JPH037193B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスクランブル放送によるテレビジヨン
信号の送出装置に関し、特に送出された信号を
VTR等の記録再生装置で記録する場合に好適な
テレビジヨン信号送出装置を提供する 近年、放送局で特定プログラムをスクランブル
して送出し、放送局と契約してデコーダを持つて
いる視聴者のみがこのプログラムを視聴すること
ができるようにしたスクランブル放送システムが
提案され、一部で小規模な実験放送が行われてい
る。スクランブル放送では、特定プログラムのテ
レビジヨン信号を例えば任意の期間でレベル変化
させるとか、あるいは信号の順序を入れ替えると
かの方法でスクランブルした信号を放送局から送
出する。従つて、スクランブル放送によるテレビ
ジヨン信号を通常の受像機で受信しても正しい画
像や音声を視聴することはできない。そして放送
局と契約した視聴者のみがスクランブルされた信
号をデコーダで復元（デスクランブル）しながら
そのプログラムの正規の画像と音声を視聴するこ
とができる。

本発明はこのようなスクランブル放送によるテ
レビジヨン信号を一旦VTRで記録する場合に用
いて好適なテレビジヨン信号送出装置を提供する
もので、以下本発明の実施例を図面と共に説明す
る。

本実施例は次の条件を満足するように成されて
いる。

(1) スクランブル放送によるプログラムを受信し
ながら同時にデスクランブルすることができな
い。即ち、リアルタイムで正しいプログラムを
視聴することができない。

(2) スクランブル放送によるプログラムは一旦
VTRで記録しないと視聴することができない。

(3) スクランブル放送によるプログラムが記録さ
れたテープはデコーダ付VTRで再生されない
と正しいプログラムを視聴することができな
い。

(4) VTRは方式を選ばない。

(5) デコーダを付加するに際し、既存のVTRの
変更は最小限にとどめる。

(6) スクランブル放送は深夜など通常の放送時間
帯の空き時間を利用して放送される。

第１図及び第２図はVTR１、デコーダ２及び
受像機３の接続関係の例を示し、対応部分には同
一符号を付してある。

第１図において、VTR１は従来公知のヘリカ
ルスキヤン形VTRが用いられる。このVTR１は
チユーナ４、記録再生のための機構及び回路系を
含む記録再生装置５及び通常放送の再生映像信号
及び音声信号を空きチヤンネル周波数に変調する
変調器６等を内蔵する。この変調信号は出力端子
７から受像機３のアンテナ端子に加えられる。一
方、記録再生装置５からのスクランブルされた映
像信号及び音声信号は出力端子８からデコーダ２
に加えられデスクランブルされて正規の信号とな
る。この信号は入力端子９から再びVTRを通り、
ラインアウト端子１０から受像機３のラインイン
端子に加えられる。

第２図はデコーダ２に変調器１１を内蔵した場
合で、デスクランブルされた信号を上記変調器１
１で空きチヤンネル周波数に変換して受像機３の
アンテナ端子に加える。またデスクランブルされ
た信号を変調しない場合は、この信号はラインイ
ン端子に加えられる。

第３図はあるプログラムをスクランブル放送で
送出する場合の送出される信号の内容を示すもの
である。

音声チヤンネルでは先ずスクランブル放送によ
るプログラムであることを示すスタート信号S₁が
付加され、次いで後述のキー信号S₅の種類を判別
するキー判別信号S₂が付加される。次にプログラ
ムのスクランブルされた音声信号S₃が送出され
る。プログラムが終了すると、キー信号S₅をメモ
リーに書き込むための書き込みスタート信号S₄が
加えられた後、スクランブルされた信号S₃，S₇を
デスクランブルするためのキー信号S₅が加えられ
る。そして最後に書き込みストツプ信号S₆が加え
られる。映像チヤンネルでは、上記信号S₃と対応
するスクランブルされたプログラム映像信号S₇が
加えられた後、上記信号S₄〜S₆と対応する部分に
垂直同期信号VDと水平同期信号HDが加えられ
る。

音声チヤンネルにおけるプログラムを除く信号
S₁，S₂，S₄，S₅，S₆は、例えばNRZ変調方式に
よる32ビツトの２値コード信号として構成され
る。この２値コード信号はFSK変調されてテレ
ビジヨン信号に重畳される。この場合、２値コー
ドの「１」は例えば1000Hzに、「０」は例えば600
Hzに変調される。

スクランブル放送を深夜に行う場合は、スター
ト信号S₁を検出してVTR１、デコーダ２及び受
像機３を動作させるようにしてよい。

キー信号S₅は次のようにして決められる。

例えばあるプログラムの信号を１フイールド単
位でレベル変化させてスクランブルする場合を考
える。この場合は例えば映像信号の任意の所定期
間における任意のフイールド期間の信号レベルを
所定量下げ、これを上記所定期間毎に繰り返す。
例えば上記所定期間を５フイールドとし、この期
間における第１〜５フイールドのうち、第１、第
３のフイールドのレベルを下げたとすると、受信
側でデスクランブルするには、５フイールド毎に
第１、３フイールドの増巾器の利得を上げればよ
い。この利得を上げるときのキーを「１」とすれ
ば、キー信号は「01100」のコードパターンで表
わすことができる。尚、音声信号も同様にしてス
クランブルされ、デスクランブルされる。

本実施例はVTR１でプログラムの記録が終了
した後、デコーダ２に内蔵されたメモリーにキー
信号S₅を書き込み、再生時にキー信号S₅を常に読
み出しながら再生信号と照合することにより、デ
スクランブルするようにしたものである。キー信
号S₅のコードはプログラム毎に変更したり、ある
いは時間、日、週、月毎に変更して、その内容を
契約者以外の者に知られないようにする。このた
め多数のプログラムを記録した場合は、メモリー
に多くの種類のキー信号が書き込まれることにな
る。このため再生時に所望のプログラムをどのキ
ーコードでデスクランブルしたらよいかを判別す
るために、キー判別信号S₂がプログラムに先立つ
て付加される。

また、本実施例ではキー信号S₅をプログラムの
終りに付加するようにしている。これにより、ス
クランブル放送をリアルタイムで視聴することが
できず、必ずVTR１で一旦テープに記録しない
と、正しいプログラムを視聴することができない
ようにしている。尚、テープにキー信号S₅を記録
しないようにすれば、コピーテープが作られたと
しても、キーがないのでデスクランブルは不可能
である。キー信号を記録してもデコーダがない限
りデスクランブルは不可能である。尚、水平及び
垂直同期信号HD、VDはキー信号書き込みの際
のクロツクを得るために付加される。

次にデコーダ２の実施例を第４図と共に説明す
る。

デコーダ２は、音声信号入力端子１５、映像信
号入力端子１６、音声信号出力端子１７、映像信
号出力端子１８、キー信号復調回路１９、同期分
離回路２０、タイミング回路２１、コード判別回
路２２、メモリー２３、音声信号デスクランブル
回路２４、映像信号デスクランブル回路２５及び
スイツチ２６，２７，２８等により図示のように
構成される。

記録時にはスイツチ２６，２８が開かれ、スイ
ツチ２７が閉ざされる。入力端子１５には前段の
VTR１より信号S₁〜S₆が順次に加えられ、入力
端子１６には信号S₇、VD，HDが加えられる。
尚、このときVTRは記録Ｅ−Ｅモードに成され、
入力端子１５，１６にはモニター用の信号が加え
られる。

入力端子１５に加えられた信号から先ず第３図
のスタート信号S₁がコード判別回路２２で検出さ
れると、この検出に基いて各回路が動作される。
次にキー判別信号S₂が検出されて、そのプログラ
ムのキー信号S₅の種類が判別されると、その判別
信号S₈がメモリー２３に書き込まれる。同期分離
回路２０は入力端子１６に加えられるスクランブ
ルされた映像信号から信号VD，HDを抜き取つ
てタイミング回路２１を駆動する。プログラムが
終了すると書き込みスタート信号S₄が検出されて
メモリー２３がキー信号S₅の書き込みモードにな
る。次いで復調回路１９がFSK変調されたキー
信号S₅を復調して２値コードのキー信号と成す。
このキー信号はタイミング回路２１を通じクロツ
クと同期されてメモリー２３に前記判別信号S₈と
対応して書き込まれる。この間映像チヤンネルよ
り信号VD，HDが加えられて書き込みクロツク
が得られる。尚、コード判別回路２２で書き込み
スタート信号S₄が検出されたとき、この検出信号
を図の点線で示すようにVTRに加えて記録回路
の動作を停止させ、キー信号S₅がテープに記録さ
れないようにしてよい。キー信号S₅の書き込みが
終了すると、書き込みストツプ信号S₆が検出され
て書き込み動作が停止する。以上により、テープ
にスクランブルされた映像信号、音声信号及び他
の信号（S₁，S₂，S₄〜S₆等）が記録されると共
に、メモリー２３にそのプログラムのキー信号と
キー信号の種類とが書き込まれる。上述した動作
はスクランブル放送によるプログラムを記録する
毎に行われ、メモリー２３には各プログラムに対
するキー信号とキー判別信号とが夫々書き込まれ
る。

次に再生時にはVTR１が再生モードに成ると
共に、スイツチ２６，２８が閉ざされスイツチ２
７が開かれる。入力端子１５にはテープに記録さ
れた所望のプログラムのオーデイオトラツクから
再生された信号を復調した信号が加えられ、入力
端子１６にはそのプログラムのビデオトラツクか
ら再生された信号を復調した信号が加えられる。
先ず再生されたキー判別信号S₂がコード判別回路
２２で検出されると、メモリー２３に書き込まれ
た対応するキー信号が読み出される。この読み出
しは再生終了まで行われ、読み出されたキー信号
はデスクランブル回路２４，２５に加えられる。
デスクランブル回路２４，２５は入力されるスク
ランブルされた音声信号及び映像信号をキー信号
のコードパターンに基いてデスクランブルする。
この場合、スクランブルの方法が前述したレベル
変化によるものである場合は、レベルが下げられ
ている期間の増巾度が増大される。またスクラン
ブルの方法が信号順序の入れ替えによるものであ
るときは、入力信号を遅延させ、この遅延時間に
信号の順序を元の順序に戻すように成される。デ
スクランブル回路２４，２５で元の形に復元され
た音声信号及び映像信号は出力端子１７，１８を
介して受像機に加えられる。尚、スタート信号S₁
又はキー判別信号S₂にプログラムに応じたコード
を付加することによつて、再生時のテープの頭出
しに用いるようにしてもよい。またメモリー２３
からのキー判別信号の読み出しを手動で行うよう
にしてもよい。

次にスクランブル方法の種々の実施例について
説明する。

スクランブルを行うに当つては、スクランブル
された信号を通常の受像機で受信したとき、その
内容をできるだけ知られないようにすることと、
デスクランブルのためのキーコードの解読を簡単
に行えないようにすることが要求される。一方、
VTRでは、記録時に種々の信号処理が成される
ため、スクランブル信号が記録系を通つてテープ
上に記録されるまでには種々の障害がある。この
記録時に受けたダメージは再生時にデスクランブ
ルの不完全さとなつて残り、画質を損うことにな
る。従つて本発明のようにスクランブル放送を
VTRで一旦記録するようにした方式では、スク
ランブル信号が記録系を問題なく通過すること
と、特に家庭用VTRの場合は信号間の相関を乱
すことなくスクランブル効果を大きくし、且つデ
コーダにおけるデスクランブルが容易であること
が望まれる。以下に述べる種々の方法は上記の点
を考慮したものである。

先ず映像信号のスクランブル方法について述べ
る。

(1) Ｖフリツカ法 最もシンプルな方法で、第５図に示すように１
フイールド単位を基準としてレベルを変化させる
方法である。図示の場合は４，７，９番目のフイ
ールドのレベルを２〜3dB低くしている。人間の
眼の感度は特に面フリツカに対して高いため、僅
かの輝度変動でもスクランブル効果が得られる。
第５図の例では10フイールド毎にマーカ信号S₉を
挿入して、これを１周期としてスクランブルする
ようにしている。人間の視覚特性では10〜20Hz程
度のフリツカを最もよく感じるため、これを周期
としてキーコードのパターンを決めればよい。こ
の場合Ｙ信号のみでもよいが、Ｃ信号（クロマ信
号）との比が一時的に変化するため、Ｃ信号も同
じ比率でレベル変化させた方がよい。その場合
は、放送局側でＹ＋Ｃのコンポジツト信号のまま
スクランブルすることができ、またクロマのみ過
変調されることもない。また受像機側では通常
ACC動作が遅いため、バーストに追従できず色
フリツカのスクランブル効果も付加することがで
きる。尚、バースト信号もレベル変化するように
成せば、スクランブルのプロセスが簡単になり、
バースト信号レベルを一定とすれば、プロセスは
多少複雑となるがレベル変化量を大きくとりやす
い。一方、VTRでは再生時に当り変動をとるた
めACCの高速応答が可能に設計されているので、
問題なく記録再生を行える。

第６図は上記フリツカ法を行うためのスクラン
ブル回路の一例を示す。

入力端子３１に加えられるＹ＋Ｃ信号から同期
分離回路３２で抜き取られたVD，HDに基いて
セツトアツプ検出回路３３、マーカ信号発生器３
４、スクランブルコード発生器３５が動作され
る。スクランブルコードに従つてスイツチ３６が
開閉されると、セツトアツプ検出回路３３による
フイールド検出と同期してＹ＋Ｃ信号がコードパ
ターンに従つてレベル変化されスクランブルされ
る。このスクランブル信号は加算器３７に加えら
れて、加算器３８からのマーカ信号とスクランブ
ルコードとの加算出力と加算されて送出される。
この場合上記スクランブルコードはキー信号S₅と
なるものである。

(2) クロマフリツカ法 この方法はフイールド単位でバースト信号の位
相を変化させることにより、Ｃ信号に対してスク
ランブルをかけるものである。この方法は位相の
みを変調するので、VTRを通してもＳ／Ｎ等に
影響を与えることがなく、また信号の相関等を乱
すことがない。このためデスクランブルしたとき
の信号品質を高くすることができる。また信号劣
化の原因となるYC分離を行うことなく実施する
ことができる。

第７図は上記方法を行うためのスクランブル回
路の一例を示す。

入力端子３９に加えられたＹ＋Ｃ信号はバース
トゲート４０でバースト信号が抜き取られて加算
器４１に加えられる。抜き取られたたバースト信
号は移相器４２〜４４で夫々90゜，180゜，270゜に移
相されてスイツチ４５に加えられる。同基分離回
路４６からのVD，HDによつてスクランブルコ
ード発生器４７が駆動され、そのスクランブルコ
ードによりスイツチ４５が順次に切り換えられ
る。0゜から270゜まで順次に移相されたバースト信
号は加算器４１でＹ＋Ｃ信号に加えられて送出さ
れる。

この回路でフイールド毎にバースト信号の位相
回転を行つた場合、通常、受像機のAPCはフイ
ールド毎に追従できるため、色相がフイールド毎
に変化する。この例では12Hzのクロマフリツカと
共に色相がランダムに変化し、スクランブルがか
かることになる。VTRの記録時ではバースト位
相に各種の制御系は充分追従できるためそのまま
の形でテープに記録される。従つて再生時には逆
のシーケンスでデコードすれば元の色相に戻る。
この方法は最小２つの位相を組み合わせて切換え
るようにしてもよく、さらに多くの位相を様々な
形で組み合わせて切換えるようにしてよい。具体
的には前記(1)の方法のように、組み合わせの１周
期毎にマーカ信号を挿入するようにしてよい。

(3) 信号の入れ替え法 第８図の例では、1H期間を２分割して後半の
１／２Ｈの部分を次のＨ期間の前半の１／２Ｈ部分まで 移動させるようにしている。この方法による信号
を通常の受像機で受信すれば、第９図に示すよう
に正常な画像が実質的に左右逆転した画面とな
る。

第１０図は上記方法によるスクランブル回路の
実施例を示す。

入力信号はCCD，BBD等で構成される0.5H遅
延回路４８で遅延されることにより、第８図のス
クランブル信号となる。CCDはクロツク発生器
４９からのHD周波数のｎ倍のクロツクで駆動さ
れる。尚、二つのスイツチ５０，５１は水平ブラ
ンキング期間に開かれる。

スクランブル効果をさらに高くするため及びデ
スクランブルをさらに行いにくくするために、第
８図のスクランブル信号にフイールド単位で正規
の信号を挿入するようにしてもよい。この挿入を
キーコードで行えば容易にデコードすることがで
きなくなる。この方法を実施するには、例えば第
１０図において入力信号又は入力信号を1H遅延
した信号と0.5H遅延出力とをスイツチで切換え
るように成し、上記挿入個所で上記入力信号又は
1H遅延出力を選択するようにすればよい。

また第１１図のように正規の画面を４分割して
それらの順序を入れ替えるようにしてもよい。こ
の場合は１／２遅延回路、１／４遅延回路等を適宜組み 合わせることにより容易に実現できる。

(4) ゴースト法 第１２図に示すように入力信号を1μsec程度遅
延させ、スイツチをフイールド毎に切換えること
により、擬似ゴーストを作る方法である。

(5) 時間反転法 メモリーに1Hづつ書き込まれた信号を書き込
み時と逆方向に読み出し、これを１フイールド単
位として正規フイールドと組み合わせる方法であ
る。

第１３図はスクランブル回路の実施例を示し、
入力信号をＡ／Ｄ変換した後、1H毎に切換るス
イツチを介して２個の1Hメモリーに交互に書き
込み、一方が書き込まれているときに他方を読み
出すように成す。この際、書き込み時はアツプダ
ウンカウンタをアツプカウントし、読み出し時は
ダウンカウントして逆方向に読み出すように成
す。読み出された信号は1H毎に切換わるスイツ
チを介して取り出され、Ｄ／Ａ変換される。この
Ｄ／Ａ出力と元の入力信号とが１フイールド毎に
切換わるスイツチを介して１フイールドづつ交互
に出力される。このスクランブル信号を通常の受
像機で受信した場合は、画面には正規の画像と左
右逆転した画像とが二重に映し出される。

次に音声信号のスクランブル方法について述べ
る。

(1) 信号の入れ替え法 第１４図に示すように例えば６フイールドを単
位としてその順序を入れ替える方法である。音声
の場合は上記単位があまり短いと内容が識別され
ることがあるので、例えば６フイールド（約
100msec）以上の長さとする。上記６フイールド
単位を示すためのマーカ信号を挿入するが、この
マーカ信号は前述した映像信号のスクランブルに
用いられるマーカ信号（例えば第５図のマーカ信
号S₉）を利用してよい。

第１５図に第１４図の方法を実施するためのス
クランブル回路を示す。

６フイールドの遅延時間を持つBBDは映像信
号のVDで同期されたクロツクで常に入力音声信
号の書き込み及び読み出しを行つている。読み出
された信号と元の音声信号とはスイツチにより12
フイールド毎に交互に選択される。これによつて
第１４図の２，４，６…番目の信号がそのまま取
り出され、１，３，５…番目の信号が遅延されて
取り出される。尚、順序入れ替えのパターンは
種々の形をとり得る。

(2) 時間反転法 前述した映像信号のスクランブル方法の(5)（第
１３図）と実質的に同じ考え方に基くもので、例
えば第１６図のように６フイールド単位でメモリ
ーに書き込み、これを連続して逆方向に読み出す
か、又は所定のパターンに従つて順逆組み合わせ
て読み出す。

第１７図はスクランブル回路の実施例を示し、
６フイールドメモリーはアツプダウンカウンタに
よりアツプ方向で書き込みを行い、ダウン方向に
読み出しを行う。読み出された信号と元の信号と
がスイツチで選択されて出力される。このスイツ
チの切換えは第１６図のスクランブルパターンに
応じたタイミングで行われる。

以上述べたように本発明は、スクランブルされ
た特定プログラムの信号の終端部に、このスクラ
ンブルされた信号をデスクランブルするためのキ
ー信号を付加して送出するようにしたので、デコ
ーダを付加したVTR等のテレビジヨン信号記録
再生装置を用いれば、スクランブル放送を正しい
プログラムとして視聴することができるが、リア
ルタイムで上記スクランブル放送を視聴すること
はできず、このために、テレビジヨン信号の送出
者側で選別した特定の視聴者のみが所定のプログ
ラムを視聴することができる。また、本発明によ
るテレビジヨン信号送出装置によつて送出される
テレビジヨン信号を記録再生するのに使用する
VTR等のテレビジヨン信号記録再生装置は、特
にその方式を問われるものではなく、また、上記
VTR等に加える変更も最小限にすることができ
る。

また、本発明においては、特定プログラムの始
端部にキー信号の種類を示すコード信号（前述の
実施例における信号S₂）を付加することができ、
このようにすれば、再生時に、所望のプログラム
と対応するキー信号の種類を再生に先立つて知る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はVTR、デコーダ、受像機
の接続関係の実施例を示すブロツク図、第３図は
本発明によるスクランブル放送信号の信号配列の
実施例を示す図、第４図はデコーダの実施例を示
すブロツク図、第５図はスクランブル方法の実施
例を示す波形図、第６図はスクランブル回路の実
施例を示すブロツク図、第７図はスクランブル回
路の変形例を示すブロツク図、第８図はスクラン
ブル方法の変形例を示す波形図、第９図はテレビ
画面の図、第１０図はスクランブル回路の変形例
を示すブロツク図、第１１図はテレビ画面の図、
第１２図及び第１３図はスクランブル回路の変形
例を示すブロツク図、第１４図はスクランブル方
法の変形例を示すタイムチヤート、第１５図はス
クランブル回路の変形例を示すブロツク図、第１
６図はスクランブル方法の変形例を示すタイムチ
ヤート、第１７図はスクランブル回路の変形例を
示すブロツク図である。 なお図面に用いられている符号において、S₂…
…キー判別信号、S₃……音声信号、S₅……キー信
号、S₇……映像信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スクランブルされたテレビジヨン信号を記録
   再生し、上記テレビジヨン信号に付加されたデス
   クランブルのためのキー信号をメモリーし、上記
   テレビジヨン信号の再生時に上記メモリーされた
   キー信号に基づいて再生テレビジヨン信号をデス
   クランブルするようにしたテレビジヨン信号記録
   再生装置に、テレビジヨン信号を送出するテレビ
   ジヨン信号送出装置であつて、 特定プログラムのテレビジヨン信号の映像信号
   と音声信号とのうち少くとも一方をスクランブル
   し、 このスクランブルされた信号をデスクランブル
   するためのキー信号を、上記特定プログラムの終
   端部に付加して送出するようにしたテレビジヨン
   信号送出装置。 ２ 上記キー信号の種類を示すコード信号を上記
   特定プログラムの始端部に付加して送出するよう
   にした特許請求の範囲第１項記載のテレビジヨン
   信号送出装置。