JP2601605B2 - 同期信号抑圧スクランブル契約ｔｖシステム及びその装置 - Google Patents

同期信号抑圧スクランブル契約ｔｖシステム及びその装置

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JP2601605B2
JP2601605B2 JP4302476A JP30247692A JP2601605B2 JP 2601605 B2 JP2601605 B2 JP 2601605B2 JP 4302476 A JP4302476 A JP 4302476A JP 30247692 A JP30247692 A JP 30247692A JP 2601605 B2 JP2601605 B2 JP 2601605B2
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    • G06F11/08—Error detection or correction by redundancy in data representation, e.g. by using checking codes
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    • H04N7/16—Analogue secrecy systems; Analogue subscription systems
    • H04N7/167—Systems rendering the television signal unintelligible and subsequently intelligible
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    • H04N7/1713—Systems operating in the amplitude domain of the television signal by modifying synchronisation signals

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はテレビ信号をデスクラン
ブルする装備がしてある正当な受信人の受信器による受
像（表示）を除いてはテレビ信号が表示時にゆがめられ
るようにテレビ信号の帰線期間の信号を抑圧することに
よってテレビ信号がスクランブルされるようにした契約
テレビの送受信システムおよび装置に関する。
【０００２】本発明は、特にケーブル・テレビ・システ
ム（ＣＡＴＶ）を使って割増し料金付き契約テレビ番組
を送受信する目的に使用するのに適している。本発明の
諸特徴は割増し料金付きテレビ番組の放送、またはホテ
ル、寄宿舎および公共宿泊施設内やその他の回線網にお
ける送受信にも適用できる。
【０００３】
【従来の技術】同期信号抑圧スクランブリングおよびデ
スクランブリングの方式としては、各種形式のものが提
案されており、現在では、その一部のシステムが割増し
料金付き契約テレビ番組を放送するケーブル・テレビ・
システムのチャンネルに使用されている。一般にこれら
のシステムは、テレビ信号をその水平帰線期間の信号を
抑圧して送信することにより動作する。この同期信号は
正当な受信人の受信器では復元用信号によって復元され
るが、この復元用信号はパイロット信号音として未使用
ケーブル・チャンネルで送信されるか、または送信され
る信号の水平同期信号成分に対応して発生される。同期
信号抑圧スクランブリング方式については下記の米国特
許に説明されている。殆んどの場合、抑圧信号はパルス
が利用されている、正弦波を使う抑圧信号については以
下に掲記したうちの最後の特許５件に提案されている。
関連ある諸特許とは1955年４月５日発行のDruzの米国特
許第2,705,740号；1959年10月6日発行のWeissの米国特
許第2,907,816号；1963年3月12日発行のLoughlin等の米
国特許第3,081,376号；1963年12月31日発行のDoundoula
kisの米国特許第3,116,363号、1965年5月18日発行のCou
rt等の米国特許第3,184,537号；1965年8月17日発行のDo
undoulakis の米国特許第3,201,511号；1966年3月22日
発行の Salit等の米国特許第3,242,258号；1969年4月15
日発行のWalkerの米国特許第3,439,113号；1969年11月1
1日発行のReiter等の米国特許第3,478,166号；1970年9
月22日発行の Reiter等の米国特許第3,530,232号；1973
年5月29日発行の Vogelman等の米国特許第3,736,369
号；1974年5月28日発行のBlonderの米国特許第3,813,48
2号；1978年6月13日発行のSperberの米国特許第4,095,2
58号；1971年7月31日発行のMistry等の米国特許第4,16
3,252号；1973年4月24日発行のCourtの米国特許第3,72
9,576号；1977年5月17日発行のHarney等の米国特許第4,
024,575号；1977年12月29日発行のSaeki等の米国特許第
4,064,536号；1979年3月20日発行のUemura等の米国特許
第4,145,716号；および1979年3月20日発行のGuifの米国
特許第4,145,717号である。
【０００４】複雑な暗号化信号を送信する方法を除け
ば、同期信号抑圧スクランブリング方法に付随する問題
は、ビデオ信号が正当でない受信人の受信器でも表示で
きるようにビデオ信号をデスクランブルして通常の振幅
に復元することが容易であることである。例えば、信号
がパイロット信号音で暗号化されるか、または水平同期
信号に時間が合せられる場合、必要とされることは、こ
れらのパイロット信号または同期信号の周期を検出して
テレビ信号を通常の振幅に復元させる目的で、テレビ信
号を通過させるゲートつき減衰器に対して復元パルスを
発生する単純な回路を設けることだけである。こうした
デスクランブラーは、Ｃ＆Ｄ Engineers社から、CDK 23
4型および236型デスクランブラーとして提供されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の特徴は、許可
を受けない受信人が不法にデスクランブルすることが一
層困難であるが、同期信号抑圧スクランブリングの使用
を実用不能とするほどに当該スクランブリングの複雑性
とコスト増加を伴なわずに、高いスクランブル効率を以
って、割増し料金付き契約テレビ番組の送受信を行なう
改良されたシステムおよび装置を提供することにある。
【０００６】本発明の他の特徴は、低コストで高い確実
性効率を有する同期信号抑圧スクランブラーの構成と使
用を容易にする回路によって実施可能な暗号化された同
期信号抑圧テレビ信号の受信とデスクランブリングのた
めの改良された装置を提供することにある。
【０００７】本発明の他の特徴は、受信されるテレビ信
号をデスクランブルして正常化するため適当なタイミン
グで同期復元信号を発生させることが許可を受けた当事
者によってのみ行なわれ、かくしてシステムの確実性を
打ち破ることを極めて困難にし、許可を受けないデスク
ランブラーの使用を阻止するため、時間の経過に応じて
変化させることができる選択的に暗号化させるタイミン
グで、暗号化が可能なテレビ信号の同期信号抑圧デスク
ランブリングを行なう改良された装置を提供することに
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】発明による契約テレビ番
組に対するテレビ信号の同期信号抑圧スクランブル／デ
スクランブル・システムおよび装置は、テレビ信号の水
平同期パルスが存在する期間に同期パルスを復元する復
元用パルスを発生させることにより実行可能である。同
期信号抑圧パルスと相互に或る選択された時間遅延を有
するようタイミング・パルスが発生される。この時間遅
延は、好適にはディジタル的に予定された複数個の異な
る遅延から選択でき、または時間の経過に応じてこの時
間遅延を変えることができる。水平同期パルスは、受信
人側にある通常のテレビ受像器の同期検出器を作動でき
る通常の振幅を下回わる値に抑圧される。タイミング・
パルスは、テレビ信号を暗号化する目的で好適にはテレ
ビ信号のＦＭオーディオ信号搬送波を振幅変調すること
により当該テレビ信号と共に送信される。スクランブル
され暗号化されたテレビ信号は、例えば、ケーブル・テ
レビ・システムのヘッド・エンド・システムであっても
よい送信局から、例えば、割増し料金付き番組に向けら
れたチャンネル上の受信側へ送信される。タイミング・
パルスは遅延タイミング・パルスを提供すべく選択され
た遅延を以ってこれらの受信側で取り出される。遅延タ
イミング・パルスの発生時に、復元用パルスは水平同期
パルスが存在する適当な時間に発生させられる。テレビ
信号は、テレビ信号をデスクランブルする復元用パルス
の使用によって正常な振幅に復元可能である。ディジタ
ル遅延は、好適には遅延タイミング・パルスを提供すべ
くタイミング・パルス上に間挿される。選択された遅延
は、例えば、送信側および割増し料金付き番組を受信す
る権利のある受信側においても予め設定したディジタル
遅延として予め設定可能である。所望ならば、この遅延
を時間の経過に応じて変化させられる場合には、送信側
における遅延の変動に対応するように、遅延を正当な受
信人側で時間の経過に応じて変える目的で遅延制御信号
が、テレビ信号とともに送信される。許可された受信人
の受信器においてのみ、復元用パルスがテレビ信号の水
平帰線期間と調時し、かくしてテレビ信号を正常な振幅
に復元させることおよび正当な受信人のテレビ受像器で
視覚的に満足できる態様で表示されることが可能であ
る。
【０００９】
【実施例】本発明の現在の好適実施態様および本発明の
実施にあたって現在知られている最良のモードと同様、
本発明の前記および他の目的、特徴、利点については添
付図面に関連して行なわれる以下の説明を読むことによ
り一層明らかとなろう。
【００１０】図１を参照すると、この図１の（ａ）に
は、水平および垂直帰線期間を有するテレビ信号の正常
なビデオ信号の波形が示されている。水平同期パルス
は、画像信号に続くカラー・バーストとともに水平帰線
期間内に位置付けられる。オーディオ信号はテレビ信号
の一部であり、通常通りＦＭオーディオ信号にすること
ができる。垂直帰線期間には、垂直同期パルスと同時に
水平同期パルスも含まれている。水平同期パルスは15,5
34Hzの繰り返し周期で繰返され、一方、垂直帰線期間は
通常通り画像の各フレームに表われる。
【００１１】図１の（ｂ）でスクランブル側におけるオ
ーディオ・タイミング・パルスとして表わしてあるタイ
ミング・パルスは、水平同期信号と同じ繰り返し周期で
発生される。このタイミング・パルスは、スクランブリ
ング同期信号抑圧パルスのタイミングについての情報に
よりテレビ信号を暗号化する目的でＦＭオーディオ信号
を振幅変調する。
【００１２】ビデオ信号抑圧パルスは、図１の波形
（ｃ）に示されている。このパルスも水平同期信号と同
じ繰り返し周期で繰り返され、タイミング・パルスに対
して相対的に図１にｔxTとして示される或る選択された
時間遅延を有している。実際上、スクランブリング・ビ
デオ信号抑圧パルスは、選択した時間遅延ｔxTだけ遅延
されて、図１の（ａ）に示すように再形成するためのパ
ルスと考えることができる。このタイミングは、ビデオ
信号抑圧パルスが、水平同期パルスと重複する水平帰線
期間と一致するようになっている。
【００１３】遅延時間ｔxTは、複数個の遅延時間から選
択でき、この遅延時間は、本発明の実施態様によれば、
各々持続時間の異なる１２個の遅延時間とすることがで
きる。遅延時間ｔxTは時間の経過に応じて変化する遅延
時間（時間の連続的間隔において遅延ｔxTが異なる持続
時間、例えば、選択できる１２個の異なった持続時間の
１つになるように時間が好適には不連続的に変化する遅
延時間）とすることもできる。
【００１４】垂直帰線期間も、水平帰線期間中の抑圧パ
ルスのレベルに等しいレベルとして示された垂直同期信
号抑圧パルスとして図１の（ｃ）にも示してある。垂直
同期信号抑圧パルスの使用は任意であるが、違法受信側
におけるスクランブルされたビデオ信号により起される
画像のゆがみを一層増加させる点で好適である。垂直帰
線期間中でオーディオ・タイミング・パルスは停止し、
ビデオ信号は減衰されることが注意されよう。
【００１５】図１に波形（ｄ）で示してあるようなスク
ランブルされたビデオ信号を提供すべく、ビデオ信号を
減衰させるためにビデオ信号抑圧パルスが適用される場
合、ビデオ信号はＩＦ周波数に変換されることが好まし
い。ＦＭ信号も、タイミング・パルスをＦＭオーディオ
信号搬送波上に暗号化する目的で当該タイミング・パル
スにより振幅変調される場合、好適にはＩＦ周波数にな
る。スクランブルされたビデオ信号は所望のＲＦチャン
ネルに変換されて受信側に送信される。送信は、割増し
料金付き契約テレビ番組に当てられたチャンネルでも、
ケーブル・テレビ・システムのケーブルによってもでき
る。スクランブルされた信号が通常のテレビ受像器に表
示される場合、画像は視覚的に撹乱された態様で流れ、
充分な情報または娯楽価値に欠けることになろう。
【００１６】図１の波形（ｅ）は、受信側においてＦＭ
オーディオ信号を復元することにより得られるデスクラ
ンブリング・オーディオ・タイミング・パルスとして示
されている復元されたタイミング・パルスを示してい
る。復元とデスクランブリングを行なう機器は割増し料
金付き番組に支払いをする契約者に提供されているセッ
ト・トップ（受像機の上に置かれる）変換器の一部に構
成することができる。
【００１７】デスクランブラーは、図１の波形（ｅ）に
示されているパルスのタイミングを検出し、送信側にお
ける遅延時間ｔxTより僅かに長い遅延時間ｔxRとして示
されている選択された遅延時間だけパルスを遅延させ
る。タイミング・パルスは、図１の波形（ｆ）にデスク
ランブリング・ビデオ復元用パルスとして示される復元
用パルスを発生する目的に使用される。水平同期パルス
とビデオ信号の画像成分に影響を与えずに水平同期パル
スを確実に復元するように、復元用パルスは、ビデオ抑
圧パルスよりも僅かに持続時間が短かく、水平帰線期間
の部分と一致している。復元用パルスは、垂直帰線期間
中にも復元用レベルとして現われる。パルスのレベル
は、水平および垂直同期パルスをそれらの元の、即ち、
正常な振幅に復元させる目的に使用可能であることを図
解するため、スクランブラーのビデオ信号のレベルとは
逆の状態で示してある。実際、水平および垂直同期信号
をビデオ信号の他の成分に対する相対振幅が増加可能と
なるように、復元用パルスによって動作される減衰器を
使用できる。
【００１８】正確なタイミングをもって復元されたビデ
オ信号が、図１の波形（ｇ）に示されている。選択され
た遅延時間ｔxRの複製に失敗しているビデオ信号復元用
パルスを複製する装置は、例えば、図１の波形（ｈ′)
に示したものと類似している信号を発生する。部分的な
波形（ｈ′)は遅延時間ｔxEを有する誤った復元用パル
スでデスクランブルされたビデオ信号を示す。波形
（ｈ）のような信号は、正常な同期パルスをテレビ受像
機上で灰色の垂直バーとして表わすであろう。画像情報
は、これらのバーの両側に分割され、カラー・バースト
とロックもできない。こうした画質の劣る画像は娯楽上
または情報上での価値が劣る。前述したように、不正に
使用されるデスクランブラーは、ゆがんだ画像のみを提
供するので、本発明の装置により提供されるさらに高い
確実性が、不正なデスクランブラーの受像する気を起さ
なくする。図２に示したスクランブリング装置は、図１
の波形図に示した様式で、ビデオ信号の高効率のスクラ
ンブリングを提供する。割増し料金付き番組のベースバ
ンド・ビデオ入力は、ケーブル・システムの送信側にお
いて、入力変換器によりＩＦ周波数に変換される。付随
するＩＦオーディオ信号も同様に変換される。この変換
はヘッド・エンド変調器１０の入力変換器により実行さ
れる。同期検出器１２は水平同期パルスを検出し、また
垂直同期パルスも検出することができる。遅延制御器１
６で制御されるスクランブリング・タイミング・パルス
発生器１４は、複数個の異なる持続時間の１つ、すなわ
ち、遅延制御器１６により決定される断続的もしくは連
続的に時間の経過に応じて変化する選択された遅延時間
ｔxTをもってタイミング・パルスを発生させる。タイミ
ング・パルスは、タイミング・パルス中を除いて、ＦＭ
オーディオ信号のＦＭ搬送波の振幅を減衰させること等
により、このＦＭ搬送波を効果的に振幅変調する可変減
衰器１８に与えられる。スクランブリング抑圧パルス発
生器２０は、水平帰線期間と同時期に抑圧パルスを発生
する。抑圧パルスとタイミング・パルスの両者は、その
タイミングをビデオ信号内の同期信号から得るので、タ
イミング・パルスと抑圧パルスの間の選択された時間関
係が、テレビ信号の各ライン中に維持される。タイミン
グ・パルスと抑圧パルスは、（図４に関連して詳細に説
明されるように）タイミング・パルスからの抑圧パルス
の発生を調時することにより発生させられるのが好まし
い。スクランブリング抑圧パルス発生器２０は、ビデオ
・チャンネルとオーディオＩＦチャンネル内の遅延の差
を作り出すのに充分な遅延時間をもって抑圧パルスを発
生する。ビデオＩＦチャンネル内の他の可変減衰器２２
は、ビデオ信号の個々の帰線期間中に、水平同期信号お
よび所望ならば垂直同期信号を抑圧し、スクランブルし
たビデオＩＦ信号を出力結合変換器２４に出力する。こ
の結合変換器２４は、割増し料金付き番組に割り当てら
れたＲＦチャンネル内のビデオ信号に隣設してＦＭオー
ディオ信号を位置付ける。このＲＦ信号は、ケーブル・
テレビ・システムの送信側においてケーブルに与えるこ
とができる。従ってテレビ信号がスクランブルされ、次
にＦＭオーディオ信号上のタイミング・パルスで暗号化
される。
【００１９】契約テレビを受信するのに適合している各
受信器には、図３に全体的に示されている装置が備えら
れている。ケーブルからの高周波入力は、セット・トッ
プ変換器２６に導かれ、この変換器２６は、受信側にお
ける契約テレビ番組を表示するテレビ受像器の標準的な
チャンネルの周波数とバンドにそのケーブルチャンネル
を変換することができる。オーディオ信号とビデオ信号
が組み合わされているテレビ信号は、割増し料金付きチ
ャンネルが選択されると、可変減衰器２８を介してテレ
ビ受像器の入力端子（アンテナ端子）に接続される。こ
の可変減衰器およびデスクランブリングのための他の回
路は、セット・トップ変換器内に含ませることがてき
る。
【００２０】スクランブリング・タイミング・パルス
は、タイミング・パルス検出器３０によってテレビ信号
のＦＭオーディオ成分から検出される。この検出器３０
は、テレビ信号のオーディオ成分に対する通常のトラッ
プとフィルターおよびダイオードを用いてＡＭ検出器を
含むことができる。検出されたタイミング・パルスは、
可変遅延回路３２内の選択された遅延時間ｔxRだけ遅延
される。この遅延時間は、遅延制御器３４によって選択
される。可変遅延回路３２および遅延制御器３４は、ス
クランブリング・タイミング・パルス発生器１４（図２
参照）内で選択された遅延時間を提供する回路と同様な
ものでよい。遅延タイミング・パルスは、復元用パルス
発生器３６内のおのおの復元用パルスの発生を調時する
目的で使用される。復元用パルスは水平同期パルスおよ
びビデオ信号の水平帰線期間の大部分と一致している。
【００２１】この復元用パルス発生器は、水平帰線期間
中と同様、垂直帰線期間中に復元用パルスを発生させる
目的でテレビ信号内の水平同期パルスに応答するタイミ
ング回路を含むことができる。この回路は任意であり、
垂直帰線期間中に抑圧パルスがスクランブラー内で発生
させない場合には使用されない。タイミング・パルス
は、スクランブルされた信号の垂直帰線期間中には送信
されないことが注意されよう。
【００２２】従って、デスクランブラー（例えば、割増
し料金付き番組に加入しているような受信側にあるセッ
ト・トップ変換器２６内に装備可能な別のボード）が備
えられていない受信側では、垂直同期パルスは抑圧され
た状態にとどまる。タイミング・パルスを検出する装備
がなされていないような受信器は、勿論割増し料金付き
テレビ信号のデスクランブリングは行なわない。タイミ
ング・パルスを検出する装備がなされている受信側でも
選択される遅延時間を確認することができないならば、
その信号のデスクランブリングをすることはない。
【００２３】選択された遅延時間は、ときどきサービス
要員が訪問して変えることのできる１２個の異なった持
続時間の中の１つとすることができる。この遅延時間は
以下にさらに詳細に説明するように、時間の経過に応じ
て変化させることができ、その場合、スクランブリング
装置（図２参照）の遅延制御器１６から出る遅延制御信
号は、出力結合変換器２４内のテレビ信号と結合されて
受信側へ送信される。従って、これらの信号は、選択さ
れた遅延時間がときどき連続的にまたは断続的に変えら
れるよう遅延制御器を動作させることになろう。デスク
ランブル復元用パルスが水平同期パルスと一致し、さら
にテレビ信号をその水平成分と垂直成分とともに通常の
振幅関係をもって復元させるように動作する場合のみ、
テレビ受像器は同期信号を抽出して、これらの信号によ
りテレビ受像器の画面に表わされる画像を適当に表示す
ることができる。こうした表示は、許可された受信人の
場合を除いて、テレビ信号のデスクランブリングを行な
うようにデスクランブリング回路が適当に動作しないか
ら、割増し料金付き番組を受信する権利のある受信人に
おいてのみ実施されることになろう。
【００２４】図４を参照すると、図２のスクランブラー
がさらに詳細に図解されている。複合テレビ信号、その
ビデオ信号またはさらに好適にはビデオ信号から除去さ
れた複合同期信号が、図８の波形（ｆ）に示されるよう
な水平同期信号と垂直同期信号を提供する同期分離回路
３８の入力端子に与えられる。水平同期信号は、図２に
図解したスクランブリング抑圧パルス発生器２０に関連
して説明したように、水平同期パルスが存在する時間
に、ビデオ減衰抑圧パルスと名づけられる図８の波形
（ｇ）に示す同期抑圧パルスを位置付ける基準信号とし
て使用される。
【００２５】位相ロック・ループ４０は、水平帰線期間
内の水平同期パルスと必要な重複一致関係を以って抑圧
パルスを位置付ける手段を提供する。このループ４０に
は、オーディオ減衰タイミング・パルスと称される図８
の波形（ｃ）に示すタイミング・パルスを発生し、選択
された時間関係をもって抑圧パルスを発生するための回
路も含まれている。位相ロック・ループ４０には、水平
同期信号の繰り返し周期に比して比較的高い周波数（水
平同期パルス周期の512倍である8.06MHZが適当である）
の電圧制御発振器４２が含まれている。この発振器４２
からの高周波出力は、図８の波形（ａ）に示してある。
発振器４２の出力はパルス列の形態になっている。
【００２６】デバイダー４４は、発振器４２の出力を水
平同期パルス繰り返し周期（15,734Hz）で５０％のデュ
ーディーサイクルの矩形波に分周する。デバイダー４４
の出力を図８の波形（ｂ）に示す。デバイダー４４の出
力の前縁部は、タイミング・パルスを発生するために使
用される。タイミング・パルス成形器４６（ワン・ショ
ット・マルチバイブレータでもよい）は、例えば、約６
マイクロ秒の適当な持続時間を有するタイミング・パル
スをゲート回路４８を介してオーディオＩＦチャンネル
内の可変減衰器２２に提供する。
【００２７】デバイダー４４の出力は、抑圧パルスとタ
イミング・パルスの間に選択された遅延時間を生ずるた
め可変遅延回路５０に与えられる。この可変遅延回路５
０は、好適には、図５と図７に関連して詳細に説明され
る形式のディジタル遅延回路であることが好適である。
可変遅延ｔXTは、可変遅延回路５０の出力を示す図８の
波形（ｂ）で図示してある。タイミング・パルスに関し
て抑圧パルスに対する選択されたタイミングが得られる
よう分周パルス列は選択された遅延時間だけ遅延され
る。選択された遅延時間は、複数個の異なる遅延増分ま
たは連続的な可変の遅延から選択することができ、その
場合、遅延制御器１６は遅延制御信号（ＤＣＳ）をヘッ
ド・エンド変調器の出力結合変換器２４に出力する。可
変遅延回路５０は、所定の遅延時間を挿入するよう設計
することができ、これに対して選択された遅延時間が追
加される。概念的には、この所定の遅延時間はシステム
のビデオＩＦチャンネルとオーディオＩＦチャンネル内
の異なる遅延を補償する全体位相をロックされたループ
の所定遅延またはセット・アップ遅延の一部と考えるこ
とができる。
【００２８】可変遅延回路５０からの出力パルスの前縁
に時間を合せてパルス成形器５２を動作させる。パルス
成形器５２からの出力パルスの持続時間は、図８の波形
（ｆ）および（ｇ）に示すように抑圧パルスが水平同期
パルスに重なるよう水平帰線期間（例えば、約１３マイ
クロ秒）より大きくなっていることが好ましい。抑圧パ
ルスは、ゲート５４を介してビデオＩＦチャンネル内の
可変減衰器１８に印加される。
【００２９】他の遅延回路５６は、図８において波形
（ｅ）の当該パルスのセット・アップ遅延ｔsetupとし
て図示されている所定の遅延時間を与える。この遅延回
路５６も好適にはディジタル遅延回路であり、その好適
な形態が図６に図示されている。デバイダー４４からの
出力パルス（図８の波形（ｂ））は位相ロック・ループ
４０の位相検出器５８のロッキング範囲内になるように
効果的に遅延される。次に、位相検出器５８は、電圧制
御発振器４２の出力の位相を変化させるように低域フィ
ルター６０を介して制御電圧を発生する。次いで、デバ
イダー４４の出力の位相は、遅延回路５６の出力の前縁
部が水平同期パルスの前縁部と一致するように移動す
る。したがって、選択された遅延時間ｔXTを与える可変
遅延回路５０の出力とセット・アップ遅延時間ｔsetup
とは時間的に移動するが、選択された遅延時間は維持さ
れ、かくしてデスクランブラー内の復元用パルスのタイ
ミングは、タイミング・パルスから常に水平同期パルス
と一致する関係をもって復元用パルスを発生し、それに
よってデスクランブラー回路から水平同期パルスを再生
することができる。
【００３０】垂直帰線期間中におけるスクランブリング
は、パルス発生器またはタイマー回路６２により得ら
れ、このパルス発生器、即ちタイマー回路６２は垂直帰
線期間中に垂直同期パルスを検出して抑圧パルスを出力
する。パルス発生器６２内で使用する適当なタイマー回
路は、垂直同期パルスに応答することができ、全体の垂
直帰線期間中にパルスを発生するための遅延回路を含む
ことができる。これらの垂直同期信号抑圧パルスは、垂
直帰線期間中にタイミング・パルスを消去するようＮＡ
ＮＤゲートとして動作するゲート回路４８に与えられ
る。抑圧パルスを通過させるゲート５４は、垂直同期パ
ルスが垂直帰線期間中に抑圧パルスとして通過されるよ
うにＯＲゲートとして機能する。従って、タイミング・
パルスにより暗号化されたスクランブルされたテレビ信
号が発生させられ、可変の選択された遅延時間が使用さ
れる場合には、遅延制御信号とともにケーブル・システ
ムのヘッド・エンド・変調器２４を介して遅延制御信号
を複合信号として受信人へ送信される。
【００３１】図５を参照すると、可変遅延回路５０は、
高周波数クロック・パルス列（約3.58 MHZの繰返し周期
が好ましい）を発生するクロック発振器６４を有するデ
ィジタル遅延回路であってよい。これらのパルスは、４
ビット・バイナリーの計数値を１６まで計数する計数器
６６により計数される。この計数器６６の出力は約224M
HZの繰返し周期を有し、可変ビット長さシフト・レジス
ター６８に対するクロック・パルスとして使用される。
可変の長さ制御スイッチ７０が設けられて、ゼロから１
１ビットの可変長さシフト・レジスター６８が設けら
れ、それはデバイダー４４からのパルスを各々約 4.5マ
イクロ秒の１１段階で０から約４９マイクロ秒まで遅延
される。シフト・レジスター６８の出力パルスは、ｔXT
が正確に１２個の可変シフト・レジスター遅延時間の１
つに該当しない場合にさらに正確なタイミングを与える
ためワン・ショット・マルチバイブレータまたは他のデ
ィジタル・タイマーを含む論理回路に印加することがで
きる。
【００３２】図６に示した回路によって所定の遅延時間
を正確にセットすることができる。遅延回路５６から位
相検出器５８へ出力パルスを提供する目的で、可変遅延
回路５０（図４参照）からのパルスを遅延させるように
ダンデム状に接続された２個の可変ビット長さシフト・
レジスター７６と８４が備えてある。可変ビット長さシ
フト・レジスター７６のビット長さは、ディジタル・ス
イッチ７８によって設定され、可変ビット長さシフト・
レジスター８４のビット長さは、他のディジタル・スイ
ッチ８６により設定される。最初の可変ビット長さシフ
ト・レジスター７６は８MHZ のクロック発振器７２によ
りクロックされる８分割デバイダー７４による分周から
得られる１MHZ のクロックパルスでクロックされる。８
MHZ のクロック発振器は0.125 マイクロ秒の増分で１MH
Z を遅延させるようディジタル・スイッチ８２によりセ
ットされる可変ビット長さシフト・レジスター８０をも
クロックする。位相検出器５８への出力は、可変ビット
長さシフト・レジスター７６と可変ビット長さシフト・
レジスター８４により１マイクロ秒の増分で遅延され、
可変ビット長さシフト・レジスター８０により、可変ビ
ット長さシフト・レジスター８４のクロックを位相合せ
することにより0.125 マイクロ秒の増分で遅延される。
クロック・パルスの位相を合せ、列になった可変遅延時
間を選択することにより所定の持続時間を有する極めて
正確なディジタル遅延が得られ、位相ロック・ループ４
０内にパルスの整合と位置付けを提供する。
【００３３】次に図７を参照すると、この図７には本発
明の好適実施態様によるデスクランブラーが詳細に図示
されている。セット・トップ変換器２６は別に示されて
いるが、デスクランブラー回路を含む回路基板と一体化
することができる。デスクランブラー回路が動作してい
ない場合には、セット・トップ変換器出力が直接テレビ
受像器に対するＲＦ（アンテナ）入力に切換えることが
できる。所望ならば、こうした切り換えは省略可能であ
るので、可変ＲＦ減衰器９２は通常、復元用パルスによ
り減少される一定量の減衰を挿入する。この一定量の減
衰はテレビ受像器の増幅器内に設定可能である。セット
・トップ変換器２６は、ＦＭオーディオ信号を抽出する
目的でトラップおよびフィルターのような回路を含んで
もよい。次に、この信号は電圧ダブラー型ダイオード検
出器とすることができるＡＭ検出回路９４に与えられ
る。ＦＭ搬送波上で変調されたタイミング・パルスは、
振幅変調波として検出される。ＡＭ検出回路には信号の
クロマ成分に対するトラップも含むことができる。オー
ディオＡＭ検出回路９４のパルスが、図８の波形（ｈ）
で示されている。これらのパルスはＡＭ検出回路９４内
の遅延が原因でタイミング・パルスに対し相対的に僅か
に遅延されている。この遅延は選択された遅延ｔXR＝ｔ
XTが維持されるようスクランブラー内の所定の、即ち設
定された遅延時間により補償される。
【００３４】タイミング・パルスは、パルス成形器９６
に供給され、次に可変遅延回路９８に供給される。可変
遅延回路９８は、パルス成形器９６に先行してもよい。
しかし、図７に示した配列は、ディジタルの可変遅延回
路としてシフト・レジスター列の使用にそれ自体良好で
あることから、当該配列は目下のところ好適なものであ
る。パルス成形器９６は水平ブランキング期間以下の所
望の持続時間を有する復元パルスを発生するためのワン
・ショット・マルチバイブレータまたは好適にはディジ
タル・タイマー回路を含む。図８に示した列において
は、水平帰線期間が１３マイクロ秒であり、復元用パル
スは水平帰線期間の前縁で開始し水平帰線期間の後縁で
終る持続時間で１１マイクロ秒であり、水平同期信号を
含むその部分のみを対象とする。
【００３５】可変遅延回路９８およびその遅延制御器１
００は、図４に示した対応する可変遅延回路５０と遅延
制御器１６に類似している。これらは、図５に示すよう
にディジタル遅延回路とディジタル制御スイッチ７０に
より具体化できる。図９に関連して本明細書で以後に一
層詳細に説明されるように、６４ビットのシフト・レジ
スター１０８のような可変ビット長さレジスターを当該
レジスターに接続される１ビット・シフト・レジスター
１１０とともに含むシフト・レジスター列を使用するこ
とが好ましい。可変遅延回路９８の出力は、図８の波形
（ｊ）で示す復元用パルスである。
【００３６】制御ゲートとタイマー回路１０２は、ディ
ジタル・スイッチまたは許可信号発生器１０４でするこ
とができる許可制御により動作される。垂直スクランブ
リング・パルスが使用される場合には、制御ゲートとタ
イマー回路１０２は、タイミング・パルスが可変遅延回
路９８から到来する際、当該タイミング・パルスの不存
在を検出し、垂直復元用パルスを発生させる。許可信号
はゲートに選択された遅延時間ｔXRで発生された復元用
パルスを通過させることを可能にする。従って、制御ゲ
ートとタイマー回路１０２は、図８に波形（ｋ）で示す
ように、復元用パルスを可変ＲＦ減衰器９２へ通過させ
て、テレビ信号を正常振幅に復元させる。遅延制御信号
検出器１０６の設計は、テレビ信号内の遅延制御信号の
位置に依存している。垂直同期スクランブリングが使用
されていない場合には、遅延制御信号は垂直帰線期間中
にＦＭオーディオ搬送波上で変調される一連のパルスと
して送信可能である。従って、遅延制御信号検出器１０
６は遅延制御器１００内のスイッチを動作させるために
遅延制御信号をディジタル信号に変換するディジタル・
デコーダーである。遅延制御信号がＦＭオーディオ搬送
波に近い搬送波上で変調される場合には、当該搬送波を
抽出するトラップとフィルターも遅延制御信号検出器１
０６に含まれる。異なる周波数または他のアナログ・コ
ードの音信号が遅延制御信号に対し使用可能である。デ
ィジタル的にコード化された一連の信号が好ましい。
【００３７】これらの信号は、ディジタル的に動作して
図９に示されている制御信号発生回路内で発生される。
タイミング・パルス成形器４６へも印加されるデバイダ
ー４４の出力（図４）は、シフト・レジスターの列１０
７に与えられ、この列１０７内の６４ビット可変ビット
長さシフト・レジスター１０８およびシフト・レジスタ
ーの列１０７内の１ビット・シフト・レジスター１１０
は、時間の経過に応じて可変の遅延時間を提供する（図
４の可変遅延回路５０の機能）。シフト・レジスター１
０８は、プログラマブル・リード・オンリー・メモリ
（ＰＲＯＭ）１１２内に格納されているデータから得ら
れる７ビット・ディジタル信号内の６ビットの信号によ
りプリセットされる。７ビット内の他のビットは１ビッ
ト・シフト・レジスター１１０をプリセットする。例え
ば、１／２マイクロ秒の解像度を備えた4.5マイクロ秒
の増分での１２個の異なる遅延に対応するディジタル・
コードがＰＲＯＭ１１２に格納され、７ビット出力およ
びその４ビット出力も利用される。４ビット出力は、遅
延制御信号を出力する他のシフト・レジスター１１４を
プリセットする。
【００３８】遅延制御器１１６からの４ビット出力は、
ＰＲＯＭ１１２をアドレス指定する。遅延制御器１１６
は４つのコードのうちの異なったコードを連続的に提供
する計数器のようなプログラマーであってよい。これら
のコードは、必要に応じて順次、所定の順序またはラン
ダムのまたは凝似ランダムの順序で変えることができ
る。プログラマー１１６内の計数器のクロック周期はコ
ードが水平同期パルスの発生より早く変化しないよう水
平同期信号の周期より遅くすべきである。充分な確実性
は、コードのさらに充分遅い変化、例えば、各フレーム
時間または分もしくは時間といった長期の時間の後でも
確保可能である。シフト・レジスター１０８とシフト・
レジスター１１０は、内部にデバイダーパルス列に対応
するデータを有している。このデータには、ディジタル
・スイッチ１２０からの６ビットのコードにより所望の
ビット長さにプリセットされる６４ビット可変長さシフ
ト・レジスター１１８により一定の所定遅延時間を設定
することができる。他のディジタル・スイッチ１２４に
よりプリセットされる８ビット可変長さシフト・レジス
ター１２２により別の所定遅延時間を設定することがで
きる。シフト・レジスター列１０７の出力は、１ビット
（１クロック・パルス遅延）を提供すべく０状態でプリ
セットされる１ビツト・シフト・レジスターであるディ
ジタル・スイッチから得ることができる。１ビット・シ
フト・レジスター１２５は、所定の即ちセット・アップ
遅延の一部として考えることができる。
【００３９】シフト・レジスター列１０７を介してデバ
イダー・パルスに対応するデータをシフトさせるクロッ
ク・パルスは、0.125 マイクロ秒のパルス周期のクロッ
ク・パルスを与えるクロック発振器１２６から得られ
る。これらのクロック・パルス１／８マイクロ秒の刻み
で１マイクロ秒迄の可変遅延を与える８ビット可変ビッ
ト長さシフト・レジスター１２２のみをクロックする。
４分割デバイダー１２８による分周は１／２マイクロ秒
クロック・パルスを１ビット・シフト・レジスター１１
０に与える。２分間デバイダー１３０による分割は１マ
イクロ秒クロック・パルスを６４ビット・シフト・レジ
スター１０８と１１８に与える。６４ビット可変ビット
長さシフト・レジスター１１８は、６４マイクロ秒迄の
所定の遅延時間を提供することができる。６４ビット・
シフト・レジスター１０８と１ビット・レジスター１１
０により与えられる可変遅延時間は、１／２マイクロ秒
の増分にて分離可能な１２個の選択された遅延時間であ
る。抑圧パルスは、８ビット可変長さシフト・レジスタ
ー１２２の出力から発生させられる。これは図８の波形
（ｄ）に示した遅延時間ｔxTである。シフト・レジスタ
ーの列１０７内の最後のシフト・レジスター１２５はタ
イミング・パルスの開始と水平同期パルスの前縁の間で
発生する遅延時間を開始する。１ビット・シフト・レジ
スター１２５と他の遅延回路５６は、設定された即ち所
定の遅延時間を提供し、図８の波形（ｅ）に示す出力を
生じる。
【００４０】ＰＲＯＭ１１２からの制御信号出力（４ビ
ット）は、シフト・レジスター１１４の最後の４ビット
（Ｑ4ないしＱ8）をプリセットするために使用される。
デイジタル・スイッチ１３２はシフト・レジスター１１
４の最初の４ビット（Ｑ0ないしＱ3）をイネーブル・コ
ードでプリセットする。ＰＲＯＭ１１２が、４ビット遅
延信号コードをシフト・レジスター１１４に出力するの
と同時に、プログラマー１１６はイネーブル・コードと
４ビット制御信号コードで当該レジスターをプリセット
するようシフト・レジスター１１４にプリセット・イネ
ーブル・パルスを与える。シフト・レジスター１１４内
のデータは、特別の繰り返し周期のクロックを使用する
ことによりシフトされる。これはシステム・クロック・
パルス列から（クロック発振器１２６から）分周して下
げられた（約3.58M Hz迄）値にすることができる。代替
的に、周波数が安定している別の水晶クロック発振器を
使用してもよい。クロックがデータをレジスターからシ
フトさせるのに伴ないパラレル・マルチ・ビット遅延信
号コードがシリアルのコードに変換される。このシリア
ルのディジタル制御信号は、ヘッド・エンド変調器に与
えられ、当該変調器において当該信号は前述のようにオ
ーディオＩＦまたは別の搬送波を変調するのに使用可能
である。実施可能なディジタル回路のような図９に示し
た回路は全て集積回路の形態になっている。
【００４１】図１０を参照すると、この図にはケーブル
のヘッドエンドのスクランブラー内に図９の回路を有す
る方式のデスクランブラーの遅延制御器１００（図７参
照）内に使用可能な回路が示されている。割り増し料金
付き番組を受信する許可が与えられている各受信人は、
図１０に示されるような遅延制御器を使用することにな
る。遅延制御信号検出器１０６からの変調した遅延制御
信号（図７参照）は、８ビット・シフト・レジスター１
３４内でシフトされる。当該シフト・レジスターの最初
の４つの出力段階は、４ビットのパラレル信号を比較器
１３６に与える。ディジタル・スイッチ１３８は遅延制
御信号（ＤＣＳ）の４ビット・コードとの比較の目的で
イネーブル・コード（図９のディジタル・スイッチ１３
２により決定される同じコード）を比較器１３６に与え
る。両方のコードが一致する場合に、パルスがワン・シ
ョット・マルチバイブレータ１４０で発生させられ、当
該パルスは、４ビット・ラッチ回路１４２にシフト・レ
ジスター１３４内の後者の４ビットを格納可能にする。
次に、制御信号コードが４ビットのパラレル・ディジタ
ル信号に再び変換される。（８ビット）シフト・レジス
ター１３４は、デバイダー１４６によりＤＣＳ周期に分
周された水晶クロック１４４から得られるクロック・パ
ルスによりＤＣＳ周期でクロックされる。遅いクロック
は、ＤＣＳコードをデコーダー内にクロックし、当該デ
コーダーは、当該コードを７ビットパラレル・ディジタ
ル信号に変換する。これらの７ビットは、可変遅延回路
９８を提供する図９に示した６４ビット・シフト・レジ
スター１０８と１ビット・シフト・レジスター１１０に
類似している６４ビットおよび１ビット・シフト・レジ
スターに与えることができる。デコーダーを動作させる
ためマイクロ・プロセッサー１４８を適当にプログラム
を組んで使用することができる。
【００４２】１２個の遅延時間中から選択される遅延時
間をえるようなパルス成形器９６と可変遅延回路９８
は、図１１に示すように実施される。ＡＭ検出回路９４
からの検出されたパルス（図７参照）は3.58 MHzのクロ
ック発振器１５２でクロックされるパルス発生器１５０
をトリガーする。パルス発生器１５０からの２８０ナノ
秒のパルスはフリップ・フロップ１５４をリセットし、
計数器１５６をＯＲゲート１５８を介してリセットす
る。遅延制御器１００（図７参照）は、１１個の１６パ
ルス・グループ（各々約 4.5マイクロ秒）内の０から１
７６のクロック・パルス（約４９マイクロ秒）を計数す
る計数選択器１６０を制御する。選択されたクロック・
パルスは、計数された後にフリップ・フロップ１５４が
セットされる。フリップ・フロップ１５４のセットは約
１００ナノ秒パルスをパルス発生器１６２から発生させ
る。パルス発生器１６２からのパルスはＯＲゲート１５
８を介して計数器１５６をリセットし、フリップ・フロ
ップ１６４をセットする。計数器１５６が３６個のクロ
ック・パルスを計数した後、パルス・ゲート１６６はフ
リップ・フロップ１６４をリセットし、当該フリップ・
フロップ１６４は遅延して形成されたパルスを制御ゲー
ト１０２（図７参照）に出力する。
【００４３】
【発明の効果】以上の説明から、本発明は割り増し料金
付き番組を契約者に送信するテレビ信号のデスクランブ
リングおよび解読を行なう改良された装置を提供したこ
とが明らかになろう。本明細書で説明した装置は、こう
した割り増し料金付き番組の許可を受けないデスクラン
ブリングに対する安全効率を高めるものである。本発明
の範囲内における本明細書で説明した装置の変更と修変
例はそれ自体疑いもなく当技術の熱知者には示唆されよ
う。従って、前掲の説明は例示的なものと解釈すべきで
あり、限定的な意味に解釈すべきでない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかわる同期信号抑圧スクランブリン
グとデスクランブリングの関係を示す一連の波形を示
す。
【図２】本発明に係る同期信号抑圧スクランブリング装
置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】本発明に係るデスクランブリング装置の構成を
概略的に示すブロック図である。
【図４】図２に示す装置の構成を詳細に示すブロック図
である。
【図５】図４に示した装置内で発生したタイミング・パ
ルスと抑圧パルスとの間に可変遅延時間を与えるディジ
タル回路のブロック図である。
【図６】図４に示した装置で使用可能な他のディジタル
遅延回路を図解したブロック図である。
【図７】図４に示したスクランブラとともに使用可能な
デスクランブリング装置の構成を示すブロック図であ
る。
【図８】図４と図７に示したスクランブリングおよびデ
スクランブリング装置の動作を示す一連の波形である。
【図９】時間の経過に応じて可変でかつ図４に示したシ
ステムに使用可能な選択した遅延時間を提供するディジ
タル回路を図解したブロック図である。
【図１０】図７に示した装置において復元パルスを発生
する目的で使用可能な遅延タイミング・パルスを得る目
的で図９に示したディジタル回路を使用することにより
スクランブリング・パルスとタイミング・パルスの間の
選択した遅延時間が時間の経過に応じて変化する場合に
特に有用なディジタル方式を図解したブロック図であ
る。
【図１１】図７の装置内で復元用パルスを発生させるの
に使用可能な選択した遅延時間を提供するディジタル方
式のブロック図である。
【符号の説明】
２８、９２：可変減衰器 ３０：デスクランブル・タイミング・パルス検出器 ３２、９８：可変遅延回路 ３４、１００：遅延制御器 ３６：デスクランブル復元パルス発生器 ９４：ＡＭ検出器 １０６：遅延制御信号検出器

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 同期抑圧スクランブル契約ＴＶシステム
    において、 送信点において、選択された遅延時間関係を持つタイミ
    ング信号と同期抑圧信号とを反復的に発生させ、該選択
    された遅延時間関係を、隣り合う水平同期パルスの間の
    時間よりも短くし且つ複数の異なる遅延時間及び動的に
    可変の遅延時間から選択してなる発生手段であって、前
    記タイミング信号及び前記同期抑圧信号を、該同期抑圧
    信号と水平同期期間とが一致するように、それぞれ水平
    同期パルスを有するＴＶ信号期間に関して時間的に配置
    する発生手段と、 前記水平同期期間の間、前記同期抑圧信号により前記Ｔ
    Ｖ信号の振幅を抑圧し、前記水平同期パルスを抑圧する
    手段と、 抑圧された前記水平同期パルスを有し且つ音声搬送波上
    に前記タイミング信号を有する前記ＴＶ信号を受信局へ
    送信する手段と、 前記受信局において用いられる手段であって、前記タイ
    ミング信号に応答して、該タイミング信号に対して前記
    選択された遅延時間関係を持つ復元用信号を、前記水平
    同期パルスを含む前記水平同期期間の少なくとも一部分
    と一致するように発生させる第１手段と、 前記復元用信号に応答して、前記水平同期期間の前記一
    部分における前記ＴＶ信号の振幅を増加させて前記水平
    同期パルスの振幅を復元し、許可された受信局において
    契約ＴＶプログラムを表示することができるようにする
    第２手段と、 を具備し、 前記発生手段が、前記水平同期パルスの速度で反復する
    第１のパルスを発生する手段と、前記第１のパルスによ
    って作動されて前記タイミング信号としてタイミング・
    パルスを発生する回路手段と、前記第１のパルスによっ
    て作動されて前記選択された遅延時間関係を持つ第２の
    パルスを提供する遅延回路手段とを備える ことを特徴とするＴＶシステム。
  2. 【請求項２】 水平及び垂直同期パルスを有するビデオ
    信号とオーディオ信号とを含むＴＶ信号をスクランブル
    するスクランブラであって、 少なくとも水平同期パルスが生じるときに同期抑圧信号
    を反復的に発生する手段と、 前記同期抑圧信号と選択された時間関係を有するタイミ
    ング信号を反復的に発生する手段であって、該選択され
    た時間関係を複数の異なる遅延時間と動的に可変の遅延
    時間との中から選択してなる手段と、 前記同期抑圧信号によって、少なくとも水平同期パルス
    の振幅を抑圧する手段と、 前記オーディオ信号を前記タイミング信号によって変調
    する手段と、 を具備するスクランブラ。
  3. 【請求項３】 振幅抑圧された水平同期パルスと、該水
    平同期パルスと選択された時間関係を有するタイミング
    信号によって変調されたオーディオ信号とを含むＴＶ信
    号であって、該選択された時間関係が複数の異なる遅延
    時間と動的に可変の遅延時間との中から選択されてなる
    ＴＶ信号をデスクランブルするデスクランブラであっ
    て、 前記タイミング信号を求める手段と、 前記の求められたタイミング信号を前記の選択された時
    間だけ遅延させる手段と、 前記の遅延されたタイミング信号によって復元用信号を
    発生する手段と、 前記復元用信号によって前記水平同期パルスの振幅を増
    加させる手段と、 を具備するデスクランブラ。
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