JPS6384283A - 映像スクランブル処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、映像信号を同期信号が圧縮されて伝送され
る映像スクランブル処理装置の改良に係り、圧縮した同
期信号をランダムに選択してそのタイミング情報及び位
置情報より同期再生を行う映像スクランブル処理装置に
関する。

（従来の技術） 近年、新放送メディアの発達にともない、テレテキスト
、静止画像放送、高品位テレビジョン放送、デジタル信
号による他チヤンネル放送が可能となって来ている。こ
のような放送メディアの多様化により番組の種類も増え
、ある種の番組に対し課金を行い、放送局側と契約を行
った特定の加入者のみがその番組を視聴できるように、
伝送信号にスクランブルを与え、契約加入者以外の加入
者に対し視聴を阻止し、契約加入者には伝送鍵情報より
スクランブルを解読可能にしたシステムが提供されてい
る。

スクランブルの方法には、ＲＦ段階の音声キャリアと映
像キｔ！リアとの入替え、同期し゛・；ルの圧縮、同期
オフセット、極性反転等、ベースバンド段階ではライン
入替え等の時間軸入替え等数々の方法がある。

ところで、同期レベル圧縮によるスクランブル方法とし
て、同期信号をすべて圧縮し、受信側での正しい同期再
生を行えないようにするスクランブルシステムがある。

第７図（Ａ）、（Ｂ）は上記のように同期信号をすべて
圧縮する場合のＣＡＴＶ映像スクランブル処理装置を示
すもので、第７図（Ａ）は送信側におけるスクランブル
エンコーダを、第７図（８）は受信側におけるスクラン
ブルデコーダを示すブ１ツク図である。

第７図（Ａ）において、映像変調器１は所定ソースから
の映像信号を中間周波信号に変調して、ゲインＯ［ｄＢ
］の増幅器２とゲイン−６ｄＢの増幅器３に供給する。

増幅器２は、切換スイッチ４８によっつで映像区間に選
択接続され、この区間の信号をＯ［ｄＢ］即ち、圧縮す
ることなく入力レベルをそのまま出力し、増幅器３は、
垂直及び水平の同期信号区間に、切換スイッチ８によっ
て選択接続され、同区間の垂直及び水平同期信号を圧縮
する。こうして、各同期信号期間にレベル圧縮された映
像信号は、加算器って音声信号と合成され、更にＲＦ変
調器１０を介して０ＡＴＶケーブル１１に送出される。

一方、音声信号は、ＦＭ変調器５によってＦＭ変調され
た中間周波信号となり、ＡＭ変調器５に入力する。この
ＡＭ変調器５は、映像信号の圧縮タイミングを伝送する
ため、ＦＭ音声信号に対し垂直及び水平の同期信号期間
にＡＭ成分を付加するものである。そして、ＡＭ変調さ
れた信号は、前記加算器９で映像信号と合成されＲＦ変
調器１０を介して０ＡＴＶケーブル１１に導びかれる。

また、ソースからの映像信号は、同期分離回路６に供給
され、各同期信号期間の信号が抽出出力されることで、
同期信号分離回路６は、出力として水平及び垂直の同期
パルスＨＤ、ＶＤを出力する。これら同期パルスＨＤ、
ＶＤは、ＡＮＤゲート７を介し、前記ＡＭ変調器５には
変調信号として供給され、切換スイッチ８へは増幅器３
を切換選択接続する制御パルスとして供給される。　次
に０ＡＴＶ伝送路（図示路）を介して供給される伝送信
号は、ＣＡＴＶケーブル１１′　（支線ケーブル）より
コンバータ１２に入力Ｊる。コンバータ１２はケーブル
１１′からの信号をＴＶ受像機で受信可能なＲＦ倍信号
変換するもので、その出力は、ゲインＯｄＢの増幅器１
３とゲイン＋６ｄＢの増幅器１４及び音声検波３１５に
供給される。増幅器１３は、送信側の増幅器２と対応し
、増幅器１４は、同側増幅器３と対応している。そして
、切換スイッチ１７は音声信号に多ｍされたＡＭ成分に
基いて切換制御される。このＡＭ成分は、前記コンバー
タ１２からのＦＭ音声信号を含むＲＦ倍信号音声検波器
１５に供給され、その検波出力がＡＭ復調器１６でＡＭ
検波されることによって取得される。ここで、音声検波
器１５は、送信側におけるＦＭ音声変調出力（Ｃ）を検
波するものである。切換スイッチ１７は、こうして得ら
れたＡＭ成分、即ち水平及び垂直の同期パルスＨＤ。

ＶＤ相当の期間に＋６［ｄＢ］の増幅器１４を切換選択
接続する。このとき、送信側の増幅器３と、増幅器１４
のゲインが絶対値で一致することにより、圧縮されたす
べての同期信号は元のレベルに復元される訳である。

第８図は第７図の各部動作波形図である。（△）は映像
変調器１の出力波形であり、■は例えば１水平走査期間
Ｔ１は水平同期信号期間、Ｔ２は映像期間を示す。（Ｂ
）はスクランブル状態の映像信号波形、（Ｃ）はＦＭ音
声信号、（Ｄ）はＡＭ変調器５（又は音声検波器１５）
の出力波形、（Ｅ）はＡＮＤゲート７（又はＡＭ復調器
１６）の波形（Ｅ）は複合同期信号に相当しており、そ
のパルス期ＴＰはＴ１に一致することが分かる。

切換スイッチ８は、このパルス期間Ｔｐ１即らこの図で
水平同期信号期間Ｔ１に−６［ｄＢ］の増幅器３からの
信号を選択出力することで、波形（Ｂ）にて示すような
、Ｔ１期間の信号が圧縮されたスクランブル映像信号を
出力する。したがって、このような波形は、同期信号先
端レベルが、映像信号の所定黒レベル以下に抑圧される
ことで、波形（Ｅ）を伝送しない限り、受信側での正し
い同期再生はできなくなり、同期不良の映像信号が表示
されることになる。

なお、映像期間Ｔ２の信号は、Ｏ［ｄＢ］増幅器２が選
択されるので通常レベルは維持される。この場合、映像
信号に対する同期圧縮された信号のレベルは、ソースに
よっても異なるが、例えば映像信号の５０１ＲＥ程度に
選ばれる。

上記のようなスクランブル法は、同期信号がすべて圧縮
されて受信側に送られるため、後述するランダムに圧縮
する方法より回路が簡単（ＡＮＤゲート１つで良い）で
ある反面、最近のＰＬＬ技術により、同期信号の再生は
容易なこと、及び、圧縮のタイミングデータが音声信号
で伝送されるため、不当な盗視聴が容易となる欠点があ
った。

また、当然のごとく、音声信号をＡＭ変調しているため
、音声品位の劣化を招く。

このような不当な行為を防止するため、同期信号をラン
ダムなタイミングで圧縮づるスクランブル方法がある。

この方法では、例えばスクランブルを行う初期の所定区
間弁のスクランブル状態を示ずデータを作成し、このデ
ータをスクランブルを解くための制御データとして、特
定の水平走査期間にデジタル信号のかたちで多重伝送し
ている。

しかし、この種のスクランブル方法は、圧縮タイミング
をランダム化するための回路構成が複雑であり、伝送路
でのノイズの混入等により受信側で正確なデスクランブ
ルを行うことができないという問題がある。

（発明が解決しようとする問題点） 同期信号をすべて秘匿化する従来のスクランブル処理装
置では、スクランブルのタイミングが音声信号に重畳さ
れるため、盗視聴が容易であるとともに、音声信号の品
位を低下させるという欠点があった。また、このように
音声信号に多重化するというかたちでの解読データの伝
送であるため、秘匿性に欠けるという問題があった。

この発明は、音声信号に対する影響が少なく、且つ秘匿
性の高いタイミング信号の伝送を行う映像スクランブル
処理装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明は、エンコーダ側は、同期信号を圧縮する手段
、圧縮した同期信号の中から水平同期信号を１フイール
ド毎ランダムに選択する手段、選択した水平同期信号の
タイミング及び垂直同期信号からの位置を示す情報を所
定の多重化手段によってデコード側に伝送する手段、こ
れら多重情報より選択された水平同期信号を再生し、こ
の再生水平同期信号に基づいて同期再生を行うことを特
徴とする。

（作用） この発明によれば、伝送映像信号は同期信号をすべて圧
縮して伝送しない代りに、フィールド毎にランダムに選
択した水平同期信号のタイミング情報及び垂直同期信号
からの位置を示す情報が所定の多重化手段によって伝送
される。したがって、受信側ではこの唯一の水平同期信
号は１フイールド毎に再生可能で、この１つの水平同期
信号を基に同期再生を行うものである。

（実施例） 以下、この発明を図示の実施例について説明する。

第１図はこの発明に係る映像スクランブル処理装置の一
実施例を示すブロック回路図あり、第１図（Ａ）はエン
コーダ側の構成を示し、第１図（Ｂ）はデコーダ側の構
成を示す。

第１図（Ａ）において、第７図（Ａ）と異なる構成は、
点線で囲った部分の回路１０１と１０２である。回路１
０１は、本実施例でたった１つだけデコーダ側に伝送す
る水平同期信号を決定する回路である。また、回路１０
２は、その伝送水平信号の位置を示す情報を伝送する回
路である。

回路１０１は、ソースからの映像信号より水平及び垂直
の同期信号を分離する同期分離回路６と、この同期信号
分離回路６からの水平同期パルスＨＤを垂直同期パルス
ＶＤでカウントするラインカウンタ１８と、垂直同期パ
ルスＶＤを乱数発生のクリヤー信号として入力する乱数
発生器１９と、これらラインカウンタ１８及び乱数発生
器１９の各出力値を比較する比較器２０を主要部として
構成されている。そして、比較器１９の出力と水平同期
パルスＨＤとを論理和ゲート２１を通してＡＭ変調器５
の変調信号としている。

また、乱数発生器１９は、例えばＮＴＳＣ方式の場合、
各フレームで走査線数が５２５本どすると、この間でラ
ンダムな値を発生する回路である。

ただし、１フイ一ルド期間では、同一の値を取らないよ
うになっており、これにより、乱数発生器１つの出力値
と、ラインカウンタ１８の出力値とは、１フイ一ルド期
間で１回だけ値が一致することになる。この一致する水
平走査期間は、乱数発生器１のランダム性に基づいてお
り、１フイ一ルド期間毎にランダムに水平同期信号を選
択することができる。

また、回路１０２は、前記乱数発生器１９がらの並列出
力データを直列に変換Ｊる並列／直列変換回路（以下Ｐ
／Ｓ変換回路）２２と、このＰ／Ｓ変換回路２２からの
直列データをＦＳＫ　（周波数シフトキーインク）変調
するＦＳＫ変調器２３とから成っている。ここで、ＦＳ
Ｋ変調器２３に設定されるキャリア周波数は、ＣＡＴＶ
放送においては、例えば隣接チャンネル間でコンスタン
トビートを発生するような場合、放送局側から受信周波
数を本来のキャリア周波数より所定量離調する制御信号
を送っているので、本実施例は、この制御チャンネルに
乱数発生器１９の出力データを重畳するものである。Ｆ
ＳＫ変調器２３は、ケーブル１１に別系統の伝送信号と
して送出している。

乱数発生器１９は、垂直同期パルスＶＤでクリアーされ
ることで、ＦＳＫ変調器２３からの乱数データは、１垂
直走査期間毎に更新される。

次に、デコーダ側の構成において、第７図（Ｂ）と異な
る構成は点線内の回路である。第１図（Ｂ）において、
点線内の回路は、エンコーダ側の回路１０２に対応する
ＦＳＫ復調器２５及び直列並列変換回路（以下Ｓ／Ｐ変
挽回路とする）２６とを主要部とする回路と、回路１０
１に対応したデコーダ部（Ｈカウンタ２７．ラインカウ
ンタ２８゜デコーダ２９）とから成っている。

ＦＳＫ復調器２５は、ＣＡＴＶケーブル１１′より、映
像及び音声信号とは別ケーブルラインで送られて来るＦ
ＳＫ変調信号を、エンコーダ側の乱数初期値を示すベー
スバンドのデジタルデータに復調し、その並列データを
Ｓ／Ｐ変換回路２６に供給してる。Ｓ／Ｐ変挽変格回路
２６並列を直列に変換し、ラインカウンタ２８に供給す
る。

ラインカウンタ２８．Ｈカウンタ２７及びデコーダ２つ
からなるデコーダ部は、例えばＮＴＳＣ方式における一
般的な同期信号再生回路を構成し、１１カウンタ２７の
出力とラインカウンタの出力とをデコーダ２９でデコー
ド処理したとき、エンコーダ側と一致づる水平及び垂直
の同期パルスＨＤ。

ＶＤを出力する。詳述すると、ラインカウンタ２８は、
Ｓ／Ｐ変換回路２６からのデータをＡＭ復調器１６から
の復調出力のタイミングでロードし、デコーダ２つの出
力する水平同期信号ＨＤをロードした値に加算している
。また、前記ＡＭ復調器１６からの復調出力は、Ｈカウ
ンタ２７のクリアー信号となっている。なお、Ｈカウン
タ２７は、所定周波数のクロック信号をカウント入力す
る。

こうして得られたデコーダ２９からの各水平及び垂直の
同期パルスは、論理和ゲート３０で論理和変換され切換
スイッチ１７の切換制御を行う。

第２図、第３図及び第４図は、第１図に示す実施例の動
作を説明するための動作説明図である。

第２図において（Ａ）はエンコーダ側ではＡＮＤゲート
７の出力波形に相当し、デコーダ側ではＡＮＤゲート３
０の出力波形に相当する。即ち。

水平及び垂直の同期信号が複合されたものである。

（Ｂ）はエンコーダ側では、ＡＮＤゲート２１の出力波
形に相当し、デコーダ側ではＡＭ復調器１６の出力波形
に相当するランダムに選択された水平同期パルスである
。なお、この図では略２フイールド（Ｈｌ、Ｈ２）につ
いて示すが、各フィールドで異なる水平同期信号位置に
発生ずる。（Ｃ）はＦＳＫキャリアで伝送される解読用
データであり、第４図に示すように１１ビツト（点線ビ
ットは除く）からなり、両側のスタートビット及びスト
ップビットを除くデータビットでラインカウンタ値（１
〜５２５）を伝送している。このカウンタ値が、それぞ
れ）−１１，Ｈ２・・・の位置を示している。

第３図は第２図の時間軸を拡大したもので（Δ〉は第２
図（Ｂ）に対応し、第３図（Ｂ）はエンコーダ側ではＡ
Ｍ変調器５の出力波形に相当し、デコーダ側では音声検
波器１５に相当する。

これら各部の出力タイミングを参照して本実施例の動作
を説明づる。

所定のソースから供給される音声信号を伴ったベースバ
ンドの映像信号は、図示しない回路手段によって分離さ
れ、別系統で各映像変調器１．ＦＭ変調器４に入力され
る。増幅器２，３は、従来と同様に、同期分離回路６か
らの水平及び垂直の同期パルスＨＤ、ＶＤ信号がＡＮＤ
ゲート７を介して供給されることで同期信号期間に増幅
器３が選択され、映像信り期間に増幅器２が選択される
ことで全同期信号が同期圧縮されるのは従来と同様であ
る。また、音声信号はＦＭ変調器４を介し、ＡＭ変ｉ［
５でＦＭ変調されて映像信号と混合される。

この発明は、上記ＡＭ変調器５の変調信号を点線内の回
路１０１で作成する。

先ず、乱数発生器１９は、同期分離回路６からの垂直同
期信号によって、１フイールドに１秤類の乱数を発生す
る。この乱数は１フイールド内の走査線数を示すもので
ある。したがって、１フイ一ルド期間発生した乱数は固
定されている。

これに対しラインカウンタ１８は、例えば垂直同期パル
スＶＤの発生タイミングで水平同期パルスＨＤをカウン
トする。したがって、ラインカウンタ１８が水平同期パ
ルスＨＤをカウントして１フイールドの最終走査線数値
を間にからなず１度乱数発生器１９の発生している乱数
の値と一致する水平期間がある。このとき、比較器２０
からパルスが出力される。このパルスは、いずれかの水
平同期パルスＨＤと一致する期間に発生Ｊるので、比較
器２０からパルスが立上がったとき、水平同期パルスＨ
Ｄが発生している。これにより、ＡＮＤゲート２１から
第２図に示すパルスＨ１（Ｈ２）が発生する。このパル
スＨ１（Ｈ２が変調信号となって、ＡＭＬＪ器に入力す
るＦＭ音声信号を変調すると、第３図（Ｂ）となる。第
３図（Ｂ）と第７図（Ｄ）波形を比較すると、第７図の
場合は、すべての水平同期信号期間にＡＭ成分を呈する
が、第３図の場合は１垂直走査期間（１■）に１回であ
る。したがって、ＦＭ変調信号にはそれだけデータ重畳
による影冑が少なくなる。

さて、上記のように音声信号に重畳されたＡＭ成分は、
ランダムに選択された水平同期信号のタイミングを示す
情報となる。デコーダ側において、このタイミング信号
は、ＡＭ復調器１６より出力され、Ｈカウンタ２７をク
リヤー動作するとともに、ラインカウンタ２８のＯ−ド
信号となる。

また、ＦＳＫ復調器２５で復調されたデータは、直列直
列データであるが、これが並列データに変換されてライ
ンカウンタ２８に導かれる。この入力のタイミングは、
デコーダ側にＪ３けるスクランブル映像信号の垂直同期
信号のタイミングと一致する。つまり、ラインカウンタ
２８に導かれたデータは、ＡＭ復調器１６から信号Ｈ１
（Ｈ２）が到来するまで持っている。そして、信＠Ｈ１
（Ｈ２が到来づると、ラインカウンタ２８にロードされ
る。これにより、ラインカウンタ２８がらは、エンコー
ダ側で送ったデータが出力される。

一方、Ｈカウンタ２７は、ラインカウンタ２８が乱数を
ロードしたとき「０」となる。したがって、デコーダ２
９にはデータの示す値がデコードされて、信号）−Ｉｔ
（８２）に対応した水平同期パルスＨＤがＡＮＤゲート
３０に入力する。この水平同期パルスｌ−Ｉ　Ｄは、ラ
インカウンタ２８に入力され、Ｈカウンタ２７が水平周
期をカウントすることでデコーダ２９からは、次の水平
同期パルスＨＤが発生する。この動作が繰返えされ、１
フイールドの最終Ｈ刻みがなされると、デコーダ２つか
ら垂直同期パルスＶＤが出力する。デコーダ２９は垂直
同期パルスＶＤの期間が終了づると、事故のタイミング
で再び水平同期パルスｌ−Ｉ　Ｄを出ヵする。このとき
次のフィールドのデータがラインカウンタ２８にＥ１１
来している。そして、そのフィールドでの選択された水
平同期信号のタイミングがＡＭ復調器１６から供給され
ると、エンコーダ側と一致する水平同期パルスＨＤの位
相に修正される。このようにして、デコーダ２９からエ
ンコーダ側と一致する同期信号が再生される。そしてこ
の再生同期信号により、データの伸長が行なわれる。

なお、上記実施例において、第５図（△）に示すように
乱数発生Ｖ！Ａ１９のビット数を１つ増やし、これに対
応して第５図（Ｂ）に示すようにＳ／Ｐ変挽変格回路２
６力を１ビツト増やすことで、垂直向ＩＩ信号をランダ
ムに圧縮することができる。

第５図（Ａ）において、増加した乱数発生器１９の出力
１９ａは、ＡＮＤゲート３１に入力し、垂直同期パルス
ＶＤとの論理和出力をＡＮＤゲート７に入力する。

また、第５図（Ｂ）においては、Ｓ／Ｐ変挽変格回路２
６加した出力２６ａをＡＮＤゲート３２に入力し、この
ＡＮＤゲート３２で垂直同期信号ＶＤと前記増加ビット
との論理和をＡＮＤゲート３０に入力している。

このような構成によれば、乱数発生器１９の増加ビット
１９ａはランダムにハイレベル及びロウレベルを変化す
るため、垂直同期パルスＶＤは、エンコーダ側において
、ランダムに圧縮されたり、圧縮されなかったりする。

第６図は上記のように垂直同期信号がランダムに圧縮さ
れた場合のＡＮＤゲート３０の出力波形を示す。Ｘの期
間の垂直同期信号が圧縮されているものである。

このように、垂直同期信号がランダムに圧縮されると、
盗視聴を試みる場合、同期信号が全部圧縮されていると
思って正常な垂直同期信号まで伸長してしまい。同期不
良を起こして映像内容を知ることはできない。

第４図の点線にて示すビットは上記のために付加したも
のであり、このビットがマークを示す場合圧縮が行なわ
れたフィールドであるので伸長し、スペースの場合は通
常レベルで伝送される。

異常のべた実施例ではラインカウンタの値を別回線を利
用してＦＳＫ伝送したものであるが、音声信号にＡＭ多
重してもよい。

また、タイミングパルスと選択された水平同期パルスと
は一致しているが、両者を所定時間ずらしても良い。

［発明の効果］ 以上Ｊべたようにこの発明によれば、盗視聴を試みよう
とする場合、１フイ一ルド期間にランダムなタイミング
で送られて来る水平同期信号の位置を解読しなければな
らず、従来のように全部圧縮した同期信号に対してそれ
ぞれにタイミングを示す信号を伝送した場合に比し、セ
キュリティが高くなるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るＣＡＴＶ映像スクランブル処理
装置の一実施例を示すブロック回路図、第２図ないし第
４図はこの発明のスクランブル方法の一例を示ず説明図
、第５図はこの発明の他の実施例を示すブロック回路図
、第６図は第５図の動作を示す説明図、第７図（Ａ）、
（Ｂ）は従来の映像スクランブル処理装置の一例を示す
ブロック回路図、第８図は従来のスクランブル方法を示
す説明図である。 ５・・・ＡＭ変調器、６・・・同期分離回路、ＡＭＩ調
器、１８・・・ラインカウンタ、１９・・・乱数発生器
、２０・・・比較器、２３・・・ＦＳＫ変調器、２５・
・・ＦＳＫ復調器、２７・・・ｌ−１カウンタ、２８・
・・ラインカウンタ、２９・・・デコーダ。 代理人　　　弁理士　　則　近　憲　化量　　　　　　
　　　　宇　　治　　　弘第５図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 送信側におけるスクランブルエンコーダ及び受信側にお
   けるスクランブルデコーダから成る映像スクランブル処
   理装置であって、 前記エンコーダ側は、送信用映像信号の同期信号を圧縮
   するとともに、圧縮した水平同期信号の中から少なくと
   も１つを選んでそのタイミングを示す情報と垂直同期信
   号からの位置を示す情報を送信用音声信号あるいは別回
   線を利用した制御チャンネルデータとしてデコーダ側に
   伝送し、デコーダ側は、前記伝送路からの音声信号又は
   制御チャンネルデータよりエンコーダ側で選択した水平
   同期信号を再生し、この再生した水平同期信号に基いて
   水平及び垂直の同期信号を再生することを特徴とする映
   像スクランブル処理装置。