JPH03239033A - スクランブル方式及びスクランブル信号の受信装置 - 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】 ゛以下の順序で本発明を、説明する。

Ａ　産業上の利用分野 Ｂ　発明の概要 Ｃ従来の技術 Ｄ　発明が解決しようとする課題 Ｅ　課題を解決するための手段 Ｆ　作用 Ｇ　実施例 Ｈ発明の効果 Ａ　産業上の利用分野 本発明は、例えばテレビジョン信号を通信衛星を用いて
送信する場合に使用されるスクランブル方式及びスクラ
ンブル信号の受信装置に関する。

Ｂ　発明の概要 本発明はスクランブル方式及びスクランブル信号の受信
装置に関し、複数のデータの一つを用いてスクランブル
した信号と、複数のデータと、スクランプルに用いられ
たデータの識別信号を送付することによって盗視聴を困
難にすると共に、正規の受信装置では正常な受信を容易
に行うことができるようにしたものである。

Ｃ従来の技術 例えば通信衛星を用いてテレビジョン信号の送信を行う
場合に、非契約者の盗視聴を禁止する目的で信号をスク
ランブルすることが考えられている。

その場合に、映像信号のスクランブルについては、例え
ば特開昭６０−２５６２８６〜８号公報に示されるよう
な、いわゆるラインシャフリングの技術が提案されてい
る。

Ｄ　発明が解決しようとする課題 ところが、上述のように単にスクランブルのみを行って
いるのでは、これが無断で解読されて比較的容易に盗視
聴されてしまうおそれがある。

そこでスクランブルのキー信号（ＳＤＡ）を時々刻々に
変化させると共に、このキー信号をスクランブルされた
信号と共に送信することが考えられ、さらにこのキー信
号にもスクランブルを行ってこのキー信号をデスクラン
ブルするデータも共に送信することが考えられた。これ
によればスクランブルの無断解読を相当に困難にするこ
とができる。

しかしながらこのような方式を採用した場合に、上述の
キー信号のスクランブルは、−Ｊｌｆｆｉに任意のデー
タを初期値としたＭ系列等によるランダム信号を加算す
ることによって行われている。その場合にＭ系列は完全
なランダムではなく、周期性を持つために長期の観測に
よって解読が可能となる。

これに対して初期値のデータを時々刻々に変化させるこ
とが考えられるが、このようなデータは既に定められい
る信号フォーマットの一部を使って伝送されるために常
時伝送することはできず、また伝送された初期値データ
の切替を同期して行うことも容易ではなく、複雑な構成
が必要になるなどの問題が生じた。

この出願はこのような点に鑑みてなされたもので、無断
解読を極めて困難にすると共に、正規の受信装置では簡
単な構成で正常な受信を容易に行うことができるように
したものである。

Ｅ　課題を解決するための手段 本発明による第１の手段は、第１及び第２のデータ（キ
ー信号に、、に、）のいずれか一方に基づいてスクラン
ブル（回路（２）（５）　）された信号と、上記第１及
び第２のデータと、上記スクランブルされた信号が上記
第１及び第２のデータのいずれに基づいているかを示す
識別信号（発生回路（１２）　）とを送付するようにし
たスクランブル方式である。

第２の手段は、第１及び第２のデータが交互（スイッチ
（１１）　）に伝送され、かつ伝送される毎にそれぞれ
異なる値（発生回路（７））とされた上記第１の手段記
載のスクランブル方式である。

第３の手段は、上記第１の手段記載のスクランブル方式
にて作成された信号を受信し、上記第１及び第２のデー
タと上記識別信号を検出（メモリ（３７）及び発生回路
（４５））　して上記受信した信号のデスクランブル（
回路（２２）　（２５）　”）を行うようにしたスクラ
ンブル信号の受信装置である。

Ｆ　作用 これによれば、複数のデータとスクランブルに用いられ
たデータの識別信号とが送付されるので、これらを総て
解読して盗視聴を行うことが極めて困難になる一方、正
規の受信は容易に行うことができ、簡単な構成で良好な
スクランブル信号の送信及び受信を行うことができる。

Ｇ　実施例 第１図は送信から受信までのシステム権威を示し、図中
（１００）は送信側の装置、（２００）は受信側の装置
をそれぞれ全体として示している。

この図において、（１）は映像信号の入力端子であって
、この入力端子（１）からの映像信号が上述のラインシ
ャフリング等のスクランブル回路（２）に供給され、ス
クランブルされた映像信号が送信回路（３）に供給され
る。また（４）は音声信号の入力端子であって、この音
声信号は例えば４３ｋＨｚでサンプリングされ１６ビツ
トで量子化されたＰＣＭ音声信号が供給される。この入
力端子（４）からの音声信号がスクランブル回路（５）
に供給されて、任意のビット反転等のスクランブルが行
われ、このスクランブルされた音声信号が多重化回路（
６）を通じて送信回路（３）に供給される。

さらに（７）はキー信号発生回路であって、この発生回
路（７）からの時々刻々変化される所定のキー信号に、
が映像信号のスクランブル用のデータ（ＳＤＡ）として
スクランブル回路（２）に供給される。

それと共にこのキー信号に、（＝ＳＤＡ）が加算器（イ
クスクルーシブオア回路）（８）に供給されて、任意の
ビット反転等のスクランブルが行われ、このスクランブ
ルされたキー信号に、が多重化回路（６）に供給される
。

また発生回路（７）からのキー信号に４．に：ｌがそれ
ぞれＭ系列等のランダム信号発生回路（９）（１０）に
初期値として供給され、これらの発生回路（９）（１０
）からのランダム信号がスイッチ（１１）で選択されて
、音声信号のスクランブル回路（５）及び加算器（８）
に供給される。なおキー信号Ｋｓ、Ｋａはスイッチ（１
１）で選択されていない間に順次値が変更される。これ
によって音声信号及びキー信号に、のスクランブルが行
われる。

さらにスイッチ（１１）の切替が切替信号発生回路（１
２）からの信号で制御されると共に、この切替状態を示
すフラグ（識別信号）が多重化回路（６）に供給される
。なおこの切替は後述するキー信号に３＋に４の（ｔ４
に対して余裕を持った間隔で行われる。

また（１３）はそれぞれ情報データの発生手段であって
、例えばコンピュータからなるこの発生手段（１３）で
は、チャンネル番号等の放送データ、各契約者の加入者
番号及び契約チャンネル番号等の個別情報を含む加入者
データ（受信登録番号）、改ざん防止用ＩＤ、誤り訂正
コード等が発生される。

この発生手段　（１３）からの情報データが情報信号列
形成回路（１４）に供給される。さらに上述の発生回路
（７）からのキー信号Ｋ　＝　、　Ｋ　’ｓ及び後述の
に、、Ｋ。

が形成回路（１４）に供給される。

そしてこの形成回路（１４）では、例えば次に述べるよ
うな２つのフォーマットで情報信号列が形成される。す
なわち第２図Ａは共通情報信号列のフォーマットを示し
、時系列の先頭（左）側から例えば８ビツトの後続が共
通情報であることを示すヘッダＩＤ、それぞれ１６ビツ
トのキー信号Ｋ　、Ｋ　ｚ、それぞれ３２ビツトのキー
信号に、、に、　、４ビツトの改ざん防止用ＩＤ、４ビ
ツトのチャンネル番号等が設けられ、末尾に２４ビツト
の誤り訂正コードが設けられて全体が２５６ビツトにさ
れている。また同図Ｂは個別情報信号列のフォーマット
を示し、同じく時系列の先頭（左）側から例えば８ビツ
トの後続が個別情報であることを示すヘッダＩＤ、２２
ビツトの加入者番号、４ビツトの改ざん防止■Ｄ、１９
２ビツトの各契約者個別情報等が設けられ、末尾に２４
ビツトの誤り訂正コードが設けられて全体が２５６ビツ
トにされている。

この共通情報信号列及び個別情報信号列がそれぞれ加算
器（イクスクルーシブオア回路）　（１５）（１６）に
供給される。さらに発生回路（７）からのキー信号に１
がランダム信号発生回路（１７）に初期値として供給さ
れ、この発生回路（１７）からのランダム信号が加算器
（１５）　（１６）に供給される。この加算器（１６）
からの信号が加算器（１８）に供給されると共に、発生
回路（７）からのキー信号に２がランダム信号発生回路
（１９）に初期値として供給され、この発生回路（１９
）からのランダム信号が加算器（１８）に供給される。

これによって共通情報信号列にはキー信号Ｋ。

によるスクランブルが行われ、個別情報信号列にはキー
信号ＫＩ及びに２によるスクランブルが行われる。なお
実際には、共通情報信号列ではヘッダとキー信号に１を
除くキー信号に２以降にキー信号に、によるスクランブ
ルが行われ、個別情報信号列ではヘッダを除く部分にキ
ー信号に１及びに２によるスクランブルが行われている
。またこれらのキー信号Ｋｌ及びに２は例えば５秒ごと
に順次値が変化されている。

これらのスクランブルされた共通情報信号列及び個別情
報信号列が多重化回路（２ｏ）に供給され、例えば個別
情報信号列が９回に共通情報信号列が１回の割合で、時
分割多重化される。この多重化された信号が多重化回路
（６）に供給される。

そしてこの多重化回路（６）でるよ、例えば次に述べた
ような多重化が行われる。すなわちこの装置においては
、ＰＣＭ音声信号はいわゆる放送衛星におけるＢモード
音声に準拠した形式で伝送が行われている。そこで第３
図は１ｍｓ周期で伝送される１フレームのピントインタ
ーリーブマトリクスを示しており、このマトリクスは３
２行６４列で構成される。ここで第１列、第２列はフレ
ーム同期、音声信号のモード等を示す制御符号及びレン
ジピントのエリアとされ、続く第３列〜第５０列がＰＣ
Ｍ音声信号のエリアとされる。さらに第５８列〜第６４
列が誤り訂正コードのエリアとされると共に、これらの
間の第５１列〜第５７列はＢモード音声では独立データ
エリアとされている。

従って上述の多重化回路（６）においてはこの第５１列
〜第５７列のエリアにスクランブルされたキー信号Ｋｓ
、スイッチ（１１）の切替状態を示すフラグ及び共通情
報信号列または個別情報信号列を多重化することができ
る。なお共通情報信号列及び個別情報信号列は、例えば
各フレームに８ビツトずつ伝送され、全体は３２フレー
ムかけて伝送される。

そして上述のようにスクランブル、された映像信号と、
スクランブル及び多重化された音声信号が送信回路（３
）に供給され、例えば通信衛星（図示せず）を用いて受
信側の装置（２００）に伝送される。

そこでこの受信側の装置（２００）において、まず受信
回路（２１）で受信された映像信号がデスクランブル回
路（２２）に供給され、上述のラインシャフリングが元
に戻されて出力端子（２３）に取出される。

また受信回路（２１）で受信された音声信号が分離回路
（２４）を通じてデスクランブル回路（２５）に供給さ
れ、任意のビット反転等が元に戻されて出力端子（２６
）に取出される。

さらに分離回路（２４）にて、キー信号に、に相当する
信号が分離され、この信号が減算器（イクスクルーシブ
オア回路）　（２７）に供給されて、任意のビット反転
等のデスクランブルが行われる。このデスクランブルに
よって復元されたキー信号Ｋ。

（＝Ｓ−ＤＡ）がデスクランブル回路（２２）に供給さ
れる。

また分離回路（２４）にて上述の共通情報信号列及び個
別情報信号列に相当する信号が分離され、この信号が減
算器（２８）とキー信号Ｋｌのメモリ（２９）に供給さ
れる。それと共に分離回路（２４）からの信号がヘッダ
検出及びタイ旦ング発生回路（３０）に供給され、この
発生回路（３０）からの共通情報のヘッダＩＤが検出さ
れた直後のキー信号に、の期間に相当する信号がメモリ
（２９）に供給されて、キー信号Ｋ　、がメモリ（２９
）に書込まれる。さらにこのメモリ（２９）に書込まれ
たキー信号に、がランダム信号発生回路（３Ｉ）に初期
値として供給されると共に、発生回路（３０）からの共
通情報のヘッダＩＤが検出されたときのキー信号に２以
降の期間及び個別情報のヘッダＩＤが検出されたときの
加入者番号以降の期間に相当する信号が発生回路（３１
）に供給され、この期間に発生されたランダム信号が減
算器（２８）に供給される。これによって共通情報信号
列のキー信号に２以降の信号のデスクランブルが行われ
る。

この減算器（２８）からの信号が減算器（３２）とキー
信号に２のメモリ（３３〉に供給される。それと共に発
生回路（３０）からの共通情報のヘッダＩＤが検出され
た後のキー信号に２の期間に相当する信号がメモリ（３
３）に供給されて、キー信号に２がメモリ（３３）に書
込まれる。このメモリ（３３）に書込まれたキー信号に
２がランダム信号発生回路（３４）に初期値として供給
されると共に、発生回路（３０）からの個別情報のヘッ
ダＩＤが検出されたときの加入者番号以降の期間に相当
する信号が発生回路（３４）に供給され、この期間に発
生されたランダム信号が減算器（３２）に供給される。

これによって個別情報信号列の加入者番号以降の信号の
デスクランブルが行われる。

この減算器（３２）からの信号がデータラッチ及び誤り
訂正の回路υモリ）（３５）に供給される。一方発生回
路（３０）からの信号がメモリ制御回路（３６）に供給
され、この制御回路（３６）からの信号が回路（３５）
に供給される。これによって、上述のキー信号に３＋に
４、改ざん防止ＩＤ、チャンネル番号、加入者番号、改
ざん防止ＩＤ、各契約者個別情報等のデータがそれぞれ
回路（３５〉にラッチされる。

さらにこの回路（３５）にて各情報信号列の末尾の誤り
訂正コードを用いてデータの誤り訂正が行われる。そし
てこの誤り訂正が終了し、データの誤りが無くなったと
きにそれを示す信号が制御回路（３６）に供給され、こ
の制御回路（３６）からの信号がメモリ（３７）に供給
されて、回路（３５）にラッチされた各データがメモリ
（３７）に転送される。

これによって各データがメモリ（３７）に書込まれる。

そこでこれらのデータに対して、まず加入者番号が発生
回路（３０）からの所定のタイミングでオーツライ・ズ
回路（３８）に読出される。一方このオーソライズ回路
（３８）には受信装置（２００）ごとに独立に設けられ
たデコーダ識別番号（登録番号）がその記憶手段（３９
）から供給され、この識別番号と上述の加入者番号（受
信登録番号）とが比較され、これらが一致したときに以
降の各契約者個別情報が有効とされて、ここに設けられ
た契約チャンネル番号等の情報が抽出保存される。そし
て共通情報信号列中のチャンネル番号と契約チャンネル
番号とが一致したときに、デスクランブル動作の承認が
行われる。またメモリ（３７）の共通情報信号列のデー
タと個別情報信号列のデータのそれぞれに設けられた改
ざん防止■Ｄが発生回路（３０）からのタイミングで不
一致検出回路（４０）に読出され、不一致が検出された
ときにメモリ（３７）の内容がリセットされて全チャン
ネルが未契約の状態となるようにされる。

そして上述のデスクランブル動作の承認が行われたとき
は、メモリ（３７）からのキー信号に、、Ｋｓがそれぞ
れランダム信号発生回路（４１）　（４２）に初期値と
して供給され、また分離回路（２４）からのフレーム同
期信号が検出回路（４３）で検出されて発生回路（４１
）　（４２）に供給される。これによって発生されたラ
ンダム信号がスイッチ（４４）で選択されてデスクラン
ブル回路（２５）、減算器（２７）に供給されると共に
、分離回路（２４）からのスイッチの切替状態を示すフ
ラグ（識別信号）が切替信号発生回路（４５）に供給さ
れ、この発生回路（４５）からの信号でスイッチ（４４
）の切替が制御される。

このようにして受信された映像信号及びＰＣＭ音声信号
のデスクランブルが行われる。

そしてさらにこの装置においては、送信側でキー信号に
３．に４によるランダム信号が切替られてスクランブル
が行われると共に、この切替を示すフラグ（ａＩ４別信
号）がキー信号に、、に、等と共に送信される。一方受
信側では、キー信号に３．に４が検出されてランダム信
号が発生されると共に、切替を示すフラグが検出され、
このフラグに応じてランダム信号が切替られ、これによ
って信号のデスクランブル動作が行われる。

すなわち上述の装置において、異なる初期値によるＭ系
列信号が切替えて用いられるとことによって、Ｍ系列に
よるランダム信号の周期性が除かれ、その解読が極めて
困難にされる。一方正規の装置ではキー信号Ｋｓ、に４
と識別信号が送付されることによってデスクランブルを
極めて容易に行うことができる。

なお識別信号（フラグ）は例えば１ビツトのデータであ
るので、上述の共通情報及び個別情報のフォーマット以
外の任意のデータエリアで伝送することができ、常時伝
送を行うことによって極めて良好な切替を行うことがで
きる。

またキー信号Ｋ　ｓ、　Ｋ　ａはスイッチ（１１）　（
４４）で選択されていない期間に順次変更されることに
よって、無断解読が一層困難になるようにすることがで
きるものである。

従って上述の装置によれば、複数のデータとスクランブ
ルに用いられたデータの識別信号とが送付されるので、
これらを総て解読して盗視聴を行うことが極めて困難に
なる一方、正規の受信は容易に行うことができ、簡単な
槽底で良好なスクランブル信号の送信及び受信を行うこ
とができるものである。

なお上述の装置において、デスクランブルの承認を個別
情報信号列をデスクランブルするデータが検出されるま
で禁止することによって誤動作の発生を良好に防止して
いる。

またキー信号ＫＩでスクランブルされた情報の中に個別
情報信号列のスクランブルのキー信号に２を設けること
によって個別情報信号列の機密性を極めて高くしている
。

さらに改ざん防止ＩＤを設けることによって盗視聴を良
好に禁止している。

またデスクランブルされたデータを一旦ラッチし、誤り
が無いときのみメモリに転送することによって誤動作の
おそれを大幅に減少させている。

Ｈ発明の効果 この発明によれば、複数のデータとスクランブルに用い
られたデータの識別信号とが送付されるので、これらを
総て解読して盗視聴を行うことが極めて困難になる一方
、正規の受信は容易に行うことができ、簡単な構成で良
好なスクランブル信号の送信及び受信を行うことができ
るようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるスクランブル信号の受信装置を含
む全体のシステムの一例の構成図、第２図は伝送される
情報信号列のフォーマットを示す線図、第３図はＰＣＭ
音声信号のビットインターリーブマトリクスを示す線図
である。 （１）（４）は入力端子、（２）（５）はスクランブル
回路、（３）は送信回路、（６）（２０）は多重化回路
、（７）はキー信号発生回路、（８）　（１５）　（１
６）　（１Ｂ）は加算器、（９）　（１０）　（１７）
（１９）　（３１）　（３４）　（４１）　（４２）は
ランダム信号発生回路、（１１）　（４４）はスイッチ
、（１２）　（４５）は切替信号発生回路、（１３）は
情報データ発生回路、（１４）は情報信号列形成回路、
（２１）は受信回路、（２２）　（２５）はデスクラン
ブル回路、（２３）　（２６）は出力端子、（２４）は
分離回路、（２７）　（２８）　（３２）は減算器、（
２９）　（３３）　（３７）はメモリ、（３０）はヘッ
ダ検出及びタイミング発生回路、（３５）はデータラッ
チ及び誤り訂正回路、（３６）はメモリ制御回路、（３
８）はオーソライズ回路、（３９）は識別番号の記憶手
段、（４０）は不一致検出回路、（４３）は同期検出回
路、（１００）は送信装置、（２００）は受信装置であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第１及び第２のデータのいずれか一方に基づいてス
   クランブルされた信号と、 上記第１及び第２のデータと、 上記スクランブルされた信号が上記第１及び第２のデー
   タのいずれに基づいているかを示す識別信号とを送付す
   るようにしたスクランブル方式。 ２、第１及び第２のデータが交互に伝送され、かつ伝送
   される毎にそれぞれ異なる値とされた上記特許請求の範
   囲第１項記載のスクランブル方式。 ３、上記特許請求の範囲第１項記載のスクランブル方式
   にて作成された信号を受信し、上記第１及び第２のデー
   タと上記識別信号を検出して上記受信した信号のデスク
   ランブルを行うようにしたスクランブル信号の受信装置
   。