Дескремблер кодуваного телеканалу

Протягом кількох років у нашому місті ведеться кодуване мовлення на 29-му каналі. Для реалізації достатньо надійного захисту від несанкціонованого перегляду програм використовується багатоваріантна адресна система кодування, розроблена в Росії та використовувана багатьма комерційними студіями телебачення. Візуально у закодованої програми відсутні рядкова та кадрова синхронізації. При перегляді повного телевізійного сигналу за допомогою осцилографа вдалося виявити, що в закодованому сигналі відсутні кадрові синхроімпульси, а замість рядкових імпульсів передаються імпульси синхронізації, показані на рис.1. Кількість рядків, протягом яких передаються сигнали, показані на рис.1 а і 16, періодично змінюється, і це є одним з варіантів кодування. Змінюється також і тривалість імпульсів високого рівня (75% рівня білого), зображених на рис.1. Адреса абонента та інформація про спосіб кодування передається протягом 1 мкс в кінці кожного рядка.

Однак можна зробити декремблер, здатний перетворювати закодовану програму в стандартний повнокольоровий телевізійний сигнал (ПЦТС) при використанні на передавальній стороні будь-якого з закладених у системі способу кодування.

Зробити такий декремблер можна, використовуючи те обставина, що положення місця переходу з імпульсів низького рівня (рівень нижче чорного) на імпульси високого рівня (рис.1) є постійним у часі та збігається з початком рядкових синхроімпульсів. Кадрові синхроімпульси можна отримати, ведучи рахунок кількості переданих рядків.

Принципова електрична схема декремблера, що реалізує описаний принцип та забезпечує автоматичне розпізнавання закодованої програми, зображена на рис.2.

На транзисторі VT3 зібраний селектор імпульсів низького рівня, які після виділення та інвертування заряджають конденсатор С6 і надходять на вхід тригера Шмітта DD1.2. Постійна часу ланцюга R12, С6 вибрана так, щоб збільшити тривалість цих імпульсів на 1...2 мкс. Після інвертування елементом DD1.3 ці імпульси приходять на один з входів елемента DD2.2. Імпульси високого рівня виділяються транзистором VT2 і, після інвертування елементом DD1.1, подаються на другий вхід елемента DD2.2. Таким чином, при наявності закодованого сигналу, показаного на рис.1, на виході елемента DD2.2 формуються імпульси рядкової синхронізації. За допомогою елементів VD4, R17, С9 їх тривалість доводиться до стандартної (4,7 мкс), і після інвертування елементом DD1.4 вони приходять на базу транзистора VT8, який, відкриваючись, "врезає" їх в ПЦТС. Резистор R23 служить для регулювання рівня цих імпульсів.

Для забезпечення подавлення хибних синхроімпульсів (рис.1 а) служать елементи VT4, VT5, DD2.1, DD1.5, VD5, R16. Після селекції транзистором VT3 всі імпульси низького рівня надходять на емісійний повторювач VT4, а потім - на один з входів елемента DD2.1. На інший вхід DD2.1 надходить сигнал, сформований елементом DD1.4 (вставлені рядкові синхроімпульси). Ланцюг VT5, R13, С7 служить для збільшення тривалісті цих імпульсів до 70... 110 мкс. Таким чином, на виході елемента DD2.1 у разі прийому сигналу, зображеного на рис.1 а, після проходження першої закодованої рядка з'являються імпульси. Це імпульси, точно відповідні за тривалістю та за місцем розташування фронтів хибним синхроімпульсам, присутнім у закодованому сигналі. Елемент DD1.5 інвертує їх, і через діод VD5 з послідовно включеним резистором R16, який служить для регулювання ступеня подавлення хибних синхроімпульсів, сигнал надходить на базу емісійного повторювача VT7.

Кадрова синхронізація здійснюється за допомогою підрахунку числа рядків. Для цього зручно використовувати напругу накалу кінескопа (ЕЛТ). Практично у всіх сучасних телевізорах напруга накалу на кінескоп подається з трансформатора рядкової розгортки і містить вищі гармонічні складові, які необхідні для роботи декремблера. На транзисторі VT1 і коливальному контурі L1, С2 відбувається виділення другої гармоніки рядкової частоти. Після інвертування на елементі DD3.1 удвоєна частота рядкової розгортки приходить на рахунковий вхід мікросхеми DD5.

Елементи DD3.2, DD3.3, DD3.4, DD4 служать для формування імпульсів кадрової синхронізації, які з'являються на виході елемента DD4.2, і скидання лічильника DD5. Кнопка S1 призначена для підстроювання фази імпульсів кадрової синхронізації.

Таким чином, на один з входів елемента DD2.3 приходять імпульси кадрової частоти тривалістю 288 мкс (4,5 рядка). Інший вхід елемента DD2.3 підключений до конденсатора С10, який у разі прийому закодованого сигналу заряджається імпульсами рядкової синхронізації. При прийомі звичайних телевізійних програм напруга на вході 9 елемента DD2.3 відповідає логічному нулю, і робота декремблера автоматично припиняється. При прийомі закодованих програм, після інвертування транзистором VT6, імпульси кадрової синхронізації потрапляють на вхід елемента DD2.4, який спільно з елементами VD8, R25, С11 та DD1.6 виконує функцію їх "нарізки" (рис.3). "Нарізка" кадрових синхроімпульсів необхідна для забезпечення рядкової синхронізації під час проходження кадрових синхроімпульсів. Після цього кадрові синхроімпульси тим же способом, що й рядкові, "врезаються" в ПЦТС.

Зовнішній вигляд декодованого сигналу показаний на рис.4. На транзисторі VT9 зібраний стабілізатор напруги живлення.

Конструкція та деталі.

Усі резистори, використані в декремблері, розраховані на потужність 0,125 Вт. Виключенням є R26, який повинен забезпечувати розсіювання потужності порядку 0,5 Вт. Допустимі відхилення номіналів елементів: С2, С6, СП, R12, R25 - ±5%, інші - ±20%. Індуктивність L1 намотана на тороїдальному магнітопроводі з фериту марки М200НН з габаритними розмірами 20х12х4 мм і містить 110 витків проводу ПЕВ 0,1. До добротності котушки L1 не пред'являється жорстких вимог, тому можлива її намотка на будь-якому іншому магнітопроводі. Усі транзистори та діоди можуть мати будь-які буквені індекси. Замість DD1 можна використовувати К533ТЛ2: замість DD2 - К133ЛАЗ, К155ЛАЗ, К533ЛАЗ, К1533ЛАЗ; замість DD3 - К564ЛА7, К176ЛА7; замість DD4 - К564ЛЕ10, К176ЛЕ10. Конденсатори С12, С13 необхідно розташувати в безпосередній близькості від мікросхем DD1, DD2.

Підключення до телевізора.

Описуваний декремблер можна підключити практично до будь-якого телевізора (крім лампового), для цього необхідно включити його в розрив ланцюга низькочастотного відеосигналу з розмахом 2...4,5 В. У телевізорах ЗУСЦТ, 4УСЦТ, 5УСЦТ декремблер вмикається на виході модуля радіоканалу. У телевізорах західного виробництва, а також у 6УСЦТ декремблер вмикається після емісійного повторювача, який знаходиться між відеопроцесором та - керамічними смуговими та ріжучими фільтрами. Приклад схеми підключення до телевізора з відеопроцесором TDA8362A показаний на рис.5. Пунктиром на рисунку показана ланцюг, яку необхідно розірвати.

Регулювання

Встановити важіль резистора R4 в крайне ліве за схемою положення. Увімкнути телевізор на закодовану програму. Встановити за допомогою резистора R17 тривалість імпульсів на виході елемента DD2.4 рівною 4...4,7 мкс. Підключити осцилограф до виходу декремблера і, обертаючи важіль резистора R23, досягти рівності амплітуд переданих і часових імпульсів рядкової синхронізації. Потім за допомогою резистора R16 встановити необхідну величину подавлення хибних синхроімпульсів, при цьому сигнал, присутній на виході декремблера, повинен відповідати рис.4. В останню чергу обертанням важеля резистора R4 досягти найкращої якості прийому декодованої програми.

Описаний декремблер був успішно встановлений у телевізори Philips, Samsung та "Електрон 51ТЦ4303". Усі доопрацьовані таким чином телевізори приймали закодований канал практично з таким же якістю, як і некодовані. Після оснащення таким декремблером телевізора з'являється можливість вести запис закодованих програм на відеомагнітофон. Для цього достатньо з'єднати НЧ-вихід телевізора з ІЧ-виходом відеомагнітофона та увімкнути останній на запис.

Література:
1. Бродський М.А. Кольорове телебачення. - Мн.: Вищ. шк., 1884. - 142 с.
2. Хохлов Б. Відеопроцесор TDA836A в сучасних телевізорах. - Радіо, 1997, N6,7.
3. Цифрові інтегральні мікросхеми: Справочник/П.П. Мальцев, Н.С. Долідзе, М.I. Критенко та ін. - М.: Радіо та зв'язок, 1994.-240с.

РЛ 2-99