加扰和解扰电视信号的方法和设备技术

解扰电视信号的一种方法和设备是对用来解扰信号的码，采用三层加密的技术．在发射机端，分配键用来加密预约键．在电视信号的数字数据信道中，传输已加密的预约键．预约键还用来加密解扰码，此解扰码也在电视信号的数据信道中传输．在接收机端，利用分配键来解密已加密的预约键．已解密的预约键又用来解密解扰码．然后，解扰码可以用来解扰和／或解密接收机中的其它信号．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般涉及通信系统的领域，特别是直接关系到计时收费电视系统加扰和解扰电视信号的方法和设备。 作为给公众提供大量选择信息和文娱节目的有效手段来说，计时收费电视系统获得广泛承认。但是，一个高质量的系统，其价格是很高的。因此，必须要保证收回足够的资金，以便使广播工作者来维护系统。为此目的，许多广播工作者都转向加扰广播信号，让那些要求服务者支付费用。只对本系统的订户才提供能把信号解扰的解码器。而且，许多解码器设计得仅当订户能够兑现支付时才会解扰信号。 许多加扰方法和设备是按照行扫描过程来产生和显示电视信号为其依据的。利用按时序传送水平行的渐进系列来扫描图象信息。被传送的是对应于行上每点亮度大小的连续模拟信号。图1示出了这种信号，由此可以看出，在一系列标准行中，任何两相邻有效行的时间间隔(传送视频信息的时间间隔)，由不传送视频信息的时间间隔区分开。后一种时间间隔称为水平行消隐期间，在电视接收机中作为扫描装置复位到行起始位置来使用。 在标准彩色电视信号中，有效行时间间隔包括一个同时表示三个独立彩色分量瞬时值的信号。这种把三个彩色分量编码成一个信号的方法，在北美、加拿大和日本已经标准化。这种方法叫作NTSC(美国国家电视系统委员会)标准。其它国家采用另外的标准，称作PAL(逐行倒相制)和SECAM(顺序与存储制)，但这些标准具有跟NTSC标准相同的基本格式，在每一扫描行中均包括一行消隐期间和一有效行时间间隔。 目前正在研究模拟视频信号的其它种制式，它们特别适合卫星和电缆传送，并能比现有制式的图象质量有所改进。在计时收费电视方面，这种信号是特别重要的，在扫描行的有效行时间间隔内，这种信号按照三个独立彩色分量的时间复用而组成。代替NTSC，PAL或SECAM制式把三个分量编码成一个信号的方式，将这些分量变换成数字形式并利用时间压缩技术顺序传送。这种信号方式的一种格式叫作复用模拟分量(MAC)。由时间压缩技术所产生的信号也是依从于与NTSC、PAL和SECAM标准相同的基本格式的，包括在每一扫描行中具有行消隐期间和有效行时间间隔。当采用MAC信号时，如图2中虚线所示，在行消隐期间可以传送数字数据。这样，声音信号部分可以变换成数字形式，作为数字数据在行消隐期间传送。因此，经常把行消隐期间称作“数据信道”，行消隐期间能够包括几个复用的数据信号。数据信道中的彩色分量、声音信号和其它信号能够汇集成电视信号的信息部分。 在加扰电视信号中，按照伪随机加扰码来修改信号模拟视频分量的被选参数。在信号的数据信道中，可以把这个扰码发给电视接收机，利用接收机的解码器来解扰视频分量，重新恢复观看的适当格式。数据信道也可以防护地加密以进一步阻挠无权者接收信号。 虽然术语“加密”和“加扰”及其相对的“解密”和“解扰”常被互换使用，但是其中有一个区别。加密和解密是用于数字信号的，而加扰和解扰则用于模拟信号。这是由于数字和模拟信号之间存在基本差别来区分的。数字信号是由比特级来定义的，这里每一比特与其相邻的比特是彼此独立的。组成信号的数据比特的编码、变换或反变换，不会影响比特级的信号传输特性。因此，加密的数字信号包括原有信号具有的所有信息，利用解密能够精确地恢复原有信号。另一方面，模拟信号的修改和改变就不可能不影响其传输特性。例如，改变模拟信号波形中一个点的数值，而不考虑波形中相邻点，这将增加信号的带宽。这样，为了准确地传送被修改的信号就需要较宽的带宽。因此，当加扰模拟信号时，所选择的参数应使信号传输特性的改变最小。 利用修改信号的模拟彩色分量，可以有很多方法用来加扰电视信号。这些方法包括修改彩色分量的幅度，修改传输彩色分量的时间，以及修改彩色分量的幅度和传输时间。当然，每种修改按照可以用电视信号的数据信道传输给接收机的规定方式来完成。利用修改传输彩色分量的时间来加扰电视信号的一个例子已公开于共同转让的于1983年6月24日申请的美国专利申请中，其序号为507，765，题目是“视频信号的加密和解密(加扰和解扰)”。所述的申请在这里作为参考。对于时间压缩传输而言，把彩色分量变换成数字形式时，也可以加密，例如，如象在MAC电视信号中所采用的那样。这种加密方法已公开于共同转让的于1985年5月21日申请的美国专利申请中，其序号为-，题目是“形成加密和解密电视信号的方法和设备”。这项申请在这里也作为参考。再有，电视信号的声音分量也能够在其模拟形式中加扰，或者变换成数字形式加密，经数据信道传输。 在典型的加密系统中，修改被加密的数字数据信号的比特结构，是按照发射机端决定的方式来进行的一般方式是一大组相似方式中的一个，因此，极不可能通过彻底查寻来发现该方式。将加密用方式的精确描述传送给指定接收机的解码器，就能够恢复原有的分配。在先有技术中，该方式的描述称为“参密键”，把加密键通知给指定用户的过程(或者使用“解密键”更合适)叫作“键分配”。解密键来自于加密键，它让加密信息恢复成其原有形式。 为了保证数字数据的加密，在先有技术中利用许多加密码。现有的集成电路设备用来执行高速加密和解密的某些算法，对电视信号的数据信道是足够用的。有一种这样的算法，由于难以暴露得到采纳，它是美国国家标准局采用的数据加密标准(DES)。其它算法也是可以利用的，但只有一个要求，就是没有解密键时数据信道根本不能解密。 对于电视信号的彩色分量或许还有声音信号来说，由于包括其解扰码在内的加密数据信道，通常仅用一种方法来加密，这样，解密信道的解密键(即逆加密键)对所有用户必须是共同的。但是，使用一个共同的解密键需要提供某个手段，以便阻止解密键流传到那些不是本系统订户或者目前并未支付的订户手里。 因此，本专利技术的目的在于提供一种防护地加扰电视信号的方法和设备。 本专利技术的进一步的目的在于，将用来加扰电视信号的扰码以一种方式进行加密，使电视信号的无权接收者不能检知。 使用共同的解密必须如此分配，就是使无权接收者不能接收到键。有一种方法为此提供保密措施，就是在短期间内(例如每分钟)改变解密键。因而，迫使业务的无权接收者与有权使用者保持持久链接，以使无权接收者必须连续接收不断修改的解密键。缠住解密键的无权接收者的第二种方法，是执行解密键的二次加密，即把接收机中的解密键采集系统和数据信道的解密集成于单一的装置，而这种装置是很难复制的。 按照本专利技术防护地加扰电视信号的方法和设备包括三层加密技术。在电视发射机端，分配键用来加密予约键。分配键对每一订户都是唯一的，并且长时间保持不变。但是，予约键周期地改变，例如按星期或按月改变。此后，在电视信号的数字数据信道中传输已加密的予约键。予约键也用来加密解扰码。解扰码包括在接收机中用的多个键，用它在接收机中解扰或解密各种信号，例如已加扰的视频分量和/或声音信号。解扰码也是周期性改变的，例如为了提供附加的防护措施，每秒改变4次。此后，在电视信号的数据信道中传输已加密的解扰码。 在接收机中，利用分配键来解密已加密的予约键，因此，予约键可用来解密已加密的解扰码。此后，解扰码可作为接收机中解扰或解密其它信号之用，例如已加扰的视频信号和/或声音信号。 在本专利技术的另一个实施例中，在电视信号的数据信道中，还传本文档来自技高网...

【技术保护点】
为了解扰和／或解密信息，对码加密的一种设备，其特征在于包括：提供第一加密键的第一加密键装置；提供第二加密键的第二加密键装置；按照所述第一加密键加密所述第二加密键的第一加密装置；按照所述第二加密键对所述码加密的第二加密装置，已 加密的第二加密键和已加密的码用来解扰和／或解密所述信息。

【技术特征摘要】
US 1985-5-24 737,599所定义的本发明范围内，能够作出各种变更和修改。权利要求1、为了解扰和/或解密信息，对码加密的一种设备，其特征在于包括提供第一加密键的第一加密键装置；提供第二加密键的第二加密键装置；按照所述第一加密键加密所述第二加密键的第一加密装置；按照所述第二加密键对所述码加密的第二加密装置，已加密的第二加密键和已加密的码用来解扰和/或解密所述信息。2、根据权利要求1的设备，其中信息是电视信号的信息部分。3、根据权利要求2的设备，其中用于解扰和/或解密电视信号信息部分的码包括多个键。4、根据权利要求2的设备，其特征在于进一步包括，把已加密的第二加密键和已加密的码，传送给接收电视信号的接收机的传输装置。5、根据权利要求4的设备，其中传输装置是传输电视信号的电视发射机。6、根据权利要求1的设备，其中码是周期性改变的。7、根据权利要求1的设备，其中第一加密键是周期性改变的。8、为了解扰和/或解密信息，对码解密的一种设备，其中所述码是按照已加密的第一加密键来加密的，设备的特征在于包括提供第一解密键的解密键装置;用于按照解密键解密已加密的加密键的第一解密装置;为了解扰和/或解密信息，按照加密键来解密所述码的第二解密装置。9、根据权利要求8的设备，其中信息是电视信号中的信息部分。10、根据权利要求9的设备，其中为了解扰和/或解密电视信号的信息部分，所述码包括多个键。11、为了解扰和/或解密信息和为了解密所述码而对码加密的一个系统，其特征在于包括提供第一加密键的第一加密键装置;提供第二加密键的第二加密键装置;按照第一加密键加密第二加密键的第一加密装置;按照第二加密键加密所述码的第二加密装置;提供第一解密键的第一解密键装置;按照第一解密键解密已加密的第二加密键的第一解密装置;为了解扰和/或解密信息，按照第二解密键解密所述码的第二解密装置。12、根据权利要求11的设备，其中所述信息是电视信号的信息部分。13、根据权利要求12的设备，其中为了解扰和/或解密电视信号的信息部分，所述码包括多个键。14、根据权利要求12的设备，其特征在于进一步包括，为了把已加密的第二加密键和已加密的码，传输给接收电视信号的接收机的传输装置。15、根据权利要求14的设备，其中传输装置是传输电视信号的电视发射机。16、根据权利要求11的设备，其中所述码是周期性改变的。17、根据权利要求11的设备，其中第一加密键是周期性改变的。18、为了解扰和/或解密信息而对码加密的一种方法，其特征在于包括下述步骤提供第一加密键;提供第二加密键;按照第一加密键，加密第二加密键;按照第二加密键加密所述码，已加密的第二加密键和已加密的所述码用来解扰和/或解密所述信息。19、根据权利要求18的方法，其特征在于进一步包括，把已加密的第二加密键和已加密的所述码，传输给接收电视信号的接收机的步骤。20、根据权利要求18的方法，其特征在于进一步包括周期性改变所述码的步骤。21、根据权利要求18的方法，其特征在于进一步包括周期性改变第一加密键的步骤。22、为了解扰和/或解密信息而解密所述码的一种方法，其中按照已加密的第一加密键来加密所述码，所述方法的特征在于包括下述步骤提供一个解密键;按照第一解密键，解密已加密的第一加密键;为了解扰和/或解密信息，按照第一加密键来解密所述码。23、加扰和去扰下述类型行扫描电视信号的一种方法，即在每行中存在着有视频信息的第一时间间隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：基思卢卡斯，
申请(专利权)人：亚特兰大科研公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]