JPS61265986A - テレビジョン信号のスクランブル信号送受信システム - 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テレビジョン信号の
送受信方式に関する。

〔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テレビジョン信号の
送受信方式（以下スクランブル信号の送受信方式という
）に関し、特に水平同期信号を取り去ったビデオ信号と
、水平同期信号に同期したサブキャリヤーを音声信号で
変調した信号を混合したテレビジョン信号をスクランブ
ル信号として送受信することにより、信号伝送に伴う信
号劣化を回避すると共に、その回路構成を簡略化したも
のである。

〔従来の技術〕

例えば、衛星放送や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
ンネルを視聴でき、非加入者は視聴できないようにした
テレビジョン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に示すようにその水平同期信号ＰＨのレベル
を１／２にしたり、同図Ｃに示すように水平同期信号Ｐ
ＨのＤＣレベルを輝度レベル側にシフトして通常のテレ
ビジョン信号の信号形態とは異なる形態のスクランブル
信号を形成することによって、通常の受信機ではそのス
クランブル信号を元のテレビジョン信号に復元できなな
いようにして、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レベルを変
更すると、スクランブルされたこのビデオ信号をＶＴＲ
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。さらにはこれらの信号は
いずれもアナログ処理であることから、このスクランブ
ル信号を容易にディスクランブルすることができ、確実
な盗聴防止方式とは言い難い。

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。

この手段は標準のテレビジョン信号、すなわちビデオ信
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（ａ〜Ｃ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図へ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Ｃ−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。

〔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によるテレビジョ
ン信号の送受信方式では、ビデオ信号自体の時間軸を移
動しているため、第８図Ｂの破線で示すように信号伝送
系で波形の歪を受けるため、信号が劣化する欠点がある
。

さらに、この送受信方式では、第８図あるいは第１０図
に示すような信号処理はデジタル的に行う必要があるた
めに、その送受信系にＡ／Ｄ変換器、メモリなどを必要
とし、さらにはスクランブル信号はその伝送帯域の点か
らデジタル信号としては伝送することができないため、
スクランブル信号をアナログ化するためのＤ／Ａ変換器
も設けなければならず、回路構成が複雑化すると共に、
安価に構成できない欠点があった。

そこで、この発明ではこのような従来の欠点を解決した
ものであって、信号伝送よる信号の劣化を防止すると共
に、安価に構成できるテレビジョン信号の送受信方式を
提案するものである。

〔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、この発明では水平同期信
号を取り去ったビデオ信号と、水平同期信号に同期した
サブキャリヤーを音声信号で変調した信号を混合したテ
レビジョン信号を送信し、受信機側では、受信されたテ
レビジョン信号からサブキャリヤーを分離し、このサブ
キャリヤーに同期した発振回路より水平同期信号を得て
、これをビデオ信号に重畳するようにして、ディスクラ
ソブルすることにより、元の信号形態のテレビジョン信
号を得るようにしたものである。

そのため、スクランブル信号のエンコーダは第１図に示
すように、ＰＬＬ構成の可変発振回路５が設けられ、水
平同期信号に同期したサブキャリヤーＳＣが形成され、
このサブキャリヤーＳＣが音声信号ＳＡで変調される。

受信側ではこの音声信号からサブキャリヤーＳＣを抽出
し、この抽出されたサブキャリヤーＳＣから同期信号生
成回路４４を駆動してビデオ信号に必要な各種の同期信
号が形成される。

〔作用〕

この構成において、サブキャリヤーＳＣは水平同期信号
に同期しているから、このサブキャリヤーＳＣを利用し
て水平同期信号ｐＨを形成すれば、元の時間軸をもつ水
平同期信号を含むビデオ信号に再編成することができる
。

そして、第２図に示すようなスクランブル信号のデコー
ダをもたない受信機では、このスクランブル信号をディ
スクランブルして元のテレビジョン信号に変換すること
は容易ではないため、盗聴防止も確実である。

〔実施例〕

第１図以下を参照してこの発明に係るテレビジョン信号
の送受信方式を衛星放送に適用した場合について説明す
る。第１図は上述したスクランブル信号のエンコーダで
、第２図がそのデコーダである。

第１図から説明すると、１０はスクランブルされたテレ
ビジョン信号（スクランブル信号）ＳＢＳ形成用のエン
コーダを全体として示し、端子１に供給されたビデオ信
号（第３図参照）ＳＶはバッファ２を経て同期分離回路
３に供給されて、ビデオ信号ＳＶ中に含まれる各種の同
期信号が分離される。すなわち、水平同期信号ＰＨ１垂
直同期信号Ｐｖ、複合同期信号Ｃ−５ＹＮＣ及びコンポ
ジットのブランキング信号Ｃ−ＢＬＫが分離される。

そのうち、水平同期信号ｐ、は可変発振回路５に供給さ
れる。この可変発振回路５は音声用のサブキャリヤーＳ
Ｃを得るためのもので、可変発振器６をもつＰＬＬ構成
となされており、その発振周波数（サブキャリヤー周波
数）は周知のように５．７２７２ＭＨｚである。７はこ
のサブキャリヤー周波数を発振する水晶振動子を示す。

サブキャリヤーＳＣはカウンタ８にて１／Ｎに分周され
る。

サブキャリヤー周波数は水平同期周波数ｆＨの３６４倍
であることから、Ｎ＝３６４に設定され、分周された水
平同期周波数のクロックＰＨ′は同期分離回路３より出
力された水平同期信号ｐ、と共に位相比較器９に供給さ
れて位相比較され、その比較出力がローパスフィルタ１
１及びアンプ１２を経て可変発振器６に供給されること
により、水平同期信号ＰＨに同期したサブキャリヤーＳ
Ｃが得られる。

サブキャリヤーＳＣはさらにバンドパスフィルタ１４で
サブキャリヤー周波数のみ抽出されたのち、ドライバー
１５を経てＰＳＫ変調器１６に供給される。一方、端子
１８に供給された音声信号ＳＡがＰＣＭエンコーダ１９
でＰＣＭ化され、ＰＣＭ化された音声データがＰＳＫ変
調器１６に供給されることにより、この音声データでサ
ブキャリヤーＳＣがＰＳＫ変調される。

上述のビデオ信号ＳＶはさらにブランキング回路２１に
供給されて、同期分離回路３より出力されたブランキン
グ信号Ｃ・ＢＬＫによりビデオ信号ＳＶ中に含まれる全
ての同期信号がブランキングされる。従って、水平周期
を単位として見れば、第４図に示すように水平同期信号
ＰＨが完全にブランキングされ、垂直周期を単位として
見れば、第５図Ａに示すように垂直ブランキング期間に
挿入される各種の同期信号が完全にブランキングされた
状態で出力される。

同期信号がブランキングされたビデオ信号は合成器２３
に供給されて、フレーム同期信号形成回路２２より出力
されたフレーム同期信号Ｆ　−５ＹＮＣがこのビデオ信
号に挿入される。挿入位置は垂直ブランキング期間の垂
直同期信号Ｐｖの位置であり、垂直同期信号の期間だけ
挿入される（第５図Ｂ）。

フレーム同期信号Ｆ　−５ＹＮＣは１６ビツトデータで
あって、挿入極性は図示するように輝度レベル側である
。これは、水平同期信号ｐ、の削除と相俟って、フレー
ム同期信号Ｆ　−５ＹＮＣを輝度レベル側に挿入すれば
、映像信号のダイナミックレンジが拡がり、後述するＦ
Ｍ変調時のＳ／Ｎを向上させることができるからである
。また、このようにフィールド周期ではなく、フレーム
周期でフレーム同期信号Ｆ　−５ＹＮＣを挿入したのは
、第２図に示すデコーダ３０側でのフィールド判別を容
易にするためである。

フレーム同期信号Ｆ−ＳＹＮＣは次のようにして形成さ
れる。すなわち、同期信号形成回路２２には、同期分離
された垂直同期信号Ｐｖ及び複合同期信号Ｃ−５ＹＮＣ
と共に、上述のサブキャリヤーＳＣがクロックとして供
給される。複合同期信号Ｃ−５ＹＮＣに含まれる垂直同
期信号Ｐｖの位置に、所定のコード内容を有する１６ビ
ツトのコードデータよりなるフレーム同期信号Ｆ　−５
ＹＮＣがサブキャリヤーＳＣのクロックに基づいて形成
され、これが垂直同期信号の得られるタイミングに出力
されるものである。

複合同期信号の替わりに、新たに挿入されたフレーム同
期信号Ｆ　−５ＹＮＣをもつビデオ信号Ｓｖ′はローパ
スフィルタ２４、映像アンプ２５を経てＦＭ変調器２６
に上述のＰＳＫ変調された音声信号ＳＭ＾と共に供給さ
れてＦＭ変調されることにより、出力端子２７には衛星
放送用のテレビジョン信号ＳＢＳが得られる。

このテレビジョン信号ＳＩＩｇは第５図Ｂに示すように
、水平同期信号ｐ、を始として複合同期信号のないテレ
ビジョン信号であって、この複合同期信号の替わりに垂
直ブランキング期間の所定の位置にフレーム同期信号Ｆ
　−５ＹＮＣが挿入されたものとなっている。このテレ
ビジョン信号ＳＯ８がスクランブル信号として送信され
る。

第２図はこのようにスクランブルされたテレビジョン信
号ＳａＳを受信して元の信号形態をもった通常のテレビ
ジョン信号に変換するためのデコーダ３０の一例を示す
系統図である。

第２図において、ＢＳアンテナ３１で受信されたスクラ
ンブル状態にあるテレビジョン信号ＳＯ８はＢＳコンバ
ータ３２を介してＢＳチューナを構成する信号分離回路
３３に供給されて、ビデオ信号Ｓｖ′と音声信号ＳＭ＾
とが分離され、音声信号ＳＭ＾は音声復調器３４に供給
されてＰＳＫ復調されると共に、ｔＭｔＮされた音声信
号ＳＡ↓よアンプ３５を介してスピーカ３６に供給され
る。

音声復調器３４より得られるサブキャリヤーｓｃはバッ
ファ４０を経て波形整形回路４１に供給されて、サブキ
ャリヤーＳＣのパルス波形が整形されたのちカウンタ４
２に供給される。カウンタ４２の分周比Ｍはこの例では
１３に設定されており、従ってこのカウンタ４２からは
２８ｆＨのクロックＣＫが出力される。このクロックＣ
Ｋは同期信号生成回路４４にその基準クロックとして供
給される。

同期信号生成回路４４はアドレスデータ形成用のカウン
タ４５と、そのアドレスデータに基づいて生成される同
期信号用のタイミング発生回路４６とで構成され、発生
回路４６は連続的に供給されるアドレスデータで指定さ
れたアドレスにストアされたデータ群を時系列化するこ
とによって、複合同期信号を構成する複数の同期信号が
生成される。従って、この発生回路４６の端子４６Ａに
はアナログの水平同期信号ＰＨが出力され、同様に、端
子４６Ｂには垂直同期信号Ｐｖが、端子４６Ｃには複合
同期信号Ｃ−５ＹＮＣが夫々出力される。さらに、端子
４６Ｄには後述するクランプパルスＣＰ（第６図）が出
力される。

また、この発生回路４６からの垂直リセットパルスがカ
ウンタ４５にリセットパルスとして供給されて、垂直同
期が図られる。

そのため、この発生回路４６は必要な容量をもったＲＯ
Ｍで構成される。

このように、送信側での水平同期信号に同期したサブキ
ャリヤーＳＣより形成された２８ｆ、の基準クロックＣ
Ｋに基づいてアドレスデータを形成すると共に、このア
ドレスデータでタイミング発生回路４６を駆動したので
、これより出力される各種の同期信号は送信側の水平同
期信号にいずれも同期した状態で出力される。

一方、回路３３で分離されたビデオ信号Ｓｖ′はバッフ
ァ５０を経てエネルギー拡散除去回路５１に供給されて
、これに供給されるクランプパルスＣＰに基づいて、送
信側で付与されたエネルギーの拡散が除去される。その
のち、フレーム同期信号Ｆ−ＳＹＮＣのブランキング回
路５２に供給されて、タイミング発生回路４６の端子４
６Ｅより得られるフレーム単位のブランキングパルスＦ
−ＢＩＪでビデオ信号Ｓｖ′からフレーム同期信号Ｆ−
５ＹＮＣが除去されることになる。

除去されたビデオ信号ＳＶＯは合成器５３に供給されて
端子４６Ｃに得られる複合同期信号Ｃ−５ＹＮＣがこの
ビデオ信号ＳＶＯに挿入されて、通常の信号形態となさ
れたビデオ信号ＳＶが形成され、これがローパスフィル
タ５４で帯域制限（４，２ＭＨｚ程度）されたのちアン
プ５５を経て出力端子５６に供給される。

エネルギー拡散除去されたビデオ信号ｓＶ′はさらにフ
レーム同期信号Ｆ　−５ＹＮＣの波形整形回路６０を経
て比較器６１に供給されて、ビデオ信号Ｓｖ′中に挿入
されたフレーム同期信号Ｆ−ＳＹＮＣが比較され、比較
器６１の比較用データとフレーム同期信号Ｆ−ＳＹＮＣ
のデータが一致したとき、比較出力が得られ、これがタ
イミング調整回路６２に供給されて、ビデオ信号Ｓｖと
の時間軸のタイミングが調整され、タイミング調整され
た比較出力はカウンタ４２にそのリセットパルスとして
供給されると共に、アドレスデータ形成用のカウンタ４
５にリセットパルスとして供給される。

これによって、カウンタ４２と４５のタイミングが調整
され、タイミング発生回路４６より出力される各種の同
期信号はフレーム同期信号Ｆ−３ＹＮＣ２従って垂直同
期信号ＰＶ及び水平同期信号ＰＨに夫々同期したものと
なる。

このようなことから、合成器５３より出力されルヒデオ
信号ＳＶの複合同期信号はスクランブル前の時間軸に完
全に一致したものとなっている。

故に、出力端子５６に得られるビデオ信号Ｓｖは通常の
複合同期信号の挿入されたものとその信号形態が完全に
一致し、従って、このビデオ信号Ｓｖをモニタすれば、
スクランブル前の画像を正しく再現することができる。

受信側にこのようなデコーダ３０がない場合には、スク
ランブルされた状態のビデオ信号をモニタすることにな
り、この場合ビデオ信号中には複合同期信号がないため
、モニタ上に映出される画像は同期が全く取られず、画
像が安定して映出されないから、その映像内容を非加入
者は盗聴できない。

なお、上述ではこの発明に係るテレビジョン信号の送受
信方式を衛星放送に適用したが、その他のテレビジョン
放送システムに適用して好適なるはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば・、スクランブ
ルされたテレビジョン信号中には複合同期信号が全く存
在しないので、従来よりも盗聴効果が確実となり、また
このスクランブル処理では映像信号自体には何等の処理
もしていないために、信号伝送によってそのＳ／Ｎが劣
化することもなく、画質、の改善を図ることができる。

ソシて、スクランブルするためのエンコーダ１゜及びそ
のデコーダ３０にはＡ／Ｄ変換器やＤ／Ａ変換器などを
必要としないから、その構成も比較的簡単であり、この
発明による送受信方式を実現するための手段を安価に提
供できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るテレビジョン信号の送受信方式
のうちスクランブル信号を形成するだめのエンコーダの
一例を示す系統図、第２図はそのデコーダの一例を示す
系統図、第３図はテレビジョン信号の周波数特性図、第
４図はスクランブルされたビデオ信号の水平周期を単位
とする波形図、第５図は同じく垂直周期を単位とする波
形図、第６図はクランプパルスの一例の波形図、第７図
〜第１１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。 １０はスクランブル信号形成用のエンコーダ、３０はそ
のデコーダ、２１は複合同期信号のブランキング回路、
５は可変発振回路、１９はＰＣＭコーダ、ＳＣはサブキ
ャリヤー、Ｆ　−５ＹＮＣはフレーム同期信号、４４は
同期信号生成回路、Ｃ−５ＹＮＣはコンポジットの同期
信号である。 、２ クフシガイル入４燻静肥 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水平同期信号を取り去ったビデオ信号と、上記水平
   同期信号に同期したサブキャリヤーを音声信号で変調し
   た信号を混合したテレビジョン信号を送信するようにし
   たことを特徴とするテレビジョン信号の送信方式。 ２、水平同期信号を取り去ったビデオ信号と上記水平同
   期信号に同期したサブキャリヤーを音声信号で変調した
   信号を混合したテレビジョン信号を受信して、上記テレ
   ビジョン信号からサブキャリヤーを分離し、 このサブキャリヤーに同期した発振回路より水平同期信
   号を得るようにしたことを特徴とするテレビジョン信号
   の受信方式。