JPS625554B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、主として有料テレビジヨン放送に用
いるテレビジヨン信号のスクランブル方式に関す
るものである。

本出願人は、受信料の払込み又は受信契約等の
あつた特定の受像機にだけ正常な受像を可能にす
る簡潔なテレビジヨン信号のスクランブル方式を
開発した。

この方式は、送信側において、送出すべきテレ
ビジヨン信号のレベルを、別に発生させた矩形波
状の制御信号により繰返し変化させ、つまり、ス
クランブル処理して、送出し、受信側において、
受信したテレビジヨン信号の送信側でのレベル変
化を、送信側の制御信号と同期した制御信号によ
り相殺する、デ・スクランブル処理するようにし
たものであり、音声はサブキヤリヤ化して伝送し
たものである。

これによると、TV受像機にそのデ・スクラン
ブル手段を備えていない場合、スクランブル処理
された正常でないテレビジヨン信号が受信される
ことから、正しい画像が再現されず、デ・スクラ
ンブル手段を備えている場合にのみ正しい画像が
再現できる。

そして、既存の送信機及び既存のTV受像機を
そのまま使用でき、それぞれに簡単な付属装置を
付加すればよくて、経済的負担が少ない等、優れ
た利点がある。

しかしながら、このままでは、受信側の制御信
号が送信側と完全に一致しなくとも極めて近く設
定されると、或る程度の画面（水平のシマが入
る）が受像されてしまう。また、音声について
も、受信側における制御信号の送信側との一致不
一致にかかわらず再現されてしまう。

本発明は、斯様な不都合を一掃し、高い秘密性
を得ようとするものである。

以下、図示の実施例について説明する。

第１図は、送信側の回路を、また、第２図は、
受信側の回路を示すブロツク図である。

第１図の送信側は、既存の映像送信機１の前段
に、合成映像信号の直流レベル及び信号レベルを
周期的に変化させる、即ち、スクランブル処理す
ると共に、その合成映像信号中に擬似同期信号を
重畳し、キー信号を造つてこれを音声信号のサブ
キヤリヤへ重畳するエンコーダ２を設けている。

エンコーダ２は、図示の構成から成り、ペデス
タルクランプ回路２１に正常な合成映像信号CV₁
を導入して、これのペデスタル・レベル（同期信
号のレベル）を一定に制御し、次いで、三方に分
岐して、その１つを信号切換器２３へ直接供給す
るようにし、また、他の１つをレベル・シフト回
路２２により直流レベル及び信号レベルを予め定
めた一定量だけ低下させて、信号切換器２３へ供
給し、つまり、レベルの異なる第３図Ａ，Ｂに示
す２つの合成映像信号CV₂，CV₃をパラレルに信
号切換器２３へと送る。残る１つは、同期信号検
出回路２５へ送つてここで水平同期信号を抽出
し、該水平同期信号を制御信号発生回路２６と擬
似同期信号発生回路２７へと送る。

制御信号発生回路２６は、その水平同期信号か
ら第３図Ｆに示す矩形波状の制御信号CS（切換
信号）を造り、これを信号切換器２３と擬似同期
信号発生回路２７へと送る。

上記信号切換器２３は、その制御信号CSに従
がいパラレルに導入したレベルの異なる２つの合
成映像信号CV₂，CV₃を交互にそして水平帰線期
間中に切換えて、シリアルに出力して、第３図Ｃ
に示す相互一乃至複数の水平走査期間mXH，
nXH毎にそして水平帰線期間中に切換つて繰返
すところの、スクランブル処理合成映像信号CV₄
を造り出し、混合器２８を介して映像送信機１へ
送る。また、信号切換器２３は、その制御信号
CSから基準タイミング信号を得て、該基準タイ
ミング信号に基づいて上記スクランブル処理合成
映像信号CV₄を遮断すると共に、これに代えて電
圧発生回路２４からの直流電圧を出力することに
よつて、その合成映像信号中の切換わり１つ前の
水平同期信号（第４図Ｃ，Ｄに斜線で示す）を欠
落させ、これを受信側へ送る制御信号同期用信号
とする。但し、該欠落は、全ての切換わりに対応
させて設ける必要はないが、受信側での同期を確
実にするためには、数回に１回の頻度が望まし
い。

上記擬似同期信号発生回路２７は、水平同期信
号と制御信号とを受けて、スクランブル処理合成
映像信号CV₄における低レベル期間mXH中の全
ての各映像信号乃至適宜に選定した映像信号の、
終了２〜５μsecの時点、即ち、オーバースキヤ
ンの箇所に時間的に対応し、且つ、そのピーク値
を高レベル期間nXH中の水平同期信号とほぼ同
一とする擬似同期信号を発生し、混合器２８へ送
る。

混合器２８は、該擬似同期信号をスクランブル
処理合成映像信号CV₄に重畳し、第３図Ｄに示す
合成映像信号CV₅を造り、これを映像送信機１へ
送る。第３図Ｄ中のパルスＰが擬似同期信号であ
る。

而して、スクランブル処理し、且つ、擬似同期
信号を重畳した合成映像信号CV₅を受けた映像送
信機１は、これを変調により適宜な周波数帯の映
像送信信号に変換する。

また、映像送信機１は、内部にペデスタル・ク
ランプ回路を備えているので、制御信号CSの一
部を導入してこれを休止させる。これにより、ス
クランブル処理した合成映像信号CV₅が映像送信
機中のペデスタル・クランプ回路で正常な姿に引
き戻されるのを防止する。

エンコーダ２には、更にキー信号発生回路２９
を設けており、該キー信号発生回路２９は、制御
信号発生回路２６で生ずる制御信号CSの他の一
部を導入して、第３図Ｇに示すキー信号KSを出
力する。このキー信号KSは、一周期の正弦波
で、その＋側の半周期のほぼ中央が上記制御信号
CSの立上りと一致し、且つ、水平同期信号の４
周期を一周期としている。

而して、キー信号KSは、音声信号のサブキヤ
リヤに重畳すべく、既存の音声信号系統へ供給し
ている。

音声信号系統では、サブキヤリヤ変調器９と音
声送信機１０との間に混合器１１を配して、これ
に上記キー信号発生回路２９からのキー信号KS
を受け、該キー信号を音声サブキヤリヤに重畳す
る。その後、音声送信機１０で所定送信周波数の
FM信号に変換し、既存のダイプレクサ１２で上
記映像送信信号と混合し、複合テレビジヨン信号
としてアンテナ３から送信する。

次に、第２図の受信側は、既存のTV受像機４
の前段に、到来する上記複合テレビジヨン信号中
の映像信号成分をデ・スクランブル処理し、音声
信号成分を適宜に処理すると共に、キー信号を一
致判別するデコーダ５を付設している。

デコーダ５は、図示の構成から成り、アンテナ
６で受けた上記複合テレビジヨン信号を、切換ス
イツチ７を介してV/Sセパレータ５０へ入れ、映
像信号成分と音声信号成分とに分離する。

映像信号成分は、増幅器５１で増幅後、電子制
御アツテネータ５２で正常な信号の姿に補正
（デ・スクランブル）する。

電子制御アツテネータ５２は、送信側と同期す
る制御信号と擬似同期信号抜取信号とを得て作動
するが、その制御信号は、電子制御アツテネータ
５２の出力側から映像信号成分の一部を分岐し、
これを復調器５３で合成映像信号に復調し、更
に、同期信号検出回路５４で水平同期信号を抽出
すると共に、水平同期信号の欠落、即ち、制御信
号同期用信号を検出して、これらを基に制御信号
発生回路５５で送信側と同期する矩形波状の信号
に造る。つまり、送信側の制御信号と同期且つ同
形状の制御信号CS（第３図Ｆ）を生ずる。

また、擬似同期信号抜取信号は、擬似同期信号
抜取制御回路５６において、上記同期信号検出回
路５４から水平同期信号を分岐導入して、これを
基に送信側の擬似同期信号と同タイミングのパル
スに形成する。

斯様な擬似同期信号抜取信号と制御信号を受け
た電子制御アツテネータ５２は、その制御信号
CSに従つて映像信号成分のレベルを一様の正常
な状態に補正し、同時に、その擬似同期信号抜取
信号によりON・OFF制御されて、重畳されてい
る擬似同期信号のレベルをペデスタル・レベルに
まで降下させる。この状態を合成映像信号の状態
で示すと第３図Ｅのようになる。

而して、その映像信号成分は、混合器５６、信
号切換器５７及び切換スイツチ８を介してTV受
像機４へ送られ、該TV受像機４は、正しい画像
を再現する。

この際、擬似同期信号が低レベルで残つている
ので、画像に影響を与えることとなるが、この擬
似同期信号の挿入箇所がオーバースキヤンのとこ
ろであるから、実際には画面に現れない。

擬似同期信号の挿入は、前述のように、スクラ
ンブル処理合成映像信号CV₄における低レベル期
間mXH中であれば、該期間中の全周期の各映像
信号へそれぞれ挿入しても、ところどころで挿入
してもよい。これに対応する受信側の抜取信号
は、低レベル期間mXH内だけを対象に発生させ
てもよいし、高レベル期間nXHも含めた全体を
通じて発生させてもよい。それぞれの場合を、画
面に現れるものとして図示すると、第４図Ａ〜Ｄ
のようになる。図において、黒塗り部分は、擬似
同期信号が黒く現われる部分、斜線部分は、擬似
同期信号抜取信号が白く現れる部分であり、Ａ
は、擬似同期信号を低レベル期間mXH中の全周
期にそれぞれ挿入し、擬似同期信号抜取信号を低
レベル期間mXH及び高レベル期間nXH中の全て
に対応させた場合、Ｂは、上記Ａにおいて擬似同
期信号抜取信号を抵レベル期間中の全てに対応さ
せた場合、Ｃは、擬似同期信号を低レベル期間中
のところどころに挿入し、擬似同期信号抜取信号
を低レベル期間及び高レベル期間中の全てに対応
させた場合、Ｄは、上記Ｃにおいて擬似同期信号
抜取信号を低レベル期間中の全てに対応させた場
合である。

なお、市販TV受像機のAGC及びAFC特性の点
から、低レベル期間が10〜20水平周期の場合に
は、第４図Ａ又はＢを、それ以上の場合には、擬
似同期信号が10〜20水平周期でON・OFFする第
４図Ｃ又はＤを採用すると効果的である。

ところで、上述のデコーダ５を備えていない
TV受像機において、送信側からの上述の複合テ
レビジヨン信号を受信した場合には、映像信号成
分がスクランブル処理により一定期間毎にレベル
変化しているので、画面に濃淡が現れると共に、
水平同期信号の検出が困難となつて同期が乱れて
しまい、画面が流れてしまう。

また、そのTV受像機が、AGCの応答の速いピ
ーク型AGC回路又はキードAGC回路を備えてい
る場合には、該AGC回路が上記映像信号成分の
低レベル部分を補正しようとするが、前者では、
擬似同期信号が大きなレベルにあるためだまされ
て補正作用を生ぜず、後者では、低レベルになつ
た当初にその水平同期信号レベルの低下を検出し
て補正する方向に動作をするが、その後に水平同
期信号と同周期で大きなレベルの擬似同期信号が
入つてくるため、これを水平同期信号と見なして
追随し、元に戻つてしまう。そして、擬似同期信
号が入ると、これにより水平同期が引きづられる
ので、画面が左にずれはじめ、数周期乃至数拾周
期後には完全に擬似同期信号に同期してしまうよ
うになり、画面は完全にくずれてしまう。このこ
とは、TV受像機において、水平発振周波数が正
確に設定されていても発生する。

従つて、いずれにせよデコーダ５を備えていな
いTV受像機では、上記複合テレビジヨン信号か
ら正常な画像を再現できない。

しかも、複合テレビジヨン信号がTV受像機に
直に受信された場合、音声信号のベースバンドで
は上記キー信号が伝送されているので、これがバ
ス音のような音声として現われ、正しい音声が再
現されない。

V/Sセパレータ５０で区分された音声信号成分
は、音声検波回路５８でFM検波し、サブキヤリ
ヤ復調回路６０と一致判別回路５９とへ送る。

一致判別回路５９は、ローパスフイルタを有し
て、その音声検波信号からサブキヤリヤ除去し
て、キー信号KS（第３図Ｇ）を抽出し、また、
制御信号発生回路５５から制御信号CS（第３図
Ｆ）の一部を導入して、これとキー信号KSとを
比較し、キー信号の各＋期間中に制御信号の立上
りが合致するか否かを調べ、それぞれ合致してい
る場合には、受信側の制御信号が送信側と一致し
ていると判断して、各キー信号の度毎にその後一
定の時間（数十分の１秒〜数秒間）宛次々に連係
して結果として連続的に混合器５６からのデ・ス
クランブル処理されたテレビジヨン信号を出力す
るよう信号切換器５７を制御し、合致しない場合
には、送信側と一致しないと判断して、デ・スク
ランブルされないテレビジヨン信号を出力するよ
う信号切換器５７を制御する。

信号切換器５７は、一方の入力端に、V/Sセパ
レータ５０の前からデ・スクランブルされない複
合テレビジヨン信号を直に導入し、他方の入力端
に、電子制御アツテネータ５２からのデ・スクラ
ンブル処理テレビジヨン信号（第３図Ｅ）を混合
器５６を介して導入し、上記のように一致判別回
路５９から一致信号を受けたときには、電子制御
アツテネータ５２側に切換つて、デ・スクランブ
ル処理テレビジヨン信号を後続のTV受像機４へ
と送り、また、一致判別回路５９からの一致信号
がないときには、デ・スクランブルされない複合
テレビジヨン信号をそのままTV受像機４へと送
る。

このように、上記複合テレビジヨン信号がその
ままTV受像機４に受信されれば、デコーダ５が
ないと同じで、前述のように、画像も音声も正し
く再現されない。

なお、制御信号が送信側と一致しなくとも、キ
ー信号と制御信号の立上りが偶然に一致する可能
性はあるが、その場合には、一致が連続しないの
で、一致の際一時的に不完全にデ・スクランブル
処理されたテレビジヨン信号の画面が受像される
だけで、すぐにデ・スクランブル処理されない画
面に戻つてしまう。

サブキヤリヤ復調回路６０は、サブキヤリヤの
姿に検波された音声検波信号を更に復調し、音声
信号だけを取り出して、FM変調回路６１へ送
る。

FM変調回路６１は、その音声信号だけを再び
FM信号に戻し、これを混合器５６へ送る。

混合器５６は、デ・スクランブル処理した上記
映像信号成分にその音声FM信号を混合して、複
合テレビジヨン信号に戻し、これを上記信号変換
器５７へ送る。従つて、前述のように、信号変換
器５７からTV受像機４へデ・スクランブル処理
された複合テレビジヨン信号が送られたときに
は、映像信号成分も音声信号成分も正常な姿で共
に送られ、TV受像機４では、正しい画像と音声
が再現される。

デコーダ５において、前後２つの切換スイツチ
７，８は、スクランブル処理されていない通常の
テレビジヨン放送を受信する際に、デコーダ５を
除外する目的で設けられているものである。

なお、如上の実施例において、キー信号の一周
期は、水平同期信号周期の４倍となつている。そ
うすると、制御信号の立上りが水平同期信号に同
期しているので、半周期を水平同期信号周期の２
倍としその中央に制御信号の立上りが一致するよ
うにすれば、制御信号の立上りタイミングが水平
同期信号の一周期ずれても、その半周期から外れ
るから、受信側での一致検出が容易になる。ま
た、キー信号の周波数を水平同期信号周波数の整
数分の一とすれば、送信側でキー信号を造り易
く、キー信号周波数をオーデイオ帯域の中に、低
減に設定できる。勿論、キー信号は、その一周期
を水平同期信号周期の４倍に限るのではなく、そ
れより短いものであればよい。

キー信号のピークと制御信号の立上りの関係
は、受信側の一致判別回路５９において、キー信
号の＋半周期中に制御信号の立上りがくるかどう
かを見ているので、厳密に一致しなくともよい。
従つて、キー信号発生時点での多少のずれや音声
キヤリヤとビデオキヤリヤの伝送処理経路の違い
によるタイミングのずれは許容される。

キー信号は、一の半周期で制御信号の立上りと
又は立下りとの一致を見るようにしてもよいし、
＋半周期と制御信号の立下りとの一致を見るよう
にしてもよい。

キー信号の波形は、完全な正弦波である必要は
なく、高調波をあまり含まない正弦波であればよ
い。

キー信号の送出しを数十分の一秒に１回とし
て、これを音声にすると、バス音のように聞え、
サブキヤリヤで伝送されてくる番組音が、クロス
トークでかすかに聞えてくる場合にもこれが邪魔
され、マスクされる。

制御信号の伝送手段は、如上の手段の他、制御
信号そのものを又は制御信号同期間用信号を、電
話等公共有線回線、別に設けた有線回線、別に設
けた無線回線、テレビジヨン音声チヤンネルに挿
入したサブキヤリヤ等によつて伝送してもよい。

本発明によれば、システムの画像における秘密
性、確実性を向上でき、音声においてもキー信号
をノイズに利用できて音声の秘密性も得られ、受
信側も判別が容易である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例で、第１図は送信側のブ
ロツク図、第２図は受信側のブロツク図、第３図
Ａ〜Ｇは信号の波形図、第４図は画面説明図であ
る。 １…映像送信機、２…エンコーダ、３，６…ア
ンテナ、４…TV受像機、５…デコーダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 送信側において送出すべきテレビジヨン信号
   のレベルを別に発生させた制御信号により繰返し
   変化させて（スクランブル処理）送出し、受信側
   において受信したテレビジヨン信号の送信側での
   レベル変化を送信側と同期の制御信号により相殺
   する（デ・スクランブル処理）ようにしたテレビ
   ジヨン信号のスクランブル方式にあつて、音声は
   サブキヤリヤ化して伝送すると共に、送信側で上
   記制御信号と同期関係にあるキー信号を設けて、
   該キー信号を音声信号に重畳して送出し、受信側
   で、そのキー信号を音声信号から分離抽出し、且
   つ、該キー信号と上記制御信号とのタイミングの
   一致を検出し、一致を見たときにのみ上記デ・ス
   クランブル処理を完成するようにしたことを特徴
   とするテレビジヨン信号のスクランブル方式。 ２ 送信側において送出すべきテレビジヨン信号
   のレベルを別に発生させた制御信号により繰返し
   変化させて（スクランブル処理）送出し、受信側
   において受信したテレビジヨン信号の送信側での
   レベル変化を送信側と同期の制御信号により相殺
   する（デ・スクランブル処理）ようにしたテレビ
   ジヨン信号のスクランブル方式にあつて、送信側
   で上記テレビジヨン信号に水平同期信号とタイミ
   ングのずれた擬似信号を重畳して伝送すると共
   に、音声はサブキヤリヤ化して伝送し、上記制御
   信号と同期関係にあるキー信号を設けて、該キー
   信号を音声信号に重畳して送出し、受信側でその
   擬似同期信号を抜取るよう構成すると共に、上記
   キー信号を音声信号から分離抽出し、且つ、該キ
   ー信号と上記制御信号とのタイミングの一致を検
   出し、一致を見たときにのみ上記デ・スクランブ
   ル処理を完成するようにしたことを特徴とするテ
   レビジヨン信号のスクランブル方式。