PL165011B1

PL165011B1 - Sposób i urzadzenie do deszyfrowania zakodowanych sygnalów Informacyjnych PL PL

Info

Publication number: PL165011B1
Application number: PL90286768A
Authority: PL
Inventors: John O Ryan
Original assignee: Macrovision Corp
Priority date: 1989-09-06
Filing date: 1990-09-06
Publication date: 1994-10-31
Also published as: JPH03229589A; RU2106760C1; CA2024641A1; EP0416894A3; EP0416894B1; KR910007367A; USRE35078E; PL165348B1; AU6201290A; SG94672A1; BR9004419A; NZ235123A; US5058157A; JP3065642B2; CA2024641C; DE69028166T2; EP0416894A2; DE69028166D1; IE76132B1; IE903228A1

Abstract

1. Sposób deszyfrowania zakodowanych syg- n alów informacyjnych, w którym zakodowane sygnaly informacyjne zawieraja zakodowane wersje oryginalnych sygnalów informacyjnych tworzacych szereg aktywnych linii informacyjnych, z których kazda linia zawiera sygnal synchronizacji linii, i które to zakodowane sygnaly informacyjne tworzy sie przez przesuniecie czasowe co najmniej niektó- rych linii oryginalnych sygnalów informacyjnych wzgledem synchronizacji linii wedlug ustalonej funkcji, przy czym wielkosc przesuniecia czaso- wego w kazdej linii jest inna, znamienny tym, ze dokonuje sie okreslenia wielkosci tego przesuniecia czasowego dokonywanego w danej linii zgodnie z ustalona funkcja oraz odtwarza sie na tej podstawie oryginalne zaleznosci czasowe dla kazdej linii pomiedzy sygnalem synchronizacji linii i linia informacyjna, po czym dla kazdej linii tworzy sie nowy sygnal synchronizacji linii i laczy sie ten nowy sygnal synchronizacji linii z linia informacyjna. Fig. 1 Fig. 2a Fig. 2b Fig. 2c (51) IntCl5: H04N 7/167 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do deszyfrowania zakodowanych sygnałów informacyjnych dla umożliwienia ich wykorzystania.

Znanych jest szereg sposobów i urządzeń kodowania/dekodowania sygnałów informacyjnych, stosowanych w celu zapobiegania nielegalnemu wykorzystywaniu tych sygnałów. W przypadku sygnałów informacyjnych typu wizyjnego, nielegalne ich wykorzystywanie, któremu należy zapobiec, stanowi zwykle wizualne uwidacznianie na ekranach sygnałów informacyjnych dla własnej rozrywki lub celów instrukcyjnych. Sygnały takie są podatne na nielegalne wykorzystywanie na szereg różnych sposobów. Na przykład, jeżeli sygnały wizyjne są transmitowane za pośrednictwem satelitów łub łączy mikrofalowych, nielegalni użytkownicy usiłują przechwytywać te sygnały i oglądać niektóre programy bez opłacania abonamentu za usługi. Przy usiłowaniu zapobiegania takiemu nielegalnemu wykorzystywaniu transmitowanych informacji wizyjnych, zostało z powodzeniem zastosowane kilka specyficznych sposobów szyfrowania przez mieszanie sygnałów.

Innym środkiem przekazywania informacji wizyjnych z jednego miejsca w drugie jest taśma magnetowidowa. Na przykład, jest przyjęte rozsyłanie przez studia filmowe wzorcowych taśm magnetowidowych po całym świecie. Jeżeli taśmy te zostaną skradzione lub zgubione podczas przewozu, to powstaje przy tym okazja dla uprawiania piractwa. Jest więc wskazane umożliwienie szyfrowania przez mieszanie sygnałów wizyjnych przed ich zarejestrowaniem na taśmie magnetowidowej tak, aby taśma ta mogła być wykorzystywana wyłącznie przez użytkowników, którzy posiadają urządzenie do szyfrowania i deszyfrowania tych sygnałów oraz odpowiednie kody. Taki układ szyfrowania lub deszyfrowania powinien posiadać dwie istotne cechy: powinien być bardzo niezawodny oraz powinien być przystosowany do elektronicznych układów nagrywająco/odtwarzających dla prawie wszystkich typów magnetowidów do użytku zawodowego i domowego.

Znany jest szereg sposobów szyfrowania i deszyfrowania przez mieszanie sygnałów wizyjnych. Znane sposoby polegają na tłumieniu sygnału synchronizującego oraz odwracaniu sygnału synchronizującego, z których każdy może być, jednak, wyeliminowany łatwo przez zastosowanie podstawowych technik przetwarzania sygnałów wizyjnych. Inny sposób został nazwany pseudolosowym odwracaniem poziomu wizji, co jest stosunkowo trudne do wyeliminowania, lecz posiada tę wadę, że powoduje poważne pogorszenie jakości obrazu skutkiem nieliniowości procesu zapisywania/odcżytywania. jeszcze inny sposób polega na zmianie kolejności linii, znany również jako mieszanie linii, przy której zostaje pomieszana kolejność linii w restrze wybieranego obrazu. Na przykład, zamiast przesyłania linii kolejno, jako linii numer 1, linii numer 2, linii numer 3,...itd., informacja ta może być przenoszona jako linia numer 182, linia numer 99, linia numer 4,...itd. Taki sposób może być bardzo niezawodny, to jest bardzo trudny do wyeliminowania, lecz nie może być on wykorzystywany dla dowolnego formatu taśmy magnetowidowej, stosując zasadę koloru podobrazowego, polegającego na zachowaniu kolejności linii w celu uzyskania właściwego oddania kolorów po odtworzeniu obrazów.

Jeszcze inny sposób polega na pseudolosowym odwracaniu linii, przy którym niektóre z linii obrazu, wybrane metodą losową, są przekazywane w odwrotnej kolejności czasowej (to jest od prawej do lewej), podczas gdy pozostałe linie są przekazywane w kolejności normalnej (to jest od prawej do lewej), podczas gdy pozostałe linie są przekazywane w kolejności normalnej (to jest od lewej do prawej). Jeszcze inny sposób został nazwany segmentowaniem linii o pseudolosowo

165 011 wybieranych punktach ich podziału, przy którym każda z linii jest podzielona na dwa losowo dobrane segmenty, segmenty te są przekazywane kolejno, przy czym segment prawy jest przenoszony najpierw, a po nim następuje segment lewy. Oba te sposoby szyfrowania sygnałów wizyjnych powodują poważne pogorszenie koloru pomiędzy lewą i prawą stroną obrazu, gdy zostanie zastosowany dowolny format, który wykorzystuje zapis metodą koloru podobrazowego.

Oprócz powyżej podanych wad, ostatnie trzy z opisanych znanych rozwiązań wykazują następną wadę polegającą na tym, że takie przetwarzanie jest niezgodne z przetwarzaniem sygnałów do kompensacji zaników, wykorzystywaną w większości magnetowidów. Chociaż z zasady, te trzy sposoby mogą być wykorzystywane do formatów przetwarzania sygnałów wizyjnych, które nie wykorzystują zapisu koloru podobrazowego takich jak jednocalowe formaty typu profesjonalnego oraz typu B i C, takie ich zastosowanie mogłoby wymagać specjalnych obwodów do kompensacji zaników, w jakich wykrywanie i korygowanie zaników jest kontrolowane przez układ deszyfrowania. Wymagałoby to specjalnego zmodyfikowania urządzenia odczytującego, co wprowadza niepożądane koszty i skomplikowanie układu kodującego/dekodującego.

Żaden z powyżej opisanych sposobów szyfrowania i deszyfrowania sygnałów wizyjnych nie spełnia całkowicie wymagań, niezbędnych dla układów szyfrowania i deszyfrowania sygnałów wizyjnych, za pomocą których kolejno: szyfrowany sygnał wizyjny może być zapisywany i następnie odtwarzany na dowolnym formacie taśmy magnetowidowej - profesjonalnej lub rozrywkowej, oraz deszyfrowany przy odtwarzaniu, z nieznacznymi spadkami jakości obrazu, niemożliwe było faktycznie usunięcie przez nielegalnego użytkownika zakodowania tych sygnałów przy pomocy sposobu szyfrowania przez mieszanie, oraz poddany szyfrowaniu przez mieszanie sygnał wizyjny nie może ulegać zmianie podczas przechodzenia przez różnego rodzaju urządzenia przetwarzające, wykorzystywane w urządzeniach do produkcji telewizyjnej, łącza satelitarne i sieci kablowe.

W zgłoszeniu patentowym USA nr 203 676 zostały opisane sposób i urządzenie, które zapewniają bardzo niezawodną technikę kodowania i dekodowania sygnałów informacyjnych typu wizyjnego, która jest odpowiednia dla wszystkich formatów taśmy magnetowidowej i systemów przesyłania oraz jest wolna od pogorszeń obrazów, powodowanych przez wzajemne oddziaływanie algorytmu ich szyfrowania przez mieszanie oraz sekwencyjnego systemu uśredniania linii chrominacji, wykorzystywanego przy heterodynowym zapisywaniu kolorowości. Według opisanego w nim sposobu, sygnały informacji typu wizyjnego są kodowane przez indywidualne przesuwanie czasowe aktywnych składowych sygnałów wizji dla przynajmniej niektórych linii sygnału wizji względem wzorca czasowego linii (synchronizacja pozioma w systemie zakodowanym-NTSC) oraz zapewnienie określenia przesunięcia czasowego, dokonywanego w celu umożliwienia późniejszego ich dekodowania. Dla wizyjnych sygnałów kolorowości, proces przesuwania czasowego zostaje przerwany podczas wytwarzania składowej sygnału synchronizacji poziomej i składowej sygnału wzorcowego kolorowości. I podobnie, nieaktywne składowe półobrazu lub pola informacyjnego (to jest składowe wygaszania pionowego) nie są przesuwane czasowo. Dekodowanie zakodowanych sygnałów jest przeprowadzane przy wykorzystaniu procesu, który stanowi odwrotność procesu kodowania. Dla uzyskania optymalnych wyników i w celu zapewnienia odpowiedniości pomiędzy sposobem kodowania i innymi konwencjonalnymi sposobami przetwarzania sygnałów (w szczególności systemu heterodynowego zapisywania kolorowości w magnetowidach kasetowych) wielkość przesunięcia czasowego pomiędzy sąsiadującymi liniami została odpowiednio ograniczona do ±N cykli podnośnej, gdzie N jest to liczba całkowita (najlepiej 0 lub 1). Oprócz tego, maksymalne sumaryczne przesunięcie czasowe aktywnej składowej sygnałów wizyjnych zostało ograniczone tak, aby aktywne składowe sygnałów wizji nie nakładały się ani na sygnały synchronizacji koloru ani na składowe sygnałów odniesienia dla synchronizacji poziomej poszczególnych linii.

Chociaż powyższe sposoby szyfrowania/deszyfrowania są bardzo skuteczne, to jednak ich optymalne zrealizowanie wymaga zastosowania po stronie deszyfrowania cyfrowych układów wizji, to jest monitora lub odbiornika telewizyjnego, co wprowadza dodatkowe koszty do całego systemu.

Istotą sposobu deszyfrowania zakodowanych sygnałów informacyjnych według wynalazku, w którym zakodowane sygnały informacyjne zawierają zakodowane wersje oryginalnych sygnałów

165 011 informacyjnych, tworzących szereg aktywnych linii informacyjnych, z których każda linia zawiera sygnał synchronizacji linii, i które to zakodowane sygnały informacyjne tworzy się przez przesunięcie czasowe co najmniej niektórych linii oryginalnych sygnałów informacyjnych względem sygnału synchronizacji linii według ustalonej funkcji, przy czym wielkość przesunięcia czasowego w każdej linii jest inna, jest to, że dokonuje się określenia wielkości tego przesunięcia czasowego dokonywanego w danej linii zgodnie z ustaloną funkcją oraz odtwarza się na tej podstawie oryginalne zależności czasowe dla każdej linii pomiędzy sygnałem synchronizacji linii i linią informacyjną, po czym dla każdej linii tworzy się nowy sygnał synchronizacji linii i łączy się ten nowy sygnał synchronizacji linii z linią informacyjną.

Korzystne jest, gdy zgodnie z wynalazkiem zakodowane sygnały informacyjne uzyskuje się z wizyjnych sygnałów informacyjnych, zawierających składowe synchronizacji linii nie poddane przesunięciu czasowemu podczas procesu kodowania, a podczas procesu dekodowania kasuje się odebrane składowe synchronizacji linii oraz wprowadza się nową składową synchronizacji linii.

Inne korzyści z wynalazku uzyskuje się, gdy zakodowane sygnały informacyjne uzyskuje się z wizyjnych sygnałów informacyjnych, zawierających składowe sygnałów odniesienia kolorów nie poddane przesunięciu czasowemu, podczas procesu kodowania, a podczas procesu dekodowania kasuje się odebrane składowe sygnału odniesienia koloru, tworzy się nową składową sygnału odniesienia koloru oraz łączy się tę nową składową sygnału koloru z linią informacyjną.

Kolejne korzyści z wynalazku uzyskuje się, gdy zakodowane sygnały informacyjne uzyskuje się z wizyjnych sygnałów informacyjnych, zawierających szereg nieaktywnych linii sygnałów wizyjnych, nie poddanych przesunięciu czasowemu podczas procesu kodowania, a podczas procesu dekodowania pozostawia się niezakłócone nieaktywne linie sygnałów wizyjnych.

Korzystne jest także, gdy zgodnie z wynalazkiem pozostawia się sygnał, odpowiadający błędowi podstawy czasu, pomiędzy zakodowanym sygnałem informacyjnym i ustalonym sygnałem synchronizacji linii i ten sygnał odpowiadający błędowi podstawy czasu reguluje się za pomocą odbiornika telewizyjnego.

Istotą urządzenia do deszyfrowania zakodowanych sygnałów wizyjnych według wynalazku zawierającego, dołączone do wejściowego zacisku wizyjnego, separator sygnałów wizyjnych, do którego wyjścia jest dołączony generator impulsów pionowych i obwód stabilizacji fazy linii poziomych, których wyjścia są dołączone następnie do wejść licznika, oraz obwód stabilizujący progu tylnego, którego pierwsze wyjście jest dołączone poprzez obwód bramki synchronizującej do obwodu generatora podnośnej, a drugie wyjście jest dołączone bezpośrednio i poprzez falownik do przełącznika sygnałów wizyjnych i dalej do wyjściowego wzmacniacza wizyjnego, jest to, że zawiera układ syntetyzatora deszyfrujących przebiegów czasowych, którego pierwsze wejście jest dołączone do wyjściowego zacisku wizyjnego, a drugie do zacisku klucza autoryzacji. Pierwsze wyjście układu syntetyzatora jest dołączone poprzez multiwibrator monostabilny do obwodu bramki synchronizującej, a drugie wyjście jest dołączone do pierwszego wejścia komparatora napięciowego, przy czym do drugiego wejścia tego komparatora jest dołączone poprzez generator wyjście obwodu stabilizacji fazy linii poziomych, które to wyjście także jest dołączone poprzez kolejne multiwibratory monostabilne do pierwszego wejścia bramki LUB.

Wyjście komparatora napięciowego jest dołączone poprzez następny multiwibrator monostabilny do drugiego wejścia bramki LUB oraz poprzez inny multiwibrator monostabilny do pierwszego wejścia układu mieszania sygnałów synchronizacji poziomej i sygnałów impulsowych , i poprzez dalsze multiwibratory monostabilne, do pierwszego wejścia generatora impulsów. Do wejścia generatora impulsów jest dołączone wyjście obwodu generatora podnośnej, a wyjście generatora impulsów jest dołączone do drugiego wejścia układu mieszania, którego wyjście jest dołączone do wejściowego zacisku drugiej sekcji przełącznika sygnałów wizyjnych. Wyjścia licznika są dołączone do detektora logicznego, z którego pierwszego wyjścia jest sterowana pierwsza sekcja przełącznika. Drugie wyjście detektora logicznego jest dołączone do pierwszego wejścia bramki I, do której drugiego wejścia jest dołączone wyjście bramki LUB, przy czym z wyjścia bramki I jest sterowana druga sekcja przełącznika.

Deszyfrowanie jest procesem odwrotnym do procesu szyfrowania i jest przeprowadzane zgodnie z wynalazkiem przez przywracanie oryginalnych zależności czasowych pomiędzy skła6

165 011 dową odchylania poziomego (i _ synchronizacji koloru) a składową aktywnego sygnału wizyjnego dla odpowiedniej linii. Jest to przeprowadzone przez generowanie nowych sygnałów odniesienia dla czasowych przebiegów liniowych (synchronizacja pozioma i synchronizacja koloru), które przenoszą takie same zależności czasowe na aktywną składową sygnału wizyjnego jakie wykazują oryginalne sygnały odniesienia dla liniowych przebiegów czasowych przed ich zakodowaniem. Uzyskiwane sygnały po deszyfrowaniu zawsze wykazują uchyby podstawy czasu, lecz uchyby te są zawarte w zakresie tolerancji lub korekcji następujących po nich monitorów/odbiorników telewizyjnych.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest zapewnienie niezawodnej techniki deszyfrowania dla sygnałów informacyjnych typu wizyjnego, które są zgodne ze wszystkimi formatami taśmy magnetowidowej i systemami transmisyjnymi. Ponadto nie powoduje ono pogorszeń obrazu, spowodowanych wzajemnym oddziaływaniem algorytmu szyfrowania przez mieszanie sygnałów i układu uśredniania kolejnych linii chrominancji, wykorzystywanych przy heterodynowym zapisywaniu koloru. Urządzenie według wynalazku może być zrealizowane przy znacznie mniejszych kosztach niż znane urządzenia. Urządzenie według wynalazku jest zbudowane przy wykorzystaniu konwencjonalnych układów analogowych dla urządzeń deszyfrujących, co czyni te urządzenia ekonomicznymi pod względem produkcyjnym i łatwym do naprawy.

Wynalazek zostanie dokładnie przedstawiony w oparciu o opis przykładu wykonania przedstawiający, dla pełniejszego zrozumienia istoty wynalazku, sposób kodowania i dekodowania sygnałów informacyjnych oraz urządzenia do kodowania i dekodowania sygnałów informacyjnych, przy czym opis ten jest uzupełniony o rysunki, na których fig. 1 przedstawia wykres jednej linii informacji typu wizyjnego, do której odnosi się wynalazek, fig. 2A - 2C - wykresy sinusoidalnego przesuwania czasowego na trzech kolejnych polach informacyjnych, fig. 3A - 3B - wykresy sygnałów po szyfrowaniu i deszyfrowaniu, fig. 4 - schemat blokowy urządzenia szyfrującego, fig. 5 -szczegółowy schemat blokowy, przedstawiający części wejściowego procesora wizyjnego, wyjściowego procesora wizyjnego oraz generatora synchronizującego/regulującego w czasie z urządzenia szyfrującego z fig. 4, fig. 6 - szereg wykresów przebiegów czasowych, przedstawiających wybrane przebiegi czasowe dla schematu blokowego z fig. 4, fig. 7 - schemat blokowy części nastawnika służącego do generowania przebiegów czasowych dla przesuwania czasowego, fig. 8 -schemat blokowy urządzenia deszyfrującego, fig. 9 - szereg wykresów przebiegów czasowych, ilustrujących wybrane przebiegi czasowe dla schematu blokowego z fig. 6 oraz fig. 10 - schemat blokowy przedstawiający syntetyzator przebiegów czasowych dla urządzenia deszyfrującego.

Podstawowa zasada wynalazku zostanie najlepiej zrozumiała na podstawie fig. 1,2A - 2C oraz 3A - 3B. Figura 1 przedstawia jedną linię informacji wizyjnej NTSC, z aktywną składową wizyjną poddaną kompresji wzdłuż skali poziomej. Jak z tego wynika, jedna linia aktywnego sygnału wizji, przebiegająca pomiędzy czołowymi krawędziami sygnałów synchronizacji poziomej na sąsiadujących liniach, zawiera składowa sygnału odniesienia dla synchronizacji koloru, po której następuje aktywny sygnał wizyjny. Czołowa krawędź impulsu synchronizacji linii precyzyjnie określa początek linii i służy jako sygnał odniesienia dla opóźniania linii. Aktywna składowa sygnału wizyjnego tej linii jest czasowo przesunięta względem aktywnej składowej sygnału wizyjnego innych linii w uprzednio określony sposób według ustalonej funkcji. Na przykład, normalna pozycja aktywnego sygnału wizyjnego została przedstawiona na fig. 1. Podczas kodowania, pozycja ta zostaje przesunięta czasowo albo w kierunku wyprzedzenia (to jest bliżej odpowiadającej synchronizacji poziomej danej linii) lub kierunku opóźniania (to jest w stronę odpowiadającej synchronizacji poziomej następnej kolejnej linii). W celu umożliwienia zachowania na każdej linii jak największej ilości aktywnych sygnałów wizyjnych, zostały ustalone maksymalne wartości graniczne dla jednostkowych i całkowitych wielkości przesunięcia czasowego w kierunku wyprzedzenia i opóźnienia. W zalecanym wykonaniu tego urządzenia dla systemu wizyjnego NTSC wielkość ta wynosi ±2 mikrosekundy (ogółem 4 mikrosekundy).

Sposób w jaki jest przeprowadzane przesuwanie czasowe został z góry określony i powinien być stosunkowo powolny w stosunku do prędkości informacyjnych w celu umożliwienia odpowiedniego przetwarzania sygnałów po ich zdeszyfrowaniu, jak to bardziej szczegółowo będzie opisane poniżej. Szereg różnych typów funkcji przebiegów czasowych może zostać wykorzystana

165 011 do kontrolowania wielkości i kierunku przesuwania czasowego. Przykłady takich przebiegów czasowych to sinusoidalne, prostokątne, liniowe przebiegi czasowe, oraz losowe lub pseudo-losowe sygnały szumowe. Inne odpowiednie frakcje przesuwania czasowego mogą zostać wykorzystywane przez kompetentnych specjalistów. Stwierdzono empirycznie, że praktyczna maksymalna prędkość zmian czasowych przebiegu czasowego, wykorzystywanego do kontrolowania przesunięcia czasowego wynosi około 20 Hz dla obecnie wytwarzanych monitorów i odbiorników telewizyjnych, wyposażonych w system NTSC.

Figury 2A - 2C przedstawiają w postaci schematycznej wizualną skuteczność oddziaływania wynalazku na obraz, na którym stosunkowo powolnie zmieniające się przesuwanie czasowe jest przeprowadzane na aktywnych składowych wizyjnych sygnałów informacyjnych. Na figurach tych zarys prostokątny przedstawia całe pole rastru (wraz z niewidocznymi częściami każdej linii), a pionowe linie kreskowane przedstawiają normalne pozycje początków widocznych części każdej z linii. Zakrzywione linie ciągłe przedstawiają sposób, o jaki obraz ten zostaje zniekształcony przez trzy kolejne pola przy zastosowaniu powoli się zmieniającego sinusoidalnego przebiegu falowego do przesuwania czasowego. Ten stopień zniekształcenia jest wystarczający do zniweczenia rozrywkowej wartości obrazu. Należy jednak pamiętać, że wielkość przesunięcia czasowego przedstawiona na fig. 2A - C jest poważnie przesadzana dla celów ilustracyjnych.

Figury 3A i 3B przedstawiają sposób, w jaki szyfrowane przez mieszanie lub zakodowane sygnały są dekodowane lub zdeszyfrowane po stronie ich odbioru. W odniesieniu do fig. 3A, zostały na nim przedstawione trzy kolejne linie sygnału wizyjnego NTSC, które zostały kolejno przesunięte czasowo o wzrastające wielkości. Jak na schemacie fig. 1, czynne składowe sygnału wizyjnego dla każdej z linii na fig. 3A i 3B zostały przedstawione tylko częściowo. Linia najwyższa przedstawia linię, nie wykazującą przesunięcia czasowego pomiędzy składowymi aktywnego sygnału wizyjnego, a czas pomiędzy początkiem składania sygnału synchronizacji poziomej a aktywną składową sygnału wizyjnego został oznaczony jako ti. Następna linia N +1 została poddana przesunięciu czasowemu w kierunku opóźnienia tak, aby czas pomiędzy początkiem składowej sygnału synchronizacji poziomej a początkiem składowej aktywnego· sygnału wizyjnego był t2, większy od ti. Linia N + 2 została poddana jeszcze większemu przesunięciu czasowemu w kierunku opóźnienia o wartości oznaczonej jako t3 większe od 12. Te trzy kolejne linie powinny stanowić linie z górnej części rastru, schematycznie przedstawionej na fig. 2A. Istotne jest stwierdzenie, że składowe odniesienia dla czasowego przebiegu linii dla każdej z linii N, N + 1 i N + 2 są wszystkie czasowo dopasowane: czołowa krawędź składowa synchronizacji poziomej dla każdej linii jest starannie dopasowana do czołowej krawędzi składowej synchronizacji poziomej drugiej linii. To samo dotyczy również położenia składowych synchrnizacji koloru. Aktywne składowe sygnału wizyjnego, są, jednak celowo niedopasowane na liniach N + 1 i N + 2 względem linii N.

Figura 3B przedstawia sygnały dla tych samych trzech linii po ich zdeszyfrowaniu lub odkodowaniu. Jak wynika z tej figury, czołowe krawędzie składowych synchronizacji poziomej tych trzech linii nie zostały nadal precyzyjnie dopasowane, lecz są raczej usytuowane schodkowo, jednakże odległość pomiędzy czołową krawędzią składową synchronizacji poziomej a początkiem aktywnego sygnału wizyjnego jest taka sama dla wszystkich trzech linii, a mianowicie o wartości ti. Podobnie synchronizacja koloru dla tych trzech linii nie jest nadal dopasowana czasowo, lecz są one raczej usytuowane schodkowo w taki sam sposób jak dla składowych synchronizacji poziomej. Wzajemne usytuowanie aktywnych składowych sygnałów wizyjnych pozostaje takie samo.

Chociaż poddane deszyfrowaniu sygnały są jeszcze wzajemnie nie dopasowane, to dokładne powiązanie czasowe ti pomiędzy czołowymi krawędziami sygnału synchronizacji poziomej a początkami aktywnych sygnałów wizyjnych zapewniają to, że każda linia informacyjna, po jej przetworzeniu w odbiorniku lub monitorze telewizyjnym, może zostać właściwie uwidoczniona na ekranie, w założeniu, że uchyb czasowania dla danej linii nie powinien przekraczać zakresu tolerancji obwodu synchronizującego odbiornika lub monitora telewizyjnego. Zostało empirycznie stwierdzone, że synchronizacja każdej linii sygnałów wizyjnych może zostać przy tym zapewniona w założeniu, że funkcja przesuwania czasowego wykorzystywana w celu początkowego zakodowania sygnałów nie powinna zmieniać się z szybkością większą od około 20 Hz dla zakodowanego sygnału wizyjnego NTSC. Podczas gdy inne maksymalne granice mogą być wykorzystywane w

165 011 innych systemach kodowania informacyjnych sygnałów telewizyjnych, takich jak PAL lub SECAM, to ogólną zasadą jest, że przesunięcie czasowe zastosowane do początkowych sygnałów podczas ich kodowania powinno być stosunkowo wolno zmienne w porównaniu z prędkością linii. Inaczej mówiąc, uchyb czasowy wprowadzany do sygnałów w wyniku procesu szyfrowania/deszyfrowania nie powinien przekraczać zakresu tolerancji obwodu synchronizującego w odbiorniku lub monitorze telewizyjnym.

Figura 4 przedstawia schemat blokowy układu szyfrującego, mogącego przeprowadzać opisane powyżej kodowanie. Jak wynika z tej figury, wejściowy sygnał wizyjny, który ma być zakodowany, jest podawany na zacisk wejściowy 11 wejściowego procesora wizyjnego 12. Procesor 12 normalizuje przychodzący sygnał wizyjny pod względem wzmocnienia, odstrojenia i szerokości pasma oraz stanowi stabilny obwód buforowy o małej impedancji dla występujących na zacisku wyjściowym 13 sygnałów wizyjnych. Oprócz tego, nadchodzące części sygnałów synchronizacji pionowej i poziomej zostają oddzielone od wejściowych sygnałów wizyjnych przez procesor 12 i podawane są jako sygnały wejściowe do układu generatora sygnałów synchronizująco-czasujących oraz synchronizacji fazowej 15, który bardziej szczegółowo został przedstawiony na rys. 5.

Wyjściowe sygnały procesora 12, występujące na zacisku wyjściowym 13 są podawane na konwencjonalny dekoder NTSC oraz filtr przeciw-sprzęgowy 16, w którym składowa luminancji Y oraz kwadraturowe składowe chrominacji I, Q są oddzielane od siebie w celu ich równoczesnego przetwarzania w systemie cyfrowym. Wyjście Y układu 16 zostało włączone do przetwornika analogowo-cyfrowego 18, w którym składowa luminacji sygnału zostaje przetworzona z postaci analogowej na cyfrową, przy uprzednio ustalonej częstotliwości zegarowej, za pomocą wejściowego próbkującego sygnału zegarowego, podawanego na zegarową linię wejściową 19. Wyjściowy sygnał przetwornika 18 jest podawany na wyjściową część dwubramkowego układu pamięciowego luminacji 20. Układ pamięciowy 20 został wykonany jako pamięć, do której słowa są wpisywane z przetwornika analogowo-cyfrowego 18 podczas każdego cyklu pracy pamięci i są zczytywane z tej pamięci przez przetwornik cyfrowo-analogowy 22 podczas każdego cyklu jej pracy. Pojemność układu pamięciowego luminacji 20 powinna być co najmniej równa liczbie wielobitowych znaków (bajtów), niezbędnej do zapamiętania jednej kompletnej linii informacji o luminacji z wybraną częstotliwością zegarową. Sygnały kontrolne odczytywania-zapisywania oraz wielobitowe sygnały adresowe są podawane na układ pamięciowy luminacji 20 przez nastawnik pamięci 24. Wyjściowy sygnał układu pamięciowego luminacji 20 jest podawany na wejście przetwornika cyfrowoanalogowego 22, w którym wielobitowe cyfrowe słowa wychodzące z układu pamięciowego 20 są przetwarzane na analogowe sygnały próbkujące z częstotliwością zegarową przez sygnały zegarowe, przychodzące z układu 15 na wejściową linię zegarową 23. Wyjściowy sygnał przetwornika 22 jest podłączony na wejście dekodera NTSC i filtru dolno-przepustowego 25, w którym sygnał luminacji jest łączony ze składowymi chrominancji I oraz Q oraz powtórnie normalizowany względem szerokości pasma i przesunięcia składowej stałej. Kwadraturowe składowe chrominancji I, Q są przetwarzane w zasadniczo identyczny sposób jak już opisano dla składowej luminancji Y w układach 18', 20', i 22', które działają w taki sam sposób jak układy 18, 20 i 22.

Układ synchronizująco-czasujący 15 jest wykorzystywany do generowania wejściowych sygnałów zegarowych, stosowanych do wytwarzania zegarowych sygnałów próbkujących dla przetwornika analogowo-cyfrowego 18, odczytywania i zapisywania zegarowych sygnałów z układu pamięciowego 20, oraz sygnałów zegarowych dla przetwornika cyfrowo-analogowego 22. Układ 15 powinien najlepiej zawierać dyskretny detektor fazowy, szereg bramek próbkujących, wzmacniacz uchybów i kwarcowy oscylator zegarowy.

Powyżej opisane układy są włączone na układ interfejsowy 32, taki jak terminal klawiaturowy, przez nastwnik 34 oraz szereg rejestrów kontrolnych 36. Nastawnik 34 zawiera obwody przedstawione na fig. 7 do generowania przebiegów czasowych dla przesuwania czasowego, wykorzystywanych do czasowego przesuwania sygnałów poddawanych kodowaniu. Nastawnik 34 generuje również zakodowany bajt informacyjny, zawierający informacje niezbędne dla deszyfrowania w celu wytworzenia takiego samego przebiegu czasowego jak przesuwania czasowego. Ten bajt zostaje zakodowany przy wykorzystaniu dowolnej odpowiedniej techniki kodowania a jego wynik zostaje wprowadzony na jedną z niewykorzystanych linii przedziału wygaszania pionowego.

165 011

Figura 5 przedstawia główne części wejściowego procesora wizyjnego 12, wyjściowego procesora wizyjnego 26 oraz układu generatora synchronizującego/czasującego 15 z fig. 4. Jak wynika z tej figury, występujący na zacisku wejściowym 11 sygnał wizyjny jest podany na oddzielacz sygnałów synchronizujących 31, w którym są detekowane części sygnałów synchronizacji poziomej i pionowej. Wyjściowe impulsy synchronizacji pionowej z generatora sygnałów synchronizujących 31 wzbudzają generator impulsów pionowych 32, którego sygnał jest podawany jako sygnał kasujący na wejście podziałowe z podziałem przez 525 licznika 33 pracującego jako licznik linii. Wyjściowe impulsy synchronizacji poziomej z separatora sygnałów synchronizujących 31 są wykorzystywane do wzbudzania pętli poziomej synchronizacji fazowej 35, która generuje na pierwszej linii wyjściowej 36 sygnał zegarowy dla licznika 33, mający częstotliwość, która jest dwukrotnie większa od częstotliwości linii (32,5 kHz). Pętla poziomej synchronizacji fazowej 35 generuje również z częstotliwością linii impuls, który jest o 2 mikrosekundy szerszy od normalnego impulsu wygaszania poziomego (patrz fig. 6, przebieg czasowy 6C), przy czym impuls zostaje podany na wejście pary układów monostabilnych 40, 41. Układ monostabilny 40 generuje impulsy o szerokości 2.0 mikrosekundy (przebieg czasowy 6D) powstające na krawędzi narastania sygnału wejściowego. Multiwibrator 41 generuje impulsy o szerokości 2.0 mikrosekundy (przebieg czasowy 6E), powstające na opadającej krawędzi tego sygnału wejściowego. Wyjściowe sygnały multiwibratorów 40,41 przechodzą przez bramkę LUB 45, której wyjściowe sygnały (przebieg czasowy 6F) są podawane jako jeden sygnał wejściowy na bramkę „1“ 47. Drugi sygnał wejściowy na bramkę „1“ stanowi wyjściowy sygnał bramki synchronizacji pionowej z logicznego detektora stanu (najlepiej PROM - niekasowalnej pamięci stałej) 50. Wyjściowy sygnał bramki synchronizacji pionowej z detektora stanu 50 stanowi sygnał wyłączenia bramki „1“ 47, który ma czas trwania równy dziewięciu liniom poziomym i który powoduje wyłączenie wyjściowego sygnału bramki „1“ 47 na okres trwania impulsu synchronizacji pionowej.

Wyjściowy sygnał bramki „1“ 47 jest podawany na przełącznik wygaszający 52 i służy do przedłużania okresu wygaszania o dwie mikrosekundy po każdej stronie normalnego czasu wygaszania. Chociaż powoduje to pewne pogorszenie stanu aktywnych sygnałów wizyjnych na tylnej krawędzi poprzedniej linii oraz na czołowej krawędzi aktywnego sygnału wizyjnego danej linii, to pogorszenie to nie jest poważne. Wyjściowy sygnał przełącznika wygaszającego 52 (przebieg falowy 6H) zostaje podany na wejście dekodera NTSC 16, opisanego powyżej w odniesieniu do fig. 4, jak również i na wejście obwodu bramki synchronizującej 55. Obwód bramki synchronizującej 55 jest uruchamiany przez kontrolny sygnał wyjściowy z monostabilnego multiwibratora 57 (przebieg falowy 61), który stanowi impuls o szerokości 3,5 mikrosekundy, rozpoczynający się na tylnej krawędzi linii synchronizacji poziomej, i który jest wykorzystywany do bramkowania synchronizującej składowej przychodzącego sygnału wizyjnego i doprowadzania jego do synchronizowanego fazowo generatora podnośnej 59. Generator 59 generuje sygnał podnośnej o ośmiokrotnej wartości znamionowej częstotliwości podnośnej, a sygnał wyjściowy generatora 59 jest wykorzystywany jako sygnał zegarowy dla układów analogowo-cyfrowych 18, 18', przetworników cyfrowoanalogowych 22,22', układu nastawnika pamięci 24, licznika linii 30 i wszystkich innych obwodów wymagających synchronizowanych sygnałów zegarowych. Wyjściowy sygnał generatora 59 jest również podawany na wejście podziałowe z podziałem przez osiem obwodu strojnego 61, którego sygnał wyjściowy stanowi podnośna 3.58 MHz, która jest zsynchronizowana fazowo z przychodzącymi sygnałami synchronizacji koloru. Ta podnośna (przebieg falowy 6J) jest podawana na dekoder NTSC oraz obwody kodujące 16, 25. Wyjściowy sygnał multiwibratora 57 jest również podawany na obwód stabilizujący progu tylnego 63 i jest wykorzystywany do przeprowadzania jego stabilizacji w okresie synchronizowania koloru. Wyjściowy sygnał multiwibratora 40 jest podawany jako aktywujący sygnał wejściowy na multiwibrator monostabilny 65, wyzwalany przez opadającą krawędź sygnału wejściowego jak również generuje impuls wygaszania poziomego o normalnej długości (11 mikrosekund; przebieg czasowy 6). Wyjściowy sygnał multiwibratora 65 jest przez bramkę LUB 66 podawany na kontrolne wejście obwodu przełączania wizji 68. Inny sygnał wejściowy służący do przełączania obwodu 68 przez bramkę LUB 66 stanowi sygnał bramki wygaszania pionowego generowany przez detektor stanu logicznego 50. Sygnał bramki wygaszania

165 011 pionowego stanowi sygnał zezwalający, mający czas trwania równy 21 liniom i występujący w okresie wygłaszania pionowego dla każdego półobrazu.

Celem obwodu przełączania wizji 68 jest przełączanie pomiędzy dwiema wersjami przesuniętych czasowo sygnałów wizyjnych: jednym przechodzącym przez falownik wizyjny 70 i drugim omijającym falownik wizyjny 70. Sygnał wizyjny z urządzenia kodującego NTSC (fig. 4) jest podawany na wejście obwodu stabilizującego progu tylnego 72, który jest również kontrolowany przez sygnał wyjściowy multiwibratora 57. Wyjściowy sygnał obwodu stabilizującego progu tylnego 72 jest podawany na dwa zaciski wejściowe przełącznika 68: sygnał wizyjny jest podawany bezpośrednio na zacisk HI 74 a przez falownik wizyjny 70 na zacisk LO 75. Wyjściowy sygnał przełącznika 68 (przebiegi czasowe 6L, 6N) jest podawany przez wzmacniacz wizyjny 78 i służy jako wyjście wizyjne dla późniejszego jego wykorzystywania (normalnie do ich transmitowania albo do zapisywania na taśmie).

Jak stwierdzono powyżej, przesuwanie czasowe jest przeprowadzane w systemie cyfrowym na kwadraturowych składowych luminancji i chrominancji w sposób synchroniczny. Po przeprowadzeniu przesuwania fazowego, sygnały cyfrowe są przetwarzane na sygnały analogowe i rozdzielane w obwodzie kodującym 25. Przesunięte czasowo sygnały wizyjne są następnie odwracane w czasie trwania aktywnych składowych sygnałów wizyjnych za pomocą falownika 70, a przełącznik 68 wytwarza przesunięte czasowo odwrócone i poddane szyfrowaniu przez mieszanie sygnały wizyjne, przedstawione na przebiegu czasowym 6L i 6N na fig. 6. W szczególności przebieg czasowy 6K przedstawia wynik przesuwania czasowego aktywnej linii sygnału wizyjnego w kierunku wyprzedzenia. Przebieg czasowy 6L przedstawia wynik przechodzenia przesuniętego czasowo sygnału przez falownik wizyjny 70 w okresie aktywnych sygnałów wizyjnych. I podobnie, przebieg czasowy 6M przedstawia wynik przesuwania czasowego aktywnej linii sygnału wizyjnego w kierunku opóźnienia, a przebieg czasowy 6N przedstawia wynik przechodzenia tego przesuniętego czasowo sygnału przez falownik wizyjny 70 w celu odwrócenia aktywnych składowych sygnałów wizyjnych.

W odniesieniu do fig. 7, stosowana do generowania przesuniętego czasowo przebiegu czasowego część nastawnika 34 zawiera generator sygnałów szumowych małej częstotliwości 101 mogący generować dowolne odpowiednie przebiegi czasowe o stosunkowo małych częstotliwościach, wykorzystywane do określania funkcji przesuwania czasowego. Jak stwierdzono powyżej, mogą one stanowić sinusoidalne, liniowe, prostokątne przebiegi czasowe lub losowe sygnały szumowe. Sygnał wytworzony przez generator sygnałów szumowych małej częstotliwości 101, zostaje podłączony na przetwornik analogowo-cyfrowy 103, który przetwarza na wartość cyfrową amplitudę wyjściowego sygnału generatora 101 z częstotliwością jednego próbkowania na pole informacyjne. Proces próbkowania jest kontrolowany przez sygnał na wejściowych zaciskach nastawnika 104. Ten sygnał kontrolny jest uzyskiwany z detektora stanu logicznego 50 (fig. 5) i w wykonaniu zalecanym, stanowi impuls generowany podczas jednej z linii, występującej w okresie wygaszania pionowego, takiej jak linia 21. Wyjściowy sygnał próbkujący z przetwornika analogowo-cyfrowego 103 jest podawany przez dolno-przepustowy filtr 20 Hz 105 na wejście drugiego przetwornika analogowo-cyfrowego 106. Przetwornik analogowo-cyfrowy 106 jest kontrolowany przez impulsy zegarowe generowane z częstotliwością synchronizacji poziomej (takie jak przebiegi czasowe 6B, fig. 6). Wyjściowy sygnał przetwornika analogowo-cyfrowego 106 jest podawany na nastawnik układu pamięciowego 24 przez rejestry kontrolne 36 i jest wykorzystywany do kontrolowania aktualnej wartości przesunięcia czasowego, przeprowadzanego na aktywnej składowej sygnału wizyjnego dla każdej linii. Wyjściowy sygnał przetwornika analogowocyfrowego 103 jest również podawany przez obwód bramkujący 108, który jest wzbudzany w okresie wytwarzania linii 21, na układ kodujący 110, który przeprowadza opisane powyżej kodowane dla sygnałów w postaci bajtów przesuwania czasowego. Wyjściowy sygnał układu kodującego 110 jest sumowany z sygnałem wizyjnym we wzmacniaczu 78 (fig. 5). Tak więc, zakodowany bajt informacji o amplitudzie przebiegu sygnału przesuwania czasowego na początku każdego półobrazu jest transmitowany do każdego układu deszyfrującego wraz z poddanymi mieszaniu sygnałami wizyjnymi oraz innymi sygnałami procesu czasowania.

165 011

Figura 8 przedstawia układ deszyfrujący, wykorzystywany do dekodowania sygnałów, uzyskiwanych po ich zakodowaniu w opisanym powyżej procesie. Układ deszyfrujący zawiera szereg zespołów wspólnych z układem szyfrującym, przedstawionym na fig. 5, i dlatego dla tych podzespołów zostały zastosowane identyczne numery oznaczeniowe. Celem przedstawionego na fig. 8 układu deszyfrującego jest przywrócenie oryginalnych zależności czasowych, pomiędzy składowymi synchronizacji poziomej i składowymi synchronizacji koloru dla każdej linii sygnałów wizyjnych z aktywnymi składowymi sygnałów wizyjnych dla tej linii. Operacja ta zostanie poniżej opisana, w powiązaniu z wykresami przebiegów czasowych przedstawionych na fig. 9. Przychodzący na zacisk wejściowy 11 sygnał wizyjny zostaje podany na wejście separatora sygnałów synchronizacyjnych 31 oraz na wejście obwodu stabilizującego progu tylnego 63. Wyjściowy sygnał separatora sygnałów synchronizacyjnych 31 zostaje podany na wejście generatora impulsów pionowych 32, wejście pętli synchronizacji fazy poziomej 35, na wejście monostabilnego multiwibratora 3.5 milisekundowego 57, wykorzystywanego do wysterowywania obwodu stabilizującego progu tylnego 63, oraz na wejście układu syntetyzatora deszyfrujących przebiegów czasowych 80. Drugi sygnał wejściowy obwodu syntetyzatora stanowi potwierdzający sygnał klucza generowany przez użytkownika, to jest abonenta, wykorzystywany do odkodowywania przychodzących bajtów danych dotyczących przebiegów czasowych przesuwania czasowego, zakodowanych przez regulator 34. Klucz ten jest oddzielnie przekazywany abonentowi w dowolny niezawodny sposób, to jest elektronicznie, przez pocztę, przez telefon lub inny sposób. Drugi sygnał wejściowy na syntetyzator 80 jest sygnałem wizyjnym podanym na zacisk wejściowy 11, który zawiera informacje dotyczące chwilowych wartości czasowych przebiegów przesunięcia czasowego na początku pola informacyjnego. Jak zostanie bardziej szczegółowo opisane poniżej w nawiązaniu do fig. 10, obwód syntetyzatora 80 generuje oryginalny szyfrowany przez mieszanie przebieg czasowy podawany na wejście komparatora napięciowego 82, przy czym napięcie to zmienia się podczas tego przebiegu zgodnie z charakterem czasowego przebiegu przesuwania czasowego. Na przykład, jeżeli sinusoidalny czasowy przebieg przesuwania czasowego został wykorzystany podczas kodowania, to ten sam sinusoidalny przebieg czasowy jest niezbędny podczas dekodowania w celu generowania napięcia odniesienia zmieniającego się dla każdej linii danego półobrazu. Na początku następnego półobrazu, jest wytwarzany nowy bajt informacyjny czasowego przebiegu przesuwania czasowego podczas okresu wygaszania pionowego odbieranych sygnałów wizyjnych, a informacja ta jest podawana na obwód syntetyzatora 80.

Pętlowy obwód stabilizatora fazy linii poziomych 35 generuje pierwszy impuls wyjściowy (przebieg czasowy 9H), mający szerokość równą 6.0 mikrosekund, lecz przesunięty w fazie ku przedowi względem sygnałów synchronizacji poziomej o określoną wartość, w wykonaniu zalecanym 1.5 mikrosekundy. Sygnał ten jest przez przewód wyjściowy 37 podawany na wejście 1.5 mikrosekundowego multiwibratora monostabilnego 83 jak również i na wejście generatora przebiegów liniowych (przebieg czasowy 91) z częstotliwością linii, a to napięcie przebiegów liniowych jest podawane na drugie wejście komparatora napięciowego 82. Gdy poziom wyjściowego przebiegu liniowego z generatora 85 osiągnie wartość odpowiadającą napięciu odniesienia z syntetyzatora 80, to komparator napięciowy 82 generuje sygnał wyjściowy, który zostaje wykorzystany do wzbudzenia dziewięciomikrosekundowego multiwibratora monostabilnego 87 oraz 4.7-mikrosekundowego multiwibratora monostabilnego 88. Multiwibrator 88 generuje nowy impuls synchronizacji poziomej, który jest dodawany do sygnału wizyjnego (przebieg czasowy 9L), a ten impuls synchronizujący jest podawany na jedno z wejść generatora sygnałów synchronizacji poziomej i generatora impulsów 89. Wyjściowy sygnał multiwibratora 88 jest również podawany na wejście 0.9-mikrosekundowego multiwibratora monostabilnego 90, a wyjściowy sygnał obwodu 90 (przebieg czasowy 9M) jest podawany na wejście multiwibratora monostabilnego 92. Wyjściowy sygnał obwodu 92 (przebieg czasowy 9N) jest podawany na wejście generatora impulsów 94, który przekazuje sygnał impulsowy o częstotliwości podnośnej z obwodu generatora 59 na drugie wejście układu mieszania sygnałów synchronizacji poziomej i sygnałów impulsowych 89. Wyjściowy sygnał mieszacza 89, który zawiera impulsy synchronizacji poziomej i synchronizacji koloru odpowiednio przesunięte czasowo względem części tej linii z informacją aktywną, jest podawany na wejściowy zacisk 74 przełącznika sygnałów wizyjnych 68.

165 011

Wyjściowy sygnał multiwibratora 83 (przebieg czasowy 9J) jest podawany na wejście multiwibratora monostabilnego 65, który generuje 11-mikrosekundowy impuls (przebieg czasowy 9K), określający normalny okres wygaszania linii poziomych. Sygnał ten przechodzi przez bramkę LUB 66 wraz z sygnałem wyjściowym multiwibratora 87 na pierwszej wejście bramki „1“. Drugi sygnał wejściowy na bramkę 195 stanowi sygnał bramkujący układu synchronizacji pionowej generowany przez detektor stanu logicznego 50, który służy do zapobiegania przepuszczania przez bramkę 195 sygnału kontrolnego na przełącznik sygnałów wizyjnych 68 podczas występowania dziewięciu linii sygnałów synchronizacji pionowej w każdym z półobrazów. Tak więc, przełącznik sygnałów wizyjnych 68 może być przełączany z normalnie zwartego zacisku 75 na zacisk 74, gdy wyjściowe sygnały impulsowe z multiwibratora 65 lub 87 zostaną włączone (przebiegi czasowe 9K, 9R). Gdy przełącznik 68 jest włączony na zacisk 74, wyjściowy sygnał mieszacza sygnałów synchronizacji poziomej i synchronizacji koloru 89 jest podawany na wyjściowy wzmacniacz sygnałów wizyjnych 78. W przeciym przypadku, aktywny sygnał wyjściowy przełącznika sygnałów wizyjnych 68', jest podawany na wyjściowy wzmacniacz sygnałów wizyjnych 78.

Przełącznik sygnałów wizyjnych 68' jest wykonany z dwoma wejściami wizyjnymi - bezpośrednim, gdy sygnały wizyjne przechodzą przez stabilizator poziomu progu tylnego 63 (przebieg czasowy 9P) lub o wersji odwróconej (przebig czasowy 90), zawierającej falownik 70. Położenie przełącznika 68' jest kontrolowane przez wyjściowy sygnał bramki wygaszania pionowego z detektora logicznego 50. Gdy sygnał ten jest włączony, przełącznik 68' jest podłączony do końcówki 74 a sygnały wizyjne przechodzą bezpośrednio przez niego. We wszystkich innych przypadkach, wersja z sygnałem odwróconym z falownika 70 jest podana przez zacisk 75 na wyjście przełącznika 68'.

Podczas pracy urządzenia, przychodzące impulsy synchronizacji linii poziomych i synchronizacji koloru są kasowane przez układ deszyfrujący z fig. 8, a nowe sygnały synchronizacji linii poziomych i synchronizacji koloru są generowane przy odpowiednich zależnościach czasowych względem aktywnych składowych dla przychodzących linii. Nowe sygnały synchronizacji linii i koloru wytwarzane przez mieszacz 89 są podawane przez przełącznik 68 za pośrednictwem zacisku 74 jako nowe składowe sygnałów synchronizacji linii i koloru dla odtworzonego sygnału wizyjnego. W okresie przesyłania aktywnych sygnałów wizyjnych, wejściowe sygnały wizyjne są odwracane za pomocą falownika 70 i podawane na wyjściowy wzmacniacz wizyjny 78 w celu odtworzenia całości linii. Podczas trwania ostatnich 12 linii części wygaszania linii pionowych danego półobrazu, aktywna składowa sygnału wizyjnego przechodzi bezpośrednio przez pierwszy i drugi układ przełączników wizyjnych 68' i 68. Podczas części bramkowania synchronizacji pionowej dla danego półobrazu, bramka I 95 została zablokowana w celu zapobieżenia sumowaniu się sygnałów synchronizacji poziomej i synchronizacji koloru z przychodzącymi sygnałami wizyjnymi.

Figura 10 przedstawia podzespoły obejmujące syntetyzator deszyfrujących przebiegów czasowych 80. Jak wynika z tej figury, przechodzące sygnały wizyjne są podawane na wejście selektora informacji 112, który wyszukuje informacje w linii 21 danego półobrazu, określając amplitudę przebiegu czasowego dla przesuwania czasowego na początku danego półobrazu. Ponieważ dane te występują w formie zakodowanej, są one podawane na wejście dekodera 114 wraz z kluczem zatwierdzającym, realizowanym przez abonenta/użytkownika za pomocą odpowiednich środków, np. klawiatury. Dekodowana wartość cyfrowa amplitudy jest z dekodera 114 podawana na wejście dolnoprzepustowego filtru 20 Hz, który odtwarza wolnozmienne falowe przebiegi przesuwania czasowego. Wyjściowy sygnał filtru dolnoprzepustowego 20 Hz 116 jest podawany na komparator napięciowy 82 jako napięcie odniesienia danego przebiegu czasowego.

Wynalazek zapewnia niezawodną technikę kodowania i dekodowania sygnałów typu wizyjnego, która jest odpowiednia dla wszystkich formatów taśmy magnetowidowej i systemów transmisyjnych, i która zapewnia co najmniej dostateczną tajność obrazów dla wyeliminowania wszelkiej wartości rozrywkowej danego programu. Oprócz tego, ponieważ prawie wszystkie elementy układów i podzespoły układu deszyfrującego są konwencjonalnymi obwodami i elementami gotowymi, to układ szyfrujący jest stosunkowo tani pod względem jego wytwarzania i naprawy.

Chociaż podany powyżej opis stanowi kompletne i pełne omówienie zalecanego wykonania wynalazku, to dla kompetentnych fachowców możliwe jest wprowadzanie odpowiednich modyfi165 011 kacji, odmiennych konstrukcji i układów zastępczych. Na przykład, ograniczenie połączonego maksymalnego wyprzedzającego i opóźniającego przesunięcia czasowego zostało określone jako ±2 mikrosekundy, to mogą być również obierane inne jego wartości. Ogólnie biorąc, im większa jest wielkość zastosowanego maksymalnego przyspieszania i opóźniania, tym więcej aktywnych informacji jest tracone z części tylnej poprzedniej linii oraz części przedniej linii, poddawanej przesuwaniu czasowemu.

Fig.3b

165 011

Fig. 6a Fig. 6b Fig. 6c Fig. 6d Fig. 6e Fig. 6f Fig.6g

Fig.6h Fig. 6i Fi g. 6j Fig. 6k Fig. 6l

Fig. 6m

Fig. 6n

Fig. 6

16^011

Fig. 9a

Fig. 9b Fig. 9c j wygaszanie linii

-r®®*T

UPL.

ZL

11MKS

TTI

Au j-EEBi ega 'L-T

Fig. 9d —

Fig. 9e —

Fig- 9f - , , ,

Fig. 9g zsss^^zshssss^^^kbes

Fig. 9h — ' '

Fig. 9i —

Fig.9j Fig. 9k—

-777ΛΤΤ_

I

-II

J—

-TT

TT

-Xl·

I

-nFig. 9'

Fig. 9l Fig. 9m

Fig.9n Fig.9o Fig. 9p

TL rhFig.9q Fig. 9r Fig.9s

Fig. 9t —HT—L

777λ-

/1

-pzp-

J	—L
iSł^-1	P
1 —(—i
1 -I“l_
1 1 i —	p

Fig. 9' Fig 9*

Fig. 9

Fig. 9*

Impuls synchronizacji kolorów. Zbocze ,4-a przednie

			Położenie normolne
		1 i Wyprzedzenie maksymalne i	I
1 Impuls synchronizacji linii	π j -—-*1 t i Opóźnienie maksymalne	I b
\| “ 1 1 limo = 63,55 MKS	n I

Fig. 1

Fig. 2a

Fig. 2b

Fig. 2c

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz Cena 10 000 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób deszyfrowania zakodowanych sygnałów informacyjnych, w którym zakodowane sygnały informacyjne zawierają zakodowane wersje oryginalnych sygnałów informacyjnych tworzących szereg aktywnych linii informacyjnych, z których każda linia zawiera sygnał synchronizacji linii, i które to zakodowane sygnały informacyjne tworzy się przez przesunięcie czasowe co najmniej niektórych linii oryginalnych sygnałów informacyjnych względem synchronizacji linii według ustalonej funkcji, przy czym wielkość przesunięcia czasowego w każdej linii jest inna, znamienny tym, że dokonuje się określenia wielkości tego przesunięcia czasowego dokonywanego w danej linii zgodnie z ustaloną funkcją oraz odtwarza się na tej podstawie oryginalne zależności czasowe dla każdej linii pomiędzy sygnałem synchronizacji linii i linią informacyjną, po czym dla każdej linii tworzy się nowy sygnał synchronizacji linii i łączy się ten nowy sygnał synchronizacji linii z linią informacyjną.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zakodowane sygnały informacyjne uzyskuje się z wizyjnych sygnałów informacyjnych, zawierających składowe synchronizacji linii nie poddane przesunięciu czasowemu podczas procesu kodowania, a podczas procesu dekodowania kasuje się odebrane składowe, synchronizacji linii oraz wprowadza się nową składową synchronizacji linii.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zakodowane sygnały informacyjne uzyskuje się z wizyjnych sygnałów informacyjnych, zawierających składowe sygnałów odniesienia kolorów nie poddane przesunięciu czasowemu podczas procesu kodowania, a podczas procesu dekodowania kasuje się odebrane składowe sygnału odniesienia koloru, tworzy się nową składową sygnału odniesienia koloru oraz łączy się tę nową składową sygnału koloru z linią informacyjną.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zakodowane sygnały informacyjne uzyskuje się z wizyjnych sygnałów informacyjnych, zawierających szereg nieaktywnych linii sygnałów wizyjnych, nie poddanych przesunięciu czasowemu podczas procesu kodowania, a podczas procesu dekodowania pozostawia się niezakłócone nieaktywne linie sygnałów wizyjnych.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pozostawia się sygnał odpowiadający błędowi podstawy czasu pomiędzy zakodowanym sygnałem informacyjnym i ustalonym sygnałem synchronizacji linii i ten sygnał odpowiadający błędowi podstawy czasu reguluje się za pomocą odbiornika telewizyjnego.
6. Urządzenie do deszyfrowania zakodowanych sygnałów wizyjnych zawierające, dołączone do wejściowego zacisku wizyjnego, separator sygnałów wizyjnych, do którego wyjścia jest dołączony generator impulsów pionowych i obwód stabilizacji fazy linii poziomych, których wyjścia są dołączone następnie do wejść licznika, oraz obwód stabilizujący progu tylnego, którego pierwsze wyjście jest dołączone poprzez obwód bramki synchronizującej do obwodu generatora podnośnej, a drugie wyjście jest dołączone bezpośrednio i poprzez falownik do przełącznika sygnałów wizyjnych i dalej do wyjściowego wzmacniacza wizyjnego, znamienny tym, że zawiera układ syntetyzatora (80) deszyfrujących przebiegów czasowych, którego pierwsze wejście jest dołączone do wyjściowego zacisku wizyjnego (11), a drugie do zacisku klucza autoryzacji, zaś pierwsze wyjście tego układu jest dołączone poprzez multiwibrator monostabilny (57) do obwodu bramki synchronizującej (55), a drugie wyjście jest dołączone do pierwszego wejścia komparatora napięciowego (82), przy czym do drugiego wejścia tego komparatora jest dołączone poprzez generator (85) wyjście obwodu stabilizacji fazy linii poziomych (35), które to wyjście także jest dołączone poprzez kolejne multiwibratory monostabilne (83,65) do pierwszego wejścia bramki LUB (66), wyjście komparatora napięciowego (82) jest dołączone poprzez następny multiwibrator monostabilny (87) do drugiego wejścia bramki LUB (66) oraz poprzez inny multiwibrator monostabilny (88) do pierwszego wejścia układu mieszania (89) sygnałów synchronizacji poziomej i sygnałów impulsowych i,

165 011 poprzez dalsze multiwibratory monostabilne (90,92), do pierwszego wejścia generatora impulsów (94), przy czym do wejścia tego generatora jest dołączone wyjście obwodu generatora podnośnej (59), a wyjście generatora impulsów (94) jest dołączone do drugiego wejścia układu mieszania (89), którego wyjście jest dołączone do wejściowego zacisku (74) drugiej sekcji przełącznika (68) sygnałów wizyjnych, wyjścia licznika (33) są dołączone do detektora logicznego (50), z którego pierwszego wyjścia jest sterowana pierwsza sekcja przełącznika (68'), a drugie wyjście jest dołączone do pierwszego wejścia bramki I (95), do której drugiego wejścia jest dołączone wyjście bramki LUB (66), przy czym z wyjścia bramki I (95) jest sterowana druga sekcja przełącznika (68).