DE2731732A1

DE2731732A1 - Dekodiervorrichtung fuer fernsehsignale

Info

Publication number: DE2731732A1
Application number: DE19772731732
Authority: DE
Inventors: Kantilal Mistry; Martin Sperber
Original assignee: Blonder Tongue Laboratories Inc
Current assignee: Blonder Tongue Laboratories Inc
Priority date: 1976-11-03
Filing date: 1977-07-11
Publication date: 1978-05-11
Also published as: JPS5357708A; GB1517131A; US4163252A; CA1089974A; AU511622B2; AU2304277A

Description

PATENTANWÄLTE D-I BERLIN-DAHLEM 33 · PODBIELSKIALLEE D-S MÜNCHEN OS ■ WIDENMAYERSTRASSE 40

B?onder-Tongue Laboratories, ine.

BERLIN:

DIPL.-ΙΝβ. R. MÜLLKRBÖRNKR

MÜNCHEN: DIPL.IN3. HANt-HIINRICH WKY OIPL.-INO. KKKKHARD KÖRNKR

Berlin, den 11. Ju)f

Decodiervorrichtung für J- :

(UCA, Nr. 7-.·■,«)J» vor ,■*,.. No\/eiT>ber 1976

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BERLIN: TELEFON (O3O) e KABEL: PROPINDUS ■ TELEX 01 84057 MÜNCHEN: TELEFON (O80) 99BB8B KABEL: PROPINDUS · TELEX 05 94 344

Die Erfindung betrifft eine Dekodiervorrichtung für Fernsehsignale, insbesondere für bei Abonnements-Fernsehprogrammen verwendete Hochfrequenzsignale, enthaltend ein kodiertes Tonsignal, das seinerseits Hörprogramm- und Pilottonsignale umfaßt, sowie ein verfälschtes Videosignal, bei dem durch eine Modulation von Abtast-Synchronisationssignalen diese wiederholt bis nahe dem Austastpegel unterdrückt wurden, ohne daß dabei die Information des Videosignals beeinträchtigt oder verändert wurde, und die Wiederholrate so gewählt ist, daß das bei einem normalen Empfänger durchlaufende Bild beim Betrachter psychologisches Unbehagen hervorruft.

Es handelt sich dabei um eine Vorrichtung zum Dekodieren verschlüsselter Fernsehsignale, die drahtlos oder über Kabel verbreitet werden, die besonders geeignet ist zur Benutzung in Verbindung mit Systemen, die in der US-PS 3 813 von Isaac S. Blonder mit dem Titel "Method Of And Apparatus For Scramble-Encoded Transmission And Decoded Reception For Over The Air Cable Subscription Television And The Like" beschrieben sind.

Die in der genannten Patentschrift von Blonder beschriebenen Systeme umfassen die übertragung von Fernseh-Bildsignalen, welche durch wiederholtes Unterdrücken einer Mehrzahl von vertikalen und/oder horizontalen Abtast-Sysnchronisationssignalen bis zum Austastpegel mit einer Frequenz von ungefähr 10 Hz verfälscht sind, um das Durchlaufen des Bildes zu erzeugen, welches Unbehagen beim Betrachter auslöst. Die Hörprogramm-Signale werden dabei auf einen nicht hörbaren Unterträger verlagert und, falls gewünscht, durch ein Störsignal im normalen hörbaren Bereich ersetzt. Dabei wird das Video-Signal in keiner Weise beeinträchtigt oder verändert, so daß beim Empfang nach dem Dekodieren und der Wiederherstellung des Bildes und des Tones die Empfangsqualität auch bei Farbempfang unverändert bleibt. Durch die Un-

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terdrückung der Synchronisationssignale durch Kodierung können zur Verfälschung des Bildes beispielsweise die hori-· zontalen Synchronisationsimpulse abgetrennt werden. Das Hörprogramm ist im Zweiseitenband-Verfahren dem 31,5 kHz Unterträger aufmoduliert und mit einem Störsignal summiert, welche gemeinsam den Tonträger modulieren. Ein Pilotton im Takte der horizontalen Zeilenfrequenz wird ebenfalls dem Tonsignal zugefügt, und kann dazu benutzt werden, das Viedeosynchronisationssignal wiederherzustellen, wie es in dem genannten Patent von Blonder beschrieben ist und den entsprechenden FCC-Dokumenten, auf welche hiermit Bezug genommen wird. Die bekannte Einrichtung hat den Nachteil, daß sie technisch aufwendig ist, was zu bei Konsumgeräten in vielen Fällen nicht vertretbaren Herstellungskosten führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte und vereinfachte Dekodiervorrichtung für verfälschte Fernsehsignale anzugeben, die preisgünstig herzustellen ist und bevorzugt für Kabelübertragungssysteme verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptpatentanspruchs angegebenen Mittel gelöst.

Besonders vorteilhaft bei der Erfindung ist, daß die erfindungsgemäße Dekodiervorrichtung bei einer Vielzahl von Anwendungsfällen eingesetzt werden kann.

In solchen Fällen, beispielsweise - aber nicht ausschließlich - wenn es sich um Kabelübertragungen handelt, spielen Kosten, Einfachheit und ähnliche Überlegungen eine bedeutende Rolle. In diesem Zusammenhang ist die erfindungsgemäße Dekodiervorrichtung von besonderer Bedeutung. Dabei ist gefunden worden, daß es ausreichend ist, die horizontalen Synchronisationsimpulse zu verfälschen, was zwar keinen so

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großen psychologischen Einfluß hat wie ein vertikales Durchlaufen, aber ausreichend ist, um ein Videosignal wirkungsvoll zu verfälschen. Weiterhin ist gefunden worden, daß mit einem System entsprechend der Erfindung mit direkter Verbindung der Hochfrequenz-Torschaltung anstelle einer indirekten, einen Speicher einschließenden oder verzögerten Fenster-Verbindung, eine beträchtliche Vereinfachung bei der Wiederherstellung des herabgesetzten oder unterdrückten horizontalen Synchronisationssignals im Vergleich zu der in der obengenannten Patentschrift beschriebenen Technik erreicht werden kann.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Blockschaltung eines Dekoders, welcher von den Prinzipien der Erfindung Gebrauch macht und

Fign. 2a und b ein detailliertes Schaltbild des in Fig. Ί dargestellten Dekoders.

In Fig. 1 ermöglicht ein Umschalter S 1 dem Signal am 75Ω Eingang unterschiedliche Wege, je nach dem ob es sich um ein Abonnements- oder um ein freies Fernsehprogramm handelt. Im Falle des freien Fernsehprogramms gelangt das Signal direkt zu dem 75Ω -Ausgang, d.h. zu einem Fernsehempfänger, während bei kodierten Programmen das Fernsehsignal über die Dekodiereinrichtung zum Empfänger gelangt.

Wenn das Fernsehsignal durch den Dekoder geführt wird, was für einen Fernsehkanal 3 mit CH 3 angedeutet ist, ergeben sich im wesentlichen zwei parallele Wege. Das HF-Signal wird in einem Verstärker G in seiner Amplitude heraufgesetzt

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und über eine Weiche und einen ersten Weg 1' einem HF-Torverstärker 7 zugeführt, dessen Verstärkungsfaktor von einem Dekodierungsimpuls abhängt, welcher ihm an seinem zweiten Eingang 7' zugeführt wird. An der Weiche 1 beginnt ein zweiter Weg 1", über den das HF-Signal über einen Tonempfänger 2 zu einem Progranundemodulator 3 gelangt, welcher ebenfalls in der Lage ist, die Pilot-Information zur Steuerung wiederherzustellen, wenn das HF-Tor seinen Zustand ändert und eine Dekodierung ermöglicht. Wie weiter unten näher erläutert werden wird, besteht der Tonempfänger 2 im wesentlichen aus einem Intercarrier-Detektor, welcher auf den Trägern des Bild- und Tonsignals einrastet und ein Intercarrier-Signal mit einer Frequenz von 4,5 MHz erzeugt. Dieses Signal wird beispielsweise einer integrierten FM-Begrenzer-Detektorschaltung zugeführt, welche die Toninformation dieses Intercarrier-Signals demoduliert. Die Toninformation kann - wie zuvor erwähnt - ein Störsignal enthalten, wobei die Pilot-Information bei 15,734 kHz liegt und der Ton des Hörprogramms sich von 21,5 bis 41,5 kHz erstreckt. Das Störsignal reicht von 50 Hz bis 5,5 kHz.

Die demodulierte Pilot-Information steuert die logische Dekodier-Torschaltung 6, um zu ermöglichen, daß der Horizontal-Synchronisations-Dekodierimpuls abgegeben wird, damit die Verstärkung des HF-Torverstärkers 7 so eingestellt wird, daß die unterdrückten Horizontal-Synchronisationsimpulse wiederhergestellt werden. Ein NF-Verstärker 4 verstärkt das demodulierie Tonprogramm, das ihm beispielsweise von einem Stereo-Demodulations-Schaltkreis zugeführt werden kann, wie es später beschrieben werden wird, und steuert einen Lautsprecher 5 des Dekoders an.

Das AusfUhrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dekodiervorrichtung für Fernsehsignale soll jetzt in einer praktischen Ausführung anhand der Schaltung gemäß den Fign. 2a und b

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näher beschrieben werden. Der Umschalter S 1 aus Fig. 1 besteht aus zwei Doppelums.chaltern SW 1 und SW 2, mittels denen die erforderlichen Umschaltvorgänge zur Einschaltung des Dekoders beim Empfang von Abonnements-Fernsehsendungen vorgenommen werden. Aus Gründen der Übersicht ist die Stromversorgungsschaltung, welche in üblicher Weise ausgeführt ist, für die Schaltung gemäß den Fign. 2a und b nicht dargestellt.

Wenn ein Abonnements-Fernsehprogramm dekodiert werden soll, wird das HF-Eingangssignal, beispielsweise in Kanal 3, dem HF-Empfangsteil des Dekoders zugeführt, welcher im wesentlichen aus zwei FET-Transistoren Q 1 und Q 2 (G in Fig. 1) besteht. Diese Transistoren besitzen zweifach abgestimmte Eingangskreise, einen Zwischenkreis und Ausgangskreise. Der Eingangskreis weist Spulen und Kondensatoren L 3, C 3, L 4 und C 5, der Zwischenkreis die Elemente L 5, C 11, L 7 und C 16 und die zweifach abgestimmten Ausgangskreise die Elemente L 9, C 24, L 10 und C 27 auf. Das Ausgangssignal der Transistors Q 1 spaltet sich an der Weiche 1 auf und gelangt über den ersten Weg 1' zum Transistor Q 2 und über den zweiten Weg 1" zum Gate G 1 des HF-Torverstärkers 7 in Form eines Transistors Q 8. Es sind Nachbarkanal-Fallen vorgesehen, um zu verhindern, daß Mischprodukte der Intercarrierfrequenz von 4,5 MHz mit Nachbarkanälen Tonstörungen verursachen. Die erste Falle C 1, C 2, L 2 ist parallel zum Eingang des Zweifachkreises L 3 bis C 3 geschaltet und ist auf die Frequenz des Kanal-3-Bildträgers -6 MHz für den Kanal-2-Bildträger abgeglichen. Die zweite, aus C 13, L 6 und C 14 bestehende Falle, welche bei L 5 bis C 11 angeschaltet ist, ist auf den Bildträger des Kanals 3 -10,4 MHz und die dritte Falle mit Elementen C 22, C 23 und L 8 am Ausgang von Q 2 ist auf den Bildträger des Kanals 3-1,5 MHz abgeglichen. Die letzte Falle C 28, C 29 und L 11 ist auf den Kanal-3-Bildträger +6 MHz abgeglichen und ist am Ein-

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gang der nächsten Stufe angeordnet, welche als Intercarrier-Detektor des Empfängers 2 dient. Ein Transistor Q 3 bildet einen Pufferverstärker, welcher einen Impedanzwandler für den Filtereingang des Intercarrier-Detektors Q 4 darstellt. Der Detektor Q 4 wird durch einen Transistor gebildet, dessen Arbeitspunkt in einem nichtlinearen Bereich liegt, um die Bildung des Intercarrier-Produktes zwischen dem Bild- und dem Tonträger des Fernsehsignals, das in dem gewählten Beispiel im Kanal 3 liegt, zu ermöglichen. Am Kollektor (oberer Anschluß) von Q 4 liegt der erzeugte 4,5 MHz-Träger an, welcher sowohl die Information des Tonträgers als auch diejenige des Bildträgers enthält. Am Ausgang des Intercarrier-Detektors Q 4 befindet sich ein keramisches 4,5 MHz-Filter CFL mit sehr hoher Güte, welches seinerseits mit einer integrierten FM-Empfängerschaltung U 1 und dem Filter für das Störsignal, bestehend aus den Elementen C 47, C 48, C 49 und C 13 verbunden ist, welches zwischen einem Puffereingang Q 5 und einem Pufferausgang Q 6 angeordnet ist, um das Störsignal zu beseitigen.

Der Progranundemodulator 3, welcher einen integrierten Schaltkreis U 2 aufweist, der auch als Stereo-Demodulator Verwendung findet, besitzt zwei Eingänge. Das Pilot-Eingangssignal von 15,734 kHz wird von einer mit einem Kondensator versehenen Anzapfung eines einfachen Abstimmkreises L 14, C 51, C 52 und C 53, der mit dem Kollektor des Transistors Q 6 verbunden ist, zugeführt. Von diesem aus gelangt das Pilot-Signal zum Eingang des Stereo-Dekoder-Schaltkreises U 2. Das zweite Eingangssignal, welches das Hörprogramm mit einer Frequenz von 31,5 kHz, plus oder minus 10 kHz enthält, wird über ein Hochpaß-T-Filter C 54, C 55 und R 43, das mit dem Emitter des Transistors Q 6 verbunden ist, dem Programm-Eingang des Stereo-Demodulator-Schaltkreises U 2 zugeführt. Der Ausgang des Stereo-Demodulator-Schaltkreises U 2 lie fert zwei Signale. Eines davon ist am Anschluß 10 die recht-

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eckförmige Pilotfrequenz, welche über einen Leiter 10* dem Eingang 2 der Dekoder-Logikschaltung U 4 zugeführt wird, welche dem in Fig. 1 dargestellten Block 6 entspricht.

Das zweite Ausgangssignal der Stereo-Demodulator-Schaltung U 2 ist das Basisband des Tonprogramms an Anschluß 5, welches über eine Deemphasis-Schaltung R 50, C 60, einen Leiter 5¹, über ein weiteres RC-Filter R 51, C 61 mit zu hohen Frequenzen hin abfallender Flanke, über ein Potentiometer V zur Lautstärkeeinstellung zum NF-Verstärker 4 gelangt, welcher eine integrierte Schaltung ü 3 enthält. Der Lautsprecher 5 ist an den Anschluß 8 der integrierten NF-Verstärkerschaltung U 3 (Block 4 in Fig. 1) angeschlossen.

Anschließend soll nun wieder das Pilot-Ausgangssignal von U 2 betrachtet werden, welches einer zweifachen Monoflop-Anordnung in U 4 zugeführt wird. Das erste Monoflop weist eine in Abhängigkeit vom Pilot-Eingangssignal einstellbare Verzögerungszeit von ungefähr 18 us auf. Die abfallende Flanke des Ausgangs signals des Monof lops steuert das zweite Monoflop an, das ebenfalls in U 4 enthalten ist. Das Ausgangssignal dieses zweiten Monoflops ist das fest eingestellte Erholungsfenster oder der feste Erholungsimpuls, welcher über einen Schalttransistor Q 7 zu einer Widerstands-Teilerschaltung R 65, R 63, R 64 gelangt, um den Impulspegel dem den HF-Torverstärker 7 bildenden Transistor Q 8 anzupassen, dessen Gate G 2 der Impuls über 7¹ zugeführt wird. Auf diese Weise wird die Verstärkung des Torverstärkers 7 - wie zuvor beschrieben - heraufgesetzt, der unterdrückte Horizontal-Impulspegel wiederhergestellt und die Dekodierung bewirkt.

Das Ausgangssignal des HF-Torverstärkers 7 (Q 8) gelangt zu einer weiteren zweifach abgestimmten Schaltung, welche aus L 15, C 77, C 79, L 16, C 80 und L 17 besteht, um den

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Frequenzverlauf einzustellen. Das Ausgangssignal des Filters der HF-Torscha ltung Q 8 wird anschließend einem Spannungsteiler R 71, 72 und 73 zugeführt, um die Uber-alles-Verstärkung des Dekoders ungefähr auf den Wert eins einzustellen. Der Spannungsteiler ist an den Schalter S 1 bei FW 2 angeschlossen, welcher seinerseits das Ausgangssignal dem Fernsehempfänger zuführt.

Bei kommerziellen Ausführungen der beschriebenen Schaltung wird ein Verfälschungs-Fenster von 13 με zusammen mit einem Wiederherstellungs-Fenster von ungefähr 11 us benutzt, womit sich ein Uberwachungsband von 2 us ergibt. Das dargestellte Ausführungsbeispiel stellt nur eine Möglichkeit dar, die erfindungsgemäße Dekodiervorrichtung zu verwirklichen. Um einen entsprechenden Signalverlauf zu realisieren, steht dem Fachmann eine Vielzahl von Schaltungen zur Verfügung.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche

Dekodiervorrichtung für Fernsehsignale, insbesondere für bei Abonnements-Fernsehprogrammen verwendete Hochfrequenz-Signale, enthaltend ein kodiertes Tonsignal, da:; seinerseits Hörprogramm- und Pilottonsignale umfaßt, sowie ein verfälschtes Videosignal, bei dem durch eine Modulation von Abtast-Synchronisationssignalen diese wiederholt bis nahe dem Austastpegel unterdrückt wurden, ohne daß dabei die Information des Videosignals beeinträchtigt oder verändert wurde, und die Wiederholrate so gewählt ist, da3 das bei einem normalen Empfänger durchlaufende Bild beim Betrachter psychologisches Ungehagen hervorruft, gekennzeichnet durch die Kombination von

Empfangsmitteln für die Fernsehsignale,

Schaltmitteln (Umschalter S 1), welche es ermöglichen, in einer Position Signale direkt und in einer anderen Position Signale über einen Dekodier- und Entfälschungsweg dem Fersehempfanger zuzuleiten, wobei der Dekodier- und Entfälschungsweg Mittel aufweist, um einen ersten Teil des empfangenen Signals einschließlich des Videosignals an eine Hochfrequenz-Torschaltung (7) und einen anderen Teil an einen Empfänger für Tonsignale (2) weiter^uleiten, welche Ton-Demodulationsmittel zum Auffinden des Pilottonsignals und des Hörprogrammsignals enthalten,

eine Dekodierlogik (Dekodier-Torschaltung 6), die auf das aufgefundene Tonsignal anspricht und zwischen den Tondemodulationsmitteln und der Hochfrequenz torschaltung (7) vorgesehen ist, um die Synchronisationssignale mit ihrem Normalpegel wiederherzustellen und auf diese Weise das sich wiederholende Durchlaufen des Fernsehbildes mittels des aufgefundenen Pilottonsignals dadurch zu vermeiden, daß die

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ORIGINAL INSPECTED

Abtast-Synchronisationssignale des Videosignals wiederhergestellt werden,

Mitteln zum Verstärken und Wiedergeben des dekodierten Hörprogrammsignals der Tondemodulationsmitteln (NF-Verstärker 4) sowie

Mitteln zum übertragen des Videosignals mit dem wiederhergestellten Synchronisationssignal von der Hochfrequenz-Torschaltung (7) zum Fernsehempfänger.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtast-Synchronisationssignale und das Pilottonsignal eine Frequenz aufweisen, welche der Horizontalabtastung entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das kodierte Tonsignal das Hörprogramm-Signal· Lm Zweiseitenband-Verfahren auf einen Unterträger aufmoduliert enthält, wobei es mit dem Pilotton summiert ist und den Tonträger moduliert, und daß die Tondemodulationsmittel Detektormittel für den Video- und Tonträger-Intercarrier enthalten sowie Vielkanal-Demodulationsmittel, um das Horprogramm-Signal bzw. das Pilotton-Signal wiederzugewinnen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Tonsignal ein Störsignal enthalten ist, was ebenfa^s mit dem Hörprogramm-Signal summiert ist, und daß die Demodulationsmittel außerdem Mittel aufweisen, um das Störsignal getrennt wiederherzustellen.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der ünterträger eine Frequenz von
der Größenordnung von 31,5 kHz, das Störsignal eine Größenordnung von 0 bis 5 kHz und das Programmsignal eine Größenordnung von 21 bis 41 kHz aufweisen.

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