JPS5851678A - テレビ映像のスクランブル方法およびその装置 - 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】 本発明は、テレビ放送（無線による伝達方法及び有線に
よる伝達方法のいずれも含む）における放送サービスに
おいて、放送をそのまま受信したのでは、正常に映像を
視聴することができず、所定の方法によって映像を復元
して正常な映像を視聴することができるテレビ映像のス
クランブル方法およびその装置に関する。

従来のテレビ放送サービスでは、無線或いは有線のいず
れにおいてもそのサービス網内でカバーされる範囲では
通常の標準型のテレビ受像機ではそのまま映像を再生し
、番組を視聴することができるものであった。しかし、
近年になり有料テレビ放送サービスが商業化されると特
定の契約者におけるテレビ受像機にのみテレビ番組が視
聴でき、その他のテレビ受像機では正常にテレビ番組を
視聴することができなくする必要が生じてきた。特に、
有線によりテレビ放送サービスし、多数の番組を提供で
きるＣＡＴＶシステムにおいては料金徴収によって経営
が成立するため、この視馳者による差別化〈秘話手段）
がより重要なものとなってきている。このため、番組を
送出する側では映像に特定の加工を施してそのままの状
態で受像しても正常に映像を再生することができないス
クランブル方法が必要とされている。

まず、テレビ番組の放送システムの一形態である０ＡＴ
Ｖシステムの概門について第１図により説明する。この
０ＡＴＶシステムでは有料番組放送のための独特の機能
を持っている。

第１図はＣＡＴＶシステムの全体を示すものである。こ
のシステムは１つのセンター１と同軸ケーブルで接続さ
れた数千〜飲方の端末装置２８とからなっている。セン
ター１からは幹線ケーブル３が引出してあり、幹線ケー
ブル３の所定個所には幹線増幅器４と分岐器５が設けで
ある。この分岐器５からは複数本の分岐ケーブル６が引
出してあり、各分岐ケーブル６の所定個所には延長増幅
器１とタップオフ８が設けである。各タップオフ８から
は複数本の支線ケーブル９が引出してあり、各支線ケー
ブル９の端末はそれぞれ各家庭２内に引込まれている。

各家庭２内の端末装置２８はメインボックス１０とテレ
ビ受像ｌ１Ｉ１１１とコントロールボックス１２で構成
され、支線ケーブル９の端末はメインボックス１０に接
続してあり、テレビ受像機１１とコントロールボックス
１２はそれぞれメインボックス１０に接続しである。つ
まり、クリスマスツリー状にセンター１と各家庭２の端
末装置！２８とが細分化されて結ばれている。

前記センター１の屋外には受信アンテナ１３が立ててあ
り、受信アンテナ１３はソース群１４中のディモジュレ
ータ１５に接続しである。このソース群１４中にはビデ
オディスクプレーヤ１６、ビデオテープレコーダ１１、
スタジ第１８等がある。このソース群１４からの信号を
受ける変調送出部１９は２種類の系統からなり、ＩＦモ
ジュレート回路２０、スクランブル回路２１、アップコ
ンバータ回路２２の系統と、ＩＦモジュレート回路２３
、アップコンバータ回路２４の系統があり、アップコン
バータ回路２２．２４の出力はそれぞれ幹線ケーブル３
に接続しである。

また、幹線ケーブル３には各メインボックス１０と通信
を行うデータ送受信機２５が接続しズあり、データ送受
信機２５にはコンピュータ２６が接続してあり、コンピ
ュータ２６にはプリンタ、ディスプレー等の周辺装＠２
７が接続しである。

次に、本ＣＡ丁Ｖシステムの動作を説明する。

テレビ受像機１１をオンし、コントロールボックス１２
を操作して希望のチャンネルを選択することよりメイン
ボックス１０によって受像しようとするチャンネルをオ
ンエアされていない空チャンネルに周波数変換して受像
機１１に供給する。コントロールボックス１２で選択で
きるチャンネルの種類には、（Ａ）テレビ電波をそのま
ま受像する再送信、（Ｂ）自主番組（無料）、 （Ｃ）有料番組、 と言ったグループに区分でき、それぞれのグループが数
チャンネルずつを持ち、合計２０〜３０程度の選択が可
能である。

（Ａ）再送信 受信アンテナ１３で受信したテレビ電波は、ディモジュ
レータ１５で一度復調され、変調送信部１９に出力され
る。そして、ＩＦモジュレート回路２３で変調され、変
調された信号はアップコンバータ回路２４で特定の周波
数にまで高められる。この変調されて特定のチャンネル
に位置付けられた信号は幹線ケーブル３、分岐ケーブル
６、支線ケーブル９を伝わって家庭２に送信され、端末
装置２８を介してテレビ受像機１１で受像される。

（Ｂ）自主番組 天気予報やニュース番組などであり、ビデオディスクプ
レーヤ１６、ビデオテープレコーダ１７による録画番組
や、スタジオ１８で製１作される生番組はＩＦモジル−
ト回路２３、アップコンバータ回路２４により変調され
るとともに特定のチャンネルに周波数変換されて幹線ケ
ーブル３に伝えられる。

この番組は受像回数、時間にかかわらず無料で、各家庭
２は毎月支払う基本料金で受像できる。

（Ｃ）有料番組 新作映画や特定の番組などであり、ビデオディスクプレ
ーヤ１６、ビデオテープレコーダ１１による録画番組や
、スタジオ１８で製作される生番組はＩＦモジュレート
回路２０で変調されるとともに、スクランブル回路２１
によって画像信号に特定の同期信号を加えてそのまま受
像しても正常な画像にならないよう加工されている。次
いでアップコンバータ回路２２で特定のチャンネルの周
波数にその周波数を＾め、幹線ケーブル３に送る。各家
庭２てこの有料番組を受像しようとするときは、メイン
ボックス１０内で送られた信号を正常な画ＩＩｌ信号に
復調してテレビ受像機１１に伝え、正常な画面で視聴す
ることができる。この有料番組を受ＩＩｌすれば予め設
定された料金を計算され、毎月の基本使用料金に特別使
用料金を加えて請求される。

前記センター１と各家庭２の端末装＠２８とは同軸ケー
ブルで結ばれているが、特定の時間にどの家庭２がどの
チャンネルを受像しているかを知らなければ番組による
有料、無料の区別がつかず、０ＡＴＶシステムの公正な
運用が期待できない。

このため、データ送受信器２５によって一定時間毎に検
索信号を出し、各端末装置１２８のメインボックス１０
をそのメインボックス１０に個別のアドレス番号で呼び
出して、その検索時にどのチャンネルを受像しているか
を問う、所謂ポーリングを行う。

このため、メインボックス１０からはその時間にどのチ
ャンネルを受像しているか返答を出し、データ送受信機
２５に送る。このデータ送受信機２５の受信データはコ
ンピュータ２６によってデータ処理され、周辺装置２１
によって表示、又は打出される。

このポーリングは一定時間毎（数〜数十秒毎）に行われ
るため、視聴率等はただちに集計できる。

また、番組によっては視聴者参加のものもあり、視聴者
がコントロールボックス１２を操作して、テレビ受像機
１１を見ながら番組の中の問いかけに応答でき、その応
答内容（データ）は同軸ケーブルによってセンター１に
送られる。

この従来のテレビ放送サービスでは、特定の番組におい
てセンター１から送出される映像信号はスクランブル（
秘話）加工されており、このスクランブルされた映像を
正常に受像するためには端末装置２８側でディスククラ
ンプル処理を行い、正規の映像信号に復調しなければな
らないものである。このスクランブル加工が幼稚であり
、極めてディスクランブルが容易に行えるようでは盗視
聴を防ぐことができない。テレビ映像伝送システムを健
全に運営していくためには容易には盗視聴が可能となら
ない高度のスクランブル方法が要求されるものであった
。

まず、従来のスクランブル方法に付いて説明する。従来
のスクランブル方法としていわゆる「グレイシンク方法
」と呼ばれるものがあり、送信側でＲＦ段階における映
像信号の水平同期信号の変調レベルを変化させて、水平
同期信号の変調度が前より深くかかるように考慮されて
おり、具体的には水平同期信号と同期した１５．７５Ｋ
Ｈ７（或いはその整数倍）の正弦波（エンコード信号）
を作り、この正弦波で映像信号をＡＭ変調することによ
りスクランブルを行っている。これを元の状態に戻すに
は受信側で上記エンコード信号に対し位相が反転された
１５．７５ＫＨｚ　（或いはその整数倍）の正弦波（デ
コード信号）を作り、この正弦波によってスクランブル
された映像信号をＷｌ調することによりディスクランブ
ルを行うものであった。

そして、この従来のグレイシンク方法の具体例として次
のようなものを挙げることができる。

（イ）　　ＡＭグレイシンク方法 特許願昭和５０年２３０４１号 （ロ）　　ＦＭ−ＡＭグレイシンンンシクン方法特許願
昭和５０年２３０４１号 （ハ）　指数関数特性ＡＭグレイシンク方法特許願昭和
５０年１１９２７３号 このうち、（イ）のＡＭグレイシンク方法の原理を第２
図、第３図により説明すると、このスクランブル方法で
は映像信号を正常に受像できないように破壊するスクラ
ンブル部３０と、破壊加工処理された映像信号を正常に
復元するディスクランブル部３１とから構成されている
。スクランブル部３０内には高周波テレビジョン信号（
映像信号、音声信号を含む、以下ＲＦ信号と略す。）が
入力する増幅器３２が設けてあり、増幅器３２の出力は
分岐器３３を介して変調器３４に入りしており、この変
調器３４からはスクランブルされた映像信号（音声も含
む）がケーブルに出力されている。前記分岐器３３の他
方にはＲＦ信号中の水平同期信号に同期したエンコ”−
ド信号の正弦波を出力する変調信号形成器３５が接続し
てあり、この変調信号形成器３５の出力は変調器３４に
接続しである。ディスクランブル部３１内にはケーブル
と接続する分岐器３６が設けてあり、分岐器３６には復
調器３７と復調信号形成器３８が接続してあり、復調信
号形成器３８からのデコード信号は復調器３７に入力し
ており、復調器３７の出力はテレビ受像機に結ばれてい
る。

このＡＭグレイシンク方法では、スクランブル部３０で
ＲＦ倍信号破壊加工するが、この処理を第３図の波形図
とともに説明する。増幅器３２に入力するＲＦ倍信号第
３図（ａ　’）の波形をしており、このＲＦ倍信号は映
像信号に音声信号が付加されている。このＲＦ倍信号ａ
）は増幅器３２で増幅された後、分岐器３３で変調器３
４と変調信号形成器３５に伝達されている。変調信号形
成器３５ではＲＦ倍信号ａ　＞の映像信号中から水平同
期信号を検出し、この水平同期信号に同期したエンコー
ド信号（正弦波）　（ｂ）を形成し、このエンコード信
号（ｂ　）を変調器３４に出力する。変調器３４ではエ
ンコード信号（ｂ）によってＲＦ倍信号ａ　）をＡＭ変
調し、第３図（０）で示す変調波を形成する。この変調
波（Ｃ）は元のＲＦ倍信号比べてその同期部分がレベル
圧縮され、映像情報部でレベル伸長された波形となり、
水平同期信号は映像信号部分のレベルより白レベル側（
つまり灰色のレベル）に位置し、この変調波（Ｃ）をそ
のまま受信してもテレビ受像機は水平同期を分離できず
、映像は乱されることになる。次に、この破壊加工され
たＲＦ倍信号正常に受像するにはディスクランブル部３
１で映像信号を復調しなければならない。第３図（Ｃ）
の変調波がディスクランブル部３１に入力すると、復調
信号形成器３８ではその変調波（Ｃ）に含まれている変
調音声信号（ｄ　’）のみを分離する。この変調音声信
号（ｄ　）では、音声信号はＦＭ変調されているが、そ
の振幅はＡＭ＊Ｉされており、この振幅の変化は前述の
エンコード信号（ｂ）と同期している。この変調音声信
号（ｄ　）をＡＭ復調して前記エンコード信号（ｂ）と
同一の正弦波を復（し、この信号の位相を反転して第３
図（ｅ　）で示すデコード信号を形成し、復調信号形成
器３８はこのデコード信号（ｅ）を復調器３７に伝える
。

このため、復調器３１ではこのデコード信号（ｅ　）に
よって復調器３７の増幅度を変化させること１、第３図
（ｆ）に示すような変調波を出力する。この復調波（ｆ
　）は前述のＲＦ倍信号ａ　’）と同一であるため、映
像信号中の水平同期信号は黒レベル側に位置し、テレビ
受像機はこの水平同期信号を分離して正常な映像を映し
出すことができる。この様に、ＡＭグレイシンク方法は
ＲＦ信りの中から映像水平同期信号に同期させたエンコ
ード信号（正弦波）牽得る変調信号形成回路３５とＲＦ
倍信号このエンコード信号でもってＡＭ変調する変調器
３４とを有する構成のため、映像信号を復元する際に必
要な復調用キー信号を重畳するための別の変調器が不要
となり、高周波で変調するための既設の中央制御装置等
を改良することなく簡単で安価な付加機構を設けるだけ
で容易にスクランブルのためのグレイシンク信号を得る
ことができる。

また、音声ＦＭ信号に重畳されているＡＭ酸成分テレビ
受像機の音声ＩＦ回路で除去され出力音声には何ら影響
を与えない。つまり、復元するために必要な復調用キー
信号が重畳されているために／ 生ずるバズ音、音声ビートを抑圧できる長所がある。

しかし、このＡＭグレイシンク方法ではテレビ受像機の
同期分離回路は映像信号尖頭値レベルで同期がかけられ
るため、画面中央部に水平帰線が固定して一応映像とし
てｆｉｌｌすることができるのでスクランブル効果（秘
話性）が低い欠点があり、この欠点を改良したのが（ロ
）ＦＭ−ＡＭグレイシンク方法である。このＦＭ−ＡＭ
グレイシンク方法ではＲＦ低信号同期レベルを映像信号
の尖頭値以下にするため、ある周波数の信号で周波数変
調（ＦＭ変調）された信号を変調信号として振幅変調（
ＡＭ変調）するものである。この方法では、ある周波数
の信号でＦＭ変調されたＦＭ変調波を変調信号とし、Ｒ
Ｆ低信号被変調信号としてＡＭ変調するものであり、こ
のためテレビ受＊＊でスクランブルされた映像信号を盗
視してもその画面は振動しており、視聴に耐えず、著し
くスクランブル効果が大きいものである。

しかし、このＦＭ−ＡＭグレイシンク方法ではディスク
ランブルされたＲＦ低信号スクランブルされる前のＲＦ
低信号は完全に復元できずリップルが残ってしまう欠点
がある。これは、スクランブル効果を大きくして盗視を
防止するためにはグレイシンクの変調度を大きくしなけ
ればならず、この変調度が大きくなるに従ってディスク
ランブルされた信号に生ずるリップル成分は大きくなり
、復元された映像の画面に縦方向に明暗の縞を与え、画
質を非常に劣下させる不都合があった。この欠点を解消
するために、（ハ）指数関数特性ＡＭグレイシンク方法
が開発された。この方法ではエンコード信号を純粋な正
弦波ではなく、正弦波を指数関数による所定の波形に変
換し、ＲＦ信号中の水平同期信号部分と映像信号部分の
それぞれの変調度を変え、水平同期信号付近では変調度
を浅くしておくことができる。この方法による指数関数
変調によってＲＦ信号中に残留リップル成分等を発生さ
せる不都合を無くし、画質の劣下を最少限に留めるメリ
ットがある。

上述の様に従来における３種類のグレイシンク方法を説
明してきたが、テレビ受像機では映像信号中から同期パ
ルスを検出して、このパルスにより水平方向のスキャン
ニングの基準としており、同期パルスの検出は映像信号
中の振幅変調された波形の一番振幅量の大きいピーク点
を同期パルスとして扱うものであり、ピークディテクタ
などによる同期パルス分離回路が用いられている。そし
て、ＮＴＳＣ方式のテレビ映像信号では振幅が大きい程
映像内容としては黒色の情報であり、正常ならば同期パ
ルスは画像信号の黒色情報よりもさらに振幅量が大きい
ものであり、この同期パルスを画像信号ではより白方向
、つまり灰色（グレイ）にまで振幅を圧縮して変調さけ
て送るのが従来のスクランブル方法で、これがグレイシ
ンクなる言葉の由来である。このように、映像信号を処
理すると同期パルス分離回路は正常な同期パルスとは違
う部分、つまり、映像信号中の黒い部分のピーク点を同
期パルスと判別し、結局乱れた映像しか得られず、映像
は破壊されてスクランブル効果が得られることになる。

この様に、従来のグレイシンク方法ではスクランブルの
ため同期パルス部分を圧縮する方向に位相同期させた周
期的に変化するエンコード信号を用いている。このエン
コード信号は水平同期信号と周期を同一とする正弦波や
、その高調波、或いは複合波であったりするが、いずれ
も水平同期パルスを圧縮する様な位相に合せた連続波で
あった。

（垂直同期パルス部分だけ除外することもあるが、少く
とも映像を構成している部分に対してはどの水平走査線
の部分にも同じエンコード信号を使用している。）そし
て、水平同期信号のレベル圧縮に用いられたエンコード
信号（キー信号）は変調の程度、及び位相を含めて別の
伝送手段（キー信号伝送のチャンネル）を用いて端末装
置に伝えられており、端末装置ではスクランブル処理と
は逆の加工処理、つまりキー信号で水平同期信号のレベ
ル伸長が行われ、一般のテレビ受像機で受像できる映像
信号に復元されるものである。このように、キー信号の
伝送手段はアナログ信号を伝送するが故に正確な位相、
タイミング及び正確なエンコード量を伝送しなければな
らない。そして、アナログ的な波形のエンコード信号で
はノイズの混入や、伝送及び変復調系における歪を充分
に小さくする必要がある。これらの注意を払わずにエン
コード信号中に不要な成分（ノイズ等）が混入すると、
ディスクランブル処理中に改めてスプリアス変調を引き
起し、復元した映像を傷付けることになる。特に、有料
番組ではその性格１優れた品質の映像を再生してサービ
スすることがシステム運用上で必須のものである。

上述の様に、従来のスクランブル方法の一方式であるグ
レイシンク方法の原理と運用について説明してさたが、
どの従来のグレイシンク方法にも共通している欠点を挙
げると次の様になる。

（１）　ディスクランブル処理ではアナログ的な加工を
行うプロセスが用いられ、ノイズや歪が伴い易いもので
あった。

即ち、キー信号伝送をスクランブルチャンネルのオーデ
ィオキャリアあるいは別のサブキャリアに変調して伝送
する場合、ＡＭあるいは他の多重変調方式によってキー
信号をアナログ波形として伝送する方式が通例であった
ため、スクランブルされて送られるテレビ映像信号の伝
送チャンネルや変復調系で受ける妨害に、このキー信号
で受（）る妨害が加わって復元画像上に障害があられれ
易い。つまり第１にエンコードの際、水平同期信号のレ
ベル圧縮に伴い、映像情報部分にもレベル圧縮および伸
長のプロセスが加えられることになる。

その結果、画像部分に加わる伝送系などでのノイズ混入
はデコーダプロセスでスキャンニングラインの部分で異
った形で現われてくる。伸長される部分はそこの背景に
あるノイズも増強され、その部分の荒れた画質となりが
ちであ゛る。その荒れの程度は部分的には問題とならな
くとも、逆に圧縮される部分のＳ／Ｎ比の良い部分も画
面上並んで対比的に再生されるため、より目立ち易いも
のであった。

そして第２にキー信号の伝送系で加わるノイズ歪みはデ
コーディングプロセスで再変調されスクランブルチャン
ネルの映像は含まれなかったものが加わってくる。さら
に、レベル、位相のずれも、画面上にバー状の明暗とな
って残り、著しい再生画像の劣化につながるものであっ
た。

（２）　スクランブルおよびディスクランブルのプロセ
スが単純であったため秘話性が比較的低いものであった
。

すなわち、スクランブルのためのエンコーディング信号
（キー信号）は正弦波等の単一な連続波が用いられてい
るため、端末側においては盗視を目的とする場合、この
キー信号を比較的容易に作り出すことが可能であり、従
って有料テレビ放送システムの公正な運用に支障をきた
すおそれがあった。

本発明は上述のように説明した従来のスクランブル方法
の欠点を解消するために案出されたものであり、映像信
号中の水平帰線区間のみをレベル圧縮して映像の同期を
取れないように加工処理し、要請する際には水平帰線区
間のみをステップ状にレベル伸長させることを特徴とし
、さらに、本発明では任意の位置の水平帰線区間を選択
してレベル圧縮、伸長させることができ、この選択する
水平帰線区間を疑似乱数によって時間的に変化させるこ
とを特徴とするものである。

このことから本発明におけるスクランブル方法および装
置が従来のスクランブル方法に比べて極めて有利な点を
次に述べる。

（１）　ノイズ及び歪を極めて少くして映像を安定して
復元させることができる。

（２）　送出されるキー信号（エンコードの状態を示す
ものであり、以下同様に扱う）を時々刻々変化させるこ
とが可能であるため盗視行為を防止することが完壁に行
え、秘話性を向上させることができる。

次に、本発明の原理の概要を第４図以下に説明する。

第４図は本発明によるスクランブル方法の映像信号の波
形図であり、映像信号は搬送波によって変調されている
。この映ＩＩ信号はピークキャリアに対して変調度１０
０％のレベルに水平同期信号が位置し、変調度７０％付
近のレベルに最大黒色の映像信号が位置し、変調度１２
．５％付近のレベルに最大白色の映像信号が位置してい
る。従って、画面での白黒の濃淡は１２．５〜１０％の
変ＩＩＩ：の範囲でＡＭｌｌ調されることになり、振幅
度の大きい１００％変調痩に水平同期信号のみが位置し
ていることになり、水平同期信号のみを分離して走査線
の開始時期を同期させるタイミングに用いることができ
る。この第４図で示す映像信号中実線Ａで示す波形はス
クランブル処理される前の状態を示しており、破１ｊｌ
Ｂ′で示す波形はスクランブル処理に伴うレベル圧縮さ
れた後の状態であり、水平帰線区１２１ａＩ１分のみ変
調度が低くなって白レベル方向に変動しており、他の画
像信号部分は何ら変Ｗｉ度が変らず水平帰線区間部分の
みがレベル圧縮されているる。そして、水平帰線区間に
は１００％変調した水平同期信＠Ｃがあり、この水平同
期信号Ｃより少し変調度の低くなった肩の部分にはカラ
ーバースト信号りが付加されている。次に第５図は本発
明のスクランブル方法で、ディスクランブルするための
キー信号を映像信号中に付加した波形を示すもので、映
像信号中水平同期信号Ｃの水平部分にはデジタル符号化
されたキー信号Ｅが付加ぎれている。このキー信号Ｅは
垂直帰線区間の後の複数ラインの水平同期信号上に付加
されており、この部分は通常のテレビ画面に現われない
部分であるため、水平帰線区間のレベル圧縮は行なって
いない。第６図は前述の第５図中に示した水平帰線区間
部分を拡大して示したもので、水平同期信号Ｃの頂部の
水平な部分には６ピツトのデジタル符号であるキー信号
Ｅが付加されている。このキー信号Ｅは６ビツト中第１
番目のビットをスタートビットとし、第２番目から第５
番目のビットをデータビットとし、第６番目のビットを
パリティビットとしである。ここでスタートビットはデ
ータの始まりを示し、パリティビットはデータのピット
エラーチェックに使用されるものである。このデータピ
ントはスクランブルがどのような状態で行われているか
を示し、ディスクランブルの際にキーとして用いること
になる。この水平帰線区間をレベル圧縮してスクランブ
ルされた映像信号をそのままテレビ受像機で受像した場
合には、テレビ受ａｍの同期分離回路は水平同期信号Ｃ
を分離できず再生された画面は同期がとれず、流れた画
面となる。しかし、ディスクランブルした場合にはレベ
ル圧縮された水平帰線区間部分のみがレベル伸長され、
元の映像信号のレベルに戻されるので同期信号を分離で
き、画像を正常に復調することができる。スクランブル
処理を行った映像信号中の画像信号部分には処理が施さ
れていないため、復調して再生した画面はノイズや歪が
生ぜず、スクランブル及びディスクランブルのプロセス
を経ない通常のテレビ番組と同様の高い画質の映像を視
聴することができる。

次に、第７図により画面の破壊の状態を説明する。第７
図中（イ）はスクランブル処理する前の正常な画面を模
示的に示し、第７図中（ロ）はスクランブル処理された
映像信号をそのままテレビ受像機で再生した画面の一例
を示している。本実施例のスクランブル方法では画面を
上下方向に８分割〈実施例では等分ではない）してあり
、それぞれ区画しである部分はそれぞれ個別に水平帰線
区間（第４図Ｃの部分）のレベル圧縮をするか否かが決
められており、成る区画の水平同期信＠Ｃはレベル圧縮
され、他の成る区画はレベル圧縮されておらず元のまま
の映像信号が伝えられている。このため、一つの画像の
内部に水平帰線区間がレベル圧縮された部分とされない
とが共存し、水平Ｗｌｌ縮量間レベル圧縮された部分は
同期が取れないため映像が水平〃向に流れて画像全体は
判別出来無くなる。また、８分割に区画したｆ−■の各
部の水平帰線区間がレベル圧縮されるか否かは乱数情報
によって決定され、常には特定されない。そして、この
水平帰線区間のレベル圧縮、非レベル圧縮の決定を行う
乱数は定期的（極めて短時間）に変化され、常時同じ状
態でのスクランブル設定は行われておらず、このためス
クランブル処理によってその区画の映像がテレビ画面上
で常時一定にならず、ディスクランブルせずに再生した
画面は第７図（ロ）中破線で示す様に破壊された映像は
乱数の切換わりにより流れが変化し、常時動いているこ
とになり、例え元の映像が静止画であってもスクランブ
ルされたまま再生すると画面上では激しく変動しており
、そのままでは視聴することができない程に破壊されて
いる。この８区分Ｉ−■に区画されたどの部分の水平帰
線区間をレベル圧縮されているか否かの情報は前記第６
図のデータ（ＤＡＴＡ）ビットにより端末装置（デコー
ダ）側に伝えられ、このデータビットを読み取ることに
よってデコーダにおけるディスクランブルが可能となる
。なお、画面を８分割に区画したのは一つの例であり、
例えば４分割から１６分割の間の適当な数値で自由に設
定することができる。

第８図は映像信号とテレビ受像機の画面との関係を模示
図的に示すもので、映像信号による全走査線のうち一部
は画面Ｆ上に表出しない部分があり、画面Ｆの上部に隠
された十数本分の水平走査線による垂直帰線区間及びそ
の前後の水平走査線と、画面Ｆの左側に隠された各走査
線の水平帰線区間とがそれである。映像信号中の垂直帰
線区間直後のいくつかの水平同期信号Ｃには前述のキー
信号Ｅが付加されているものであるが、垂直帰線区間及
びデータを付加した部分の走査線（例えば１２Ｈ程度）
には何らスクランブルのためのレベル圧縮処理が処され
ておらず、そのまま水平同期信号Ｃをキー信号Ｅととも
に分離して取込むことができ、データ信号中に存在する
ディスクランブルのためのキー信号を容易に判別するこ
とができるように構成しである。垂直帰線区間及びデー
タを付加した部分を除いた他の画像部は前述の様に８分
割されてそれぞれが乱数によって水平帰線区間のレベル
圧縮をするか、或いはそのままとするかが決定されるこ
とになる。前述の垂直帰線区間直後の線の映像情報を含
む数本の走査線の水平同期信号Ｃに付加されているキー
信号Ｅによりどの部分がグレイシンク化されているかを
判別し、例えば「０」の信号では非レベル圧縮、「１」
の信号ではレベル圧縮され−【いるものとし、「１」の
信号に対応する部分は水平帰線区間を伸長させ、テレビ
受像機で水平同期信号Ｃを分離させることが可能なよう
に処理する。このディスクランブル処理を各フィールド
毎に順次行うことで画面は正常に復調される。

次に、第９図以下により本発明の具体的な実施例を説明
する。

第９図は本発明のスクランブル方法をＣＡＴＶシステム
に応用した実施例を示すもので、第１図と同一の構成部
材は同一符号を付して説明を省略しである。前記ＩＦモ
ジュレート回路２０とアップコンバータ回路２２の間に
はスクランブルのためのエンコーダ５０が介在しである
。また、支線ケーブル９とテレビ受像機１１との間には
デコーダを内蔵したメインボックス５１が介在させてあ
り、このメインボックス５１にはコントロールボックス
１２−が接続しである。

第１０図は前述のエンコーダ５０の内部構成を示すもの
である。ＩＦ倍信号分岐器５２より入力し、結合器５３
、スイッチング増幅回路５４を介して出力される。分岐
器５２によって分岐されている端子にはリミッタ回路５
５と映像検波回路５６が接続してあり、リミッタ回路５
５には混合回路５７が接続し１あり、混合回路５７の出
力は位相比較回路５８（ローパイフィルタを含んでいる
）に入力し、位相比較回路５８の出力はＶＣＯ５９に入
力している。ＶＣＯ５９の出力は混合回路５７の一方の
入力端に接続してあり、混合回路５７、位相比較回路５
８、ＶＣＯ５９によってＰＬＬが形成されている。ＶＣ
Ｏ５９の出力はゲート回路（スイッチング回路）６０、
バンドパスフィルタ６１を介して結合器５３に入力して
いる。前記映像検波回路５６の出力は映像信号中から水
平同期信号を分離する水平同期分離回路６２と垂直同期
信号を分離する垂直同期分離回路６３に入力している。

この水平同期分離回路６２の出力は位相比較回路（ロー
パスフィルタを内蔵している）６４の一方の入力端に接
続され、その出力はＶＣＯ６５に人力し、ＶＣ０６５の
出力は、４分周回路６６．１６０分周回路６１に順に入
力している。そして１６０分周回路６７の出力はライン
カウンタ回路６８と前記位相比較回路６４の他方の入力
端にそれぞれ入力している。

また、前記垂直同期分離回路６３の出力はラインカウン
タ回路６８と疑似乱数を順次発生する乱数発生回路６９
に入力している。７０はこの１ンコ一ダ５ｏ各部の動作
時期を制御するタイミング信号を出力するタイミング発
生回路で、このタイミング発生回路１０には１６０分周
回路（複数のフリップフロップから成り、各フリップフ
ロップの分周出力はそれぞれ出力できる）６１からのカ
ウンタ出カフ１とラインカウンタ回路６８のカウンタ出
力１２が入力している。前記乱数発生回路６９の出力で
ある乱数出力１３は記憶処理回路１４と記憶回路７５に
接続してあり、記憶処理回路７４の出力のデータ出力１
６はシフトレジスタ回路７７に接続しである。ま７１−
　％タイミング発生回路７０からのタイミング出カフ８
．７９は記憶処理回路７４と記憶回路１５に接続しであ
る。また、タイミング発生回路１０の出力すはシフトレ
ジスタ回路７７に入力しており、タイミング発生回路７
０の出力ｃ、ｄ及びシフトレジスタ回路７１の出力はア
ンドゲート回路８０に入力しており、アンドゲート回路
８０の出力はゲート回路６０の制御信号とじてに入力し
ている。そして、タイミング発生回路７０の出力ａ、Ｑ
及び記憶回路７５の出力ｆはアンドゲート回路８１にそ
れぞれ入力しており、アンドゲート回路８１の出力はス
イッチング増幅回路５４に制御信号として入力している
。

第１１図は前述の第９図中のメインボックス５１内を示
すもので、支線ケーブル９はメインボックス５１内で周
波数変換のためのコンバータ９０に接続してあり、コン
バータ９０の出力は一定のチャンネル（例えばＺチャン
ネル）に特定され、このコンバータ９０の出力はディス
クランブル作用を行うデコーダ９１に接続してあり、デ
コーダ９１には第９図に示すテレビ受像機１１に接続し
である。また、受像するチャンネルを選択するためのコ
ントロールボックス１２はメインボックス５１内でコン
トロールロジックに接続してあり、コントロールロジッ
ク９２からのチャンネル選択のための信号は前述のコン
バータ９０に接続しである。

次に、第１２図は第１１図のデコーダ９１の内部構成を
詳しく示すものである。コンバータ９０からの映像信号
（音声信号を含む）は分岐器９５、増幅度を２段階に変
化できるスイッチング増幅回路９６、トラップ回路９７
を介してテレビ受像機１１に接続しである。前記分岐器
９５により分岐された信号は検波回路９８に入力し、検
波回路９８の出力はデータ復調回路９９、水平同期分離
回路１００、垂直同期分離回路１０１に入力しており、
データ復調回路９９の出力はデータ出力１０２により記
憶処理回路１０３に入力しており、記憶処理回路１０３
とシフタレジスタ回路１０５とはキー信号出力１０４で
結ばれている。前記水平同期分離回路１００の出力はカ
ウンタ、回路１０６にリセット信号として、垂直同期分
離回路１０１はラインカウンタ回路１０１にリセット信
号としてそれぞれ入力している。また、１０８は水晶発
振子を用い水平同期周波数の１６０倍（約２．５ＭＨ７
）の安定した周波数を出力する発振回路で、この発振回
路１０８の出力はカウンタ回路１０６に入力しており、
カウンタ回路１０６から同期的にカウントされ出力され
る信号Ｐはラインカウンタ回路１０７に人力している。

１０９はこのデコーダ９１の各部を制御さＶるためのタ
イミング信号を形成して出力Ｊるタイミング発生回路で
、タイミング発生回路１０９はカウンタ回路１０６、ラ
インカウンタ回路１０７のそれぞれのカウンタ出力１１
０　、１１１人力している。そして、タイミング発生回
路１０９とのタイミング出力１１２は前記記憶処理回路
１０３に入力しており、タイミング発生回路１０９から
の信号ｎはシフトレジスタ回路１０５に入力し、シフト
レジスタ回路１０５の出力ｍ及びタイミング発生回路１
０９からの信号ｊ、Ｑはそれぞれアンドゲート回路１１
３に入力し、アンドゲート回路１１３の出力はスイッチ
ング増幅回路９６に入力しており、さらに、タイミング
発生回路１０９からの信号にはトラップ回路９７に入力
している。

次に本実施例の作用を説明する。

まず、本実施例の概略を第９図において説明すると、Ｉ
Ｆモジュレート回路２０からエンコーダ５０に入力した
映像信号はエンコーダ５０によりスクランブル加工（グ
レイシンク）され、そのままでは正常な画面を再生でき
ないように処理され、特定のチャンネルの周波数にアッ
プコンバータ２２で変調される。端末装置２８ではメイ
ンボックス内のデコーダ９１によってセンター１からの
映像信号とともに送られてくるディスクランブルのため
のキー信号を復調、解析し、スクランブルされた映ｉｌ
！信号をそのキー信号に従ってディスクランブルし、正
常な映像信号としてテレビ受像機１１に供給している。

次に、エンコーダ５０は２つの動作をし、その１つは特
定の水平同期信号をレベル圧縮するものであり、もう１
つは特定の水平同期信号にディスクランブルのためのキ
ー信号を付加することである。

第１０図において、ＩＦモジュレート回路２０から入力
した映像信号（ＩＦ大入力は分岐器５２．結合器５３を
通過し、スイッチング増幅回路５４で２段階の増幅度の
うちいずれかの増幅度°（タイミング発生回路１３から
の制御信号が伝えられた時にのみ通常よりも低い増幅度
合で増幅する）で増幅され、スクランブルされた映像信
号ＩＦ比出力としてアップコンバータ２２に入力される
。分岐器５２で分岐された一部の映像信号はリミッタ回
路５５でその振幅を制限されてそのＡＭ変調分を失い、
映像搬送波（キャリア）のみが混合回路５１に入力し、
ＶＣ０５９の出力と混合され、その出力は位相比較回路
５８に入力してＶＣＯ５９の発振周波数を安定させる。

（混合回路５１、位相比較回路５８、ＶＣＯ５９によっ
てＰＬＬ回路が形成されている）このＶＣＯ５９の出力
の発振波は、リミッタ５５の映像搬送波の周波数（約４
５．７５　ＭＨ２）よりも少し低い周波数（約４５．７
５−２．５Ｍ）−１ｚ　）であり、混合回路５７はこの
両入力周波数の差をビート周波数（約２．５ＭＨｚ）と
して出力し、そのビート周波数は位相比較回路５８に伝
えられる。この位相比較回路５８には、４分周回路６６
からの基準となる出力（水平同期周波数の１６０倍、約
２．５ＭＨ２）が入力しており、この４分周回路６６の
出力は水平同期信号の周波数の整数倍の周波数であり、
位相比較回路５８はこの４分周回路６Ｇの出力信号と位
相が一致するよう作動し、位相比較回路５８のビート周
波数は位相ロックされてＶＣＯ５９にフィードバックさ
れている。このため、ＶＣＯ５９の出力は映像搬送波に
対して所定の周波数だけ低く、また、このビート周波数
は水平同期信号による基準信号に対して位相ロックされ
ており、発振周波数と位相が安定して保たれる。

このＶＣＯ５９の周波数が水平同期信号に付加されるデ
ジタルデータ信号の副搬送波となり、このＶＣＯ５９の
出力はゲート回路６０に入力している。また、分岐器５
２からの映像信号は映像検波回路５６で検波され、振幅
変動の信号波形として水平同期分離回路６２と垂直同期
分離回路６３に伝えられ、それぞれの回路６２．６３で
水平同期信号と垂直同期信号に分離され、水平同期信号
は位相比較回路６４に入力し、垂直同期信号はラインカ
ウンタ回路６８にリセット信号として入力している。前
記位相比較回路６４の出力はＶＣＯＧ５に入力しており
、この■Ｃ０６５の出力（周波数は約１０Ｍｌ−１２）
は４分周回路６６．１６０分周回路６７を介して位相比
較回路６４に入力されており、位相比較回路６４は、水
平同期信号とＶ　ＣＯ６５の出力の偏差を検出してＶＣ
Ｏ６５の発振波を水平同期信号の位相に一致させている
（ＰＬＬによる位相ロックである）。ＶＣＯ６５の発振
周波数は水平同期信号間隔Ａ（６３，６μｓｅｃ　）の
４　ｘ　１６０倍の周波数（約１０ＭＨ２）となってお
り、このＶ　Ｃ０６５の発振波は４分周回路６６で分周
されて約２．５Ｍ　ＨＺの周波数となり、位相比較回路
５８に入りしており、位相比較回路５８によって■ＣＯ
５９の出力と映像搬送波によって形成されるビート周波
数の位相も一致させている。つまり、映像搬送波に含ま
れた水平同期信号によってｖＣＯ６５の位相及びＶＣＯ
５９の出力と映像搬送波によって形成されるビート周波
数の位相は完全に一致させられることになる。そして１
６０分周回路６７とラインカウンタ回路６８の出力はそ
れぞれカウンタ出カフ１．７２によってタイミング発生
回路７０に人力しており、このタイミング発生回路７０
でエンコーダ５０の動作を支持するタイミング信号を出
力する。

また、乱数発生回路６９は垂直同期分離回路６３からの
信号が入力するとその都度（１フイールドに１回の信号
が入りする）８ビツトの疑似乱数を発生し、その乱数信
号を乱数比カフ３により記憶処理回路７４と記憶回路７
５に出力している。このため、記憶処理回路７４、記憶
回路７５とはそれぞれ画面の１フイールド毎に新しい乱
数を順次記憶して、タイミング出カフ８．７９の指示通
りに記憶した乱数をデータ信号として出力するものであ
る。記憶処理回路７４は乱数発生回路６９からの乱数デ
ータ信号をその内部で処理加工し、８ビツトの乱数を４
ビットづつに区分し、それぞれの４ビツトの乱数の前部
にスタートビットを付加し、後部にはパリティビットを
付加している。また、記憶回路７５ではデータバス１９
の指示によって８区分した画面のそれぞれの区分毎に８
ビツトの乱数の１ビツトづつを出力することになる。

第１３図は乱数発生回路６９と記憶処理回路７４及び記
憶回路７５の動作の関係及び相違を模示的に示したもの
である。乱数発生回路６９は８ビツトの乱数を発生し、
その乱数は「１」とｌ−ＯＪの組合わせ−ｃｍ成されて
おり、「１」は水平帰線区間のレベル圧縮をすることを
意味し、「０」では水平帰線区間の圧縮をしない（元の
状態のままとする）ことを意味している。記憶処理回路
７４に入力した乱数は４ビツトごとの前後にスタートビ
ットとパリティビットが付加されて１２ビツトに加工さ
れ、この１２ビツトの信号が順次シフトレジスタ回路７
７に人力し、このシフタレジスタ回路１１では６ビツト
づつ２回に分けて加工されて乱数を出力する。また、へ
ｄ憶回路７５では８ビツトの乱数をそのまま記憶り、て
おり１それぞれのビットは８区分に区分けされたテレビ
画面に割当てられてそれぞれの区分の水平帰線区間をレ
ベル圧縮するがしないかの設定を行っている。

そして、タイミング発生回路７ｏがら出力される信号ａ
、ｂ、ｃ、ｄ、ｇｑタイミン／／出１８，７９によって
アンドゲート回路８０．８１の出力が「１」又は「０」
となり、さらにシフトレジスタ回路７１からデータ信号
を出力させるように操作している。

このタイミング発生回路１ｏによるエンコーダ５ｏの各
部の動作には、 （ハ）　１フイールドの画面にに区画した部分の水平帰
線区間のレベル圧縮処理の割当て。

（Ｂ）　　水平同期信号中にディスクランブルのための
キー信号を付加する。

（Ｃ）　　乱数によって割当てられた画面の特定区域の
水平同期信号をレベル圧縮する。

の３つのそれぞれ異なった動作が含まれており、これら
の動作は平行して進行するが、それぞれをタイミングチ
ャートとともに以下説明する。

（ハ）　１フイールドの画面に区画した部分の水平帰線
区間のレベル圧縮地理の割当て。

第１４図は１フイールドにおける各信号のタイミングを
示すもので、上部は１フイールドにお１ノる８区分した
画面の領域及び信号ｄ、ｆ、Ｑ、Ｑを示し、下部は映像
信号を示しており、上部と下部のタイミングはフィール
ドのスタートの時期と一致しているが下部の映像信号は
拡大して示しである。

（１）４垂直向期信号によるカウントの開始。

映像検波回路５６から入力した垂直同期信号は垂直同期
分離回路で分離され、垂直同期信号の立上りから３ｌ−
１（、Ｈは水平同期周期である）目でラインカウンタ回
路６８をリセットし、また同時に乱数発生回路６９で新
しい乱数を発生させる。この時からラインカウンタ回路
６８により１６０分周回路６１の分周出力がカウントさ
れ始める。

（２）　　フィールドの区画 そして、ラインカウンタ回路６８のカウントの開始によ
り水平同期周期Ｈがカウントされて３２Ｈ毎にフィール
ドは工〜■の８区分に区画さる。

（３）　　スクランブルのための信号の出力記憶回路７
５に記憶された８ビツトの乱数はデータバス７９の指令
によってＩ−■の区画ごとにそのに乱数信号を信号ｆと
して出力し、例えば第１３図に示すように「１．１．０
．１．０．０．１．１」のように対応すζ８区分のそれ
ぞれ１個づつの「１」またはｒＯＪの信号をタイミング
を同期させて出力する。この信号ｆが「１」の時、その
時期の水平帰線区間はレベル圧縮され、信号ｆが「０」
の時には水平帰線区間は何等加工されずそのままの状態
で出力されている。

（→　データ信号の付加閘門 前述のようにラインカウンタ回路６８は水平同期周期Ｈ
をカウントしているが、ラインカウンタ回路６８がリセ
ットされた時を第０番目として各水平同期周期日毎に立
上る水平同期信号に番号を付け、その番号をして示して
いる。このラインカウンタ回路６８でカウンタとされた
水平同期信号の番号しはタイミング発生回路７０に出力
されている。

タイミング発生回路７０では１６Ｌから２７Ｌの開信号
ｄを「１」のレベルにしてアンドゲート回路８０に送出
する。このため、１６〜２７Ｌの間にある水平同期信号
にディスクランブルのキー信号を付加することができる
。このキー信号の付加は後述に詳しく説明する。（なお
、データが付加できる水平同期信号は垂直帰線区間の終
った直後の１２Ｈのそれぞれに可能であるが、本実施例
では１６Ｌと１７１にのみディスクランブルのためのキ
ー信号を付加させである。必要に応じて他の１０Ｈの水
平同期信号に繰り返しキー信号を付加してデータの送受
を完璧にすることも可能である。） （５）映像信号のスクランブルの制御 水平同期信号が２８１から２３９Ｌの間だ（）は信号９
は「１」となりアンドゲート回路８１に供給される。従
って、信号Ｑが「０」の時にはアンドゲート回路８１の
出力は必ずｒＯＪであり、水平帰線区間のレベル圧縮の
ための信号［に無関係である。

従って、０〜２７Ｌの間及び２４０Ｌ以後は何等処理が
行われておらず、信号「が「１」であってもこの間にお
けるアンドゲート回路８１の出力９は「０」となり映像
はそのまま受像することができる。しかし、画面の大部
分はスクランプされるためディスクランプ処理しなけれ
ば画像は正常に視聴することができない。

（６）水平帰線区間のレベル圧縮。

スイッチング増幅回路５４を制御する信号は、アンドゲ
ート回路８１から供給されるが、アンドゲート回路８１
は信号ａ、ｆ、ａが同時に入力した時にのみしか「１」
の信号を出力せず、この３つの信号が入力した時アンド
ゲート回路８１はスイッチング増幅回路５４の増幅度を
低下させ、水平帰線区間をレベル圧縮する（このレベル
圧縮は後で説明する）。

（Ｂ）　　水平同期信号中にディスクランプのためのキ
ー信号を付加する。

エンコーダ５０は水平帰線区間のレベル圧縮を行ってス
クランブル処理を行うが、デコーダ９１側では正常な映
像を再生するためにディスクランブルのキー信号を必要
とする。第１５図はこのキー信号を水平同期信号に付加
する過程を示すタイミングチャートであり、これにより
キー信号の付加を説明する。上段の映像信号はエンコー
ダ５０人力前のＩＦ倍信号あり、下段の映像信号はエン
コーダ５０出力後のＩＦ倍信号ある。この実施例では、
水平同期信号間を１６０等分してあり、各信号はこの１
７１６０のタイミングを基準クロックとして出力されて
いる。

（１）　　データ信号コーディング用の発振波の形成前
述のように、混合回路５７、位相比較回路５８、ＶＣＯ
５９によってＰＬＬ回路が形成されており、位相比較回
路５８で映像信号搬送波よりも約２　、　！ｉ　ＭトＩ
Ｚ低い周波数がＶＣＯ５９により安定してゲート回路６
０に常時供給されており、このＶ　ＣＯ５９の発振波が
キー信号の副搬送波となる。

（２）常時発生させる信号の形成 タイミング発生回路１０には１６０分周回路６７とライ
ンカウンタ回路６８からの水平同期信号を基準としたク
ロック信号が入力しており、しかも１６０分周回路６７
の周波数は位相比較回路５８．６４によっでＶＣＯ５９
の発振波と位相が一致させである。

このため、タイミング発生回路７０は他の信号の入力と
は関係無く水平同期信号を基準にして常時一定の時期に
出力する信号す、ｃ、ｈがある。これら信号す、ｃ、ｈ
は水平同期分離回路６２より出力される水平同期信号の
立上りで立下り、１２／１６０Ｈの時間だけ「０」レベ
ルとなる信号ｅの立下りを基準としている。まず、信号
ｂｔよ水平同期信号の中央付近に発生されるもので、シ
フトレジスタ回路７７のシフトクロックであり、この信
号すは水平同期周波数の１６０倍の周波数のりＯツクで
６サイクル分出力される。また、信号Ｃはアンドゲート
回路８０を開くためのものτ、信号すの出力されている
期間に同一の時期に発生されている。信号りは１６０分
周回路６７の１６０分周出力であり、水平同期分離信号
ｅの立下り時に立下り、各水平同期信号のほぼ中間で立
上る信号であり、この信号りの立上り時でラインカウン
タ回路６８はカウントアツプされる。これらの信号す、
ｃ、ｈは常時発生されている。

（３）　　キー信号を付加させるために発生する信号法
に、キー信号は全ての水平同期信号に付加されるのでは
なく、特定の約束された位置、この実施例では１６．１
７Ｌの水平同期信号にのみ付加される。このためタイミ
ング発生回路間はこのキー信号を付加する水平同期信号
を指定した信号ｄを出力する。この信号ｄは特定の水平
同期信号にデータ信号を付加する場合にのみ「１」とな
り、その「１」又はｒＯＪに切換わる時期は信号りが立
上る時期であり、水平同期信号に影響を与えない時期に
設定しである。本実施例では１６，１７１の水平同期信
号の時に信号ｄが「１」になっている。

（４）　　水平同期信号にキー信号を付加する前述のよ
うに、ゲート回路ＧＯにはＶＣＯ５９からの副搬送波が
、アンドゲート回路８０には信号Ｃ１ｄ及びシフトレジ
スタ回路７７の出力、シフトレジスタ回路１７には信号
すがそれぞれ入力している。

ゲート回路８０は信号ｃ、ｄ及びシフトレジスタ回路７
１の全ての出力が１１１に入力した時出力し１」とする
が、シフトレジスタ回路７７には６サイクルの信号わが
順次入力し、記憶処理回路７４から送られてきた１２ビ
ツトのデータ信号を信号すのタイミングで順次出力する
ことになる。このため、第１３図に示すように１６１の
水平同期信号に対してはｒｌｌｌｏｌｏＪのデータ信号
をアンドゲート回路８０に出力し、従ってゲート回路６
０はこのシフトレジスタ回路１７の出力で開、閉じ、１
ビット当り１水平開期周波数の１６０倍のクロック周波
数の１サイクルの時間にＶ　ＣＯ５９からの副搬送波を
バンドパスフィルタ６１を介して結合器５３に出力し、
これによって副搬送波のバースト信号が水平同期信号に
重畳され、形成される水平同期信号のエンベロープは１
ビット当り１サイクルの正弦波となる。

このように、１６Ｌの水平同期信号には°ｒ１１１０１
０」に対応する正弦波を付加する。同様にして、１７ｍ
の水平同期信号には第１３図に示すｒｌｏｏｌｌｌ」の
データ信号が付加される。１８ｍ以後の水平同期信号で
は信号ｄが「０」となるためのアンドゲート回路８０は
何等作動せず、何等データ信号は付加されない。

０）　乱数によって割当てられた画面の特定区域の水平
同期信号をレベル圧縮する。

第７図（０）で示すように、テレビ画面は８区分され、
それぞれ区画された部分がスクランブルされか否かは乱
数発生回路６９から発生した乱数によって設定される。

そして、スクランブルはその画像を破壊する部分の水平
同期信号をレベル圧縮する。

このレベル圧縮の動作を第１６図とともに説明する。

図中上段の映像信号はエンコーダに入力づる前の波形で
あり、下段の映像信号はエンコーダから出力された波形
である。

（１）　　常時発生さぼる信号 タイミング発生回路７０からは水平同期信号の立上りを
基準としてその前方７／１６０　Ｈから後方２６／１６
０Ｈの間で「１」となる信号ａを常時出力し、その信号
ａは水平同期信号が発生している間は常時同期してアン
ドゲート８１に出力されている。信号にも前述と同様に
常時出力されている。

（２）　　レベル圧縮時に発生さぼる信号タイミング発
生回路１０からはデータバス７９により記憶回路１５に
制御信号が出力されているが、このタイミング発生回路
１０からの制御信号で記憶回路１５は乱数発生回路６９
から入力した８ビツトの乱数を順次信号ｆとして送り出
す。この信号ｆは第１４図で示すように３２８毎に区切
られた期間ごとに８ビツトの乱数を順次出りし、各３２
１−１の期間は「１」又はｒＯＪの信号の出力を保持続
ける。この信号ｆの切換わり時期は信号にの立上り時期
であり、水平同期信号より離れた位置である。また、信
号９は第１４図に示すように１フイールドにおいて２８
Ｌ〜２３９Ｌの間において「１」の信号を出力している
。

（３）水平帰線区間のレベル圧縮 前述のようにアンドゲート回路８１には信号ａ。

ｆ、Ｑがそれぞれ入力しており、信号ａ、ｆ、ｇのいず
れもが「１」のとはにアンドゲート回路８１は出力の信
号ｑを「１」としてスイッチング増幅回路５４の増幅度
を低下させる。このため、第１６図下段左側に示すよう
に、対応する水平同期信号はその立上り前方７／１６０
　Ｈから後方２６／１６０　Ｈの水平帰線区間＜　３３
／　１６０　Ｈ）の部分がレベル圧縮され、灰色のレベ
ルに移動してしまい、いわゆるグレイシンク処理が行わ
れることになる。しかし、アンドゲート回路８１は入力
する信号ｆ又は９のいずれか一方が「０」となるとアン
ドゲート回路８１は信号ａが入力していてもその出力を
ｒＯＪとしてスイッチング増幅回路５４によるレベル圧
縮を行わず、第１６図中中央に示すようにその位置に対
応し−た水平帰線区間は、そのままスイッチング増幅回
路５４から出力されることになる。

このようにして、エンコーダ５０側では映像信号中にデ
ィスクランブルのためのキー信号を付加し、特定の水平
帰線区間をレベル圧縮してスクランブル処理を行うが、
デコーダ９１側では破壊された映像を復調しなければな
らない。デコーダ９１内で行われる処理には、 （Ｄ）　　ディスクランブルに用いるキー信号の取込み
と解析。

（Ｅ）　　水平同期信号に付加されたキー信号の除去。

（Ｆ）　　レベル圧縮された水平帰線区間のレベル伸長
。

のそれぞれの処理が挙げられる。以下に、各処理を詳し
く説明する。デコーダ９１に入力した映像信号は分岐器
９５を通過してスイッチング増幅回路９６、トラップ回
路９７をそれぞれ通過してテレビ受像機１１に伝えられ
る。スイッチング増幅回路９Ｇは２段階の増幅度を持ち
、アンドゲート回路１１３の信号ｎが「１」の時に高い
増幅度となり、トラップ回路９７は信号ｋが「１」の時
にのみトラップの作用をする。分岐器９５により映像検
波回路９８に入力した映像信号は検波され、水平同期分
岐回路１００と垂直同期分離回路１０１に入力し、それ
ぞれ水平同期信号と垂直同期信号をカウンタ回路１０６
とラインカウンタ回路１０１に出力している。ラインカ
ウンタ回路１０１では垂直同期分離回路１０１の出力に
よってリセットされる。このリセット信号はエンコーダ
５０と同様に垂直同期信号の立上りから３Ｈ目に出力さ
れる。また、カウンタ回路１０６は水平同期分離回路１
００からの信号ｒでリセットされた後、発振回路１０８
からの安定した周波数（２，５１γ５ＭＨｚ）をカウン
トして水平同期信号間を正確に１６０等分してそのカウ
ンタ出力１１０をタイミング回路１０９に伝える。また
、カウンタ回路１０６の出力Ｐ（１６０分周出力）はラ
インカウンタ１０７に入力している。この出力Ｐは前述
のエンコーダ５０の１６０分周回路６７の信号りと同様
のもので、水平同期信号と水平同期信号のほぼ中央で立
上り、ラインカウンタ回路１０７はこの立上りをカウン
トする。スクランブル処理に伴う水平帰線区間のレベル
圧縮により水平同期分離が行われなかった場合にもカウ
ンタ回路１０６は発振回路１０８の発振波を１６０分周
することにより正確なタイミングを維持し続けることが
できる。タイミング回路１０９はカウンタ出力１１０　
、１１１によってカウンタ回路１０Ｇとラインカウンタ
回路１０７から伝えられる信号をそれぞれ分析し、各種
信号ｊ、に、Ｑ、８及びタイミング出力１１２によって
デコーダ９１の全ての動作を指示する。このとき、タイ
ミング回路１０９は２８シ〜２３９シの間でｒｌＪの信
＠ｐを、スタートから３２）１ｍニ画面区分の信号Ｓを
、１６．１７１の水平同期信号時に信号ｋを、各信号同
期信号の水平帰線区間に信＠ｊをそれぞれ出力する。

次に、タイミングチャートを参照しながら前述の（Ｄ）
　、　（Ｅ）　、　（Ｆ）のそれぞれの作用を詳しく説
明する。

（Ｄ）　　ディスクランブルに用いるキー信号の取込み
と解析。

デー９１１１回路９９は前述の映像検波回路９８で検波
した映像信号中にあるデータ信号（キー信号を含む）を
分離して取込み、そのデータ信号をデータ出力１０２に
よって記憶処理回路１０３に伝える。

データ復調回路９９から出力された信号はスタートビッ
トとパリティピットを含んだ１２ビツトであるため、こ
の記憶処理回路１０３はスタートビットとパリティピッ
トを除き第１３図で示す８ビツトのキー信号ｒ１１０１
００１１Ｊを出力する。８ビツトのキー信号はシフトレ
ジスタ回路１０５に入力し、シフトレジスタ回路１０５
では信号Ｓの入力の毎にこのキー信号を順次１ビツトづ
つ出力することができる。

（Ｅ）　　水平同期信号に付加されたキー信号の除去。

前述の様に、１６．１７Ｌの水平同期信号には第６図に
示１様なデータ信号が付加されているため、このままテ
レビ受像機１１に入力するとデータ信号のために再生画
像に悪影響を及ぼす恐れがあるため、デコーダ９１内で
このデータ信号を除去しなければならない。このためタ
イミング発生回路１０９ではＩＧ、　１７Ｌの水平同期
信号に合せて水平同期信号の立上りより１１／１６０　
Ｈの間だＧプ「１」となる信号ｋをトラップ回路９１に
出力する。この信号ｋによって、トラップ回路９１では
１６Ｌと１７１の水平同期信号中に付加しであるデータ
信号を除去する。

この信号にはデータ信号が付加されている水平同期信号
にのみ適用されるため、他の水平同期信号の時期には発
生しない。第１８図の左側における部分は信号ｋによっ
てデータ信号が除去された過程を示すものである。第１
８図の上段の波形はデコーダ９１に入力前の映像信号、
下段の波形はデコーダ９１から出力された映像信号を示
している。

（Ｆ）　　レベル圧縮された水平帰線区間のレベル伸長
。

前述の様にエンコーダ５０では画像を破壊する部分の水
平帰線区間をレベル圧縮しているため、デコーダ９１で
は解析したキー信号に従ってレベル１１縮した部分の水
平帰線区間をレベル伸長しなければならない。このレベ
ル伸長にはシフトレジスタ回路１０５の出力とタイミン
グ発生回路１０９の信号ｊ、Ｑによって作用される。

（１）　　常時発生する信号 水平同期分離回路１００は水平帰線区間がレベル圧縮さ
れていない水平同期信号の立上りにおいて立下る信号ｒ
をカウンタ回路１０６に出力している。

カウンタ回路１０６はこの信号ｒの立下りでリセットさ
れ、発振回路１０８の発振出力を１６０分周し・ライン
カウンタ回路１０７に１６０分周した信号Ｐを、タイミ
ング発生回路１０９にカウンタ出力１１０を出力してい
る。ラインカウンタ回路１０７は信号Ｐをカウントする
ことで各水平走査線に対応するライン番号をカウントし
、そのカウンタ出力１１１をタイミング発生回路１０９
に出力している。このタイミング発生回路１０９は常時
信号ｊを出力し、この信号ｊは信号Ｐの立下り時期を中
心にぞの前方５／１６０　Ｈより後方２４／１６０　Ｈ
の２９／１６０１−１の期間だけ「１」となるもので、
この２９／１６０１−１の期間がレベル伸長の期間とな
り、第１６図で示したレベル圧縮の期間３３／１６０　
Ｈより短い時間となっている。

０）　レベル伸長時に発生させる必要がある信号信号９
はラインカウンタ回路１０７の出力によって、タイミン
グ発生回路１０９がアンドゲート回路１１３に出力する
ものであり、この信号ＱＧよ、２８〜２３９Ｌの間「１
］の信号となり、信号Ｐの立上り時期に立上り、又は立
下るものである。この信号９が「１」以外の時期には水
平同期信号はレベル伸長されない。また、信号ｍはシフ
トレジスタ回路１０５より出力さ扛たディスクランブル
のキー信号を「１」又はｒＯＪで指示するもので、「１
」の場合にはレベル伸長が行われるが、「０」の場合に
はレベル伸長されない。この信号ｍはタイミング発生回
路１０９より３２８毎に出力される信すＳによりシフト
され、例えばｒｌ　１０１００１１Ｊの様に８ビツトの
信号を１ビツト（３２Ｈ毎に）出力し、その信号ｍを３
２Ｈの期間中出力を保持し続ける。

（３）水平同期信号のレベル伸長（ディスクランブル） 上述の様に、アンドゲート回路１１３には信号ｊ。

Ｑ、ＩＩが入りしており、各信号ｊ、Ｑ＋ｍがいずれも
「１」の時アンドゲート回路１１３は「１」の信号をス
イッチング増幅回路９６に出力し、スイッチング増幅回
路９６の増幅度を高める。このスイッチング増幅回路９
６が作動する時間は信号ｊが「１」である２９／１６０
　Ｈの期間のみであり、この期間は水平帰線区間であり
、レベル圧縮されている水平同期信号はテレビ受１１１
で水平同期信号を分離できるまでそのレベルを増幅され
て通常の高さまでレベル伸長される。第１８図上段中央
はレベル圧縮された水平帰線区間を示し、下段中央はレ
ベル伸長されて元の状態に戻った水平帰線区間を示して
いる。なお、第１８図下段中央に示す様にレベル伸長の
終った水平帰線区間の両側にはそれぞれ２／１６０Ｈの
ひげ状の谷が形成されるが、これは白レベル側に位置し
ているため水平同期信号の分離には影響を与えず、また
、画面上にも何ら悪影響を与えるものではない。また、
信号部がｒＯＪの時にはアンドゲート回路１１３はスイ
ッチング増幅回路９６に信号を出力しないが、この信号
ｍが「０」である時にはエンコード５０において水平帰
線区間のレベル圧縮が行われていないので、そのままの
状態でテレビ受像機１１に出力しても水平同期信号は分
離させることが可能である。

上述の一連の動作によってデコーダ９１では、エンコー
ダ５０から送られたキー信号が付加され、さらに所定の
水平帰線区間をレベル圧縮された映像信号をディスクラ
ンブルし、キー信号を除去し、さらに必要な水平帰Ｉｉ
１区間をレベル伸長してテレビ受像機１１が正常な画像
を再生できる様に映像信号を復元する。

次に、前述の第１５図、第１６図、第１８図ではそれぞ
れ映像信号のレベル圧縮、レベル伸長、データ信号の付
加及び除去を模式的に説明しであるが、これらの図中に
おける映像信号は実施例中にお番ノる搬送波によって変
調された波形とは相違しており、タイミングを示したも
のである。従って、実際゛には第１９図に示す様に各映
像信号には搬送波（キャリヤ）が含まれる。第１９図（
イ）では加工処理を処していないＩＦ入力信号の波形を
、（０）では水平帰線区間をレベル圧縮した波形を、し
９では水平帰線区間をレベル伸長した波形をそれぞれ示
し、かつその時間的な比較を示している。また、第２０
図（イ）ではエンコーダ５０によりデータ信号を水平同
期信号に付加された波形を、（ロ）ではデコーダ９１の
トラップ回路９７でデータ信号が除去された波形を、（
ハ）ではトラップ回路９７を作動させるタイミングの波
形を示し、かつその１１間的な比較を示している。

本発明は上述の様に構成したので、 （１）　　ノイズ及び歪を極めて少くして映像を安定し
て復元させることができる。

（２）送出されるキー信号を時々刻々変化させることが
可能であるため盗視行為を防止することが完壁に行え、
秘話性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の０ＡＴＶシステムを示す概略図、第２図
は従来のスクランブル方法を示すブロック図、第３図は
第２図の各部の波形図、第４図は本発明によるスクラン
ブル方法の原理をホロ波形図、第５図はディスクランブ
ルのためのキー信号を付加した水平同期信号を示す波形
図、第６図は第５図における水平同期信号部分の拡大波
形図、第７図は本発明における画像の破壊状況を示す説
明図、第８図は画面の破壊の区画を示す説明図、第９図
は本発明の一実施例をＣＡＴＶシステムに応用した概略
図、第１０図は同上のエンコーダのブロック図、第１１
図はメインボックス内の構成を示すブロック図、第１２
図はメインボックス内のデコーダの構成を詳しく示すブ
ロック図、第１３図はスクランブルのための乱数とその
処理状況を示す説明図、第１４図は１フイールドにおけ
るエンコーダ各部の信号の変化と映像信号の関係を示す
タイミングチャート、第１５図は水平同期信号間におけ
るエンコーダ各部の信号の変化とキー信号が付加された
状態を示すタイミングチャート、第１６図は水平同期信
号間におけるエンコーダ各部の信号の変化とレベル圧縮
された映像信号を示すタイミングチャート、第１１図は
１フイールドにおけるデコーダ各部の信号の変化を示す
タイミングチャート、第１８図は水平同期信号間におけ
るデコーダ各部の信号の変化とディスクランブルされた
後の映像信号を示すタイミングチャート、第１９図はレ
ベル圧縮、及びレベル伸長の関係を実際に搬送波で変調
されている映像信号の状態を示す波形図、第２０図はデ
ータ信号の付加と除去の関係を実際に搬送波で変調され
ている映像信号の状態を示す波形図である。 １・・・センター、２・・・家庭、３・・・幹線ケーブ
ル、４・・・幹線増幅器、５・・・分岐器、６・・・分
岐ケーブル、７・・・延長増幅器、８・・・タップオフ
、９・・・支線ケーブル、１０・・・メインボックス、
１１・・・テレビ受像機、１２・・・コントロールボッ
クス、１３・・・受信アンテナ、１４・・・ソース群、
１５・・・ディモジュレータ、１６・・・ビデオディス
クプレーヤ、１７・・・ビデオテープレコーダ、１８・
・・スタジオ、１９・・・変調送出部、２０・・・ＩＦ
モジュレート回路、２１・・・スクランブル回路、２２
・・・アップコンバータ回路、２３・・・ＩＦモジュレ
ート回路、２４・・・アップコンバータ回路、２５・・
・データ送受信機、２６・・・コンピュータ、２７・・
・周辺装置、２８・・・端末装置、３０・・・スクラン
ブル部、３１・・・ディスクランブル部、３２・・・増
幅器、３３・・・分岐器、３４・・・変調器、３５・・
・変調信号形成器、３６・・・分岐器、３１・・・復調
器、３８・・・復調信号形成器、５０・・・エンコーダ
、５１・・・メインボックス、５２・・・分岐器、５３
・・・結合器、５４・・・スイッチング増幅回路、５５
・・・リミッタ回路、５６・・・映像検波回路、５７・
・・混合回路、５８・・・位相比較回路、５９・・・Ｖ
ＣＯ。 ６０・・・ゲート回路くスイッチング回路〉、６１・・
・バンドパスフィルタ、６２・・・水平同期分離回路、
６３・・・垂直同期分離回路、６４・・・位相比較回路
、６５・・・ｖＣＯ１６６・・・４分周回路、６７・・
・１６０分周回路、６８・・・ラインカウンタ回路、６
９・・・乱数発生回路、１０・・・タイミング発生回路
、７１．７２・・・カウンタ出力、７３・・・乱数出力
、１４・・・記憶処理回路、γ５・・・記憶回路、１６
・・・データ出力、７７・・・シフトレジスタ回路、７
８．７９・・・タイミング出り、８０・・・アンドゲー
ト回路、８１・・・アンドゲート回路、９０・・・コン
バータ、９１・・・デコーダ、９２・・・コントロール
ロジック、９５・・・分岐器、９６・・・スイッチング
増幅回路、９１・・・トラップ回路、９８・・・映像検
波回路、９９・・・データ復調回路、１００・・・水平
同期分離回路、１０１・・・垂直同期分離回路、１０２
・・・データ出力、１０３・・・記憶処理回路、１０４
・・・キー信号出力、１０５・・・シフトレジス□”り
回路、１０６・・・カウンタ回路、１０１・・・ライン
カウンタ回路、１０８・・・発振回路、１０９・・・タ
イミング発生回路、１１０　、１１１・・・カウンタ出
力、１１２・・・タイミング出力、１１３・・・７ンド
グ一ト回路。 特許出願人　　　　パイオニア株式会社代理人　弁理士
　　小　橋　信　浮 量　　弁理士　　村　井　　　進

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　テレビ映像信号中の水平同期信号のタイミン
   グに合わせて、前記テレビ信号の少なくとも水平同期信
   号を含む水平帰線区間のみを、テレビ映像信号中におけ
   る画像信号部分の最大変調度よりも充分低いレベルに一
   定量かつ間欠的に圧縮させると共に、この一定量かつ間
   欠的に圧縮させた情報をキー信号として作り、このキー
   信号と少なくとも水平同期信号を含む水平帰線区間のみ
   を一定量かつ間欠的に圧縮させてなる前記テレビ映像信
   号とを同一の信号伝送媒体を介して送出するようにした
   テレビ映像のスクランブル方法およびその装置。 ０）　テレビ映像信号中の水平同期信号を検出し、この
   水平同期信号の発生タイミングを引き出す第１の手段と
   、この第１の手段によって得られる水平同期信号の発生
   タイミングに合わせて、少なくとも水平同期信号を含む
   水平帰帆区間のみを、テレビ映像信号中における画像信
   号部分の最大変調度よりも充分低いレベルに一定量かつ
   間欠的に圧縮させる第２の手段と、水平同期信号を含む
   水平帰線区間のみを一定量かつ間欠的に圧縮させた情報
   をキー信号として発生させる第３の手段と、この第３の
   手段によって得られるキー信号と前記第２の手段により
   処理されたテレビ映像信号とを同一の信号伝送媒体に乗
   せるようにしたテレビ映像のスクランブル方法およびそ
   の装置。