JPS5857028B2 - 双方向ｃａｔｖシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は映像信号を破壊するスクランブル装置に関する
ものである。

ＣＡＴＶシステムにおいては、特定の加入者のみに特定
の映像信号を供給し、その他の者が例えば他社製造のコ
ンバータを用いても上記映像信号を再生できないように
することを考慮しなければならない。

本発明はそのためのスクランブル装置を単純かつ高性能
に実現することを目的としている。

双方向ＣＡＴＶシステムの概略を第１図、第２図及び第
３図を参照して説明する。

本システムは大きく分割して、中央制御装置Ｉ、中継伝
送細巾、並びに端末装置■により構成される。

中央制御装置Ｉは、第１図に示す如く、次のような各装
置及び機能からなる。

１ アンテナ ２ テレビ・シグナル・プロセッサ ３ テレビ用スタジオ機器 ４多チヤンネル・スクランブル装置 ５多チヤンネル・テレビ変調送出装置 ６ステレオ音声用スタジオ機器 ７多チヤンネル・ステレオ音声用ＦＭ変調送出装置 ８伝送用結合及び分割フィルタ ９中央制御コンピユータ １０バツフア・メモリ（コア・メモリ） １１大容量メモリ（ディスク・メモリ） １２時計 １３ テレタイプライタ １４通信データ入出力装置 １５送出コード変換器 １６ フレケンシ・シフト・キーイング変調送出装置
（ＦＳＫ変調送出装置） １７ フェーズ・シフト・キーイング受信復調装置（Ｐ
ＳＫ受信復調装置） １８ 応答信号コード変換器 １９ 中央制御装置用プログラム・ソフトウェアこれら
の装置のうち本発明の特徴的部分の機能及び作用を順に
説明する。

多チャンネル・スクランブル装置４は、ＣＡＴＶシステ
ムの運用が、所謂コマーシャルに対しスポンサーが支払
う料金と、各端末装置■を利用する加入者の利用料金と
を資金として行Ｇわれるので、利用料金を納める加入者
のみしかそのＣＡＴＶ番組を視聴できｒｌいようにする
ために設けられる。

このためには、通常の受像機または他社製造のコンバー
タでは正常に受信できないようにテレビ信号を「乱す」
ことが必要であり、この機能は、この多チャンネル・ス
クランブル装置４によって果たされる。

中継伝送細巾は一般的に、第２図に示す如く主幹線２２
、幹線２３、分岐線２４、分配線２５、引込線２６、幹
線増幅器２７、分岐増幅器２８、分岐器２９、分配器３
０、保安器３１により構成されるが、本発明に於ける中
継伝送網■は一般的な形式のものを使用しているから、
これ以上の詳細な説明は省略する。

次に端末装置■について述べる。

端末装置■とは、本システムに於ける各加入者の宅内装
置であって、その一例は第３図に示すように次の各機器
から戒り立っている。

３２結合器 ３３下り信号受信装置（ＦＳＸ受信装置）３４端末信号
処理装置 あアドレス・レジスタ部 ３６上り信号送信装置（ＰＳＫ送信装置）３７電子同調
コンバータ あ画像制御装置（ディスクランブル装置）３９補助コン
バータ ４０ テレビジョン受像機 ４１ ノ々ワー・センサ ４２チャンネル選択装置 ４３キー・スイッチ 必センサ ４５加入者応答装置 端末装置において本発明と関連する部分の機能を以下説
明する。

画像制御装置（ディスクランブル装置）３８は、中央制
御装置Ｉ中の多チャンネル・スクランブル装置４と対を
なしており、多チャンネル・スクランブル装置４によっ
て乱されたテレビ信号を復元する装置である。

キー・スイッチ４３は、有料テレビジョン放送、特に料
金が高い放送（例えば、ロードショウ等の特別番組）、
特定加入者用番組（例えば、医家向医療番組や新技術番
組等の特別番組）等を受信するためのスイッチヲナすも
のであって、このキー・スイッチ４３は、チャンネル選
択装置４２の筐体に設けた受は口に挿入して使用し、こ
れを作動させるとそれが端末信号処理装置３４及び上り
信号送信装置３６を介して中央制御装置Ｉに伝えられ、
中央制御装置Ｉからの指令により画像制御装置３８を働
かせて上記の番組が正常に受信されるようになる。

従来のスクランブル方式としてグレイシンク方式と呼ば
れるものがある。

これを第４図を参照して説明すると、５０は高周波テレ
ビジョン複合信号（ＲＦ−ＴＶ複合信号）を増幅する中
継増幅器（またはＴＶ変調器）で、その出力にはＲＦ−
ＴＶ複合信号を分岐するカップラー５１が接続されてい
る。

カップラー５１の一方の出力端には、ＲＦ−ＴＶ複合信
号の水平同期信号に同期した正弦波を形成する変調信号
形成回路５２が接続される。

変調器５３には、カップラー５１の他方の出力端から得
られるＲＦ−ＴＶ複合信号が搬送波として入力され、更
に、変調信号形成回路５２の出力変調信号が変調波とし
て入力される。

このように構成した従来装置の作動を以下説明する。

第５図において、ａは中継増幅器５０に加えられる以前
のＲＦ−ＴＶ複合信号を表わす。

このＲＦ−ＴＶ複合信号は、中継増幅器５０によって増
幅された後にカップラー５１によって分岐される。

分岐された一方のＲＦ−ＴＶ複合信号は変調信号形成回
路５２に加えられる。

この回路５２は、映像信号の水平同期信号を検出し、こ
の水平同期信号に同期した正弦波（変調信号）を形成す
る。

ｂは該変調信号形成回路５２によって得られた正弦波を
表わしている。

カップラー５１で分岐された他の一方のＲＦ−ＴＶ複合
信号は変調器５３に加えられ、しかもここで上記正弦波
（変調信号）によりＡＭ変調される。

したがってＲＦ−ＴＶ複合信号に含まれている音声ＦＭ
信号もＡＭ変調される。

かくして、変調器５３の出力には、乱されたＲＦ−ＴＶ
複合信号を得ることができる。

Ｃは上述の乱されたＲＦ−ＴＶ複合信号を表わし、ｄは
Ｃで表わされたＲＦ−ＴＶ複合信号のうち乱された映像
信号を表わし、ｅはＣで表わされたＲＦＴＶ複合信号の
うち音声ＦＭ信号に変調信号がＡＭ変調された信号を表
わす。

以上説明したように、従来のスクランブル装置は、ＲＦ
−ＴＶ複合信号の中から映像水平同期信号に同期させた
正弦波を得る変調信号形成回路５２とＲＦ−ＴＶ複合信
号を該正弦波でもってＡＮ変調する変調器５３とを有す
る構成であるため、復元する際に必要な復調信号を重畳
するための変調器が不要であり、従って本装置によれば
、高周波で変調するための既設の中央制御装置用機器を
改良することなく簡単で安価なアダプターを付加するだ
けで容易にグレイシンク信号を得ることができる。

しかも同一チャンネルの映像レベルと音声レベルの差は
変調器を付加しても常に一定である。

また端末装置■において、画像制御を高周波段で処理で
きる信号であるので、音声ＦＭ信号に重畳されているＡ
Ｍ戒分はテレビジョン受像機に影響を与えない、つまり
復元するために必要な復調信号が重畳されている場合に
生ずるバズ音、音声ビートを抑圧できる。

しかしながら、この従来方式においては、テレビジョン
受像機４０の同期分離回路が映像信号尖頭直レベルで同
期をかけるため、画面中央部に水平帰線が固定して一応
画像として認識できることが多い。

特に送信されている映像が静止画像である場合は、テレ
ビジョン受像機４０の画面は水平帰線を中心に置いて静
止する状態となるため、スクランブル効果は著しく減少
してしまうことになる。

本発明は、従来装置のこのような欠点を解消するために
考えられたものであり、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、ＲＦ−ＴＶ複合信号を
被変調信号としてＡＭ変調するものであり、これにより
テレビジョン受像機４０て盗視しようとしても、その画
面は振動しており、視聴に耐えないので、著しくスクラ
ンブル効果が太きい。

この装置を第６図のフロックダイアダラムに基づいて説
明する。

５４はＲＦ−ＴＶ複合信号入力端子、５５は水平同期信
号分離回路、５６はテレビジョン変調器であり、入力端
子５４は分離回路５５とテレビジョン変調器５６に接続
される。

ＲＦ−ＴＶ複合信号から水平同期信号を分離する水平同
期信号分離回路５５は水平同期信号基本波形成回路５７
に接続され、該水平同期信号基本波形回路５７は分周器
５８に接続される。

ＦＭ変調器５９の一方の入力端子には変調信号を形成す
る分周器５８が接続され、他方の入力端子には水平同期
信号基本波を搬送波として入力するよう水平同期信号基
本波形回路５７が接続しである。

テレビジョン変調器５６は、ＲＦ−ＴＶ複合信号を搬送
波として供給すべくＡＭ変調器６０に接続する。

ＡＭ変調器６０には、搬送波（ＲＦ−ＴＶ複合信号）と
変調波（ＦＭ変調器５９の出力信号）とを入力する端子
、ＡＭ変調された後の出力信号を多チヤンネルテレビ変
調送出装置５に導く出力端子６１が設けられている。

次に本装置の作動を説明する。

第７図において、ａは入力端子５４に加えられたＲＦ−
ＴＶ複合信号を表わしている。

このＲＦ−ＴＶ複合信号から分離回路５５によって映像
水平同期信号を織り出し、この映像水平同期信号を基本
波形成回路５７に印加する。

基本波形成回路５７は、映像水平同期信号に同期しかつ
位相補正した正弦波を形成して、分周器５８とＦＭ変調
器５９とに加える。

ｂは基本波形成回路５７の出力信号を表わす。

Ｃは分周器５８で分周された信号を表わし、ＦＭ変調器
５９においてこの分周信号をもって水平同期信号基本波
ｔＦＭ変調する。

一方テレビジョン変調器５６を通ったＲＦ−ＴＶ複合信
号は、ＦＭ変調器５９でＦＭ変調された水平同期信号に
よってＡＭ変調され、その結果、信号は確実に乱される
。

ｄはＡＭ変調され乱されたＲＦ−ＴＶ複合信号である。

第８図はスクランブルされたＲＦ−ＴＶ複合信号を画像
制御装置（ディスクランフル装置）３８を使用しないで
受信した場合の受信画面の一例である。

第７図ｄからも明らかなように、乱されたＲＦＴＶ複合
信号は、正規の水平同期信号がほぼ谷の部分になる（但
し、ＦＭ変調された信号を変調信号とするので、中心周
波数とする）ように振幅変調されている。

従って、このままＲＦ−ＴＶ複合信号を受信すると、正
規の同期信号部分が映像信号部のレベルより低いため、
テレビジョン受像機４０の同期回路は映像信号のピーク
レベル点で同期する。

したがってテレビジョン受像機４０の画面の中央部分に
水平帰線が見え、かつ、カラーの位相もバースト信号も
受けられない状態とｔｓり大幅な位相ずれを起す。

また本方式によれは変調信号がＦＭ変調されているため
、静止画像伝送時においても、映像信号内のピークレベ
ルは振動することになる。

以上説明したように、本装置はＲＦ−ＴＶ信号の中から
映像水平同期信号を分離する回路５５と映像水平同期信
号に同期させた正弦波を得る水平同期信号基本波形成回
路５７と、該正弦波を分周する分周器５８と、この分周
器の出力によって該正弦波のＦＭ変調波を形成するＦＭ
変調器５９とを有ｒるだけでなく、更に、テレビジョン
変調器５６から得られたＲＦ−ＴＶ複合信号をＦＭ変調
器５９の出力でＡＭ変調するＡＭ変調器６０を設けるこ
とによって、有料テレビジョン方式のスクランブル効果
を増大できる。

しかも、静止画像伝送時にもスクランブル効果が大きく
、また高周波段でのスクランブル方式であるので、既設
機器の改造を要することなく、簡単な回路構成で実施可
能であり、従って、コスト低減を図れて経済的である。

１ｉ”ＡＧＣ復調器」 本装置は、スフランツルシステムの端末装置■における
画像制御装置（ディスクランブル装置）３８で用いる装
置であり、画像破壊された高周波テレビジョン複合信号
（ＲＦ−ＴＶ複合信号）を正規のＲＦ−ＴＶ複合信号に
復元するための装置である。

以上の如くスクランブルされた映像信号をディスクラン
ブルする方法について以下に、第９図乃至第１１図にも
とづいて説明する。

第９図において１６７は画像破壊されたＲＦ−ＴＶ複合
信号人カライン、１６８はＲＦ−ＴＶ複合信号を分岐及
び整合するためのカップラー、１６９はカップラー１６
８で分岐された該複合信号のうち音声搬送波を増幅する
増幅器、１７０はＡＭ検波器であり増幅器１６９からの
信号を受信する。

１７１は駆動信号同調増幅器であり、ＡＭ検波器１７０
の出力信号を増幅してリミッタ−１７２に印加する。

１７３は駆動信号の位相及びレベル補正回路、１７４は
駆動信号ドライブ回路であり、ＡＧＣ回路１７５のＡＧ
Ｃ入力端子に出力信号を供給する。

ＡＧＣ回路１７５の一方の入力端にはカップラー１６８
の一方の分岐端が接続され、他方の入力端には、前述の
ようにドライブ回路１７４が接続しである。

ＡＧＣ回路１７５は、ライン１７６上にｉＥ規のＲＦ−
ＴＶ信号に変換された信号を送出する。

次に上述の構成による装置の作用を説明する。

ＲＦ−ＴＶ複複合信号列カライン１６フ加わる該ＲＦ−
ＴＶ複合信号は、カップラー１６８で分岐され、ＡＧＣ
回路１７５と増幅器１６９とに加えられる。

増幅器１６９は、ＲＦ−ＴＶ複合信号の中から音声ＦＭ
搬送波を選択し、これを充分増幅してから検波器１７０
に加える。

音声ＦＭｉ送波は、検波器１７０によってＡＭ酸成分検
波され、即ち況絡線倹波がなされさらにリミッタ−１７
２を通って制限された信号となり、補正回路１７３に加
えられる。

この制限された信号は、補正回路１７３によって基本波
をとりだされ、位相及びレベルを補正されてからドライ
ブ回路１７４に印加される。

ドライブ回路１７４はこの補正された信号によりＡＧＣ
回路１７５の増幅度を制御する。

第１２図はＡＧＣ回路の増幅度が制御されることを表わ
したもので、電力利得−駆動信号電圧特性を示し、図中
ａはＡＧＣ駆動信号、ｂは動作中心電圧、ＣはＡＧＣ出
力、ｄはＡＧＣ可変幅である。

第１１図においてｅで示される如＜ＲＦ−ＴＶ複合信号
がＡＭ変調されている場合、搬送波ゼロレベルに対して
変調波の振幅の最小値ｌｍ１ｎとし振幅の最大値Ｉｍａ
ｘを１とおき、ＡＧＣ可変幅をＡとすると、Ａ＝±ｌ
１０１ｏｇＩｍｉｎ ｌとなる。

図中のｅ、ｆにおいて、駆動信号の位相は、ＲＦ−ＴＶ
複合信号の谷の部分ではＡＧＣ回路の利得力ｑＡ［ｄＢ
）となるように、該複合信号が山になっている部分では
ＡＧＣ回路１７５の利得が−Ａ［ｄＢ）となるように調
整される。

すなわち、該複合信号に対して逆相の駆動信号で大きな
士Ａ［ｄＢ）のＡＧＣ動作を行なわせると、図中のｇの
如く正規のＲＦ−ＴＶ複合信号が得られる。

ことに本復調器ではりミツター１７２を有することによ
り、ＲＦ−ＴＶ複合信号の入力レベルが変動しても駆動
信号のレベルが一定のため、安定した復調を行なうこと
ができる。

さらにＡＧＣ回路１７５の直線領域のダイナミックレン
ジが太きいため、ＡＧＣ回路には、ディスクランブル信
号に通常使用されるＡＧＣ信号を重畳した信号を印加す
ることにより、ディスクランブル装置としての作動と通
常のＡＧＣ作動とを併せて行なわせることができる。

以上説明したように、本装置は、画像破壊されたＲＦ−
ＴＶ複合信号に重畳されているディスクランブル信号を
分離する回路１６９，１７０゜１７１とりミツター１７
２とレベル及び位相補正回路１７３とＡＧＣために電子
同調コンバータ３７の第２周波数変換器１０２にデュア
ルゲートＦＥ’ｆを使用し、このＦＥＴが持つＡＧＣ特
性を利用して画像破壊されたＲＦ−ＴＶ複合信号を復元
する装置である。

以下この例について第１２図により説明する。

１０１は電子同調コンバータのヘリカルバンドパスフィ
ルタで、コンデンサ１７７を介しデュアルゲ−１−ＦＥ
Ｔ１７８の一方のゲートに接続する。

このＦＥＴ１７８のゲートには第２局部発振器１０３を
接続する。

１７９，１８０，１８１及び１８２は夫々抵抗で、電源
電圧を分圧する分圧器を構成する。

これらの分圧器はＦＥＴ１７８の夫夫のゲートに分電圧
が加わるように接続しである。

ＦＥＴ １７８の他方のゲートには、バイパス用コンデ
ンサ１８３を接続すると共に、ゲート回路１８４を接続
する。

ゲート回路１８４には２つの入力端子が設けてあり、一
方はディスクランフル命令を受ける制御入力端子、他方
は水平同期信号入力端子である。

ＰＥＴ １７８のソース端子は抵＠、 １８５を介して
電源に接続し、また、コンデンサ１８６を介してアース
に接続しである。

ざらにＦＥＴ１７８をドライブする回路１７４とを有し
、このドライブ回路１７４の出力信号をもってＮに回路
１７５を制御するように構成しであるため、次のような
効果を有する。

高周波段でディスクランブルするため高周波回路（電子
同調コンバータ部）に用いられるＡＧＣ回路をそのまま
流用でき、したがって構成が簡単でコストも低減できる
。

方画像破壊されていない複合信号の場合、ＡＧＣ復調回
路は単なる増幅器として動作するから有料チャンネル以
外のチャンネルには影響を与えない。

またディスクランブル装置３８を使用しないでテレビジ
ョン受像機４０の映像を見ようとしても、駆動信号を白
色雑音または音声信号に切換えて付加することによりス
クランブル効果は著しく増加するから、画像は完全に破
壊された状態になって視聴し得ない。

「ディスクランブル装置」 本装置は、スクランブルシステムの端末装置■における
画像制御装置（ディスクランブル装置）３８の他の実施
例を示すものであり、画像破壊されたＲＦ−ＴＶ複合信
号を正規のＲＦ−ＴＶ複合信号とするのドレイン端子は
コンデンサ１８７、抵抗１８８及びコイル１８９を並列
して構成したタンク回路を介してアースに接続される。

次に上述の構成による装置の作動を説明する。

第１２図において、ゲート回路１８４にディスクランブ
ル命令が加えられると該ゲート回路１８４が開き、第１
３図すで示される水平同期信号から分離された正弦波信
号（１５７５０Ｈｚ）が第２周波数変換器１０２のデュ
アルゲートＦＥＴ１７８の第２ゲートに印加される。

正弦波信号がデュアルゲートＦＥＴ１７８の第２ゲート
に印加されると、ＦＥＴのゲート電圧対利得特性によっ
て、増幅度は正弦的に変化する。

第１３図Ｃは正弦波状に増幅度が変化していることを示
し、第１３図ａはＦＥＴ１７８のゲート電圧対利得特性
曲線を表わす。

したがって、ＦＥＴ１７８の第１ゲートに加わるスクラ
ンブルＲＦ−ＴＶ複合信号（第１３図ｄで示した。

）は、ＲＦ−ＴＶ複合信号のレベルの低い部分がＦＥＴ
１７８の増幅度の高い部分に重畳され、逆に複合信号
のレベルの高い部分がＦＥＴ１７８の増幅度の低い部分
に重畳されるので、全体として第１３図ｅで示される如
く正規のＲＦ−ＴＶ信号に復元される。

以上述べたように、本装置の電子同調コンバータの第２
周波数変換器１０２にデュアルゲートＦＥＴ１７８を用
い、そのＡ Ｇ ＣＭ性を利用して、ディスクランブル
する装置であるから、電子同調コンバータ３７の構成部
材をそのまま使用でき、しかも他にディスクランブル用
の回路を設けることもなく、かつ信号の品位劣化も防止
できる、きわめて有益且つ安価な装置として提供し得る
。

【図面の簡単な説明】

第１図は主として中央制御装置の構成例を示す概略図、
第２図は主として中継伝送網の構成例を示す概略図、第
３図は主として端末装置の構成例を示す概略図、第４図
は中央制御装置におけるスクランブル装置の構成の一例
を示す図、第５図は第４図の実例による信号変化を示す
図、第６図は中央制御装置におけるＦＭ−ＡＭスクラン
フル装置の構成例を示す図、第７図は第６図の実例によ
る信号変化を示す図、第８図は第７図のＦＭ−ＡＭスク
ランブル装置によって乱された信号をディスクランブル
装置を用いずに受信した場合の受像画面を示す図、第９
図はＡＧＣ復調器による信号復元回路と、入力信号、出
力信号の波形を示す図、第１０図はＡＧＣ回路の動作点
を説明するために第９図示の信号復元回路における駆動
信号電圧とＲＦ−電力利得との関係を示した説明図、第
１１図は信号復元の様子を信号波形で示す説明図、第１
２図は端末装置におけるディスクランブル装置の回路例
を示す図であり、第１３図は第１２図の各部における信
号波形を示す説明図である。 ■・・・・・・中央制御装置、■・・・・・・中継伝送
網、■・・・・・・端末装置、３・・・・・・テレビ用
スタジオ機器、４・・・・・・多チャンネル・スクラン
ブル装置、８・・・・・・伝送用結合及び分割フィルタ
、９・・・・・・中央制御コンピュータ、１０・・・・
・・コア・メモリ、１１・・・・・・ディスク・メモリ
、１４・・・・・・通信データ入出力装置、１５・・・
・・・送出コード変換器、１８・・・・・・応答信号コ
ード変換器、１９・・・・・・中央制御装置用プログラ
ム・ソフトウェア、２２・・・・・・主幹線、２７・・
・・・・幹線増幅器、３０・・・・・・分配器、３２・
・・・・・結合器、３３・・・・・・下り信号受信装置
、３４・・・・・・端末信号処理装置、３５０００９０
．アドレス・レジスタ部、３６・・・・・・上り信号送
信装置、３７・・・・・・電子同調コンノく一タ、３８
・・・・・・ディスクランフル装置、３９・・・・・・
補助コンバータ、４０・・・・・・テレビジョン受像機
、４１・・・・・・パラ−・センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 中央制御装置と端末装置とこれらを接続する中継送
   網とからなり、中央制御装置が、水平同期信号を分離す
   る水平同期信号分離回路と、水平同期信号分離回路の出
   力を入力とし、この水平同期信号と同一周期を有する基
   本波を形成する基本波形成回路と、基本波をＮ分周する
   分周回路と、分周された信号により基本波信号をＦＭ変
   調するＦＭ変調回路と、ＦＭ変調信号を変調波としＲＦ
   ＴＶ信号を被変調波信号とするＡＭ変調回路とで構成し
   ＆ＦＭ−ＡＭスクランブル装置を含むことを特徴とする
   双方向ＣＡＴＶシステム。