JPH0294984A - テレビジョン信号スクランブル装置 - Google Patents

テレビジョン信号スクランブル装置

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JPH0294984A
JPH0294984A JP63246463A JP24646388A JPH0294984A JP H0294984 A JPH0294984 A JP H0294984A JP 63246463 A JP63246463 A JP 63246463A JP 24646388 A JP24646388 A JP 24646388A JP H0294984 A JPH0294984 A JP H0294984A
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JP
Japan
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signal
compression
circuit
synchronization
pulse
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JP63246463A
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English (en)
Inventor
Joji Maeda
前田 丞治
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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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)システムに利用されるテレビジョン信号スクランブ
ル装置に関する。
(従来の技術) CATVシステムにおいては、有料放送番組に対しては
スクランブルを施して伝送し、スフラブルを解くための
キーデータを有する加入者のみが視聴できるように対策
されている。スクランブル方式には種々の方式があるが
、その中でも、比較的容易に実現できる方式として同期
圧縮方式かある。この方式は、放送されるテレビジョン
信号の高周波または中間周波に対【7て、映像信号の同
期信号区間をランダムにレベル圧縮して伝送する方式で
ある。そしてレベル圧縮したタイミング信号を知らせる
ためのキーブタ(制御信号)は、音声FM信号にAM変
調の形で重畳されて、加入者端末に伝送される。受信側
では、上記制御信号を抽出して、キーデータを再生し、
キーデータに基づき上記スクランブルが施されたテレビ
ジョン信号のレベル圧縮部を伸長している。これにより
、復調映像信号は正常に再生される。
第14図は、スクランブル処理とデイスクランブル処理
におけるビデオ信号の変化の様子を示している。
同図(a)は現ビデオ信号、同図(b)は同期圧縮を受
けたビデオ中間周波、同図(c)はデイスクランブルの
ための制御信号が重畳されたFM音声信号であり、同期
圧縮位置(時間)と同じ位置に矩形波の形で重畳されて
いる。同図(d)はFM音声信号から抽出された制御信
号(伸長信号)、同図(e)は制御信号に基づきレベル
圧縮部分を伸長されたビデオ中間周波である。レベル圧
縮、伸長が施される部分は、通常は水平同期信号期間で
ある。
第12図は、スクランブルを施すために送信側に設けら
れるエンコーダである。
ビデオ信号は、入力端子1を介して中間周波変調″52
およびスクランブルコントロール回路(以下コントロー
ル回路と言う)4に供給される。ビデオ中間周波は、利
得切換回路3において、コントロール回路4からの圧縮
信号に基づき同期期間がレベル圧縮され、高周波変調器
8に入力される。
一方、音声信号は、入力端子5を介して音声中間周波変
調器6に供給され、FM音声信号となり、利得切換回路
7に入力され、ここで上記コントロール回路4からの制
御信号がAM変調の形で重畳される。制御信号を重畳さ
れたFM音声信号は、高周波変調器8に入力され、スク
ランブルが施されたテレビジョン信号とともに出力され
、ケーブルに送出される。コントロール回路4は、ビデ
オ信号から垂直、水平同期信号を分離して、これに同期
させてレベル圧縮信号の出力タイミングを決めている。
第13図は、受信側のデコーダを示す。
受信信号は、端子11を介してアップダウンチューナ1
2に供給され、中間周波に変換される。
ビデオ中間周波は、利得切換回路13に供給され、FM
音声信号はAM検波器14に供給される。
AM検波器14は、制御信号を抽出し、波形整形回路1
5を介してタイミング調整回路16に供給する。タイミ
ング調整回路16は、制御信号に基づき伸長信号を発生
し、利得切換回路15に供給する。これにより、利得切
換回路15からはスフラブルが解除されたビデオ中間周
波が得られ、出力端子17を介してテレビジョン受像機
機に供給される。
(発明が解決しようとする課題) 上記従来の装置によると、盗視聴に対する対策が充分で
はない。またスクランブル効果が劣っているいる等の問
題がある。
即ち、■上記システムはFM音声信号上にAM変調の形
でデイスクランブルのための制御信号を重畳しており、
かつその位置が同期圧縮位置と1対1に対応している。
よって、FM状態の音声信号をAM検波できる不正手段
を持つ受信機では、容易にスクランブルを解除できる。
■従来のシステムでは、同期圧縮のレベルは例えば6d
bに固定している。
このためにAPL (平均映像レベル)の低い映像、つ
まり暗い画面の場合には同期部分が充分に映像信号の中
まで圧縮され通常の受信では同期がとれず、スクランブ
ル効果が充分前られる。しかしAPLが高い映像、つま
り明るい画面の場合には圧縮したはずの同期信号が、映
像信号よりも下のレベルに突出しており、通常の受信で
も同期が取られてしまうことがあり、多少間るさや色が
狂う程度で視聴可能となる。たとえば、背景が明るいニ
ュースの字幕などは充分に見ることができる。
そこでこの発明は、スクランブル効果を向上し、充分な
盗視聴対策を得ることができるテレビジョン信号スクラ
ンブル装置を提供することを目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) この発明は、映像信号の同期信号部分に対応する高周波
信号に圧縮処理を行なう圧縮手段を有したスクランブル
を施す同期圧縮方式のフクランブル装置において、さら
に前記映像信号の平均映像レベルの情報を上記圧縮手段
の入力として、同期圧縮量を変動させるように構成した
ものである。
(作用) 上記の手段により、APLが低い部分に対しては、例え
ば6dbとし、APLが高い部分に対しては圧縮レベル
を12dbとする。これにより映像の圧縮位置は従来と
同じであったとしても、APLに応じて圧縮レベルがラ
ンダムに変動しているので、これを受信しても同期を取
るのが困難となりスクランブル効果が向上する。また、
APLの高い明るい画面の信号の場合、同期圧縮レベル
が大きくなるので映像信号のレベルから同期部分が突出
することがなく、通常の受信で同期を得ることは不可能
となる。
(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、第2図及び第3図
は第1図のエンコーダの動作を説明するために示したタ
イミングチャートである。第2図はAPLが高い映像信
号がスクランブル処理を受け、またデイスクランブルさ
れるまでの経過を示し、第3図は、一部のタイミング波
形を省略しているが、APLが低い映像信号がスクラン
ブル処理を受け、またデイスクランブルされるまでの経
過を示している。
まず、第1図と第2図を参照して、APLの高い映像信
号(2a)が入力された場合について説明する。
第1図において、映像信号(2a)は、入力端子PIN
を介して同期圧縮経路20に入力されるとともに、圧縮
量決定経路30、圧縮位置決定経路40に入力される。
また入力端子SINには、音声信号が供給され、同期圧
縮位置情報重畳経路60に人力される。同期圧縮位置情
報重畳経路60から出力されたFM音声信号は、高周波
変調器70で高周波信号に変換され、また同期圧縮経路
20から出力された中間周波映像信号は、高周波変調器
80において高周波信号に変換される。そして、高周波
映像信号と高周波音声信号とは加算器90において合成
されエンコーダ出力としてケーブルに導出される。
同期圧縮経路20においては、入力端子PINの映像信
号は、映像中間周波(以下PIFと記す)変調器21に
おいてPIF信号に変換され、第1の利得切換回路22
、第2の利得切換回路23を介して出力される。第1の
利得制御回路22は、非垂直ブランキング期間における
水平同期信号を、第1の同期圧縮パルス(2d)のタイ
ミングで例えば6db圧縮して出力する。また第2の利
得切換回路23は、APLが高い場合及び垂直ブランキ
ング期間における同期信号を圧縮するためのもので、A
PLが高い場合は、第2の同期圧縮パルス(2r)のタ
イミングで例えば6dbの圧縮を更に加える。
圧縮量決定経路30、圧縮位置決定回路40においては
、PIF信号の同期部分に対して6dbのみの圧縮を加
えるか、あるいは更に圧縮量を増大して12dbの圧縮
量を加えるのかを決定するための回路であり、先の第1
と第2の同期圧縮パルス(2d)とく2r)を作成して
いる。また上述する圧縮位置情報を作成するための制御
パルスを作成している。
圧縮量決定回路30は、入力映像信号の同期先端をシン
クチップクランプ回路31においてクランプし、その出
力を低域フィルタ32を介してピークホールド回路33
に入力する。ピークホールド回路33の出力は、比較器
34の一方に供給され、基準電圧V rcf’と比較さ
れる。これにより、比較器34からは、入力映像信号の
APLが高いかあるいは低いかを示すAPL情報が得ら
れる。
このAPL情報は、Dタイプフリップフロップ35に入
力され、リセットパルス発生回路44からの垂直周期の
リセットパルス(2o)によりラッチされる。従って、
APL情報は、1フイールド毎にAPLが高いか、ある
いは低いかの情報を示すことになる。
圧縮位置決定経路40においては、同期分離回路41が
、映像信号から水平同期信号Hsと垂直同期信号Vsと
を分離導出する。水平同期信号Hsは、水平同期圧縮パ
ルス発生回路42及び水平同期タイミングパルス発生回
路43に供給され、垂直同期信号Vsは、リセットパル
ス発生回路44、垂直区間圧縮パルス発生回路45、垂
直区間タイミングパルス発生回路46に入力される。
第1と第2の同期圧縮パルス(2d)と(2r)とは次
のように得られる。
垂直区間圧縮パルス発生回路45からは、垂直区間を指
定する垂直同期圧縮パルス(2c)が得られ、アンド回
路47と48の一方に供給されている。
このアンド回路47と48の他方の入力部には、水平同
期圧縮パルス発生回路42からの水平同期圧縮パルス(
2b)がそれぞれ供給されている。
アンド回路47は、垂直ブランキング期間はパルス(2
C)により非導通となり、非垂直ブランキング期間は導
通状態となり、水平同期タイミングパルス発生回路43
からの出力パルス(2h)が第1の同期圧縮パルス(2
d)に変形されて出力される。アンド回路48は、パル
ス(2C〉とパルス(2b)の論理積による出力を得る
が、その出力をスイッチSWIがオンしているときのみ
(APLが高いときのみ)、第2の同期圧縮パルス(2
f)として利得切換回路23に与える。
従って、APLが高いときに、第2の利得制御回路23
から得られるPIF信号(2g)は、第2図に示すよう
に水平同期信号の破線位置のレベルが12db圧縮され
ることになる。また垂直ブランキング期間においては、
アンド回路47は非導通となり、利得切換回路22は信
号を通過させるだけであり、これに対して利得切換回路
23が6dbの圧縮を行なうので垂直ブランキング期間
は6dbの圧縮を受けることになる。
上記のように、同期圧縮した場合、デコーダ側へ同期伸
長を得るためのデイスクランブル制御情報を伝送しなけ
ればならない。そのための情報は、音声中間周波、つま
りFM音声信号を制御パルスによりAMの形で変調して
、同期圧縮位置情報として伝送している。即ち、入力端
子SINの音声信号は、音声中間周波(SIF)変調器
51において、FM変調される。これにより得られたS
IF信号は、第3の利得切換回路52を介して高周波変
調器70に供給される。デイスクランブル制御情報は、
利得制御回路52で生成される。
即ち、垂直区間タイミング発生回路46からの出力パル
ス(2■)と、水平同期タイミングパルス発生回路43
の出力パルス(2b>は、アンド回路49に供給され、
制御パルスを得るために用いられる。
垂直ブランキング期間は、パルス(21)によりアンド
回路4つが非導通となり、非垂直ブランキング期間は、
アンド回路4つが導通状態となり、水平同期タイミング
パルス発生回路43からの出力パルス(2h)が制御パ
ルスとしてオア回路50を介して導出される。さらに、
APLが高いときは、スイッチSW1がオンするので垂
直期間タイミングパルス発生回路46の出力パルス(2
1)もオア回路50を介して制御パルスとして出力され
ることになる。
従って、APLが高い場合に利得切換回路52から出力
されるSIF信号(2k)は、第2図に示すようになる
第2図の(2a)から(2h〉までは上記の回路の各部
に示す信号に対応している。第2図の(2I)から(2
p)までの信号は上記のようにスクランブルされた信号
を、ディスクラブンルするデコーダの各部信号を示して
おり、そのデコーダについては第4図において説明する
第3図は、第1図のエンコーダにおいてAPLが低い映
像信号(3a)が入力した場合の各部信号波形を示して
いる。APLが低い場合は、スイッチSW1がオフのま
まである。従って、第1の同期圧1iWパルス(3b)
のみが得られ、第2の同期圧縮パルスは得られない。よ
って、PIF信号は、第1の利得切換回路22において
のみ同期圧縮を受けて、第2の利得切換回路23は通過
するだけである。第3図の(3c)はAPLが低いとき
に得られるPIF信号を示している。
またデイスクランプ制御情報に関しても、スイッチSW
lがオフしているので、非垂直ブランキング期間のみア
ンド回路49、オア回路50を介して第3図のデイスク
ランブル制御パルス(3d)が得られる。よって、この
ときは、第3図の(3e)に示すようなSIF信号が利
得切換回路52から出力される。第3図のく3f)から
(3h)は、APLの低い映像信号をスクランブルして
伝送した場合に、デコーダ側で得られる信号波形を示し
ている。
第4図はAPLの低い映像信号と、高い映像信号の非垂
直ブランキング期間に於ける水平同期信号がPIF信号
の段階で同期圧縮された状態を比較して示している。
第5図は、受信側のシステムを示しており、スクランブ
ルが施された映像信号をデイスクランブルすることがで
きる。
第4図において、入力端子100から導入された受信信
号は、アップダウンコンバータ101において選局され
、中間周波信号(SIF信号、PIF信号を含む)に変
換される。PIF信号は、第4の利得切換回路102と
第5の利得切換回路10Bを介して出力端子104へ導
出されるが、APLの高い映像信号の場合、同期圧縮量
が太きく12dbであるために、利得制御回路102と
103の2つの回路で12db伸長される。しかしAP
Lが低い映像信号の場合、圧縮量は6dbであるために
、利得制御回路102において6db伸長され、利得制
御回路103は通過させられるのみである。上記のより
利得制御回路102.103を制御するだめの同期伸長
パルス(2m)、(2o)、あるいはく3r)、(3g
)は次のように作成される。
まず、APLが高い映像信号がスクランブルを施されて
送信されてきた場合を説明する。この場合は、SIF信
号は例えば第2図の(2k)のようにAM変調されてい
るから、音声AM検波回路105においてSIF信号を
AM検波すると、音声AM検波回路105の出力には、
第2図の(2I)のようなデイスクランブル制御情報が
得られる。
このデイスクランブル制御情報は、伸長パルス作成回路
106において、同期信号期間に合致するようなパルス
幅の同期伸長パルス(2m〉に波形整形されて出力され
る。
この同期伸長パルス(2m)は、先の11得切換回路]
02の制御端子に供給され、同期信号部分を6db伸長
するためのタイミング信号となる。
さらに同期伸長パルス(2m)は、スイッチsW2に供
給されるとともに垂直同期マスクパルス作成回路107
にも供給される。スイッチSW2は、垂直同期マスクパ
ルス作成回路107から得られるマスクパルス(2n)
が、例えばハイレベルのときにオンして、ローレベルの
ときはオフする。
ここで、垂直同期マスクパルス作成回路107は、第2
図の(2m)と(2n)の関係で示すように、検波出力
(21)の垂直ブランキング期間がハイレベルであった
場合、垂直ブランキング期間をマスクする。よって、同
期伸長パルス(2o)は、第2図に示すように、非垂直
ブランキング期間のみ得られる。
この結果、非垂直ブランキング期間では、第3と第4の
利得切換回路102と103の双方が6dbのレベル伸
長を行なうが、垂直ブランキング期間では、第3の利得
切換回路102が伸長パルス(21)により6dbの伸
長を行ない、第4の利得切換回路103は信号を通過さ
せるのみである。
よって、第2図の(2p)に示すように、APLが高い
映像信号が伝送されてきた場合には、非垂直ブランキン
グ期間の水平同期圧縮部分は、12dbの伸長を受け、
垂直ブランキング期間では6dbの伸長を受けて、スク
ランブル解除が行われる。
次にAPLが低い映像信号が伝送されてきた場合の動作
について説明する。
この場合は、AM検波回路105の検波出力は第3図の
く3r)に示すように、垂直ブランキング期間に第2図
の(21)に示すハイレベルの情報が含まれていない。
このために、スイッチSW2は、オフ状態を維持するこ
とになる。これは、ハイレベルの情報により垂直マスク
パルス作成回路107の出力正転が得られないことによ
る(詳しくは後述する)。
この結果、同期伸長パルス(3r)のみのタイミングに
より利得制御回路102において6dbの伸長が行われ
る。よって、APLが低い場合は、第3図の(3h)に
示すように水平同期信号部分で6dbのレベル伸長(デ
イスクランブル)を受けたPIF信号を得ることができ
る。
第6図は、第1図に示した圧縮量決定経路3゜の構成を
更に詳しく示している。
また第7図は、第6図の回路の各部の信号波形を示して
いる。
入力端子PINのビデオ信号(6a)は、コンデンサ3
11により直流カットされて、演算増幅器312に入力
され、クランプ電位VB  (シンクチツブレベル)と
比較され、このレベルにクランプされる。演算増幅器3
13は出力バッファとして機能し、第7図の出力(eb
)を得る。次の低域フィルタ32では、抵抗321とコ
ンデンサ322による積分動作と、演算増幅器323に
よる増幅が行イつれ、第7図のAPL出力(6C)を得
る。この出力(6c)は、ダイオード331.フィール
ドの終わりに得られるリセットパルス(Ge)によりオ
ン制御されるFETトランジスタ332により、コンデ
ンサ333にピーク値がサンプルホールドされ、演算増
幅器334を介して出力される。そして、この出力は、
比較器34を構成する演算増幅器341において基準電
圧V refと比較される。これにより、APLが高い
か、又は低いかを示す判定出力か端子342から出力さ
れる。
この比較器34は、ヒステリシス特性を持つもので、基
準電圧V rerは、たとえば、A P L 50%の
レベルとなるように設定されている。またヒステリシス
幅は、APL60%とAPL40%となるように設定さ
れており、比較器34の出力は第7図の出力(6r)に
示すような特性を持つ。ここで得られる2値のAPL判
別出力は、第1図で示したようにDタイプフリップフロ
ップ35に入力されて、フィールド毎にラッチされ、第
7図の(6g)に示すような出力として導出される。
第8図は、受信側でのデコーダにおける伸長パルス作成
回路106(第5図に示す)を具体的に示している。ま
た第9図は、第8図の回路の各部信号波形を示している
。入力端子201の音声AM検波出力(8a) (第9
図に示す)は、単安定マルチバイブレータ202と、遅
延回路203に入力される。遅延回路203は、低域フ
ィルタ204と比較器205でI:が成されている。単
安定マルチバイブレーク202と、遅延回路203の出
力は、それぞれ第9図の(8b)と(8C)に示すよう
に、パルス幅が調整され、オア回路206にて合成され
て同期伸長パルス(8d)として出力される。
第10図は、第5図に示した垂直同期マスクパルス作成
回路107の具体例を示している。また第11図は、第
10図の回路の動作を説明するために示したタイミング
チャートである。
同期伸長パルス(10a)は、入力端子300を介して
単安定マルチバイブレータ301に入力され、この単安
定マルチバイブレータ301の出力(10b)は、更に
単安定マルチバイブレータ302に供給される。単安定
マルチバイブレーク301は、入力信号の立上がり時点
から20μ5f3eの経過したときに15μsecの幅
のパルスを作るように設定されているが、同時に出力信
号の立下がりでインバータ303を介してリセットを得
るようになっている。従って、水平同期同期部分の同期
伸長パルスの幅はlOμSQCであるために、水平同期
伸長パルス(10a)が連続する限り、単安定マルチバ
イブレーク302の出力は得られないことになる。
しかし、垂直ブランキング期間において、APLが高い
ことを示す情報(ハイレベル)が連続して到来すると、
(Job)に示すように、単安定マルチバイブレータ3
01は、15μSeeの幅の検出パルスを得ることにな
る。これにより、第2の単安定モノマルチバイブレータ
302からは、垂直ブランキング期間をローレベルとし
て非垂直ブランキング期間をハイレベルとするマスクパ
ルス(10c)が出力される。なお、エンコーダにおけ
る各パルス発生回路は、水晶発振器から出力されたクロ
ックを計数するカウンタにより構成され、また各利得切
換回路は、高周波可変利得増幅器が使用される。
[発明の効果] 以上説明したように、この発明によれば、同期圧縮に対
して更にPAL情報による圧縮量を可変できるようにし
ているので、スクランブル効果を向上し、充分な盗視聴
対策を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す回路図、第2図及び
第3図及び第4図はこの発明のシステムの動作を説明す
るために示したタイミングチャート、第5図はこの発明
にかかるシステムのデコーダ側の例を示すブロック図、
第6図は第1図の圧縮量決定回路の具体例を示す図、第
7図は第6図の回路の動作を説明するために示したタイ
ミングチャート、第8図は第5図の伸長パルス作成回路
の具体例を示す回路図、第9図は第8図の回路の動作を
説明するために示したタイミングチャート、第10図は
第5図の垂直マスクパルス作成回路の具体例を示す回路
図、第11図は第1θ図の回路の動作を説明するために
示したタイミングチャート、第12図は従来のスクラン
ブル回路を示す図、第1−3図は従来のデイスクランブ
ル回路を示す図、第14図は第12図と第13図の回路
の動作を説明するために示したタイミングチャートであ
る。 20・・・同期圧縮経路、21・・・PIF変調器、2
2.23.52・・・利得切換回路、30・・・圧縮量
決定経路、31・・シンクチップクランプ回路、32・
・・低域フィルタ、33・・・ピークホールド回路、3
4・・比較器、35・・・Dタイプフリップフロップ、
40・・圧縮位置決定経路、4]・・・同期分離回路、
42・・・水平同期圧縮パルス発生回路、43・・・水
平同期タイミングパルス発生回路、44・・・リセット
パルス発生回路、45・・・垂直区間圧縮パルス発生回
路、46・・・垂直区間タイミングパルス発生回路、4
7.48.49・・・アンド回路、50・・・オア回路
、60・・・同期圧縮位置情報重畳経路、70.80・
・・高周波変調器、90・・・加算器。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 APL の低い部分 APLの高い部分 子] db L〜、J 第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 映像信号の同期信号部分に対応する高周波信号に圧縮処
    理を行なう圧縮手段を有して、同期圧縮スクランブルを
    施す同期圧縮方式フクランブル装置において、 前記映像信号の平均映像レベルの情報をさらに上記圧縮
    手段の制御入力として、同期圧縮量をも変動させるよう
    に構成したことを特徴とするテレビジョン信号スクラン
    ブル装置。
JP63246463A 1988-09-30 1988-09-30 テレビジョン信号スクランブル装置 Pending JPH0294984A (ja)

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