JPS62503067A - 暗号化されたｔｖ信号を生成する装置及び方法 - 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】 （関連出願） 本願は１９８３年６月２４日出願の本出願人の米国特許出願第５Ｇ７．５６５号 の一部継続出願である。

（技術分野） 本発明は、テレビジョン信号の送信分野に関し、特にテレビジョン信号の形成、 および信号の記号化および復号を同時に行なう方法および装置に関する。

テレビジョン信号は、線走査法の結果として生成され表示される。画像情報は、 時間的に逐次送出される一連の進行水平線を用いて走査される。送出される信号 は、線の各点と対応する明るさの強さの連続するアナログ量である。このような 信号は第１図に示されるが、同図からは一連の標準ラインにおいて、２つの隣接 するアクティブ・ライン期間（ビデオ情報が伝達される期間）がビデオ情報が送 出されない期間により分離されることが判るであろう。このビデオ情報が送出さ れない期間は、帰線消去期間として、知られ、受信機における走査装置がライン 開始位置ヘリセットすることを許容するように導入される。

典型的なカラー・テレビジョン信号においては、このアクティブ・ライン期間は 、３つの独立的なカラー成分米、カナダおよび日本のおいて標準化されている。

この方法は、ＮＴＳＣ規格として知られる。ＰＡＬおよびＳＥＣＡＭとして知ら れる別の規格が他の国で採用されてきたが、これらの規格は各走査線における帰 線消去期間およびアクティブ・ライン期間を含むＮＴＳＣ規格と同し基本フォー マットを存する。

特に衛星およびケーブルによる送信のための、現存する諸規格と比較して改良さ れた画質をもたらす他の形式のアナログ・ビデオ信号については現在研究中であ る。

これらの信号は、走査線のアクティブ・ライン期間における３つの独立するカラ ー成分の時間的な多重化に基い成分を時間圧縮法を用いて逐次送出する。この形 式の信号の１つの変更例は、ＭＡＣ（多重化アナログ成分）として知られる。時 間圧縮法により生成される信号もまた、各走査線における帰線消去期間およびア クティブ・ライン期間の存在を含むＮＴＳＣ，ＰＡＬおよびＳＥＣＡＭ規格と同 じ基本フォーマットに固執するものである。ＭＡＣ信号が用いられる場合、第２ ａ図および第２ｂ図における点線で示されるように、帰線消去期間中にディジタ ル・データをも送出できることは注目すべきである。

ＮＴＳＣ規格におけるカラー・ビデオ信号放送は、画像情報が２つの成分、即ち 輝度即ち明るさと、クロミナンス即ちカラーとに分けられることを必要とする。

第１０図は、輝度信号５２とクロミナンス信号５４とからなる典型的なＮＴＳＣ 方式の複合カラー・テレビジョン信号５０を簡単に示す振幅と周波数の関係図で ある。（複合テレビジョン信号は、クロミナンス情報が副搬送波に載せられる信 号である。）この信号は、画像搬送波５６が帯域の下限より１．２５ＭＨｚ上の ６　ＭＨｚの公称帯域１１を占有する。旺度情報は、画像搬送波５６に対して直 接変調されるが、クロミナンス情報は画像搬送波５６の変調に更に用いら：１． ５７９５４５Ｍ１ｌｚの周波数を有する。（音響情報は、帯域の」−眼に近い別 の副搬送波４０に載せられる。）第１０図においてラベルＡで示される領域は、 これが輝度信号５２とクロミナンス信号５４との間の重なりを表わす故に特に重 要である。輝度とクロミナンスの分離は周波数分離多重化信号をフィルタするこ とにより行なわれるため、２つの信号間のＡのような重なりはいくつかの問題を 招く。もし受取り同時に輝度とクロミナンス間の完全な分離がめられるならば、 必要なフィルタ操作は両方の信号における情報の一部の喪失を生じることになる 。一方、もし情報の喪失に耐えられないとすれば、輝度信号とクロミナンス信号 間の干渉を受入れなければならない。更に、ＮＴＳＣ方式テレビジョン信号の各 部が異なる周波数で送出されるため、送信中に生じる位相の偏移がこれらに対し て様々に影響を及ぼし、信号の劣化を生じることになる。また、使用可能なカラ ー情報は許容される小さなカラー帯域中によって著ｌノく制限される。

本文に参考のため引用される同じ譲受人に譲渡された係属中の１９８４年９月２ １日出願の米国特許出願第６５２，９２６号において論述されるように、上記の ＭＡＣ規格はＮＴＳＣ規格と関連する諸問題の克服のため開発さゎたものである 。ＭＡＣ方式カラー・テレビジョン信号は第１１図に示されるが、同図は６３． ５６μ秒の周期の信号ビデオ・ラインの振幅と時間との関係図である。最初のＩ Ｏ２９μ秒は水平帰線消去期間（ＨＢＩ）６２内にあり、その間は画像情報が送 信されない。ＨＢＩ６２の後にはクロミナンス信号６４と輝度信号６６があり、 そのいずれか一方を時間圧縮することがてきる。クロミナンス信号６４と輝度信 号６６間には０．２６μ秒のガートバンド６８があり、この２つの信号間の干渉 の阻止を助ける。

第１１図のＭＡＣ方式カラー・テレビジョン信号は、従来の輝度信号とり見ミナ ンス信号を生成することにより（従来のＮＴＳＣその他の複合カラー・テレビジ ョン信号を得るため行なわれるように）、次いでこれら信号を個々にサンプリン グおよび格納することにより得られる。輝度は輝度サンプリング周波数において サンプルされ、輝度ストアに格納されるが、クロミナンスはクロミナンス・サン プリング周波数においてサンプルされてクロミナンス・ストアに格納される。次 いで、輝度またはクロミナンスのサンプルは、これらをその個々のサンプリング 周波数でストアに書込みかつこれらをストアから更に高い周波数で読出すことに より時間的に圧縮することができる。マルチプレクサは、輝度ストアまたはクロ ミナンスストアのいずわかをアクティブ・ライン期間中の適当な時点で読出しの ため輝度ストアまたはクロミナンス・ストアを選択し、これにより第１！図のＭ ＡＣ信号を形成する。必要に応じて、音響サンプルを８８１間に送信することも でき、これらサンプルはビデオ・サンプルと同様に多重化される（圧縮すること ができる）。全てのサンプルが多重化ＭＡＣ信号において生じるサンプル速度は Ｍ　Ａ、　Ｃサンプリング周波数と呼ばれる。

第１＋図のＭＡＣフォーマツ！・は第１図および第１０図の複合テレビ９３２１ ５号の諸問題を克服するが、従来技術においても指定されたユーザのみが情報の 復号および表示ができるようにビデオ信号の機密記号化の必要が存在する。典型 的な記号化システムにおいては、記号化される信号の１つ以上のパラメータが送 信側で決定されるパターンに従って変調される。このパターンは一般に、徹底的 な調査によりパターンを発見することがほとんど起り得ないように多数の種類の 類似パターンの一部である。記号化のため使用されるパターンの正確な説明は、 元の情報を発見１−ることがてきる指定された受信機に対して送られる。このパ ターンの記述は、当技術においては「記号化キー」として知られ、記号化キーに ついて指定されたユーザに通知するプロセスは「キーの配布」として知られる。

第１図に関しては、当技術において周知の種々の記号化法について記述する。第 １図に示されるように、アクティブ・ライン期間中のビデオ信号は下記により表 わすことができる。即ち、 ｙ　＝　ｆ（ｔ） 但し、ｙ＝振幅、ｔ＝待時間ある。

信号の振幅（ｙ）およびこの信号生じる時間（１）の双方の知ることは、線走査 線システムを正確に再生するために必要である。

記号化法は下記の如く分類することができる。即ち、 （１）予め定めたパターンに従って送信される信号の振幅（ｙ）を変調するもの 。

この手法の事例は無作為に選択されたラインの振幅の逆数を含む。即ち、 ｙ’＝　ｇ（ｆ）＝　−ｆ （２）信号がチャネルを介して送信される時間を変調するもの。即ち、 ｙ’＝　ｆ（ｔ’） この手法の事例は、予め定めたパターンによるテレビジョン・ラインの並べ換え を含む。即ち、３／’　＝　ｆ　（ｔ−ｄ） （３）振幅および送信時間の双方を変調するもの。

信号が送られるべきチャネルが非線形である時、第１のカテゴリ（振幅の偏差） からの記号化法が歪みを生じることが判った。この場合、振幅（ｙ）は本例にお いて使用される無作為のチャネルにおいて表わされる。従って、チャネルの非線 形性は、受信機におけるビデオ情報の不完全な再生の原因となる。振幅の非線形 性はよくあることであるため、最適な記号化アルゴリズは２番目のカテゴリ、特 に下記のサブセットから選択されるべきことがｒ−１１また。即ち、 ｙ’＝　ｆ　（ｔ−ｄ） 但し、ｄは各標準ラインにおいて一定である。この場合、チャネルは歪められな い信号を受け、信号が生じる時間のみが混乱される。はとんど全てのチャネルが 実質的に「時間的に不定である」ため、この手法はほとんど歪みを生じない。こ のシステ今はタイムベース・スクランプリングとして知られる。

これまで使用されたタイムベース・スクランプリングの明瞭な方法は、画像内に テレビジョン・ラインを記録することである。前の式におけるｄが整数本のライ ン期間である時生じるこの方法は、受信機における画像の再生が多数のテレビジ ョン・ラインの記録を必要とする故に複雑であり、高価であり、かつ構成が難し い。

（本発明の要約） 従って、本発明の全体的な目的は、信号の記号化および復号を同時に行ないなが らテレビジョン信号を形成するための方法および装置の提供にある。

本発明の特定の目的は、比較的簡単であり構成が容易であるテレビジョン信号の タイムベース・スクランプリングを行なうための方法および装置の提供にある。

本発明の別の特定の目的は、低コストで構成ができると同時に動作が信頼てきる テレビジョン信号のタイムベース・スクランプリングを行なう方法および装置の 提供にある。

本発明の更に別の目的は、非常に少ないテレビジョン・ラインしか受信機に格納 することを必要としないテレビジョン信号のタイムベース・スクランプリングを 行なうための方法および装置の提供にある。

木発明の礒の目的は、テレビジョン受信機に表示するため復号されたＮＴＳＣ方 式の標準テレビジョン信号を送信し形成するため記号化ＭＡＣ方式の標準テレビ ジョン信号を生じるための方法および装置の提供にある。

本発明の上記わよび他の目的は、テレビジョン信号を形成しかつ同時にこの信号 の記号化および復号を行なうため同じ装置を使用することにより達成される。本 発明によれば、ＭＡＣ方式の標準テレビジョン信号は遠隔の受イ８機に対して送 信１−るため形成および記号化が可能である。受信機の側ては、このＭＡＣ信号 をテレビジョン受信機において表示するため例えばＮＴＳＣ（８号の如き復号さ れた信号を形成するため使用することができる。

このＭＡＣ信号は、輝度信号およびクロミナンス信号を個々にサンプリングして 格納することにより送信機において形成される。輝度は輝度サンプリング周波数 においてサンプルされて輝度ストアに格納されるが、クロミナンスはクロミナン ス・サンプリング周波数においてサンプルされてクロミナンス・ストアに格納さ れる。輝度およびクロミナンスのサンプルは、これらをその個々のサンプリング 周波数でストアに書込み、これらをより高い周波数でストアから読出すことによ り時間的に圧縮される。マルチプレクサは、読出しのためビデオ走査線のアクテ ィブ・ライン期間中適当な時点で輝度ストアまたはクロミナンス・ストアのいず れかを選択し、これによりＭＡＣ信号を生じる。この信号は、記号化キーに従っ て輝度および（または）クロミナンス４８号がその各ストアから読出される開始 時間を変更することにより記号化することができる。

遠隔の即ち受信機側において、復号された信号、例えばＮＴＳＣ信号はテレビジ ョン送信機側で記号化信号を生じるため使用されるものと同じ方法および装置を 用いて、テレビジョン受信機に表示するため生じることができる。これは、これ もまた人力する輝度およびクロミナンス信号を個々のストアに格納することによ プて達成される。これら信号は、所要のフォーマット即ちＮＴＳＣ規格と対応す る周波数でストアから読出される。信号は、輝度および（または）クロミナンス 信号がそれらの各ストアから記号化キーに従って続出される開始時間を変更する ことにより復号される。

このように、木発明の方法および装置は、送信のため遠隔受信機に対して記号化 テレビジョン信号を形成し、かつ表示のため受信機に復号信号を生じるために用 いることができる。従って、本発明を実施するテレビジョン放送システムは、比 較的少ない構成部分を使用し、構造か比較的簡単でありかつ作動の信頼性が更に 大きく、コストが安いのである。

（図面の簡単な説明〕 第１図は、標準的なＮＴＳＣ方式テレビジョン信号を示す図、 第２ａ図、第２ｂ図および第２ｃ図は、本発明において実施される記号化法を示 す図、 第３図は、本発明により使用することができるに分化／復号システムの一実施態 様を示す図、第４図は、本発明°により使用することができる記号化システムの 別の実施態様を示す図、 第５図は、本発明による使用することができる記号化システムの他の実施態様を 示す図、 第６図および第７図は、本発明により使用することができる２つの異なる復号シ ステムを示す図、第８図は、本発明の特質を実施した復号システムおよびその周 囲の装置を示す図、 第９図は、本発明を実施する手法によりビデオ信号の記号化および復号のため使 用することができる装置を示す図、 第１Ｏ図は、典型的なＮＴＳＣ方式カラー・テレビジョン信号を簡単な形態で示 す振幅対周波数の関係図、第１１図は、典型的なＭＡＣ方式カラー・テレビジョ ン信号の１つのテレビジョン・ラインを示す振幅対時間の関係図、 第１２図は、本発明によりテレビジョンの走査線の圧縮または圧縮解除のため使 用することができるライン・ストアを示すブロック図、 第１３図は、第１２図に示したライン・ストアを制御するため使用されるクロッ ク信号を示すブロック図、第１４図は、本発明により使用することができるエン コーダのブロック図、 第１５図は、本発明により使用することができるデコーダのブロック図、および 第１６ａ図および第１６ｂ図は、第１２図のライン・ストアに関して人出する信 号を示す図である。

〔発明を実施するだめの最良の形態〕

本発明の記５Ｊ化および復号方法は、第２ａ図乃至第２Ｃ図に示した如き変更可 能な走査線の期間の偏差および使用に基いている。第２ａ図によれば、ラインＮ およびＮ＋１のアクティブ・ビデオ成分の部分がラインＮ＋１の帰線消去期間と 共に示されている。第２ａ図に示されるラインは標準的な長さのもので、従って 標準的帰線消去期間を含む。前に述べたように、また第２ａ［Ａに点線の輪郭線 で示されるように、帰線消去期間の代りに、ディジタル・データの送信のための 標準的な長さの期間かある。

最短長さのラインは第２ｂ図に示され、標準的な帰線消去期間またはディジタル ・データ送信期間を実質的に除去することにより得られる。

延長された長さのラインは第２ｃ図に示され、標準的な帰線消去期間またはこれ またディジタル・データを示１−第２ｃ図における点線である第２ａ図に示した ディジタル・データ送信の期間を増加することにより得られる。

第２ｃ図に示される形式の延長さねた長さのラインは、帰線消去期間が第２ｂ図 の帰線消去期間の２倍である場合に簡単なハードウェアにより得ることができる 。

実際に、第２ｃ図の延長された長さのラインはこのようなラインてあり、かつ’ ｄ　Ｚ　ａ図の標準的なラインの帰線消去期間の２倍である。

記号化は、本発明によれば、最短長さおよび延長長さのラインを１１１るように ラインのあるものの帰線消去期間を変更することにより達成される。従って、送 信されるテレビジョン信号は、記号化キーによる全ての３つの異なる長さのライ ンからなっている。

いラインが相互に打消しあるいは均衡しなければならないことが判るであろう。

この期間は重要ではない。これは、例えば１フイールドまたは１フレームでよく 、あるいは更に長い期間でもよい。しかし、この期間が長くなれば、受信機が信 号をロックするに要する時間も長くなることになる。

第２ａ図乃至第２ｃ図は帰線消去期間が標準、および標準の７および２倍である 本発明の一実旅態様を示しているか、標準の２倍以上および（または）標準の１ と２倍の間の帰線消去期間と共に、零と標準の間の帰線消去期間か使用てきる。

また、標準より大きな多数の異なる帰線消去期間も存在し得る。しかし、一般に は、標準および２木以上置きの帰線消去期間の使用は、ハードウェアが更に複雑 となるという犠牲の上でのみ可能である。

本発明の別の実施態様においては、標準的長さのラインは用いられず、即ち全て のラインの帰線消去期間は長いか短いかである。このため、本発明の実施におい ては、テレビジョン信号は、帰線消去期間中の蓄積した偏差に等しい時間的ｕＦ Ｌを除き全てのアクティブ・ビデオ・ラインが変更されないて送信される、１つ の４３号を生しる記号化キーに従って修正される。更に、記号化キーによって決 定されるように、あるラインは帰線消去期間を変更しないままであり、他のライ ンの帰線消去期間は延長され、更に他のラインの帰線消去期間は短縮され得る。

記号化されたテレビジョン信号は、これらのラインの全てからなり、送られると ころのものであり、記号化キーはどのラインが標準ラインであり、どのラインが 長いラインてあり、どのラインが受取った信号の記号化を可能にする短いライン であるかを示している。

別の１つの条件か低コストの受信機を保証するため要求される。この条件は、帰 線消去期間の累積した変化量が如何なる時も０乃至１ラインの範囲内に止まるべ きことである。この制約により、受信機に達するラインは元の信号即ち記号化ｉ ｒｒの信号の再現に用いられる前に１ライン以上の遅れを必要としない。しかし 、これは本発明の制約てはないことを理解すべきである。もしある時点の帰線消 去期間における累積変化量が１ライン以上であるならば、必要なことの全ては累 積変化量を格納し得る装置が使用できることを確保することである。この要件は 単純にコストの上昇および複雑さの増加をもたらす。

帰線消去期間のあ・るものが完全にあるいは部分的に取除かれる故に、受信機に おいて帰線消去信号波形を再生することが必要である。これは、単に電子メモリ ーを使川して達成することかできる。更に、例えばＮＴＳＣ方式信号の場合には 、帰線消去期間の再生はライン同期信号およびカラー・バースト信号の再生が必 要となる。しかし、これは従来技術を用いて行なうことができ、本発明の一部を なすものではない。このため、記号化キーと同しものである復号キーが一旦アク チイブ・ビデオ成分を相互にその適正な時間関係で復元するため用いられると、 ビデオ信号に対し正しく調時された同期およびバースト信号を既知の手段により 容易に加えることができる。

ディジタル・データがさもなければ帰線消去期間となるものの間存在する場合に は、ディジタル・データが本発明の実施により失わ打ることが第２ｂ図から判る であろう。しかし、このデータは失われるのではなく、例えば第２Ｃ図に示され るように標準のディジタル・データ期間より長い間送出されるのである。

本文に述べた記号化／復号法は、公知の手法、装置および構成素子を用いて多く の方法で実現することができる。このため、例えば第３図によれば、ＴＶ左カメ ラより生じるテレビジョン信号は、ライン格納装置１４に対してそのディジタル 出力が与えられる任意のアナログ／ディジタル・コンバータ（ＡＤＣ）１３に対 して与えられる。ライン格納装置１４の出力は任意のディジタル／アナログ・コ ンバータ（ＤＡＣ）に対して与えられ、アナログ形態の記号化テレビジョン信号 であるこのコンバータの出力は例えば放送のだ霜に対する送（３＄３１６へ送ら れる。ライン格納装置口におけるテレビジョン信号を記記号化信号は、ケーブル ・ヘッド端部の受信機１９により受イ８され、そのディジタル出力がライン格納 装置２１に対して与えられる任意のＡＤＣ２０に対して与えられる。

ライン格納装置２１の出力は任意のＤＡＣ２２に対して与えられ、カメラ１２の 出力側に得られるものとあらゆる点から同じ復号されたＴＶ信号であるこのコン バータの出力は、ケーブル加入者に対するケーブルを介して与えられる。ライン 格納装置２１におけるテレビジョン信号を復号するための記号化キーと同じであ る復号キーは、狭められ拡張された帰線消去期間を第２ａ図に示される標準長さ に復元する復号およびタイミング回路２３に対して送られる。

テレビジョン信号が例えばＮＴＳＣ方式信号である場合には、ラインおよびフィ ールド同期信号およびカラー・バースト信号を復元することが必要となる。この 機能は、帰線消去期間再生回路２４によって行なわれる。

テレビジョン信号は、アナログまたはディジタル形態のいずれかで処理すること ができる。ライン格納装置１４および２にの性格は、信号のフォーマットに依存 することになる。このため、もしテレビジョン信号がアナログ形態であるならば 、ライン格納装置１４および２１は所謂パケットブリゲートデバイスでよいが、 もしＴＶ信号がディジタル形態であるならば、ライン格納装置１４および２１は シフトレジスタかあるいは少なくとも１ラインの記憶容量を有するＲＡＭかある いはＣＣＤ記憶装置でよ第８図は、本発明を実施する復号システムを更に詳細に 示している。

第９図は、復号（または記号化）キーがライン長さを変化するためどのように使 用されるかを示している。この復号キー（図示した実施例においては、！フレー ムに１回更新される）は、疑似乱数生成回路に対する始動ベクトルとして使用さ れる。この回路は、（ＮＴＳＣ規格の場合）復号キーに基く一連の５２５の乱数 を生じる。次にこれら乱数は、線種選択回路においてライン毎に１回増分される カウンタから得られる情報と組合される。この回路は、次のラインに対する線種 を選択する（即ち、帰線消去期間の長さを決定する）。この情報は、次に、その 時のフレームの始めに照したライン長さの総合偏差値を監視してこの特定の実施 例において下記の２つの条件が満たされることを確認するライン長さ制御装置に 対して送られる。即ち、 （１）総合偏差値が、決して１つの完全ビデオ・ラインを越えない（ＮＴＳＣ方 式信号の場合は６３．５６μ秒）こと（２）フレームの終りにおける総合偏差値 は零であること 従って、ライン長さ；１４制御装置は、水平カウンタおよびこのカウンタ／デコ ーダがその時のラインに対する正しいライン格納制御信号を生じることを許容す るその関連するデコーダに対して情報を提供する。

前に指摘したように、テレビジョン信号の送信のためのＭＡＣ規格の使用は、Ｎ ＴＳＣ規格と関連する諸問題の多くを排除する。第１２図は、輝度信号およびク ロミナンス信号を圧縮しまたは圧縮解除してＭＡＣ規格のテレビジョン信号を生 じるため使用することができるライン・ストアのブロック図である。このストア は、輝度またはクロミナンス即ちカラーの差信号を受取る共通の人力３５と結合 された１対の記憶素子３３．３４からなる。

記憶素子３３および３４は、当技術において周知の多数の記憶素子から選択する ことができ、第１２図においてはＣＣＤ記憶素子として示ざわている。記憶素子 ３３および３４は、各クロック信号３０．３１およびセレクタ・スイッチ３６に 対して結合されている。スイッチ３６は、２極単投（ＤＰＳＴ）型の機能を有す る当技術においては周知の電子スイッチまたはマルチプレクサである。記憶素子 ３３．３４の各出力線がスイッチ３Ｂに対して結合され、出力選択信号３２によ り制御されるように出力４！ｉ！！３７に対して選択的に送られる。

第１２図のライン・ストアは信号の圧縮および圧縮解除の両方に使用することか できるが、この装置は以下本文においては圧縮を行なうものとして記述する。信 号、例えばｒＦ度他信号人力３５に生しる時、クロック３０は予め定めた人力サ ンプリング周波数で記憶素子３３に対して予め定めた数の輝度サンプルを書込む 。適当なサンプル数は７５０であること、また例えばＮＴＳＣ規格による輝度信 号の場合の適当な人力サンプリンタ周波数は　１４μ２Ｍ）Ｉｚであることが判 った。記憶素子３３が入力する輝度信号を格納しつつあると同時に、クロック３ １は記憶素子３４の内容（：ｉＦ（の走査線からの１度信号）を予め定めた出力 サンプリング周波数てスイッチ３６を介して出力線３７へ読出させる。適当な出 力サンプリング周波数は２１．４８Ｍ）Ｉｚであることが判った。次の走査線に おいては、　７５０の輝度サンプルが１４．：１２Ｍ１ｌｚの入力サンプリング 周波数で作動するクロック３１により記憶素子３４に対して書込まれる。

同時に、Ｊ己憶素子３３に格納される輝度サンプルは、２１．４８ＭＩＩｚの出 力サンプリング周波数でクロック３０により出力線３７に対し読出される。１対 の記憶素子を有する別のライン・ストアは、カラーの差信号（即ち、クロミナン ス信号）の圧縮のため使用され、同様に作動する。

第１：（図は、記憶素子３３．３４の動作を制御するため用いられるクロック信 号のブロック図である。

第１４図は、本発明により使用することができるエンコーダのブロック、図で、 輝度信号およびクロミナンス信号を格納し次いて読出すための第１２図に示され るライン・ストアを含む。図示の如く、３つのカラー・テレビジョン信号、輝度 （Ｙ）および２つのカラー差信号（Ｒ−ＹおよびＢ−Ｙ）かテレビジョン信号ソ ースから得られ、それぞれ低域フィルタ１．００ａ、１００ｂおよび＋００ｃに おいてフィルタされる。フィルタされた信号は、次いでＡ　／　Ｄ　コンバー　 タｌ０２ａ、＋０２ｂオよびｌ０２ｃニおいて適当な人力サンプリング周波数で サンプルされる。

垂直フィルタ＋０４および１０６は、それぞれカラー差のラインタル信号（Ｒ− Ｙ）および（Ｂ−Ｙ）の垂直方向の補間を行ない、その後こわらの信号はマルチ プレクサ１０８により送られるように交互に選択される。この２つのカラー差信 号の一方のみが、ＭＡＣテレビジョン信号を生じるため各ラインにおいてクロミ ナンスとして送られる必要がある。

ディジタル輝度信号およびクロミナンス信号が次に上記の如く圧縮される。輝度 データが輝度ストア３８ａに対し書込まれかつこれから読出される。クロミナン ス・データはクロミナンス・ストア３８ｂに対して書込まれかっこわから読出さ れる。

マルチプレクサ１１８は、４組の信号、即ち輝度、クロミナンス、音響および同 期の信号を受取る。次いでマルチプレクサ＋１８はこわらの信号をＭＡＣビデオ ・ラインに含ませるため適当な時点において選択することによりこれらを組合せ る。多重化操作の後、信号はＤ／Ａコンバータ１２０においてアナログに復元さ れ、低域フィルタ＋２２においてフィルタされ、ＭＡＣカラー・テレビジョン信 号として出力される。

第１５図は、本発明により使用することができる第１２図に示されるライン・ス トアを含むデコーダのブロック図である。入力するテレビジョン信号は最初にデ マルチプレクサ３００に入り、このデマルチプレクサはこれから輝度信号および クロミナンス信号、ならびに音舌信号および同期信号を分離する。輝度信号は、 輝度ストア３８ａへ送られ、ここで圧縮解除され、次いで低域フィルタ３０４へ 送られてここでフィルタされる。次いでアナログ輝度信号は出力インターフェー ス３０６へ進む。輝度の圧縮解除に必要なサンプリング信号がタイミング・ゼネ レータ３０８において生成され、２つのクロック・ドライバ３１０によって輝度 ストア３８ａに対して送られる。

デマルチプレクサ３００からのクロミナンス信号もまたクロミナンス・ストア３ ８ｂにおいて圧縮解除される。別の出力か２つのカラー差信号に与えられ、これ らの信号は２つの低域フィルタ３１４においてフィルタされ、次いで出力インタ ーフェース３０６に対して与えられる。必要なサンプリング信号が、タイミング ・ゼネレータ３０８から３つのクロック・ドライバ３’ｌＯを経てクロミナンス ・ストア３８ｂに対し与えられる。

輝度またはクロミナンスを構成しない信号もまたデマルチプレクサ３００によっ て入力するテレビジョン信号から分離される。出ゝ！３０６は、輝度を低域フィ ルタ３０４から、クロミナンスを低域フィルタ３１．４から、またタイミング信 号タイミング・ゼネレータ３０８から受取る。その出力は標準的なＮ　Ｔ　Ｓ　 Ｃ方式のカラーテレビジョン信号である。

本発明によれば、第１２図のライン・ストアもまた、ＭＡＣ信号の形成中送信機 においてテレビジョン信号を記号化し、かつテレビジョン受信機において表示す るため形成された信号を受信機において復号するため使用することができる。こ のように、第１２図のライン・ストアは、ストア１４に対ｌノて記号化された信 号を形成し、またストア２１に対して復号された信号を形成するため、第３図に 示さｉまたストア１４．２１を置換するため使用することもできる。第９図に示 されるように、記号化／復号キーは、ライン・ストアに対する制御信号の生成を 制御する回路２３に対して与えられる。こ１１らの信号は、クロック信号：ＩＯ ，，３１および出力選択信号３２を含む。ライン・ストア内の記憶素子として使 用されるメモリーの種類に応じて、制御信号もまた読出し、書込みおよびメモリ ーのリフレッシュ信号を含むことができる。

第１６ａ図および第１６ｂ図は、第１２図のライン・ストアから人出力される信 号を示す図である。図の内容および説明を簡単にするため、ライン・ストアは輝 度信号を圧縮するため使用され、標準的な走査線の長さは６４μ秒であり、水平 帰線消去期間の長さは１２Ｍ秒とする。このため、走査線のアクティブ・ライン 部分またはビデオ部分の長さは５４μ秒となる。第１６ａ図は記憶素子３３の作 動を示すが、第１６ｂ図は記憶素子３４の作動を示している。

第１６ａ図に示されるように、輝度のサンプルは走査線の５２μ秒にわたる　＋ ４．：１２ＭＩＩｚのサンプリング周波数において生じ、記憶素子３３に格納さ れる。記号化キーによる遅れの後、これらのサンプルは２１．４８ＭＩ（ｚのサ ンブリンク周波数において読出される。サンプリング周波数が高くなる程、サン プルは読込まれたよりも道かに速く読出され、即ち入力するサンプルは読込みに ５２μ秒を要したが、読出しには僅かに３４μ秒しか要さない。従って、入力す る計度４ｉ５号の圧縮が果され、これによりＭＡＣ規格の信号の輝度部分を生し る。サンプルの読出しが記号化キーに従って遅延されるため、ＭＡＣ信号もまた 同時に記号化される。第１６ａ図から判るように、格納されたサンプルを読出す 前の遅れの長さは０乃至３２μ秒の範囲で変化し得る。３２μ秒より長い遅れは 、格納のため新たな走査線の到着前にサンプルを完全に読出すことを許さないこ とになる。

１つの記憶素子が輝度サンプルを読込みつつあり、かつ他の記憶素子かＭＡＣ規 格フォーマットから輝度サンプルを読出しつつある間、記憶素子３３および３４ は並列状に作動する。このため、各記憶素子は走査線１つ置き毎に作動する。

同様に、第１２図のライン・ストアは、信号の同時の圧縮解除中受信機において 信号を復号するために使用することがてきる。この場合、輝度信号はライン・ス トアに対し２１．４８ＭＨｚて読込まれ、信号の圧縮解除のため＋４−３２ＭＩ Ｉｚで読出されることになる。この読出し時間は、信号を同時に復号するため復 号キーに従って制御することができる。

復号後のテレビジョン信号のケーブル％♂譬は本発明時打のものでないことは理 解されよう。第４図は、ユーザの場所例えば家庭におけるアンテナ２６により記 号化信号が受取られ、この場所において復号されてそのＴＶ受信Ｒ２５に対して 与えられる構成を開示している。

本発明を実施する際使用することができる復号システムの一形態が第６図に示さ れ、この場合のライン格納装置２１はｌラインのＲＡＭである。構成素子２７お よび２８は単なる低域フィルタである。第６図のシステムにおいては、読出しお よび書込みのサイクルは各ＴＶラインにおいて独立的に生じる。

本発明の実施において使用できる他の形態の復号システムが第７図に示され、こ の場合の格納装置は多数のシフトレジスタである。第７図のシステムの場合は、 読込みおよび読出しサイクルが異なるＴＶラインにおいて生じる。第７図のシス テムもまたＣＣＤ手法を用いて実現することができる。

第６図の復号システムと類似するタイプの記号化システムが第５図に示されてい る。明らかなように、第７図の復号システムと類似する記号化システムもまた第 ５図に示されるものと同様に使用することができるが、その格納装置１４は第７ 図に示される如く接続された複数のシフトレジスタである。

本発明の望ましい実施態杆について本文に機能し示したが、当業者は交尾の請求 の範囲に記載の如き本発明の主旨および範囲から逸脱することなく変更および修 正が可能であることが理解されよう。

浄書（内容蚤こ変更なし） ＩＧ　１ 浄書（内容（こ変更なし） 浄書（内容４こ変更なし） 浄書（内容に変更なし） ８）書（内容に変更なし） 浄書（内容をこ変更なし） ＦＩＧ、　／／。

役兼汚」竹 浄書（内容に変更なし） Ｆ／に、　／２゜ 浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、１６σ。

ＦＩＧ、　／６ｂ。

匍Ｔ争の州り告カ中沿 手続補正書（斌） 昭和６２年　９月ｌ１日 １、事件の表示 ＰＣＴ／ＵＳ８６１００８２５ ２、発明の名称 暗号化および復号テレビジョン信号を形成する方法および装置３、補正をする者 事件との関係　出　願　人 住所 名　称　サイエンティフィック・アトランタ・インコーホレーテッド ４、代理人 住　所　東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手町ビル　２０６号室 ５、補正命令の日付　昭和６２年　８月２５日　■送日）６、補正の対象 出願人の代表音名を記載した所定の書面委任状及訳文 ＋７　１π１舌コ雷１し笛りハ）ｙ　Ｍ　−、）ｒ　／う、巳オ大捏！ス（六合 寺コ礪ニー掃止蛋Ｕ）日訳又促０２円 （特許法第１８４条の７第１項） 格納装置の前記第１と第２の記憶装置の各々をして第１ありかつ前記第２の予め 定めたサンプリング周波数が２１．４８Ｍ１１７であることを特徴とする請求の 範囲′ｆＪ１９項記載の方法。

２１、別のライン・ストアに壮４カラー差情報の走査線０）　ｒめ定めたサンプ ル数を１１ｒｆ記の第１の予め定めたサンプリング周波数て格納し、 １１ｒ「記記号化キーにより決定される遅れ時間の後、前記の別のライン・スト アからの前記の格納されたカラー差情報の走査線の前記の第２の予め定めたサン プリング周波数における読出しを開始するステップを更に含むことを特徴とする 請求の範囲第１９項記載の方法。

２２、輝度またはカラーの差情報を圧縮解除することにより、復号されたＮ　Ｔ 　Ｓ　Ｃ規格のテレビジョン信号を記号化されたＭＡＣ信号から同時に形成する 方法において。

１つのライン・ストアに社≠÷輝度情報の走査線のｒ′め定めたサンプル数を第 １の予め定めたサンプリング周波数て格納し、 復号キーにより決定される遅れ時間の後、前記の格納された１度情報の走査線を 前記１つのライン・ストアから第２の予め定めたサンプリング周波数における読 出しを開始するステップからなることを特徴とする方法。

２３、前記の予め定めたサンプル数が７５０てあり、前記のＴＳｌの予め定めた サンプリング周波数が２１．４８ＭＨｚでありかつ前記第２の予め定めたサンプ リング周波数が１４．３２ＭＩＩｚであることを特徴とする請求の範囲第２２項 記載の方法。

２４、別のライン・ストアに壮＃＊輝度情報の走査線の予め定めたサンプル数を 前記の第１の予め定めたサンブリンク周波数で格納し、 ｎｆ記復号キーにより決定される遅れ時間の後、前記の格納された大軍度情報の 走査線を前記の別のライン・ストアからｎ「記の第２の予め定めたサンプリング 周波数における読出しを開始するステップを更に含むことを特徴とする請求の範 囲第２２項記載の装置。

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. １．ＭＡＣ規格のテレビジョン信号を形成し、かつＭＡＣ信号をその形成時に記 号化するための装置において、 輝度情報の走査線、カラー差情報の走査線および記号化キーを受取るための入力 装置と、 該入力装置に対し接続され、前記輝度情報の走査線を格納し、その後前記の格納 された輝度情報を読出して前記ＭＡＣ規格信号を形成する輝度格納装置とを設け 、該輝度記憶装置は第１と第２の記憶装置を含み、前記第１と第２の記憶装置の 各々と接続された第１と第２のクロック信号装置を設け、該第１のクロック信号 装置は、前記第２のクロック信号装置が前記第２の記憶装置をして前記の格納さ れた輝度情報の走査線を読出させる時、前記第１の記憶装置をして前記輝度情報 のその時の走査線を格納させるように構成され、前記第２のクロック信号装置は 、前記第１のクロック信号装置が前記第１の記憶装置をして前記の格納された輝 度情報の走査線を読出させる時、前記第２の記憶装置をして前記輝度情報のその 時の走査線を格納させるように構成され、前記第１と第２のクロック信号装置は 、前記記号化キーに従って前記第１と第２の記憶装置をして前記の格納された輝 度情報の走査線の読出しを遅れさせ、前記第１と第２のクロック信号装置は、前 記各第１と第２の記憶装置をして前記輝度情報の予め定めた数のサンプルを第１ の予め定めたサンブリング周波数で格納させ、かつ前記の格納された輝度情報の 走査線を第２の予め定めたサンプリング周波数で読出させることを特徴とする装 置。
2. ２．前記の予め定めたサンプル数が７５０であり、前記第１の予め定めたサンプ リング周波数が１４．３２ＭＨｚであり、かつ前記第２の予め定めたサンプルン グ周波数が２１．４８ＭＨｚであることを特徴とする請求の範囲第１項記載の装 置。
3. ３．前記第１と第２の記憶装置がＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリー）であ ることを特徴とする請求の範囲第１項記載の装置。
4. ４．前記第１と第２の記憶装置が複数のシフト・レジスタであることを特徴とす る請求の範囲第１項記載の装置。
5. ５．前記第１と第２の記憶装置が複数のＣＣＤ素子であることを特徴とする請求 の範囲第１項記載の装置。
6. ６．前記入力装置と接続され、前記カラー差情報の走査線を格納し、その後格納 された該カラー差情報の走査線を読出して前記ＭＡＣ規格信号を形成するカラー 格納装置を更に設けることを特徴とする請求の範囲第１項記載の装置。
7. ７．前記カラー格納装置が前記第１と第２のクロック信号装置とそれぞれ接続さ れた第１と第２の記憶装置を含み、前記第１のクロック信号装置が、前記第２の クロック信号装置が前記カラー格納装置の前記第２の記憶装置をして前記の格納 されたカラー差情報の走査線を読出させる時、前記カラー格納装置の前記第１の 記憶装置をして前記カラー差情報のその時の走査線を格納させるよう構成され、 前記第２のクロック信号装置が、前記第１のクロック信号装置が前記カラー格納 装置の前記第１の記憶装置をして前記の格納されたカラー差情報の走査線を読出 させる時、前記カラー格納装置の前記第２の記憶装置をして前記カラーの差情報 のその時の走査線を格納させるよう構成され、前記第１と第２のクロック信号装 置は、前記カラー格納装置の前記第１と第２の記憶装置をして前記記号化キーに 従って前記の格納されたカラーの差情報の走査線の読出しを遅れさせることを特 徴とする請求の範囲第６項記載の装置。
8. ８．前記第１と第２のクロック信号装置が、前記カラー格納装置の前記第１と第 ２の記憶装置の各々をして第１の予め定めたサンプリング周波数で前記カラー差 情報の予め定めたサンプル数を格納させ、また第２の予め定めたサンプリング周 波数で前記の格納されたカラーの差情報の走査線を読出させることを特徴とする 請求の範囲第７項記載の装置。
9. ９．前記の予め定めたサンプル数が７５０であり、前記の第１の予め定めたサン プリング周波数が１４．３２ＭＨｚでありかつ前記第２の予め定めたサンプリン グ周波数が２１．４８ＭＨｚであることを特徴とする請求の範囲第８項記載の装 置。
10. １０．ＮＴＳＣ規格のテレビジョン信号を形成し、かつその形成時に前記ＮＴＳ Ｃ信号を復号する装置において、輝度情報の走査線、カラー差情報の走査線およ び記号化キーを受取るための入力装置と、 該入力装置に対し接続され、前記輝度情報の走査線を格納し、その後前記の格納 された輝度情報の走査線を読出して前記ＭＡＣ規格信号を形成する輝度格納装置 とを設け、該輝度記憶装置は第１と第２の記憶装置を含み、 前記第１と第２の記憶装置の各々と接続された第１と第２のクロック信号装置を 設け、該第１のクロック信号装置は、前記第２のクロック信号装置が前記第２の 記憶装置をして前記の格納された輝度情報の走査線を読出させる時、前記第１の 記憶装置をして前記輝度情報のその時の走査線を格納させるように構成され、前 記第２のクロック信号装置は、前記第１のクロック信号装置が前記第１の記憶装 置をして前記の格納された輝度情報の走査線を読出させる時、前記第２の記憶装 置をして前記輝度情報のその時の走査線を格納させるように構成され、前記第１ と第２のクロック信号装置は、前記復号キーに従って前記第１と第２の記憶装置 をして前記の格納された輝度情報の走査線の読出しを遅れさせ、前記第１と第２ のクロック信号装置は、前記第１と第２の記憶装置の各々をして前記輝度情報の 予め定めた数のサンプルを第１の予め定めたサンプルング周波数で格納させ、か つ前記の格納された輝度情報の走査線を第２の予め定めたサンプリング周波数で 読出させることを特徴とする装置。
11. １１．前記の予め定めたサンプル数が７５０であり、前記の第１の予め定めたサ ンプリング周波数が２１．４８ＭＨｚでありかつ前記第２の予め定めたサンプリ ング周波数が１４．３２ＭＨｚであることを特徴とする請求の範囲第１０項記載 の装置。
12. １２．前記第１と第２の記憶装置がＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリー）で あることを特徴とする請求の範囲第１０項記載の装置。
13. １３．前記第１と第２の記憶装置が複数のシフト・レジスタであることを特徴と する請求の範囲第１０項記載の装置。
14. １４．前記第１と第２の記憶装置が複数のＣＣＤ素子であることを特徴とする請 求の範囲第１０項記載の装置。
15. １５．前記入力装置と接続され、前記カラー差情報の走査線を格納し、その後格 納された該カラー差情報の走査線を読出して前記ＭＡＣ規格信号を形成するカラ ー格納装置を更に設けることを特徴とする請求の範囲第１０項記載の装置。
16. １６．前記カラー格納装置が前記第１と第２のクロック信号装置とそれぞれ接続 された第１と第２の記憶装置を含み、前記第１のクロック信号装置が、前記第２ のクロック信号装置が前記カラー格納装置の前記第２の記憶装置をして前記の格 納されたカラー差情報の走査線を読出させる時、前記カラー格納装置の前記第１ の記憶装置をして前記カラー差情報のその時の走査線を格納させるよう構成され 、前記第２のクロック信号装置が、前記第１のクロック信号装置が前記カラー格 納装置の前記第１の記憶装置をして前記の格納されたカラー差情報の走査線を読 出させる時、前記カラー格納装置の前記第２の記憶装置をして前記カラーの差情 報のその時の走査線を格納させるよう構成され、前記第１と第２のクロック信号 装置は、前記カラー格納装置の前記第１と第２の記憶装置をして前記復号キーに 従って前記の格納されたカラー差情報の走査線の読出しを遅れさせることを特徴 とする請求の範囲第１５項記載の装置。
17. １７．前記第１と第２のクロック信号装置が、前記カラー格納装置の前記第１と 第２の記憶装置の各々をして第１の予め定めたサンプリング周波数で前記カラー 差情報の予め定めたサンプル数を格納させ、また第２の予め定めたサンプリング 周波数で前記の格納されたカラーの差情報の走査線を読出させることを特徴とす る請求の範囲第１６項記載の装置。
18. １８．前記の予め定めたサンプル数が７５０であり、前記の第１の予め定めたサ ンプルング周波数が２１．４８ＭＨｚでありかつ前記第２の予め定めたサンプル ング周波数が１４．３２ＭＨｚであることを特徴とする請求の範囲第１７項記載 の装置。
19. １９．輝度またはカラーの差情報を圧縮することによりＭＡＣ規格のテレビジョ ン信号を形成する装置における、前記ＭＡＣ規格信号を同時に記号化する方法に おいて、 １つのライン・ストアに輝度情報の走査線の予め定めたサンプル数を第１の予め 定めたサンプリング周波数で格納し、 記号化キーにより決定される遅れ時間の後、前記の格納された輝度情報の走査線 を前記１つのライン・ストアから第２の予め定めたサンプリング周波数における 読出しを開始するステップからなることを特徴とする方法。
20. ２０．前記の予め定めたサンプル数が７５０であり、前記の第１の予め定めたサ ンプリング周波数が１４．３２ＭＨｚでありかつ前記第２の予め定めたサンプリ ング周波数が２１．４８ＭＨｚであることを特徴とする請求の範囲第１９項記載 の方法。
21. ２１．別のライン・ストアにカラー差情報の走査線の予め定めたサンプル数を前 記の第１の予め定めたサンプリング周波数で格納し、 前記記号化キーにより決定される遅れ時間の後、前記の別のライン・ストアから の前記の格納されたカラー差情報の走査線の前記の第２の予め定めたサンプリン グ周波数における読出しを開始するステップを更に含むことを特徴とする請求の 範囲第１９項記載の方法。
22. ２２．輝度またはカラーの差情報を圧縮解除することによりＮＴＳＣ規格のテレ ビジョン信号を形成する装置における、前記ＮＴＳＣ規格信号を同時に復号する 方法において、 １つのライン・ストアに輝度情報の走査線の予め定めたサンプル数を第１の予め 定めたサンプリング周波数で格納し、 復号キーにより決定される遅れ時間の後、前記の格納された輝度情報の走査線を 前記１つのライン・ストアから第２の予め定めたサンプルング周波数における読 出しを開始するステップからなることを特徴とする方法。
23. ２３．前記の予め定めたサンプル数が７５０であり、前記の第１の予め定めたサ ンプルング周波数が２１．４８ＭＨｚでありかつ前記第２の予め定めたサンプル ング周波数が１４．３２ＭＨｚであることを特徴とする請求の範囲第２２項記載 の方法。
24. ２４．別のライン・ストアに輝度情報の走査線の予め定めたサンプル数を前記の 第１の予め定めたサンプリング周波数で格納し、 前記復号キーにより決定される遅れ時間の後、前記の格納された輝度情報の走査 線を前記の別のライン・ストアから前記の第２の予め定めたサンプルング周波数 における読出しを開始するステップを更に含むことを特徴とする請求の範囲第２ ２項記載の装置。