JP3366045B2

JP3366045B2 - スクランブルコーディック及びそれを用いたテレビジョン受像機

Info

Publication number: JP3366045B2
Application number: JP07891893A
Authority: JP
Inventors: 正芳平嶋
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-03-13
Filing date: 1993-03-12
Publication date: 2003-01-14
Anticipated expiration: 2018-01-14
Also published as: JPH0670320A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は通信衛星によるテレビ信
号伝送等各種データ通信において、他人が容易に傍受す
ることができる伝送方式の場合、信号を秘匿化するため
の信号処理を可能にするスクランブルコーディックに関
するものである。又本発明はテレビ信号を伝送する場合
や、ビデオカメラ等で撮影した内容を他人に知られるこ
となく保存する場合に用いられ、信号を秘匿化するため
の信号処理が可能なこのスクランブルコーディックを用
いるテレビジョン受像機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年通信衛星等各種通信媒体の発達や光
ディスク等の記録媒体の発達により、非常に広域にそし
て高速にデータ通信、情報伝達が可能となってきてい
る。一方データ通信による情報伝送の場合は多くの人々
が容易に傍受できることとなり、その秘匿性を有する情
報伝送が困難となる一面を有している。

【０００３】例えば通信を用いた企業内通信やテレビ会
議による企業内秘匿情報を含むデータ通信や、企業内実
験の内容をビデオテープレコーダ（以下ＶＴＲと記
す），光ディスク等の情報記録媒体に記録して伝達する
場合が多くなってきている。

【０００４】これらの情報や映像，音声等は当事者以外
には知られたくないことが多い。このような情報を秘匿
化するためにはスクランブルエンコーダが用いられる。
しかしながら従来のスクランブルエンコーダは大規模な
暗号化システムやエンコーダを用いる必要があり、容易
に秘匿処理することができなかった。

【０００５】図７は従来のスクランブルエンコーダの概
略構成を示すブロック図である。本図において１０１は
スクランブルエンコーダ全体を制御するコンピュータ
（以降ＣＰＵと記す）であって、システムの大きさによ
ってパーソナルコンピュータから汎用大型コンピュータ
までの種々のものが用いられる。そして映像信号は映像
信号をスクランブルする映像スクランブラ１０２に、音
声信号は音声信号をスクランブルする音声スクランブラ
１０３に夫々入力される。又映像信号に同期して鍵信号
形成回路１０４によって鍵信号が形成され、映像スクラ
ンブラ１０２によりスクランブル化された映像信号と重
畳回路１０５によって重畳される。音声信号はＦＭ変調
回路１０６によってＦＭ変調され、混合回路１０７より
混合することにより、スクランブルがかけられたコンポ
ジットビデオ信号が得られる。

【０００６】このようなスクランブルを行ういわゆるス
クランブルエンコーダの動作について説明する。映像ス
クランブラ１０２の方式には種々のものが考えられる
が、例えば映像信号の走査線を途中で入れ換えるライン
ローテーション処理によるスクランブルがある。このラ
インローテーション処理は、映像信号の走査線を途中で
入れ換える切断点をＣＰＵ１０１でＸと決め、切断点Ｘ
を鍵信号（Ｋｊ）で暗号化し、暗号化されたＸを鍵信号
形成回路１０４によって垂直帰線消去期間内に二値信号
として形成する。又音声信号のスクランブルは、音声信
号をＡ／Ｄ変換して擬似ランダムパルス信号（以下ＰＮ
信号と記す）を加算して暗号化する。そしてこのＰＮ信
号の初期値のみを重畳して送出している。

【０００７】このような信号を受信した受信側では、エ
ンコーダと逆の動作いわゆるデコーダとして動作を行わ
せてデスクランブルができる。即ち音声のデスクランブ
ルはＰＮ初期値をＰＮ発生回路に入力してデスクランブ
ル用のＰＮ信号系列を発生させ、これに基づいて元の信
号を復調する。又映像信号のデスクランブルはフィール
ド毎又は一定周期で送られてくるＰＮ初期値から走査線
の読出位置を（スクランブル時の切断点に対応してい
る）を論理的に決めている。決めるためのアルゴリズム
は公開せず、秘匿安全性を高めている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来のスクランブルエンコーダ，デコーダでは、その
構成が複雑なためサイズが大きくなる。一方、テレビジ
ョン受像機は受信したデータをＶＴＲや光ディスク装置
等にスクランブルして記録する場合にはデータの伝達側
（発信側）でありスクランブルエンコーダ機能を必要と
する。且つスクランブルされた通信データを受信する
か、ＶＴＲや光ディスク装置等から再生されたスクラン
ブルされた信号を受ける場合には、再生側（受信側）で
あることになり、デコーダの機能を必要とする場合があ
る。テレビジョン受像機には大きさの面等からこのよう
な従来のスクランブルエンコーダ，デコーダを一緒に組
み込みにくかった。従って一般的にはデスクランブルを
行うデコーダのみが小型化され、テレビジョン受像機な
どの受信側にデコーダのみを接続して用いていた。

【０００９】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、小型のスクランブルエンコー
ダ，デコーダをデータの伝達側（発信側）であり且つ再
生側（受信側）であることになるテレビジョン受像機に
一緒に組み込み易くし、秘匿化された信号を受信すると
共に、秘匿化された信号として記録する機能を有するよ
うにすることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、通信データを秘匿化するための暗証番号を保持する
保持手段と、入力された通信データ信号を所定周期毎に
交互に書込む一対のメモリと、保持手段に保持された暗
証番号が初期値として設定され、所定周期毎に相異なっ
た擬似ランダムパルス信号を出力するシフトレジスタ
と、通信データのスクランブル時にはシフトレジスタの
出力に対応した値を初期値とし、デスクランブル時には
シフトレジスタの出力をメモリの最大アドレス値から減
算した値を初期値として設定するアドレス設定回路と、
所定周期でアドレス設定回路により設定されたアドレス
を初期値として、通信データを読出すアドレスを発生し
て一対のメモリにアドレス信号として入力するアドレス
カウンタと、スクランブル時に入力されたアナログ信号
を直列のビットストリーム信号に変換する変換回路と、
デスクランブル時に通信データ信号からアナログ信号を
復調してビットストリーム信号に変換する復調回路と、
保持手段に保持された暗証番号が初期値として与えら
れ、アナログ信号用の擬似ランダムパルス信号を発生す
るＰＮ発生回路と、ＰＮ発生回路の出力及び変換回路又
は復調回路より出力されるビットストリーム信号との排
他的論理和をとる第１のＥＯＲ回路と、スクランブル時
に第１のＥＯＲ回路の出力を変調する変調回路と、スク
ランブル時に変調回路により変調された信号を一対のメ
モリより読出された通信データ信号と混合する混合回路
と、デスクランブル時に第１のＥＯＲ回路の出力を元の
アナログ信号に復調するＰＣＭ復調回路と、特定された
鍵データを保持する不揮発性の鍵データメモリと、保持
手段に保持された暗証番号と鍵データメモリの出力との
排他的論理和を演算する第２のＥＯＲ回路とを備え、シ
フトレジスタは、第２のＥＯＲ回路からの出力が初期値
として設定され、所定周期毎に相異なった擬似ランダム
パルス信号を出力するものであり、ＰＮ発生回路は、第
２のＥＯＲ回路からの出力が初期値として設定され、ア
ナログ信号用の擬似ランダムパルス信号を発生すること
を特徴とするものである。

【００１１】本願の請求項２の発明は、通信データを秘
匿化するための暗証番号を保持する保持手段と、入力さ
れた通信データ信号を所定周期毎に交互に書込む一対の
メモリと、保持手段に保持された暗証番号が初期値とし
て設定され、所定周期毎に相異なった擬似ランダムパル
ス信号を出力するシフトレジスタと、通信データのスク
ランブル時にはシフトレジスタの出力をメモリの最大ア
ドレス値から減算した値を初期値とし、デスクランブル
時にはシフトレジスタの出力に対応した値を初期値とし
て設定するアドレス設定回路と、所定周期でアドレス設
定回路により設定されたアドレスを初期値として、通信
データを読出すアドレスを発生して一対のメモリにアド
レス信号として入力するアドレスカウンタと、スクラン
ブル時に入力されたアナログ信号を直列のビットストリ
ーム信号に変換する変換回路と、デスクランブル時に通
信データ信号からアナログ信号を復調してビットストリ
ーム信号に変換する復調回路と、保持手段に保持された
暗証番号が初期値として与えられ、アナログ信号用の擬
似ランダムパルス信号を発生するＰＮ発生回路と、ＰＮ
発生回路の出力及び変換回路又は復調回路より出力され
るビットストリーム信号との排他的論理和をとる第１の
ＥＯＲ回路と、スクランブル時に第１のＥＯＲ回路の出
力を変調する変調回路と、スクランブル時に変調回路に
より変調された信号を一対のメモリより読出された通信
データ信号と混合する混合回路と、デスクランブル時に
第１のＥＯＲ回路の出力を元のアナログ信号に復調する
ＰＣＭ復調回路と、特定された鍵データを保持する不揮
発性の鍵データメモリと、保持手段に保持された暗証番
号と鍵データメモリの出力との排他的論理和を演算する
第２のＥＯＲ回路とを備え、シフトレジスタは、第２の
ＥＯＲ回路からの出力が初期値として設定され、所定周
期毎に相異なった擬似ランダムパルス信号を出力するも
のであり、ＰＮ発生回路は、第２のＥＯＲ回路からの出
力が初期値として設定され、アナログ信号用の擬似ラン
ダムパルス信号を発生することを特徴とするものであ
る。

【００１２】本願の請求項３の発明は、テレビジョン信
号の音声信号のスクランブル及びデスクランブルを行う
スクランブルコーディックを含むテレビジョン受像機で
あって、スクランブルコーディックは、スクランブル時
に入力されたアナログ音声信号を直列のビットストリー
ム信号に変換する変換回路と、デスクランブル時に複合
映像信号から音声信号を復調してビットストリーム信号
に変換する復調回路と、音声用の擬似ランダムパルス信
号を発生する音声ＰＮ発生回路と、音声ＰＮ発生回路の
出力及び変換回路又は復調回路より出力された音声のビ
ットストリーム信号との排他的論理和をとる第１のＥＯ
Ｒ回路と、スクランブル時に第１のＥＯＲ回路の出力を
変調する変調回路と、スクランブル時に変調回路により
変調された信号を映像信号と混合する混合回路と、デス
クランブル時に第１のＥＯＲ回路の出力を元のアナログ
音声信号に復調するＰＣＭ復調回路と、秘匿化するため
の暗証番号を保持する保持手段と、各受像機毎に異なっ
た鍵データを保持する不揮発性の鍵データメモリと、保
持手段に保持された暗証番号と鍵データメモリの出力と
の排他的論理和を演算する第２のＥＯＲ回路とを備え
し、音声ＰＮ発生回路は、第２のＥＯＲ回路の出力が初
期値として与えられ、音声用の擬似ランダムパルス信号
を発生することを特徴とするものである。

【００１３】本願の請求項４の発明は、テレビジョン信
号の映像信号及び音声信号のスクランブル及びデスクラ
ンブルを行うスクランブルコーディックを含むテレビジ
ョン受像機であって、スクランブルコーディックは、秘
匿化するための暗証番号を保持する保持手段と、入力さ
れた映像信号を水平走査線毎に交互に書込む一対のライ
ンメモリと、保持手段に保持された暗証番号が初期値と
して設定され、相異なった擬似ランダムパルス信号を各
水平走査線毎に出力する非線形フィードバックシフトレ
ジスタと、スクランブル時には非線形フィードバックシ
フトレジスタの出力に対応した値を初期値とし、デスク
ランブル時には非線形フィードバックシフトレジスタの
出力をラインメモリの最大アドレス値から減算した値を
初期値として設定するアドレス設定回路と、アドレス設
定回路により設定されたアドレスを初期値として各水平
走査線単位で信号を交互に読出すアドレスを発生して一
対のラインメモリにアドレス信号として入力するアドレ
スカウンタと、スクランブル時に入力されたアナログ音
声信号を直列のビットストリーム信号に変換する変換回
路と、デスクランブル時に複合映像信号から音声信号を
復調してビットストリーム信号に変換する復調回路と、
音声用の擬似ランダムパルス信号を発生する音声ＰＮ発
生回路と、音声ＰＮ発生回路の出力及び変換回路又は復
調回路より出力された音声のビットストリーム信号との
排他的論理和をとる第１のＥＯＲ回路と、スクランブル
時に第１のＥＯＲ回路の出力を変調する変調回路と、ス
クランブル時に変調回路により変調された信号を映像信
号と混合する混合回路と、デスクランブル時に第１のＥ
ＯＲ回路の出力を元のアナログ音声信号に復調するＰＣ
Ｍ復調回路と、各受像機毎に異なった鍵データを保持す
る不揮発性の鍵データメモリと、保持手段に保持された
暗証番号と鍵データメモリの出力との排他的論理和を演
算する第２のＥＯＲ回路とを備え、非線形フィードバッ
クシフトレジスタは、第２のＥＯＲ回路の出力が初期値
として設定され、相異なった擬似ランダムパルス信号を
水平走査線毎に出力するものであり、音声ＰＮ発生回路
は、第２のＥＯＲ回路の出力が初期値として与えられ、
アナログ信号用の擬似ランダムパルス信号を発生するこ
とを特徴とするものである。

【００１４】本願の請求項５の発明は、テレビジョン信
号の映像信号及び音声信号のスクランブル及びデスクラ
ンブルを行うスクランブルコーディックを含むテレビジ
ョン受像機であって、スクランブルコーディックは、秘
匿化するための暗証番号を保持する保持手段と、入力さ
れた映像信号を水平走査線毎に交互に書込む一対のライ
ンメモリと、保持手段に保持された暗証番号が初期値と
して設定され、相異なった擬似ランダムパルス信号を各
水平走査線毎に出力する非線形フィードバックシフトレ
ジスタと、スクランブル時には非線形フィードバックシ
フトレジスタの出力をラインメモリの最大アドレス値か
ら減算した値を初期値とし、デスクランブル時には非線
形フィードバックシフトレジスタの出力に対応した値を
初期値として設定するアドレス設定回路と、アドレス設
定回路により設定されたアドレスを初期値として各水平
走査線単位で信号を交互に読出すアドレスを発生して一
対のラインメモリにアドレス信号として入力するアドレ
スカウンタと、スクランブル時に入力されたアナログ音
声信号を直列のビットストリーム信号に変換する変換回
路と、デスクランブル時に複合映像信号から音声信号を
復調してビットストリーム信号に変換する復調回路と、
音声用の擬似ランダムパルス信号を発生する音声ＰＮ発
生回路と、音声ＰＮ発生回路の出力及び変換回路又は復
調回路より出力された音声のビットストリーム信号との
排他的論理和をとる第１のＥＯＲ回路と、スクランブル
時に第１のＥＯＲ回路の出力を変調する変調回路と、ス
クランブル時に変調された信号を映像信号と混合する混
合回路と、デスクランブル時に第１のＥＯＲ回路の出力
を元のアナログ音声信号に復調するＰＣＭ復調回路と、
各受像機毎に異なった鍵データを保持する不揮発性の鍵
データメモリと、保持手段に保持された暗証番号と鍵デ
ータメモリの出力との排他的論理和を演算する第２のＥ
ＯＲ回路とを備え、非線形フィードバックシフトレジス
タは、第２のＥＯＲ回路の出力が初期値として設定さ
れ、相異なった擬似ランダムパルス信号を水平走査線毎
に出力するものであり、音声ＰＮ発生回路は、第２のＥ
ＯＲ回路の出力が初期値として与えられ、アナログ信号
用の擬似ランダムパルス信号を発生することを特徴とす
るものである。

【００１５】

【作用】このような特徴を有する本発明のスクランブル
コーディックによれば、入力信号の通信データが所定周
期毎に交互に一対のメモリに書込まれる。そして保持手
段に保持された暗証番号を用いてシフトレジスタが初期
化され、相異なった擬似ランダムパルス信号を所定周期
毎に出力することにより、通信データのスクランブル時
にはこのシフトレジスタの出力に対応した値を初期値と
してアドレス設定回路で設定されたアドレスを読出アド
レスとし、アドレスカウンタに入力する。アドレスカウ
ンタはこのアドレスから順次アドレスを更新することに
より、一対のメモリより交互に通信データ信号が読出さ
れる。こうして各所定周期毎に異なった位置から読出す
ことにより通信データ信号にスクランブルをかけてい
る。又デスクランブル時には同様に保持手段に保持され
た暗証番号を用いてシフトレジスタが初期化され、この
シフトレジスタの出力をメモリの最大アドレス値から減
算した値を初期値としてアドレス設定回路が設定され、
その出力を読出アドレスとしてアドレスカウンタにより
一対のメモリに交互に書込まれた通信データ信号が読出
される。こうして各所定周期毎に異なった位置から読出
すことが可能となり、通信データ信号のデスクランブル
を行っている。このようにして本発明のスクランブルコ
ーディックは、入力された信号をスクランブル及びデス
クランブルする機能を有するスクランブルエンコーダ，
デコーダとして動作する。

【００１６】更に特定された鍵データを保持する不揮発
性の鍵データメモリと、保持手段に保持された暗証番号
とこの鍵データメモリの出力との排他的論理和を演算す
るＥＯＲ回路とを付加する構成としている。そのためシ
フトレジスタにはこのＥＯＲ回路の出力が初期値として
設定され、相異なった擬似ランダムパルス信号を所定周
期毎に出力することにより、鍵データを有するものしか
動作しないことになり、更に秘匿効果を増加させること
ができる。

【００１７】又スクランブルコーディックにおいて、通
信データがアナログ信号を含む複合信号とした場合に
は、通信データは同様の処理がなされると共にアナログ
信号は、スクランブル時には入力されたアナログ信号を
変換回路により直列ビットストリーム信号に変換し、保
持手段に保持された暗証番号により初期化されるＰＮ発
生回路の擬似ランダムパルス信号との排他的論理和を第
１のＥＯＲ回路でとることによってデスクランブルし、
その出力を変調回路により変調し、その変調出力が通信
データ信号と混合回路により混合される。又デスクラン
ブル時には復調回路により通信データ信号からアナログ
信号を復調してビットストリーム信号に変換し、保持手
段に保持された暗証番号により初期化されるＰＮ発生回
路の擬似ランダムパルス信号との排他的論理和を第１の
ＥＯＲ回路でとることによってデスクランブルし、その
出力をＰＣＭ復調回路により元のアナログ信号に復調す
る。このように通信データがアナログ信号を含む複合信
号とした場合にも、本発明のスクランブルコーディック
は入力された信号をスクランブル及びデスクランブルす
る機能を有するスクランブルエンコーダ，デコーダとし
て動作させることができる。

【００１８】一方本願発明のスクランブルコーディック
をテレビジョン信号の映像信号のスクランブル及びデス
クランブルを行う機能として用いる場合は、入力信号の
映像信号が水平走査線毎に交互に一対のラインメモリに
書込れる。そして保持手段に保持された暗証番号を用い
て非線形フィードバックシフトレジスタが初期化され、
相異なった擬似ランダムパルス信号を各水平走査線毎に
出力することにより、映像信号のスクランブル時にはこ
の非線形フィードバックシフトレジスタの出力に対応し
た値を初期値としてアドレス設定回路で設定された読出
アドレスとし、アドレスカウンタに入力する。アドレス
カウンタはこのアドレスから順次アドレスを更新するこ
とにより、一対のメモリより交互に通信データ信号が読
出される。こうして各水平走査線毎に異なった位置から
読出すことにより映像信号にスクランブルをかけてい
る。又デスクランブル時にはこの非線形フィードバック
シフトレジスタの出力をラインメモリの最大アドレス値
から減算した値を初期値としてアドレス設定回路が設定
され、その出力を読出アドレスとしてアドレスカウンタ
により一対のラインメモリより交互に映像出力が読出さ
れる。これにより各水平走査線毎に異なった位置から読
出すことが可能となり、映像信号のデスクランブルを行
っている。このようにして本発明のスクランブルコーデ
ィックを用いたテレビジョン受像機は、入力された映像
信号をスクランブル及びデスクランブルするスクランブ
ルエンコーダ，デコーダ機能を有した動作をする。

【００１９】更に請求項４，５の発明では、各テレビジ
ョン受像機毎に異なった鍵データを保持する不揮発性の
鍵データメモリと、保持手段に保持された暗証番号とこ
の鍵データメモリの出力との排他的論理和を演算するＥ
ＯＲ回路とを付加する構成とし、非線形フィードバック
シフトレジスタにはこのＥＯＲ回路の出力が初期値とし
て設定され、相異なった擬似ランダムパルス信号を水平
走査線毎に出力することにより、鍵データを有するテレ
ビジョン受像機しか動作しないことになり、更に秘匿効
果を増加させたテレビジョン受像機を実現することがで
きる。

【００２０】又請求項４の発明において、テレビジョン
信号が映像信号と音声信号が複合された複合映像信号で
ある場合には、映像信号と同様な処理がなされると共に
映像信号は、スクランブル時には入力された音声信号を
直列のビットストリーム信号に変換回路により変換し、
保持手段に保持された暗証番号により初期化される音声
ＰＮ発生回路の擬似ランダムパルス信号との排他的論理
和をとる第１のＥＯＲ回路の出力を変調回路により変調
し、その変調出力を映像信号と混合回路にて混合する。
又デスクランブル時には復調回路により複合映像信号か
ら音声信号を復調してビットストリーム信号に変換し、
保持手段に保持された暗証番号により初期化される音声
ＰＮ発生回路の擬似ランダムパルス信号との排他的論理
和をとる第１のＥＯＲ回路の出力をＰＣＭ復調回路によ
り元の音声信号に復調する。このようにテレビジョン信
号が音声信号を含む複合映像信号とした場合にも、本発
明のスクランブルコーディックを用いたテレビジョン受
像機は、入力された信号をスクランブル及びデスクラン
ブルするスクランブルエンコーダ，デコーダ機能を有す
るテレビジョン受像機として動作させることができる。

【００２１】

【実施例】次に本発明のスクランブルコーディック及び
それを用いたテレビジョン受像機の一実施例について図
面を参照しながら説明する。図１は本実施例のテレビジ
ョン受像機の全体構成を示すブロック図であり、本実施
例のスクランブルコーディック３が内蔵されている。本
図において、チューナ１はテレビジョン放送のための受
信機であって、受信信号は映像信号を検波する直線検波
回路２に与えられる。直線検波回路２によって検波され
た信号は音声信号が４．５ＭHzの搬送波を変調して映像
信号に周波数多重された複合信号としての、いわゆるＮ
ＴＳＣ信号であり、本実施例のスクランブルコーディッ
ク３の入力端子Ｐ１に与えられる。又このＮＴＳＣ信号
は音声中間周波のＳＩＦ回路４及びＦＭ検波回路５を介
して音声信号に変換され、スクランブルコーディック３
の音声用入力端子Ｐ２に与えられる。スクランブルコー
ディック３は入力された映像信号と音声信号とにスクラ
ンブルをかけて端子Ｐ３より出力するものであり、この
信号はＶＴＲ６又は記録可能なビデオディスク装置７に
記録する際に用いられる。又映像信号は端子Ｐ４より、
左右の音声信号は端子Ｐ５，Ｐ６より出力され、モニタ
となるＡＶＴＶ８に接続され映像及び音声が再生され
る。スクランブルコーディック３は映像信号と音声信号
とにスクランブルをかけるエンコーダ（スクランブ
ラ）、及びこれをデスクランブルするためのデコーダ
（デスクランブラ）の機能を達成する回路である。

【００２２】次にこのスクランブルコーディック３の回
路構成について説明する。図２はスクランブルコーディ
ックの映像信号の処理部分を示すブロック図である。本
図において端子Ｐ１には、同期分離回路１１，ｆ_SC再生
回路１２，２２Ｈ抽出回路１３，２２Ｈ消去回路１４が
接続される。同期分離回路１１は水平同期信号Ｈ，垂直
同期信号Ｖを分離するものであり、その出力はパルス形
成回路１５に与えられる。パルス形成回路１５は各部に
クロック信号やゲートパルスを供給するものである。ｆ
_SC再生回路１２は色副搬送波（ｆ_SC）を再生し４ｆ_SCの
クロック信号を形成する回路であって、パルス形成回路
１５に与えられる。２２Ｈ抽出回路１３，２２Ｈ消去回
路１４は夫々２２番目の水平走査線の映像信号（以降２
２Ｈと記す）を抜き取る回路及び消去する回路である。
抽出された２２Ｈの信号は暗証番号検出回路１６，トリ
ガパルス検出回路１７に与えられる。暗号番号抽出回路
１６は映像信号のデスクランブル時に２２番目の水平走
査線の映像信号部分に重畳されている暗証番号を抜き出
す回路であって、その出力はラッチメモリ１８に与えら
れる。又トリガパルス検出回路１７は２２番目の水平走
査線の映像信号部分に重畳されている信号中からスクラ
ンブル開始を示すトリガパルスを抽出する検出回路であ
り、その出力はスクランブルトリガ発生回路１９（図中
ではトリガ発生回路と記す）に与えられる。スクランブ
ルトリガ発生回路１９はスクランブル時にスクランブル
トリガ信号を発生するものであって、その出力は遅延回
路２０に与えられる。遅延回路２０はスクランブルがか
かっていない信号のときは２２Ｈ抽出回路１３で抽出さ
れた２２Ｈの信号を遅延させると共に、スクランブルト
リガ発生回路１９のスクランブルトリガ信号を遅延させ
るものである。

【００２３】又このスクランブルコーディック３の各部
の動作を制御するため制御部としてＣＰＵ２１が接続さ
れる。このＣＰＵ２１には暗証番号として暗証コード等
を入力するためのキーボード２２が入力手段として接続
されている。ＣＰＵ２１はキーボード２２から入力され
た暗証番号をラッチメモリ１８に与えると共に、各部を
制御するものである。又パルス形成回路１５の出力は読
出クロック発生回路２３に与えられる。

【００２４】読出クロック発生回路２３はラッチメモリ
１８に読出クロックを供給すると共に、読出アドレス発
生回路２４にクロック信号を与えるものである。読出ア
ドレス発生回路２４の出力端はＫｉメモリ２５に接続さ
れる。Ｋｉメモリ２５はスクランブルコーディックに固
有の鍵データを記憶する不揮発性の鍵データメモリであ
り、鍵データは例えば６４ビットで構成するものとす
る。この６４ビット中の８ビットをパリティとしてもよ
い。ラッチメモリ１８はこうしてキーボード２２から入
力された暗証番号、又は暗証番号検出回路１６より検出
された暗証番号を保持する保持手段である。ラッチメモ
リ１８は４桁の暗証番号を保持するものとすれば、１６
ビットのメモリとして構成される。そしてラッチメモリ
１８，Ｋｉメモリ２５から読出された鍵データと暗証番
号のデータはＥＯＲ回路２６に与えられる。ＥＯＲ回路
２６はこの鍵データと暗証番号の排他的論理和をとる第
２のＥＯＲ回路に相当するものであって、その出力は図
３に示す非線形フィードバックシフトレジスタ３１、図
４に示す音声ＰＮ発生回路５１に初期値として与えられ
る。

【００２５】図３は映像信号のスクランブル及びデスク
ランブルを行うスクランブルコーディック３の部分を示
すブロック図である。本図において図２に示すパルス形
成回路１５からの４ｆ_SCのクロック信号ＣＬが書込アド
レスカウンタ３２及び読出アドレスカウンタ３３に与え
られる。これらのアドレスカウンタは入力クロックを計
数するカウンタであって、その並列出力はセレクタ３４
及び３５に夫々与えられる。又２２Ｈ消去回路１４から
の２２Ｈが除かれた映像信号がＡ／Ｄ変換器３６に与え
られる。Ａ／Ｄ変換器３６はアナログ映像信号をデジタ
ル信号に変換するものであって、その出力はラインメモ
リ３７，３８に与えられる。セレクタ３４，３５はパル
ス形成回路１５から水平同期信号Ｈに同期した切換信号
が与えられており、交互に書込アドレス及び読出アドレ
スを切換えてラインメモリ３７，３８に与えるものであ
る。ラインメモリ３７，３８は夫々１水平走査線の映像
信号を７４４ドットとし、各８ビットで記憶するメモリ
である。このラインメモリ３７，３８はセレクタ３４，
３５によって選択された書込アドレスカウンタ３２の書
込アドレスにデータを書込み、読出時にはセレクタ３
４，３５で選択された読出アドレスカウンタ３３からの
読出アドレスよりデータを読出すものである。セレクタ
３９はセレクタ３４，３５と同期し、その読出信号を選
択するものである。セレクタ３９の出力はＤ／Ａ変換器
４０に与えられる。Ｄ／Ａ変換器４０は選択された信号
をアナログ信号に変換するものであり、その出力は２２
Ｈ挿入回路４１に与えられる。２２Ｈ挿入回路４１には
遅延回路２０を介して２２Ｈの水平走査線の映像信号が
与えられる。２２Ｈ挿入回路４１は２２Ｈ消去回路１４
で消去した２２本目の水平走査線のスクランブルトリガ
と映像フレーム、音声フレームのタイミングを合わせて
映像信号として挿入するものである。この２２Ｈ挿入回
路の出力はスクランブル又はデスクランブルされた信号
として混合回路４２に与えられる。混合回路４２はこの
映像信号と変調されたＦＭ音声信号とを混合するもので
あり、その出力はスクランブルコーディック３のコンポ
ジットビデオ信号端子Ｐ３に与えられる。又２２Ｈ挿入
回路４１の出力端は混合前の映像信号を出力する出力端
子Ｐ４に接続されている。

【００２６】さて非線形フィードバックシフトレジスタ
３１は、例えば平成２年１月２５日発行の官報（号外第
７号）の郵政省告示第５３号の別図第５図に記載の回路
（図示せず）とする。この非線形フィードバックシフト
レジスタ３１の出力は水平走査線のカットポイント（切
断点）を定めるものである。このカットポイントは１Ｈ
（１水平走査期間）内最大１８６とするので、８ビット
のデータを用い１８６以上はＭＳＢを反転する。ＭＳＢ
反転回路４３はこの出力によってＭＳＢを反転する回路
であり、その出力ｎ（＝０〜１８５）はアドレス設定回
路４４に与えられる。アドレス設定回路４４は各水平走
査線の読出アドレスの初期値を演算して設定するもので
あり、スクランブル時には４ｎとなるように、又デスク
ランブル時には読出アドレスの最大値を７７４とする
と、７７４−４ｎとなるように演算するものである。

【００２７】次に音声のスクランブル，デスクランブル
を行うブロックについて図４を参照しつつ説明する。ま
ず音声信号の入力端子Ｐ２はＡ／Ｄ変換器５２の入力端
に接続される。Ａ／Ｄ変換器５２はアナログ音声信号を
１４ビットのデジタル信号に変換するものであり、Ｐ／
Ｓ変換器５３に与える。Ｐ／Ｓ変換器５３は入力信号を
直列ビットストリーム信号に変換し、音声制御回路５４
から制御情報が加えられる。この直列出力はセレクタ５
５に与えられる。ここでＡ／Ｄ変換器５２，Ｐ／Ｓ変換
器５３はアナログ音声入力をビットストリーム信号に変
換する変換回路を構成している。一方端子Ｐ１には４．
５ＭHzの信号を増幅するバンドパスアンプ（ＢＰＡ）５
６が接続され、その出力はＱＰＳＫ復調回路５７に与え
られる。ＱＰＳＫ復調回路５７は７２０ＫHzの二値信号
をビットストリームとしてセレクタ５５に出力するもの
である。セレクタ５５はデスクランブル，スクランブル
に応じてこれらのいずれかの信号を選択し、ＥＯＲ回路
５８及びセレクタ５９に与える。ＥＯＲ回路５８は第１
のＥＯＲ回路に相当する。

【００２８】又音声側にも映像側の非線形フィードバッ
クシフトレジスタと同様の機能を有する音声ＰＮ発生回
路５１を有している。この音声ＰＮ発生回路５１は非線
形フィードバックシフトレジスタ３１と同一構造のもの
であってもよいが、本実施例では異なるものとして説明
する。音声ＰＮ発生回路５１は音声用のＰＮ信号を発生
するものであって、その出力は遅延ゲート６０を介して
ＥＯＲ回路５８の他方の入力端に与えられている。ＥＯ
Ｒ回路５８は音声ＰＮ信号とＰ／Ｓ変換器５３の出力と
の排他的論理和によってスクランブルし、又はスクラン
ブルされた音声信号をデスクランブルする機能を有し、
その出力はセレクタ５９に与えられる。セレクタ５９は
各フレーム中のスクランブルがかかっていない信号につ
いてはセレクタ５５、スクランブルがかかっている信号
についてはＥＯＲ回路５８の出力を選択するものであ
り、スクランブル時にはＱＰＳＫ変調回路６１、デスク
ランブル時には出力をＰＣＭ復調回路６２に与えるもの
である。ＱＰＳＫ変調回路６１はこの信号を変調して混
合回路４２に与える。又ＰＣＭ復調回路６２はこの信号
をパラレル信号に変換し、更にアナログ信号に変換する
ことによってＰＣＭ復調するものであり、その出力端は
左右の音声出力端子Ｐ５，Ｐ６に接続されている。

【００２９】次に本実施例の動作について図５のタイム
チャートを参照しつつ説明する。まずテレビカメラ等の
ＮＴＳＣ信号を図２の端子Ｐ１に入力し、この信号をス
クランブルエンコードするものとする。この場合にはま
ずキーボード２２を操作して例えば４桁の暗証番号を入
力する。この入力の終わった時刻を図５の「キー入力」
に示すようにt₁₁とする。ＣＰＵ２１はキースキャンを
行い、この４桁の暗証番号（ＢＣＤ）を読取り、ラッチ
メモリ１８にロード（書込み）する。このＢＣＤコード
は１６ビットであり、所定の手順で６４ビットに伸長
し、Ｋｉメモリ２５の６４ビットの鍵データと共にＥＯ
Ｒ回路２６に与えられ排他的論理和がとられ暗号化に用
いられる。そしてこのＢＣＤコードは２２Ｈの水平走査
期間の映像信号に重畳するようにしている。ここで暗証
番号を暗号化すれば盗聴に対して更に強くなるが、本発
明の場合はそこまで複雑にしなくても充分実用に寄与し
得るので、暗号化しないものとして説明する。

【００３０】ここでラッチメモリ１８へのロード（書込
み）が終わる時刻を図５に示すようにt₂₁とする。時刻
t₂₁から適当な時間後にＣＰＵ２１からスクランブルト
リガ発生回路１９へクロックが供給され、２４ビットの
スクランブルトリガが出力される。このパルス列はどん
な信号でもよいが、映像信号との混合を避けるため、例
えば文字放送のＣＲ１６ビットを共通に用い、フレーム
コードを「１１１００１１１」に変更する。即ち全体で
は、「１０１０１０１０１０１０１０１０１１１０００
１１１」となる。これはスクランブルトリガ発生回路１
９をフューズＲＯＭとして構成し、ラッチメモリ１８へ
のロードが終わる時刻t₂₁以後の適当な時間後にこのス
クランブルトリガパルスを出力する。このスクランブル
トリガは遅延回路２０によって遅延され、２２Ｈ挿入回
路４１により２２Ｈに挿入される。遅延回路２０は前述
のように１msec毎の音声フレーム信号、３３msec毎の映
像フレーム信号及びスクランブルトリガとのタイミング
を合わせるために遅延するものであり、２２Ｈゲートパ
ルスと４ｆ_SCのクロック信号、及び音声スクランブルフ
レームパルスＳｆによってスクランブルトリガを遅延さ
せ、２２Ｈに挿入している。又遅延回路２０は音声スク
ランブルのスタートゲート信号を発生させている。この
スタートゲート信号を遅延ゲート６０に加え、ゲート信
号が高電位（ハイ）のときのみ遅延ゲート６０の出力が
音声ＰＮ発生回路５１の出力と同一になる（０か１かに
変化する）。音声フレーム信号と映像フレーム信号、ス
クランブルトリガが図５のような時間関係にあり、スク
ランブルトリガの時刻t₃₁が映像フレーム信号の始まり
t₅₁より少し早いものとして説明する。

【００３１】まず音声信号のスクランブルについて説明
する。音声信号のスクランブルについてはＰＣＭ化する
方が扱い易いので、ここではＰＣＭ化するものとしてお
り、その方式は衛星テレビジョン放送方式に準ずるもの
とする。但し復号映像信号を６ＭHzの帯域内に納め、Ｃ
ＡＴＶや広帯域記録可能なＶＴＲ（ＭＵＳＥ信号をその
まま記録できる帯域があれば充分であり、ＳＶＨＳ方式
のＶＴＲを若干広帯域化してもよい。）で映像信号をＮ
ＴＳＣの信号方式で記録できるようにするため、４．５
ＭHzの搬送波を７２０Ｋbps の音声信号（ＰＣＭ）でＱ
ＰＳＫするものとする。

【００３２】図４の端子Ｐ１に入力されたＮＴＳＣの音
声信号は、同時にＦＭ検波されて入力端子Ｐ２からＡ／
Ｄ変換器５２に加えられる。音声が多重化されている場
合には左右の２チャンネル出力が端子Ｐ２に加えられ
る。カメラ出力が映像と音声とに分離されていれば音声
は直接端子Ｐ２へ入力し、放送受信時は直線検波器の出
力を端子Ｐ１に入力する。さて音声がステレオで２チャ
ンネルの場合も１つのＡ／Ｄ変換器を用いる場合には、
Ａ／Ｄ変換器５２と入力端子Ｐ２の間にサンプルホール
ド回路を設け、左右の２チャンネルを交互にＡ／Ｄ変換
する。この２チャンネルを３２ＫHzでサンプリングし、
１４ビットで量子化し１０ビットに準瞬時圧縮する。こ
れは衛星テレビジョン放送の音声Ａモードの４チャンネ
ル中の２チャンネルと同一規格である。伝送すべき容量
は３２Ｋ×２×１０＝６４０Ｋbitsに、制御情報６４Ｋ
bitsと関連情報１６Ｋbitsの径７２０Ｋbitsで充分であ
る。衛星テレビジョン放送では２．０４８Ｍbps の信号
をＱＰＳＫで約±３．５ＭHzの周波数偏位をかけて送っ
ているが、ＶＴＲやＣＡＴＶ等の閉ループでは信号劣化
が少ないので周波数偏位は少なくてもよい。又伝送容量
が約１／３であるから全体で１／６の周波数偏位に抑え
ることが可能であり、±６００〜７００ＫHzの周波数偏
位に納め得る。従って映像信号を含めて６ＭHzの帯域内
に納めることができる。このＡ／Ｄ変換出力をＰ／Ｓ変
換器５３によって直列の信号に変換し、音声制御回路５
４から制御信号及び必要な場合には関連情報を加え、７
２０Ｋbps のデジタル信号列を形成し、セレクタ５５を
介してＥＯＲ回路５８に供給する。

【００３３】次にＰＮ信号系列の発生について説明す
る。Ｋｉメモリ２５にはスクランブルコーディック毎に
別々の鍵データ６４ビットが記憶されており、ラッチメ
モリ１８の暗証番号を６４ビットに伸長しこの鍵データ
と共にＥＯＲ回路２６により排他的論理和をとり、その
うちの３２ビットを初期値として非線形フィードバック
シフトレジスタ３１及び音声ＰＮ発生回路５１に初期値
として設定する。非線形フィードバックシフトレジスタ
３１，音声ＰＮ発生回路５１は例えば３２ビットのシフ
トレジスタとするが、３２ビットでなく１６ビットのも
のを用いてもよい。

【００３４】音声ＰＮ発生回路５１のクロックを７２０
ＫHzで行う場合には音声のビットストリームと同一であ
るので、そのままＰＮ信号とし、それより遅い速度の場
合には非線形フィードバックシフトレジスタ３８を１ms
ec毎に１ビットだけ内容をシフトし、３２ビットの初期
値を１msec毎に音声ＰＮ回路に取り込むようにしてもよ
い。こうして音声ＰＮ発生回路５１では２³²−１のＰＮ
信号系列を発生させる。こうしてＰＮ信号系列を発生さ
せ、遅延ゲート６０によって映像フレーム信号，音声フ
レーム信号，スクランブルトリガの相互の位相差を調整
する。そして遅延ゲート６０から出力された音声ＰＮ信
号とセレクタ５５を通して得られるＰＣＭ変調信号との
排他的論理和をＥＯＲ回路５８によって形成する。こう
して音声信号のスクランブルを行ってセレクタ５９を介
してＱＰＳＫ変調し、混合回路４２に与える。

【００３５】次に映像信号の処理について説明する。映
像信号は図２の入力端子Ｐ１に与えられると同期分離回
路１１により水平同期信号Ｈ及び垂直同期信号Ｖが分離
され、２２Ｈ抽出回路１３，２２Ｈ消去回路１４により
２２Ｈが抽出され、又は消去される。この２２Ｈが消去
された信号は図３のＡ／Ｄ変換器３６に与えられる。映
像信号にスクランブルをかけない状態では、このＡ／Ｄ
変換器３６で８ビットのデジタル値に変換し、ラインメ
モリ３７，３８に交互に書込み及び読出しが行われる。
この場合には１ライン分だけ遅延されてセレクタ３９を
介してＤ／Ａ変換器４０に出力する。そしてアナログ信
号としてこの信号に２２Ｈ挿入回路を介して２２Ｈの信
号を挿入してビデオ信号としている。

【００３６】又スクランブルをかける場合（走査線内位
置入れ換え方式、いわゆるラインローテーションをかけ
る場合）について説明する。ランンローテーションをか
ける場合は、ラインメモリ３７，３８の読出アドレスを
映像信号のカットポイントに合わせてスタートする。カ
ットポイントは非線形フィードバックシフトレジスタ３
１の出力の８ビットを用いる。カットポイントは最大１
８６と規定されているため、１８６以上はＭＳＢ反転回
路４３によってＭＳＢを反転する。ＭＳＢ反転回路４３
の出力は８ビットの０〜１８５の信号であり、ライン毎
に異なっている。今これをｎとする。アドレス設定回路
４４では入力端子Ｐ１の映像信号の第２２Ｈ目（Ｄ／Ａ
変換器４０の出力の第２１Ｈ目）の終りまでに４ｎにプ
リセットする。即ちスクランブル時には４×ｎの演算を
行う。そうすれば端子Ｐ１に入力される映像信号の第２
３Ｈ目（Ｄ／Ａ変換器４０の２２Ｈ目）の始めから、読
出アドレスカウンタ３３は４ｎ，４ｎ＋１，４ｎ＋２・
・・と計数し、７４４となると０に戻って１，２，３・
・・４ｎ−１までカウントする。そうすれば図６φ₀に
示すようにラインメモリ３７に書込まれた「元の信号」
１水平走査線のデータａ₁〜ａ₉は、ａ₄，ａ₅，・・
・ａ₉，ａ₀，ａ₁，ａ₂，ａ₃と読出され、φ₁の
「スクランブル後（ローテーション後）」ようにスクラ
ンブルされることとなる。又この間に入力された第２４
Ｈ目の信号がそのままラインメモリ３８に書込まれる。
φ₁の読出後に２４Ｈ目の読出開始時には、読出アドレ
スカウンタ３３に設定される読出開始アドレスは所定ビ
ットシフトし、図６のφ₃のようにｎでなく別の数字ｋ
に変化している。１Ｈにつきこのシフトレジスタを何ビ
ットシフトさせるかは、あらかじめシステム設計時に定
めておくものとする。

【００３７】次に端子Ｐ１に入力される第２５Ｈ目の間
にラインメモリ３８のデータ（第２４Ｈ目）が読出され
る。このとき読出アドレスカウンタ３３の出力は図６に
示すように４ｋ，４ｋ＋１・・・とカウントアップして
いく。これはラインメモリ３７から２３Ｈ目を読出す場
合と同様である。従って４ｋをカットポイントとしてラ
インローテーションがかかっている。こうして図５に示
すt₅₅から始まるフィールドの２３Ｈ〜２６２Ｈまでの
映像信号に対して、各水平走査線単位でローテーション
処理を施しスクランブルをかけることができる。

【００３８】さてこのようにスクランブルを施した映像
信号にスクランブルトリガを２２Ｈ目に挿入する。この
トリガ信号は文字放送の規格に準じれば１Ｈ（１水平走
査期間）に２９６ビットのデジタル信号を重畳すること
ができる。先頭の２４ビットをスクランブルトリガとす
れば、残りの２７２ビットはデータとして使える。スク
ランブルトリガに続けてラッチメモリ１８の暗証番号デ
ータをＣＰＵ２１より読出し、トリガ発生回路１９の出
力に続けて２２Ｈに挿入する。ここで誤り訂正符号も文
字放送と同一のものを使う場合には１９２ビットのデー
タ容量があるので、閉ループで使用する場合のデータと
しては充分な容量となる。

【００３９】ここで重要なのはラインローテーション方
式のスクランブルのカットポイントを決めるのは相異な
った擬似ランダムパルス信号を所定周期毎（本実施例で
は水平走査期間毎）に出力するシフトレジスタの出力を
用いることであり、具体的には本実施例では非線形フィ
ードバックシフトレジスタ３１の出力でＭＳＢ反転回路
４３を介した８ビットを用いている。そのため前述のよ
うにカットポイントを決めるｎとｋの関係は非線形であ
りライン毎に異なっていて予測はできないことである。
従ってｎは知りえてもｋを知ることは不可能である。こ
のことから本実施例ではラッチメモリ１８，Ｋｉメモリ
２５から読出された鍵データと暗証番号をＥＯＲ回路２
６を介して排他的論理和をとり、その出力を非線形フィ
ードバックシストレジスタ３１の初期値として与えられ
ているが、単に通信データを秘匿化するための暗証番号
のみを用い、この暗証番号から初期値を得る方法でも充
分高度の秘匿性を得ることができることがわかる。即ち
本発明はローテーションのカットポイントに高度な暗号
化をすることによって、映像信号に高度な秘匿処理を行
うことができるものである。

【００４０】一方、２２Ｈ挿入回路４１の出力を混合回
路４２に供給し、ＱＰＳＫ変調回路６１の出力の４．５
ＭHzの音声信号と混合してＮＴＳＣに類似の信号を得
る。この信号を出力端子Ｐ３から出力することによっ
て、前述したようにＶＴＲ６やビデオディスク７に記録
する。

【００４１】こうして記録された信号は、本実施例では
鍵データＫｉが同一のスクランブルコーディック３を有
するテレビジョン受像機を用いて信号を再生しない限り
デスクランブルを行うことができないが、更にラインロ
ーテーション方式のスクランブルのカットポイントを決
めるための相異なった擬似ランダムパルス信号を水平走
査期間毎に出力するシフトレジスタ機能を有することが
必要条件となる。

【００４２】さてスクランブルトリガはキー入力の後１
回発生するようにしているが、ＶＴＲ６やビデオディス
ク７に記録されたスクランブル信号を再生する場合は必
ずしも最初から再生するとは限らない。従って一定周期
毎にスクランブルトリガパルスを発生させ、これを前述
したように映像信号に重畳しておくことが好ましい。こ
れはＣＰＵ２１により容易に実現することができる。例
えば１分（１８００フレーム）毎にＣＰＵ２１からスク
ランブルトリガ発生回路１９にスクランブルトリガ信号
を発生させるように制御することによって実現できる。

【００４３】次にスクランブルがかかった信号をＶＴＲ
６，ビデオディスク７から読出し、デスクランブルする
場合の動作について説明する。本発明の特徴はスクラン
ブル時に用いたスクランブルコーディック３をデスクラ
ンブル時にも用いていることである。即ちＶＴＲ６の出
力を再生する場合にはその再生出力を入力端子Ｐ１に接
続する。ＶＴＲ６の出力は映像信号及び４．５ＭHzの搬
送波が７２０ＫHzでＱＰＳＫ変調された音声信号とす
る。

【００４４】さて音声のデスクランブル時には、図４の
入力端子Ｐ１から入力された信号は、４．５ＭHzを中心
周波数とするバンドパスアンプ（ＢＰＡ）５６によって
増幅され、ＱＰＳＫ復調回路５７で復調されて７２０Ｋ
bps の二値信号（ビットストリーム）となる。そしてキ
ーボード２２のキーを操作し復調を指示しておくことに
よりＣＰＵ２１からセレクタ５５を介してＱＰＳＫ復調
回路５７の出力がＥＯＲ回路５８に伝えられる。スクラ
ンブルされたビットストリームに、後述するようにスク
ランブルをかけるために加算されたＰＮ系列を加算し、
排他的論理和をとることによってスクランブルのかかっ
ていないビットストリームが得られる。セレクタ５９は
スクランブルがかかっているか否かによって入力を切換
えるものであり、選択されたその出力端にはスクランブ
ルがかかっていないビットストリーム信号が得られる。
この信号はＰＣＭ復調回路６２によって復調され、端子
Ｐ５，Ｐ６より出力される。又ＰＮ系列の加算期間をＣ
ＰＵ２１で直接指定できないときは、クロックパルス発
生回路１５の出力とＣＰＵ２１で形成したゲート信号を
用いるものとする。

【００４５】さてこのデスクランブルのために用いられ
るＰＮ信号系列の形成について説明する。まず図２の端
子Ｐ１に与えられる映像信号から２２Ｈ抽出回路１３で
２２Ｈ目の水平同期信号を抽出し、スクランブルトリガ
パルスをトリガパルス検出回路１７によって検出する。
又暗証番号検出回路１６によって暗証番号を検出する。
２２Ｈ目には文字放送と同一の信号形式で信号が重畳さ
れているので、クロックパルスも文字放送受信機と同様
に２２Ｈ抽出回路１３，暗証番号検出回路１６に供給し
ておくことにより暗証番号は容易に抽出できる。暗証番
号は１６ビットで、暗証番号検出回路１６からラッチメ
モリ１８に転送する。そしてその内容を読出クロック発
生回路２３からクロックを与えて読出して６４ビットに
伸長し、Ｋｉメモリ２５からの６４ビットのデータと共
にスクランブルをかけるときに同じ手順でＥＯＲ回路２
６に出力し６４ビットを復号する。この復号した６４ビ
ット中の３２ビットをスクランブル時と同様に非線形フ
ィードバックシフトレジスタ３１，音声ＰＮ発生回路５
１に供給し、初期値として設定する。そしてスクランブ
ルをかけた場合と同様の手順で音声ＰＮ信号を発生させ
る。こうすれば音声信号はデスクランブルされることと
なる。

【００４６】次に映像信号のデスクランブルについて説
明する。図６のφ₁「スクランブル後」の状態よりφ₂
「デスクランブル後」の状態の形に戻すためには、非線
形フィードバックシフトレジスタ３１の出力としてｎが
出力されるタイミングで、読出アドレスカウンタ３６を
（７４４−４ｎ）に初期設定することが必要である。こ
の鍵は音声の信号処理と共通でよく、非線形フィードバ
ックシフトレジスタ３１のどの部分（８ビット）を使う
かをスクランブル時に決めておけばよい。そのためには
ＣＰＵ２１の制御によりＭＳＢ反転回路４３の出力をア
ドレス設定回路４４に出力する。アドレス設定回路４４
はデスクランブル時に７４４−４ｎの演算を行い、読出
アドレスとして読出アドレスカウンタ３６にプリセット
する。そうすれば図６φ₂に示すように２２Ｈ目の水平
走査線はａ₀からａ₉までφ₀と同一の状態で順次読出
されることとなる。この間にラインメモリ３８にはロー
テーションされた２４Ｈ目の信号が記録されているた
め、読出の開始時には７４４−４ｋから順にｂ₀，ｂ₁
・・・と読出すことによってデスクランブルすることが
できる。一方書込アドレスカウンタ３２については、各
水平走査線毎に入力をそのままラインメモリ３７又はラ
インメモリ３８に書込むように設定する。従ってデスク
ランブルのための特別な処理は不要である。

【００４７】尚本実施例ではラインメモリの最大アドレ
スを７４４として、スクランブル時には非線形フィード
バックシフトレジスタ３１の出力に対応した値を初期値
とし、デスクランブル時には非線形フィードバックシフ
トレジスタ３１の出力をラインメモリの最大アドレス値
から減算した値を初期値として設定するようにしたが、
その逆に、スクランブル時には非線形フィードバックシ
フトレジスタ３１の出力をラインメモリの最大アドレス
値から減算した値を初期値とし、デスクランブル時には
非線形フィードバックシフトレジスタ３１の出力に対応
した値を初期値として設計するようにしても同様の効果
を有することはいうまでもない。

【００４８】こうして読出された各水平走査線の映像信
号はセレクタ３９によって選択されたＤ／Ａ変換器４０
に与えられ、アナログ映像信号に変換される。そして２
２Ｈ挿入回路により２２Ｈ目が挿入され、音声信号と混
合して出力する。こうしてＡＶＴＶ８に表示することに
より、デスクランブルされた映像信号を認識することが
できる。

【００４９】以上詳細に説明したようにスクランブルコ
ーディック３の回路の大半はデジタル信号処理回路であ
って、ＬＳＩ化が容易である。スクランブルコーディッ
ク３内の同期分離回路１１、ｆ_SC再生回路１２、２２Ｈ
挿入回路４１、キーボード２２、Ａ／Ｄ変換器３６，５
２、Ｄ／Ａ変換器４０、ＢＰＡ５６、ＱＰＳＫ復調回路
５７、ＰＣＭ復調回路６２、混合回路４２以外のゲート
数は５〜６万ゲートであり、１チップに集積することも
可能である。又ＱＰＳＫ復調回路５７，ＰＣＭ復調回路
６２についてはＢＳチューナ用ＬＳＩを修正し、２．０
４８ＭHzと７２０ＫHzの両方の周波数に対応できるよう
にすればよい。このように主要部分を１チップ化するこ
とにより盗聴等の不正に対して強度が増し、安全性を向
上させることができる。

【００５０】尚本実施例はスクランブル時に用いられる
暗証番号をスクランブルトリガと共に２２Ｈに挿入する
ようにしているが、再生時にあらかじめキーボードより
同一の暗証番号を入力し、ラッチメモリ１８に保持する
ようにしてもよい。こうすれば同一の暗証番号をキー入
力しなければ元の映像信号や音声信号をデスクランブル
することができなくなる。

【００５１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明による
スクランブルコーディックを用いれば、同一の回路で映
像信号や音声信号等の通信データを高度な秘匿性を有し
スクランブルとデスクランブルを行うことができる。こ
のようにスクランブル，デスクランブルの機能を有する
一つのスクランブルコーディックを用いるので、回路構
成が極めて簡単となる。更にこのスクランブルコーディ
ックを内蔵することにより、安価に秘匿処理機能を有す
るテレビジョン受像機を構成することができる。更に鍵
データを用い、暗証番号とによって初期値を設定するこ
とにより、盗聴に対して更に高い安全性を得ることがで
きる。

【００５２】又音声信号と映像信号が複合された通信デ
ータの場合も同様に、同一の音声ＰＮ発生回路を用いて
音声信号のスクランブル及びデスクランブルを容易に行
うことができる。又これと映像信号のスクランブル機能
とを組合せることによって高度な秘匿処理を行うことが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるテレビジョン受像機の
全体構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施例のスクランブルコーディック
の一部を示すブロック図である。

【図３】本実施例のスクランブルコーディックの一部を
示すブロック図（映像信号処理部分）である。

【図４】本実施例のスクランブルコーディックの一部を
示すブロック図（音声信号処理部分）である。

【図５】本実施例の動作を示すタイムチャートである。

【図６】本実施例のスクランブル及びデスクランブル時
の水平走査線の変化を示す図である。

【図７】従来のスクランブル装置の構成を示すブロック
図である。

【符号の説明】

１チューナ２直線検波回路３スクランブルコーディック４ＳＩＦ５ＦＭ検波回路６ＶＴＲ７ビデオディスク８ＡＶＴＶ１１同期分離回路１２ｆ_SC再生回路１３２２Ｈ抽出回路１４２２Ｈ消去回路１５パルス形成回路１６暗証番号検出回路１７トリガパルス検出回路３４，３５，３９，５５，５９セレクタ１９スクランブルトリガ発生回路２０遅延回路２１ＣＰＵ２２キーボード２３読出クロック発生回路２４読出アドレス発生回路２５Ｋｉメモリ２６，５８ＥＯＲ回路３１非線形フィードバックシフトレジスタ３２書込アドレスカウンタ３３読出アドレスカウンタ３７，３８ラインメモリ３６，５２Ａ／Ｄ変換器４０Ｄ／Ａ変換器４１２２Ｈ挿入回路４２混合回路４３ＭＳＢ反転回路４４アドレス設定回路５１音声ＰＮ発生回路５３Ｐ／Ｓ変換器５４音声制御回路５７ＱＰＳＫ復調回路６０遅延ゲート６１ＱＰＳＫ変調回路６２ＰＣＭ復調回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 7/10 H04N 7/16 - 7/173

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】通信データを秘匿化するための暗証番号
を保持する保持手段と、入力された通信データ信号を所定周期毎に交互に書込む
一対のメモリと、前記保持手段に保持された暗証番号が初期値として設定
され、所定周期毎に相異なった擬似ランダムパルス信号
を出力するシフトレジスタと、通信データのスクランブル時には前記シフトレジスタの
出力に対応した値を初期値とし、デスクランブル時には
前記シフトレジスタの出力を前記メモリの最大アドレス
値から減算した値を初期値として設定するアドレス設定
回路と、所定周期で前記アドレス設定回路により設定されたアド
レスを初期値として、通信データを読出すアドレスを発
生して前記一対のメモリにアドレス信号として入力する
アドレスカウンタと、スクランブル時に入力されたアナログ信号を直列のビッ
トストリーム信号に変換する変換回路と、デスクランブル時に通信データ信号からアナログ信号を
復調してビットストリーム信号に変換する復調回路と、前記保持手段に保持された暗証番号が初期値として与え
られ、アナログ信号用の擬似ランダムパルス信号を発生
するＰＮ発生回路と、前記ＰＮ発生回路の出力及び前記変換回路又は復調回路
より出力されるビットストリーム信号との排他的論理和
をとる第１のＥＯＲ回路と、スクランブル時に前記第１のＥＯＲ回路の出力を変調す
る変調回路と、スクランブル時に前記変調回路により変調された信号を
前記一対のメモリより読出された通信データ信号と混合
する混合回路と、デスクランブル時に前記第１のＥＯＲ回路の出力を元の
アナログ信号に復調するＰＣＭ復調回路と、特定された鍵データを保持する不揮発性の鍵データメモ
リと、前記保持手段に保持された暗証番号と前記鍵データメモ
リの出力との排他的論理和を演算する第２のＥＯＲ回路
とを備え、前記シフトレジスタは、前記第２のＥＯＲ回路からの出
力が初期値として設定され、所定周期毎に相異なった擬
似ランダムパルス信号を出力するものであり、前記ＰＮ発生回路は、前記第２のＥＯＲ回路からの出力
が初期値として設定され、アナログ信号用の擬似ランダ
ムパルス信号を発生するものであることを特徴とするス
クランブルコーディック。
【請求項２】通信データを秘匿化するための暗証番号
を保持する保持手段と、入力された通信データ信号を所定周期毎に交互に書込む
一対のメモリと、前記保持手段に保持された暗証番号が初期値として設定
され、所定周期毎に相異なった擬似ランダムパルス信号
を出力するシフトレジスタと、通信データのスクランブル時には前記シフトレジスタの
出力を前記メモリの最大アドレス値から減算した値を初
期値とし、デスクランブル時には前記シフトレジスタの
出力に対応した値を初期値として設定するアドレス設定
回路と、前記所定周期で前記アドレス設定回路により設定された
アドレスを初期値として、通信データを読出すアドレス
を発生して前記一対のメモリにアドレス信号として入力
するアドレスカウンタと、スクランブル時に入力されたアナログ信号を直列のビッ
トストリーム信号に変換する変換回路と、デスクランブル時に通信データ信号からアナログ信号を
復調してビットストリーム信号に変換する復調回路と、前記保持手段に保持された暗証番号が初期値として与え
られ、アナログ信号用の擬似ランダムパルス信号を発生
するＰＮ発生回路と、前記ＰＮ発生回路の出力及び前記変換回路又は復調回路
より出力されるビットストリーム信号との排他的論理和
をとる第１のＥＯＲ回路と、スクランブル時に前記第１のＥＯＲ回路の出力を変調す
る変調回路と、スクランブル時に前記変調回路により変調された信号を
前記一対のメモリより読出された通信データ信号と混合
する混合回路と、デスクランブル時に前記第１のＥＯＲ回路の出力を元の
アナログ信号に復調するＰＣＭ復調回路と、特定された鍵データを保持する不揮発性の鍵データメモ
リと、前記保持手段に保持された暗証番号と前記鍵データメモ
リの出力との排他的論理和を演算する第２のＥＯＲ回路
とを備え、前記シフトレジスタは、前記第２のＥＯＲ回路からの出
力が初期値として設定され、所定周期毎に相異なった擬
似ランダムパルス信号を出力するものであり、前記ＰＮ発生回路は、前記第２のＥＯＲ回路からの出力
が初期値として設定され、アナログ信号用の擬似ランダ
ムパルス信号を発生するものであることを特徴とするク
ランブルコーディック。
【請求項３】テレビジョン信号の音声信号のスクラン
ブル及びデスクランブルを行うスクランブルコーディッ
クを含むテレビジョン受像機であって、前記スクランブルコーディックは、スクランブル時に入力されたアナログ音声信号を直列の
ビットストリーム信号に変換する変換回路と、デスクランブル時に複合映像信号から音声信号を復調し
てビットストリーム信号に変換する復調回路と、音声用の擬似ランダムパルス信号を発生する音声ＰＮ発
生回路と、前記音声ＰＮ発生回路の出力及び前記変換回路又は復調
回路より出力された音声のビットストリーム信号との排
他的論理和をとる第１のＥＯＲ回路と、スクランブル時に前記第１のＥＯＲ回路の出力を変調す
る変調回路と、スクランブル時に前記変調回路により変調された信号を
映像信号と混合する混合回路と、デスクランブル時に前記第１のＥＯＲ回路の出力を元の
アナログ音声信号に復調するＰＣＭ復調回路と、秘匿化するための暗証番号を保持する保持手段と、各受像機毎に異なった鍵データを保持する不揮発性の鍵
データメモリと、前記保持手段に保持された暗証番号と前記鍵データメモ
リの出力との排他的論理和を演算する第２のＥＯＲ回路
とを備えし、前記音声ＰＮ発生回路は、前記第２のＥＯＲ回路の出力
が初期値として与えられ、音声用の擬似ランダムパルス
信号を発生するものであることを特徴とするテレビジョ
ン受像機。
【請求項４】テレビジョン信号の映像信号及び音声信
号のスクランブル及びデスクランブルを行うスクランブ
ルコーディックを含むテレビジョン受像機であって、前記スクランブルコーディックは、秘匿化するための暗証番号を保持する保持手段と、入力された映像信号を水平走査線毎に交互に書込む一対
のラインメモリと、前記保持手段に保持された暗証番号が初期値として設定
され、相異なった擬似ランダムパルス信号を各水平走査
線毎に出力する非線形フィードバックシフトレジスタ
と、スクランブル時には前記非線形フィードバックシフトレ
ジスタの出力に対応した値を初期値とし、デスクランブ
ル時には前記非線形フィードバックシフトレジスタの出
力を前記ラインメモリの最大アドレス値から減算した値
を初期値として設定するアドレス設定回路と、前記アドレス設定回路により設定されたアドレスを初期
値として各水平走査線単位で信号を交互に読出すアドレ
スを発生して前記一対のラインメモリにアドレス信号と
して入力するアドレスカウンタと、スクランブル時に入力されたアナログ音声信号を直列の
ビットストリーム信号に変換する変換回路と、デスクランブル時に複合映像信号から音声信号を復調し
てビットストリーム信号に変換する復調回路と、音声用の擬似ランダムパルス信号を発生する音声ＰＮ発
生回路と、前記音声ＰＮ発生回路の出力及び前記変換回路又は復調
回路より出力された音声のビットストリーム信号との排
他的論理和をとる第１のＥＯＲ回路と、スクランブル時に前記第１のＥＯＲ回路の出力を変調す
る変調回路と、スクランブル時に前記変調回路により変調された信号を
映像信号と混合する混合回路と、デスクランブル時に前記第１のＥＯＲ回路の出力を元の
アナログ音声信号に復調するＰＣＭ復調回路と、各受像機毎に異なった鍵データを保持する不揮発性の鍵
データメモリと、前記保持手段に保持された暗証番号と前記鍵データメモ
リの出力との排他的論理和を演算する第２のＥＯＲ回路
とを備え、前記非線形フィードバックシフトレジスタは、前記第２
のＥＯＲ回路の出力が初期値として設定され、相異なっ
た擬似ランダムパルス信号を水平走査線毎に出力するも
のであり、前記音声ＰＮ発生回路は、前記第２のＥＯＲ回路の出力
が初期値として与えられ、アナログ信号用の擬似ランダ
ムパルス信号を発生するものであることを特徴とするテ
レビジョン受像機。
【請求項５】テレビジョン信号の映像信号及び音声信
号のスクランブル及びデスクランブルを行うスクランブ
ルコーディックを含むテレビジョン受像機であって、前記スクランブルコーディックは、秘匿化するための暗証番号を保持する保持手段と、入力された映像信号を水平走査線毎に交互に書込む一対
のラインメモリと、前記保持手段に保持された暗証番号が初期値として設定
され、相異なった擬似ランダムパルス信号を各水平走査
線毎に出力する非線形フィードバックシフトレジスタ
と、スクランブル時には前記非線形フィードバックシフトレ
ジスタの出力を前記ラインメモリの最大アドレス値から
減算した値を初期値とし、デスクランブル時には前記非
線形フィードバックシフトレジスタの出力に対応した値
を初期値として設定するアドレス設定回路と、前記アドレス設定回路により設定されたアドレスを初期
値として各水平走査線単位で信号を交互に読出すアドレ
スを発生して前記一対のラインメモリにアドレス信号と
して入力するアドレスカウンタと、スクランブル時に入力されたアナログ音声信号を直列の
ビットストリーム信号に変換する変換回路と、デスクランブル時に複合映像信号から音声信号を復調し
てビットストリーム信号に変換する復調回路と、音声用の擬似ランダムパルス信号を発生する音声ＰＮ発
生回路と、前記音声ＰＮ発生回路の出力及び前記変換回路又は復調
回路より出力された音声のビットストリーム信号との排
他的論理和をとる第１のＥＯＲ回路と、スクランブル時に前記第１のＥＯＲ回路の出力を変調す
る変調回路と、スクランブル時に変調された信号を映像信号と混合する
混合回路と、デスクランブル時に前記第１のＥＯＲ回路の出力を元の
アナログ音声信号に復調するＰＣＭ復調回路と、各受像機毎に異なった鍵データを保持する不揮発性の鍵
データメモリと、前記保持手段に保持された暗証番号と前記鍵データメモ
リの出力との排他的論理和を演算する第２のＥＯＲ回路
とを備え、前記非線形フィードバックシフトレジスタは、前記第２
のＥＯＲ回路の出力が初期値として設定され、相異なっ
た擬似ランダムパルス信号を水平走査線毎に出力するも
のであり、前記音声ＰＮ発生回路は、前記第２のＥＯＲ回路の出力
が初期値として与えられ、アナログ信号用の擬似ランダ
ムパルス信号を発生するものであることを特徴とするテ
レビジョン受像機。