았다. 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상과 일치되는한 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

본 발명에 따르면 비디오 신호와 근접한 위치(228KHz)에 무변조 반송파을 삽입함으로써 스크램블을 시킬 수 있으며 SAW 노치필터를 이용한 디스크램블 장치를 이용하여 위 무변조 반송파을 제거하게 됨으로써, 간단히 스크램블과 디스크램블을 실시할 수 있는 효과가 있다. 즉 본 발명에 따른 스크램블 및 디스크램블 장치는 그 구조가 간단하여 비용이 저렴하며, 스크램블되는 신호인 비디오 신호와 무변조 반송파간의 주파수 차이가 극히 작음으로 인해서 스크램블 효과 역시 탁월한 장점이 있다.

한편, 본 발명에서는 비디오 신호 외에 오디오 신호에도 또 하나의 무변조 반송파를 이용하여 스크램블을 할 수 있으며, 필요한 경우에는 몇 개의 신호라도 동시에 같은 방법으로 스크램블을 할 수 있는 장점도 있다.

Claims (9)

1. 소정의 비디오 신호 및 오디오 신호를 입력받는 비디오 입력부;

   상기 비디오 신호에 소정의 주파수를 갖는 제1캐리어 신호를 합성시켜 비디오 캐리어 신호를 발생시키고 상기 오디오 신호에 소정의 주파수를 갖는 제2캐리어 신호를 합성시켜 오디오 캐리어 신호를 발생시킨 후, 상기 비디오 캐리어 신호와 상기 오디오 캐리어 신호를 합성시켜 생성된 중간주파신호를 출력하는 중간주파 발생부; 및

   상기 비디오 캐리어 신호 또는 오디오 캐리어 신호의 주파수와 228KHz의 차이가 나는 주파수를 갖는 무변조 반송파인 스크램블신호를 발진시키는 제3 발진부와 상기 중간주파 발생부로부터 제공받은 중간주파신호와 상기 제3 발진부로부터 입력받은 스크램블신호를 합성시켜 출력하는 제4 믹서를 포함하는 스크램블 수행부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스크램블 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 중간주파 발생부는

   소정의 주파수를 갖는 제1 캐리어신호를 발진시켜 출력하는 제1 발진부;

   상기 비디오 신호와 상기 제1 캐리어 신호를 입력받아 이를 합성시킨 비디오 캐리어 신호를 출력하는 제1믹서;

   상기 비디오 캐리어 신호와 소정의 주파수 차이를 갖는 제2 캐리어 신호를 발진시켜 출력하는 제2 발진부;

   상기 오디오 신호와 상기 제2 캐리어 신호를 입력받고 이를 합성시킨 오디오 캐리어 신호를 출력하는 제2믹서; 및

   상기 제1 믹서로부터 입력받은 비디오 캐리어 신호와 상기 제2 믹서로부터 입력받은 오디오 캐리어 신호를 합성시켜 중간주파신호를 발생시켜 출력시키는 제3믹서를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크램블 장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 소정의 비디오 또는 오디오 신호를 포함된 캐리어 신호의 주파수와 228KHz의 차이가 나는 주파수를 갖는 무변조 반송파인 스크램블신호가 합성된 신호를 입력받는 입력부; 및

   상기 입력부로부터 제공받은 신호로부터 상기 스크램블 신호를 제거하여 출력하되, SAW 필터를 적용한 노치필터(NOTCH FILTER)로 구성되는 디스크램블부를 포함하는 디스크램블 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 디스크램블부로부터 제공받은 신호로부터 상기 비디오 신호 또는 오디오 신호를 추출하여 출력하는 신호추출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크램블 장치.
7. 삭제
8. 제5항에 있어서, 상기 디스크램블부는

   상기 입력부로부터 신호가 제공되는 입력단과 접속되어 있는 컨덴서;

   상기 컨덴서와 직렬로 접속되어 있는 SAW 노치필터;

   상기 컨덴서와 직렬로 접속되어 있으며 상기 SAW 노치필터와는 병렬로 접속되어 있는 제1 코일;

   상기 SAW 노치필터 및 접지와 직접 접속되어 있는 제2 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크램블 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 디스크램블부는

   상기 디스크램블된 신호를 출력하는 출력단과 접속되어 있는 제2 컨덴서;

   상기 제2 컨덴서 및 상기 SAW 노치필터간에 직렬로 접속되어 있는 제2 SAW 노치필터;

   상기 제2 컨덴서와 직렬로 접속되어 있으며 상기 제2 SAW 노치필터와는 병렬로 접속되어 있는 제3 코일;

   상기 제2 SAW 노치필터 및 접지와 직접 접속되어 있는 제4 코일;

   상기 SAW 노치필터와 상기 제2 SAW 노치필터간을 접속시키는 접속단과 접지간에 직렬로 접속되어 있는 제5 코일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크램블 장치.

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