JPS61262388A - 映像信号の盗聴防止方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は加入者だけが視聴できるようにしたテレビジ
ョン放送システムに使用して好適な映像信号の盗聴防止
方式に関する。

〔発明の概要〕

この発明は加入者だけが視聴できるようにしたテレビジ
ョン放送システムに使用して好適な映像信号の盗聴防止
方式（以下スクランブル方式という）に関し、特に有効
水平期間内のビデオ信号の時間軸を圧縮及び伸張してビ
デオ信号をスクランブルすることにより、ディスクラン
ブル時の映像の乱れや有効画面の欠如を確実に防止した
ものである。

〔従来の技術〕

例えば、ＣＡＴＶなどにおいて、ビデオ信号に対して特
別の信号処理を施し、加入者だけがそのチャンネルを？
Ｊ！ｍでき、非加入者は視聴できないようにしたビデオ
信号のスクランブル方式が提案されている。

その手段の一つは第７図Ａに示す標準のビデオ信号に対
して同図Ｂに示すようにその同期信号を変化させて、非
加入者の盗聴を防止している。

しかし、このようにビデオ信号の同期信号の極性を極性
を変更すると、スクランブルされたこのビデオ信号をＶ
ＴＲに記録できなかったり、記録できても微分利得歪等
により画質が劣化する欠点がある。

このような欠点を解決するために、特願昭５７−２３０
６０３号（特開昭５９−１２２０９４号公報）に示され
るようなスクランブル方式（手段）が提案されている。

この手段（第１の手゛段）は標準のビデオ信号（第８図
Ａ）を任意の位置（水平位置）で区切り、区切られた夫
々の区間のビデオ信号の時間軸を移動させた状態で伝送
するようにしたもので、例えば第８図Ａに示すように水
平走査期間の中間点Ｃを境としてその前半のビデオ信号
（ａｘｅの期間）と後半のビデオ信号（ｃ　−ｂの期間
）を入れ替えて同図Ｂに示すようなビデオ信号に変換し
、その状態で伝送する。

同図Ｂのビデオ信号をそのまま受信すると、本来ならば
第９図Ａの画像が再現されるところ、同図Ｂに示す画像
が再現されることになる。

このことから、例えば、複数のフィールドを単位にする
と共に、単位内のフィールドにおける時間軸の移動区間
を異ならせれば、盗聴防止の効果は第９図の場合よりも
さらに高くなる。例えば、あるフィールド（説明の便宜
上第１のフィールドという）のビデオ信号を第１０図Ａ
のように変換し、次のフィールドすなわち第２のフィー
ルドでは同図Ｂに示すビデオ信号に変換し、第３のフィ
ールドでは同図Ｃに示すようにビデオ信号を変換し、第
４のフィールドのビデオ信号は同図りに示すように変換
すれば、正常の画像が第１１図Ａであるのに対し、第１
フイールドの画像は同図Ｂとなり、以下同様に第２〜第
４のフィールドの画像は同図Ｂ−Ｅのようになるから、
合成画像は同図Ｆのように同一の画像が４重に重なり合
って、画面上における画像内容を判別することが不可能
になる。動画では尚更である。

スクランブルの第２の手段は、上述の公報中にも記載さ
れているように、すなわち第１２図に示すように区切ら
れた境界を中心として僅かな区間（Ｃ′〜Ｃ“）をオー
バーラツプしてその時間軸を移動させるものである（同
図Ｂ）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上述したスクランブル手段（第１の手段）で
は、第８図Ｃに示すようにディスクランブル時、元の時
間軸に再変換するとき、変換ノイズが発生したり、信号
伝送中にビデオ信号の波形が第８図Ｂの破線で示すよう
に鈍るため、再現画質が著しく劣化する欠点がある。

第２の手段では、ディスクランブル時の時間軸、移動で
も、この時間軸の移動によるノイズ等の発生を防止する
ことができる。

しかし、この第２の手段による場合には、ノイズ等の発
生は防止し得るものの、オーバーラツプの部分だけ、第
１２図Ｃに示すようにビデオ信号め一部が欠如し、有効
画面の左右の一部が欠如する欠点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

上述の問題点を解決するため、この発明では有効水平走
査期間内のビデオ信号を時間軸を圧縮すると共に、圧縮
された分だけその水平走査期間内のビデオ信号の時間軸
を伸張するようにしてスクランブル用のビデオ信号を形
成したものである。

そのため、第１図に示す実施例では、時間軸の圧縮及び
伸張用のメモリ５が設けられ、この例では複数のフィー
ルドを単位とし、その単位内の各フィールドにおける１
水平走査期間での時間軸変化を夫々異ならせる。

〔作用〕

このように時間軸を圧縮、伸張して、スクランブル用の
ビデオ信号を形成すれば、水平走査期間内での時間軸移
動とは異なり、ビデオ信号の区切りがないので、ディス
クランブル時にノイズ等の発生がなく、またオーバーラ
ンプを設けて時間軸を移動する手段とも異なるため、有
効画面の左右両端の一部が欠如するようなこともない。

〔実施例〕

第１図以下を参照してこの発明に係る映像信号のスクラ
ンブル方式を説明するも、説明の便宜上、第３図以下の
図面を参照してこの発明に係るビデオ信号のスクランブ
ル方式の概要について説明する。

この発明では、上述したように水平走査期間内でのビデ
オ信号の時間軸を所定のように圧縮及び伸張すると共に
、圧縮した時間分だけその時間軸を伸張して、１水平走
査期間内での時間軸の圧縮伸張率Ｋが１、従って１水平
走査期間内での時間軸が原ビデオ信号とスクランブル後
のビデオ信号とで等しくなるように選定する。

この場合、第３図に示す実施例では、複数のフィールド
を単位とし、その単位内の１フイールドごとに時間軸の
可変状態を変更する。そして、１水平走査期間の時間軸
は連続的に可変される。

第３図はその一例である。

この例では４フイールドを単位に同一の時間軸の圧縮及
び伸張動作が繰り換えされ、第１フイールドでは、第３
図Ａのように１有効水平走査期間の中間部０を中心とし
てその前半の時間軸が伸張され、その後半が圧縮される
と共に、直線Ｌ１に示すように時間軸が連続的に変更さ
れる。そして、１有効水平走査期間での圧縮伸張率Ｋが
１となるように、時間軸の圧縮及び伸張が設定されるも
のである。

圧縮伸張率には次式で表される。

ｆ。

Ｋ＝　　− ここに、ｆｌ　は後述する第１のクロックＣＫ。

の周波数であり、ｆ２は第２のクロックＣＫ２の周波数
である。

このように圧縮伸張率Ｋを１有効水平期間で１にするの
は、原ビデオ信号の時間軸とスクランブル後のビデオ信
号の時間軸を等しくして有効画面の伸縮を防止するため
である。この関係は第２〜第４のフィールドでも踏襲さ
れる。

第２フイールドでは、同図Ｂの直線Ｌ２に示すように時
間軸の圧縮及び伸張操作が逆に選定され、第３フイール
ドでは同図Ｃの曲線Ｌ３に示すように前半のさらに中間
部を境として圧縮及び伸張操作が実行され、後半では圧
縮及び伸張操作が逆になるように選定される。そして、
第４フイールドでは第３フイールドとは逆の圧縮及び伸
張操作となるように、従って同図りの曲線Ｌ４に示すよ
うな時間軸操作が選定される。

その結果、原ビデオ信号が第４図Ａに示すような矩形波
であるときには、第１フイールドでは同図Ｂのようなビ
デオ信号（スクランブル信号）ＳＳ。

に変更され、以下同様に第２〜第４のフィールドでの各
スクランブル信号ＳＳ２〜Ｓ８４の時間軸は同図Ｃ−Ｅ
のように変更される。

従って、原ビデオ信号Ａによる画像が第５図Ａであると
きには、第１フイールドでは、同図Ｂに示すように画面
の前半の画像が圧縮される替わりにその後半の画像が伸
張されたものとして再現される。第２フイールドでは、
同図Ｃに示すように画面の前半の画像が伸張される替わ
りにその後半の画像が圧縮されたものとして再現される
。同様にして、第３フイールドでは、同図りに示すよう
に画面の中央の画像が伸張される替わりにその前後の画
像が圧縮されたものとして再現され・る。また、第４フ
イールドでは、第３フイールドとは逆の画像となる。す
なわち、同図Ｅに示すように画面の中央の画像が圧縮さ
れる替わりにその前後の画像が伸張されたものとして再
現される。

このようにフィールドごとに時間軸の圧縮及び伸張が相
違するために、第５図Ａの画像を連続して見ると同図Ｆ
に示すように幾重にも重なった多重画像となる。

第１〜第４フイールドでの時間軸の圧縮及び伸張操作の
順序、時間軸圧縮及び伸張の方法はいずれも一例であり
、上述の例に固守されるものではない。

第１図はこの発明に係るスクランブル方式を実現するた
めの一例を示すスクランブル回路１０の系統図であって
、端子１に供給された原信号ＳＰはＰＬＬ構成の第１の
クロック発生回路２に供給されて、原信号ｓｐの水平同
期信号に同期した所定の周波数を有する第１のクロック
ＧＫ、が形成される。第１のクロックＣＫ、はＡ／Ｄ変
換器３に供給されて原信号ＳＰがＡ／Ｄ変換される。第
１のクロックＣＫ、はさらに書込みアドレス形成回路４
に供給されて、所定の書込みアドレスＣＫｖが形成され
ると共に、これがＩＨのメモリ５に供給されて、Ａ／Ｄ
変換された原信号ＳＰがメモリ５に書込まれる。第１の
クロックＣＫ、は原信号ＳＰに基づいて形成されるもの
であるから、その時間軸は原信号ＳＰの時間軸に等しい
。

原信号ＳＰはさらにＰＬＬ構成の第２のクロック形成回
路６に供給されて、所定の周波数を有する第２のクロッ
クＣＫ２が形成され、これが読出しアドレス形成回路７
に供給されて読出しアドレスＣＫＲが生成され、これで
メモリ５にストアされたデータが読出される。第２のク
ロックＣＫはさらにＤ／Ａ変換器８に供給されて、メモ
リ５より読出されたデジタル信号がＤ／Ａ変換される。

この発明では第２のクロックＣＫ２の時間軸が、第１〜
第４のフィールドで第３図に示すような時間軸となるよ
うに制御される。そのため、第１図に示すように第２の
クロック発生回路６にはそのクロック周波数を変更する
ための変調信号ＳＭの発生回路１１が設けられ、発生回
路１１は端子１２に供給されたスクランブルコード信号
ＳＣに基づいて制御される。

変調信号ＳＭは第３図に示す時間軸の圧縮及び伸張状態
と同様な波形をもつ信号であって、第１のフィールドの
ときに供給されるスクランブルコード信号ＳＣによって
、第３図の直線Ｌ１　に相当すような変調波形が形成さ
れ、これで第２のクロック形成回路６を制御することに
よって、１有効水平走査期間内での第２のクロックＣＫ
、の周波数ｆ２が、第３図の中間部０を境としてその前
半では標準の周波数よりも低く、中間部Ｏで標準の周波
数となるように連続的に変更され、中間部０の後半では
標準の周波数より順次高くなるように、第２のクロ７り
ＣＦ２の周波数ｆ２が制御される。

その結果、読出しアドレスＣＫＲの時間軸もこの第２の
クロックＣＫ２と同一となり、メモリ５より読出される
デジタル信号の時間軸も第２のクロックＣＫ２の時間軸
と同一の時間軸となることから、これをＤ／Ａ変換器８
でアナログ化すれば、第４図Ａに示す原信号ｓｐは同図
Ｂに示す時間軸をもつスクランブル信号ＳＳに変換され
たことになる。

出力端子１４に得られろスクランブル信号ＳＳにはその
前段に設けられた加算器１３でその垂直ブランキング期
間中に、スクランブルコード信号ＳＣが付加される。

第２のフィールドでは第２のクロックＣＫ２の周波数ｆ
２が第３図Ｂに示すような時間軸となるように、変調信
号ＳＭによって変調され、以下同様に第３及び第４のフ
ィールドでは第３図Ｃ及びＤに示すような時間軸が得ら
れるように第２のクロックＣＫ２の周波数ｆ２が変調さ
れる。

第２図は上述のスクランブル信号ＳＳを、その時間軸が
一定な原信号ＳＰに逆変換するためのディスクランブル
回路２０の一例である。

端子２１に供給されたスクランブル信号ＳＳはまずすコ
ード信号ＳＣのデコーダ２２に供給され、そのデコード
出力が変調波形形成回路２３に供給されることによって
、第１図の変調信号ＳＭと同一の波形をもつ変調信号Ｓ
Ｍが形成され、これがＰＬＬ構成の第２のクロック発生
回路２４に供給され、スクランブル信号ＳＳに含まれる
水平同期信号に同期した第２のクロックＣＫ２が形成さ
れる。

第２のクロックＣＫ２はＡ／Ｄ変換器２５と書込みアド
レス形成回路２６に供給されて、スクランブル時と同一
の時間軸をもってスクランブル信号ＳＳがＡ／Ｄ変換さ
れると共に、これが書込みアドレスＣＫｗによりＩＨの
メモリ２７に書込まれる。

スクランブル信号ＳＳはさらに第１のクロック形成回路
２９に供給されて、第１図と同一の第１のクロックＣＫ
、が形成され、これが読出しアト、レス形成回路３０と
Ｄ／Ａ変換器３１とに供給されることにより、メモリ２
７からは時間軸が一定なデジタル信号が読出され、これ
がＤ／Ａ変換されて端子３２にはスクランブル前と同一
の時間軸をもつ原信号ＳＰが出力されることになる。

従って、受信系に第２図に示すディスクランブル回路２
０がないと、スクランブル信号ＳＳを再生しても第５図
Ｆに示すような多重像となって、その画像内容は容易に
判別することができない。

しかし、第２図に示すディスクランブル回路２０によっ
てスクランブル信号ＳＳを逆変換して受像管に供給すれ
ば、原信号ＳＰがその受像管に供給されることになるの
で、正常な画像として再現されることになる。

第２図においては、スクランブル信号ＳＳの時間軸通り
にそのデータをメモリ２７に書込み、読出しのときに一
定のクロックＣＫ、で続出したが、これとは逆の動作で
もよい。

この場合には、変調波形形成回路２３より出力される変
調信号の極性を第３図に相当すのものとは逆にして第１
のクロック発生回路２９に供給して第１のクロックＣＫ
、の時間軸を変調すればよい。このときにも、端子３２
からは時間軸が一定の原信号ＳＰを得ることができる。

なお、上述では４フイールドを単位周期とし、かつその
単位周期を構成する各フィールドでの時間軸を１有効水
平走査期間内で圧縮、伸張したが、上述の単位周期は一
例であり、４フイールド以下あるいは以上の任意のフィ
ールド数を単位周期として選定してもよいし、時間軸の
圧縮及び伸張はフィールド単位で行うのではなく、水平
周期の単位で変更してもよく、それらを任意に組合せて
もよい。

時間軸の圧縮、伸張は連続的でなく、階段状になしても
よい。

第６図はスクランブル回路１０の他の例を示すもので、
この例ではメモリとしてＣＯＤを使用した場合である。

そのため、図示するように１フイールド容量の一対のＣ
ＣＤ４０．４１が利用され、その出力がスイッチ４２で
フィールドごとに選択され、選択された出力がローパス
フィルタ４３に供給されて、ＣＯＤ駆動用のクロックが
除去される。

そして、アナログの原信号ＳＰは第１、第２のＣＣＤ４
０．４１に供給されると共に、第１及び第２のクロック
発生回路２．６に供給され、第２のクロック発生回路６
は変調波形形成回路１１からの変調信号ＳＭにてその周
波数が変更される。

第１及び第２のクロックＧＫ、、ＣＫ２は一対のスイッ
チ４４．４５にて選択されてＣ０Ｄ４０゜４１に供給さ
れる。すなわち、一方のＣＣＤ４０が書込み状態のとき
には、他方のＣＣＤ４１が読出し状態となり、これらの
書込み及び読出し状態が交互に繰り換えされるように一
対のスイッチ４４．４５のスイッチイング状態が制御さ
れる。従って、これらスイッチ４４．４５はフィールド
単位で切り替え制御される。

一方のＣＣＤ４０に第１及び第３のフィールドに対応し
た原信号ＳＰが書込まれるときには、他方のＣＣＤ４１
には第２及び第４のフィールドに対応した原信号ｓｐが
書込まれる。図示の切り替え状態で、例えばＣＣＤ４１
に第２のフィールドの原信号ＳＰが書込まれているとき
には、ＣＣＤ４０からは第１フイールドの原信号ＳＰが
読出される状態にあり、このときＣＣＤ４０には第２の
クロックＣＫ２がクロックパルスとして供給されている
ために、このＣＣＤ４０からは時間軸が所望のごとく変
調されたスクランブル信号ＳＳが得られる。ＣＣＤ４１
が読出し状態のときにも上述と同様の動作となる。

ディスクランブル回路２０もスクランブル回路１０と同
様に構成されるので、その説明は省略する。

このようにＣＯＤを使用してスクランブル化したり、デ
ィスクランブルする場合には、第１図及び第２図に示す
回路構成に比し書込み及び読出しアドレス形成回路が不
要になるので、その構成を簡略化することができる。

〔発明の効果〕

上述したようにこの発明では、有効水平走査期間内のビ
デオ信号を時間軸を圧縮すると共に、圧縮された分だけ
その水平走査期間内のビデオ信号の時間軸を伸張するよ
うにしてスクランブル用のビデオ信号を形成したもので
あるから、従来に比し次に述べるような利点がある。

第１に、第８図に示すようなスクランブル手段を採用す
る場合には、ディスクランブル時、時間軸を元の時間軸
に再変換するとき、変換ノイズが発生したり、信号伝送
中にビデオ信号の波形が第８図Ｂに示すように鈍るため
、再現画質が著しく劣化する欠点があるが、この発明で
はビデオ信号を区切ってスクランブルする手段を採用し
ていないために、上述のような変換ノイズや再現画像の
劣化を確実に防止することができる。

第２に、第１２図に示すような従来のスクランブル手段
では、オーバーラツプの部分だけ、第１２図Ｃに示すよ
うにビデオ信号の一部が欠如し、有効画面の左右の一部
が欠如する欠点があるが、この発明ではこのようなオー
バーラツプ部分がないので、有効画面の一部が欠如する
こともない。

第３に、この発明では同期信号部分及びビデオ信号のレ
ベルには何等の信号処理もしていないので、通常のビデ
オ信号と同様に取り扱うことができ、ＶＴＲにそのまま
記録することができる。

以上の理由で、この発明は従来よりも、より有効なスク
ランブル手段を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る映像信号の盗聴防止方式の具体
例の一例を示すスクランブル回路の系統図、第２図はそ
のディスクランブル回路の一例を示す系統図、第３図は
水平走査期間内での時間軸圧縮及び伸張操作の一例を示
す図、第４図は時間軸変更後の信号波形の一例を示す波
形図、第５図はそのときの画像の一例を示す図、第６図
りよこの発明の他の例を示すスクランブル回路の系統図
、第７図〜第１２図は゛従来のスクランブル方式の一例
を示す説明図である。 ｌＯはスクランブル回路、２０はディスクランブル回路
、２．２９は第１のクロック形成回路、６．２４ば第２
のクロック形成回路、５．２７はメモリ、１１．２３は
変調信号の形成回路、２２はスクランブルコー゛ド信号
のデコーダ、ＣＫ、、ＣＫ２は第１及び第２のクロック
、ＣＫ　ｙ　、ＣＫ　Ｒは書込み及び読出しアドレス信
号、ｓｐは原信号、スクランγ゛ＩＬ−ゴガた画像例 第５図 入９ランゾル　Ｌ！ｌ蟇ｂ 蝋垂のスクランブルちに 紀ｌＯ図 禽＋ｊＬ＆のスクランブルゴれた画像 第１１図 Ｂ　　　　　　　　　　Ｃ 臘来のスクランブル乃織′ 第１２図 手続補正書 昭和６０年　７月２５日 １、事件の表示 昭和６０年特　許　順第１０４３５９号２、発明の名称 映像信号の盗聴防止方式 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　所　東京部品用区北品用６丁目７番３５号名称（２
１８）ソニー株式会社 代表取締役　大　賀　典　雄 ４、代理人 住　所　東京都新宿区西新宿１丁目８番１号ＴＢＬ　０
３−３４３−５Ｂ２１■　（新宿ビル）＋１）　　明細
書中、第１６頁１１行、１３行、第１７頁８行、１０行
、１２行、１４行及び１６行の「フィールド」を夫々「
ライン」に訂正する。 図面中、第６図を別紙のように補正する。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 有効水平走査期間内のビデオ信号の時間軸を圧縮すると
   共に、 圧縮された時間軸だけ上記有効水平走査期間内のビデオ
   信号の時間軸を伸張するようにした映像信号の盗聴防止
   方式。