JPH02266786A - 映像信号波形送出装置 - 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 本発明は有料放送などにおける映像信号のスクランブル
方法のうち、同期信号に対する波形送出方式とその送出
装置に関するものである。

従来の技術 有料放送等において加入者にのみ映像を復元させる権利
を与え、非加入者に対しては映像の秘匿性を持たせるた
め１；二、いわゆるスクランブルが施されるが、このス
クランブル方法の中で最も広く利用されている方式が映
像信号に付加されている同期信号に何等かの操作を行う
ものである。そしてその代表的な従来例が同期信号の抑
圧によるものである。第２図に示すように、元の負極同
期パルスの振幅を低減あるいは削除して、非加入受信機
で同期を不安定；こさせている。一方、加入者の受信機
において同期再生させるために、別の伝送媒体を用いて
同期情報を伝送している。周知の代表的な手法例では、
周波数多重されたＦＭ音声副搬送波に同期情報で振幅変
調を施すものである。

発明が解決しようとする課題 上記の従来例によるスクランブル方式では以下の３つの
問題点が存在する。

第１には加入受信機のために同期情報を他の媒体を使っ
て伝送しなければならない点があげられる。前述のよう
に既荏のＦＭ音声副搬送波を同期情報によって振幅変調
する場合には、実質士別の媒体は使用していないことに
なるが、例えば我が国の衛星放送のよう１こ音声（ディ
ジクル）副搬送波が４相ＰＳＫ変調、１の場合には振幅
変調等１．ｉ使用出来ないので、別の多重信号が必要と
なる。Ｌ−のよう（こ他の伝送媒体を使用１．な【Ｊれ
ばならないとい・５ことは、周波数の利用効率とい・）
観点で不利な方式であるとＭえる。

第２にはシステムの安全性の問題があげられる。

前記のｒ別の媒体」が何であるか、！二いうことがいっ
たん知られてしまうと、その媒体から同期情報を抽出す
るための改造が比較的簡単に非加入受信機に対して行わ
れる恐れがあるからである。

そして第３には非加入受信機における再生画面の秘匿度
の点があげられる。負極同期信号を完全に削除してもそ
の部分（よペデスタルレベルでありわずかの輝度であっ
ても映像が連続して高いｌノベルにある場合には、その
ペデスタルの区間があたかも負極同期信号のように曇き
、おおよそ同期がかかってしまう状態が発生する（以降
これを擬似同期と呼ぶ）。

本発明は、別媒体による同期情報の伝送が不要で周波数
の利用効率がよく、システムの安全性も確保され、さら
にスクランブル効果を向」二さぜることカ月」」来る有
利なシステムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 以上の問題点を解決するために本発明は、水平同期信号
としての第１の波形と垂直同期信号としての第２の波形
を用い、これらの両波形とも対応する映像信号の」−下
のビ・−り電圧のほぼ中央に位置しかつ前記ビーク電圧
の範囲内に存在し、第１の波形は少なくとも１＠のパル
ス波形および基準電圧期間を含み、第２の波形はその振
幅が第３の波形よりも大きく同期符号系列およびその狩
り系列直後に前記基型期間と電圧が等しい基準電圧期間
を含む映像信号波形を送出するものである。

また本発明は上記に加えて、カラーバースト信号を映像
信号の上下のピーク電圧のほぼ中央値に位置させた映像
信号波形を送出するものである。

作用 まず本発明の映像信号波形送出方式では、水平同期信号
としての第１の波形、垂直同期信号としての第２の波形
とも映像信号の上下のピーク値の範囲内に存在する（す
なわち正極同期）ので、通常の負極同期信号を対象とし
た非加入受信機では同期は正常に再生されない。つまり
スクランブル効果を有している。

次に本発明は従来例の同期信号の「抑圧」ではなく、同
期信号の「変換」であるから、別媒体による同期情報の
伝送は不要である。従って媒体を知った」二での非合法
の同期復元も行い得ない。

また本発明では第１および第２の波形、さらに必要に応
じてカラーバースト信号も映像信号の−Ｊ二下のピーク
値のほぼ中央値に位置させているので相当高い輝度の映
像が連続しない限り擬似同期が発生しに（くなっている
。

さらに本発明では水平同期信号としての第１の波形を、
垂直同期信号としての第２の波形に比べて振幅を小さく
している。再生された画面において垂直同期の乱れた状
態と、水平同期の乱れた状態では圧倒的に後者の方が秘
匿度の高い画面となる。そこで本発明では第１の波形の
振幅を小さくすることによって、水平同期がよりかかり
にくくなるように工夫している。一方、放送衛星等の衛
星伝送においては映像信号に加えてエネルギー拡散信号
という比較的大振幅の三角波が重畳され、同期信号の振
幅が小さいと加入受信機が同期信号を検出するのが困難
となる。そこで秘匿度に対する影響の小さい垂直同期信
号としての第２の波形は大きな振幅で入れ、加入受信機
における検出負担を軽減している。この第２の波形の主
要部は所定の同期符号系列であって加入受信機のみにこ
の符号系列をあらかじめ知らせておくものとする。

加入受信機がこの符号系列を検出すると、この符号系列
の直後に用意されている基準電圧期間を使で入力映像信
号をクランプする。これによって三角波のエネルギー拡
散信号の影響が取り除かれ、従ってそれ以降では小振幅
である第１の波形も容易に検出できることになる。もち
ろん第２の波形内にも基準電圧期間が用意されているの
で、これを用いてクランプ動作を継続していくことが可
能になる。加入受信機における同期再生は主に水平同期
信号としての第１の波形によって行われ、第２の波形は
フィールドあるいはフレームの検出に用いられる。

なお通常の負極同期による映像信号の伝送では振幅変調
、周波数変調にかかわらず、全体の変調度の約３０％は
同期信号のために占有されるが、本発明では同期信号は
映像信号の振幅の範囲内であるから、結果的に映像信号
の変調度を高めることができる。これによって受信機で
の復調映像信号のＳＮ比を高めることが可能になる。

実施例 以下本発明の映像信号波形送出方式とその送出装置につ
いて図面を参照しながら説明する。

第１図はスクランブルが施されていない通常の映像信号
波形（ＮＴＳＣ方式）と本発明の方式による一実施例の
映像信号波形の関係を示すものであって、第１図（ａ）
のＨｌは通常の負極同期の水平走査線期間の信号波形で
あり、Ｈ２はそれに対応する本発明による水平走査線期
間の波形である。図中Ｔａの期間に設置した第１の波形
には少なくとも１個のパルス波形および基準電圧期間Ｔ
ｒを含んでおり前記パルス波形の振幅Ｂは映像信号の上
下のピーク電圧の振幅Ａのほぼ中央値に位置している。

加入受信機ではこのパルス波形中に存在するいずれかの
変化点（立上りまたは立下り部分を水平同期再生の基準
タイミングとして使用することになる。）またカラーバ
ースト信号もＴｂの期間に振幅Ａのほぼ中央値に位置す
るような信号波形としている。したがって基準電圧期間
Ｔｒの電圧とカラーバースト期間Ｔｂの平均電圧は図の
ように連続となる。

また第１図（ｂ）のＶｌは通常の映像信号の垂直帰線期
間の信号波形であり、Ｖ２はそれに対応する本発明の垂
直帰線期間の波形である。通常の垂直帰線期間の水平帰
線期間を除く複数の走査線期間Ｔｄに垂直同期信号であ
ることを示すための同期符号系列を配置し、またその同
期符号系列の直後に第１の波形Ｈ２中の期間Ｔｒと電圧
が等しい基準電圧期間Ｔｅを配置する。これらの複数の
期間Ｔｄと期間Ｔｅに存在する波形が本発明における第
２の波形に相応する。また同期符号系列の検出を補助す
るための基準クロック信号を同期符号系列期間の先頭に
配置することも考えられる（いわゆるプリアンプル機能
）。この時、第２の波形の振幅をＣとすると、前述した
それぞれの信号波形の振幅の関係はＡ＞Ｃ＞Ｂとなる。

次に、本発明の一実施例の映像信号波形送出装置につい
て、図面を参照しながら説明する。第４図は本発明の一
実施例における映像信号送出装置のブロック図である。

１は入力映像信号Ｖａに同期して第１の波形（水平同期
用）と第２の波形（垂直同期用）を合成して合成信号１
ｂとして出力するとともに、波形の置換すべきタイミン
グを示すタイミング信号１ｃとを出力する波形合成手段
、２は前記タイミング信号１ｂに応じて入力映像信号Ｖ
ａ中の水平、垂直同期信号部分を入力された第１および
第２の波形に置換えて正極同期映像信号２ｂを出力する
波形置換手段である。以上の様に構成された映像信号送
出装置について、以下第第５図、第６図を用いて動作を
説明する。

第５図は第４図に於ける映像信号送出装置のやや詳細な
ブロック構成図の一例である。１１は入力映像信号Ｖａ
より同期信号を分離して分離出力信号ｔ　１　ｂを出力
する同期分離信号回路、１２は分離出力信号１１ａに位
相同期した基準クロック１２ｂを発生するＰ　Ｌ　Ｉ、
回路、１３は基準クロック１２ｂより入力映像信号Ｖａ
ｇ）１フイールドまたは１フレームに対応したアドレス
信号１３ｂと各同期信号期間に同期したタイミング信号
ＩＣを発生させるアドレス発生回路、１４は入力映像信
号Ｖａの水平および、垂直同期信号期間に対応したアド
レスにそれぞれ第１および第２の波形の情報を書き込ん
だＲＯＭ、１５はＲＯＭ１４の出力である波形デー・夕
１４ｂをＤ／Ａ変換し合成信号１ｂを出するＤ／Ａ変換
器、ｊ、６はタイミング信号１ｃにより同期信号期間は
１〕側に、それ以外の期間はａ側に閉じるゲートスイッ
チである。

この時の第１、第２の波形の振幅は正極同期映像信号２
ｂの振幅Ａより小さくなるように、また映像のスクラン
ブル効果の向」−を考慮して第１の波形の振幅Ｂは、第
２の波形の振幅Ｃよりもさらに小さくなるようなデータ
にしている。振幅の関係は第６図（ａ）、　（ｂ）に示
す。この様にしで送出された映像信号波形を加入受信機
において同期回生ずる手順を第３図に示す。

この様にして得た正極同期映像信号２ｂの各同期信号は
従来の「抑圧」によるものではなく、同期信号の「変換
」によるものであるから別媒体による同期情報の伝送が
不要になり、周波数の利用効率が向上する。、また媒体
を知った」−での非合法の同期復元も、同期符号系列の
パターンを知らな限り困難となりシステムの安全性も確
保される。

また正極同期映像信号２ｂの各同期信号の振幅は映像信
号の振幅Ａ内に設定されているので、通常の負極同期信
号を対象とした非加入受信機では同期は正常に再生され
ない。つまり映像のスクランブル効果を有しているさら
に水平同期信号としての第１の波形の振幅Ｂを垂直同期
信号として第２の波形の振幅Ｃに比べて小さくしている
ので再生された映像の水平同期が、よりかかりにくくな
るので、スクランブル効果をさらに向上させることが出
来る。

以下本発明の第２の実施例について図面を参照しながら
説明する。第７図は本発明である第４図に於ける映像信
号波形送出装置のやや詳細なブロク構成図の一例である
。同期分離回路１１、ＰＬＬ回路１２、およびＤ／Ａ変
換器１５は第６図中のそれらと同じ内容である。２３は
基準クロック１２ｂより映像信号の１フイールドまたは
１フレームに対応したアドレス信号２３ｂと各同期信号
期間のタイミングを示すタイミング信号ＩＣを発生させ
るアドレス発生回路、２４は映像信号Ｖ　ａの水平、垂
直同期信号期間に対応したアドレスにそれぞれ第１、第
２の波形およびカラーバ・−スト信号電圧偏移用波形の
情報を書き込んだＲＯＭである。第５図の構成と異なる
のはタイミング信号１ｃにより入力映像信号Ｖａの水平
、垂直同期信号を削除する同期信号削除回路２６、同期
パターン信号１ｂと同期信号削除回路２６の同期削除信
号２８ｂを加算し、正極同期信号２１）を出力する加算
回路２７を設けた点である。以上のように構成された映
像信号波形送出装置について、以下第７図、第８図を用
いてその動作を説明する。

アト１７ス発生回路２３までの動作は第５図のそれとほ
ぼ同様である。ただしタイミング信号ＩＣの内容がやや
異なっている。ＲＯＭ２４では入力映像信号Ｖａの水平
帰線期間、垂直帰線期間に対応したそれぞれのアドレス
に第１および第２の波形とカラーバースト電圧偏移用波
形の情報が書き込まれている。この時の第１および第２
の波形の振幅は第５図の実施例と同様に映像信号２１）
の振幅Ａよりも小さくなるよ・５にまた映像のスクラン
ブル効果の向上を考慮して水平同期パターン信号の振幅
Ｂは、垂直同期パターンの振幅Ｃよりもさらに小さくな
るようなデータにしている。Ｄ／Ａ変換器１５はＲＯＭ
２４の出力である波形データ２４ｂの信号をＤ／Ａ変換
して第８図に示すような合成信号１ｂを出力する。合成
信号ｊ６１）において期間Ｔｂにおける中央値電圧部分
がカラーバースト電圧偏移のための波形である。

波形置換手段２に入力された映像信号Ｖａは、同期信号
削除回路２８で映像信号に同期したタイミング信号ＩＣ
によって同期信号が削除され、８図に示す様な同期削除
信号２６ｂを出力する。同期信号削除回路の構成として
は、例えばサンプルホールド回路などが挙げられる。加
算回路２７ではこの同期削除信号２６ｂと合成信号１ｂ
を加算して第１、第２の波形およびカラーバースト信号
も映像信号の振幅Ａのほぼ中央値の電位になるようにし
て正極同期映像信号２ｂを出力している。

この様にして得た正極同期映像信号２ｂは水平および垂
直の同期部分だけではなくカラーバースト信号も映像信
号の上下のピーク値のほぼ中央値になるように位置させ
ているので、第６図の波形２６の場合に比べさらに擬似
同期が発生しにくくなでおり、より秘匿度を高めること
が出来る（第６図の波形２ｂではカラーバースト部分が
ペデスタル電圧付近であるので、これが負極性同期の役
割を果たす可能性が残っている）。また第６図の波形２
ｂではカラーバースト信号の負側の波形がペデスタル電
圧を下回っているが、これを中央値に設定することによ
り本来の映像信号に対する伝送時の変調度をさらに高め
ることが可能となる。

発明の効果 以上のように本発明では、映像信号の各同期信号は従来
例による「抑圧」ではなく、同期信号の「変換」による
ものであるから別媒体による同期情報の伝送が不要にな
り、周波数の利用効率が向上する。また媒体を知った上
での非合法の同期復元も同期符号系列のパターンを知ら
な限り困難となりシステムの安全性も確保される。さら
にこの同期符号系列を変更することによりさらに安全性
の高いシステムを実現することも可能である。

また各同期信号の振幅は映像信号の振幅内に設定されて
いるので、通常の負極同期信号を対象とした非加入受信
機では同期は正常に再生されず、映像のスクランブル効
果を存している。さらに水平同期パターン信号の振幅を
垂直同期パターン信号の振幅に比べて小さくしているの
で再生された映像の水平同期が、よりががりにくくなる
ので、スクランブル効果を向上させることが出来る。

また本発明では垂直同期信号としての第２の波形中の同
期信号系列の直後に基準電圧期間を設置しているので、
衛星伝送時のエネルギー拡散信号による直流レベル変動
に対してもクランプのがけやすい波形となっている。さ
らにカラーバースト信号も゛含めて映像信号以外の全て
の波形をこの映像信号の振幅内に納めているため、伝送
時の変調においてその変調度を全て映像信号に費やすこ
とができ、受信装置におけるＳＮ比確保の面でも極めて
有利なシステムを提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方式による映像信号波形と通常の映像
信号波形の波形関係図、第２図は従来方式の同期抑圧に
よる映像信号波形図、第３図は加入受信機の同期再生の
手順を示す流れ図、第４図は本発明の映像信号波形送出
装置の基本構成を示すブロック図、第５図は本発明の映
像信号波形送出装置の第１の実施例の構成を示すブロッ
ク図、第６図は第１の実施例の各部動作波形図、第７ｒ
ｌＡは本発明の映像信号波形送出装置の第２の実施例の
構成を示すブロック図、第８図は第２の実施例各部動作
波形図である。 １・・・波形合成手段、２・・・波形置換手段、１１・
・・同期分離回路、１２・・・ＰＬＬ回路、１３．２３
・・・アドレス発生回路、　１４．２４・・・ＲＯＭ。 １５・・・Ｄ／Ａ変換器、１６・・・ゲートスイッチ、
２６・・・同期削除回路、２７・・・加算回路。 代理人の氏名　弁理士　粟罫重孝　はか１名］ （ａ） （ｂ） 第３図 第４図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）水平同期信号としての第１の波形と垂直同期信号
   としての第２の波形を用い、これらの両波形とも対応す
   る映像信号の上下のピーク電圧のほぼ中央値に位置しか
   つ前記ピーク電圧の範囲内に存在し、第１の波形は少な
   くとも１個のパルス波形および基準電圧期間を含み、第
   ２の波形はその振幅が第１の波形より大きく同期符号系
   列およびその符号系列の直後に前記基準電圧期間と電圧
   が等しい基準電圧期間を含むことを特徴とする映像信号
   波形送出方式。
2. （２）カラーバースト信号を映像信号の上下のピク電圧
   のほぼ中央値に位置させることを特徴とする請求項１記
   載の映像信号波形送出方式。
3. （３）負極同期信号の付加された映像信号を入力し、こ
   の映像信号に同期したタイミング信号および請求項１の
   第１の波形および第２の波形を含む合成信号を出力する
   波形合成手段と、このタイミング信号に基いて入力され
   た映像信号の水平同期信号部分を前記第１の波形で置換
   しかつ垂直同期信号部分を前記第２の波形で置換する波
   形置換手段を備えることを特徴とする映像信号波形送出
   装置。
4. （４）入力された映像信号に含まれるカラーバースト信
   号を、その映像信号の上下のピーク電圧のほぼ中央値に
   位置させる電圧偏移機能を前記波形置換手段に含ませる
   ことを特徴とする請求項３記載の映像信号波形送出装置
   。