[其他]形成加密和解密电视信号的方法和装置

说明书

形成电视信号的一种方法和装置，在形成信号的同时，对信号加密或解密。这种装置接收亮度和色度信息，并把这两种信息存储到分开的电视扫描行存储器中。为了形成电视信号，以对应于所需格式或标准的频率，把已存入的亮度和色度信息从各自的存储器中读出。根据加密或解密关键码，延迟一段时间才读出亮度和／或色度信息，即可在形成信号的同时对信号加密或解密。

本发明涉及电视信号传输的领域，特别针对在形成电视信号的同时，对信号加密或解密。

电视信号是借助于行扫描过程而形成和显示的。利用水平行的顺序系列来扫描图象信息，并按顺序将这些水平行传输出去。传输出去的信号是相应于行上每个点亮度的连续模拟量。这种信号示于图1，由图可见，任何两个相邻有效行的时间间隔（在这种时间间隔内，传输图象信息），都被一个不传输图象信息的时间间隔所分开。后一种时间间隔称为行消隐期间，引入行消隐期间是为了使接收机的扫描装置能够恢复到行的起始位置。

在典型的彩色电视信号中，有效行时间间隔包括同时表示三个独立彩色分量的一个信号。把三个彩色分量编码形成一个信号的方法，在北美、加拿大和日本已经标准化了。这种方法称为NTSC（美国国家电视系统委员会）标准。其它国家已采用称为PAL（逐行倒相）和SECAM（顺序与存储）的其它标准，但是，这些标准的基本格式与NTSC标准相同，即在每个扫描行中包括一个行消隐期间和一个有效行时间间隔。

现在研究特别适合于卫星和电缆传输、图象质量比现有标准有所改善的，其它类型的模拟图象信号。这些信号是根据在扫描行的有效行时间间隔内，把三个独立彩色分量进行时分复用。利用时间压缩技术，顺序传送这三个分量，而不采用NTSC、PAL或SECAM标准的方法：把这些分量编码，形成一个信号。有一种这类信号称为MAC（复用模拟分量）时间压缩技术产生的信号，其基本格式与NTSC、PAL、SECAM标准相同，即在每个扫描行中包括一个行消隐期间和一个有效行时间间隔。应该指出，当采用MAC信号时，在行消隐期间也可以传输数字数据，如图2a、2c中虚线所示。

NTSC标准的彩色视频信号广播，要求把图象信息分成两个分量：亮度和色度。图10是简单说明典型的NTSC复合彩色电视信号50的幅度一频率特性，50包括亮度信号52和色度信号54（复合电视信号以副载波传输色度信息）。这种信号占据6兆赫的标称带宽，其图象载频56高于频带低端1.25兆赫。亮度信息直接调制到图象载波56上，而色度信息则调制到彩色副载波58上，又利用已调制的彩色副载波去调制图象载波56。彩色副载波的频率为3.579545兆赫，这是NTSC建立的标准（用另一个副载波40传输声音信息，40位于频带的上边缘附近）。

图10中标以A的范围特别重要，因其代表亮度信号52与色度信号54的重叠区域。因为在频分复用信号中，是采用滤波的方法来实现亮度分离的，所以两个信号象A那样重叠在一起时，会引起一些问题。如果接收时需要把亮色信号完全分开，这时的滤波将使这两种信号的信息都受到一些损失。但是，如果不容许这种信息损失，则亮色信号之间必然要产生干扰。而且，由于NTSC信号的不同部分是用不同频率传输的，所以传输期间产生的相移，对信号的不同部分会产生不同的影响，从而引起信号劣化。还有，可以得到的彩色信息严重受限于允许的、很窄的彩色带宽。

正如在1984年9月21日提出、序号为652926、并在此处作为参考的一项共同未决申请中所述，为了克服与NTSC标准有关的这个问题，研究了上述MAC标准。图11说明MAC彩色电视信号，这是持续时间为63.56微秒的单一电视行的幅度一时间特性。第一个10.9微秒为行消隐期间（HBI）62，其间不传输图象信息。在HBI 62之后，是色度信号64和亮度信号66，对于这两种信号中的任何一种都可以进行时间压缩。在色度信号64和亮度信号66之间，是0.28微秒的保护带68，保护带有助于防止这两种信号之间的干扰。