(57)【要約】【課題】安全性の高いスクランブル・デスクランブルを行うことができるシステム、スクランブル回路、デスクランブル回路を得る。【解決手段】スクランブル回路３は、時間的に変化するフィルタ係数をＦＩＲフィルタ１に設定し、元映像信号を設定されたフィルタ係数に基づいてスクランブルする。スクランブルされた映像信号に逆フィルタ係数を重畳して送信／蓄積映像信号を出力する。デスクランブル回路４は、送信／蓄積映像信号から逆フィルタ係数を抽出し、デスクランブル用のＦＩＲフィルタ２に設定し、送信／蓄積映像信号をデスクランブルして復元映像信号を得る。時間的に変化をするフィルタ係数を使用することにより、回路解析では所定のフィルタ特性が得られないため、スクランブルの安全性を高くすることができる。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号を、フィルタ係数が可変であるＦＩＲフィルタに通してスクランブルを行い、その出力映像信号に、デスクランブル用の逆フィルタ係数を重畳させるスクランブル回路と、
映像信号から分離した逆フィルタ係数を、フィルタ係数が可変であるＦＩＲフィルタのフィルタ係数に設定し、映像信号を前記ＦＩＲフィルタに通してデスクランブルされた映像信号を出力するデスクランブル回路と、
を具備することを特徴とするスクランブル・デスクランブルシステム。
【請求項２】
映像信号を、フィルタ係数及びＴＡＰ数が可変であるＦＩＲフィルタに通してスクランブルを行い、その出力映像信号に、デスクランブル用の逆フィルタ係数及びＴＡＰ数を重畳させるスクランブル回路と、
映像信号から分離した逆フィルタ係数及びＴＡＰ数を、フィルタ係数及びＴＡＰ数が可変であるＦＩＲフィルタのフィルタ係数及びＴＡＰ数に設定し、映像信号を前記ＦＩＲフィルタに通してデスクランブルされた映像信号を出力するデスクランブル回路と、
を具備することを特徴とするスクランブル・デスクランブルシステム。
【請求項３】
映像信号をスクランブルするＦＩＲフィルタであって、フィルタ係数が可変であるＦＩＲフィルタと、
前記ＦＩＲフィルタにフィルタ係数を設定する設定回路と、
前記設定したフィルタ係数に対応する逆フィルタ係数を前記ＦＩＲフィルタの出力映像信号に重畳させる混合回路と、
を具備することを特徴とするスクランブル回路。
【請求項４】
映像信号をスクランブルするＦＩＲフィルタであって、フィルタ係数及びＴＡＰ数が可変であるＦＩＲフィルタと、
前記ＦＩＲフィルタに逆フィルタ係数及びＴＡＰ数を設定する設定回路と、
前記設定した逆フィルタ係数及びＴＡＰ数を前記ＦＩＲフィルタの出力映像信号に重畳させる混合回路と、
を具備することを特徴とするスクランブル回路。
【請求項５】
前記設定回路は、スクランブルされた映像信号の途中に、スクランブルなしの映像信号が挿入されるように前記フィルタ係数を設定する請求項３又は４に記載のスクランブル回路。
【請求項６】
前記スクランブルなしの映像信号に対するフィルタ係数の設定は、１つのＴＡＰのフィルタ係数を１とし、そのほかのＴＡＰのフィルタ係数を０に設定する請求項５に記載のスクランブル回路。
【請求項７】
前記設定回路は、スクランブルされた映像信号の途中に、スクランブルなしの映像信号が挿入されるようにフィルタ係数を設定し、前記スクランブルなしの映像信号からスクランブルありの映像信号に切り替えるとき、前記ＴＡＰ数を徐々に増加させる請求項４に記載のスクランブル回路。
【請求項８】
前記混合回路は、前記フィルタ係数又は、前記フィルタ係数及びＴＡＰ数を、前記映像信号の水平あるいは垂直ブランキング期間、又は高周波部分に重畳する請求項３又は４に記載のスクランブル回路。
【請求項９】
前記混合回路は、前記フィルタ係数又は、前記フィルタ係数及びＴＡＰ数を、該当画像の前の画像の映像信号までにすべて重畳し、前記直前の画像の垂直ブランキング期間中に切り替え命令を重畳させる請求項３又は４に記載のスクランブル回路。
【請求項１０】
前記混合回路は、前記フィルタ係数又は、前記フィルタ係数及びＴＡＰ数を分割して、複数画面分の映像信号に重畳させる請求項９に記載のスクランブル回路。
【請求項１１】
映像信号に含まれるＦＩＲフィルタの逆フィルタ係数を分離する分離回路と、
映像信号をデスクランブルするＦＩＲフィルタであって、フィルタ係数が可変であるＦＩＲフィルタと、
前記分離回路から分離した逆フィルタ係数を前記ＦＩＲフィルタのフィルタ係数に設定する設定回路と、
を具備することを特徴とするデスクランブル回路。
【請求項１２】
映像信号に含まれるＦＩＲフィルタの逆フィルタ係数及びＴＡＰ数を分離する分離回路と、
映像信号をデスクランブルするＦＩＲフィルタであって、フィルタ係数及びＴＡＰ数が可変であるＦＩＲフィルタと、
前記分離回路から分離した逆フィルタ係数及びＴＡＰ数を前記ＦＩＲフィルタのフィルタ係数及びＴＡＰ数に設定する設定回路と、
を具備することを特徴とするデスクランブル回路。
【請求項１３】
前記設定回路は、前記フィルタ係数又は、前記フィルタ係数及びＴＡＰ数の切り替えを、前記分離回路により前記映像信号から分離した切り替え命令に応じて行う請求項１１又は１２に記載のデスクランブル回路。
【請求項１４】
前記設定回路は、複数の画像分の映像信号に重畳された前記フィルタ係数又は、前記フィルタ係数及びＴＡＰ数を保存する請求項１１又は１２に記載のデスクランブル回路。
【請求項１５】
前記ＦＩＲフィルタの一部を通常のフィルタとして使用する請求項１１又は１２に記載のデスクランブル回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビ放送又は、ＤＶＤなどの蓄積系の映像メディアに対し、ＦＩＲフィルタを用いて映像信号のスクランブルを行うスクランブル・デスクランブルシステムに関する。
また、本発明は、上記システムに使用するスクランブル回路及びデスクランブル回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フィルタを利用してスクランブル・デスクランブルをかけるシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。その内容は、ＣＡＴＶのスクランブル伝送方式において、フィルタにより現画像をスクランブルさせ、受信側では逆特性のフィルタにより現画像に復元させる。このシステムにおいては、フィルタの係数としては固定値が使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のスクランブル伝送方式においては、フィルタ特性が固定のため、回路解析をすれば、容易に正規のものと同様のフィルタ特性を得ることができる。このため、デスクランブル情報の秘匿性が失われ、スクランブルの安全性が低かった。
【０００４】
本発明は、安全性の高いスクランブル・デスクランブルを行うことができるシステムを提供することを目的とするものである。
また、本発明は、上記システムに使用するスクランブル回路及びデスクランブル回路を提供することを目的とする。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−１８１５７２号公報
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するためになされたものである。
図１を用いて、本発明のスクランブル・デスクランブルシステムの原理を説明する。
スクランブル・デスクランブルシステムは、フィルタ係数が可変であるＦＩＲフィルタ１、２を含むスクランブル回路３及びデスクランブル回路４から構成される。
【０００７】
スクランブル回路３において、元映像信号が、ＦＩＲフィルタ１によりスクランブルされ、送信映像信号又は蓄積映像信号として出力される。ＦＩＲフィルタ１のフィルタ係数が切り替えられることにより、映像信号は、例えば画面ごとに異なるフィルタ係数でスクランブルされる。そして、使用されたフィルタ係数に対応した逆フィルタ係数が、送信／蓄積映像信号に重畳される。
【０００８】
デスクランブル回路４では、送信／蓄積映像信号から逆フィルタ係数を分離し、これをＦＩＲフィルタ２のフィルタ係数に設定する。送信／蓄積映像信号は、設定された逆フィルタ係数を使用したＦＩＲフィルタ２によりデスクランブルされる。これにより、元映像信号と同様の復元映像信号が得られる。
【０００９】
本発明によれば、スクランブル回路３におけるＦＩＲフィルタ１のフィルタ係数とデスクランブル回路４における逆フィルタ係数は常に対応するので、正常な復元映像信号を得ることができる。一方、従来のような逆フィルタ係数が一定のデスクランブル回路では、常時正常な復元画像を得ることができない。また、デスクランブル回路を不正に回路解析したとしても、正規のフィルタ特性と同様のものを得ることは容易ではない。したがって、スクランブルの安全性を高めることができる。
【００１０】
また、本発明においては、ＦＩＲフィルタ１、２のフィルタ係数を可変とすることに加えて、ＴＡＰ数も可変とすることができる。この場合、スクランブル側ではフィルタ係数及びＴＡＰ数を切り替えながら映像信号のスクランブルを行い、逆フィルタ係数及び使用したＴＡＰ数を送信／蓄積映像信号に重畳させる。
【００１１】
デスクランブル側では、送信／蓄積映像信号から逆フィルタ係数及びＴＡＰ数を分離し、これらをＦＩＲフィルタ２に設定する。
このＴＡＰ数も可変とした発明によれば、スクランブルの安全性を更に高めることができると共に、送信／蓄積映像信号に種々の加工を施すことが可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図を用いて説明する。
スクランブル・デスクランブルシステムの構成は、図１を用いて説明したとおりである。図１のスクランブル回路３は、映像メディアの供給側に配置され、デスクランブル回路４は、ユーザ側に配置される。
【００１３】
なお、映像メディアがテレビ放送の場合は、供給側は放送局であり、ユーザ側はテレビ受像機である。また、ＤＶＤなどの蓄積系であれば、供給側はＤＶＤソフトメーカであり、ユーザ側はＤＶＤプレイヤである。
また、送信／蓄積映像信号は、テレビ放送の場合は電波で放送され、蓄積系の場合はＤＶＤなどの媒体に記録される。
【００１４】
以下、スクランブル回路３とデスクランブル回路４について説明する。なお、以下の説明ではＦＩＲフィルタ１、２のフィルタ係数（逆フィルタ係数を含む）及びＴＡＰ数の両方を可変とする例を説明するが、すでに説明したように、フィルタ係数のみを可変とし、ＴＡＰ数は固定にすることもできる。
【００１５】
図２を用いて、スクランブル回路３を説明する。
元映像信号をスクランブルするＦＩＲフィルタ１は、フィルタ係数及びＴＡＰ数が可変に構成されている。フィルタ係数及びＴＡＰ数は、それぞれ、フィルタ係数設定回路５及びＴＡＰ数設定回路６により設定される。
【００１６】
ＦＩＲフィルタの構成が図８に示されている。
ＦＩＲフィルタは、直列接続された任意のＴＡＰ数の遅延器（レジスタ）７と、遅延器７の出力側に接続された乗算器８と、各乗算器８の出力側に接続された加算器９とから構成される。本実施形態において使用されるＦＩＲフィルタは、外部からの設定により、各乗算器８に設定されるフィルタ係数及びＴＡＰ数が可変とされている。
【００１７】
図２に戻り、フィルタ係数設定回路５とＴＡＰ数設定回路６は、それぞれ複数のフィルタ係数及びＴＡＰ数を記憶している。フィルタ係数設定回路５とＴＡＰ数設定回路６は、時間的に変化するフィルタ係数及びＴＡＰ数をＦＩＲフィルタ１に設定する。同時に、そのフィルタ係数に対応する逆フィルタ係数とＴＡＰ数を混合回路１１に出力する。
【００１８】
元映像信号がＦＩＲフィルタ１に入力され、設定されたフィルタ係数及びＴＡＰ数に基づいてスクランブル処理される。ＦＩＲフィルタ１の出力映像信号が、混合回路１１に入力される。
混合回路１１は、映像信号に、逆フィルタ係数、ＴＡＰ数及び切り替え命令を重畳させる。この混合回路１１の出力信号が、送信／蓄積映像信号となる。
【００１９】
図３を用いて、デスクランブル回路４の構成を説明する。
送信／蓄積映像信号が分離回路１２に入力される。分離回路１２は、送信／蓄積映像信号から、スクランブルされた映像信号、逆フィルタ係数、ＴＡＰ数、切り替え命令を抽出する。
映像信号はＦＩＲフィルタ２に入力される。逆フィルタ係数及びＴＡＰ数は、逆フィルタ係数設定回路１３及びＴＡＰ数設定回路１４に格納される。
【００２０】
分離回路１２により切り替え命令が抽出されると、逆フィルタ係数設定回路１３とＴＡＰ数設定回路１４に入力される。それぞれに格納されていた逆フィルタ係数及びＴＡＰ数がＦＩＲフィルタ２に設定される。
ＦＩＲフィルタ２は、設定された逆フィルタ係数及びＴＡＰ数に基づいて映像信号をデスクランブルする。
【００２１】
スクランブルされた映像信号においては、スクランブルに使用されたフィルタ係数及びＴＡＰ数が時間的に変化をしているが、ＦＩＲフィルタ２における逆フィルタ係数及びＴＡＰ数は、スクランブル時のものに対応して設定されるので、すべての画面が正常にデスクランブルされていく。
このように、映像信号で逆フィルタ係数及びＴＡＰ数が時間的に変化をすることにより、デスクランブル回路４の回路解析だけでは所定のフィルタ特性を得ることができないため、難易度が上がり、スクランブルの安全性を高めることができる。
【００２２】
図２の混合回路１１における、映像信号に対する逆フィルタ係数、ＴＡＰ数、切り替え命令（以下、これらをまとめて「スクランブル情報」という。）の重畳方法について説明する。
スクランブル情報は、映像信号の水平ブランキング期間、垂直ブランキング期間、高周波部分に重畳させることができる。
【００２３】
図４に、水平ブランキング期間にスクランブル情報を重畳する例を示す。
ここでは、映像信号の水平ブランキング期間（１０．９μＳ）中の、フロントポーチ（１．５μＳ）とバックポーチ（カラーバースト４．７μＳ）を除いた水平同期期間（４．７μＳ）にスクランブル情報を重畳させている。
【００２４】
図５に、垂直ブランキング期間中にスクランブル情報を重畳する例を示す。
ここでは、垂直ブランキング期間中の、等価パルス（３Ｈ）、垂直同期パルス（３Ｈ）、等価パルス（３Ｈ）を除く１１Ｈ期間中にスクランブル情報を重畳させている。
【００２５】
図６に、高周波部分にスクランブル情報を重畳する例を示す。
ここでは、映像及び音声信号に影響を及ぼさない、映像搬送波、副色搬送波、音声搬送波の帯域とは離れた８ＭＨｚ以上の高周波部分にスクランブル情報を重畳させている。
以上説明したような方法でスクランブル情報を映像信号に重畳させることにより、映像信号、音声信号に影響を及ぼすことを防止できる。
【００２６】
常に画像にスクランブルがかかっている場合、放送の途中からの視聴、若しくは頭出しなどのトリックプレーを行う場合、最初の画面のデスクランブル情報がないため、画像が正しく受信、再生できない。
図７を用いて、トリックプレーを行う場合であっても、画像を正しく受信、再生できるようにするスクランブル処理を説明する。
【００２７】
通常のスクランブルを行う複数の画像の間に、スクランブルなしの画像を適宜挿入する。これにより、トリックプレーを行った場合でも、スクランブルなしの画像でもって画像を正常に再生した後、続くスクランブル処理された画像についても正しく再生された画像を得ることができる。また、スクランブル処理されている画像が含まれるので、正規のデスクランブルを行わない再生では、正常な画像を再生することはできない。
【００２８】
図８を用いて、上記のスクランブルを行わない画像を挿入するときのＦＩＲフィルタの構成を説明する。
スクランブルなしの映像信号を得る場合、スクランブル回路３のＦＩＲフィルタ回路１では、ＴＡＰ数を任意の数に設定し、フィルタ係数を一箇所だけ１とし、そのほかは０とする。
【００２９】
以上説明したように、スクランブルのない画像を挿入することにより、放送の途中から受信をした場合でも、トリックプレーを行った場合でも、スクランブルなしの映像信号のデスクランブルを行った後は、正しく再生された画像を得ることができる。
【００３０】
図９を用いて、送信／蓄積映像信号における映像信号とスクランブル情報との関係を説明する。図は、垂直ブランキング期間にスクランブル情報を重畳する例を示している。
（１）に示すように、スクランブル回路３からは、１画面分の映像信号１にスクランブル情報Ａを重畳させた送信／蓄積映像信号が出力される。その次に、１画面分の映像信号２にスクランブル情報Ｂを重畳させた送信／蓄積映像信号が出力される。
【００３１】
デスクランブル回路４では、（２）に示すように、映像信号２とスクランブル情報Ｂが入力されるとそれぞれを分離し、映像信号２をＦＩＲフィルタ２に入力し、スクランブル情報Ｂをフィルタ係数設定回路１３、ＴＡＰ数設定回路１４に蓄積する。
【００３２】
ＦＩＲフィルタ２は、前の映像信号１から分離しフィルタ係数設定回路１３、ＴＡＰ数設定回路１４に蓄積してあったスクランブル情報Ａに設定されている。つまり、映像信号１に重畳するスクランブル情報Ａは、次の映像信号２をデスクランブルする情報とされる必要がある。
なお、図示の例は、垂直ブランキング期間を利用する例であるが、水平ブランキング期間を利用する場合も、同様である。
【００３３】
長大なＴＡＰ数の逆フィルタ係数を設定する場合、スクランブル情報が大きくなり、１回の垂直ブランキング期間では重畳しきれない場合がある。この場合は、複数画面分の垂直ブランキング期間を用いて、スクランブル情報を重畳する。
図１０は、スクランブル情報を複数画面分の映像信号に重畳する例を示す。
【００３４】
スクランブル側では、（１）に示すように、スクランブル情報Ｂを３画面分の映像信号２−４に重畳する。また、切り替え命令は、最後の映像信号４のスクランブル情報に含ませる。
映像信号１に重畳されたスクランブル情報Ａは映像信号２−４のデスクランブル用であり、映像信号２−４に重畳されたスクランブル情報Ｂは映像信号５のデスクランブル用である。
【００３５】
ＦＩＲフィルタ２は、（２）に示すように、映像信号２−４に対しては、その前の映像信号１に重畳されたスクランブル情報Ａでもってデスクランブルを行う。この間、映像信号２−４に重畳されたスクランブル情報Ｂが、ＴＡＰ数設定回路、フィルタ係数設定回路５に蓄積される。
【００３６】
映像信号４のデスクランブルが終了すると、分離回路１２から切り替え命令が抽出されて、次の映像信号５用の、フィルタ係数設定回路１３、ＴＡＰ数設定回路１４に蓄積されていたスクランブル情報ＢがＦＩＲフィルタ２に設定される。
このようにして、長大なＴＡＰ数を使用することが可能になる。
【００３７】
スクランブル情報を時間的に変化させる方法として、スクランブルのない画面を挿入し、そこから段階的にスクランブルの程度が大きくなるようにする方法をとることもできる。
図１１を用いてその原理を説明する。
（１）に示すように、スクランブル側では、スクランブルなしの１画面分の映像信号を作成し、それに続く映像信号のスクランブルをＡ，Ｂ，Ｃとスクランブルの程度が徐々に大きくなるようにする。
【００３８】
受信／再生側が本実施形態におけるデスクランブル回路４を使用していれば、すべての画面が正常に復元される。これに対して、本実施形態のデスクランブル回路を使用しない場合は、（２）に示すように、スクランブルのない正常な画面（ａ）が表示された後、徐々にスクランブルの程度が大きくなって、見えにくくなっていく画面（ｂ）−（ｄ）が表示されていく。
【００３９】
この方法によれば、正規の受信装置又は再生装置を持たない聴取者は、正常な画像が断続的に表示される映像を見ることとなる。このような映像を見せることにより、聴取者が正規の受信装置又は再生装置を購入する動機付けとすることができる。
【００４０】
デスクランブル回路４のＦＩＲフィルタ２を通常のフィルタ回路と兼用することができる。
図１２に、ＦＩＲフィルタ２の一部をフィルタとして用いる例を示す。
１つのＦＩＲフィルタ２の前段（Ｃ１−Ｃｎ）をデスクランブル用のＦＩＲフィルタとし、後段（Ｆ１−Ｆｍ）を、周波数特性を変化させるフィルタとする。この場合、映像信号に重畳されるスクランブル情報により変更されるのは前段のデスクランブル用の前段（Ｃ１−Ｃｎ）までとし、後段（Ｆ１−Ｆｍ）は固定とされる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明では、映像信号にスクランブル情報を重畳させ、スクランブル用及びデスクランブル用のＦＩＲフィルタのフィルタ係数を時間的に変化させるため、回路解析では正規のフィルタ特性を得ることができない。したがって、スクランブルの安全性を向上させたスクランブル・デスクランブルシステム、スクランブル回路及びデスクランブル回路を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したスクランブル・デスクランブルシステムの構成を示す図である。
【図２】図１のスクランブル回路の構成を示す図である。
【図３】図１のデスクランブル回路の構成を示す図である。
【図４】図２の混合回路において、水平ブランキング期間にスクランブル情報を重畳する例を説明する図である。
【図５】図２の混合回路において、垂直ブランキング期間にスクランブル情報を重畳する例を説明する図である。
【図６】図２の混合回路において、高周波にスクランブル情報を重畳する例を説明する図である。
【図７】図２のスクランブル回路における、トリックプレー用のスクランブル方法を示す図である。
【図８】図７の方法を実行するためのＦＩＲフィルタの構成を示す図である。
【図９】本発明における、送信／蓄積映像信号における映像信号とスクランブル情報との関係を示す図である。
【図１０】本発明における、スクランブル情報を複数画面分の映像信号に重畳させる例を示す図である。
【図１１】本発明における、スクランブルなしから徐々にスクランブルをかける例を示す図である。
【図１２】本発明における、通常のフィルタ回路と兼用したＦＩＲフィルタを示す図である。
【符号の説明】
１、２…ＦＩＲフィルタ
３…スクランブル回路
４…デスクランブル回路
５…フィルタ係数設定回路
６…ＴＡＰ数設定回路
７…遅延器
８…乗算器
９…加算器
１１…混合回路
１２…分離回路
１３…逆フィルタ係数設定回路
１４…ＴＡＰ数設定回路
【図１】
2004134930.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004134930.tif 000009
【図８】
2004134930.tif 000010
【図９】
2004134930.tif 000011
【図１０】
2004134930.tif 000012
【図１１】
2004134930.tif 000013
【図１２】
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