NL8201037A

NL8201037A - DEVICE FOR SCREENING AND UNLOCKING TELEVISION VIDEO SIGNALS.

Info

Publication number: NL8201037A
Application number: NL8201037A
Authority: NL
Original assignee: Oak Industries Inc
Priority date: 1981-03-13
Filing date: 1982-03-12
Publication date: 1982-10-01
Also published as: GB2095071A; FR2501948A1; GR76055B; DE3209301A1; IL65111A0; BR8201348A; JPS57168588A; AU8120782A

Description

i. * ·'* N.0. 30918 1i. * · '* N.0. 30918 1

Inrichting voor het versluieren en ontsluieren van televisievideo-signalen.Apparatus for concealing and unveiling television video signals.

De uitvinding heeft betrekking op het versluieren en ontsluieren van televisievideosignalen, en heeft in het bijzonder betrekking op de toepassing van een frequentie-afhankelijke vertraging voor het videosignaal en van in wezen het omgekeerde van een dergelijke vertraging 5 toegepast op het videosignaal op een ontvangplaats uitgeoefende.The invention relates to the concealing and unveiling of television video signals, and in particular relates to the application of a frequency-dependent delay for the video signal and of essentially the inverse of such delay applied to the video signal at a receiving location.

De uitvinding beoogt hoofdzakelijk een videoversluieringszender en ontvanger van het beschreven type aan te geven, waarin de vertragings-karakteristieken door een chirpfilter worden verkregen.The object of the invention is mainly to indicate a video obfuscation transmitter and receiver of the type described, in which the delay characteristics are obtained by a chirp filter.

De uitvinding beoogt eveneens een video versluieringsinrichting 10 aan te geven, waarin het chirpfilter als een banddoorlaatorgaan functioneert .Another object of the invention is to provide a video scrambling device 10 in which the chirp filter functions as a band-pass.

De uitvinding beoogt eveneens een videoversluieringsinrichting aan te geven, waarin het chirpfilter als een laag doorlaatorgaan functioneert.Another object of the invention is to provide a video scrambling device in which the chirp filter functions as a low pass-through.

15 De uitvinding beoogt eveneens een videoversluieringsinrichting aan te geven, waarin de karakteristieken van de vertragingsorganen variabel zijn of door het vertragingsorgaan zelf of door een aantal van deze organen te gebruiken.Another object of the invention is to provide a video scrambling device in which the characteristics of the retarders are variable, either by using the retarder itself or by some of these means.

De uitvinding beoogt eveneens een videoversluieringsinrichting aan 20 te geven, waarin de vertraging op het videosignaal door middel van la-dingsgekoppelde organen wordt uitgeoefend.The invention also aims to provide a video scrambling device in which the delay is exerted on the video signal by means of charge-coupled means.

De uitvinding zal nader worden toegelicht met verwijzing naar de tekeningen, waarin: figuur 1 een blokschema geeft van een televisie excitatiêmodulator 25 die de versluieringsfiltervertragingsmiddelen omvat; figuur 2 een blokschema geeft van een ontsluieringsinrichting die met de zender van figuur 1 kan worden gebruikt; figuur 3 een schema geeft van een variant van de chirpfilteruit-voering; 30 figuur 4 een aan figuur 1 gelijksoortig blokschema geeft van de chirpfilter versluieringsultvoering van figuur 3 welke voor een televisiezender wordt toegepast; figuur 5 een blokschema geeft van een ontsluieringsinrichting die met de in figuur 4 aangegeven versluieringsinrichting kan worden ge-35 bruikt; en figuur 6 een blokschema geeft van een variant van de uitvinding.The invention will be further elucidated with reference to the drawings, in which: Figure 1 shows a block diagram of a television excitation modulator 25 comprising the scrambling filter delay means; Figure 2 is a block diagram of a unlocking device that can be used with the transmitter of Figure 1; Figure 3 shows a schematic of a variant of the chirp filter embodiment; Figure 4 shows a block diagram similar to Figure 1 of the chirp filter scrambling result of Figure 3 which is used for a television channel; Figure 5 is a block diagram of a desiccation device that can be used with the concealment device shown in Figure 4; and Figure 6 shows a block diagram of a variant of the invention.

In de afgelopen twee decaden is bij de aanzienlijke vooruitgang 8201037 ï k 2 die in televisie-apparatuur en de verschillende typen van beschikbare programma’s is gemaakt, een uitgebreide markt voor betaaltelevisie of abonneetelevisie ontwikkeld. Gedurende dezelfde tijdperiode is een vrijwel onbeperkt aantal schema's voor het versluieren en ontsluieren 5 van videosignalen op gelijke wijze ontwikkeld. De meer gecompliceerde en derhalve meer betrouwbare versluieringsinrichtingen hebben het nadeel van hoge kosten, terwijl de meer eenvoudige benaderingen het nadeel hebben dat zij vatbaar zijn voor signaalpiraterij. De uitvinding beoogt een versluieringsinrichting aan te geven die zowel goedkoop als 10 betrouwbaar is.Over the past two decades, the significant progress made in television equipment and the different types of programs available has developed an extensive market for pay-TV or subscription television. During the same time period, a virtually unlimited number of schemes for scrambling and unscrambling video signals have been developed in a similar manner. The more complicated and therefore more reliable scrambling devices have the disadvantage of high costs, while the more simple approaches have the disadvantage of being prone to signal piracy. The object of the invention is to provide a concealment device that is both inexpensive and reliable.

Een chirpfilter waarvan de vertragingskarakteristieken frequentie-afhankelijk zijn, wordt als de belangrijkste versluierings- en ontslui-eringscomponent gebruikt. De karakteristieken van het chirpfilter kunnen vast zijn. Er kan een aantal van deze chirpfliters parallel geseha-15 keld zijn, en er kunnen schakelmiddelen aangebracht zijn can verschillende filters op verschillende tijdstippen te verbinden, of de karakteristieken van het chirpfilter kunnen zelf op een tijdgestuurde basis en op een gestuurde wijze variabel zijn.A chirp filter whose delay characteristics are frequency dependent is used as the main scrambling and de-desizing component. The characteristics of the chirp filter can be fixed. Some of these chirp flashes may be connected in parallel, and switching means may be provided to connect different filters at different times, or the characteristics of the chirp filter itself may be time-controlled and variable.

Eerst wordt de toepassing van een enkelvoudig chirpfilter met 20 niet-variërende karakteristieken beschouwd, waarbij de frequentiefunc-tie van het chirpfilter wordt gegeven door de volgende vergelijking:First, the use of a single chirp filter with 20 non-varying characteristics is considered, the frequency function of the chirp filter being given by the following equation:

HsÜ^) a exP [-x(w-T))2 + jyO^-’-ïj)2! + exp [-x(«+^)2 - jy(*‘+w0)2] (1) 25 waarin x en y parameters zijn van de gewenste versluieringsmode en 0 de nominale draaggolffrequentie van de gemoduleerde golfvorm in radia-len per seconde is. Ontsluiering wordt gerealiseerd in wezen door het inverse filter dat bij de ontvanger van een afzonderlijke abonnee wordt 30 toegepast, waarbij de frequentiefunctie van het filter bij de ontvanger wordt gegeven door: H,j(j ) - exp [-x(w-^2 - jy^-^)2] + exp [-xO^+^q)2 + jy(w+^Q)2 (2) 35HsÜ ^) a exP [-x (w-T)) 2 + jyO ^ -'- ïj) 2! + exp [-x («+ ^) 2 - jy (* '+ w0) 2] (1) 25 where x and y are parameters of the desired scrambling mode and 0 is the nominal carrier frequency of the modulated waveform in radians per second is. Unveiling is accomplished essentially by the inverse filter applied to the receiver of an individual subscriber, the filter's frequency function at the receiver being given by: H, j (j) - exp [-x (w- ^ 2) - jy ^ - ^) 2] + exp [-xO ^ + ^ q) 2 + jy (w + ^ Q) 2 (2) 35

Wanneer en Hg in cascade zijn op genomen zoals het geval zou zijn bij toepassing in een versluierings- en ontsluieringssituatie voor het videosignaal, is de resulterende wiskundige uitdrukking van de golfvorm als volgt: 40 8201037 3When and Hg are cascaded as would be the case when applied in a scrambling and unscrambling situation for the video signal, the resulting mathematical expression of the waveform is as follows: 40 8201037 3

Hd(jw)Hs(ji*>) = exp [-2x(^-w0)2] + exp (-2x(^+^)2] +2exp [-x(W-wQ)2] exp [-χ(^+ί<^)2] £ exp [2jγ(^+^0)2] +exp[-2jy (*/-*0f J J (3)Hd (jw) Hs (ji *>) = exp [-2x (^ - w0) 2] + exp (-2x (^ + ^) 2] + 2exp [-x (W-wQ) 2] exp [-χ (^ + ί <^) 2] £ exp [2jγ (^ + ^ 0) 2] + exp [-2jy (* / - * 0f YY (3)

De laatste term in de vergelijking (3) is in wezen nul wanneeer x en 5 0 zodanig gekozen zijn dat Hd en Hs banddoorlaatfilters worden.The last term in the equation (3) is essentially zero when x and 50 are chosen such that Hd and Hs become bandpass filters.

De bandbreedte van Hd en Hs is derhalve in de orde van 1/ Ψ~2& hetgeen aanduidt dat wanneer x klein genoeg is ten opzichte van de reci-proke waarde van de gemoduleerde videobandbreedte, de cascade opstelling van de versluierings- en ontsluieringsfilters het uiteindelijke 10 videosignaal ongewijzigd laat. Daar zoals gebruikelijk een videosignaal een bandbreedte van 4 MHz nodig heeft zoals in meer detail hierna zal worden toegelicht, zal x in de grootte van 7,9 x ÏO-·^ zijn.The bandwidth of Hd and Hs is therefore on the order of 1 / Ψ ~ 2 & indicating that when x is small enough relative to the reci-proke value of the modulated video bandwidth, the cascading arrangement of the scrambling and de-scrambling filters is the final 10. video signal unchanged. Since, as usual, a video signal requires a bandwidth of 4 MHz, as will be explained in more detail below, x will be in the size of 7.9 × 10.

Figuur 1 toont een specifieke uitvoering van het boven aangegeven chirpfilterontwerp. Een draaggolfgenerator 10 zal de gebruikelijke mo-15 dulerende draaggolfgolfvorm verschaffen en een ingangssignaal verschaffen voor een veldeffecttrransistor videomodulator 12. Het ingangsvideo-signaal wordt toegevoerd aan een videoprocessor 13, die het andere ingangssignaal voor de modulator 12 levert. Het uitgangssignaal van de modulator 12 wordt toegevoerd aan een middenfrequente vormingsschake-20 ling 14, waarvan het uitgangssignaal wordt toegevoerd aan een buffer-versterker 16. Het uitgangssignaal van de versterker 16 vormt het ingangssignaal voor een chirpfilter 18 dat de eerder in vergelijking 1 aangegeven karakteristieken heeft. Dergelijke filters zijn in de techniek bekend en hebben geen specifieke componentaanduidingen, maar zijn 25 veeleer volgens de vereisten van een bepaalde klant vervaardigd. In deze bepaalde uitvoering verschaffen akoestisehe-oppervlaktegolforganen (SAW) het meest effectieve chirpfilter. Het uitgangssignaal van het chirpfilter 18 wordt toegevoerd aan een middenfrequente versterker 20, waarvan het uitgangssignaal op zijn beurt toegevoerd wordt aan een 30 beeldomzetter 22.Figure 1 shows a specific embodiment of the above-described chirp filter design. A carrier generator 10 will provide the conventional modulating carrier waveform and provide an input signal to a field effect transistor video modulator 12. The input video signal is supplied to a video processor 13, which supplies the other input signal to the modulator 12. The output of the modulator 12 is applied to an intermediate frequency shaping circuit 14, the output of which is supplied to a buffer amplifier 16. The output of the amplifier 16 forms the input signal for a chirp filter 18 which has the characteristics previously indicated in equation 1. has. Such filters are known in the art and do not have specific component designations, but rather are manufactured according to the requirements of a particular customer. In this particular embodiment, surface acoustic wave (SAW) members provide the most effective chirp filter. The output of chirp filter 18 is applied to a medium frequency amplifier 20, the output of which is in turn supplied to an image converter 22.

Een UHF generator 24 is verbonden met een vermenigvuldiger 26, waarvan het uitgangssignaal wordt toegevoerd aan een automatische-ni-veaustuurschakeling 28, die in samenhang werkt met een detector 30 en een breedbandige vermogensversterker en verdubbelaar 32. Het uitgangs-35 signaal van de verdubbelaar 32 wordt toegevoerd aan een splitter 34, waarvan het uitgangssignaal op zijn beurt toegevoerd wordt aan de beeldomzetter 22. Deze schakeling is in het bijzonder ingericht voor een UHF abonneetelevisiekanaal. Het uitgangssignaal van de omzetter 22 is derhalve het door de vertragingskarakteristieken van het chirpfilter 40 gewijzigde en tot de frequentie van een specifiek UHF kanaal omhoog ge- 8201037 4 brachte videosignaal.A UHF generator 24 is connected to a multiplier 26, the output of which is applied to an automatic level control circuit 28, which operates in conjunction with a detector 30 and a broadband power amplifier and doubler 32. The output of the doubler 32 is supplied to a splitter 34, the output of which is in turn supplied to the image converter 22. This circuit is in particular adapted for a UHF subscriber television channel. The output of converter 22 is therefore the video signal modified by the delay characteristics of chirp filter 40 and raised to the frequency of a specific UHF channel.

Zoals bij de meeste abonneetelevisiestelsels, kan de audio eveneens versluierd zijn. Het is niet nodig dat de audio altijd versluierd is, maar in de beschrijving is een audioprocessoreenheid aangegeven.As with most subscriber television systems, the audio may also be obscured. It is not necessary that the audio is always obscured, but an audio processor unit is indicated in the description.

5 Het audio ingangssignaal wordt toegevoerd aan een audioprocessor 36 die een ingangssignaal verschaft voor een geluidsmodulator 38, waarvan het andere ingangssignaal wordt verschaft door een draaggolfgenera-tor 40. Het uitgangssignaal van de modulator 38 wordt toegevoerd aan een reeks van bij 42 aangeduide, niet-afgestemde filters. Het uitgangs-10 signaal van het laatste filter wordt toegevoerd aan een bufferversterker 44. Een chirpfilter 46 van dezelfde karakteristiek als het chirp-filter 18 is verbonden met de uitgang van de versterker 44, en de uitgang van het chirpfilter 46 is op zijn beurt verbonden met een midden-frequente versterker 48. De versterker 48 is verbonden met een geluids-15 omzetter 50 die het andere uitgangssignaal van de splitter 34 ontvangt om het uitgangssignaal omhoog te brengen naar dat van een gebruikelijk UHF kanaal. Het uitgangssignaal van de zender vormt derhalve video- en audiosignalen die naar een geschikt UHF niveau zijn gebracht wanneer dat het overdraagmedium moet zijn, waarbij zowel de audio als de video-20 signalen op een wijze zijn vertraagd die frequentie-afhankelijk is door de toepassing van de audio- en de videogemoduleerde draaggolfgolfvormen voor de beschreven chirpfilters met de karakteristieken van vergelijking 1.The audio input signal is supplied to an audio processor 36 which provides an input signal for a sound modulator 38, the other input signal of which is supplied by a carrier generator 40. The output signal of the modulator 38 is supplied to a series of 42 indicated, non- tuned filters. The output of the last filter is applied to a buffer amplifier 44. A chirp filter 46 of the same characteristic as chirp filter 18 is connected to the output of amplifier 44, and the output of chirp filter 46 is in turn connected to a mid-frequency amplifier 48. The amplifier 48 is connected to an audio converter 50 which receives the other output signal from the splitter 34 to raise the output signal to that of a conventional UHF channel. The output signal of the transmitter thus forms video and audio signals which are brought to an appropriate UHF level when it is to be the transmission medium, delaying both the audio and the video-20 signals in a manner which is frequency dependent by the application of the audio and video modulated carrier waveforms for the described chirp filters with the characteristics of equation 1.

Om de "gechirpte" video te kunnen ontsluieren moet de ontvanger 25 van de abonnee de in figuur 2 aangegeven schakeling bevatten. Aan een menger 52 wordt als het ene ingangssignaal het videosignaal en als een tweede ingangssignaal een sinusgolf met een gekozen frequentie toegevoerd om een uitgangssignaal van de menger op een middenfrequentie f0 te krijgen. Een bufferversterker kan eveneens op dit punt wanneer nodig 30 opgenomen zijn. Het versluierde videosignaal op de frequentie fQIn order to unlock the "chipped" video, the subscriber's receiver 25 must include the circuit shown in Figure 2. A mixer 52 is supplied with the video signal as one input signal and a sine wave of a selected frequency as a second input signal in order to obtain an output signal from the mixer at a center frequency f0. A buffer amplifier may also be included at this point when needed. The obfuscated video signal at the frequency fQ

wordt toegevoerd aan het inverse chirpfilter 54 met de in vergelijking 2 beschreven karakteristieken. Het uitgangssignaal van het chirpfilter 54 zal derhalve een videosignaal zijn, waarin alle bij de zender aangebrachte vertraging weggenomen is. Het ongewijzigde videosignaal is ver-35 volgens klaar om voor gebruik in de ontvanger van de abonnee verwerkt te worden. Het uitgangssignaal van het chirpfilter 54 wordt aan een tweede menger 56 toegevoerd, die een sinusgolf ontvangt met een frequentie van fx - f0, waarbij fx zodanig gekozen is dat de uit-gangsfrequentie in een ontvanger van een abonnee kan worden gebruikt, 40 normaal op een niet voor lokale omroep toegepast kanaal. Het uitgangs- 8201037 5 signaal van de menger 56 wordt aan een versterker 58 toegevoerd en vervolgens aan een weerstandscombinatienetwerk 60 dat gebruikelijk is en dat gebruikt wordt om aan de ingang van de televisie-ontvanger alle lokale omroepkanalen te verschaffen, 5 De bepaling van x en y in de boven beschreven vergelijking is af hankelijk van de mate waarin het nodig is om het videosignaal te vervormen of het onbruikbaar voor een gebruikelijke ontvanger te maken. De impulsresponsie van een versluieringschirpfilter van het beschreven type wordt gegeven door de inverse Fourier transformatie van Hs(jw), 10 waarvan kan worden aangetoond dat het in wezen gelijk is aan: h(t)=exp' I C0S (“ot + W <4) 15 Opgemerkt moet worden dat tan 20 - | (5)is supplied to the inverse chirp filter 54 having the characteristics described in equation 2. The output of chirp filter 54 will therefore be a video signal in which all delay applied to the transmitter is eliminated. The unaltered video signal is then ready to be processed in the subscriber's receiver for use. The output from chirp filter 54 is fed to a second mixer 56, which receives a sine wave at a frequency of fx - f0, where fx is selected so that the output frequency can be used in a subscriber's receiver, 40 normally at a channel not used for local broadcasting. The output 8201037 5 signal from the mixer 56 is fed to an amplifier 58 and then to a resistance combination network 60 which is conventional and which is used to provide all local broadcast channels at the input of the television receiver. y in the above-described equation depends on the degree to which it is necessary to distort the video signal or make it unusable for a conventional receiver. The impulse response of a scrambling chip filter of the type described is given by the inverse Fourier transform of Hs (jw), 10 which can be shown to be essentially equal to: h (t) = exp 'I C0S (“ot + W < 4) 15 It should be noted that tan 20 - | (5)

Daar de cascadeketen van de versluierings- en ontsluieringschirpfilters 20 het 4 MHz brede videosignaal in ongewijzigde vorm moet doorlaten, volgt er uit vergelijking (3) dat ten behoeve van een 2 dB verlies in signaalsterkte in de flank van de 4 MHz doorlaatband geldt: 2x (4 x 10^ x 2 * 1 (6) 25 of x = 7,9 x 10~16 (7)Since the cascade chain of the scrambling and de-scrambling chip filters 20 must pass the 4 MHz wide video signal in unaltered form, it follows from equation (3) that for a 2 dB loss in signal strength in the edge of the 4 MHz pass band applies: 2x ( 4 x 10 ^ x 2 * 1 (6) 25 or x = 7.9 x 10 ~ 16 (7)

Op een tijdstip dat het versluieringschirpfilter aangestuurd wordt door een stapverandering, dat bijvoorbeeld een plotselinge verandering 30 van een zeer donker naar een zeer wit beeld kan zijn, zullen de vertra-gingskarakteristieken van het chirpfilter tot gevolg hebben dat, hetgeen normaal een plotselinge verandering zou zijn, nu in wezen een veeg van tonen optreedt variërend van heel donker via de grijze tinten naar wit. In wezen is de scherpte van de ongewijzigde video in de vervormde 35 video uitgesmeerd. Om de versluiering te versterken wanneer het chirpfilter een impuls van dit type ontvangt, is het gewenst dat het filter gedurende ongeveer 60 microseconden of de duur van een lijn uittrilt.At a time when the scrambling shrink filter is driven by a step change, which may be, for example, a sudden change from a very dark to a very white image, the delay characteristics of the chirp filter will result, which would normally be a sudden change , now essentially a smudge of tones occurs ranging from very dark through the shades of gray to white. Essentially, the sharpness of the unaltered video in the distorted video is smeared. To enhance the fogging when the chirp filter receives an impulse of this type, it is desired that the filter vibrate for about 60 microseconds or the duration of a line.

Dit heeft het voordeel dat er fijne strepen ontstaan in het uitgesmeerde gebied wanneer er een verandering in de kleurtinten optreedt. Opdat 40 de impulsresponsie tot 1/e bij 60 microseconden omlaag gebracht is, moet gelden: 8201037This has the advantage of creating fine streaks in the smeared area when a change in the color tones occurs. In order for 40 to decrease the impulse response to 1 / e at 60 microseconds, apply: 8201037

VV

6 4Ü5?Z) (6° * 10-6)2 = 1 (8) of y = 8,4 x 10”13 (9) 5 Opgemerkt wordt dat de parameter y in wezen groter is dan de parameter x zoals boven in vergelijking (7) aangegeven. Op deze wijze worden de parameters van de chirpfilters gekozen en zij kunnen met de gewenste karakteristieken van het vervormde videosignaal gevariëerd worden.6 4Ü5? Z) (6 ° * 10-6) 2 = 1 (8) or y = 8.4 x 10 ”13 (9) 5 Note that the parameter y is essentially greater than the parameter x as above in equation (7) indicated. In this way, the parameters of the chirp filters are selected and they can be varied with the desired characteristics of the distorted video signal.

Bij een praktische toepassing kan een meer realistisch ontwerp 10 voor het chirpfilter er een zijn, waarin de respons op een impuls een uittrilling van ongeveer 30 microsecondeduur zal hebben.In a practical application, a more realistic design for the chirp filter may be one in which the response to an impulse will have a vibration of about 30 microsecond duration.

Het in samenhang met de figuren 1 en 2 beschreven chirpfilter heeft een banddoorlaatconfiguratie. Het is eveneens mogelijk om een chirpfilter met een laag doorlaatkarakter te ontwerpen. Een dergelijke 15 realisatie is in het bijzonder gebaseerd op het scheiden van het videosignaal in in-fase en kwadratuurcomponenten, het afzonderlijk filteren van deze componenten en het vervolgens opnieuw samenstellen van het videosignaal met een toegevoegde modulerende draaggolf. Met verwijzing naar figuur 3 wordt toegelicht dat het basisband videoingangssignaal 20 wordt toegevoerd aan een menger, die een modulerende draaggolf van cos UQt ontvangt. Aan een tweede menger 64 wordt een modulerende draaggolf van sinw0t toegevoerd. Elk resulterend produktsignaal van de mengers wordt toegevoerd aan in-fase en kwadratuurchirpfilters met de volgende karakteristieken: 25 (10)The chirp filter described in conjunction with Figures 1 and 2 has a band-pass configuration. It is also possible to design a low-pass chirp filter. Such realization is based in particular on separating the video signal into in-phase and quadrature components, filtering these components separately and then reconstituting the video signal with an added modulating carrier. With reference to Figure 3, it is explained that the baseband video input signal 20 is supplied to a mixer, which receives a modulating carrier wave of cos UQt. A modulating carrier wave of sinw0t is supplied to a second mixer 64. Each resulting product signal from the mixers is fed to in-phase and quadrature chirp filters having the following characteristics: (10)

Hp(j ) = e-xw2 cos yto 2Hp (j) = e-xw2 cos yto 2

Hq(j ) = e“x*2 sin yi*>2 (11) 30 Het met de menger 62 verbonden in-fase chirpfilter is aangeduid met 66, en het uitgangssignaal van dit filter wordt toegevoerd aan de ene ingang van een optelschakeling 68. Van het met de menger 62 verbonden kwadratuurchirpfilter 70 is de uitgang verbonden met de optelschakeling 72. Op gelijke wijze is de uitgang van het met de uitgang van de menger 35 64 verbonden kwadratuurfilter 74 verbonden met de optelschakeling 68, terwijl de uitgang van het met de menger 64 verbonden, in-fase chirpfilter 76 verbonden is met de optelschakeling 72. De in-fase en kwadratuurcomponenten van de in figuur 3 aangegeven laag doorlaatfilter-uitvoering worden respectievelijk toegevoerd aan de mengers 78 en 80 40 waaraan opnieuw de modulerende draaggolven cosWQt en sinW0t wor- 8201037 7 den toegevoerd. De uitgangssignalen van de twee mengers worden in een opteller 82 additief gecombineerd, waarbij het resulterende uitgangssignaal het videosignaal zal zijn met de karakteristieken van de vergelijkingen (10) en (11) en aan welk signaal de modulerende draaggolf 5 410t is toegevoegd.Hq (j) = e “x * 2 sin yi *> 2 (11) 30 The in-phase chirp filter connected to the mixer 62 is indicated by 66, and the output signal of this filter is applied to one input of an adder 68 The output of the quadrature chirp filter 70 connected to the mixer 62 is connected to the adder circuit 72. Likewise, the output of the quadrature filter 74 connected to the output of the mixer 35 is connected to the adder circuit 68, while the output of the the mixer 64 connected, in-phase chirp filter 76 is connected to the adder 72. The in-phase and quadrature components of the low-pass filter embodiment shown in Figure 3 are respectively supplied to the mixers 78 and 80 40 to which again the modulating carriers cosWQt and sinW0t are fed 8201037 7. The output signals from the two mixers are additive combined in an adder 82, the resulting output signal being the video signal having the characteristics of equations (10) and (11) and to which the modulating carrier 5 410t is added.

Figuur 4 geeft de uitvoering van de in figuur 3 aangeduide laag doorlaatfilterstruktuur in een zender. Daar de meeste componenten van figuur 4 identiek zijn aan die van figuur 1, zijn dezelfde cijfers daaraan toegevoegd. De chirpfilterstruktuur is bij 84 aangegeven. Het 10 filter ontvangt zijn ingangssignaal van de bufferversterker 16. Aan een fase verschuivingsorgaan 86 wordt als ingangssignaal de draaggolf van de draaggolfgenerator 10 toegevoerd. Het fase verschuivingsorgaan 86 zal aan het laag doorlaatchirpfilter een kwadratuurdraaggolf toevoeren voor gebruik zoals beschreven in figuur 3. De in-fase draaggolf zal 15 rechtstreeks vanaf de generator 10 worden toegevoerd. Op gelijke wijze worden een laag doorlaatchirpfilter 88 en een fase verschuivingsorgaan 90 aan de audiokant van de zendschakeling toegepast. In alle andere opzichten werkt de zender van figuur 4 op de wijze zoals die van de zender van figuur 1.Figure 4 shows the embodiment of the low-pass filter structure indicated in Figure 3 in a transmitter. Since most of the components of Figure 4 are identical to those of Figure 1, the same numbers have been added thereto. The chirp filter structure is indicated at 84. The filter receives its input signal from the buffer amplifier 16. The carrier wave of the carrier generator 10 is supplied as input signal to a phase shifter 86. The phase shifter 86 will supply a quadrature carrier wave to the low pass-through filter for use as described in Figure 3. The in-phase carrier wave will be supplied directly from the generator 10. Likewise, a low pass-through filter 88 and a phase shifter 90 are used on the audio side of the transmitter circuit. In all other respects, the transmitter of Figure 4 operates in the manner similar to that of the transmitter of Figure 1.

20 Figuur 5 illustreert de ontsluieringsinrichting die in samenhang met de laagdoorlaatchirpfilterzenderconfiguratie van figuur 4 gebruikt moetn worden. Een hoogfrequente ingangsschakeling is bij 92 aangegeven en zal aan de uitgang de ongewijzigde videogolfvorm met een frequentie f0 verschaffen. Een draaggolfdetector 94 is verbonden met een fase 25 verschuivingsorgaan 96 om in-fase en kwadratuurdraaggolfsignalen te verschaffen aan een laagdoorlaatchirpfilterstruktuur 98 die in wezen de inverse is van die in figuur 3 en die in de zenduitvoering van figuur 4 wordt toegepast. Het andere ingangssignaal voor het chirpfilter 98 zal afkomstig zijn van de hoogfrequente ingangsschakeling 92 en zal de ge-30 wijzigde videogolfvorm zijn. Het uitgangssignaal van het chirpfilter 98 zal toegevoerd worden aan een menger 100, die eveneens als ingangssignaal een sinusgolf zal ontvangen op een frequentie fx - f0 teneinde een video uitgangssignaal op de frequentie fx te verschaffen die gewoonlijk een lokaal ongebruikt kanaal zal zijn. Dit signaal wordt toe-35 gevoerd aan een resistieve combinatieschakeling 102 op gelijke wijze als in figuur 2 om een samengesteld televisiesignaal aan de ontvanger van de abonnee te verschaffen.Figure 5 illustrates the unlocking device to be used in conjunction with the low-pass-filter filter transmitter configuration of Figure 4. A high frequency input circuit is indicated at 92 and will provide the unaltered video waveform with a frequency f0 at the output. A carrier detector 94 is connected to a phase shifter 96 to provide in-phase and quadrature carrier signals to a low-pass-filter filter structure 98 which is essentially the inverse of that in Figure 3 and used in the transmit embodiment of Figure 4. The other input to the chirp filter 98 will come from the high-frequency input circuit 92 and will be the modified video waveform. The output from chirp filter 98 will be fed to a mixer 100, which will also receive as a input signal a sine wave at a frequency fx-f0 to provide a video output at frequency fx which will usually be a locally unused channel. This signal is applied to a resistive combination circuit 102 in the same manner as in Figure 2 to provide a composite television signal to the subscriber's receiver.

Terwijl de in figuur 1 en 2 aangegeven chirpfliters organen van het SAW-type kunnen zijn, wordt de laag doorlaatfilterstruktuur van fi-40 guur 3 het best uitgevoerd door middel van ladingsgekoppelde organen.While the chirp flashers shown in Figures 1 and 2 may be SAW type members, the low pass filter structure of Figure 3 is best performed by charge coupled members.

82010378201037

* V* V

SS

88

In de bovenbeschreven uitvoeringen van chirpfilter is een enkelvoudig chirpfilter gebruikt om frequentie variërende vertragingen aan het videosignaal op te leggen. Figuur 6 toont een configuratie waarin een aantal of een reeks van chirpfilters worden gebruikt met een vooraf 5 ingesteld stuurpatroon dat bepaalt welk chirpfilter op welk bepaald moment in de keten werkzaam is. Een bufferversterker 104 die bijvoorbeeld dezelfde kan zijn als de bufferversterker 16 in de figuren 1 en 2, is verbonden met drie, bij 106, 108 en 110 aangeduide banddoorlaatchirpfilters die de le, 2e en m-de filters in de reeks voorstellen. De uit-10 gangssignalen van de filters worden respectievelijk toegevoerd aan pin diodeschakelaars 112, 114 en 116. Elke diodeschakelaar zal via de door de pijlen aangegeven ingangen stuursignalen ontvangen die bepalen welk filter op welk gegeven moment werkzaam is. De uitgangssignalen van de diodeschakelaars worden toegevoerd aan een resistieve combinatieschake-15 ling 118.In the chirp filter embodiments described above, a single chirp filter is used to impose frequency varying delays on the video signal. Figure 6 shows a configuration in which some or a series of chirp filters are used with a preset control pattern that determines which chirp filter is active at which particular time in the chain. A buffer amplifier 104, which may, for example, be the same as the buffer amplifier 16 in Figures 1 and 2, is connected to three bandpass filter filters denoted at 106, 108 and 110 representing the 1st, 2nd and 3rd filters in the series. The output signals from the filters are applied to pin diode switches 112, 114 and 116, respectively. Each diode switch will receive control signals via the inputs indicated by the arrows which determine which filter is active at which given moment. The output signals from the diode switches are applied to a resistive combination circuit 118.

Daar het stuurpatroon voor de configuratie van figuur 6 een gelijk patroon in de ontvanger vereist, is er een noodzakelijke gegevensweg tussen de zender en ontvanger zodat variaties in chirpfilteruitvoering door de ontvanger gevolgd kunnen worden. Dergelijke gegevenswegen zijn 20 in de techniek bekend en kunnen een normaal ongebruikt deel van een videosignaal omvatten, een video subdraaggolf, een audio subdraaggolf of enige andere beschikbare transmissieweg.Since the control pattern for the configuration of Figure 6 requires an equal pattern in the receiver, there is a necessary data path between the transmitter and receiver so that variations in chirp filter configuration can be followed by the receiver. Such data paths are known in the art and may include a normally unused portion of a video signal, a video subcarrier, an audio subcarrier, or any other available transmission path.

Met verwijzing in het bijzonder naar de laag doorlaatfilterconfi-guratie van figuur 3 is boven aangegeven dat deze configuratie met veel 25 voordeel uitgevoerd kan worden door middel van ladingsgekoppelde organen. Bij voorkeur zal het signaal bemonsterd worden bijvoorbeeld drie of vier maal de chromatische frequentie, waarbij de bemonsteringen toegevoerd worden aan twee ladingsgekoppelde orgaanfliters, die de mon-sterequivalenten van afgetakte vertragingslijnen vormen. Voor de twee 30 filters zijn de aftakkingsweegfaktoren respectievelijk bemonsteringen van de functie Hp of Hq, waarvan de parameters gegeven worden door de volgende vergelijkingen: 4(^1) <60 * 10'6>2 “ 1 <12> 35 y =* 8,4 x 10”13 (13)With reference in particular to the low-pass filter configuration of Figure 3, it has been indicated above that this configuration can be performed with great advantage by means of charge-coupled members. Preferably, the signal will be sampled, for example, three or four times the chromatic frequency, the samples being applied to two charge-coupled organ flashes, which form the sample equivalents of tapped delay lines. For the two filters, the tap weighting factors are respectively samples of the function Hp or Hq, the parameters of which are given by the following equations: 4 (^ 1) <60 * 10'6> 2 “1 <12> 35 y = * 8 , 4 x 10 ”13 (13)

De analoge bemonsteringen worden vervolgens via een houdschakeling gevoerd en tot de videobandbreedte gefilterd. Elk signaal zal opnieuw op 40 draaggolven gemoduleerd worden die zoals met name in figuur 3 aangege- 8201037 • * 9 ven 90 graden gescheiden zijn.The analog samples are then fed through a hold circuit and filtered to the video bandwidth. Each signal will be modulated again on 40 carriers, which are separated by 90 degrees, as indicated in particular in figure 3 8201037 • * 9.

Het is eveneens mogelijk om het in-fase en kwadratuur versluie-ringsontwerp op digitale wijze uit te voeren. De bemonsteringen kunnen als tevoren geklokt worden op bijvoorbeeld drie of vier maal de chroma-5 tische frequentie, en vervolgens tot 12 bits gekwantiseerd worden, waarbij een aantal gekozen wordt om een toereikende verhouding van signaal tot kwantisatieruis te waarborgen. Het chirpfilter wordt vervolgens in een programmeerbare digitale inrichting uitgevoerd onder toepassing van standaard digitale methoden.It is also possible to perform the in-phase and quadrature scrambling design digitally. The samples can be clocked as before at, for example, three or four times the chromatic frequency, and then quantized up to 12 bits, a number being chosen to ensure an adequate signal-to-quantization noise ratio. The chirp filter is then run in a programmable digital device using standard digital methods.

10 Terwijl de voorkeursuitvoering van de uitvinding aangegeven en be schreven is, zal het duidelijk zijn voor de deskundige dat er wijzigingen en vervangingen binnen het kader van de uitvinding toegepast kunnen worden.While the preferred embodiment of the invention has been indicated and described, it will be apparent to those skilled in the art that modifications and substitutions may be used within the scope of the invention.

82010378201037

Claims

1. Apparatus for obscuring a television video signal comprising delay means having a characteristic which is frequency dependent and means for supplying a video signal to the delay means.

Device for concealing a television video signal according to claim 1, characterized in that the delay means have a frequency characteristic according to the equation:

10 Hs (j) = exp [-x (^ - i £) 2 + jy (4r- ~ p2)] + exp [-x (^ + w0) 2 - jyC ^ + ^ o) 2] where x and y parameters of the delay means are, and Q is the nominal carrier frequency of the modulated waveform in radians per second.

3. A device for concealing a television video signal provided with means for filtering the video signal, which filtering means have a delay characteristic which is frequency-dependent.

Apparatus for concealing a television video signal according to claim 3, characterized in that the filter has a delay characteristic according to the equation: Hs (j) = exp [-x (^ - ^) 2 + jyO * - ^) 2] 25. exp [-xO ^ + ^ o) 2 - jy (w + wQ) 2] where x and y are parameters of the filtering means and w0 is the nominal carrier frequency of the modulated waveform in radians per second.

Device for concealing a television video signal according to claim 3, characterized in that the filtering means are an acoustic surface wave member.

Device for concealing a television video signal according to claim 3, characterized in that the filter means comprise in-phase and 35 quadrature filters according to the equations: Hp (j) - e "xw2 cos y" / 2 Hq (j) = ex ^ 2 Sin γ U2 40 8201037 Λ 9 where χ and y are parameters of the filter media.

Device for concealing a television video signal according to claim 6, characterized in that the modulating carrier wave is added to the video signal 5 as both a cosine function and as a sine function, the in-phase and quadrature filtering means being used respectively for each of the products of the video signal and the cosine and the sine carrier functions.

Device for concealing a television video signal according to claim 3, characterized by a number of frequency-dependent filter means connected in parallel and means for selecting one of the filter means at any given time.

9. Device for unveiling a television video signal obscured by the application of a frequency dependent delay, comprising frequency dependent delay means 15 having a frequency characteristic which is essentially the inverse of the obscuring frequency dependent delay.

Device for unveiling a television video signal according to claim 9, characterized in that the delay means have a frequency characteristic according to the equation: 20 H ^ j) = exp fx (i * / - * fc) 2 - jy (a / - a / 0) 2] + exp £ -x (^ + W0) 2 + jy (w + tJQ) 2] where x and y are parameters of the delay means and 0 is the no-25 million carrier frequency of the modulated waveform in radians per second.

11. Device for unveiling a television video signal according to claim 9, characterized in that the delay means are in the form of a filter with frequency-dependent delay characteristics.

Device for unveiling a television video signal according to claim 11, characterized in that the filter is an acoustic surface wave member.

Device for unveiling a television video signal according to claim 11, characterized in that the filtering means comprise in-phase and quadrature filters according to the equations: Hp (j) »cos yiv'2

40 Hq (j) = -e-xw2 sin y ^ 2 ************* 8201037