近几年来,我国有线电视在各地蓬勃兴起,电视事业向更高层次健康发展,共用天线电视系统和有线电视系统已广泛建立,其中大部分系统有收费电视频道,用于播放最新的影片和电视片。电视台怎样来收取“定向节目”的费用呢?怎样才能使观众收看到他们想收看到的节目呢?为此,就必须采用“加扰解扰技术”。利用这种技术,就能谢绝那些未交费或未经允许的观众收看,而那些交了费或经许可的观众就可以重新恢复电视信号,实现收看的目的。因此,我国借鉴了欧美发达国家在CATV方面的管理经验和体制,在电路上采用的方法是在CATV分配网和用户电视机之间增加了两个装置:解扰控制器和解扰器,通过这两个器件能对用户进行有效的收费。解扰控制器的工作与否受有线电视网的控制,用户交费,控制器控制解扰器工作,用户能看到电视;否则,电视画面将受到严重的干扰。 一、选用有条件接收系统产品的基本原则 (一)加扰后的图像不易分辨。指的是被加扰的电视信号要有足够的加扰深度、非交费用户不能看到清晰的图像; (二)解扰后的图像要清晰。指的是被加扰的电视信号在解扰以后应具有足够高的清晰度; (三)安全性高。指被加扰的电视信号不容易被非法解扰,以保护有线电视经营者的利益; (四)扩展性好。指可以较方便的逐步扩展系统的功能; (五)性能价格比要高。指的是在满足一定安全性和质量还原性等基本要求的前提下,加扰系统应具有较低的价格,这不光为系统经营者减轻经济上的负担,也使用户易于接受。 加扰器和解扰器的主要技术参数要求如下:1.加扰器的主要技术参数要求:微分增益:≤±2%,伴音带内平坦度:40~100Hz≤±1.5dB,微分相位:≤±2°,亮/色时延差:≤20ns,亮/色增益差:≤2%,音频失真度:≤1%(lkHz),视频信噪比:≥60dB,音频信噪比:≥60dB,视频幅频特性:0~6MHz≤±ldB2.解扰器的主要技术参数要求:射频输出电平:1VP-P正极性(75Ω),射频输入电平:(70±5)dBμV(75Ω),音频输入电平:-6~+6 dBm(600Ω平衡/非平衡),视频输入电平:1VP-P正极性(75Ω),音频输出电平:0dBm(600Ω平衡/非平衡)。 一个完整的电视信号是由图像信号、伴音信号、行、场同步信号和行、场消隐信号所组成。我国电视标准规定,每帧图像分奇、偶两场共传输625行信号、场频50HZ、行频156HZ,视频极性为负,色同步信号放在行消隐脉冲肩上传送,彩色副载波频率为4.43MHZ等,若这些信号中的任何一个丢失或移位都会使图像翻转、分裂、扭曲或彩色失真,只要改变电视信号的任何一个有效成分,都能使图像不能重现。那么这种改变电视信号的方法称之为加扰技术;恢复电视信号的技术称之为解扰技术。 二、有线电视信号的加扰方式 有线电视信号的加扰方式很多,大致可归纳为模拟信号处理方式和数字信号处理方式两大类。 (一)模拟信号处理方式 1.叠加干扰波的方式。这种加扰方式设备简单,但易于仿造,保密性和安全性都比较差。 2.振幅处理方式。振幅处理方式是通过改变视频信号的极性或在视频信号上叠加干扰信号等方法,改变图像信号或同步信号的形状(包括其幅度及相位)使电视机不能正常接收,得不到正常信号。这类加扰方式主要有以下几种: (1)去同步脉冲方式。该种方式是把视频信号中的行同步脉冲去掉,使前端输出的收费频道中载波上所载的信号只是没有同步信号的图像和色差信号,以及单独存在的同步信号,在接收端通过解扰器把同步信号和图像信号、色差信号分别解调出来后正确恢复为全电视信号,调制后进入电视机,使用户得以正常收看。 (2)视频倒相方式。该方式是先把视频信号的极性颠倒以后再进行调制,放大后进行传送。在接收端解调后,把被颠倒极性的图像颠倒回来。具体的倒极性方法有两种:一种是全电视信号倒极性,另一种方法是视频倒置加扰方法。需经解扰处理,否则只能显示黑白反转的图像。该种技术加扰方法简单,易于实现,但安全性和保密性较差。现在常用的方法一般是将视频信号按伪随机码进行倒置,这样保密性大大提高了。 (3)正弦波乘法方式。该方式是用一个频率等于行频(15625HZ)的大幅度正弦波与加扰频道的图像信号相乘,并控制正弦波的相位,使叠加后的同步头幅度低于视频信号的峰值幅度、使电视接收机分不清同步脉冲信号而无法正常工作,屏幕上将看到抖动和不断翻滚的画面,在交费用户的解扰器中只要加进一个与发送端频率、幅度相同,只是相位相反的正弦波,即可抵消发送端所加的正弦波,使图像恢复正常。这种加扰方式保密性差。 (4)脉冲同步转移。脉冲同步转移方式是在同步脉冲上加一个极性相反的行频门脉冲,即把所谓选通同步脉冲串加到视频信号中,使视频信号的同步脉冲被衰减和压缩。当视频信号同步脉冲衰减后,其幅度已降到视频图像信号幅度之下,因此普通电视机不能分离出同步信号,图像不能同步。在解扰器中需要对同步脉冲进行恢复。 (5)行延迟加扰方法。行延迟加扰方式是把每一行电视信号按伪随机规律进行不同的时间延迟,从而达到破坏画面的目的。 (6)时基处理方式。时基处理也是对视频信号进行处理,但它不象振幅处理方式那样,改变视频信号的幅度和相位,而是改变信频信号出现在电视机屏幕上的先后顺序,不仅在模拟加扰方式中可以采用时基处理方式,在数字信号加扰中也大量采用时基处理方式,时基处理方式有很多种,主要包括:行旋转方式,行转移方法,行逆扫方式。 近十年来,随微电子技术、计算机技术、数字技术的突破性进展,模拟方式的加解扰系统的安全性受到冲击,发生破译事故,使有线电视经营者蒙受巨大经济损失,于是数字方式加解扰系统应运而生。数字加解扰系统,是将模拟电视信号转变成数字信号后进行加解扰处理,然后再转变成模拟信号的技术系统,由于其加扰处理通常是将行扫描线作分段切割、位移等变化,且受控于伪随机码,因而极难破译,有很高的安全性,又由于其加解扰专用处理芯片的成本不断下降,其解扰器的价格不比模拟的贵,因而应用前景十分看好。
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