Способ формирования сигнала помехи для защиты платного телевизионного канала от несанкционированного доступа и устройство для его осуществления

 

Использование: к технике телевидения, в устройствах несанкционированного доступа к сетям платного и кабельного телевидения. Сущность изобретения: устройство формирования сигнала помехи включает источник сигнала 1, антенну 2, видеомагнитофон 3, магистральный кабель 4, магистральный ответвитель 5, усилитель 6, усилитель-распределитель 7, блок формирования помех 8, управляемый частотно-селективный модулятор 9, блок памяти 10. Цель изобретения - уменьшение вероятности несанкционированного доступа. 3 ил.

Изобретение относится к области телевидения, а именно к устройствам защиты от несанкционированного доступа к сетям платного и кабельного телевидения.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства формирования сигнала помехи с антенной коллективного пользования и платным видеоканалом; на фиг. 2 - электрическая схема управляемого частотно-селективного амплитудного модулятора; на фиг. 3 - амплитудно-частотные характеристики управляемого частотно-селективного амплитудного модулятора.

Устройство формирование сигнала помехи для защиты платного телевизионного канала от несенкционированного доступа содержит блок ввода 1, соединенную с антенной коллективного пользования 2 и с источником платного канала видеомагнитофоном 3, магистральный кабель 4, соединяющий головную станцию с магистральными ответвителями 5, выходы которых через усилители 6 соединены с кабельными магистралями 7 соответствующих подъездов, замкнутыми на согласованные нагрузки 8 (75 Ом), причем на каждом этаже подъезда установлен блок абонентского распределения 9, в котором магистральный кабель подъезда разветвляется на абонентские линии ввода 10 (индивидуальные цепи потребителей), проходящие через блок формирования помехи 11 к входам телевизионных абонентских вводов 12 группы потребителей, расположенных на данном этаже, а управляющий вход блока формирования помехи 11 соединен с выходом формирователя сигнала оплаты 13. Блок формирования помехи 11 содержит управляемые частотно-селективные амплитудные модуляторы 14 по числу N потребителей в группе, через которые проходят абонентские линии ввода 10, генератор маскирующего сигнала 15 и блок управления 16, причем генератор 15 соединен с входом модуляции каждого модулятора 14, вход управления которого соединен с соответствующим выходом блока управления 16, состоящего из декодирующего устройства 17 и подключенного к его выходам блока памяти 18, выходы которого являются выходами устройства управления 16, а вход последнего - входом декодирующего устройства 17. Формирователь сигнала оплаты 13 выполнен в виде кодировщика, в который вводится информация, разрешающая тому или иному абоненту пользование платным каналом. Это может быть, например, клавиатура для набора кода.

Управляемый частотно-селективный модулятор 14 содержит (см. фиг. 2) последовательный резонансный контур, состоящий из конденсатора 19 и катушки 20, подключенный к кабелю соответствующий линии абонентного ввода 10, причем параллельно катушке 20 подключен шунтирующий элемент в виде транзистора 21, управляющий вход которого через резистор 22 соединен с входом управления модулятора 14, параллельный резонансный контур, состоящий из катушки 23 и конденсатора 24, параллельно которым включен шунтирующий элемент в виде транзистора 25, управляющий вход которого через резистор 26 соединен с входом модуляции модулятора 14. При этом катушки 20 и 23 резонансных контуров индуктивно связаны между собой, причем оба контура настроены на несущую частоту сигналов телевизионного изображения платного канала, источником которых является видеомагнитофон 3.

Сущность предлагаемого способа поясняется при описании работы предложенного устройства. Ввод в кабельную распределительную сеть сигналов телевизионных каналов, включая платный, осуществляется через головную станцию 1. В приводимом примере это сигналы, поступающие из антенны коллективного пользования 2 и от источника платного канала видеомагнитофона 3. Головная станция обеспечивает частотную селекцию сигналов принимаемых телевизионных программ, усиление их до уровня, необходимого для нормальной работы кабельной распределительной сети, объединение усиленных сигналов телевизионных программ и сигналов источников платных видеопрограмм (видеомагнитофоны, спутниковое телевидение).

В рассматриваемом случае сигналы, поступающие с видеомагнитофона, формируются на несущей частоте свободного канала телевизионных приемников, по которому будет приниматься видеопрограмма. Совокупность сигналов всех каналов поступает с головной станции 1 в магистральный кабель 4, откуда через магистральные ответвители 5 распределяется по подъездам, усиленная усилителем 6 в каждом подъезде поступает в кабельную магистраль 7 и через блоки абонентского распределения 9 - в кабели абонентских вводов 10, проходящие через блок формирования помехи 11 к входам телевизионных абонентских отводов 12 потребителей, расположенных на данном этаже. При этом размещенные в блоке 11 управляемые частотно-селективные амплитудные модуляторы 14 пропускают указанную совокупность сигналов всех каналов без помех, если прием программы платного канала санкционирован командой, поступившей с устройства 13 в устройство управления 16. Если доступ к платному каналу того или иного потребителя не санкционирован, то соответствующий модулятор 14, обладая частотно-селективными свойствами, подвергает амплитудной модуляции маскирующим сигналом, поступающим от генератора 15, сигналы на несущей частоте телевизионного изображения платного канала и не воздействует на сигналы остальных каналов. Тем самым создаются помехи приему телевизионного изображения платного канала. Этот процесс протекает следующим образом.

При отсутствии команды с блока 13, санкционирующей прием платного канала данным потребителем, на выходе блока управления 16 и соответственно на управляющем входе модулятора 14 уровень управляющего сигнала будет 0, а на входе модуляции напряжение, поступающее с генератора маскирующего сигнала 15, будет попеременно иметь низкий (0) и высокий (1) уровень в соответствии с законом изменения маскирующего сигнала вида меандр. В этом случае транзистор 21 заперт и последовательный резонансный контур, настроенный на несущую частоту платного канала, шунтирует сигналы этого канала, т. е. является режективной цепью для абонентской линии, в которую поступает совокупность сигналов всех каналов, отличных по частотному диапазону. Однако характеристическое сопротивление этой режективной цепи изменяется в зависимости от взаимодействия с параллельным резонансным контуром, которое определяется изменением напряжения маскирующего сигнала. При высоком уровне маскирующего сигнала (1) транзистор 25 отперт, вследствие чего параллельный резонансный контур оказывается шунтированным, его добротность становится близкой к единице и он практически не воздействует на последовательный резонансный контур, который в этом режиме имеет высокую добротность, определяемую добротностью конденсатора 19, катушки 20 и транзистора 21, находящегося в запертом состоянии. При этом режективная цепь вносит наибольшее затухание сигналов на несущей частоте платного канала, что отражено на амплитудно-частотной характеристике (зависимости коэффициента К от частоты f, представленной на фиг. 3 а кривой 1.

Когда уровень модулирующего сигнала изменяется на низкий (0) транзистор 25 запирается, добротность параллельного резонансного контура становится высокой, а связь между контурами, выбранная равной или больше критической, приводит к тому, что амплитудно-частотная характеристика становится двугорбой в виде кривой 2 на фиг. 3 а.

Таким образом, в режиме запрета приема платного канала происходит модуляция добротности параллельного резонансного контура, что приводит к соответствующему изменению характеристического сопротивления режективной цепи, а следовательно, к амплитудной модуляции сигналов на несущей частоте платного канала, как это видно из сопоставления кривых 1 и 2 на фиг. 3 а.

Глубина модуляции существенно спадает при уходе частоты в одну или другую сторону от частоты настройки контуров, поэтому телевизионные каналы, отличные по несущей частоте от платного, не подвержены амплитудной модуляции и проходят через модулятор к потребителю без искажений. При поступлении в устройство управления 16 с устройства 13 кодированного сигнала, санкционирующего прием платного канала, этот сигнал декодируется в устройстве 17 в сигнал 1 на соответствующем выходе, запоминается в устройстве 18 и с выхода последнего поступает на управляющий вход модулятора 14, включенного в абонентскую линию потребителя, прием платного канала которому разрешен. Поступление на управляющий вход этого модулятора сигнала 1 приведет к отпиранию транзистора 21 и шунтированию катушки 20, вследствие чего добротность последовательного резонансного контура становится близкой к единице, исчезает его связь с параллельным контуром и амплитудной модуляции не подвергается ни один канал, включая платный. Этот режим нейтрализации помех отражен на фиг. 3 б, где амплитуда одинакова во всем диапазоне телевизионных частот независимо от уровня маскирующего сигнала. Разрушенное при запрете приема платного канала телевизионное изображение восстанавливается в режиме нейтрализации помех. Следует отметить, что наилучшего разрушения изображения можно достичь, если маскирующий сигнал вида меандра имеет частоту, близкую к строчной частоте, либо к ее гармоникам.

Предлагаемый способ позволяет легко наращивать не только количество потребителей платного канала, но и число платных каналов. Последнее достигается включением в абонентские линии потребителей дополнительных управляемых частотно-селективных амплитудных модуляторов, аналогичных описанным, но с LC-элементами колебательных контуров, выбранными из условия их настройки на несущие частоты телевизионного изображения дополнительно вводимых платных каналов и соответствующим увеличением числа цепей управления.

Описанная телевизионная распределительная сеть, в которой устройство управления содержит устройство памяти 18, предназначена для гостиниц, санаториев и т. д. , где оплата платного канала производится за сутки пользования. По истечении суток питание устройства памяти отключается и тем самым на управляющих входах всех модуляторов 14, включенных в абонентские линии потребителей, которым был разрешен прием платного видеоканала, разрешающий сигнал 1 изменяется на запрещающий 0. Информация об оплате (т. е. разрешение на пользование платным каналом) вводится оператором в устройство формирования команд 13 на прием платного канала тем или иным потребителем, которое может обслуживать одно или несколько зданий. В последнем случае достаточно каждое здание связать с устройством 13 отдельной линией связи, которая внутри зданий разветвляется для соединения с устройствами управления каждой группы потребителей.

Для оплаты платного канала по фактическому времени пользования формирование команд, санкционирующих прием платного канала, может быть осуществлено с использованием средств индивидуального управления, например, в виде переключателей, установленных у потребителей - пользователей платного канала. Время приема платного канала может регистрироваться счетчиком, запускаемым при каждой установке переключателя в положение приема платного канала. (56) Патент Франции N 2615342, кл. H 04 N 7/16, 1988.

Формула изобретения

1. Способ формирования сигнала помехи для защиты платного телевизионного канала от несанкционированного доступа, заключающийся в том, что формируют сигнал помехи и управляющий сигнал, прием сигнала платного канала осуществляют путем нейтрализации помехи при поступлении управляющего сигнала, отличающийся тем, что, с целью уменьшения вероятности несанкционированного доступа, сигнал помехи формируют путем амплитудной модуляции маскирующим сигналом сигнала телевизионного изображения на несущей частоте платного канала непосредственно на приемном конце путем шунтирования входа цепи приемника по закону изменения маскирующего сигнала.

2. Устройство для формирования сигнала помехи для защиты платного телевизионного канала от несанкционированного доступа, включающее блок ввода, выход которого соединен с входами блоков магистральных ответвлений, выходы которых подключены к входам усилителей, выходы которых подключены к входам блоков абонентского распределения, блок формирования помехи, выходы которого соединены с приемниками группы потребителей платного канала, а входы соединены с выходами соответствующего блока абонентского распределения, отличающееся тем, что, с целью уменьшения вероятности несанкционированного доступа, блок формирования помехи содержит N управляемых частотно-селективных амплитудных модуляторов, входы и выходы которых являются соответственно входами и выходами блока формирования помехи, где N - число потребителей в группе, генератор маскирующего сигнала, выход которого соединен с входами модуляции амплитудных модуляторов, входы управления которых соединены с соответствующими выходами блока управления.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что управляемый частотно - селективный амплитудный модулятор выполнен в виде индуктивно связанных последовательного и параллельного резонансных LC-контуров, причем параллельно индуктивности последовательного резонансного контура и параллельно параллельному резонансному контуру включены управляемые элементы, преимущественно транзисторы, управляющие входы которых являются входом управления и соответственно входом модуляции управляемого частотно-селективного амплитудного модулятора, при этом последовательный резонансный контур соединен с входом и выходом амплитудного модулятора параллельно приемнику, а генератор маскирующих сигналов выполнен в виде генератора электрических сигналов вида меандр.

4. Устройство по пп. 2 и 3, отличающееся тем, что блок управления выполнен в виде декодирующего устройства, вход которого является входом блока управления, а выходы соединены с входами блока памяти, выходы которого являются выходами блока управления, а вход подключен к выходу формирователя сигнала оплаты.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3