KR100193616B1 - 영상신호 암호화 장치 - Google Patents

Abstract

[목적]

본 발명은 유선방송국에서 영상신호를 송신할 때, 종래의 영상신호 암호화 방식과 다른 방식을 고안하여 영상신호의 루미난스 레벨을 변화시키는 독자적인 방식으로 회로를 구성하고, 영상신호의 레벨을 다중으로 변화시키며 또한 영상신호를 각 라인별로 선택적으로 레벨을 변화시켜서 영상신호의 암호화 효과와 저가의 고화질을 구현하기 위함이다.

[구성]

본 발명은 입력되는 영상신호의 동기신호 및 이득을 일정하게 하는 안정화 회로부와, 직류적으로 안정화된 출력을 만들어서 후단에서 용이하게 제어될 수 있도록 하는 샘플/홀드부와, 신호의 손실을 보상하는 제1앰프부와, 암호화된 영상신호를 원상태로 복원하도록 하고 오프셋 제어부에서 인가되는 기준신호로 제어되는 제1먹스부와, 상기 오프셋 제어부에서 인가되는 기준신호를 이용하여 증폭하는 제2앰프부와, 오프셋을 변화시키는 제3앰프부와, 로직회로부의 제어를 받아 영상신호의 일정위치에 기준신호를 삽입하는 제2먹스부와, 암호화된 영상신호를 출력하는 제4앰프부, 증폭하는 5앰프부와, 영상신호의 동기신호를 분리하는 동기신호 분리기와, 마이콤의 제어에 의하여 기준신호의 오프셋 제어부의 오프셋을 변화시키며 상기 샘플/홀드부, 제1먹스부, 제2먹스부를 제어하는 로직회로부, 상기 마이콤의 제어에 의하여 현재의 제어상태를 표시하는 화면부와, 상기 마이콤을 수동 및 원격제어에 의하여 조작할 수 있도록 하는 제어부로 구성되는 것이다.

Description

영상신호 암호화 장치

제1도는 종래의 영상신호 암호화 장치의 블록도.

제2도는 본 발명에 따른 영상신호 암호화 장치의 블록도.

제3도의 (a)는 입력되는 영상신호의 파형도.

(b)는 샘플/홀드부의 출력 파형도.

(c)는 동기신호 분리기의 출력 파형도.

(d)는 제1먹스의 출력 파형도.

(e)는 제2먹스의 출력 파형도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 안정화 회로부 2 : 샘플/홀드부

3 : 제1앰프부 4 : 제1먹스부

5 : 제2앰프부 6 : 제3앰프부

7 : 제2먹스부 8 : 제4앰프부

9 : 오프셋 제어부 10 : 로직회로부

11 : 마이콤 12 : 제어부

13 : 화면부 14 : 제5앰프부

15 : 동기신호 분리기 16 : 채널선택기

본 발명은 영상신호 암호화 장치에 관한 것으로서, 유선 텔레비전(Cable TV ; CATV) 송신국에서 영상신호의 루미난스(Luminance) 레벨을 변화시켜 송신함으로써, 비가입자의 텔레비젼 시청이 불가능하게 하고 무단도청을 방지하는 영상신호 암호화 장치에 관한 것이다.

일반적으로 유료방송이나 기타 영상신호를 암호화하여 일반 텔레비젼에서 도용하지 못하게 할 필요가 있을 경우에 영상신호의 동기신호를 감쇄하여 텔레비젼에서 영상신호의 동기신호를 인식하지 못하도록 하거나, 영상신호의 실화상의 전기적 신호를 뒤집어서 색상 및 휘도를 변화시키거나, 동기신호를 이동시켜서 텔레비젼 수신시 동기신호의 불일치로 화상을 왜곡시키는 등의 신호를 변화하기 위하여 영상신호 암호화 장치 및 해독장치를 사용하게 된다.

제1도는 종래의 영상신호 암호화회로의 블록도로서, 입력되는 영상신호를 영상 및 음성 중간주파수로 변환하는 변조기(100)와, 상기 변조기(100)에서 변조된 영상 중간 주파수의 동기신호를 감쇄시키는 스위칭부(101)와, 마이컴(102) 또는 원격 제어부(103)의 제어에 의해 상기 스위칭부(101)에 스위칭 타이밍 펄스를 제공하는 로직 회로부(104)로 구성된다.

이와 같이 구성된 종래의 영상신호 암호화장치는 변조기(100)에서 입력되는 영상신호를 영상 및 음성 중간주파수로 변조하고, 그 변조된 영상 중간주파수(VIF)의 수평 동기신호를 스위칭부(101) 및 로직 회로부(104)에서 제공되는 타이밍 펄스에 의해 감쇄시켜 암호화하고, 상기 로직 회로부(104)는 영상 입력 신호의 동기신호를 기준으로 타이밍 펄스를 만들어 스위칭부(101)에 제공한다.

또한, 감쇄된 구간의 타이밍 정보를 음성 중간주파수(SIF)의 반송파에 AM 변조하여 고주파로 송출한다.

그러나 이러한 종래의 영상신호 암호화 장치는 단순히 영상 중간주파수의 동기신호를 감쇄시켜 암호화하는 동기신호 억압방식을 사용하였으나, 이러한 기술은 복원회로가 복잡하고, 복원시 화질이 열화되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 여러 가지 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 발명의 주된 목적은 유선방송국에서 영상신호를 송신할 때, 종래의 영상신호 암호화 방식과 다른 방식을 고안하여 영상신호의 루미난스 레벨을 변화시키는 독자적인 방식으로 회로를 구성함으로써, 영상신호의 암호화 효과를 갖으면서도 저가와 고화질을 구현하기 위함이다.

본 발명의 다른 목적은 영상신호의 레벨을 다중으로 변화시키고, 또한 영상신호를 각 라인별로 선택적으로 레벨을 변화시켜서 영상신호의 암호화 효과와 저가의 고화질을 구현하기 위함이다.

그리고 이를 위한 특징적인 구성은 입력되는 영상신호의 동기신호 및 이득을 일정하게 하는 안정화 회로부(Automatic Gain Control and Synchronous Corrector)와, 직류적으로 안정화된 출력을 만들어서 후단에서 용이하게 제어될 수 있도록 하는 샘플/홀드부(Sample/Hold)와, 신호의 손실을 보장하는 제1앰프부(Amp)와, 암호화된 영상신호를 원상태로 복원하도록 하고 오프셋 제어부(Offset)에서 인가되는 기준 신호로 제어되는 제1먹스부(Mux)와, 상기 오프셋 제어부에서 인가되는 기준신호를 이용하여 증폭하는 제2앰브푸와, 오프셋을 변화시키는 제3앰프부와, 로직회로부(Logic Circuit)의 제어를 받아 영상신호의 일정위치에 기준신호를 삽입하는 제2먹스부와, 암호화된 영상신호를 출력하는 제4앰프부와, 증폭하는 제5앰프부와, 영상신호의 동기(Synchronous)신호를 분리하는 동기신호 분리기와, 마이콤의 제어에 의하여 기준신호의 오프셋 제어부의 오프셋을 변화시키며 상기 샘플/홀드부, 제1먹스부, 제2먹스부를 제어하는 로직회로부와, 상기 마이콤의 제어에 의하여 현재의 제어상태를 표시하는 화면부(Front Display)와, 상기 마이콤을 수동 및 원격(Remote) 제어에 의하여 조작할 수 있도록 하는 제어부로 구성되는 것이다.

이하 첨부도면과 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명에 따른 영상신호 암호화 회로의 블록도로서, 본 발명의 암호화 회로는 입력되는 수평동기신호, 칼라버스트(Color Burst)신호 및 비디오 신호로 이루어진 영상신호의 동기신호 및 이득을 일정하게 하는 안정화 회로부(1)와, 상기 안정화 회로부(1)의 하나의 출력을 입력으로 하여 직류적으로 안정화된 출력을 만들어서 후단에서 용이하게 제어될 수 있도록 하는 샘플/홀드부(2)와, 상기의 샘플/홀드부(2)를 통한 신호의 손실을 보상하는 제1앰프부(3)와, 로직회로부(10)의 제어에 의하여 직류 안정화 회로로서 기준전압을 발생하는 오프셋 제어부(9)와, 상기 제1앰프부(3)의 출력을 입력으로 하여 암호화된 영상신호를 원상태로 복원하도록 하고 상기 오프셋 제어부(9)에서 인가되는 기준신호로 제어되는 제1먹스부(4)와, 상기 제1먹스부(4)의 출력을 입력으로 하고 상기 오프셋 제어부(9)에서 인가되는 기준신호를 이용하여 증폭하는 제2앰프부(5)와, 상기 오프셋 제어부(9)에서 인가되는 기준신호를 이용하여 직류 오프셋의 변화에 따라 다단계의 IRE(비디오 신호의 크기)를 선택할 수 있도록 채널선택기(16)와 연동하여 선택적으로 오프셋을 변화시킴으로써 영상신호의 신호 레벨을 다중으로 변화하는 제3앰프부(6)와, 상기 제3앰프부(6)와 연동하여 다단계의 IRE를 선택하도록 하는 채널선택기(16)와, 상기 제2앰프부(5), 제3앰프부(6)의 출력을 입력으로 하고 로직회로부(10)의 제어를 받아 영상신호의 일정위치에 기준신호를 삽입하여 영상신호의 각 라인별로 선택하여 신호레벨을 변화하는 제2먹스부(7)와, 상기 제2먹스부(7)의 출력을 입력으로 하여 암호화된 영상신호를 출력하는 제4앰프부(8)와, 상기 안정화 회로부(1)의 또 다른 출력을 입력으로 하여 증폭하는 제5앰프부(14)와, 상기 제5앰프부(14)의 출력을 입력으로 하여 영상신호의 동기신호를 분리하는 동기신호 분리기(15)와, 상기 동기신호 분리기(15)의 출력을 기준시간으로 사용하고 마이콤(11)의 제어에 의하여 기준신호의 오프셋 제어부(9)의 오프셋을 변화시키며 상기 샘플/홀드부(2), 제1먹스부(4), 제2먹스부(7)를 제어하는 로직회로부(10)와, 상기 마이콤(11)의 제어에 의하여 현재의 제어상태를 표시하는 화면부(13)와, 상기 마이콤(11)을 수동 및 원격 제어에 의하여 조작할 수 있도록 하는 제어부(12)로 구성된다.

제3도의 (a)는 입력되는 영상신호의 파형도, (b)는 샘플/홀드부의 출력 파형도, (c)는 동기신호 분리기의 출력파형도, (d)는 제1먹스의 출력파형도, (e)는 제2먹스의 출력파형도이다.

다음은 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동상태에 대해서 설명한다.

제3도의 (a)의 수평동기신호, 칼라버스트 신호 및 비디오 신호로 이루어진 영상신호가 입력되면 입력된 영상신호의 동기신호 및 이득을 일정하게 하기 위하여 안정화 회로부(1)를 통과한다. 상기 안정화 회로부(1)에서 출력되는 신호는 샘플/홀드부(2)를 통하여 제3도의 (b)의 파형같이 안정화된 출력을 만들어 다음단에서 제어하는데 문제가 없도록 조정된다. 제1앰프(3)는 전단에서의 손실을 보상해주고 제1먹스(4)는 암호화된 영상신호를 원상태로 복원하기 위한 제3도의 (d)의 기준신호를 오프셋 제어부(9)의 제어에 의하여 로직회로부(10)로부터의 제어신호에 의하여 제3도의 (a) 영상신호의 일정위치에 기준신호를 삽입한다. 상기의 기준신호의 오프셋은 마이콤(11)의 제어를 받은 로직회로부(10)로부터 데이터를 받아 직류 오프셋을 변화시키는데, 이때 상기 직류 오프셋의 변화는 다단계의 IRE를 선택할 수 있도록 제3앰프(6)와 채널선택기(16)가 연동하여서 IRE를 선택할 수 있다. 제3앰프(6)에서 출력되는 신호는 오프셋 제어부(9)에서 공급받은 오프셋으로 변화된다. 그리고 상기 변화된 신호는 로우(Low)로 될 때, 화면의 휘도를 변화시키게 되는 제3도의 (e)의 파형과 같이 형성된다. 그리고 제4앰프(8)를 통하여 암호화된 영상신호를 출력하게 되는데 상기 제4앰프(8)를 통하여 출력되는 신호는 변조기를 통하여 방송국에서 송신된다.

또한 입력된 제3도의 (a)의 수평동기신호, 칼라버스트 신호 및 비디오 신호로 이루어진 영상신호는 제5앰프(14)를 통하여 동기신호 분리기(15)로 입력되고, 상기 동기신호 분리기(15)에 입력된 신호는 제3도의 (c)의 그림과 같이 형성되어서 로직회로부(10)로의 기준 타이밍으로 사용하기 위하여 동기신호를 분리하여 로직회로부(10)로 인가된다. 그리고 마이콤(11)은 오프셋 제어부(9), 샘플/홀드부(2), 제1먹스(4), 채널선택기(16) 및 제2먹스(7)를 제어신호로 제어한다. 그리고 마이콤(11)은 현재의 제어상태를 화면부(13)에 표시하고, 상기 마이콤(11)은 수동 및 원격 제어를 할 수 있는 제어부(12)에 의하여 명령을 받아 상태를 제어할 수 있다.

이상에서 자세히 설명한 바와 같이 수상기인 텔레비젼(TV)은 영상신호의 신호를 여파(Filtering)하여 오프셋의 직류값을 변경하여 화면의 휘도를 제어할 수 있는 기준신호로 하게 된다.

본 발명은 상기 기준신호의 위치를 변경할 때, 오프셋 제어부에서 인가되는 기준신호를 이용하여 다단계의 제3앰프와 채널선택기가 연동하여 다단계의 IRE을 선택할 수 있기 때문에 선택적으로 오프셋을 변화시킴에 따라서 암호화된 영상신호를 TV로 수신할 때 검게 나오도록 할 수 있으며, 영상신호의 특정라인들을 선택하여 TV화면에 일정한 간격의 줄이 형성되는 것과 같이 특정라인을 어둡게 할 수도 있는 특징을 지닌 것이다.

Claims (3)

1. 입력되는 영상신호의 동기신호 및 이득을 일정하게 하는 안정화 회로부; 직류적으로 안정화된 출력을 만드는 샘플/홀드부; 신호의 손실을 보상하는 제1앰프부; 로직회로부의 제어에 의하여 직류 안정화 회로로서 기준전압을 발생하는 오프셋 제어부와, 상기 제1앰프부의 암호화된 영상신호를 원상태로 복원하도록 하고 오프셋 제어부의 기준신호로 제어되는 제1먹스부; 상기 오프셋 제어부에서 인가되는 기준신호를 이용하여 증폭하는 제2앰프부; 상기 오프셋 제어부에서 인가되는 기준신호를 이용하여 채널선택기과 연동하여 오프셋을 변화시키는 제3앰프부; 상기 제3앰프부의 IRE를 선택하도록 하는 채널선택기; 상기 로직회로부의 제어를 받아 영상신호의 일정위치에 기준신호를 삽입하는 제2먹스부; 암호화된 영상신호를 출력하는 제4앰프부; 상기 안정화 회로부의 출력을 입력으로 하는 제5앰프부; 상기 제5앰프부에서 출력되는 영상신호의 동기신호를 분리하는 동기신호 분리기; 마이콤의 제어에 의하여 상기 오프셋 제어부의 오프셋을 변화시키며 상기 샘플/홀드부, 제1먹스부, 채널선택기, 제2먹스부를 제어하는 로직회로부; 상기 마이콤의 제어에 의하여 현재의 상태를 표시하는 화면부; 상기 마이콤을 조작할 수 있는 제어부로 구성함을 특징으로 하는 영상신호 암호화 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제3앰프는 상기 직류 오프셋의 변화에 따라 다단계의 IRE를 선택할 수 있도록 채널선택기와 연동함으로써 영상신호의 신호 레벨을 다중으로 변화함을 특징으로 하는 영상신호 암호화 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2먹스부는 상기 제2앰프부 및 제3앰프부의 출력을 입력으로 하고 로직회로부의 제어를 받아 영상신호의 일정위치에 기준신호를 삽입함으로써 영상신호의 각 라인별로 선택하여 레벨을 변화함을 특징으로 하는 영상신호 암호화 장치.