DE3650444T2

DE3650444T2 - Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von chiffrierten und dechiffrierten fernsehsignalen.

Info

Publication number: DE3650444T2
Application number: DE3650444T
Authority: DE
Inventors: John Lowry; Keith Lucas
Original assignee: Scientific Atlanta LLC
Current assignee: Scientific Atlanta LLC
Priority date: 1985-05-21
Filing date: 1986-04-17
Publication date: 1996-04-18
Anticipated expiration: 2006-04-18
Also published as: EP0223781A1; CA1332976C; FI870237A0; JPH07303248A; FI85088C; ATE130994T1; JPS62503067A; DE3650444D1; ZA862838B; FI870237A; WO1986007226A1; FI85088B; CN86103059A; EP0223781B1; DK28987A; AU5609290A; AU5869386A; MX161937A; JPH0666949B2; CN1005237B

Description

Diese Anmeldung ist eine Continuation-In-Part-Anmeldung (Fortsetzungsanmeldung in Teilen) der am 24. Juni 1983 hinterlegten Anmeldung Serial No. 507 565 des Anmelders, die der am 10. Februar 1987 veröffentlichten US-A-4642 688 entspricht.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Fernsehsignalübertragung und ist insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Fernsehsignals und zum gleichzeitigen Chiffrieren und Dechiffrieren des Signals gerichtet.
Fernsehsignale werden als Resultat eine Zeilenabtastprozesses erzeugt und angezeigt. Die Bildinformation wird unter Verwendung einer fortschreitenden Reihe von horizontalen Zeilen abgetastet, die zeitlich sequentiell übertragen werden. Das übertragene Signal ist ein kontinuierliches Analogon der Helligkeitsintensität entsprechend jedem Punkt der Zeile. Ein solches Signal ist in Figur 1 gezeigt, aus der erkennbar ist, daß in einer Reihe von Standardzeilen jeweils zwei benachbarte aktive Zeilenperioden (Perioden, während der Videoinformation übertragen wird) durch eine Periode getrennt sind, während der keine Videoinformation übertragen wird. Letztere Periode ist als das Zeilenaustastintervall bekannt und wird eingeführt, um der Abtastvorrichtung im Empfänger zu erlauben, sich auf die Zeilenstartposition zurückzusetzen.
Bei typischen Farbfernseh-Signalen umfaßt die aktive Zeilenperiode ein Signal, das gleichzeitig die momentanen Werte der drei unabhängigen Farbkomponenten repräsentiert. Das Verfahren, durch das die drei Farbkomponenten auf ein Signal kodiert werden, ist in Nordamerika, Kanada und Japan standardisiert. Dieses Verfahren ist als NTSC-Standard bekannt. Alternative Standards, wie sie als PAL und SECAM bekannt sind, wurden in anderen Ländern übernommen, jedoch haben diese Standards das gleiche Grundformat wie der NTSC-Standard einschließlich eines Zeilen-Austastinvervalls und einer aktiven Zeilenperiode in jeder Abtastzeile.
Andere Typen von analogen Videosignalen, die insbesondere an die Übertragung durch Satelliten und Kabel angepaßt sind und die zu einer verbesserten Bildqualität im Vergleich zu existierenden Standards führen, werden derzeit erforscht. Diese Signale basieren auf einem Zeit-Multiplexen der drei unabhängigen Farbkomponenten während der aktiven Zeilenperiode der Abtastzeile. Anstatt die drei Komponenten in ein Signal unter Verwendung des NTSC, PAL oder SECOM Standards zu kodieren, werden die Komponenten sequentiell unter Verwendung einer Zeit-Komprimierungstechnik gesendet. Eine Version dieses Signaltyps ist als MAC (Multiplex-Analog-Komponenten) bekannt. Signale, die durch eine Zeit-Komprimierungstechnik erzeugt werden, weisen ebenfalls das gleiche grundlegende Format wie die NTSC-, PAL- und SECAM-Standards einschließlich dem Vorhandensein eines Zeilen-Austastintervalls und einer aktiven Zeilenperiode in jeder Abtastzeile auf. Es ist anzumerken, daß bei Anwendung eines MAC-Signals auch digitale Daten während des Zeilen- Austastintervals übertragen werden können, wie dies durch strichlierte Linien in den Fig. 2a und 2c gezeigt ist.
Farbvideosignale, die unter dem NTSC-Standard gesendet werden, erfordern es, daß die Bildinformation in zwei Komponenten getrennt wird: Luminanz oder Helligkeit und Chrominanz oder Farbe. Fig. 10 ist ein Amplituden- Frequenz-Diagramm, das in vereinfachter Form ein typisches NTSC-Misch- Farbfernsehsignal 50 zeigt, das ein Luminanz-Signal 52 und ein Chrominanz-Signal 54 umfaßt. (Ein Misch-Fernsehsignal ist ein solches, bei dem die Chrominanzinformation auf einem Zwischenträger übertragen wird.) Das Signal besetzt eine nominale Bandbreite von 6 MHz, wobei der Bildträger 56 etwa 1,25 MHz über dem unteren Ende des Bandes liegt. Die Luminanzinformation wird direkt auf den Bildträger 56 aufmoduliert, während die Chrominanzinformation auf den Farb-Zwischenträger 58 aufmoduliert wird, der wiederum dazu verwendet wird, den Bildträger 56 zu modulieren. Der Farb-Zwischenträger 58 hat eine Frequenz von 3,579545 MHz, einem Standardwert, der durch das NTSC-Format eingeführt wird. (Die Toninformation wird auf einem weiteren Zwischenträger 40 übertragen, der nahe dem oberen Rand des Bandes liegt.)
Der in Fig. 10 mit A bezeichnete Bereich ist von besonderer Wichtigkeit, da er den Überlapp zwischen den Luminanz- 52 und Chrominanz-Signalen 54 repräsentiert. Da die Trennung von Luminanz und Chrominanz durch Filterung eines Frequenz-geteilten Multiplex-Signals durchgeführt wird, führen Überlappungen wie bei A zwischen den beiden Signalen zu verschiedenen Problemen. Falls nach einem Empfang eine komplette Trennung zwischen Luminanz und Chrominanz gewünscht wird, verursacht die notwendige Filterung den Verlust eines Teils der Information in beiden Signalen. Andererseits muß, falls ein Verlust an Information nicht toleriert werden kann, eine Interferenz zwischen den Luminanz- und Chrominanz-Signalen akzeptiert werden. Da weiterhin die verschiedenen Anteile der NTSC-Fernsehsignale auf verschiedenen Frequenzen übertragen werden, beeinträchtigen während der Übertragung auftretende Phasenverschiebungen diese auf unterschiedliche Weise, was zu einer Verschlechterung des Signals führt. Auch ist die verfügbare Farbinformation durch die schmale zugelassene Farb-Bandbreite stark beschränkt.
Wie in der gemeinsam übertragenen, anhängigen, am 21. September 1984 hinterlegten Anmeldung Serial No. 652 926, die der am 27. März 1987 veröffentlichten US-A-4 652 903 entspricht, diskutiert wurde, wurde der oben erwähnte MAC-Standard entwickelt, um die mit dem NTSC-Standard verbundenen Probleme zu überwinden. Ein MAC-Farbfernsehsignal ist in Fig. 11 gezeigt, die ein Amplituden-Zeit-Diagramm einer einzelnen Videozeile von 63,56 us Dauer darstellt. Die ersten 10,9 us sind die horizontale Austastlücke (HBI) 62, in der keine Bildinformation übertragen wird. Auf die HBI 62 folgen das Chrominanz-Signal 64 und das Luminanz-Signal 66, die beide zeit-komprimiert sein können. Zwischen dem Chrominanz-Signal 64 und dem Luminanz-Signal 66 liegt ein 0,28 us dauerndes Schutzband 68, das hilft, eine Interferenz zwischen den beiden Signalen zu verhindern.
Das MAC-Farbfernsehsignal gemäß Figur 11 wird durch Erzeugung von konventionellen Luminanz- und Chrominanz-Signalen erhalten (wie es vorgenommen wird, um ein konventionelles NTSC- oder anderes Misch- Farbfernsehsignal zu erhalten), wobei diese dann abgetastet und separat gespeichert werden. Die Luminanz wird auf einer Luminanz-Abtastwerte abgetastet und in einem Luminanzspeicher gespeichert, während die Chrominanz auf einer Chrominanz-Abtastfrequenz abgetastet und in einem Chrominanzspeicher gespeichert wird. Die Luminanz- oder Chrominanz- Abtastwerte werden dann zeitlich komprimiert, in dem sie mit ihren individuellen Abtastfrequenzen in den Speicher eingeschrieben und mit einer höheren Frequenz aus dem Speicher ausgelesen werden. Ein Multiplexer selektiert entweder den Luminanzspeicher oder den Chrominanzspeicher zur passenden Zeit während der aktiven Zeilenperiode zum Auslesen, um so das MAC-Signal gemäß Fig. 11 zu erzeugen. Falls gewünscht, können Ton-Abtastwerte während der HBI übertragen werden. Diese werden in der gleichen Weise wie die Video-Abtastwerte einem Multiplexen unterworfen (und können entsprechend komprimiert werden). Die Abtastrate, mit der alle Abtastwerte in dem Multiplex-MAC-Signal auftreten, wird als MAC-Abtastfrequenz bezeichnet.
Obwohl das MAC-Format gemäß Fig. 11 die Probleme des Misch-Fernsehsignals gemäß den Figuren 1 und 10 überwindet, gibt es im Stand der Technik ein Bedürfnis, die Chiffrierung von Videosignalen zu sichern, so daß nur bestimmte Anwender die Information entschlüsseln und in ein Bild umsetzen können. In typischen Chiffriersystemen werden ein oder mehrere Parameter des zu chiffrierenden Signals entsprechend einem Muster modifiziert, das beim Sender bestimmt wird. Das Muster ist im allgemeinen aus einer großen Klasse ähnlicher Muster ausgewählt, so daß eine Aufdeckung des Musters durch ausgiebige Suche extrem unwahrscheinlich ist. Eine genaue Beschreibung des für die Chiffrierung verwendeten Musters wird ausgewählten Empfängern übergeben, die dann in der Lage sind, die Originalinformation rückzugewinnen. Die Beschreibung des Musters ist im Stand der Technik als "Chiffrierschlüssel" bekannt und der Prozeß, ausgewählten Anwendern den Chiffrierschlüssel mitzuteilen, ist als "Schlüsselvergabe" bekannt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 werden verschiedene Chiffriertechniken beschrieben, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind. Wie in Fig. 1 gezeigt, kann das Videosignal während der aktiven Zeilenperiode repräsentiert werden durch:
y = f (t), wobei y = Amplitude (Spannung) und
t = Zeit
Die Kenntnis sowohl der Signal-Amplitude (y) und der Zeit, zu der sie auftritt (t), ist für eine genaue Rekonstruktion des Videosignals in einem Zeilenabtastsystem notwendig.
Chiffriertechniken können wie folgt klassifiziert werden:
(1) Solche, die die Amplitude (y) des übertragenen Signals entsprechend einem vorgeschriebenen Muster modifizieren.
y' = g (f), wobei f = f (t)
Beispiele dieser Technik umfassen eine Amplitudenumkehr von zufällig ausgewählten Zeilen:
y' = g (f) = -f
(2) Solche, die die Zeit modifizieren, zu der das Signal über den Kanal übertragen wird:
y' = f (t').
Beispiele dieser Technik umfassen das Umordnen von Fernsehzeilen entsprechend einem vorgeschriebenen Muster:
y' = f (t-d)
(3) Solche, die sowohl die Amplitude als auch die Übertragungszeit modifizieren.
Es wurde herausgefunden, daß Chiffriertechniken aus der ersten Kategorie (Veränderung der Amplitude) Verzerrungen verursachen, wenn der Kanal, über den das Signal geführt wird, nicht-linear ist. In diesem Falle wird eine Amplitude (y) in dem verzerrten Kanal durch verschiedene Amplituden entsprechend der Verzerrfunktion repräsentiert, wie sie zu diesem Zeitpunkt zur Anwendung kommt. Eine Kanal-Nichtlinearität verursacht daher eine ungenaue Rekonstruktion der Videoinformation am Empfänger. Da Amplituden-Nichtlinearitäten sehr geläufig sind, wurde herausgefunden, daß ein optimaler Chiffrieralgorithmus aus der zweiten Kategorie und insbesondere aus der Untergruppe:
y' = f (t-d)
ausgewählt werden sollte, wobei d konstant während jeder Standardzeile ist. In diesem Falle wird der Kanal mit einem ungestörten Signal beaufschlagt und nur die Zeit, zu der das Signal auftritt, wird verzerrt. Da fast alle Kanäle im wesentlichen "Zeit-invariant" sind, werden durch diese Technik wenige Verzerrungen hervorgerufen. Dieses System ist als Zeit-Basis-Verzerrung bekannt.
Eine geläufige Methode der Zeitbasis-Verzerrung, die angewendet wurde, ist es, die Fernsehzeilen innerhalb des Bildes umzuordnen. Dieses Verfahren, das daraus resultiert, daß d in der vorgenannten Gleichung aus einer ganzzahligen Zahl von Zeilenperioden besteht, ist komplex, teuer und schwierig zu implementieren, da die Wiederherstellung des Bildes im Empfänger die Speicherung vieler Fernsehzeilen erfordert.
Es ist daher die Gesamtaufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Fernsehsignals mit gleichzeitiger Chiffrierung und Dechiffrierung des Signals zu schaffen.
Es ist eine spezielle Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zeitbasis-Verzerrung von Fernsehsignalen zu schaffen, das relativ einfach ist und einfach implementiert werden kann. während sie gleichzeitig zuverlässig im Betrieb sind.
Es ist eine weitere spezielle Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zeitbasis-Verzerrung von Videosignalen zu schaffen, die mit niedrigen Kosten implementiert werden kann, während sie gleichzeitig zuverlässig im Betrieb sind.
Es ist eine weitere spezielle Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zeitbasis-Verzerrung von Fernsehsignalen zu schaffen, die die Speicherung nur einer sehr geringen Anzahl von Fernsehzeilen im Empfänger erfordert.
Es ist eine weitere spezielle Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines chiffrierten MAC- Standard-Fernsehsignals zur Übertragung und zur Erzeugung eines entschlüsselten NTSC-Standard-Fernsehsignals zur Sichtbarmachung auf einem Fernsehempfänger zu schaffen.
Entsprechend einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Erzeugung eines chiffrierten Teils eines MAC-Fernsehsignals vorgesehen, das eine Luminanz-Information und/oder eine Chrominanz-Information umfaßt, welche Vorrichtung umfaßt:
eine Eingabeeinheit zum Empfang einer Abtastzeile der Fernsehsignalinformation;
eine mit der Eingabeeinheit verbundene Speichereinheit, die so ausgelegt ist, daß die Abtastzeile der Information gespeichert wird, und eine Ausgabeeinheit, die dazu ausgelegt ist, nachfolgend die gespeicherte Abtastzeile der Information auszulesen, um den entsprechenden Teil des MAC-Fernsehsignals zu erzeugen; und
wobei der entsprechende Teil des MAC-Fernsehsignals aus der Speichereinheit entsprechend einem Chiffrierschlüssel ausgelesen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinheit einen ersten und einen zweiten Speicher zum Speichern der Information und eine erste und zweite Taktsignaleinheit umfaßt, die jeweils mit dem ersten und zweiten Speicher gekoppelt ist,
wobei die erste Taktsignaleinheit so ausgelegt ist, daß sie den ersten Speicher veranlaßt, eine erste vorliegende Abtastzeile der Information als eine vorbestimmte Anzahl von ersten Abtastwerten mit einer ersten Abtastfrequenz zu speichern und wobei die zweite Taktsignaleinheit den zweiten Speicher veranlaßt, eine gespeicherte Abtastzeile der Information mit einer zweiten Abtastfrequenz auszulesen, während die erste vorliegende Abtastzeile gespeichert wird,
wobei die zweite Taktsignaleinheit so ausgelegt ist, daß sie den zweiten Speicher veranlaßt, eine zweite vorliegende Abtastzeile der Information als vorbestimmte Anzahl von zweiten Abtastwerten mit der ersten Abtastfrequenz zu speichern und wobei die erste Taktsignaleinheit den ersten Speicher veranlaßt, die gespeicherte erste vorliegende Abtastzeile von Information mit der zweiten Abtastfrequenz auszulesen, während die zweite vorliegende Abtastzeile gespeichert wird, wobei die zweite Abtastfrequenz größer ist als die erste Abtastfrequenz, und wobei die erste und zweite Taktsignaleinheit den jeweiligen ersten und zweiten Speicher veranlaßt, das Auslesen der gespeicherten Abtastzeilen der Information entsprechend dem Chiffrierschlüssel zu verzögern.
Entsprechend einem zweiten Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Dechiffrieren eines chiffrierten Abschnittes eines MAC-Standard-Fernsehsignals gemäß Anspruch 10 vorgesehen.
Entsprechend einem dritten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Erzeugung eines chiffrierten Abschnittes eines MAC-Standard-Fernsehsignals nach Anspruch 19 vorgesehen.
Entsprechend einem vierten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Dechiffrieren eines chiffrierten Abschnittes eines MAC-Standard-Fernsehsignals gemaß Anspruch 22 vorgesehen.
Die gleiche Vorrichtung kann so zum Chiffrieren und Dechiffrieren des Fernsehsignals verwendet werden. Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann ein MAC-Standard-Fernsehsignal erzeugt und für die Übertragung zu einem entfernten Empfänger chiffriert werden. Auf der Empfängerseite kann das MAC-Signal dazu verwendet werden, ein dechiffriertes Signal, z.B. ein NTSC-Signal, zur Sichtbarmachung auf einem Fernsehempfänger zu erzeugen. Das MAC-Signal wird auf der Senderseite durch Abtasten und Speichern der Luminanz- und Chrominanz-Signale in getrennter Weise erzeugt. Die Luminanz wird mit einer Luminanz-Abtastfrequenz abgetastet und in einem Luminanz-Speicher gespeichert, während die Chrominanz mit einer Chrominanz-Abtastfrequenz abgetastet und in einem Chrominanzspeicher gespeichert wird. Die Luminanz- und Chrominanz-Abtastwerte werden zeitlich komprimiert, indem sie in den Speicher mit ihrer individuellen Abtastfrequenz eingelesen und aus dem Speicher mit einer höheren Frequenz ausgelesen werden. Ein Multiplexer selektiert entweder den Luminanzspeicher oder den Chrominanzspeicher zur geeigneten Zeit während der aktiven Periode der Videoabtastzeile zum Auslesen, um so das MAC-Signal zu erzeugen. Das Signal kann chiffriert werden, indem die Startzeit variiert wird, zu der die Luminanz- und/oder Chrominanz-Signale aus den jeweiligen Speichern entsprechend einem Chiffrierschlüssel ausgelesen werden.
Auf der entfernten oder Empfängerseite kann ein dechiffriertes Signal, z.B. ein NTSC-Signal, zur Sichtbarmachung auf einem Fernsehempfänger erzeugt werden, wobei das gleiche Verfahren und die entsprechende Vorrichtung verwendet werden, wie sie zur Erzeugung des chiffrierten Signals auf der Fernseh-Senderseite verwendet werden. Dies wird dadurch erreicht, daß auch die ankommenden Luminanz- und Chrominanz-Signale in individuellen Speichern gespeichert werden. Die Signale werden aus den Speichern mit einer Frequenz entsprechend dem gewünschten Format, d.h. dem NTSC-Standard ausgelesen. Das Signal wird dechiffriert, indem die Startzeit variiert wird, zu der die Luminanz- und/oder Chrominanz- Signale aus ihren jeweiligen Speichern entspechend einem Dechiffrierschlussel ausgelesen werden.
Auf diese Wiese können das Verfahren und die Vorrichtung gemaß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um ein chiffriertes Fernsehsignal zur Übertragung zu einem entfernten Empfänger und ein dechiffriertes Signal am Empfänger zur Sichtbarmachung zu erzeugen. Entsprechend setzt ein Fernseh-Sendesystem, das die vorliegende Erfindung verkörpert, weniger Komponenten ein, ist einfacher in der Konstruktion, zuverlässiger im Betrieb und niedriger in seinen Kosten.
Fig. 1 zeigt ein Standard-NTSC-Fernsehsignal,
Fig. 2a, 2b und 2c stellen die bei der vorliegenden Erfindung eingesetzte Chiffriertechnik dar,
Fig. 3 zeigt eine Form eines Chiffrier-/Dechiffrier-Systems, das mit der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann,
Fig. 4 zeigt ein zu dem in Fig. 3 gezeigten System alternatives System,
Fig. 5 stellt eine weitere Ausführungsform eines Chiffriersystems dar,
Fig. 6 und 7 zeigen zwei unterschiedliche Dechiffriersysteme,
Fig. 8 zeigt ein Dechiffriersystem, das nach einem Aspekt der Erfindung ausgeführt ist, mit diesem zugeordneten Apparaturen,
Fig. 9 zeigt eine Vorrichtung, wie sie für die Chiffrierung und Dechiffrierung von Videosignalen durch eine Technik angewendet werden kann, die die vorliegende Erfindung verkörpert,
Fig. 10 ist ein Amplituden-Frequenz-Diagramm, das in vereinfachter Form ein typisches NTSC-Farbfernsehsignal zeigt,
Fig. 11 ist ein Amplituden-Zeit-Diagramm einer einzelnen Videozeile eines typischen MAC-Farbfernsehsignals,
Fig. 12 ist ein Blockdiagramm eines Zeilenspeichers, der zum Komprimieren oder Dekomprimieren von Fernseh-Abtastzeilen entspechend der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann,
Fig. 13 ist ein Blockdiagramm der Taktsignale, die zur Steuerung des in Fig. 12 gezeigten Zeilenspeichers verwendet werden,
Fig 14 ist ein Blockdiagramm eines Chiffrierers, der mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann,
Fig. 15 ist ein Blockdiagramm eines Dechiffrierers, der mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann und
Fig. 16a und 16b sind Diagramme, die die Signale darstellen, die in den Zeilenspeicher gemäß Fig. 12 eingegeben und daraus ausgegeben werden.
Das Chiffrier- und Dechiffrier-Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung beruht auf der Ableitung und der Verwendung einer variablen Abtastzeilenperiode, wie dies in Fig. 2a bis 2c gezeigt ist. Unter Bezugnahme auf Fig. 2a werden Abschnitte der aktiven Videokomponenten der Zeilen N und N+1 zusammen mit dem Zeilen-Austastintervall der Zeile N+1 gezeigt. Die in Fig. 2a gezeigte Zeile weist Standardlänge auf und umfaßt folglich ein Standard-Zeilen-Austastintervall. Wie vorstehend erörtert wurde und wie mit strichlierten Linien in Fig. 2a gezeigt ist, kann anstatt eines Zeilen-Austastintervalls eine Periode in Standardlänge zur Übertragung von digitalen Daten vorhanden sein.
Eine Zeile von Minimallänge ist in Fig. 2b gezeigt und wird erhalten, in dem scheinbar das Standard-Zeilen-Austastintervall oder die Periode der digitalen Datenübertragung eliminiert werden.
Eine Zeile von vergrößerter Länge ist in Fig. 2c gezeigt und wird erhalten, indem das Standard-Zeilen-Austastintervall oder die Periode der digitalen Datenübertragung, wie sie in Fig. 2a gezeigt ist, verlängert wird, wobei die strichlierte Linie in Fig. 2c wiederum digitale Daten andeutet.
Eine Zeile mit vergrößerter Länge des Typs, wie er in Fig. 2c gezeigt ist, kann durch einfache Hardware in solchen Fällen erhalten werden, wo das Zeilen-Austastintervall doppelt so lang ist wie das Zeilen-Austastintervall der Fig. 2a. Tatsächlich ist die Zeile mit vergrößerter Länge gemäß Fig. 2c eine solche Zeile und weist das doppelte Zeilen-Austastintervall der Standardzeile gemäß Fig. 2a auf.
Eine Chiffrierung wird entsprechend der vorliegenden Erfindung erreicht, indem die Zeilen-Austastintervalle von einigen der Zeilen variiert werden, um Minimalzeilen und Zeilen mit vergrößerter Länge abzuleiten. Das übertragene Fernsehsignal ist dann aus Zeilen aller dreier unterschiedlichen Längen entsprechend einem Chiffrierschlüssel zusammengesetzt.
Es ist einsehbar, daß es über eine gewisse spezifische Zeitspanne notwendig ist, daß die durchschnittliche Zeilenlänge gleich ist der Länge einer Standardzeile, d.h. daß sich die langen und kurzen Zeilen gegenseitig löschen oder ausgleichen müssen. Diese Zeitspanne ist nicht kritisch. Es kann sich dabei beispielsweise um ein Halbbild oder ein Vollbild handeln oder es kann sogar eine längere Zeitspanne sein. Je länger jedoch die Zeitspanne ist, desto länger benötigt der Empfänger, sich mit dem Signal zu synchronisieren.
Während die Fig. 2a bis 2c eine Ausführungsform der Erfindung zeigen, bei der das Zeilen-Austastintervall Standardlänge, Länge 0 und zweifache Standardlänge aufweist, können Zeilen-Austastintervalle zwischen 0 und Standard genauso angewendet werden, wie Zeilen-Austastintervalle, die mehr als zweifache Standardlänge und/oder zwischen 1- und 2-facher Standardlänge aufweisen. Es kann auch eine Anzahl von unterschiedlichen Zeilen-Austastintervallen geben, die größer als die Standardlänge sind. Allgemein gesprochen können jedoch ein Standard- und mehr als zwei andere Zeilen-Austastintervalle nur unter dem Aufwand einer komplizierteren Hardware eingesetzt werden.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird keine Zeile in Standardlänge eingesetzt, d.h. die Zeilen-Austastintervalle aller Zeilen sind verlängert oder verkürzt. Auf diese Weise wird in der praktischen Ausführung der vorliegenden Erfindung ein Fernsehsignal entsprechend einem Chiffrierschlüssel modifiziert, um ein Signal zu erzeugen, bei dem alle aktiven Videozeilen unverändert übertragen werden mit Ausnahme einer Zeitverzögerung, die gleich ist der summierten Varianz der Zeilen- Austastperioden. Insbesondere, und wie es durch den Chiffrierschlüssel bestimmt ist, können einige Zeilen mit ungeänderten Zeilen-Austastintervallen belassen werden, während die Zeilen-Austastintervalle der anderen Zeilen erhöht und die Zeilen-Austastintervalle weiterer anderer Linien verringert werden. Das chiffrierte Fernsehsignal ist aus allen diesen Zeilen zusammengesetzt und ist das, was übertragen wird, wobei der Chiffrierschlüssel bestimmt, welche Zeilen Standardzeilen sind, welche Zeilen lange Zeilen sind und welche Zeilen kurze Zeilen sind, um eine Dechiffrierung des empfangenen Signals zu ermöglichen.
Eine weitere Bedingung ist zu erfüllen, um einen kostengünstigen Empfänger zu gewährleisten. Diese Randbedingung liegt darin, daß die aufsummierte Änderung der Zeilen-Austastperioden zu jedem gegebenen Zeitpunkt innerhalb des Bereiches von Null bis einer Zeile bleiben soll. Mit dieser Einschränkung benötigen die am Empfänger ankommenden Zeilen nicht mehr als eine Zeile Verzögerung, bevor sie zur Rekonstruktion des Orginalsignals, d.h. des Signals vor der Chiffrierung, verwendet werden. Es ist jedoch klar zu verstehen zu geben, daß dies keine Beschränkung der vorliegenden Erfindung darstellt. Falls die aufsummierte Änderung bei den Zeilen-Austastperioden zu jeder gegebenen Zeit mehr als eine Zeile beträgt, ist es lediglich notwendig zu gewährleisten, daß eine Vorrichtung verfügbar ist, die in der Lage ist, die aufsummierte Änderung zu speichern. Diese Anforderung verursacht einfach größere Kosten und Komplexität.
Da bestimmte Zeilen-Austastperioden komplett oder teilweise entfernt worden sind, ist es notwendig, die Austast-Wellenformen im Empfänger zu regenerieren. Dies kann einfach durch Verwendung elektronischer Speicher erreicht werden. Insbesondere im Falle beispielsweise eines NTSC-Signals erfordert die Regeneration der Zeilen-Austastintervalle die Regeneration der Zeilensynchronisierungssignale und der Farbsynchronisierungssignale. Dies kann jedoch durch Anwendung bekannter Techniken erfolgen und stellt keinen Teil der vorliegenden Erfindung dar. Sobald der Dechiffrierschlüssel, der der gleiche wie der Chiffrierschlüssel ist, angewendet wurde, um die aktiven Videokomponenten entsprechend ihrer gegenseitigen zeitlichen Beziehung wiederherzustellen, können folglich Synchronisierungs- und Farbsynchronisierungssignale in korrekter Zeitbeziehung zu den Videosignalen auf einfache Weise und durch bekannte Mittel hinzugefügt werden.
In dem Fall, wo digitale Daten in der Zeitspanne vorhanden sind, die ansonsten als Zeilen-Austastintervall erscheint, scheint es aus Fig. 2b, daß die digitalen Daten bei der Praxisumsetzung dieser Erfindung verloren gehen würden. Die Daten sind jedoch nicht verloren, sondern werden während Datenperioden übertragen, die länger als die Standard-Digitaldaten-Perioden sind, wie dies z.B. in Fig. 2c gezeigt ist.
Die hier beschriebene Chiffrier-/Dechiffriertechnik kann in einer großen Anzahl von Wegen unter Verwendung bekannter Techniken, Geräten und Komponenten implementiert werden. So wird beispielsweise unter Bezugnahme auf Fig. 3 ein von der TV-Kamera 12 erzeugtes Fernsehsignal einem optionalen Analog-Digital-Wandler (ADC) 13 zugeführt, dessen digitales Ausgangssignal einer Zeilenspeichereinrichtung 14 zugeführt wird. Das Ausgangssignal der Zeilenspeichereinrichtung 14 wird einem optionalen Digital-Analog-Wandler (DAC) 15 zugeführt, dessen Ausgangssignal, das ein chiffriertes Fernsehsignal in analoger Form ist, einem Sender 16 zum Übermitteln beispielsweise an einen Satelliten zugeführt wird. Ein Chiffrierschlüssel zum Chiffrieren des Fernsehsignals in der Zeilenspeichereinrichtung 14 wird einem Chiffrier- und Taktnetzwerk 18 zugeführt, das die Zeilen-Austastintervalle des Fernsehsignals variiert.
Das chiffrierte Signal wird von einem Kabel-Kopfempfänger 19 empfangen und einem optionalen ADC 20 zugeführt, dessen digitales Ausgangssignal einer Zeilenspeichereinrichtung 21 zugeführt wird. Das Ausgangssignal der Zeilenspeichereinrichtung 21 wird einem optionalen DAC 22 zugeführt, dessen Ausgangssignal, das ein in allen Belangen mit dem am Ausgang der Kamera 12 erhaltenen Signal übereinstimmendes dechiffriertes TV- Signal ist, über Kabel zu Kabelteilnehmern weitergeleitet wird. Ein Dechiffrierschlüssel, der der gleiche wie der Chiffrierschlüssel ist, zur Dechiffrierung des Fernsehsignals in der Zeilenspeichereinrichtung 21 wird einem Dechiffrier- und Taktnetzwerk 23 zugeführt, das aus den verkürzten und verlängerten Zeilen-Austastintervallen die in Fig. 2a gezeigte Standardlänge wiederherstellt.
In dem Fall, wo das TV-Signal beispielsweise ein NTSC-Signal ist, kann es notwendig sein, die Zeilen- und Halbbild-Synchronisierungsignale und die Farbsynchronisierungssignale wiederherzustellen. Diese Funktion wird durch das Austastintervall-Regenerierungsnetzwerk 24 übernommen.
Das TV-Signal kann entweder in analoger oder digitaler Form verarbeitet werden. Der Typ der Zeilenspeichereinrichtungen 14 und 21 hängt vom Format des Signals ab. Falls das TV-Signal in analoger Form vorliegt, können die Zeilenspeichereinrichtungen 14 und 21 sogenannte BBD-Elemente (im Originaltext "Bucket-Brigade Devices"= "Eimerketten-Schaltungen") sein, während für den Fall, daß das TV-Signal in digitaler Form vorliegt, die Zeilenspeichereinrichtungen 14 und 21 Schieberegister oder ein RAM mit einer Speicherkapazität von zumindest einer Zeile oder CCD-Speichereinrichtungen sein können.
Fig. 8 zeigt ein Dechiffriersystem, das die vorliegende Erfindung verkörpert, in etwas detaillierterer Weise.
Fig. 9 zeigt, wie der Chiffrier- (oder Dechiffrier-) Schlüssel eingesetzt wird, um die Zeilenlängen zu variieren. Der Dechiffrierschlüssel (der im gezeigten Ausführungsbeispiel einmal pro Vollbild aktualisiert wird, wird als ein Startvektor für einen Pseudo-Zufallszahlen-Generatorschaltkreis verwendet. Dieser Schaltkreis erzeugt (für den NTSC-Standard) eine Sequenz von 525 Zufallszahlen auf der Basis des Dechiffrierschlüssels. Diese Zufallszahlen werden dann in einem Zeilentyp-Auswahlschaltkreis mit einer Information verknüpft, die von einem Zähler erhalten wird, der einmal pro Zeile inkrementiert wird. Dieser Schaltkreis selektiert den Zeilentyp (d.h. er bestimmt die Länge des Austastintervalls) für die nächste Zeile. Diese Information wird dann der Zeilenlängensteuerung zugeführt, die die Summenabweichung der Zeilenlängen unter Bezugnahme auf den Start des laufenden Vollbildes überwacht und gewährleistet, daß für diese bestimmte Ausführungsform die folgenden zwei Bedingungen erfüllt sind:
1. Die Summenabweichung übersteigt niemals eine volle Videozeile (63,65 us für ein NTSC-Signal).
2. Die Summenabweichung am Ende des Vollbildes beträgt 0.
Die Zeilenlängensteuerung übergibt diese Information dann dem Horizontalzähler und seinem zugeordneten Decoder, was es diesem Zähler/Decoder ermöglicht, die korrekten Zeilenspeicher-Steuersignale für die aktuelle Zeile zu erzeugen.
Wie oben herausgestellt wurde, eliminiert die Anwendung des MAC- Standards für die Übertragung von Fernsehsignalen viele der Probleme, die mit dem NTSC-Standard verbunden sind. Fig. 12 ist ein Blockdiagramm eines Zeilenspeichers, der dazu verwendet werden kann, die Luminanz- und Chrominanz-Signale zu komprimieren oder dekomprimieren, um ein Fernsehsignal nach dem MAC-Standard zu erzeugen. Der Speicher umfaßt ein Paar von Speicherelementen 33 und 34, die mit einem gemeinsamen Eingang 35 verbunden sind, der entweder Luminanz- oder Chrominanz-, d.h. Farb-Differenz-Signale empfängt. Die Speicherelemente 33 und 34 können aus einer Anzahl von Speicherelementen ausgewählt werden, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, und sind in Fig. 12 als CCD-Speicherelemente gezeigt. Die Speicherelemente 33 und 34 sind mit jeweiligen Taktsignalen 30 und 31 und einem Selektionsschalter 36 verbunden. Der Schalter 36 ist ein elektronischer Schalter oder Multiplexer, wie er im Stand der Technik bestens bekannt ist und der die Funktion eines zweipoligen Umschalters ("double-pole-single-throw" DPST) aufweist. Die jeweilige Ausgangsleitung der Speicherelemente 33 und 34 ist mit dem Schalter 36 verbunden und selektiv zu der Ausgangsleitung 37 weitergeführt, wie dies durch ein Ausgangs-Selektionssignal 32 gesteuert wird.
Obwohl der Zeilenspeicher gemäß Fig. 12 sowohl zum Komprimieren als auch Dekomprimieren von Signalen verwendet werden kann, wird die Vorrichtung im folgenden anhand der Durchführung einer Komprimierung beschrieben. Wenn ein Signal, wie z.B. ein Luminanzsignal, am Eingang 35 ansteht, schreibt der Taktgeber 30 eine vorbestimmte Anzahl von Luminanz- Abtastwerten in das Speicherelement 33 mit einer vorbestimmten Eingangs-Abtastfrequenz ein. Es wurde herausgefunden, daß eine geeignete Anzahl von Abtastwerten 750 beträgt und daß eine geeignete Eingangs-Abtastfrequenz 14,32 MHz für ein Luminanzsignal entsprechend z.B. dem NTSC-Standard beträgt. Zur gleichen Zeit, zu der das Speicherelement 33 das eingehende Luminanzsignal speichert, veranlaßt der Takt geber 31, daß der Inhalt des Speicherelementes 34 (Luminanzsignale von der vorherigen Abtastzeile) auf die Ausgangsleitung 37 über den Schalter 36 mit einer vorbestimmten Ausgangs-Abtastfrequenz ausgelesen wird. Es wurde heraus- gefunden, daß eine geeignete Ausgangs-Abtastfrequenz 21,48 MHz beträgt. Während der nächsten Abtastzeile werden die 750 Luminanz-Abtastwerte in das Speicherelement 34 durch den Taktgeber 31 eingeschrieben, der mit der Eingangs-Abtastfrequenz von 14,32 MHz arbeitet. Zur gleichen Zeit werden die im Speicherelement 33 gespeicherten Luminanzabtastwerte auf die Ausgangsleitung 37 durch den Taktgeber 30 mit der Ausgangs-Abtastfrequenz von 21,48 MHz ausgelesen. Ein separater Zeilenspeicher mit einem Paar von Speicherelementen wird dazu verwendet, die Farbdifferenzsignale (d.h. die Chrominanz-Signale) zu komprimieren und arbeitet in ähnlicher Weise. Fig. 13 ist ein Blockdiagramm der Taktsignale, die dazu verwendet werden, den Betrieb der Speicherelemente 33 und 34 zu steuern.
Fig. 14 ist ein Blockdiagramm eines Chiffrierers, der mit der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann und der den in Fig. 12 gezeigten Zeilenspeicher zum Speichern und nachfolgenden Auslesen der Luminanz- und Chrominanz-Signale umfaßt. Wie gezeigt werden drei Farb-Fernsehsignale, nämlich Luminanz- (Y) und zwei Farb-Differenzsignale (R-Y und B-Y) von einer Fernseh-Signalquelle geliefert und jeweils in Tielpaßfiltern 100a, 100b und 100c gefiltert. Die gefilterten Signale werden dann mit der geeigneten Eingangs-Abtastfrequenz in A/D Wandlern 102a, 102b und 102c abgetastet.
Vertikalfilter 104 und 106 sorgen für eine vertikale Interpolation der jeweiligen digitalen Farb-Differenzsignale R-Y und B-Y, wonach diese Signale wechselweise zur Übertragung durch den Multiplexer 108 selektiert werden. Lediglich eines der beiden Farb-Differenzsignale muß als Chrominanz in jeder Zeile gesendet werden, um ein MAC-Fernsehsignal zu erzeugen.
Die digitalen Luminanz- und Chrominanz-Signale werden danach wie oben beschrieben komprimiert. Luminanzdaten werden in den Luminanzspeicher 38a eingelesen und daraus ausgelesen. Chrominanz-Daten werden in dem Chrominanzspeicher 38b eingelesen und daraus ausgelesen.
Der Multiplexer 118 empfängt vier Signalsätze, nämlich Luminanz, Chrominanz, Ton und Synchronisierung. Der Multiplexer 118 kombiniert anschließend diese Signale, indem er sie zu geeigneten Zeiten für das Einfügen in die MAC-Videozeile selektiert. Nach dem Multiplexen werden diese Signale in dem D/A-Wandler 120 in analoge Form rückgewandelt, in dem Tiefpaßfilter 122 gefiltert und als MAC-Farbfernsehsignal ausgegeben.
Fig. 15 ist ein Blockdiagramm eines Dechiffrierers, der mit der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann und der ebenfalls die in Fig. 12 gezeigten Zeilenspeicher umfaßt. Das eingehend Fernsehsignal geht zuerst in den Demultiplexer 300, der daraus die Luminanz- und Chrominanz-Signale genauso wie die Ton- und Synchronisierungs-Signale separiert. Das Luminanz-Signal wird an den Luminanzspeicher 38a gegeben, wo dieses dekomprimiert und anschließend dem Tiefpaßfilter 304 zugeführt wird, wo es gefiltert wird. Das analoge Luminanz-Signal geht anschließend zur Ausgangs-Schnittstelle 306. Die zum Dekomprimieren der Luminanz notwendigen Abtastsignale werden in dem Taktgenerator 308 erzeugt und dem Luminanzspeicher 38a durch zwei Takttreiber 310 zugeführt.
Das Chrominanz-Signal vom Demultiplexer 300 wird ebenfalls in dem Chrominanzspeicher 38b dekomprimiert. Separate Ausgänge für die beiden Farb-Differenzsignale sind vorgesehen, die in zwei Tiefpaßfiltern 314 gefiltert und dann der Ausgangs-Schnittstelle 306 zugeführt werden. Die notwendigen Abtastsignale werden dem Chrominanzspeicher 38b vom Taktgenerator 308 über drei Takttreiber 310 zugeführt.
Signale, die nicht die Luminanz oder Chrominanz betreffen, werden ebenfalls vom dem eingehenden Fernsehsignal durch den Demultiplexer 300 separiert. Die Ausgangsschnittstelle 306 empfängt die Luminanz vom Tiefpaßfilter 304, die Chrominanz vom Tiefpaßfilter 314 und Taktsignale vom Taktgenerator 308. Sein Ausgangssignal ist ein Standard-NTSC-Farbfernsehsignal.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann der Zeilenspeicher gemäß Fig. 12 auch dazu verwendet werden, das Fernsehsignal auf der Senderseite während der Bildung eine MAC-Signals zu chiffrieren und das erzeugte Signal auf der Empfängerseite zur Sichtbarmachung auf einem Fernsehempfänger zu dechiffrieren. Folglich kann der Zeilenspeicher gemäß Fig. 12 dazu verwendet werden, die in Fig. 3 gezeigten Speicher 14 und 21 zu ersetzen, um ein chiffriertes Signal bezüglich Speicher 14 und ein dechiffriertes Signal bezüglich Speicher 21 zu erzeugen. Wie in Fig. 9 gezeigt ist, wird ein Chiffrier-/Dechiffrier-Schlüssel den Netzwerken 23 zugeführt, der die Erzeugung der Steuersignale für den Zeilenspeicher steuert. Diese Signale umfassen Taktsignale 30 und 31 und das Ausgangselektionsignal 32. In Abhängigkeit des Typs der für die Speicherelemente innerhalb des Zeilenspeichers verwendeten Speicher können die Steuersignale auch Lese-, Schreib- und Speicher-Auffrischsignale umfassen.
Die Figuren 16a und 16b sind Diagramme, die die Signale darstellen, die in den Zeilenspeicher gemäß Fig. 12 eingeben und daraus ausgegeben werden. Um die Darstellung und Erläuterung zu vereinfachen, wird angenommen, daß der Zeilenspeicher dazu verwendet wird, ein Luminanz-Signal zu komprimieren, daß die Länge einer Standard-Abtastzeile L 64 us beträgt und daß die Länge der horizontalen Austastlücke 12 us beträgt. Folglich beträgt die Länge des aktiven oder Video-Abschnittes der Abtastzeile 52 us. Fig. 16a repräsentiert den Betrieb des Speicherelementes 33, während Fig. 16b den Betrieb des Speicherelementes 34 repräsentiert.
Wie in Fig. 16a gezeigt ist, werden 750 Abtastwerte der Luminanz mit einer Abtastfrequenz von 14,32 MHz während 52 us der Abtastzeile aufgenommen und in dem Speicherelement 33 gespeichert. Nach einer Verzögerung entsprechend dem Chiffrierschlüssel werden diese Abtastwerte mit einer Abtastfrequenz von 21,48 MHz ausgelesen. Die höhere Abtastfrequenz führt dazu, daß die Abtastwerte viel schneller ausgelesen als eingelesen werden, d.h. die eingehenden Abtastwerte benötigen 52 us um eingelesen zu werden, jedoch nur 34 us um ausgelesen zu werden. Daher erfolgt eine Komprimierung des eingehenden Luminanz-Signals, wodurch ein Luminanzabschnitt der MAC-Standardsignale erzeugt wird. Da das Auslesen der Abtastwerte entsprechend einem Chiffrierschlüssel verzögert wird, wird das MAC-Signal ebenfalls gleichzeitig chiffriert. Wie anhand von Fig. 16a erkennbar ist, kann die Länge der Verzögerung vor dem Auslesen der gespeicherten Abtastwerte von 0 bis 42 us variieren. Eine länger als 42 us währende Verzögerung würde es nicht erlauben, die Abtastwerte vor der Ankunft einer neuen Abtastlinie zur Speicherung komplett auszulesen.
Die Speicherelemente 33 und 34 arbeiten in einem Tandembetrieb. Während ein Speicherelement Luminanz-Abtastwerte einliest, liest das andere Speicherelement Luminanz-Abtastwerte von der vorherigen Abtastzeile in das MAC-Standardformat aus. Folglich bearbeitet jedes Speicherelement alternierende Abtastzeilen.
Desgleichen könnte der Zeilenspeicher gemäß Fig. 12 verwendet werden, um das Signal am Empfänger zu dechiffrieren, während das Signal gleichzeitig dekomprimiert wird. In diesem Falle wird das Luminanzsignal in den Zeilenspeicher mit 21,48 MHz eingelesen und mit 14,32 MHz ausgelesen, um das Signal zu dekomprimieren. Die Auslesezeit kann entsprechend einem Dechiffrierschlüssel gesteuert werden, um das Signal gleichzeitig zu dechiffrieren.

Claims

1. Vorrichtung zur Erzeugung eines chiffrierten Abschnittes eines MAC-Fernsehsignals, das Luminanzinformation und/oder Chrominanzinformation enthält, welche Vorrichtung umfaßt:

eine Eingabeeinheit (35) zum Empfang einer Abtastzeile der Fernsehsignalinformation;

eine mit der Eingabeeinheit (35) verbundene Speichereinheit (38), die so ausgelegt ist, daß die Abtastzeile der Information gespeichert wird, und eine Ausgabeeinheit (37), die dazu ausgelegt ist, nachfolgend die gespeicherte Abtastzeile der Information auszulesen, um den entsprechenden Teil des MAC-Fernsehsignals zu erzeugen; und

wobei der entsprechende Teil des MAC-Fernsehsignals aus der Speichereinheit (38) entsprechend einem Chiffrierschlüssel ausgelesen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinheit (38) einen ersten und einen zweiten Speicher (33, 34) zum Speichern der Information und eine erste und zweite Taktsignaleinheit (30, 31) umfaßt, die jeweils mit dem ersten und zweiten Speicher (33, 34) gekoppelt ist,

wobei die erste Taktsignaleinheit (30) so ausgelegt ist, daß sie den ersten Speicher (33) veranlaßt, eine erste vorliegende Abtastzeile der Information als eine vorbestimmte Anzahl von ersten Abtastwerten mit einer ersten Abtastfrequenz zu speichern und wobei die zweite Takt signaleinheit (31) den zweiten Speicher (34) veranlaßt, eine gespeicherte Abtastzeile der Information mit einer zweiten Abtastfrequenz auszulesen, während die erste vorliegende Abtastzeile gespeichert wird,

wobei die zweite Taktsignaleinheit (31) so ausgelegt ist, daß sie den zweiten Speicher (34) veranlaßt, eine zweite vorliegende Abtastzeile der Information als vorbestimmte Anzahl von zweiten Abtastwerten mit der ersten Abtastfrequenz zu speichern und wobei die erste Taktsignaleinheit (30) den ersten Speicher (33) veranlaßt, die gespeicherte erste vorliegende Abtastzeile von Information mit der zweiten Abtastfrequenz auszulesen, während die zweite vorliegende Abtastzeile gespeichert wird, wobei die zweite Abtastfrequenz größer ist als die erste Abtastfrequenz, und wobei die erste und zweite Tastsignaleinheit (30, 31) den jeweiligen ersten und zweiten Speicher (33, 34) veranlaßt, das Auslesen der gespeicherten Abtastzeilen der Information entsprechend dem Chiffrierschlüssel zu verzögern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Anzahl 750, die erste Abtastfrequenz 14,32 MHz und die zweite Abtastfrequenz 21,48 MHz betragen.

Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste und zweite Speicher (33, 34) einen RAM-Speicher umfaßt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste und zweite Speicher (33, 34) eine Vielzahl von Schieberegistern umfaßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste und zweite Speicher (33, 34) eine Vielzahl von CCD-Elementen umfaßt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, wobei die Information eine Luminanz-Information umfaßt und die Vorrichtung weiterhin eine Chrominanz-Speichereinheit (38b) aufweist, die mit der Eingabeeinheit (35) zum Speichern einer Abtastzeile der Chrominanz-Information und zum darauffolgenden Auslesen der gespeicherten Abtastzeile der Chrominanz- Information gekoppelt ist, um einen weiteren Abschnitt des MAC-Standardsignals zu erzeugen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Chrominanz-Speichereinrichtung (38b) erste und zweite Speicher (33, 34) umfaßt, die jeweils mit ersten und zweiten Taktsignaleinrichtungen (30, 31) gekoppelt sind, welche erste Taktsignaleinrichtung (30) so angeordnet ist, daß sie der erste Speicher (33) der Chrominanz-Speichereinrichtung (38b) veranlaßt, eine erste vorliegende Abtastzeile der Chrominanzinformation zu speichern, wenn die zweite Taktsignaleinrichtung (31) den zweiten Speicher (34) der Chrominanz-Speichereinrichtung (38b) veranlaßt, eine erste gespeicherte Abtastzeile der Chrominanzinformation auszulesen, wobei die zweite Taktsignaleinrichtung (31) so angeordnet ist, daß der zweite Speicher (34) der Chrominanz-Speichereinrichtung (38b) veranlaßt wird, eine zweite vorliegende Abtastzeile der Chrominanzinformation zu speichern, wenn die erste Taktsignaleinrichtung (30) den ersten Speicher (33) der Chrominanz- Speichereinrichtung (38b) veranlaßt, die gespeicherte erste vorliegende Abtastzeile der Chrominanzinformation auszulesen, wobei die erste und zweite Taktsignaleinrichtung (30, 31) den ersten und zweiten Speicher (33, 34) der Chrominanz-Speichereinrichtung (38b) veranlaßt, das Auslesen der gespeicherten Abtastzeilen der Chrominanzinformation entsprechend dem erwähnten Chiffrierschlüssel zu verzögern.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die erste und zweite Taktsignaleinrichtung (30, 31) jeweils den ersten und zweiten Speicher (33, 34) der Chrominanz-Speichereinrichtung (38b) veranlaßt, eine vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten der Chrominanzinformation mit einer ersten Chrominanz- Abtastfrequenz zu speichern und die gespeicherte Abtastzeile der Chrominanzinformation mit einer zweiten Chrominanz-Abtastfrequenz auszulesen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten der Chrominanzinformation 750, die erste Chrominanz- Abtastfrequenz 14,32 MHz und die zweite Chrominanz-Abtastfrequenz 21,48 MHz betragen.

10. Vorrichtung zur Erzeugung eines dechiffrierten Abschnittes eines MAC-Fernsehsignals, das Luminanzinformation und/oder Chrominanzinformation enthält, welche Vorrichtung umfaßt:

eine Eingabeeinrichtung (35) zum Empfangen einer Abtastzeile einer Fernsehsignalinformation;

eine mit der Eingabeeinrichtung (35) gekoppelte Speichereinrichtung (38), den ersten und zweiten Speicher (33, 34), die dazu ausgelegt sind, eine Abtastzeile der Information zu speichern, sowie eine Ausgabeeinrichtung (37) umfaßt, die dazu ausgelegt ist, nachfolgend die gespeicherte Abtastzeile der Information auszulesen, um den Abschnitt des MAC-Fernsehsignals zu erzeugen, und

wobei der Abschnitt des MAC-Signals aus der Speichereinrichtung (38) entsprechend einem Dechiffierschlüssel ausgelesen wird, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite Taktsignaleinrichtungen (30, 31) mit jeweiligen ersten und zweiten Speichern (33, 34) gekoppelt sind,

wobei die erste Taktsignaleinrichtung (30) dazu ausgelegt ist, den ersten Speicher (33) zu veranlassen, eine erste vorliegende Abtastzeile der Information als eine vorbestimmte Anzahl von ersten Abtastwerten mit einer ersten Abtastfrequenz zu speichern und wobei die zweite Taktsignaleinrichtung (31) den zweiten Speicher (34) veranlaßt, eine erste gespeicherte Abtastzeile der Information mit einer zweiten Abtastfrequenz auszulesen, während die erste Abtastzeile gespeichert wird,

wobei die zweite Taktsignaleinrichtung (31) dazu ausgelegt ist, den zweiten Speicher (34) zu veranlassen, eine zweite vorliegende Abtastzeile der Information als vorbestimmte Anzahl von zweiten Abtastwerten mit der ersten Abtastfrequenz zu speichern und wobei die erste Taktsignaleinrichtung (31) den ersten Speicher (33) veranlaßt, die gespeicherte erste vorliegende Abtastzeile der Information mit der zweiten Abtastfrequenz auszulesen, während die erste Abtastzeile gespeichert wird,

wobei die erste Abtastfrequenz größer als die zweite Abtastfrequenz ist,

und wobei die erste und zweite Taktsignaleinrichtung (30, 31) den ersten und zweiten Speicher (33, 34) veranlaßt, das Auslesen der gespeicherten Abtastzeilen der Information entsprechend dem Dechiffrierschlüssel zu verzögern.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten 750, die erste Abtastfrequenz 21,48 MHz und die zweite Abtastfrequenz 14,32 MHz betragen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, wobei der erste und zweite Speicher (33, 34) einen RAM-Speicher umfaßt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, wobei der erste und zweite Speicher (33, 34) eine Vielzahl von Schieberegistern umfaßt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, wobei der erste und zweite Speicher (33, 34) eine Vielzahl von CCD-Elementen umfaßt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Information eine Luminanzinformation umfaßt, wobei die Vorrichtung weiterhin eine Chrominanz-Speichereinrichtung (38b) enthält, die mit der Eingabeeinrichtung (35) gekoppelt ist, um eine Abtastzeile der Chrominanzinformation zu speichern und anschließend die gespeicherte Abtastzeile der Chrominanzinformation auszulesen, um einen weiteren Abschnitt des MAC-Standardsignals zu erzeugen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Chrominanz-Speichereinrichtung (38b) einen ersten und zweiten Speicher (33, 34) umfaßt, die jeweils mit ersten und zweiten Taktsignaleinrichtungen (30, 31) gekoppelt sind, welche erste Taktsignaleinrichtung (30) so angeordnet ist, daß sie den ersten Speicher (33) der Chrominanz-Speichereinrichtung (38b) veranlaßt, eine erste vorliegende Abtastzeile der Chrominanzinformation zu speichern, wenn die zweite Taktsignaleinrichtung (31) den zweiten Speicher (34) der Chrominanz-Speichereinrichtung (38b) veranlaßt, eine erste gespeicherte Abtastzeile der Chrominanzinformation auszulesen, wobei die zweite Taktsignaleinrichtung (31) so angeordnet ist, daß die den zweiten Speicher (34) der Chrominanz-Speichereinrichtung (38b) veranlaßt, eine zweite vorliegende Abtastzeile der Chrominanzinformation zu speichern, wenn die erste Taktsignaleinrichtung (30) den ersten Speicher (33) der Chrominanz-Speichereinrichtung (38b) veranlaßt, die gespeicherte erste vorliegende Abtastzeile der Chrominanzinformation auszulesen, wobei die erste und zweite Taktsignaleinrichtung (30, 31) den ersten und zweiten Speicher (33, 34) der Chrominanz-Speichereinrichtung (38b) veranlaßt, das Auslesen der gespeicherten Abtastzeilen der Chrominanzinformation entsprechend dem erwähnten Dechiffrierschlüssel zu verzögern.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die erste Taktsignaleinrichtung (30, 32) jeweils den ersten und zweiten Speicher (33, 34) der Chrominanzspeichereinrichtung (38b) veranlaßt, eine vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten der Chrominanzinformation mit einer ersten Chrominanz-Abtastfrequenz zu speichern und die gespeicherte Abtastzeile der Chrominanzinformation mit einer zweiten Chrominanz-Abtastfrequenz auszulesen.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei die vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten der Chrominanzinformation 750, die erste Chrominanz-Abtastfrequenz 21,48 MHz und die zweite Chrominanz-Abtastfrequenz 14,32 MHz betragen.

19. Verfahren zur Erzeugung eines chiffrierten Abschnittes eines MAC-Fernsehsignals, das Luminanz- oder Chrominanzinformation umfaßt, mit folgenden Verfahrensschritten:

Speichern einer ersten Abtastzeile von Luminanz- oder Chrominanzinformation als vorbestimmte Anzahl von ersten Abtastwerten in einem Zeilenspeicher mit einer ersten Abtastfrequenz,

Speichern einer darauffolgenden Abtastzeile der Information als vorbestimmte Anzahl von zweiten Abtastwerten in einem zweiten Zeilenspeicher mit der ersten vorbestimmten Abtastfrequenz,

Beginnen des Auslesens der gespeicherten ersten Abtastzeile aus dem ersten Zeilenspeicher mit einer zweiten Abtastfrequenz nach einer Zeitverzögerung, die durch einen Chiffrierschlüssel bestimmt ist, während die nachfolgende Abtastzeile in dem zweiten Zeilenspeicher mit der ersten Abtastfrequenz gespeichert wird, und

Beginnen des Auslesens der nachfolgenden Abtastzeile aus dem zweiten Zeilenspeicher mit der zweiten Abtastfrequenz nach einer Zeitverzögerung, die durch den Chiffrierschlüssel bestimmt ist, während die nächste darauffolgende Abtastzeile in dem ersten Zeilenspeicher mit der ersten Frequenz gespeichert wird,

wobei die zweite Abtastfrequenz größer als die erste Abtastfrequenz ist.

20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten 750, die erste Abtastfrequenz 14,32 MHz und die zweite Abtastfrequenz 21,48 MHz betragen.

21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, wobei die Information eine Luminanz-Information umfaßt, welches Verfahren weiterhin folgende Schritte umfaßt:

Speichern einer ersten Abtastzeile der Chrominanz-Information als vorbestimmte Anzahl von dritten Abtastwerten in einem dritten Zeilenspeicher mit der ersten Abtastfrequenz,

Speichern einer darauffolgenden Abtastzeile der Chrominanz-Information als vorbestimmte Anzahl von vierten Abtastwerten in einem vierten Zeilenspeicher mit der ersten Abtastfrequenz,

Beginnen des Auslesens der gespeicherten ersten Abtastzeile aus dem dritten Zeilenspeicher mit einer zweiten Abtastfrequenz nach einer Zeitverzögerung, die durch einen Chiffrierschlüssel bestimmt ist, während die darauffolgende Abtastzeile in dem vierten Zeilenspeicher mit der ersten Abtastfrequenz gespeichert wird, und

Beginnen des Auslesens der gespeicherten darauffolgenden Abtastzeile aus dem vierten Zeilenspeicher mit einer zweiten Abtastfrequenz nach einer Zeitverzögerung, die durch den Dechiffrierschlüssel bestimmt ist, während die nächste darauffolgende Abtastzeile in dem dritten Zeilenspeicher mit der ersten Abtastfrequenz gespeichert wird.

22. Verfahren zur Erzeugung eines dechiffrierten Abschnittes eines MAC- Fernsehsignals, das Luminanz- oder Chrominanzinformation enthält, mit folgenden Verfahrensschritten:

Speichern einer ersten Abtastzeile der Information als vorbestimmte Anzahl von ersten Abtastwerten in einem ersten Zeilenspeicher mit einer ersten Abtastfrequenz,

Speichern einer darauffolgenden Abtastzeile der Information als vorbestimmte Anzahl von zweiten Abtastwerten in einem zweiten Zeilenspeicher mit einer ersten Abtastfrequenz,

Beginnen des Auslesens der gespeicherten ersten Abtastzeile der Luminanzinformation aus dem ersten Zeilenspeicher mit einer zweiten Abtastfrequenz nach einer Zeitverzögerung, die durch einen Dechiffrierschlüssel bestimmt ist, während die darauffolgenden Abtastzeile in dem zweiten Zellenspeicher mit der ersten Abtastfrequenz gespeichert wird,

Beginnen des Auslesens der gespeicherten darauffolgenden Abtastzeile der Luminanzinformation aus dem zweiten Zeilenspeicher mit der zweiten Abtastfrequenz nach einer Zeitverzögerung, die durch einen Dechiffrierschlüssel bestimmt ist, während die nächste darauffolgende Zeile in dem ersten Zeilenspeicher mit der ersten Abtastfrequenz gespeichert wird,

wobei die erste Abtastfrequenz größer als die zweite Abtastfrequenz ist.

23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei die vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten 750 die erste Abtastfrequenz 21,48 MHz und die zweite Abtastfrequenz 14,32 MHz betragen.

24. Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Information eine Luminanzinformation ist, welches Verfahren weiterhin folgende Schritte umfaßt:

Speichern einer ersten Abtastzeile der Chrominanzinformation als vorbestimmte Anzahl von dritten Abtastwerten in einem dritten Zeilenspeicher mit der ersten Abtastfrequenz,

Speichern einer zweiten Abtastzeile der Chrominanzinformation als vorbestimmte Anzahl von vierten Abtastwerten in einem vierten Zeilenspeicher mit der ersten Abtastfrequenz,

Beginnen des Auslesens der gespeicherten ersten Abtastzeile der Chrominanzinformation aus dem dritten Zeilenspeicher mit einer zweiten vorbestimmten Abtastfrequenz nach einer Zeitverzögerung, die durch einen Dechiffrierschlüssel bestimmt ist, während die darauffolgende Abtastzeile in dem vierten Speicher mit der ersten Abtastfrequenz gespeichert wird,

Beginnen des Auslesens der gespeicherten darauffolgenden Abtastzeile der Chrominanzinformation aus dem vierten Zeilenspeicher mit einer zweiten vorbestimmten Abtastfrequenz nach einer Zeitverzögerung, die durch den Dechiffrierschlüssel bestimmt ist, während die nächste darauffolgende Abtastzeile der Information in dem dritten Zeilenspeicher mit der ersten Abtastfrequenz gespeichert wird.