專利名稱：數(shù)字模擬電視集線控制器遙控單一頻道輸出的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字有線電視(DVB-C)和模擬有線電視兼容的CA有條件接收控制技術(shù)，特別是一種數(shù)字模擬電視集線控制器遙控單一頻道輸出的方法。
本發(fā)明涉及一種新的電視制式，通常稱之為DVB數(shù)字視音頻廣播技術(shù)、數(shù)字電視傳輸技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)、計算機軟件技術(shù)、DSP微處理器技術(shù)、CA條件接收技術(shù)、現(xiàn)代數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、高頻微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、交互式多媒體技術(shù)等高新技術(shù)的綜合應(yīng)用。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的廣播電視信號包括數(shù)字電視和模擬電視信號，數(shù)字電視以其良好的信號圖象性能和傳輸處理性能，成為當(dāng)今廣播電視技術(shù)的發(fā)展方向。同時付費電視也更多的滿足了不同層次的需要，但由于盜版問題、偷竊信號、私拉亂接、惡意拖欠等問題所帶來的不良影響，嚴(yán)重阻礙了有線廣播電視網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。
數(shù)字電視的到來無疑給經(jīng)營者們一個振奮和希望，都寄希望于數(shù)字的CA加密條件接收通過數(shù)字機頂盒來實現(xiàn)收費的目的。數(shù)字電視的傳輸還是利用原有的有線電視網(wǎng)絡(luò)傳送到千家萬戶，用戶接收端的接受設(shè)備基本上都是模擬電視機，就不可能直接接收數(shù)字信號，需要專用的數(shù)字信號接收裝置，將接收到的數(shù)字信號又轉(zhuǎn)換成模擬電視信號才能使接收端的模擬電視機收看到由數(shù)字轉(zhuǎn)變成模擬的電視信號。這就是通常稱之為“數(shù)字機頂盒”的家用電器來完成這一轉(zhuǎn)換工作。事實上，對數(shù)字電視進(jìn)行CA加密條件接收存大以下問題首先，整個系統(tǒng)價格成本大，特別是CA加密條件接收很貴。第二，一戶一臺數(shù)字機頂盒的價格太高，用戶難以接受。第三，同樣會遭受黑客的攻擊，出現(xiàn)盜版卡和破解，在用戶家中同樣可以私拉亂接，偷解信號，一樣使客戶流失，黑戶增多，收費一樣難。第四，增加維修量，由于家中破解或其他因素容易產(chǎn)生人為故障，使有線電視經(jīng)營者忙于維修。第五，不利于雙向傳輸?！凹矣秒娖鳌狈绞降姆聪騾R聚噪聲大，反向匯聚均衡教難。
另一方面，模擬電視的CA條件接收的具體技術(shù)解決方案可以分為三大類1、通道處理方式就是前端不加擾，在末端關(guān)斷或加擾的可尋址收費管理系統(tǒng)(行標(biāo)GY/T153-2000)，如圖1所示。在前端對電視信號不作任何處理就在干線上傳輸，在信號到達(dá)末端分配網(wǎng)絡(luò)時，通過末端集線器進(jìn)行分配，對電視信號進(jìn)行全頻道的衰減關(guān)斷(或加擾)來達(dá)到對終端用戶的控制。這類系統(tǒng)最大的優(yōu)點是成本低廉，只需在有線電視臺前端增加用戶管理系統(tǒng)，在用戶端增加尋址信號分配矩陣。由于這類系統(tǒng)只是在有線電視信號中增加用戶編碼，并不對有線電視信號進(jìn)行處理，但是也因此使得這類系統(tǒng)在安全性和可靠性方面存大很大的缺陷，由于對電視信號沒有任何加密措施，用戶可以繞過集線分配器直接獲取電視信號從而進(jìn)行竊視。另外一大缺陷，還發(fā)生在合法用戶家中。例如每月交10元錢的收視費，他可以將該信號和鄰居家共用，甚至在家中安裝一放大器將信號放大，給一個小區(qū)提供信號，大家免費收看。這很難起到條件接收的效果，實用性較差。
2、信號處理方式就是在前端進(jìn)行加擾(行標(biāo)GY/T141-1999)，如圖2所示，即對有線電視信號加入某種特定的技術(shù)干擾，形成加擾電視信號。在進(jìn)入用戶電視機前，用戶通過專用的解擾器(或稱機頂盒)才能解擾，還原圖像正常收看。最大的優(yōu)點就是對原來的分配網(wǎng)絡(luò)不作任何的改變，用戶自己可以安裝一臺機頂盒只要經(jīng)過有線電視授權(quán)就可以收看了，對有線臺來說簡單方便，可以開展增值頻道付費收看。缺點是(1)解擾機頂盒價格偏高，受到成本限制而在整個有線網(wǎng)中難以推行，且投資較大，有線臺也無法承受。(2)有的機頂盒(指群解)也可以擴散，經(jīng)機頂盒解擾還原之后，同樣可以給鄰居收看或放大、擴展到更大范圍。(3)不論是群解或是單解的機頂盒還有數(shù)字機頂盒，都是一種“家用電器”設(shè)備，是在用戶家中使用，安全性差和維護(hù)難度大，也因使用方式而造成容易解密。(4)雙向傳輸性能差。
3、混合處理方式即“信號處理”加上“通道處理”方式，如圖3所示，此方式在中國專利ZL01247209.3和ZL01108710.2中有公開。該技術(shù)克服了上述兩種方式的缺點，發(fā)揚了它們的優(yōu)點。將“家用電器”的機頂盒變成了“網(wǎng)絡(luò)設(shè)備”，在家中可以不用機頂盒也能解擾收視，但它仍然沒有解決像第一類一樣在用戶家中如何防止擴散信號問題，和數(shù)字電視的兼容問題，數(shù)字機頂盒的使用問題。
綜上所述，無論數(shù)字電視或是模擬電視的CA條件接收對有線電視網(wǎng)絡(luò)的收費都存在著不足和缺陷，特別是在數(shù)字電視逐步取代模擬電視的過程中，數(shù)字電視與模擬電視并存的情況下，要分別使用模擬和數(shù)字電視的CA條件接收兩套系統(tǒng)，這樣增大了有線電視臺的投入，還不能可靠有效的收費和杜絕在任何地方偷接、竊視、破解數(shù)字、模擬有線電視信號。也不能在模、數(shù)過渡期兼容傳輸控制管理，更不能行之有效的開展多種增值服務(wù)控制管理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種數(shù)字有線電視(DVB-C)和模擬有線電視兼容的CA條件接收控制技術(shù)，特別是一種數(shù)字模擬電視集線控制器遙控單一頻道輸出的方法。這種方法在“信號處理”加上“通道處理”方式的基礎(chǔ)上遙控單一頻道輸出的方法，使模擬、數(shù)字有線電視加解擾更加有效、可靠、安全。特別在用戶家中不能任意傳輸擴散，在任何地方企圖偷接、竊視、破解電視信號完全不可能了，可以真正完成數(shù)字和模擬有線電視的條件接收。同時實現(xiàn)了模擬向數(shù)字有線電視的平穩(wěn)過渡。對于用戶想看數(shù)字就開通數(shù)字；想看模擬就開通模擬；數(shù)、模同看都可以，更加個性化，更加適應(yīng)自主化的選擇，更加有利于數(shù)字化的整體平移。這能大大的推進(jìn)數(shù)字電視的發(fā)展進(jìn)程。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下一種數(shù)字模擬電視集線控制器遙控單一頻道輸出的方法，包括前端電視臺信號輸出裝置、HFC傳輸網(wǎng)絡(luò)、集線解擾控制器、用戶終端裝置，其特征在于包括以下過程步驟A、經(jīng)前端電視臺信號輸出裝置的編碼器，對數(shù)字電視信號是將視頻信號進(jìn)行模、數(shù)變換，按MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)編碼壓縮，形成基本碼流，再進(jìn)行復(fù)用器多路復(fù)用形成數(shù)據(jù)流進(jìn)入QAM調(diào)制和上變頻器成為數(shù)字電視射頻信號；B、經(jīng)前端電視臺信號輸出裝置的幀同步機，對視頻信號源作幀同步處理，將多路視頻信號的同步頭用幀同步校正成同步并同相的多路視頻信號并經(jīng)調(diào)制器調(diào)制成不同頻道的射頻信號；C、經(jīng)前端電視臺信號輸出裝置的混合器，將多路不同頻道的數(shù)字信號、模擬信號混合成有線電視射頻信號；D、經(jīng)前端電視臺信號輸出裝置的加擾機，模擬生成出行場同步信號，對所有射頻信號進(jìn)行同步信號隨機衰減壓縮，對模擬、數(shù)字有線電視的加擾；E、通過前端電視臺信號輸出裝置的管理計算機，將用戶地址碼、控制狀態(tài)碼、以及付費的頻道碼送入數(shù)據(jù)加密調(diào)制器打包加密調(diào)制后形成射頻信號再與已加擾的有線電視射頻信號經(jīng)混合器混合成一路有線電視信號；F、已加擾的有線電視信號，通過HFC傳輸網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)入集線終端解擾控制器，分別獨立控制和管理至少1戶以上的用戶，由集線控制器輸出相應(yīng)所控用戶數(shù)量的同軸電纜分別控制到各個用戶，通過前端授權(quán)自動化的管理，在用戶終端裝置中，每個用戶獨立采用一只遙控器進(jìn)行頻道的選擇。如圖4所示。
本發(fā)明所述的集線控制器包括機殼、輸入端口、輸出端口、集成電路，所述的集成電路包括衰減電路、均衡電路、放大電路、分配網(wǎng)絡(luò)矩陣電路、頻率變換電路、解擾控制電路、解調(diào)解密電路、數(shù)據(jù)分離電路和單片機CPU，其中所述的集線控制器將接收到的有線電視信號經(jīng)衰減電路201和均衡電路202后改善有線電視信號的平坦度，提高解擾復(fù)原的效果，再進(jìn)入放大電路203，放大后的有線電視信號分為二路信號一路進(jìn)入分配網(wǎng)絡(luò)矩陣206分配出多個用戶，再分別送入具有I2C總線控制的頻率變換電路207進(jìn)行頻率變換，將48.5-870MHz頻率范圍的有線電視頻道變換成單一頻道，在變換頻道收看不同節(jié)目時，由用戶家中的遙控器211，遙控室內(nèi)的接收頭210，接收頭接收到遙控信號后上行到集線器中的解擾控制電路，經(jīng)解擾控制電路再送入數(shù)據(jù)分離電路208進(jìn)行控制數(shù)據(jù)信號的分離并整形、放大再送入單片機CPU(205)進(jìn)行處理；另一路有線電視信號送入解調(diào)器204進(jìn)行解調(diào)并解密出尋址信號，當(dāng)前該用戶的使用狀況信號和解擾信號，分別進(jìn)入CPU(205)與前面數(shù)據(jù)分離出的請求變換頻道的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行綜合判別、對比后再由CPU做出確定對該用戶是否實施對所請求頻道節(jié)目的輸出和解擾，如是已繳費合法用戶，則輸出解擾還原的電視信號，否則不輸出也不解擾。集線控制器的解擾控制作用是對數(shù)字和模擬信號進(jìn)行CA有條件接收，從而實現(xiàn)對數(shù)字電視和模擬電視的收費管理。如圖7。
本發(fā)明所述的衰減電路、均衡電路和放大電路均是常規(guī)電信號處理電路。
本發(fā)明所述的分配網(wǎng)絡(luò)矩陣電路包括分配網(wǎng)絡(luò)矩陣和開關(guān)控制矩陣，分配網(wǎng)絡(luò)矩陣電路與單片機CPU和放大電路連接，并與頻率變換電路和解擾控制電路連通，經(jīng)衰減均衡放大后的信號在單片機CPU的控制下，對比分配網(wǎng)絡(luò)矩陣與單片機CPU發(fā)出的經(jīng)過解調(diào)解密電路進(jìn)行解調(diào)并解密出尋址信號、當(dāng)前該用戶的使用狀況信號和解擾信號，核實后單片機CPU IC5-1發(fā)出是否執(zhí)行解擾的指令分別到分配網(wǎng)絡(luò)矩陣電路，頻道變換電路以及解擾控制電路，由分配網(wǎng)絡(luò)矩陣電路中的開關(guān)控制矩陣執(zhí)行解擾指令還原電視節(jié)目或執(zhí)行關(guān)閉斷開信號指令，解擾控制電路相應(yīng)工作解擾或不工作不解擾。
本發(fā)明所述的頻率變換電路包括濾波器、放大器、第一混頻器、第二混頻器、鎖相環(huán)，來自分配網(wǎng)絡(luò)矩陣電路處理后的信號經(jīng)過濾波器后放大，將48.5-870MHz頻率范圍的有線電視信號，再經(jīng)第一混頻器，在單片機CPU的控制下，對鎖相環(huán)控制后輸出2000MHz的高頻信號，再次經(jīng)濾波器、放大器到第二混頻器，濾波放大后將2000MHz頻率的高頻信號在單片機CPU的控制下變換成單一頻道輸出。
本發(fā)明所述的解擾控制電路中包括IC9-1和IC9-2芯片、VD9-1和VD9-2三極管，在單片機CPU的控制下，將信號輸入數(shù)據(jù)分離電路進(jìn)行控制數(shù)據(jù)信號的分離并整形、放大；并接收或傳輸來自遙控器接收頭的遙控信號。
本發(fā)明所述的數(shù)據(jù)分離電路接收來自經(jīng)過解擾控制電路處理的控制數(shù)據(jù)信號，并將控制數(shù)據(jù)信號分離并整形、放大后傳輸?shù)絾纹瑱CCPU中。
本發(fā)明所述的解調(diào)器即解調(diào)解密電路，采用型號為IC4-1和IC4-2的芯片，將來自衰減均衡放大后的信號解調(diào)解密后傳輸?shù)絾纹瑱CCPU的IC5-1和IC5-2中。
本發(fā)明所述的集線控制器的每個輸出口輸出的是單一的頻道，一個集線控制器至少有2個輸出口。其過程是，將加擾的有線電視信號分成兩路，將其中一路送入分配矩陣，一路通過數(shù)據(jù)解調(diào)，分別解出地址、狀態(tài)碼以及解擾信號，與此同時通過用戶的遙控器，遙控到想要收看的頻道的數(shù)據(jù)信號也同時進(jìn)入CPU微處理器，經(jīng)CPU確認(rèn)判斷該頻道用戶已繳費可以收看，此時CPU再發(fā)出解擾指令并開通該用戶，讓其還原收看。否則發(fā)出不解擾該頻道指令且關(guān)斷該用戶通道，使該用戶收不到信號而無法收看。對于數(shù)字電視信號也一樣，如果遙控的是該數(shù)字電視頻道，又是合法用戶，則將數(shù)字電視解擾還原成不加擾的數(shù)字電視信號，再送入數(shù)字機頂盒解復(fù)用，解壓縮還原成模擬信號進(jìn)入電視機方能收看。如果該用戶未交數(shù)字電視的費用，對該戶既不解擾又無輸出，即使有數(shù)字機頂盒也沒有用，也收不到數(shù)字電視信號。
本發(fā)明所述的前端電視臺信號輸出裝置即前端加擾部分，包括編碼器、復(fù)用器、QAM調(diào)制器、上變頻器、幀同步機、調(diào)制器、混合器、加擾機，將數(shù)字模擬射頻信號組成的有線電視信號分成兩路，一路信號送入加擾電路104進(jìn)行加擾，即擾頻衰減壓縮后成為已加擾的有線電視信號；一路送入解調(diào)101解出視頻信號，經(jīng)同步分離電路102，從視頻信號中分離出行場復(fù)合信號，并以同步分離電路102為基準(zhǔn)生成兩路信號，一路為加擾控制電路103送入加擾電路104進(jìn)行擾頻衰減壓縮成為已加擾的有線電視信號進(jìn)入混合電路107，另一路為解擾控制電路105，生成解擾控制信號直接送入數(shù)據(jù)加密調(diào)制器106進(jìn)行調(diào)制成射頻信號，與已加擾的有線電視信號進(jìn)入混合電路107后，再放大108送出前端到HFC傳輸網(wǎng)絡(luò)。見圖6。
本發(fā)明所述前端電視臺信號輸出裝置的加擾機、同步分離電路、加擾控制電路、解擾控制電路、數(shù)據(jù)加密調(diào)制器、混合器和再放大電路均采用常規(guī)的電視信號處理的電路原理。
本發(fā)明方法的優(yōu)點是(1)在集線解擾控制器的輸入端口的輸入信號是由前端進(jìn)行加擾之后的加擾信號(含數(shù)字電視信號)，而不是不加擾的電視信號。在繞過集線器，企圖在輸入口之前來偷接信號就變得毫無意義了，因為偷接出來的信號是已加擾的(含數(shù)字電視信號)無可視性的電視信號。
(2)在集線控制器中要對每個用戶的收視進(jìn)行控制和管理。既是路權(quán)管理，又是是否解擾的管理，即通常所說的“信號處理方式”和“通道處理方式”的雙重保險。
(3)在用戶家中僅有一根同軸線進(jìn)戶，不存在萬能解擾機或數(shù)字電視的“盜版卡”非法破解問題，它是把“家用電器”的機頂盒變成了“網(wǎng)絡(luò)設(shè)備”的集線控制器，這點極具創(chuàng)新力，絕對雙保險。
(4)具有防盜功能，在任何地方偷接信號均無作用。在用戶家中不可能再進(jìn)行盜接，即就是同一用戶家中有二臺或多臺電視機，也只能收看同一電視節(jié)目。要想每臺電視機各看自己喜愛的節(jié)目，就必須到有線電視經(jīng)營管理部門申請二臺或多臺進(jìn)行擴戶收視，并交納一定的擴戶費用和增加收視費后，方能開通，不向有線電視經(jīng)營管理部門交納一定的費用是不行的，是絕對不可能出現(xiàn)私自擴戶和盜接現(xiàn)象發(fā)生的。這就真正徹底禁絕了黑戶和一家多戶的管理漏洞。
(5)一是可以實現(xiàn)黨和政府的喉舌作用，做到免費收看如中1，中2或省臺；二是基本收視費，只能收看基本頻道；三是付費電視可按頻道出售或整體收視；四是對于數(shù)字電視同樣如此管理這樣真正實現(xiàn)了有線電視經(jīng)營管理者夢寐以求的，錢多多看，錢少少看，無錢不看(或只能收看中1，中2或省臺節(jié)目)的控制管理。這是真正意義上的增值個性服務(wù)，更加適應(yīng)自主化的選擇。
(6)使用集線解擾控制器方式本身就解決了“最后一公里問題”。它不產(chǎn)生附加的干擾和噪聲?？蓪R集噪聲減到最小。很容易進(jìn)行匯聚均衡。有利于雙向改造從而實現(xiàn)雙向傳輸。
(7)與數(shù)字電視完全兼容，實現(xiàn)了模擬電視向數(shù)字電視的平移過渡，這能大大的推進(jìn)數(shù)字電視的普及進(jìn)程。就是全部數(shù)字化了也一樣能解擾一樣使用路權(quán)控制對用戶開通或關(guān)斷管理，實施雙重控制，對數(shù)字機頂盒的生產(chǎn)也變得簡單、開放、標(biāo)準(zhǔn)，還可安裝在電視機中形成為“整合型數(shù)字電視機”，這具有劃時代的意義。
(8)性價比極高，功能如此強大但價格卻不高，易于被用戶接受。


圖1已有通道處理方式可尋址收費系統(tǒng)原理框2已有信號處理方式加解擾收費系統(tǒng)原理框3已有專利ZL01247209.3混合方式加解擾收費系統(tǒng)原理框4是本發(fā)明集線解擾控制器遙控單一頻道輸出方法的流程5是本發(fā)明加擾過程中擾頻信號變化示意圖其中(a)未加擾前的數(shù)字電視波形；(b)未加擾前的模擬電視的同步頭波形；(c)為加擾擾頻信號波形；(d)為加擾后的數(shù)字電視波形；(e)為加擾后的模擬電視同步頭波形。
圖6本發(fā)明數(shù)字、模擬加擾流程7本發(fā)明數(shù)字模擬解擾流程8本發(fā)明解調(diào)電路原理9本發(fā)明同步分離加解擾脈沖數(shù)據(jù)形成電原理10本發(fā)明加解擾電路電原理11本發(fā)明數(shù)據(jù)調(diào)制、混合、放大電原理12本發(fā)明的衰減、均衡、放大電原理13本發(fā)明的分配網(wǎng)絡(luò)矩陣、開關(guān)控制矩陣原理框14本發(fā)明分配網(wǎng)絡(luò)電原理15本發(fā)明控制開關(guān)電原理16本發(fā)明頻率變換電原理17本發(fā)明解擾控制復(fù)原電路原理18本發(fā)明數(shù)據(jù)分離控制電原理19本發(fā)明解調(diào)解密及CPU控制電原理20本發(fā)明數(shù)據(jù)加密調(diào)制器電原理圖
具體實施例方式實施例1本發(fā)明對數(shù)字電視和模擬電視采用統(tǒng)一加擾方式具有創(chuàng)新點，對數(shù)字電視而言是一種擾頻方式即疊加一隨機擾頻脈沖信號，進(jìn)行實時擾亂控制，使其數(shù)字電視信號聲音、圖像全無或圖象出現(xiàn)馬賽克現(xiàn)象，根本無可視性。如圖5所示，其中(a)為擾頻前的數(shù)字調(diào)制信號，(c)為擾亂控制信號，(d)為擾亂后的數(shù)字調(diào)制信號。對模擬電視而言是進(jìn)行同步壓縮的加擾方式，如圖5所示，其中(b)為加擾前的同步頭信號，(e)為加擾后的同步頭信號，由于同步頭加擾被壓縮，電視機就無法獲得同步信號，這時圖像出現(xiàn)嚴(yán)重扭曲，無法觀看。
本發(fā)明方法中的加擾流程如圖4和6所示。視頻信號經(jīng)數(shù)字編碼壓縮多路復(fù)用，QAM調(diào)制上變混合后開成數(shù)字電視射頻信號，另外多路視頻信號經(jīng)過幀同步機同步，再經(jīng)視頻處理分配后，這些信號的行場同頻頭被校正的同步并同相，即所有信號的行場同步都在同一位置，被校正的多路信號進(jìn)入調(diào)制器再與多路數(shù)字電視信號混合成一路有線電視信號進(jìn)入加擾機。如附圖8、9、10、11。在加擾機中生成加擾控制信號DATA3，由IC41完成對射頻上所有的電視信號壓縮擾亂成圖5的(d)、(e)已加擾信號形狀，由IC41之5輸出。未加擾的CATV信號進(jìn)入分配器另一路經(jīng)由F11聲表面濾波、放大后進(jìn)入IC11進(jìn)行解調(diào)，解出視頻信號，由IC11之7輸出到J3，進(jìn)入同步分離電路IC21，再由IC21之1和3分別輸出到加擾處理芯片IC23與單片機IC27、IC24、IC25工作形成數(shù)據(jù)狀態(tài)信號、控制信號，即加擾信號、解擾信號，產(chǎn)生一路解擾控制信號由IC23之80輸出，同時與管理計算機的狀態(tài)，信號尋址信號、控制信號一起進(jìn)入數(shù)據(jù)加密調(diào)制器進(jìn)行調(diào)制與已加擾的射頻信號混合送入有線電視HFC網(wǎng)絡(luò)。
在用戶端采用集線解擾控制器，安裝于樓棟的單元內(nèi)，控制2-24個用戶，在用戶家中沒有模擬機頂盒，只有標(biāo)準(zhǔn)化、開放化的數(shù)字機頂盒(如果將數(shù)字機頂盒放在電視機內(nèi)一起生產(chǎn)就只有整合的數(shù)字電視機，也就沒有數(shù)字機頂盒了)，這就把解擾部分的所有機頂盒(家用電器)變成了室外的“網(wǎng)絡(luò)設(shè)備”。參看圖10、12、13、14、15、16、17、18、19。集線解擾控制器收到前端的尋址信號及狀態(tài)，控制信號是未被授權(quán)的用戶，此時IC5-1發(fā)出指令關(guān)閉206-2無輸出，解擾控制電路IC41無解擾控制信號，同時變頻電路也不工作而無輸出，這時就看不到數(shù)字電視和模擬電視信號，其效果是無信號輸出。只有按規(guī)定交費的用戶才能使用遙控器，通過入戶的這根電纜，遙控器遙控接收頭210將所要收看的頻道信號接收回傳到集線解擾控制器中，經(jīng)分波器分別區(qū)分，各走各道，回傳的頻道數(shù)據(jù)信號進(jìn)入IC8-1A比較放大器的2足經(jīng)比較放大后送入CPU芯片IC5-1進(jìn)行信息處理對比，由CPU識別判定該用戶是已交費授權(quán)用戶，則CPU發(fā)出解擾信息DALA2經(jīng)L41，進(jìn)入解擾還原電路IC41由5足輸出為解擾該頻道信號。如是模擬信號則恢復(fù)被壓縮的同步頭信號開通還原收視，如圖5之(a)所示。如是數(shù)字信號則恢復(fù)被壓縮的數(shù)字信號后(在集線控制器中完成)，如圖5之(a)所示，再經(jīng)通用的數(shù)字機頂盒解復(fù)用、解壓縮，還原信號后，才能收看到清晰的圖像。
實施例2如圖6前端加擾部分將數(shù)字模擬射頻信號組成的有線電視信號分成兩路，再參看圖8、9、10、11。一路信號送入加擾電路104經(jīng)電容C41電阻R41進(jìn)入IC41芯片進(jìn)行加擾，即擾頻衰減壓縮后成為已加擾的有線電視信號，由IC41之5足輸出到混合器107。另一路送入解調(diào)101，見圖8經(jīng)IC11解出視頻信號，經(jīng)同步分離電路102(見圖9)，從視頻信號中分離出行場復(fù)合信號，以此為基準(zhǔn)生成兩路信號，一路為加擾控制電路103送入加擾電路104(見圖10)進(jìn)行擾頻衰減壓縮成為已加擾的有線電視信號進(jìn)入混合電路107。一路為解擾控制電視105，生成解擾控制信號，同時將計算機送出的地址信息，狀態(tài)信息等一起送入數(shù)據(jù)加密調(diào)制器106調(diào)制成一路射頻信號，與已加擾的有線電視信號進(jìn)行混合(107)后，再放大(108)送出前端，如圖11所示。一次性完成了數(shù)字、模擬電視的統(tǒng)一加擾。
如圖7解擾部分解擾的作用是對數(shù)字和模擬信號進(jìn)行CA有條件接收，從而實現(xiàn)對數(shù)字電視和模擬電視的收費管理，參看圖10、12、13、14、15、16、17、18、19。有線電視信號進(jìn)入集線解擾控制器中經(jīng)衰減201均衡202后使有線電視信號平坦度得以改善，提高解擾復(fù)原的效果。再進(jìn)入放大203(見圖12)，放大后的有線電視信號分成兩路，一路進(jìn)入分配網(wǎng)絡(luò)矩陣206(見圖13、14、15)分配出2-24戶，再分別送入具有I2C總線控制的頻率變換電路207(見圖16)進(jìn)行頻率變換，將48.5-870MHz頻率范圍的有線電視頻道變換成單一頻道，如1頻道(48.556.5MHz)輸出。如要改變變換頻道收看不同節(jié)目時，由用戶家中的遙控器211，遙控室內(nèi)的接收頭210(見圖18)，接收頭接收到遙控信號后上行到集線控制器中的解擾控制分波電路，經(jīng)分波電路再送入數(shù)據(jù)分離208進(jìn)行控制數(shù)據(jù)信號的分離，分離出的頻道信息經(jīng)整形、放大再送入單片機CPU(205)進(jìn)行處理。另一路有線電視信號送入解調(diào)器204進(jìn)行解調(diào)并解密出尋址信號，當(dāng)前該用戶的使用狀況信號和解擾信號，分別進(jìn)入CPU IC5-1與前面數(shù)據(jù)分離出的請求頻道節(jié)目的輸出和解擾。如果是已授權(quán)的合法用戶，則CPU做出確定對該用戶是否實施對所請求頻道節(jié)目的輸出和解擾。如果是已授權(quán)的合法用戶，則CPU IC5-1發(fā)出指令分別到分配網(wǎng)絡(luò)206，頻道變換電路207以及解擾控制電路209，執(zhí)行解擾指令還原電視節(jié)目，該用戶正常收看。否則分配網(wǎng)絡(luò)206執(zhí)行關(guān)閉斷開信號，此時頻道變換電路207也將未授權(quán)的頻道節(jié)目同時關(guān)閉，解擾控制電路209也不工作、不解擾，此時該用戶則選擇不到所看頻道。這時的輸出不但是不解擾的信號，而且根本就沒有信號輸出。想使用別的什么萬能解擾機頂盒或數(shù)字機頂盒均無作用，絕對破解不了。只要是非法用戶也絕對非法看不了電視，唯一想看電視絕對要交費成為合法用戶方能解擾收視。
實施例3有線電視加擾前端構(gòu)成同實施例1。
在用戶端采用集線解擾控制器，安裝于樓棟的單元內(nèi)，控制2-24個用戶，在用戶家中沒有模擬機頂盒，只有標(biāo)準(zhǔn)化、開放化的數(shù)字機頂盒(如果將數(shù)字機頂盒放在電視機內(nèi)一起生產(chǎn)就只有整合的數(shù)字電視機，也就沒有數(shù)字機頂盒了)，這就把解擾部分的所有機頂盒(家用電器)變成了室外的“網(wǎng)絡(luò)設(shè)備”。參看圖10、12、13、14、15、16、17、18、19。集線解擾控制器收到前端的尋址信號及狀態(tài)，控制信號是未被授權(quán)的用戶，此時IC5-1發(fā)出指令關(guān)閉206-2無輸出，解擾控制電路IC41無解擾控制信號，同時變頻電路也不工作而無輸出，這時就看不到數(shù)字電視和模擬電視信號，其效果是無信號輸出。只有按規(guī)定交費的用戶才能使用遙控器，通過入戶的這根電纜，遙控器遙控接收頭210將所要收看的頻道信號接收回傳到集線解擾控制器中，進(jìn)入IC8-1A比較放大器的2足經(jīng)比較放大后送入CPUIC5-1進(jìn)行信息處理對比，由CPU識別判定該用戶是未交費未授權(quán)用戶，則CPU不發(fā)出解擾信息DALA2經(jīng)L41，未進(jìn)入還原電路IC41由5足輸出為未解擾該頻道信號，如是模擬信號則仍然是被壓縮的同步頭信號不能還原收視，如圖5之(e)所示，而且關(guān)閉開關(guān)控制矩陣無輸出，看不到任何電視信號。如是數(shù)字信號則不恢復(fù)被壓縮的數(shù)字信號，如圖5之(d)所示，再經(jīng)數(shù)字機頂盒解復(fù)用、解壓縮，不能還原信號，不能收看到任何圖像。
本發(fā)明方法在技術(shù)上的特點和創(chuàng)新點是在于前端的數(shù)字信號和模擬信號的諸多信號源，同時統(tǒng)一在射頻上對全頻道進(jìn)行加擾處理。統(tǒng)一以同步信號為周期的加擾信號進(jìn)行擾頻衰減壓縮處理。這種技術(shù)使加擾設(shè)備簡單化，功能卻很強，特別是對數(shù)字電視的加擾CA條件接收繁雜、成本高可以棄之不用，也無版權(quán)和知識產(chǎn)權(quán)問題，無論什么制式和數(shù)字電視的什么標(biāo)準(zhǔn)均可方便運用。這一CA條件接收不僅能管理模擬，而且能管理數(shù)字，成本低廉，價位是國產(chǎn)CA條件接收的二十分之一。二是不在于前端采用什么方式或技術(shù)加擾，但前端必須加擾，而在于將“家用電器”的機頂盒轉(zhuǎn)變成為具有公用的(向線路上的放大器)也能控制每個用戶解擾的“網(wǎng)絡(luò)設(shè)備”，可以控制管理2-24個用戶的這種方式具有獨到之處，這種方式和方法是前所未有的。三是在集線控制器的每個端口是單一頻道輸出，始終輸出單一頻道，通過遙控器的遙控變換1ch中的內(nèi)容，即數(shù)字或模擬節(jié)目，即可實現(xiàn)用戶想看數(shù)字就開通數(shù)字，想看模擬就開通模擬，數(shù)字和模擬都看均可以，更加個性化，更加適應(yīng)自主化的選擇。單一頻道的輸出方式和方法在“網(wǎng)絡(luò)設(shè)備”即集線解擾控制器中運用是一創(chuàng)新。由此完全杜絕了在網(wǎng)絡(luò)的任何地方都無法偷竊信號。戶均成本比機頂盒要低很多。
本發(fā)明方法的技術(shù)特點還在于在集線控制器的前面和入戶后面的任何地方都無法竊視電視信號。完全達(dá)到廣電總局，國內(nèi)國外同行夢寐以求的多年呼喚的理想功能一是可開辟幾個免費頻道，這是黨和政府喉舌的需要；二是開辟基本收費頻道，用戶必須繳納基本收視費方可收看；三是開展付費電視頻道服務(wù)，按頻道收費，大力發(fā)展增值業(yè)務(wù)；四是完全適應(yīng)數(shù)字電視的傳輸，可以數(shù)模兼容，不需要昂貴的數(shù)字CA條件接收，數(shù)字機頂盒完全標(biāo)準(zhǔn)化、開放化，無須插卡授權(quán)，也無須機卡分離，可以將機頂盒部分電路容入電視機中，形成整合型數(shù)字電視機，這樣在用戶家中什么機頂盒都不要了，整個數(shù)字電視的成本大大降低，實現(xiàn)了模數(shù)的平衡過渡，更加有利于數(shù)字化的整體平移。這能大大推進(jìn)數(shù)字電視的普及進(jìn)程。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字模擬電視集線控制器遙控單一頻道輸出的方法，包括前端電視臺信號輸出裝置、HFC傳輸網(wǎng)絡(luò)、集線解擾控制器、用戶終端分配網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于包括以下過程步驟A、經(jīng)前端電視臺信號輸出裝置的編碼器，對數(shù)字電視信號是將視頻信號進(jìn)行模、數(shù)變換，按MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)編碼壓縮，形成基本碼流，再進(jìn)行復(fù)用器多路復(fù)用形成數(shù)據(jù)流進(jìn)入QAM調(diào)制和上變頻器成為數(shù)字電視射頻信號；B、經(jīng)前端電視臺信號輸出裝置的幀同步機，對視頻信號源作幀同步處理，將多路視頻信號的同步頭用幀同步校正成同步并同相的多路視頻信號并經(jīng)調(diào)制器調(diào)制成不同頻道的射頻信號；C、經(jīng)前端電視臺信號輸出裝置的混合器，將多路不同頻道的數(shù)字信號、模擬信號混合成有線電視射頻信號；D、經(jīng)前端電視臺信號輸出裝置的加擾機，模擬生成出行場同步信號，對所有射頻信號進(jìn)行同步信號隨機衰減壓縮，對模擬、數(shù)字有線電視的加擾；E、通過前端電視臺信號輸出裝置的管理計算機，將用戶地址碼、控制狀態(tài)碼、以及付費的頻道碼送入數(shù)據(jù)加密調(diào)制器打包加密調(diào)制后形成射頻信號再與已加擾的有線電視射頻信號經(jīng)混合器混合成一路有線電視信號；F、已加擾的有線電視信號，通過HFC傳輸網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)入集線終端解擾控制器，分別獨立控制和管理至少1戶以上的用戶，由集線控制器輸出相應(yīng)所控用戶數(shù)量的同軸電纜分別控制到各個用戶，通過前端授權(quán)自動化的管理，在用戶終端裝置中，每個用戶獨立采用一只遙控器進(jìn)行頻道的選擇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字模擬電視集線控制器遙控單一頻道輸出的方法，其特征在于所述的集線控制器包括機殼、輸入端口、輸出端口、集成電路，所述的集成電路包括衰減電路、均衡電路、放大電路、分配網(wǎng)絡(luò)矩陣電路、頻率變換電路、解擾控制電路、解調(diào)解密電路、數(shù)據(jù)分離電路和單片機CPU，其中 所述的集線控制器將接收到的有線電視信號經(jīng)能夠改善有線電視信號的平坦度和提高解擾復(fù)原效果的衰減電路和均衡電路后，再進(jìn)入放大電路，放大后的有線電視信號分為二路信號一路進(jìn)入分配網(wǎng)絡(luò)矩陣電路分配出多個用戶，再分別送入具有I2C總線控制的頻率變換電路進(jìn)行頻率變換，將48.5-870MHz頻率范圍的有線電視頻道變換成單一頻道向用戶終端分配網(wǎng)絡(luò)裝置輸出，用戶終端分配網(wǎng)絡(luò)裝置中的遙控器的接收頭接收到遙控信號后上行到集線器中的解擾控制電路，經(jīng)解擾控制電路再送入數(shù)據(jù)分離電路進(jìn)行控制數(shù)據(jù)信號的分離并整形、放大再送入單片機CPU進(jìn)行處理；另一路有線電視信號送入解調(diào)器進(jìn)行解調(diào)并解密出尋址信號、當(dāng)前該用戶的使用狀況信號和解擾信號，分別進(jìn)入單片機CPU與前面數(shù)據(jù)分離出的請求變換頻道的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行綜合判別、對比后再由單片機CPU做出確定對該用戶是否實施對所請求頻道節(jié)目的輸出和解擾，如已繳費則輸出解擾還原的電視信號，如未繳費則不輸出也不解擾加密的電視信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種數(shù)字模擬電視集線控制器遙控單一頻道輸出的方法，其特征在于所述的分配網(wǎng)絡(luò)矩陣電路包括分配網(wǎng)絡(luò)矩陣和開關(guān)控制矩陣，分配網(wǎng)絡(luò)矩陣電路與單片機CPU和放大電路連接，并與頻率變換電路和解擾控制電路連通，經(jīng)衰減均衡放大后的信號在單片機CPU的控制下，對比分配網(wǎng)絡(luò)矩陣與單片機CPU發(fā)出的經(jīng)過解調(diào)解密電路進(jìn)行解調(diào)并解密出尋址信號、當(dāng)前該用戶的使用狀況信號和解擾信號，核實后單片機CPU IC5-1發(fā)出是否執(zhí)行解擾的指令分別到分配網(wǎng)絡(luò)矩陣電路，頻道變換電路以及解擾控制電路，由分配網(wǎng)絡(luò)矩陣電路中的開關(guān)控制矩陣執(zhí)行解擾指令還原電視節(jié)目或執(zhí)行關(guān)閉斷開信號指令，解擾控制電路相應(yīng)工作解擾或不工作不解擾。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種數(shù)字模擬電視集線控制器遙控單一頻道輸出的方法，其特征在于所述的頻率變換電路包括濾波器、放大器、第一混頻器、第二混頻器、鎖相環(huán)，來自分配網(wǎng)絡(luò)矩陣電路處理后的信號經(jīng)過濾波器后放大，將48.5-870MHz頻率范圍的有線電視信號，再經(jīng)第一混頻器，在單片機CPU的控制下，對鎖相環(huán)控制后輸出2000MHz的高頻信號，再次經(jīng)濾波器、放大器到第二混頻器，濾波放大后將2000MHz頻率的高頻信號在單片機CPU的控制下變換成單一頻道輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種數(shù)字模擬電視集線控制器遙控單一頻道輸出的方法，其特征在于所述的解擾控制電路包括IC9-1和IC9-2芯片、VD9-1和VD9-2三極管，在單片機CPU的控制下，將信號輸入數(shù)據(jù)分離電路進(jìn)行控制數(shù)據(jù)信號的分離并整形、放大；并接受或傳輸來自遙控器接收頭的遙控信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種數(shù)字模擬電視集線控制器遙控單一頻道輸出的方法，其特征在于所述的數(shù)據(jù)分離電路所述的數(shù)據(jù)分離電路接收來自經(jīng)過解擾控制電路處理的控制數(shù)據(jù)信號，并將控制數(shù)據(jù)信號分離并整形、放大后傳輸?shù)絾纹瑱CCPU中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的、一種數(shù)字模擬電視集線控制器遙控單一頻道輸出的方法，其特征在于所述的解調(diào)器即解調(diào)解密電路，采用型號為IC4-1和IC4-2的芯片，將來自衰減均衡放大后的信號解調(diào)解密后傳輸?shù)絾纹瑱CCPU的IC5-1和IC5-2中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字模擬電視集線控制器遙控單一頻道輸出的方法，其特征在于所述的集線控制器的每個輸出口輸出的是單一的頻道信號，一個集線控制器至少有2個輸出口。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字模擬電視集線控制器遙控單一頻道輸出的方法，其特征在于所述的前端電視臺信號輸出裝置即前端加擾部分，包括編碼器、復(fù)用器、QAM調(diào)制器、上變頻器、幀同步機、調(diào)制器、混合器、加擾機，將數(shù)字模擬射頻信號組成的有線電視信號分成兩路，一路信號送入加擾電路進(jìn)行加擾，即擾頻衰減壓縮后成為已加擾的有線電視信號；一路送入解調(diào)器解出視頻信號，經(jīng)同步分離電路，從視頻信號中分離出行場復(fù)合信號，并以同步分離電路為基準(zhǔn)生成兩路信號，一路為加擾控制電路送入加擾電路進(jìn)行擾頻衰減壓縮成為已加擾的有線電視信號進(jìn)入混合電路，另一路為解擾控制電路，生成解擾控制信號直接送入數(shù)據(jù)加密調(diào)制器進(jìn)行調(diào)制成射頻信號，與已加擾的有線電視信號進(jìn)入混合電路后，再放大送出前端到HFC傳輸網(wǎng)絡(luò)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)字模擬電視集線控制器遙控單一頻道輸出的方法，包括前端電視臺信號輸出裝置、HFC傳輸網(wǎng)絡(luò)、集線解擾控制器、用戶終端裝置，在“信號處理”加上“通道處理”方式的基礎(chǔ)上遙控單一頻道輸出，使模擬、數(shù)字有線電視加解擾更加有效、可靠、安全，特別在用戶家中不能任意傳輸擴散，在任何地方企圖偷接、竊視、破解電視信號完全不可能了，同時實現(xiàn)了模擬向數(shù)字有線電視的平穩(wěn)過渡，對于用戶想看數(shù)字就開通數(shù)字；想看模擬就開通模擬；數(shù)、模同看都可以，更加個性化，更加有利于數(shù)字化的整體平移。
文檔編號H04N7/10GK1615017SQ20041004075
公開日2005年5月11日 申請日期2004年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月28日
發(fā)明者梁光海 申請人:梁光海