专利名称：有线电视末端收费控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电视末端管理设备，尤其是宾馆酒店使用的有线电视 收费控制装置，属于电子技术领域。
技术背景目前，众多宾馆、酒店和娱乐场所在为客户提供免费有线电视节目的基础 上，还推出增值的收费电视节目，来满足客户的娱乐消费需求。现有的电视节目收费管理模式有VCD (视频点播)、NVOD (准视频点播)系统，寻址收费 系统、加解扰收费系统等，它们有一个共同的特点必须对前端网络或分配网 络进行系统升级改造，完成点播控制而实现收费管理。缺点是，这种前端改造 均对信号源产生污染和二次损伤，造成失真，并且系统结构复杂，需要专业性 管理，性价比较低；以上收费管理模式要么造价高、要么需要人员值班管理， 导致运行和维护费用居高。 实用新型内容为了克服现有的电视收费装置的不足，本实用新型提供一种无需对网络进 行改造、在末端实现的有线电视收费系统。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是有线电视末端收费控制 系统，包括信号接收盒20和节目授权盒30，信号接收盒20的射频输出端口与 节目授权盒30的射频输入口端口连接，其特征在于，信号接收盒20由串接分 支电路20—1组成、或由信号分割模块M1及外围电路构成的信号分割单元20 一2组成、或由串接分支电路20—1加信号分割单元20—2组成；信号分割模 块M1由高频继电器K5、 K6、 n型电阻电路R2-R4-R5及高通滤波器FLT-H组 成，所述的信号分割模块M1中高频继电器K5的8脚接高频变压器B1到射频 输入端口 RF-IN1的正端，3脚到射频输入端口 RF-IN1的负端，7、 4脚接n型 电阻电路R2-R4-R5到高频继电器K6的7、 4脚，9、 2脚接高通滤波器FLT-H 到高频继电器K6的9、 2脚，高频继电器K5、 K6的10脚均接地，1脚均接二 极管VD1的负极，并接二极管VD2的正极到射频输出端口 RF-0UT1的正端； 高频继电器K6的8脚接电容Cl到射频输出端口 RF-0UT1的正端，其3脚接 射频输出端口RF-OUTl负端；节目授权盒30由数据处理单元30—1组成、或 由数据处理单元30_ 1加信号分割模块M2及外围电路构成的信号分割单元30 一2组成；信号分割模块M2由高频继电器K5A、 K6A、 n型电阻电路 R2A-R4A-R5A及高通滤波器FLT-HA组成，所述的信号分割模块M2中高频继 电器K5A的8脚接电容C2到射频输入端口 RF-IN2的正端，并接电感Ll后， 其中一条支路接电容Cl到地，另一条支路接电阻R6到三极管VT18的集电极， 3脚接射频输入端口 RF-IN2的负端；并接电感L2到地，高频继电器K5A的7、 4脚接n型电阻电路R2A-R4A-R5A到高频继电器K6A的7、 4脚，高频继电器 K5A的9、 2脚接高通滤波器FLT-HA到高频继电器K6A的9、 2脚，高频继电 器K5A、 K6A的10脚均接地，1脚分别接二极管VD28、 VD27的负极到地， 并均接三极管VT19的集电极；高频继电器K6A的8脚接射频输出端口 RF-OUT2的正端，3脚接射频输出端口 RF-OUT2的负端；三极管VT18、 VT19 的基极分别接R1、 R37到直流电源DC1，三极管VT2的发射极接地，基极接 电阻R8到地，并接电阻R7到数据处理单元30—1中的中央处理控制器CPU。 本实用新型的有益效果是，由于不需要进行前端升级和网络改造，系统安 装方便，可直接在终端设备上实施，而且对信号源无任何污染和二次损伤；运 行和维护成本较低，并且方便管理。
图1是本实用新型各单元电路及联接(实施方式1)示意框图； 图2是本实用新型实施方式2示意框图； 图3是本实用新型实施方式3示意框图；图4是信号接收盒20中信号分割模块M1及外围电路原理图； 图5是节目授权盒30中信号分割模块M2及外围电路原理图； 图6是本实用新型实施方式2中节目授权盒30电路原理图； 图7是本实用新型实施方式3中节目授权盒30电路原理图； 图8是本实用新型频率分割原理图； 图9是本实用新型中收费电视节目频谱图；图io是本实用新型中免费电视节目频谱图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。本方案采用射频(RF)频率分段控制方式，将增值收费类电视节目放在低 端频道(信号频率在100MHz以下的DSl — 5标准电视频道)；将光接点下来的
电视信号或其他免费电视节目放在高端频道；经过信号分割模块M1、 M2进行 频率分割，实现收费节目与免费节目的分段控制管理，如图8、 9、 IO所示，将 原有节目进行适当的分频率组合，即可完成前端电视节目源的准备。本方案的主要设备由隐埋安装在墙体上的信号接受盒20 (收费用户盒)、 安置在电视机顶部或旁边的节目授权盒30和用来收费的IC卡组成，只需更换 原来的普通用户盒为信号接受盒20,即完成网络的改造，将原有的用户线接到 节目授权盒30的射频输出端口 RF-OUT2，用配套的专用用户线连接信号接受 盒20的射频输出端口 RF-OUT1到节目授权盒30的射频输入端口 RF-IN2;将 节目授权盒30接上稳压电源DC1，对其供电。无论节目授权盒30是否接通电 源，高端频率信号均能通过，不影响普通电视节目的收看；但收费节目必须上 电，而且要插入有效的IC卡(电视收费卡)方可收看。电视节目的信号源来自城市光纤网络，由于城市的光纤系统几乎不使用低 端DS1—5频道，故将收费节目放在此频段；原有的免费节目均放在高端频道， 不受其影响；如图8所示。不需对其进行特别的改动，即可与收费电视节目进 行组合，完成前端信号的合成。上述的控制功能由信号分割模块Ml或M2或Ml加M2完成，信号分割 模块M1、 M2由高频继电器K5、 K5A和K6、 K6A作为输入切换开关和输出 切换开关，由n型电阻电路R2-R4-R5、 R2A-R4A-R5A作为收费通道，由高通 滤波器FLT-H、 FLT-HA作为免费通道。信号接收盒20中的串接分支电路20—1为可选件，用以适应与传统的串接 一分支用户盒的更换，并非所有的信号接受盒20均需要。实施方式1 (双重控制型)如图1、 4、 5，在射频输入端口 RF-IN1和射频输出端口 RF-OUT2之间联 接有信号接收盒20和节目授权盒30;信号接收盒20由串接分支电路20—1加 信号分割单元20—2组成；信号分割单元20—2由信号分割模块Ml及外围电 路组成；节目授权盒30由数据处理单元30—1加信号分割模块M2及外围电路 构成的信号分割单元30—2组成；信号分割模块Ml由高频继电器K5、 K6、 n型电阻电路R2-R4-R5、高通滤波器FLT-H组成；信号分割模块M2由高频继 电器K5A、 K6A、 n型电阻电路R2A-R4A-R5A、高通滤波器FLT-HA组成。信号接收盒20的射频输出端口 RF-0UT1与节目授权盒30的射频输入端 口 RF-IN2相联，经信号分割模块M2到射频输出端口 RF-OUT2。串接分支电路20—1的组成及联接方式为高频变压器B1的初级接射频 输入端口 RF-IN1,其次极经阻容网络Rl-C2-R7-R6-R3到射频分支输出端口 FZ画OUT。信号分割单元20—2中信号分割模块Ml及外围电路的联接方式为如图 5，信号分割模块Ml中高频继电器K5的8脚接高频变压器Bl到射频输入端 口 RF-IN1， 3脚到射频输入端口 RF-IN1的负端；7、 4脚接n型电阻电路 R2-R4-R5到高频继电器K6的7、 4脚，9、 2脚接高通滤波器FLT-H，到高频 继电器K6的9、 2脚，高频继电器K5、 K6的10脚均接地，1脚均接二极管 VD1的负极，并接二极管VD2的正极到射频输出端口 RF-OUT1的正端；高频 继电器K6的8脚接电容Cl到谢频输出端口 RF-OUT1的正端，其3脚接射频 输出端口 RF-OUT1的正端，其3脚接射频输出端口 RF-OUT1的负端。数据处理单元30—1的组成及联接方式为数据处理单元30—1由中央处 理控制器CPU、读卡器RM、数字时钟DT和稳压电源DC组成，数据处理单 元30—1中中央处理控制器CPU与读卡器RM相联、与数字时钟DT相联，并 包括稳压电源DC;中央处理控制器CPU还与信号分割单元20—2、信号分割 单元30_2相联。由读卡器RM产生的读卡信号RS送到中央处理控制器CPU, 产生控制信号CS向信号分割单元20—2、信号分割单元30—2发送，产生的计 时信号TS向数字时钟DT发送。信号分割单元30—2中信号分割模块M2及外围电路的联接方式为信号 分割模块M2中高频继电器K5A的8脚接电容C2到射频输入端口 RF-IN2的 正端，并接电感L1后，其中一条支路接电容Cl到地，另一条支路接电阻R6 到三极管VT18的集电极，3脚接射频输入端口 RF-IN2的负端；并接电感L2 到地，7、 4接n型电阻电路R2A-R4A-R5A到高频继电器K6A的7、 4脚，9、 2脚接高通滤波器FLT-HA到高频继电器K6A的9、 2脚，高频继电器K5A、 K6A的10脚均接地，1脚分别接二极管VD28、 VD27的负极到地，并均接三 极管VT19的集电极；高频继电器K6A的8脚接射频输出端口 RF-0UT2的正 端，3脚接射频输出端口 RF-0UT2的负端；三极管VT18、 VT19的基极分别接 电阻R1、R37到直流电源DC1，并分别接电阻R3、R36到三极管VT2的集电极， 发射极接直流电源DC1;三极管VT2的发射极接地，基极接电阻R8到地，并
接电阻R7到数据处理单元30—1中的中央处理控制器CPU。电视节目信号流经由射频输入端口 RF-IN1送入信号接收盒20,经过高频 变压器B1进行串接分支转换后，送入高频继电器K5进行信号输入(频率选择 性)分割；其中收费电视节目经由电阻电路R2-R4-R5进行选择，免费电视节 目(包含数字电视节目)经由高通滤波器FLT-H完成频率分段选择；两路被选 择信号再经由高频继电器K6完成输出切换后，经由电容Cl和射频输入端口 RF-OUT1输出。来自节目授权盒30的控制信号CS经稳压二极管VD2选择识别后，驱动 高频继电器K5、 K6同步切换；二极管VD1的作用是对高频继电器K5、 K6同 步切换时进行过冲保护。由射频输出端口 RF-OUT1出来的信号到节目授权盒30的射频输入端口 RF-IN2，经电容C2送入高频继电器K5A进行输入信号分割切换；其中收费电视 节目经由n型电阻电路R2A-R4A-R5A进行选择，免费电视节目(包含数字电 视节目)经由高通滤波器FLT-HA完成频率分段选择；两路被选择信号再经由 高频继电器K6A完成输出切换后，经由射频输出端口 RF-OUT2输出到电视机， 即可实现收费控制。中央处理控制器CPU主要由CPU主芯片及其外围附属电路组成，经由程 序代码指定执行节目授权盒30需要的各种指令，完成人机联接和功能显示数 码显示、收费控制、时钟校时、闹钟设定、读写IC卡、远程遥控等功能，所有 指令均来自于此。数字时钟DT主要由时钟芯片和微型锂电池及充电电路构成一块实时时 钟，作为收费计时的时钟参考源辅助完成收费累计和定时的任务；当然闹钟功能也是由此芯片编程实现的。来自中央处理控制器的控制信号CS为标准的TTL逻辑电平，经电阻R7、 R8和三极管VT2完成接口电平转换，并驱动三极管VT18、 VT19生成控制信 号流，控制信号流驱动高频继电器K5A、 K6A进行同步切换，实现收费控制， 控制信号流驱动电阻R6、电感Ll-L2和电容Cl给信号接收盒20。 二极管VD28、 VD27的作用是对高频继电器K5A、 K6A同步切换时进行过冲保护。此方案在信号接收盒20和节目授权盒30里均安装信号分割模块，实现双 重收费控制，控制方式完整，但经济性较差。
实施方式2 (节目授权盒控制型)如图2、 6在射频输入端口 RF-IN1和射频输出端口 RF-OUT2之间联接有 信号接收盒20和节目授权盒30;信号接收盒20由串接分支电路20 — 1组成； 节目授权盒30由数据处理单元30— 1加信号分割模块M2及外围电路组成的信 号分割单元30—2构成；信号分割模块M2由高频继电器K5A、 K6A、 n型电 阻电路R2A-R4A-R5A、高通滤波器FLT-HA组成。信号接收盒20的射频输出端口 RF-OUT1与节目授权盒30的射频输入端 口 RF-IN2相联，经信号分割模块M2到射频输出端口 RF-0UT2。 串接分支电路20—1的联接方式与实施方式1相同。 数据处理单元30—1的组成及联接方式与实施方式1相同。 信号分割单元30—2中信号分割模块M2及外围电路的联接方式为如图 6，信号分割模块M2中高频继电器K5A的8脚接电容C2到射频输入端口 RF-IN2的正端，3脚接射频输入端口RF-IN2的负端；7、 4脚接II型电阻电路 R2A-R4A-R5A到高频继电器K6A的7、 4脚，9、 2脚接高通滤波器FLT-HA 到高频继电器K6A的9、 2脚，高频继电器K5A、 K6A的10脚均接地，1脚 分别接二极管VD28、 VD27的负极到地；并均接三极管VT19的集电极；高频 继电器K6A的8脚接射频输出端口 RF-OUT2的正端，3脚接射频输出端口 RF-OUT2的负端；三极管VT19的基极接电阻R37到直流电源DC1，并接电阻 R36到三极管VT2的集电极，发射极接直流电源DC1;三极管VT2的发射极 接地，基极接电阻R8到地，并接电阻R7到数据处理单元30—1中的中央处理 控制器CPU。节目授权盒30内置信号分割模块M2，同时完成读卡记时功能和频率分割 收费控制；需要把原有的普通用户盒更换为专用用户盒，采用专用用户线联接 即可，此方式经济性较好，但防盗性能较差。实施方式3 (信号接收盒控制型)如图3、 7，在射频输入端口 RF-IN1和射频输出端口 RJF-OUT2之间联接有 信号接收盒20和节目授权盒30;信号接收盒20由串接分支电路20—1加信号 分割单元20—2组成；信号分割单元20—2由信号分割模块Mi及外围电路组 成；节目授权盒30由数据处理单元30—1组成；信号分割模块M1由高频继电 器K5、 K6、 n型电阻电路R2-R4-R5及高通滤波器FLH-H组成。
信号接收盒20的射频输出端口 RF-OUT1与节目授权盒30的射频输入端 口 RF-IN2相联，经电容C2直接到射频输出端口 RF-OUT2。串接分支电路20—1的联接方式与实施方式l相同。信号分割单元20—2中信号分割模块M1及外围电路的联接方式与实施方 式1相同。如图7，射频输入端口RF-IN2的正端接电感L1后，其中一条支路接电容 CI到地，另一条支路接电阻R6到三极管VT18的集电极;射频输入端口 RF-IN2 的负端接电感L2到地，三极管VT18的发射极接稳压电源DC1，并接电阻R1 到基极，基极还经电阻R3到三极管VT2的集电极；三极管VT2的发射极接地， 其基极一条支路经电阻R8到地，另一支路经电阻R7到数据处理单元GO—l) 中的中央处理器CPU。数据处理单元30—1的组成及联接方式与实施方式1相同。节目授权盒30仅完成读卡记时功能，收费控制功能在信号接收盒20里由 信号分割模块M1完成，可防盗接，经济性较实施方式l好。综上所述，以上的三种实施方式中的节目授权盒30中除了读卡器RM及 IC卡和稳压电源DC以外的元器件还可以设置在电视机内，这种设置方式的优 点是，可以防止人为损坏节目授权盒30，尤其对于实施方式2还可以防止人为 盗接，弥补其防盗性差的不足，只需在终端设备电视机中的输入端进行改动， 将中央处理控制器CPU、数字时钟DT安装在电视机内即可，此方式实施简单， 而且实用，既经济又防盗。以上各实施例中所述的信号分割模块M1、 M2中的高频继电器K5、 K6、 K5A、 K6A还可以是电子开关、衰减器或分波器，经过适当改变操作方式，可 实现相同或相似的功能。上面已结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行了示例性的描述，显然 本实用新型不限于此，在本实用新型范围内进行的各种改型均没有超出本实用 新型的保护范围。
权利要求1、 一种有线电视末端收费控制系统，包括信号接收盒(20)和节目授权盒 (30)，信号接收盒(20)的射频输出端口与节目授权盒(30)的射频 输入口端口连接，其特征在于，信号接收盒(20)由串接分支电路(20 一l)组成、或由信号分割模块(Ml)及外围电路构成的信号分割单元 (20—2)组成、或由串接分支电路(20—1)加信号分割单元(20—2) 组成;信号分割模块(Ml)由高频继电器K5、K6、n型电阻电路R2-R4-R5 及高通滤波器FLT-H组成，所述的信号分割模块(Ml)中高频继电器 K5的8脚接高频变压器Bl到射频输入端口 RF-IN1的正端，3脚到射 频输入端口 RF-IN1的负端，7、 4脚接n型电阻电路R2-R4-R5到高频 继电器K6的7、 4脚，9、 2脚接高通滤波器FLT-H到高频继电器K6 的9、 2脚，高频继电器K5、 K6的10脚均接地，1脚均接二极管VD1 的负极，并接二极管VD2的正极到射频输出端口RF-0UT1的正端；高 频继电器K6的8脚接电容Cl到射频输出端口 RF-OUT1的正端，其3 脚接射频输出端口 RF-OUT1负端；节目授权盒(30)由数据处理单元(30—1)组成、或由数据处理单元(30—1)加信号分割模块(M2) 及外围电路构成的信号分割单元(30—2)组成；信号分割模块(M2) 由高频继电器K5A、 K6A、 n型电阻电路R2A-R4A-R5A及高通滤波器 FLT-HA组成，所述的信号分割模块(M2)中高频继电器K5A的8脚 接电容C2到射频输入端口RF-IN2的正端，并接电感L1后，其中一条 支路接电容Cl到地，另一条支路接电阻R6到三极管VT18的集电极， 3脚接射频输入端口 RF-IN2的负端；并接电感L2到地，高频继电器 K5A的7、 4脚接n型电阻电路R2A-R4A-R5A到高频继电器K6A的7、 4脚，高频继电器K5A的9、 2脚接高通滤波器FLT-HA到高频继电器 K6A的9、 2脚，高频继电器K5A、 K6A的10脚均接地，1脚分别接二 极管VD28、 VD27的负极到地，并均接三极管VT19的集电极；高频继 电器K6A的8脚接射频输出端口 RF-OUT2的正端，3脚接射频输出端 口 RF-OUT2的负端；三极管VT18、 VT19的基极分别接Rl、 R37到直 流电源DC1，三极管VT2的发射极接地，基极接电阻R8到地，并接电 阻R7到数据处理单元(30—1)中的中央处理控制器(CPU)。
2、 根据权利要求1所述的有线电视末端收费控制系统，其特征在于，所述 的串接分支电路(20—1)由高频变压器Bl的初级接射频输入端口 RF-IN1，其次极经阻容网络Rl-C2-R7-R6-R3到射频分支输出端口 FZ-OUT。
3、 根据权利要求1所述的有线电视末端收费控制系统，其特征在于，所述 的数据处理单元(30—1)由中央处理控制器(CPU)、读卡器(RM)、 数字时钟(DT)和稳压电源(DC)组成；由读卡器(RM)产生的读卡 信号(RS)送到中央处理控制器(CPU),产生控制信号(CS)向信号 分割单元(20—2)、或向信号分割单元(30—2)、或向以上二者发送， 产生的计时信号(TS)向数字时钟(DT)发送。
4、 根据权利要求l所述的有线电视末端收费控制系统，其特征在于，所述 的信号分割模块(M2)中高频继电器K5A的8脚接电容C2到射频输 入端口 RF-IN2的正端，3脚接射频输入端口 RF-IN2的负端；7、 4脚接 n型电阻电路R2A-R4A-R5A到高频继电器K6A的7、 4脚，9、 2脚接 高通滤波器FLT-HA到高频继电器K6A的9、 2脚，高频继电器K5A、K6A的10脚均接地，1脚分别接二极管VD28、 VD27的负极到地；并 均接三极管VT19的集电极；高频继电器K6A的8脚接射频输出端口 RF-OUT2的正端，3脚接射频输出端口 RF-OUT2的负端；三极管VT19 的基极接电阻R37到直流电源DC1，并接电阻R36到三极管VT2的集 电极，发射极接直流电源DC1;三极管VT2的发射极接地，基极接电阻 R8到地，并接电阻R7到数据处理单元GO—l)中的中央处理控制器 (CPU)。
5、 根据权利要求1， 3或4所述的有线电视末端收费控制系统，其特征在 于，所述的节目授权盒(30)中的数据处理单元(30—1)和信号分割 单元G0—2)可内置于电视机里面。
6、 根据权利要求1所述的有线电视末端收费控制系统，其特征在于，所述 的信号接收盒(20)中的信号分割模块(Ml)和节目授权盒(30)中 的信号分割模块(M2)相同。
7、 根据权利要求1或4所述的有线电视末端收费控制系统，其特征在于， 所述的信号分割模块(Ml)、 (M2)中的高频继电器K5、 K6、 K5A、 K6A还可以是电子开关、衰减器或分波器。
8、 根据权利要求1所述的有线电视末端收费控制系统，其特征在于，所述 的二极管VD2为稳压二极管。
专利摘要本实用新型公开了一种有线电视末端收费控制系统，它包括信号接收盒和节目授权盒，信号接收盒由信号分割模块及外围电路构成；节目授权盒由数据处理单元或/和信号分割模块及外围电路组成，信号分割模块由高频继电器、型电阻电路、高通滤波器组成。本实用新型安装方便，可直接在终端设备上实施，而且对信号源无任何污染和二次损伤；运行和维护成本较低，并且方便管理。本实用新型适合宾馆、酒店和娱乐场所在为客户提供增值电视节目时作为收费控制管理设备使用。
文档编号H04N7/16GK201039362SQ20072007883
公开日2008年3月19日 申请日期2007年3月21日 优先权日2007年3月21日
发明者刚 涂, 雷 瞿 申请人:刚 涂