JPH057918B2

JPH057918B2 -

Info

Publication number: JPH057918B2
Application number: JP57067809A
Authority: JP
Inventors: Takafumi Okada; Hisao Mogi; Masayuki Suematsu; Hiroyuki Kobayashi
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1982-04-22
Filing date: 1982-04-22
Publication date: 1993-01-29
Also published as: JPS58184887A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はスクランブル放送によるテレビジヨン
信号の伝送システムに関するものである。

最近、放送局で特定プログラムのテレビジヨン
信号をスクランブルして送出し、放送局と契約し
てデコーダを持つている視聴者が上記特定プログ
ラムを視聴できるようにしたスクランブル放送シ
ステムが提案されている。このシステムでは、特
定プログラムのテレビジヨン信号を、例えば所定
期間で極性反転するとか、あるいは所定期間の信
号の順序を入れ替えるとかの方法でスクランブル
した信号と、このスクランブルされた信号を解読
するためのキー信号とを放送局から送出する。従
つてこのスクランブルされた信号を通常の受像機
で受信しても、正しい画像や音声を視聴すること
はできない。そして放送局と契約した視聴者のみ
が、デコーダで上記キー信号に基いてスクランブ
ルされた信号を元の形に復元（デスクランブル）
して、そのプログラムを正しい画像と音声とを視
聴することができるようにしている。

本発明は、スクランブルプログラムを受信側の
デコーダでデスクランブルする場合の便宜を考慮
したテレビジヨン信号の伝送システムを提供する
ことを目的とするものである。そして、この目的
を達成するために、本発明は、特定プログラムの
テレビジヨン信号の映像信号のスクランブル単位
となる第１のセグメント単位の位置を示しかつ第
１の所定周期を有する第１のコード信号と、上記
テレビジヨン信号の音声信号のスクランブル単位
となる第２のセグメント単位の位置を示しかつ上
記第１の所定周期よりも短かい第２の所定周期を
有する第２のコード信号と、上記映像信号の画面
転換点を示す画面転換信号とをそれぞれ形成し、
上記映像信号を上記第１のコード信号と上記画面
転換信号とを用いて上記第１のコード信号が示す
上記第１のセグメント単位でかつ上記画面転換信
号が示す上記画面転換点に同期させてスクランブ
ルすると共に、上記音声信号を上記第２のコード
信号を用いて上記第２のコード信号が示す上記第
２のセグメント単位でスクランブルし、上記第１
および第２のコード信号と上記画面転換信号とを
上記クランブルされたテレビジヨン信号に挿入し
て伝送するように構成したものである。

なお、上記第１のコード信号は、後述の実施例
におけるインデツクスコード信号（ID）に該当
し、上記第２のコード信号は、後述の実施例にお
けるサブIDコード（SID）に該当し、上記画面転
換信号は、後述の実施例において第１図Ａに示す
画面転換信号（SC）に該当している。

以下、本発明の実施例を図面と共に説明する。

先ず、テレビジヨン信号をスクランブルする方
法の一実施例を説明する。

スクランブル放送システムでは、スクランブル
された信号が通常の受像機で受信されたとき、で
きるだけ内容を知られないようにすることが重要
であり、従来より種々のスクランブル方法が提案
されている。

前述した信号の極性を反転する方法において
は、具体的には映像信号を所定のフイールド期間
で反転するようにしている。しかしながらこの方
法は、スクランブルされた信号が伝送系の歪みの
影響を受けた場合は、受信側でデスクランブルす
るとき元の波形に正しく戻らない。例えば極性反
転された信号をデコーダで再び反転すると、元の
波形よりレベル差が生じたりあるいは波形が歪ん
だりする。この信号を受像機に加えると、極性反
転部分でちらつきが生じる。このようなちらつき
は、画面が静止画に近いような場合に特に目立
つ。またスクランブル放送のプログラムをVTR
で記録する場合、VTRは直流的にも交流的にも
非線形を有しているため、上記のちらつきが特に
起り易い。

本実施例は極性反転を行うスクランブル方法に
おける上記の問題を解決するもので、以下画面と
共に説明する。

先ず第１図Ａに示すように、スクランブルすべ
き特定プログラムのテレビジヨン信号に所定の周
期Ｔ（例えば60秒）を前記第１のコード信号に該
当するインデツクスコード信号IDで設定すると
共に、そのプログラムの画面転換部すなわち画面
転換点を検出して、画面転換信号（シーンチエン
ジ信号）SCを得る。さらに同図Ｂに示すような
キー信号のパターンP₁を定める。このパターン
P₁の立上り及び立下りの時点はフイールド期間
と同期している。そして、上記信号ID、SC及び
パターンP₁に基いて第１図Ｃ，Ｄ，Ｅに示すよ
うな極性反転を決定するスクランブルパターン
P₂，P₃，P₄の何れかを作る。これらのパターン
P₂又はP₃又はP₄の例えば高レベル部分で、特定
プログラムのテレビジヨン信号の映像期間の極性
を反転することによりスクランブルが行われる。
尚、キー信号パターンP₁は周期Ｔで繰り返され
るものである。

パターンP₂は、ID、SCとP₁とのANDをとり、
このAND出力でレベル反転を行うことにより得
られる。パターンP₃は、その立上げをID、SCで
行い、立下げをパターンP₁の立下りで行うこと
により得られる。パターンP₄は、その立上げを
ID、SCとP₁とのAND出力で行い、立下げをSC
で行うことにより得られる。

極性反転を決定するスクランブルパターンは、
この他ID、SC及びP₁に基いて種々のパターンを
形成することができる。

本実施例によれば、極性反転は必らず画面転換
と共に行われるので、前述した画面のちらつきが
目立たなくなる。また画面転換とキー信号パター
ンP₁とを組合わせて、極性反転を行つているの
で、スクランブル効果が高くなる。またデスクラ
ンブル方法の解読が難しくなるので安全性が高め
られる。

尚、上記信号ID、SC及びP₁は、後述するよう
に夫々所定ビツト数でコード化されて、テレビジ
ヨン信号の所定個所に挿入されて送出される。こ
の場合、P₁は後述するようにキーコード信号と
して挿入される。デコーダ側ではこれらのID、
SC、P₁を検出して、スクランブルパターンを復
元し、このスクランブルパターンに基いて信号の
極性を元に戻すデスクランブルを行う。

以上は映像信号のスクランブル方法であるが、
次に音声信号のスクランブル方法の実施例につい
て説明する。

音声信号は第２図に示すように映像期間の4V
（Ｖ：垂直走査期間）に相当する長さの信号を１
ブロツクとする４つのブロツクＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを
１組とし、この１組におけるブロツク順を例えば
Ｃ，Ｄ，Ｂ，Ａのように所定の順序に入れ替える
ように成される。デコーダ側では遅延回路を用
い、その遅延時間においてキーコードに基いて元
の順序に復元される。

次にスクランブルされた特定プログラムと共に
放送局から送出される種々の信号及びそれらの送
出方法について述べる。

第３図は放送局から送出されるスクランブル放
送によるテレビジヨン信号のフオーマツトを示
す。

同図Ｄに示す映像信号期間においては、スクラ
ンブルされた特定のプログラム、アドレスコード
及びキーコードがこの順序で送出される。同図Ｃ
に示す垂直ブランキング期間においてはプログラ
ムコード（PCで示す）、前記ID、SCコード及び
後述するサブIDコード（前記第２のコード信号
に該当し、SIDで示す）、アドレスモードコード、
終了を示すMIDコード、NULLコード（NULで
示す）等が上記Ｔ（60秒）毎に送出される。同図
Ｅに示す音声チヤンネルではスクランブルされた
プログラムが送出される。尚、音声信号は例えば
第２図のスクランブルパターンを用いて、スクラ
ンブルされている。また上記各コードは所定ビツ
ト数の２値信号をNRZ変調した信号として送出
される。

上記Ｔにおける垂直ブランキング期間の内容は
第３図Ｂに示される。即ち、第１図についても述
べたようにIDからIDまでをＴとし、この間に
PC、SC、SIDを図示の順序で配している。この
場合上記Ｔ（60秒、3600V）の240V毎に後述する
サブIDコードSIDを8Vの長さを挿入している。
尚、IDは8V、SCは4Vの長さを夫々有している。
上記240Vの期間は第３図Ａに示すようにさらに
16V毎に分けられ、その9VにPCが、7VにNCL
が配される。尚、NULは例えば「10000」のコー
ドが用いられる。SCはＴの期間にランダムに現
われるので、ID、SID、PC、NUL等と重なる場
合がある。その場合、SCがID、SIDと重なると
きはID、SIDが優先し、PC、NULと重なるとき
はSCが優先する。尚、4VのSCが19VのPCと重
なつたときの残りのPC部分はデコーダ側では読
み飛ばされるので、この部分をNULとしてもよ
い。

次に上記SIDについて説明する。

前述したように上記期間Ｔはスクランブルパタ
ーンの１周期であり、デコーダ側ではIDを検出
する毎にデスクランブルを繰り返すように成され
る。従つて、IDとIDとの間で受信が開始された
場合は、最大で略60秒間はデスクランブルを行う
ことができず、この間正常な画や音を視聴するこ
とができない。このため視聴者が例えば故障では
ないかと不安な気持ちを持つことになる。このよ
うなことを防止するために、本発明に従つて、
SIDを240V（４秒）毎に配し、デコーダ側でこの
SIDが検出されたときに音声信号のみをデスクラ
ンブルするようにしている。従つて、SIDとSID
との間で受信が開始された場合でも、最大４秒間
待てば正常な音声を聞くことができる。SIDは第
３図に示すようにプログラムに先立つ240V（４
秒）前に送出される。この240Vの間に受信側が
スクランブル放送を受信したことを検出して、動
作状態に成される。

次に上記各種のコードについて説明する。

前記アドレスコードは、契約者に予め付された
番号をコード化したもので、レギユラーモードと
スペシヤルモードとがある。レギユラーモードの
場合は、通常のスクランブルプログラムを放送す
るとき、放送局がその受信を許可しない契約者
（例えば料金未払い者）の番号コードを送出する。
そしてこの番号に該当する契約者のデコーダが自
分の番号コードを検出すると、デスクランブルが
不可能となるようにしている。スペシヤルモード
の場合は、特別番組のスクランブル放送を行うと
き、特別契約をした契約者の番号コードのみを送
出する。従つて、この番号コードを検出したデコ
ーダのみがデスクランブルを可能にする。

前記キーコードはスクランブルされた映像信号
及び音声信号をデスクランブルするときの解読キ
ーコードで、デコーダ側のメモリーに予め記憶さ
れた例えば第１図のパターンP₁及び第２図のス
クランブルパターンを指定するコードを有してい
る。本実施例では、このキーコードを放送の終端
部に付加するようにしている。これによつて、ス
クランブル放送を一旦VTR等で記録しないとデ
スクランブルができないようにしている。例え
ば、スクランブル放送信号をVTRでテープに記
録し、最後にキーコードを得て、これを例えばメ
モリーに記憶し、再生時にキーコードを読み出
し、これに基いて再生信号をデスクランブルする
ようにしている。即ち、キーコードを終端部に付
加することによつて、プログラムをリアルタイム
で視聴することができないようにしている。尚、
キーコードは終端部の他に、プログラムに先立つ
て始端部に付加してもよく、また始端部と終端部
とに分割してもよい。さらに始端部に付加し、こ
れが検出されてから所定時間経過したとき（例え
ばプログラムの大半が経過したとき）メモリーに
取り込むようにしてもよい。

前記プログラムコードPCはキーコードを指定
するコードである。キーコードは契約者以外の者
に解読されるのを防止するために、例えば年、
月、週、日、プログラム毎の何れかに変更され
る。従つて、複数のプログラムをテープに記録し
た場合とか、複数の記録済みテープがある場合
は、メモリーには種々のキーコードが記憶される
ことになる。PCはそのプログラム固有の内容を
持つもので、メモリーにはこのPCとキーコード
とが対応して記憶されるように成される。従つ
て、再生時に再生されたPCによつて対応するキ
ーコードを選択することができる。尚、PCは放
送年月日とプログラム番号とで表現するようにし
てよい。

上述のようにプログラムが送られている全期間
にプログラムコードを付加することにより、再生
時にテープをどの位置から再生しても、直ちにプ
ログラムコードを検出して、キーコードを指定で
きるようにしている。このため再生中にポーズ、
早送り、巻戻し等を行つても、直ちにデスクラン
ブルを行うことができる。

尚、垂直ブランキング期間に挿入されるPC、
ID、SID、SC、NUL等の各コードは垂直ブラン
キング期間の14番目及び15番目の水平走査期間
（以下14，15Hと言う）に夫々挿入される。

前記アドレスモードコードは、前記アドレスコ
ードの送出期間に送出されるもので、現在アドレ
スコードが送出されていることを示すと共に、レ
ギユラーモードであるかスペシヤルモードである
かを示すものである。このコードも14，15Hに挿
入される。

第４図はID、SID、SCのコード内容の一例を
示すものである。

図において、テレビジヨン信号Ｓの14，15Hを
夫々５つの期間に分け、各期間に１ビツトを割り
当てる。そして、各コードを夫々５ビツトで表現
し、14H，15Hに同じコードを入れている。尚、
HDは水平周期信号、S_Bはカラーバースト信号で
ある。

このように14，15Hに同一コードを挿入するこ
とにより、スクランブルプログラムをVTRでテ
ープに記録し、これを再生する場合に生じるドロ
ツプアウトを補償することができる。VTRのド
ロツプアウト補償回路では一般に1H遅延回路が
設けられており、ドロツプアウトが検出されたと
き、遅延回路から1H前の信号を得るようにして
いる。従つて、14，15Hに同一コードを挿入して
おけば、何れか一方にドロツプアウトがあつても
他方のコードが検出されるので問題はない。

第４図において、IDコードは１〜8Vの期間の
各14，15Hに1V毎に異るデータが挿入されて構
成されている。即ち、１〜8Vの夫々に絶対値を
付すことによりドロツプアウト対策が成されてい
る。デコーダ側では８個のデータのうち例えば４
個のデータが正しく検出されたときにIDコード
と見なし、検出値の最後のデータから垂直同期信
号を数えて９番目の垂直同期信号でデスクランブ
ルを開始するように成される。

SIDコードについてもIDコードと同様にして１
〜8Vの14，15Hに夫々異る絶対値を持つコード
が挿入されている。そして９番目の垂直同期信号
に基いて音声のデスクランブルが開始される。
尚、図示の場合のID及びSIDはデータの配置順を
互いに逆にした例を示している。

SCコードは１〜4Vの14，15Hに夫々異る絶対
値を持つコードが挿入されている。そして５番目
の垂直同期信号に基いて極性反転のタイミングが
とられる。

尚、プログラムコードPCは例えば18ビツトで
放送年月日及びプログラム番号等を表わしたコー
ドから成り、これがチエツクビツト等と共に、
9Vの期間の各14，15Hに挿入されている。

次に上記のようなデータ構成を有する各コー
ド、及びスクランブルされたプログラムを有する
第２図のスクランブル放送信号の送信側回路及び
受信側デコーダ等について述べる。

第５図は送信側におけるスクランブルを行うた
めの回路の実施例を示す。

入力端子１にはスクランブルすべき特定プログ
ラムの映像信号Ｓが加えられ、入力端子２には上
記プログラムの音声信号S_aが加えられる。信号Ｓ
は映像スクランブラ３に加えられると共に、画面
転換信号発生回路４に加えられて、画面転換部が
検出され、例えば第１図の信号SCが得られる。

一方、同期分離回路５は信号Ｓから水平及び垂
直同期信号HD、VDを分離する。タイミング信
号発生回路６は信号HD、VDに基いて同期信号
及びブランキング信号を作つてコントローラ７及
びデータ挿入回路８を駆動する。データ挿入回路
８はコントローラ７の指示に基いて、第３図の各
コードのデータを作つて、所定のタイミングで出
力する。またコントロール回路７は第１図のキー
コードパターンP₁を作つて映像スクランブラ３
に加えると共に、音声スクランブルパターンを作
つて音声スクランブラ９に加える。映像スクラン
ブラ３は、信号SCと上記パターンP₁とに基いて
第１図のスクランブルパターンP₂又はP₃又はP₄
を得、このスクランブルパターンで信号Ｓをスク
ランブルする。

データ／映像混合回路１０は、スクランブルさ
れたプログラムと各コードとを組み合せて、スク
ランブル映像信号S_sとして出力端子１１に出力す
る。また音声スクランブラ９は信号S_aを例えば第
２図のようにスクランブルしてスクランブル音声
信号S_asとして出力端子１２に出力する。

第６図は受信側におけるデコーダの実施例を示
すものである。尚、このデコーダは例えばVTR
とモニター受像機との間に接続される。

VTRでスクランブル放送をテープに記録する
と、デコーダの不揮発メモリー１３にそのプログ
ラムのプログラムコードとキーコードとが対応し
て記憶されるように成されている。尚、このメモ
リー１３の動作については後述する。

上記テープが再生されると、再生された前記信
号S_sは入力端子１４から映像デスクランブラ１５
に加えられ、再生された前記信号S_asは入力端子
１６から音声デスクランブル１７に加えられる。
同期分離回路１８は信号S_sから信号HD、VDを
抜き取つてコード検出を兼ねるコントローラ１９
及びスクランブラ１５，１７を駆動し、データ分
離回路２０は信号S_sから各コードのデータを抜き
取つてコントローラ１９に加える。

コントローラ１９はID、SID、SCコードを検
出すると共に、プログラムコードを検出して、メ
モリー１３から対応するキーコードを読み出し、
これらのID、SID、SC、キーの各コードをデス
クランブルパターン発生回路２１に加える。この
発生回路２１は各コードに基いて、映像と音声の
デスクランブルパターンを夫々形成し、これをデ
スクランブラ１５，１７に加える。デスクランブ
ラ１５は信号S_sをID毎に発生するデスクランブ
ルパターンに応じて極性反転し、元の形の信号Ｓ
に戻して出力端子２２に出力する。デスクランブ
ラ１７は信号S_asをSID毎に発生するデスクラン
ブルパターンに応じて元の形の信号S_aに戻して出
力端子２３に出力する。これらの出力信号Ｓ，S_a
は受像機のラインイン端子に加えられる。尚、信
号Ｓ，S_aをRF変調回路２４でテレビの空きチヤ
ンネル周波数に変換し、出力端子２５から受像機
のアンテナ端子に加えるようにしてもよい。

第７図に記録時におけるメモリー１３の動作説
明図、第８図に再生時におけるメモリー１３の動
作説明図を示す。

記録時においては、第７図のコード判別部２７
はVTRから送られて来る信号から先ずアドレス
コード及びアドレスモードコードを検出する。
尚、この記録時VTRは記録Ｅ−Ｅモードに成さ
れ、デコーダにはモニター用の信号が加えられ
る。レギユラーモードの場合は、アドレスコード
に自分のデコーダアドレス（契約者番号）が有つ
たときは、これをアドレス一致判定回路２８が検
出して、書き込み制御回路２９及び書き込みカウ
ンタ３０を停止させる。このためメモリー１３に
はキーコードは記憶されない。そしてアドレスコ
ードにデコーダアドレスが無い場合に、判別部２
７からメモリー１３にプログラムコードとキーコ
ードとが記憶される。従つて複数のプログラムを
記録した場合は、プログラムコードPC₁〜PC_Nと
キーコードKY₁〜KY_Nとが対応して記憶される。
スペシヤルモードの場合はアドレスコードにデコ
ーダアドレスが有つたときのみ記憶される。

再生時においては、第８図のコード判別部３１
が再生されたデータからプログラムコードを検出
してPC一致判定回路３３に加える。読み出しカ
ウンタ３２はメモリー１３のプログラムコード
PC₁〜PC_Nを順次に読み出して上記一致判定回路
３３に加える。再生されているプログラムコード
と読み出されたプログラムコードとが一致したと
き対応するキーコードが読み出される。ROM３
４には例えば30種類の映像及び音声のデスクラン
ブルパターンのデータが記憶されており、読み出
されたキーコードに対応するデータが読み出され
る。このデータは第６図のデスクランブルパター
ン発生回路２１に加えられる。

以上はスクランブル方法として、極性反転を行
う方法を適用した場合であるが、本発明はその他
種々のスクランブル方法を適用することができ
る。

特定プログラムのテレビジヨン信号の映像信号
を第１の所定周期を有する第１のセグメント単位
でスクランブルすると共に、上記テレビジヨン信
号の音声信号を上記第１の所定周期よりも短かい
第２の所定周期を有する第２のセグメント単位で
スクランブルし、上記第１および第２のセグメン
ト単位の位置をそれぞれ示すコード信号を上記ス
クランブルされたテレビジヨン信号に挿入して伝
送するように構成した。従つて、スクランブル放
送を受信したときに、音声信号を映像信号よりも
先にデスクランブルすることができるから、視聴
者は正常な画面に先立つて正常な音声を聴くこと
ができ、このために、正常な画面が現れるまでの
不安感を解消することができる。

また、特定プログラムのテレビジヨン信号の映
像信号をこの映像信号の画面転換点に同期させて
スクランブルすると共に、この画面転換点を示す
画面転換信号を上記スクランブルされたテレビジ
ヨン信号に挿入して伝送するように構成した。従
つて、スクランブルにおける極性反転、信号の順
序の入れ替えなどの所定期間の始点または終点が
画面転換点と一致することになるから、所定期間
で極性反転すること、所定期間の信号の順序を入
れ替えることなどによりスクランブルされた映像
信号をデスクランブルするときに、画面のちらつ
きを目立たなくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に適用し得るスクランブル方法
の実施例を示すタイミングチヤート、第２図は音
声信号のスクランブル方法の実施例を示す図、第
３図はスクランブル放送で送出される各信号のフ
オーマツトの本発明による実施例を示す図、第４
図はID、SID、SCの各コードのデータ構成例、
第５図は送信回路の実施例を示す回路ブロツク
図、第６図はデコーダの実施例を示す回路ブロツ
ク図、第７図は記録時におけるメモリーの動作を
説明するブロツク図、第８図は再生時におけるメ
モリーの動作を説明するブロツク図である。なお図面に用いられている符号において、ID
……インデツクス信号コード、SC……画面転換
信号、SID……サブインデツクス信号コード、で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】１特定プログラムのテレビジヨン信号の映像信
号のスクランブル単位となる第１のセグメント単
位の位置を示しかつ第１の所定周期を有する第１
のコード信号と、上記テレビジヨン信号の音声信号のスクランブ
ル単位となる第２のセグメント単位の位置を示し
かつ上記第１の所定周期よりも短かい第２の所定
周期を有する第２のコード信号と、上記映像信号の画面転換点を示す画面転換信号
とをそれぞれ形成し、上記映像信号を上記第１のコード信号と上記画
面転換信号とを用いて上記第１のコード信号が示
す上記第１のセグメント単位でかつ上記画面転換
信号が示す上記画面転換点に同期させてスクラン
ブルすると共に、上記音声信号を上記第２のコード信号を用いて
上記第２のコード信号が示す上記第２のセグメン
ト単位でスクランブルし、上記第１および第２のコード信号と上記画面転
換信号とを上記クランブルされたテレビジヨン信
号に挿入して伝送するように構成したテレビジヨ
ン信号の伝送システム。