JPH0250590A - テレビジョン信号スクランブルシステム - 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、ケーブルテレビジョン（以下ＣＡＴＶと記
す）システム等において有料番組を放送する場合、映像
信号にいわゆるスクランブルを施して伝送し、受信端末
側ではデイスクランブルを行なうのに利用されるテレビ
ジョン信号スクランブルシステムに関する。

（従来の技術） ＣＡＴＶシステムにおいては、有料番組を放送する場合
、映像信号に対して放送センター（ヘッド・エンド）側
でスクランブル処理を施し、加入者端末へ伝送している
。有料番組の視聴契約を行なった加入者端末には、デイ
スクランブル回路が設けられており、この回路は、放送
センターからの指示に基づいてデイスクランブル処理を
行ない、本来のテレビジョン信号を再現している。この
種、スクランブルシステムとしては従来柱々の提案がな
されている。

スクランブル方式の一例として、ＲＦ同期圧縮方式があ
る。

第４図において、同図（ａ）の信号は、ＲＦ同期圧縮方
式によりスクランブル処理を施されたビデオキャリアで
ある。このビデオキャリアは、ビデオ信号の水平あるい
は垂直同期信号に対応した部分がレベル圧縮されること
でスクランブルされている。このように同期信号位置を
圧縮すると、通常の方式で映像検波を行なっても同期信
号が再生されないので、正常な映像信号を得ることがで
きない。この方式においては、同期信号位置を圧縮する
かしないかを、各水平同期毎に変更すると、テレビジョ
ン画面の同期はずれによる乱れを向上させることが可能
である。

第４図（ｂ）は、オーディオキャリアであり、スクラン
ブルされたビデオキャリアの信号圧縮位置に時間的に同
期したタイミングパルスをＡＭ変調した形で重畳されて
伝送される。従って、受信側でデイスクランブルを行な
うには、上記のオーディオキャリアをＡＭ復調してタイ
ミングパルスを再生し、このパルスに同期してスクラン
ブルビデオキャリアの圧縮位置を逆に伸長（利得制御）
すれば、同図（ｃ）に示すように正常なビデオキャリア
を得ることができる。

第５図は、上記したスクランブル信号を受信再生できる
加入者端末の構造を示している。

入力端子１１の信号は、分配器１２を介してアップダウ
ンコンバータ１３に供給される。アップダウンコンバー
タ１３は、マイクロコントローラ１８からの選局データ
が位相ロックループ回路１４に与えられることにより、
選局データに対応するチャンネルを選局する。つまり、
アップダウンコンバータ１３における選局システムは次
のように構成されている。アップダウンコバータ１３内
部の第１局部発振器の出力は、位相ロックループ回路１
４に供給され、ここで分周されて基準発振器の出力と比
較される。比較結果による誤差出力は、ローパスフィル
タ１５を介して第１局部発振器（電圧制御形）の制御端
子に供給され１局部発振器の発振周波数を制御する。従
って選局データにより、第１局部発振器の出力の上記分
周比を変更することにより選局チャンネルを設定できる
。

アップダウンコンバータ１３の出力は、デイスクランブ
ル回路１６に供給されデイスクランブル処理を受ける。

一方、アップダウンコンバータ１３から得られたキャリ
アは、分配器２０を介してオーディオキャリアＡＭ復調
器２１に供給される。ＡＭ復調器２１からは、ビデオキ
ャリアを圧縮している位置を示すタイミングパルスが検
波される。このタイミングパルスは、デイスクランブル
回路１６に入力され、ビデオキャリアの圧縮位置を伸長
するタイミングを設定する。これにより、出力端子１７
には正常な状態のビデオキャリアを得ることができる。

上記加入者端末には、放送センターから各種のサービス
データも伝送されてくる。その信号は、７０ＭＨｚ前後
のＦＳＫ変調波であり、分配器１２で分配され、ＦＳＸ
復調器１９に導入され、ここで塩１凋されてマイクロコ
ントローラ１８に入力される。マイクロコントローラ１
８では、サービスデータを用いて、例えば現在の放送番
組の番組コードの判定や現在選局した番組を予約してい
るかどうかの判定処理などを行なう。現在選局している
番組を当該加入者が予約している場合には、マイクロコ
ントローラ１８からデイスクランブル回路１６に対して
デイスクランブル動作を行なう指令信号が与えられるこ
とになる。

またマイクロコントローラ１８には、選局チャンネルを
表示するためのデイスプレィデータを入力するためのキ
ーボード１８Ａやデイスプレィ１８Ｂが接続されている
。

（発明が解決しようとする課題） 上記した送受信装置におけるスクランブルシステムは、
スクランブル及びデイスクランブルのための回路を比較
的安価に実現できるという利点がある。しかしながら、
このスクランブルシステムは、映像信号に対するスクラ
ンブル効果は期待できるが、音声信号に対するスクラン
ブル効果は全く期待できない。即ち、現在市場に多く存
在するＣＡＴＶ対応テレビジョン受像機を、単に音声信
号復調器として利用すること゛を考えると、上記のスク
ランブルシステムは全く無防備である。有料番組の内容
によっては、音声のみを聴くことによって、充分盗聴効
果を期待できるものも多く、この点は大きな問題である
。

そこでこの発明は、スクランブル送出回路及びデイスク
ランブル受信回路を比較的安価に実現でき、しかも音声
信号に対しても不正な盗聴を防止することができるセキ
ュリティー性の高いテレビジョン信号スクランブルシス
テムを提供することを目的とする。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） この発明は、スクランブル手段により、映像中間周波と
、音声中間周波との周波数を通常のスペクトラム配置状
態とは逆の配置状態に入替えてスクランブル放送信号を
出力するようにする。受信側では、前記スクランブル放
送信号を受信し。

第１の周波数変換器により該受信信号を第１の中間周波
信号に変換し、第２の周波数変換器により、前記第１の
中間周波信号と局部発振信号とを混合し、前記映像中間
周波と音声中間周波とを帯域分離できる第２の中間周波
を得る場合に、前記局部発振信号の周波数を切換えるこ
とにより映像中間周波と音声中間周波との周波数が前記
逆の配置状態に入替えられていても通常のスペクトラム
配置状態で得ることができるように構成したものである
。

（作用） 上記の手段により、スクランブル処理されたテレビジョ
ン信号においては、ビデオキャリア周波数と、オーディ
オキャリア周波数とのスペクトラム位置が通常の場合と
は入替わるので、単にこの信号をテレビジョン受像機で
受信しても、音声。

映像ともに正常な復調を得ることができない。

方、デイスクランブル機能を備えた受信側では、ビデオ
キャリア周波数と、オーディオキャリア周波数とのスペ
クトラム位置が入替わっていたとしても、周波数変換器
の局部発振周波数を切換えることにより元の状態に戻す
ことができ正常なテレビジョン信号を得ることができる
。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の一実施例であり、 ＣＡＴＶシステムに適用した例を示している。送信側の
ビデオ入力端子３０に導入されたビデオ信号は、映像変
調器３１とタイミングパルス発生器３５に入力される。

映像信号変調器３のキャリア中心周波数は、通常は４５
．７５Ｍ１ｌｚであるがスクランブルを施す場合にハ４
１．２５ＭＨｚである。この出力つまりビデオキャリア
は、可変利得増幅器３２に入力される。可変利得増幅器
３２は、通常は、入力信号をそのまま出力するが、ＲＦ
同期圧縮方式によるスクランブルを施す場合には、タイ
ミングパルス発生器３５からのタイミングパルスに基づ
いて同期信号位置をレベル圧縮して出力する。可変利得
増幅器３２の出力ビデオキャリア（通常は４５．７５Ｍ
Ｈｚ、スクランブルモードｌ侍は４１　、２５Ｍｌ１ｚ
）は、混合器３３でオーディオキャリアと混合され、ア
ップコンバータ３４に入力され、コンバイナー３９を介
してケーブル接続端子４２に導出される。

一方、入力端子４３Ｌ、４３Ｒにはステレオオーディオ
信号あるいは２力国語放送オーディオ信号が供給され、
ステレオ変調器２６に導入される。

ここで、１系統に変調多重化されたオーディオ信号は、
ＦＭ変調器３７でＦＭ信号に変換されオーディオキャリ
アとして出力される。

ここで、オーディオキャリア周波数は、通常の場合は４
１．２５ＭＩＩｚであり、スクランブルモード時は、４
５．７５ＭＩＩｚである。このオーディオキャリアは、
可変利得増幅器３８に入力される。この可変利得増幅器
３８は、通常は入力信号をそのまま導出し、スクランブ
ルモード時はタイミングパルス発生器３５からのタイミ
ングパルスに基づいてオーディオキャリアをＡＭ変調し
、混合器３３に供給する。

また送信側には、各加入者端末へサービスデータを伝送
する手段も設けられている。すなわち、マイクロプロセ
ッサ４０からのシリアルデータは、ＦＳＫ変調器４１で
位相シフトキーイング変調を受けてコンバイナー３９に
供給される。

ぎ 上記の送信側システムは、第ｇ図、第４図で説明したＲ
Ｆ同期圧縮方式によるスクランブル機能を備えるととも
に、これに加えて、音声信号盗聴防止に有効な本発明に
かかるキャリア交換方式によるスクランブル機能を持つ
。

次に、受信側である加入者端末の構成を説明する。

入力端子５０には、各周波数に分割された複数のテレビ
ジョンチャンネル信号と、データ信号が供給され、テレ
ビジョンチャンネル信号は、分配器５１を介してアップ
ダウンコンバータ５２へ、またデータ信号は分配器５１
を介してＦＳＸ復調器６５へ導かれる。ＦＳＫ復調器６
５で復調されたサービスデータは、受信システムを制御
するマイクロコントローラ６４に取込まれる。

アップダウンコンバータ５２の内部の第１の周波数変換
部における第１局部発振器の制御端子にはローパスフィ
ルタ５６の出力が供給されている。

第１局部発振器の出力は、ミキサーに供給されるととも
に１位相ロックループ回路５７の分周器にも供給されて
いる。位相ロックループ回路５７は、分周出力と基準発
振出力とを位相比較し、その比較結果出力は、先のロー
パスフィルタ５６に供給され、第１局部発振器の周波数
制御情報となる。

これによりアップダウンコンバータ５２に於ける受信チ
ャンネルが設定される。位相ロックループ回路５７内部
の分周器に対しては、その分周比を設定して受信チャン
ネルを決定するための選局データがマイクロコンローラ
６４から与えられる。

位相ロックループ回路５７における基準発振器としては
、安定した動作を得る水晶振動子が用いられる。

上記第１の周波数変換部で得られた第１の中間周波数は
、第２の周波数変換部に供給されて第２の中間周波に変
換される。第２の周波数変換部においては、ミキサに局
部発振器がらの局部発振出力が供給されるが、その周波
数はマイクロコントローラ６４からの切換え信号により
切換えることができる。

この実施例では、上記第１の中間周波の周波数をＧ１２
．７５ＭＨｚとし、第２中間周波の周波数を９７．２５
ＭＨｚに選定している。そして、通常信号が伝送されて
きた場合には、第２の周波数変換部における局部発振器
の発振周波数を７１０ＭＨｚに切換え、スクランブルさ
れた信号が伝送されてきた場合は５１１．０ＭＩＩｚに
切換えるようにしている。さらに、この切換えを得る第
２の局部発振器としては、ＳＡＷレゾネータ等で構成す
ると回路が著しく複雑となり、高価となるので、本実施
例では通常のＬＣ発振器で実現している。そして、この
ような発振器を切換えると、精度が落ちるので、これを
補うために、後述するＡＦＣループを形成し、第１の周
波数変換部における第１の局部発振器のＡＦＣ動作を得
るようにしている。このようにすることで出力端子５５
の周波数精度は数十Ｋ１１ｚ程度にすることができた。

アップダウンコンバータ５２で得られたテレビジョン信
号は、分配器５２を介してビデオキャリアは可変利得増
幅器５４に入力される。可変利得増幅器５４においては
、通常の場合は、入力を増幅してそのまま出力端子５５
にビデオキャリアとして導出するが、デイスクランブル
モードにおいては、タイミングパルス発生器６３からの
タイミングパルスに基づいて圧縮された同期信号部分を
レベル伸長し、正常なビデオキャリアとして出力端子５
５に導出する。

また、テレビジョン信号は、高周波増幅回路５８で増幅
され、ミキサ５９に人力される。ここでは、局部発振器
６０からの発振出力と混合されることにより、第２の中
間周波が周波数変換されてオーディオキャリアとして導
出される。

オーディオキャリアは、バンドパスフィルタ６１を介し
てＡＭ＠波器６２に入力される。ここで、オーディオキ
ャリアに、同期圧縮位置を示すタイミングパルスが皮丘
されている場合には、このＡＭ検波器６２で分離される
。タイミングパルスは、タイミングパルス発生器６３で
波形整形されて、可変利得制御増幅器５４の利得制御端
子に供給される。また、ＡＭ検波器６２では、先にも述
べた自動周波数制御（ＡＦＣ）信号が得られ。

このＡＦＣ信号はデジタル変換されたオーディオキャリ
アの周波数ずれを示す情報として、マイクロコントロー
ラ６４にも供給される。マイクロコントローラ６４は、
上記ＡＦＣ信号に応じて、先の位相ロックループ回路５
７に与えている選局データの内容を微調整し、オーディ
オキャリア周波数に対するＡＦＣ動作を得る。

この実施例は上記のように構成され、以下動作について
説明する。

このシステムにおいては、送信側で同期Ｆｔ［によるス
クランブルを施すこと、更に受信側でデイスクランブル
を行なうことは、先に第３図、第４図で説明したシステ
ムとおなじである。

しかし、この発明では、音声信号についても不正な盗聴
が行われるのを防止できるように構成されている。

即ち、送信側では、スクランブルを施す場合、ビデオキ
ャリアとオーディオキャリアとの周波数スペクトラムが
通常の場合と入替わるようにしている。

ビデオキャリアー通常は４５．７５Ｍｔｌｚ、　スクラ
ンブルモード時は４１．２５ＭＨｚ オーディオキャリアー通常は４１．２５ＭＨｚ、スクラ
ンブルモード時は、４５．７５ＭＨｚ である。

従って、通常の場合は、キャリアスペクトラムの配置は
ビデオキャリアの方が高く、オーディオキャリアの方が
低い位置にあり、その間隔は４．５ＭＨｚである。逆に
、スクランブルモードの場合は、スペクトラムの配置関
係が逆転した状態になる。

このように処理される信号を復調する場合、アップダウ
ンコンバータ５２では、第２の周波数変換部における第
２局部発振器の周波数を、通常のモードで・あるかある
いはスクランブルモードであるかにより切換えている。

この切換え情報は、先のＦＳＫ変調復調経路を介してマ
イクロコントローラ６４に伝送され、契約を行なってい
る加入者のみがその情報を再生できる。

通常のモードの場合は、アップダウンコンバタ５２の第
１の周波数変換部で第１の中間周波６１２．７５ＭＨｚ
が得られ、更にこの第１の・中間周波は第２の周波数変
換部で７１０．０Ｍ１（ｚの局部発振出力と混合される
。これにより第２の中間周波数としては９７．２５ＭＨ
ｚの信号が得られる。

この信号に含まれる、ビデオキャリアとオーディオキャ
リアとは、送信側と同様な位置関係で、第２図（ａ）に
示すような周波数偏移が得られる。

しかし、スクランブルモードの場合には、第２の周波数
変換部における局部発振器の発振周波数が５１１　、　
（１ＭＩＩｚに切換えられる。すると、第２図（ｂ）に
示すような周波数偏移があ得られる。つまり、第１の中
間周波数よりも低い局部発振周波数で。

ビデオキャリアに合せて周波数変換するために、第２の
中間周波数９７．２５ＭＩＺの位置に周波数偏移したビ
デオキャリアとオーディオキャリアとはスペクトル位置
が第１の中間周波数段階のそれとは逆転することになる
。これによりデイスクランブルされたビデオキャリアと
オーディオキャリアとを得ることができる。

第３図は、上記のシステムの動作手順の一部を示すフロ
ーチャートである。

システムがスタートし、受信チャンネルの信号がスクラ
ンブル信号であるのか否の判定が成され（ステップＳｌ
、Ｓ２）る。スクランブル信号であれば、デイスクラン
ブルモードにするために、第２の局部発振信号の周波数
を５１１．０ＭＩＩｚにし、通常の信号であれば７１０
．０旧１ｚに設定する（ステップＳ３　、Ｓ４　）。次
に、ＡＦＣ信号を判定しくステップＳ５）、そのずれ方
向に応じて中心周波数に近付くように制御する動作が行
われる（ステップＳＯ−３９）。

以上のように、この実施例ではスクランブルを施す場合
、ビデオキャリアとオーディオキャリアとの周波数スペ
クトラムを通常の場合と入替えているので、音声信号に
ついても盗聴を防止することができる。

［発明の効果〕 以上説明したようにこの発明によれば、極めて簡単でか
つ安価な手段により、映像信号は勿論、音声信号に対し
てもスクランブル効果を得るテレビジョン信号スクラン
ブルシステムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

プ回路、５８・・・高周波増幅器、５９・・・ミキサ、
６０・・・局部発振器、６１・・・バンドパスフィルタ
、６２・・・ＡＭ検波器、６３・・・タイミングパルス
発生器、６４・・・マイクロコントローラ、６５・・・
ＦＳＫ復調器。 を説明するために示した信号波形図、第５図は従来のス
クランブルシステムを示す構成説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　同期圧縮方式でスクランブルを施すスクランブル装置
   において、 映像中間周波と、音声中間周波との周波数を通常のスペ
   クトラム配置状態とは逆の配置状態に入替えてスクラン
   ブル信号を放送波にて出力するスクランブル手段と、 前記スクランブル放送信号を受信し、第１の中間周波信
   号を得る第１の周波数変換器と、 前記第１の中間周波信号と局部発振信号とを混合し、前
   記映像中間周波と音声中間周波とを帯域分離できる第２
   の中間周波を得る場合に、前記局部発振信号の周波数を
   切換えることにより映像中間周波と音声中間周波との周
   波数が前記逆の配置状態に入替えられていても通常のス
   ペクトラム配置状態で得ることができる第２の周波数変
   換器とを具備したことを特徴とするテレビジョン信号ス
   クランブルシステム。