[其他]形成加密和解密電視信號的方法和裝置

無效

• 申請號: 86103059
• 申請日: 1986-05-02
• 公開（公告）號: CN86103059A
• 公開（公告）日: 1986-11-19
• 發明（設計）人: 約翰·多·勞里;基思·盧卡斯
• 申請（專利權）人: 亞特蘭大科研公司
• 主分類號: H04N7/16
• 分類號: H04N7/16;H04N11/06
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 楊凱,黃向陽

本發明涉及電視信號傳輸的領域，特別針對在形成電視信號的同時，對信號加密或解密。

電視信號是借助于行掃描過程而形成和顯示的。利用水平行的順序系列來掃描圖象信息，并按順序將這些水平行傳輸出去。傳輸出去的信號是相應于行上每個點亮度的連續模擬量。這種信號示于圖1，由圖可見，任何兩個相鄰有效行的時間間隔（在這種時間間隔內，傳輸圖象信息），都被一個不傳輸圖象信息的時間間隔所分開。后一種時間間隔稱為行消隱期間，引入行消隱期間是為了使接收機的掃描裝置能夠恢復到行的起始位置。

在典型的彩色電視信號中，有效行時間間隔包括同時表示三個獨立彩色分量的一個信號。把三個彩色分量編碼形成一個信號的方法，在北美、加拿大和日本已經標準化了。這種方法稱為NTSC（美國國家電視系統委員會）標準。其它國家已采用稱為PAL（逐行倒相）和SECAM（順序與存儲）的其它標準，但是，這些標準的基本格式與NTSC標準相同，即在每個掃描行中包括一個行消隱期間和一個有效行時間間隔。

現在研究特別適合于衛星和電纜傳輸、圖象質量比現有標準有所改善的，其它類型的模擬圖象信號。這些信號是根據在掃描行的有效行時間間隔內，把三個獨立彩色分量進行時分復用。利用時間壓縮技術，順序傳送這三個分量，而不采用NTSC、PAL或SECAM標準的方法：把這些分量編碼，形成一個信號。有一種這類信號稱為MAC（復用模擬分量）。時間壓縮技術產生的信號，其基本格式與NTSC、PAL、SECAM標準相同，即在每個掃描行中包括一個行消隱期間和一個有效行時間間隔。應該指出，當采用MAC信號時，在行消隱期間也可以傳輸數字數據，如圖2a、2c中虛線所示。

NTSC標準的彩色視頻信號廣播，要求把圖象信息分成兩個分量：亮度和色度。圖10是簡單說明典型的NTSC復合彩色電視信號50的幅度一頻率特性，50包括亮度信號52和色度信號54（復合電視信號以副載波傳輸色度信息）。這種信號占據6兆赫的標稱帶寬，其圖象載頻56高于頻帶低端1.25兆赫。亮度信息直接調制到圖象載波56上，而色度信息則調制到彩色副載波58上，又利用已調制的彩色副載波去調制圖象載波56。彩色副載波的頻率為3.579545兆赫，這是NTSC建立的標準（用另一個副載波40傳輸聲音信息，40位于頻帶的上邊緣附近）。

圖10中標以A的范圍特別重要，因其代表亮度信號52與色度信號54的重疊區域。因為在頻分復用信號中，是采用濾波的方法來實現亮色分離的，所以兩個信號象A那樣重疊在一起時，會引起一些問題。如果接收時需要把亮色信號完全分開，這時的濾波將使這兩種信號的信息都受到一些損失。但是，如果不容許這種信息損失，則亮色信號之間必然要產生干擾。而且，由于NTSC信號的不同部分是用不同頻率傳輸的，所以傳輸期間產生的相移，對信號的不同部分會產生不同的影響，從而引起信號劣化。還有，可以得到的彩色信息嚴重受限于允許的、很窄的彩色帶寬。

正如在1984年9月21日提出、序號為652926、并在此處作為參考的一項共同未決申請中所述，為了克服與NTSC標準有關的這個問題，研究了上述MAC標準。圖11說明MAC彩色電視信號，這是持續時間為63.56微秒的單一電視行的幅度一時間特性。第一個10.9微秒為行消隱期間（HBI）62，其間不傳輸圖象信息。在HBI????62之后，是色度信號64和亮度信號66，對于這兩種信號中的任何一種都可以進行時間壓縮。在色度信號64和亮度信號66之間，是0.28微秒的保護帶68，保護帶有助于防止這兩種信號之間的干擾。

利用產生一般亮度和色度信號的方法（就象為了獲得一般NTSC或其它復合彩色電視信號那樣），來獲得圖11所示的MAC彩色電視信號，然后把亮度和色度信號分開取樣和存儲。亮度信號以亮度取樣頻率取樣，并存儲于亮度存儲器中;而色度信號以色度取樣頻率取樣，并存儲于色度存儲器中。把亮度或色度樣值以各自的取樣頻率寫入存儲器，再以較高的頻率從存儲器讀出，這樣即可對這兩種樣值進行時間壓縮了。在有效行時間間隔內，多路轉換器在適當的時間范圍內選擇亮度或色度存儲器，讀出其數據，這樣形成圖11所示的MAC信號。如果需要，可在HBI期內傳輸聲音樣值;利用與圖象樣值同樣的方法，把聲音樣值復用起來（并且也可以進行時間壓縮）。在復用的MAC信號中，全部樣值出現的取樣率稱為MAC取樣頻率。