JPH0256188A - スクランブル方法及び伝送装置 - 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、映像情報、音声信号等をデジタル化して伝す
る際に、秘匿通信あるいは信号の直流成分を一定に保つ
ことを目的とするスクランブル方法及び前記スクランブ
ル方法を用いた伝送装置に関するものである。

従来の技術 近年、光ファイバの低損失化、光デバイスの進歩に伴っ
て、映像信号、音声信号等をデジタル化して、光フアイ
バ伝送する研究が盛んに行われ、すでに、一部ＣＡＴＶ
ネットワークでは実用化検討が成されている。

光伝送系においては、現在のところ光の強度のみを用い
て符号伝送を行う方式であるため、発光素子からの光の
有無の２値に対応した符号伝送が適している。一般に、
伝送符号に要求される条件は、特定の符号の連続を防止
することができ、符号誤りが生じたときの波及が少なく
、符号列の周波数スペクトラムの低周波成分が小さいこ
となどがある。これらの要求条件を考慮した、光デジタ
ル伝送方式に適する伝送路符号にスクランブル２値符号
がある。スクランブル２値符号は、情報信号列を一定の
法則でスクランブルすることにより、統計的にＯ連続、
ｌ連続をなくしたり直流分を一定に保とうとするもので
ある。

以下図面を参照しながら、上述した従来のスクランブル
方式の一例について説明する。

第４図は、従来のセットリセット型スクランブル方法に
よるスクランブル回路の構成を示すものである。第４図
において、５５は情報信号列の入力端子、５６は初期値
情報（セントリセット情報）の入力端子、５７は初期化
信号、５８〜６３はフリップフロップ回路、６４は初期
値レジスタ、６５は排他的論理和の否定を行う論理回路
（以下ＥＸＮＯＲ回路と略す）、６６は排他的論理和回
路（以下ＥＸＯＲ回路と略す）、６７はスクランブルさ
れた情報信号列の出力端子である。

以上のように構成されたスクランブル回路について、以
下その動作を簡単に説明する。フリップフロップ５９〜
６３及びＥＸＮＯＲ回路６５は擬似ランダム信号発生器
を構成し、初期値入力端子５６より、初期値レジスタ６
４に入力されたセットリセット情報に基すいて、初期化
信号入力端子５７より入力される初期化信号により初期
化された後、巡回的にＥＸＯＲ回路６６に擬似ランダム
パターンを出力する。入力端子５５より入力される情報
信号列は、ＥＸＯＲ回路６６において前記ｍ（Ｒランダ
ム信号によりスクランブルされ、出力端子６より出力さ
れる。

伝送装置において、上記セットリセット型スクランブル
を用いる場合には、送信側のスクランブル回路と受信側
のデスクランブル回路は同一の構成で実現でき、受信器
側では初期値情報と初期化信号のタイミングを送信側と
合わせることにより情報信号列の再現ができる。

第５図（ａ）及び（ｂ）は、従来の自己同期型スクラン
ブル方法を用いたスクランブル回路及びデスクランブル
回路の構成を示すものである。同図において、７０は情
報信号列の入力端子、７１〜７６はフリップフロップ回
路、７７はＥＸＮＯＲ回路、７８はＥＸＯＲ回路、７９
はスクランブルされた情報信号列の出力端子、８１はス
クランブルされた情報信号列の入力端子、８２〜８７は
フリップフロップ回路、８８はＥＸＮＯＲ回路、８９は
ＥＸＯＲ回路、９０はデスクランブルされた情報信号列
の出力端子である。

以上のように構成されたスクランブル回路の動作を簡単
に説明する。送信側においては、入力端子７０より入力
された情報信号列は、フリップフロップ回路７１で遅延
された後に、ＥＸＯＲ回路７８において、フリップフロ
ップ回路７２〜７６及びＥＸＮＯＲ回路７７よりなるフ
ィードバック回路よりフィードバックされてきた信号に
よりスクランブルされ出力端子７９より出力される。受
信側においては、スクランブルされた情報信号列が入力
端子８１より入力され、フリップフロップ回路８２で遅
延された後、ＥＸＯＲ回路８９に入力される。フリップ
フロップ回路８３〜８７及びＥＸＮＯＲ回路８８からな
る回路を送信側のフィードバック回路と同一の回路構成
とすることによりＥＸＮＯＲ回路８８より得られるデス
クランブル信号によりデスクランブルされた情報信号列
が出力端子９０より出力される。自己同期型スクランブ
ル方法では、以上説明した通り、初期化信号等の同期信
号が不要である。

発明が解決しようとする課題 しかしながら従来のスクランブル方法をデジタル光伝送
に利用する場合、上記セットリセット型スクランブル方
法においては、初期値情報と初期化信号のタイミングを
受信側に伝送する必要があり、伝送する初期化情報と初
期化信号及び送信側と受信側の同期を取るためのフレー
ミングコード等の各種制御信号にはスクランブルが掛け
られず、そのため伝送情報信号列の直流成分が変動する
という課題を有していた。自己同期型スクランブルにお
いては、伝送路において誤りが発生したときに、スクラ
ンブル回路の段数に応じた誤り波及が生じるという欠点
を有しており、また、映像、音声情報等の有料伝送サー
ビス等における未加入受信者への情報秘匿用としては利
用できないという課題を有していた。

本発明は上記課題に鑑み、初期値情報、初期化信号及び
フレーミング信号等の各種制御信号に対してもスクラン
ブルを掛けることができると共に、誤り波及による伝送
画像の劣化が少なく、しかも、有料伝送等における秘匿
通信にも利用できるスクランブル方法及び伝送装置を提
供するものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明のスクランブル方法及
び伝送装置は、セットリセット型スクランブル方法と自
己同期型スクランブル方法を並列に動作させ、映像情報
等の多値情報のＭＳＢ（Ｍｏｓｔ　　５１ｇｎ１ｆｉｃ
ａｎｔ　　Ｂｉｔ）側をセットリセット型スクランブル
方法によりスクランブル及びデスクランブルし、伝送に
必要な制御信号を自己同期型スクランブル方法によりス
クランブル及びデスクランブルするものである。

作用 本発明は上記した方法によって、伝送する全ての情報に
対してスクランブルを掛けることができるので、情報信
号列の直流成分を一定に保つことができ、良好な情報伝
達が可能になると共に、伝送路において誤りが生じたと
しても、映像情報等の多値情報のＭＳＢ側には誤り波及
が生じないので、はとんど画質劣化は認識されない。ま
た、特定の受信機にのみ初期値情報を伝送することによ
り、受信機における映像情報のデスクランブルを送信側
で管理することができる。

実施例 以下本発明の一実施例におけるスクランブル方法及び伝
送装置について、図面を参照しながら説明する。第１図
は本発明の第一の実施例における伝送装置の構成を示す
ものである。第１図において、１０は初期化信号の入力
端子、１１は初期値情報の入力端子、１２は映像信号の
入力端子、１３は音声信号等の入力端子、１４はマルチ
プレックス回路、１５はフレーミングコード発生回路、
１６は第４図と同等な回路よりなるセットリセット型ス
クランブル回路、１７は第５図（ａ）と同等な回路より
なる自己同期型スクランブル回路、１８はパラレル／シ
リアル変換回路、１９は電気／光変換回路、２０は光フ
ァイバ、２１は光／電気変換回路、２２はシリアル／パ
ラレル変換回路、２３は第４図と同等な回路よりなるセ
ットリセット型デスクランブル回路、２４は第５図（ｂ
）と同等な回路よりなる自己同期型デスクランブル回路
、２５はデマルチブレックス回路、２６はフレーミング
コード検出回路、２７は映像信号の出力端子、２８は音
声信号等の出力端子である。

以上のように構成された伝送装置について、以下第１図
及び第２図を用いてその動作を説明する。

第２図は第１図の伝送装置における信号処理フォーマッ
トを示すものである。入力端子１２より入力される映像
信号と入力端子１３，１０．１１より入力される音声信
号、初期化信号、初期値情報及びフレーミングコード発
生回路１５において発生されたフレーミング信号とはマ
ルチプレックス回路１４において、第２図に示すように
時間的に多重され、ｂｉｔｏ〜２は自己同期型スクラン
ブル回路１７へ出力され、ｂｉｔ３〜７はセットリセッ
ト型スクランブル回路１６へ出力される。セットリセッ
ト型スクランブル回路１６においてはｂｉｔ３〜７の映
像信号及び音声信号が入力端子１０．１１より入力され
る初期化信号、初期値情報に応じてスクランブルされパ
ラレル／シリアル変換回路１８へ出力される。自己同期
型スクランブル回路１７においては、初期化信号、初期
値情報及びフレーミング信号がスクランブルされパラレ
ル／シリアル変換回路１８へ出力される。パラレル／シ
リアル変換回路１８においては、ｂｉｔ。

〜７のパラレル信号がシリアル２値信号に変換され、電
気／光変換回路１９において光信号に変換された後、光
ファイバ２０を介して、受信側の光／電気変換回路２１
に伝送される。光／電気変換回路２１において電気信号
に戻されたシリアル２値信号は、シリアル／パラレル変
換回路２２においてｂｉｔＯ〜７のパラレル信号に変換
された後、ｂｉｔｏ〜２は自己同期型デスクランブル回
路２４へ供給され、ｂｉｔ３〜７はセットリセット型デ
スクランブル回路２３へ供給される。セントリセット型
デスクランブル回路２３においては、デマルチプレック
ス回路２５より供給される初期化信号及び初期化情報に
応じてｂｉｔ３〜７がデスクランブルされデマルチプレ
ックス回路２５へ供給される。自己同期型スクランブル
回路１７においては、ｂｉＬＯ〜２がデスクランブルさ
れデマルチプレックス回路２５へ供給される。デマルチ
プレックス回路２５においては、映像信号、音声信号、
初期化信号と初期値情報及びフレーミング信号が分離さ
れ、それぞれ映像信号出力端子２７、音声信号出力端子
２８、セットリセット型スクランブル回路２３及びフレ
ーミングコード検出回路２６へ出力される。フレーミン
グコード検出回路２６においてはフレーミングコードを
検出することにより、各種タイミング信号をシリアル／
パラレル変換回路２２及びデマルチプレックス回路２５
へ供給する。

以上のように本実施例によれば、映像信号のＭＳＢ側と
音声信号を各ビットプレーン毎にセットリセット型スク
ランブルにより伝送し、映像信号のＬＳＢ（Ｌｅａｓｔ
　　ＳｉｇｎｆｉｃａｎｔＢｆｔ）側と各種制御信号と
を各ビットプレーン毎に自己同期型スクランブルにより
伝送することにより全ての信号に対してスクランブルを
掛けることが可能となると共に、自己同期型スクランブ
ルの誤り波及による画質劣化及び音質劣化のない情報伝
送が可能となる。

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３図は本発明の第２の実施例における伝送装置の構成
を示すものである。第３図に置いて、３０は初期化信号
の入力端子、３１は初期値情報の入力端子、３２は映像
信号の入力端子、３３は音声信号の入力端子、３４は多
重化回路、３５はフレーミングコード発生回路、３６は
ユーザコード発生回路、３７ばセットリセット型スクラ
ンブル回路、３日は自己同期型スクランブル回路、３９
はパラレル／シリアル変換回路、４０は電気／光変換回
路、４１は光ファイバ、４２は光／電気変換回路、４３
はシリアル／パラレル変換回路、４４はＡＮＤ回路、４
５はセットリセット型デスクランブル回路、４６は自己
同期型デスクランブル回路、４７は分離回路、４８はフ
レーミングコード検出回路、４９はユーザコード比較回
路、５０はユーザコード回路、５１は映像信号の出力端
子、５２は音声信号の出力端子である。

上記のように構成さた伝送装置について、以下その動作
を説明する。

本実施例においては、映像信号及び音声信号がセットリ
セット型スクランブル回路３７においてスクランブルさ
れ、各種制御信号とユーザコード発生回路３６より出力
される複数の受信機を管理するためのユーザコードが多
重化回路３４において多重された後、自己同期型スクラ
ンブル回路３８においてスクランブルされ、第１の実施
例と同様にして複数の受信者に対して伝送される。受信
側においては、第１の実施例と同様にして受信され、パ
ラレル信号に変換された後、自己同期型デスクランブル
回路４６においてデスクランブルされた各種制御信号と
ユーザコードが分離回路４７において分離される。分離
されたユーザコードはユーザコード比較回路４９におい
て、受信機内のユーザコードとの比較が行われ、一致す
るコードがあればＡＮＤ回路４４に対して°“１″を出
力してセットリセット型デスクランブル回路４５におけ
る映像信号のデスクランブルを可能とし、一致するコー
ドがない場合は“０゛°を出力し初期値信号のセットリ
セット型スクランブル回路４５への入力を止めることに
よりデスクランブルを不可とする。

以上のように、受信機を管理する受信機管理信号として
ユーザコードを自己同期型スクランブルにより伝送し、
映像信号と音声信号とをセットリセット型スクランブル
により伝送することにより、送信側で選択的に受信機に
おける映像信号と音声信号のデスクランブルを管理する
ことができ、特定の受信機にのみ情報の伝送を行うこと
が可能となる。

なお、第１の実施例及び第２の実施例においては、制御
信号等に対する誤り訂正等の保護回路を省いて説明した
が、保護回路を追加することにより自己同期型スクラン
ブルによる誤り波及を軽減できる。

また、第２の実施例においては、初期値情報をゲートす
ることにより受信機におけるデスクランブルを制御した
が、これは初期化信号をゲートすることによっても可能
である。

発明の効果 以上のように本発明は、セットリセット型スクランブル
と自己同期型スクランブルを並列的に動作させることに
より、伝送する全ての信号に対してスクランブルが掛け
られ、良好な情報の伝送を可能とすると共に、有料情報
伝送サービス等における秘匿通信に対する対応も可能と
する。また、ハードウェア実現上、基本的に並列処理壱
行うため数Ｇｂｐｓの超高速伝送への応用も可能である
。

【図面の簡単な説明】

、第１図は本発明の第１の実施例における伝送装置の構
成図、第２図は第１図における信号処理フォーマット図
、第３図は本発明の第２の実施例における伝送装置の構
成図、第４図はセットリセット型スクランブル回路の構
成図、第５図（ａ）は自己同期型スクランブル回路の構
成図、第５図〜）は自己同期型デスクランブル回路の構
成図である。 １４・・・・・・マルチプレックス回路、１５．３５・
・・・・・フレーミングコード発生回路、１６．３７・
・・・・・セットリセット型スクランブル回路、１７．
３８・・・・・・自己同期型スクランブル回路、１８．
３９・・・・・・パラレル／シリアル変換回路、１９．
４０・・・・・・電気／光変換回路、２１．４２・・・
・・・光／電気変換回路、２２．４３・・・・・・シリ
アル／パラレル変換回路、２３．４５・・・・・・セッ
トリセット型デスクランブル回路、２４．４６・・・・
・・自己同期型デスクランブル回路、２５・・・・・・
デマルチプレックス回路、２６゜４８・・・・・・フレ
ーミングコード検出回路、３４・・・・・・多重化回路
、３６・・・・・・ユーザコード発生回路、４７・・・
・・・分離回路、４９・・・・・・ユーザコード比較回
路、６４・・・・・・初期値レジスタ、６日・・・・・
・セットリセット型スクランブル回路、８０・・・・・
・自己同期型スクランブル回路、９０・・・・・・自己
同期型デスクランブル回路。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名−に ″　　　中 Ｆｃ−−フし一ミゾク゛１名古 ＩＤ・−一卆刀８もｌ与舞状 ＴＴ−ネ１力化１嘉き ＡＯ−Ａ４−ｆＰ偽３噌覧 ＶＯ％Ｖクー−ＢＷ＋＆＋吉Ｓ（ｙθＬＳＦ３ｙ７ハ慧
Ｂ） 咋偉１ｔう

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）量子化された多値情報の一部がセットリセット型
   スクランブル方法によりスクランブル及びデスクランブ
   ルされ、前記多値情報を伝送するための制御信号が自己
   同期型スクランブル方法によりスクランブル及びデスク
   ランブルされることを特徴とするスクランブル方法。
2. （２）受信機管理信号が自己同期型スクランブル方法に
   よりスクランブル及びデスクランブルされることを特徴
   とする請求項（１）記載のスクランブル方法
3. （３）多値情報のＭＳＢがセットリセット型スクランブ
   ル方法によりスクランブル及びデスクランブルされ、前
   記多値情報のＬＳＢ側のビットプレーンに制御信号及び
   受信機管理信号が多重され、前記ビットプレーン毎に自
   己同期型スクランブル方法によるスクランブル及びデス
   クランブルが行われることを特徴とする請求項（２）記
   載のスクランブル方法。
4. （４）請求項（１）記載のスクランブル方法を用いた伝
   送装置。