JP3172243B2

JP3172243B2 - 受信装置

Info

Publication number: JP3172243B2
Application number: JP07793692A
Authority: JP
Inventors: 伸一大井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1992-03-31
Publication date: 2001-06-04
Anticipated expiration: 2016-06-04
Also published as: JPH05284496A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スクランブル放送を受
信する受信装置に係り、特に、中継装置のアンテナで受
信したスクランブル放送をケーブルにより個別の受信装
置に配信するＣＡＴＶ（ＣｏｍｍｕｎｉｔｙＡｎｔｅ
ｎｎａＴＶ、ＣＡｂｌｅＴＶ）、共聴受信システム
等で用いられる受信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、有料放送が開始され、この有料放
送を受信するための有料放送装置が普及しつつ有る。こ
のような有料放送装置を用いた有料放送においては、視
聴契約をしている視聴者（以下、単に視聴契約者ともい
う）以外の者（以下、単に非契約者という）が視聴でき
ないように放送局では映像、音声信号を符号化あるいは
暗号化（以下、単にスクランブルという）して送信する
ようにしている。また、視聴契約者は、このスクランブ
ルした信号を元の映像、音声信号に戻す復号化（以下、
単にデスクランブルという）するためのデスクランブラ
を有するデコーダを使用して信号を元に戻して視聴する
ことが可能であり、一方、非契約者はデスクランブルで
きず視聴することはできない。

【０００３】このような有料放送システムの一例を日本
の有料衛星放送方式を例に説明する。この有料衛星放送
方式による送信側である放送局の送信機１００の構成を
図５に、受信側装置としてのデコーダ２００の構成を図
６にそれぞれ示す。

【０００４】まず、図５を参照するに、放送局ではスク
ランブラ１０１、スクランブラ１０５で映像、音声信号
をスクランブルする。

【０００５】また、受信側で受信中の番組がスクランブ
ル放送かノンスクランブル放送であるのかを判断できる
ようにするために、スクランブルフラグを用いている。
このスクランブルフラグは日本の衛星放送の場合は音声
信号に多重するレンジビットの第８ビット（以下、単に
Ｒ＃８とも記載する）および制御符号の第１２ビット
（以下、単にｂ１２とも記載する）を使用して送信して
いる。

【０００６】このスクランブルフラグをデコーダ２００
の多数決判定部２１７で多数決判定し誤りに対する保護
ができるように、送信機１００ではこのスクランブルフ
ラグを複数回連続して送出する、いわゆる連送すること
になっている。また送信機１００では、このスクランブ
ルフラグをスクランブラ１０１、１０７へ入力し、映
像、音声信号のスクランブルのＯＮ／ＯＦＦ制御をおこ
なっている。

【０００７】また、この有料放送システムではＰＮ（Ｐ
ｓｅｕｄｏｒａｎｄｏｍＮｏｉｓｅ）信号（いわゆる
擬似ランダム信号）そのものを送信機１００からデコー
ダ２００へ送らなくても済むようにするため、送信機１
００とデコーダ２００は同一のＰＮ信号を発生するＰＮ
発生器をそれぞれ持ち、そのＰＮ発生器へ同じＰＮ初期
値ＫＳ（このＰＮ初期値ＫＳについては後述する）を映
像音声信号に対し同じタイミングでセットして全く同一
のＰＮ信号を得るようにしている。

【０００８】このＰＮ初期値ＫＳをセットするタイミン
グ信号として、スクランブルタイミングＴＳがある。デ
コーダ２００の多数決判定部２１５でこのスクランブル
タイミングＴＳを多数決判定して誤りに対する保護がで
きるように、送信機１００ではこのスクランブルタイミ
ングＴＳを連送することになっている。また送信機１０
０ではスクランブルタイミングＴＳをＰＮ発生器１０
３、１０７へ入力し、ＰＮ初期値ＫＳをセットしてい
る。

【０００９】上述してきたように本有料放送システムで
は、以下に示すような３種類の暗号キー（いわゆる、
鍵）を使用し不正視聴に対処している。次にその暗号キ
ーおよび関連情報パケット（以下に説明する番組情報、
制御情報、個別情報とメッセージ情報の４つの情報を関
連情報という）の説明を行う。

【００１０】まず、ＰＮ初期値ＫＳは、映像、音声信号
のスクランブル、デスクランブルに使用するＰＮ発生器
１０３、１０７、２３７、２４１へ与える初期値であ
る。また、このＰＮ発生器は疑似ランダムデータ発生器
であって、映像および音声信号をランダムにスクランブ
ルして秘匿性を上げるために使用する。

【００１１】このＰＮ初期値ＫＳは、常に一定である
と、通常とは異なる手段を用いてＰＮ初期値ＫＳを入手
し、さらにＰＮ発生器２３７、２４１へ与える場合が考
えられるため、ごく短い周期、例えば１秒ごとでＰＮ初
期値ＫＳを更新しセキュリティをあげるようにしてい
る。以下の説明では該更新周期を１秒として説明を行う
ことにする。このＰＮ初期値ＫＳは番組情報一部として
デコーダ２００へ伝送される。なお、このとき、番組情
報と制御情報はデコーダ２００の多数決判定部２２１で
多数決判定ができるように連送される。

【００１２】次に、暗号キーＫＷについて説明する。こ
の暗号キーＫＷは、放送局がＰＮ初期値ＫＳを含む番組
情報や制御情報を視聴契約者のデコーダ２００にのみ送
信する際に、このＰＮ初期値ＫＳのセキュリティ保持の
ために該ＰＮ初期値ＫＳ等を暗号化する際に使用する暗
号キーである。

【００１３】この暗号キーＫＷの更新周期は、例えば１
月ごとであって、翌月も引き続き視聴契約をしている人
のデコーダ２００には放送局から放送波に多重して送信
されるが、非契約者および視聴料金未払いのデコーダ２
００には送信されない。

【００１４】デコーダ２００では、この受信した暗号キ
ーＫＷの暗号を復号化した後に、個別情報メモリ２３５
に保存し、１秒ごとに送られてくるＰＮ初期値ＫＳを含
む番組情報を復号するために随時、個別情報メモリ２３
５から読み出して利用する。また、この暗号キーＫＷは
個別情報の一部として暗号キーＫＷの更新周期ごとに放
送局から各デコーダ２００へ伝送される。なお、この暗
号キーＫＷは連送はされない。

【００１５】次に、暗号キーＫＭｉについて説明する。
この暗号キーＫＭｉは、放送局が暗号キーＫＷを含む個
別情報を視聴契約した者のデコーダで、かつ翌月も引き
続き視聴契約をしているデコーダにのみ送信する際に、
この暗号キーＫＷのセキュリティー保持のために該暗号
キーＫＷ等を暗号化する際に使用する暗号キーである。

【００１６】この暗号キーＫＭｉは、例えばデコーダ２
００の工場出荷時にデコーダ２００の暗号キーＫＭｉメ
モリ２３１に書き込まれるもので、デコーダ２００ごと
に異なる。よって、上記暗号キーＫＷの伝送をデコーダ
２００ごと別々に行うことができる。すなわち、暗号キ
ーＫＭｉの異なるデコーダ２００では暗号を復号化する
ことはできない。

【００１７】以上説明した番組情報および個別情報や制
御情報の詳細は、有料衛星放送の電気通信技術審議会答
申（第４８頁乃至５７頁参照）にあるため詳しい説明は
省略する。

【００１８】これら、番組情報および制御情報は、個別
情報と多重化部１１９で多重化され、さらに誤り訂正符
号付加部１２１で誤り訂正符号が付加された後、スクラ
ンブルフラグｂ１２、スクランブルフラグＲ＃８、スク
ランブルタイミングＴＳとともに多重化部１２３で音声
信号に時分割多重され、さらに多重化部１２５で映像信
号と周波数分割多重され送信される。

【００１９】次に、デコーダ２００について図６を参照
して説明する。デコーダ２００では、映像、音声信号を
分離部２１１で分離した後、分離部２１３でさらに音声
信号に多重したスクランブルフラグｂ１２、スクランブ
ルフラグＲ＃８、スクランブルタイミングＴＳ、関連情
報パケットをそれぞれ分離する。

【００２０】そして、スクランブルフラグｂ１２、Ｒ＃
８、スクランブルタイミングＴＳは多数決判定部２１
５，２１７で多数決判定を行った後、ＰＮ発生器２４
１、２３７やデスクランブラ２３９，２４３に入力され
る。

【００２１】また、関連情報パケットは分離部２１９に
おいて、データ中の種類識別に従い番組情報、制御情報
と個別情報を分離される。このうち番組情報、制御情報
は多数決判定部２２１で多数決判定を行い、さらに誤り
訂正部２２３で誤り訂正を行った後に復号化部２２５に
入力される。また、個別情報は誤り訂正部２２９で誤り
訂正を行った後に復号化部２３３に入力される。

【００２２】そして、番組情報と制御情報は復号化部２
２５にて暗号キーＫＷを使用して暗号が復号化され、Ｐ
Ｎ初期値ＫＳはＰＮ発生器２３７，２４１へ入力され、
その他のデータは視聴可否判定部２２７へ与えられる。
また個別情報は復号化部２３３で暗号キーＫＭｉを使用
して暗号が復号化された後、個別情報メモリ３５にメモ
リされる。

【００２３】視聴可否判定部２２７では番組情報と個別
情報メモリ２３５内のデータとを比較し、視聴可否判定
する。そして、この判定にしたがってデスクランブラ２
３９、２４３はデスクランブル動作のＯＮ／ＯＦＦを行
う。すなわちデコーダのない非契約者や契約していても
個別情報の内容が番組と合わず視聴可否判定の結果が否
となったデコーダではデスクランブルできず視聴できな
いようになっている。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】上述した日本の有料衛
星放送方式の有料放送システムでは、前述のスクランブ
ルフラグｂ１２、Ｒ＃８、スクランブルタイミングＴ
Ｓ、関連情報パケットを多重した音声は、5.727272MHZ
の音声副搬送波を変調し、映像信号と周波数多重して伝
送される。ところが、ＣＡＴＶ、マンション共聴による
受信などのケーブル伝送では、１チャンネルあたりの帯
域が狭くこの5.727272MHZ の音声副搬送波を伝送するこ
とができない。

【００２５】このため、デコーダに対して必要なデータ
を伝送することができず、ＣＡＴＶやマンション共聴シ
ステムにおける有料衛星放送を受信し再変調してケーブ
ルに流すための中継器、いわゆるヘッドエンドでは、デ
スクランブル後の信号をケーブルに伝送したり、ＣＡＴ
Ｖやマンション共聴システム用の別なスクランブルを新
たにかけて伝送するようにしている。

【００２６】しかしながら、このようなＣＡＴＶやマン
ション共聴システム用のスクランブルシステムでは、各
デコーダを管理する部分を各ヘッドエンドに設け、この
ヘッドエンドで各デコーダを管理するようにしているた
め、衛星から直接有料衛星放送を受信しているデコーダ
のように、放送局が個別情報や制御情報によって各デコ
ーダを直接管理することができない。そこで放送局はＣ
ＡＴＶ局に管理を依託したり、マンション共聴用のヘッ
ドエンドを構成して各デコーダを管理しなければならな
い。

【００２７】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、スクランブル放送を帯域が狭いＣＡＴＶやマンシ
ョン共聴システムを介して中継する場合であっても、放
送局が個別情報や制御情報により各受信装置のデコーダ
を直接管理することができる受信装置を提供することを
目的とする。

【００２８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１の発明は、デスクランブルに用いる信号の同一
値を複数個含む信号をパケット化し、このパケットに種
類識別情報を付与してスクランブル映像信号の垂直ブラ
ンキング期間に多重化するとともにスクランブルが解除
された音声信号を多重化したスクランブル放送をケーブ
ルを介して受信して、前記複数個の信号中２値の一方の
値である個数がしきい値以上あれば前記一方の値を信号
値であると判定するしきい値判定により前記デスクラン
ブルに用いる信号値を判定する受信装置であって、前記
パケットの種類識別情報の誤りビット数が所定値未満の
ときには前記信号判定に第１のしきい値を用い、前記パ
ケットの種類識別情報の誤りビット数が前記所定値以上
のときには、前記第１のしきい値より大きい第２のしき
い値を用いることを要旨とする。

【００２９】上記目的を達成するため請求項２の発明
は、請求項１の受信装置において、前記デスクランブル
に用いる信号は、デスクランブルに用いる疑似ランダム
信号の初期値をセットするタイミングを示すスクランブ
ルタイミング信号であることを要旨とする。

【００３０】上記目的を達成するため請求項３の発明
は、請求項１の受信装置において、前記デスクランブル
に用いる信号は、スクランブル放送かノンスクランブル
放送かを示すスクランブルフラグ信号であることを要旨
とする。

【００３１】

【作用】請求項１記載の受信装置は、デスクランブルに
用いる信号の同一値を複数個含む信号をパケット化し、
このパケットに種類識別情報を付与してスクランブル映
像信号の垂直ブランキング期間に多重化するとともにス
クランブルが解除された音声信号を多重化したスクラン
ブル放送をケーブルを介して受信して、前記複数個の信
号中２値の一方の値である個数がしきい値以上あれば前
記一方の値を信号値であると判定するしきい値判定によ
り前記デスクランブルに用いる信号値を判定する受信装
置であって、前記パケットの種類識別情報の誤りビット
数が所定値未満のときには前記信号判定に第１のしきい
値を用い、前記パケットの種類識別情報の誤りビット数
が前記所定値以上のときには、前記第１のしきい値より
大きい第２のしきい値を用いるようにしたので、パケッ
ト内データの暗号化による２値データの片寄りがあって
も、デスクランブルに用いる信号のパケットを受信し損
なう確率（損失率）の低下、及び他のパケットを誤って
取り込む確率（誤検出率）の低下を両立させて、確実に
デスクランブルに用いる信号を伝送することができる。

【００３２】請求項２記載の受信装置は、請求項１の受
信装置において、前記デスクランブルに用いる信号は、
デスクランブルに用いる疑似ランダム信号の初期値をセ
ットするタイミングを示すスクランブルタイミング信号
であるとしたので、パケットの種類識別情報の伝送誤り
が生じても疑似ランダム信号の初期値をセットするタイ
ミングを正確に受信することができる。

【００３３】請求項３記載の受信装置は、請求項１の受
信装置において、前記デスクランブルに用いる信号は、
スクランブル放送かノンスクランブル放送かを示すスク
ランブルフラグ信号であるとしたので、スクランブル放
送かノンスクランブル放送かの識別を正確に行うことが
できる。

【００３４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る一実施例
を説明する。

【００３５】図１は、本発明に係る受信装置へスクラン
ブル放送を中継するへツドエンド１の構成を示したブロ
ック図であり、図２は、本発明に係る受信装置の実施例
である垂直部ランキング期間多重に対応するデコーダ
（以下、単にＶＢＩ対応デコーダという）３の構成を示
したブロック図である。ヘッドエンド１は、アンテナで
受信したスクランブル放送をケーブルを介して複数のＶ
ＢＩ対応デコーダ３に配信するものである。

【００３６】図１において、ヘッドエンド１は、映像信
号を分離しＶＢＩ多重化部５１に該映像信号を供給する
分離部１１と、この分離部１１と接続され音声信号を分
離してデスクランブラ３９に該音声信号を供給すると共
に、スクランブルタイミングＴＳを分離して多数決判定
部１５に、スクランブルフラグｂ１２、スクランブルフ
ラグＲ＃８を分離して多数決判定部１７に、番組情報、
制御情報、個別情報及びメッセージ情報からなる関連情
報を分離して分離部１９にそれぞれ出力する分離部１３
と、スクランブルタイミングＴＳを多数決し判定結果を
ＰＮ発生器３７とパケット化部４５にそれぞれ出力する
多数決判定部１５と、スクランブルフラグｂ１２、Ｒ＃
８を多数決し判定結果をデスクランブラ３９とパケット
化部４５にそれぞれ出力する多数決判定部１７と、個別
情報を分離して誤り訂正部２９に、番組情報、制御情報
を分離して多数決判定部２１にそれぞれ出力する分離部
１９と、多数決判定部２１で多数決し判定した結果を誤
りを訂正したのち復号化部２５とバッファメモリ４１に
出力する誤り訂正部２３と、番組情報及び制御情報を復
号化し視聴可否判定部２７に出力するとともにＰＮ初期
値をＰＮ発生器３７に出力する復号化部２５と、視聴の
可否を判定する、この判定結果をデスクランブラ３９に
出力する視聴可否判定部２７と、分離部１９で分離され
た個別情報を得て誤りを訂正した後に復号化部３３とバ
ッファメモリ４３に出力する誤り訂正部２９と、この誤
り訂正部２９からの個別情報を暗号キーＫＭｉメモリ３
１から読み出した暗号キーＫＭｉを基に復号し個別情報
メモリ３５に出力する復号化部３３と、この復号化部３
３で復号化された個別情報を記憶、格納する個別情報メ
モリ３５と、復号化部２５から出力されたＰＮ初期値を
基に擬似ランダムノイズを発生するＰＮ発生器３７と、
分離部１３からの音声信号をデスクランブルして周波数
多重化部５３に出力するデスクランブラ３９と、誤り訂
正部２３からの番組情報及び制御情報を一時格納するバ
ッファメモリ４１と、誤り訂正部２９からの個別情報を
一時格納するバッファメモリ４３と、スクランブルフラ
グｂ１２、スクランブルフラグＲ＃８及びスクランブル
タイミングＴＳ等をパケット化するパケット化部４５
と、バッファメモリ４１とバッファメモリ４３からの番
組情報、個別情報及び制御情報とパケット化部４５から
のパケット（以下、このパケットをＴＳパケットとい
う）とを時分割で多重化する時分割多重化部４７と、こ
の出力信号にビット同期、バイト同期を付加するビット
同期、バイト同期付加部４９と、この出力信号を分離部
１１からの映像信号の垂直ブランキング期間に多重化す
るＶＢＩ多重化部５１と、この出力信号をデスクランブ
ラ３９でデスクランブルした音声信号に周波数多重化す
る周波数多重化部５３によって構成される。

【００３７】また図２において、ＶＢＩ対応デコーダ３
は、デスクランブルされた音声信号を分離して出力する
分離部６１と、前記ヘッドエンド１のＶＢＩ多重化部５
１でＶＢＩ多重化された映像信号を分離してデスクラン
ブラ８９に出力するＶＢＩ分離部６３と、番組情報、個
別情報及び制御情報とスクランブルフラグｂ１２、スク
ランブルフラグＲ＃８及びスクランブルタイミングＴＳ
等とを分離する分離部６５と、誤り訂正部６７と、分離
部６９と、暗号キーＫＭｉメモリ７１と、復号化部７３
と、個別情報メモリ７５と、復号化部７７と、視聴可否
判定部７９と、デスクランブルに用いる信号の同一値を
複数個含むパケットからしきい値を用いて信号判定する
信号判定部８５と、ＰＮ発生器８７と、ＶＢＩ分離部６
３からの映像信号を信号判定部８５からのスクランブル
フラグとＰＮ発生器８７からの擬似ランダム（ＰＮ）信
号とを基にデスクランブルして出力するデスクランブラ
８９によって構成される。

【００３８】次に、本実施例におけるヘッドエンド１の
作用を図１を参照して説明する。

【００３９】まず、図１に示すヘッドエンド１では、映
像、音声信号を分離部１１で分離した後、分離部１３で
さらに音声信号に多重したスクランブルフラグｂ１２、
スクランブルフラグＲ＃８、スクランブルタイミングＴ
Ｓ及び、関連情報をパケット化した関連情報パケットを
分離する。この分離したスクランブルタイミングＴＳは
多数決判定部１５で、スクランブルフラグｂ１２、スク
ランブルフラグＲ＃８は多数決判定部１７でそれぞれ多
数決判定を行った後、共にＰＮ発生器３７やデスクラン
ブラ３９及びパケット化部４５に入力される。

【００４０】また、関連情報パケットは分離部１９にお
いてデータ中の種類識別に従い番組情報、制御情報と個
別情報とを分離される。このうち、番組情報、制御情報
は多数決判定部２１で多数決判定を行い、さらに誤り訂
正部２３で誤り訂正をおこなった後に復号化部２５に入
力される。また、個別情報は誤り訂正部２９で誤り訂正
を行った後に復号化部３３に入力される。

【００４１】そして、番組情報と制御情報は復号化部２
５において、個別情報メモリ３５に格納される暗号キー
ＫＷを使用してその暗号が復号化される。またＰＮ初期
値ＫＳはＰＮ発生器３７へ入力され、その他のデータは
視聴可否判定部２７へ与えられる。また個別情報は復号
化部３３で暗号キーＫＭｉを使用して暗号が復号化され
た後、個別情報メモリ３５に記憶、格納される。

【００４２】また、分離部１３で分離された音声信号
は、デスクランブラ３９でスクランブルフラグＲ＃８、
スクランブルタイミングＴＳおよびＰＮに従ってデスク
ランブルされ、周波数多重化部５３に入力される。

【００４３】誤り訂正部２３、２９を出力される関連情
報パケットは垂直ブランキング期間（ＶＢＩ）に多重す
るためにデータの一時保持、データレートの変換が必要
となるため、バッファメモリ４１、バッファメモリ４３
の２つのバッファメモリに記憶、格納され、このうち番
組情報と制御情報パケットはバッファメモリ４１で記
憶、格納されたのち連送のため複数回同じデータが読み
出される。

【００４４】この番組情報と制御情報パケット、個別情
報パケットとパケット化部４５においてスクランブルタ
イミングＴＳとスクランブルフラグｂ１２がパケット化
（以下このパケットをスクランブルタイミングＴＳパケ
ット）されたこのスクランブルタイミングＴＳパケット
は時分割多重化部４７で多重され、ビット同期バイト同
期付加部４９で文字多重放送と同様のビット同期、バイ
ト同期が付加される。

【００４５】さらに、この信号はＶＢＩ多重化部５１の
ＶＢＩ多重器で、デスクランブルされない映像信号の垂
直ブランキング期間に文字多重放送と同様に多重され
る。

【００４６】次に、伝送するパケットの詳細を説明す
る。文字多重放送の場合、テレビジョン文字多重放送に
関する郵政省令７７号および告示８０３号によると、１
ラインで伝送できるデータのビット数はプレフィックス
も含めて２７２ビットであり、これにビット同期、バイ
ト同期も加えると２９６ビットである。関連情報パケッ
トはヘッダを除いたビット数がちょうど２７２ビットで
あり、この文字多重放送のパケット構成ならばちょうど
１ラインで伝送できる。

【００４７】また、有料放送システムではこの２７２ビ
ットのデータのうち最初の８ビットが種類識別であり、
番組情報、制御情報、個別情報の識別に使用しており、
文字多重放送でも２７２ビットのデータのうち最初の８
ビットをサービス識別符号とよび送出モードの識別に使
用している。このように２７２ビットのデータのうち最
初の８ビットを種類識別としてパケットごとに異なるデ
ータを割り当てることによって、受信側でパケットの識
別をするようにしている点で有料放送と文字多重放送を
同様に扱い得る。

【００４８】よって、関連情報パケットをＶＢＩ多重し
て伝送するために、関連情報パケットからヘッダを除い
た２７２ビットに、文字多重放送と同様のビット同期、
バイト同期を加えた後、映像信号に多重することによ
り、受信側では、文字多重放送用の信号処理ＩＣが使用
可能となると共に、本実施例の実施によるコストアップ
を抑えることができる。

【００４９】次に、この関連情報パケットをＶＢＩ多重
して伝送するために必要なライン数について説明する。
このライン数は、有料放送システムでは関連情報パケッ
トの伝送間隔は９ｍｓごととなっている。このため、パ
ケットの伝送容量は１１１パケット／ｓである。また、
スクランブルタイミングＴＳパケットの伝送は連送を考
慮しても１ｓ当り（スクランブルタイミングＴＳの間隔
＝１ｓとする）、せいぜい数パケットである。もし、毎
フィールドごと２ラインをこれら関連情報パケット、ス
クランブルタイミングＴＳパケットの伝送に使用する
と、１２０パケット／ｓの伝送容量があるため、十分伝
送可能である。

【００５０】次に、スクランブルタイミングＴＳ、スク
ランブルフラグｂ１２をパケット化するパケット化部４
５の説明を行う。このパケット化部４５では、２７２ビ
ットのデータ領域中の最初の８ビットで番組情報、制御
情報、個別情報と異なる種類識別、例えば「１１１１１
１１１」を送り、残った２６４ビットでスクランブルタ
イミングＴＳとスクランブルフラグｂ１２のデータを伝
送するものとする。このスクランブルタイミングＴＳパ
ケットの一例を図３及び図４に示す。なお、番組情報及
び制御情報の種類識別は「０１１１１０００」であり、
個別情報の種類識別は「１００００１１１」である。

【００５１】まず、図３はスクランブルタイミングＴＳ
とスクランブルフラグｂ１２それぞれ１２８ビットのデ
ータを伝送するものでスクランブルタイミングＴＳやス
クランブルフラグｂ１２の送信データはオール０あるい
はオール１であり、受信側でこのデータをしきい値によ
り信号判定するものとする。このしきい値を用いた信号
判定とは、例えば１２８ビットのデータ中、しきい値で
ある所定ビット数以上のデータが２値の一方の値であれ
ば該値と判定し、それ以下であれば判定不能とする処理
である。例えばスクランブルタイミングＴＳは１０４ビ
ット数以上のデータが１であればスクランブルタイミン
グＴＳとみなし、スクランブルフラグｂ１２は１０４ビ
ット数以上のデータが１であればスクランブル、１０４
ビット数以上のデータが０であればノンスクランブルと
する。

【００５２】次に、図４はスクランブルタイミングＴＳ
とスクランブルフラグｂ１２それぞれ１２８ビットのデ
ータを伝送するもので、図３と同じであるが、スクラン
ブルタイミングＴＳとスクランブルフラグｂ１２を例え
ば１ビットあるいは、それ以上、例えば７、８ビットご
とに区切り交互に伝送することによって、バースト状に
発生する伝送誤りに対してスクランブルタイミングＴＳ
とスクランブルフラグｂ１２の誤りが１／２になるよう
にした例である。

【００５３】次に図２に示すＶＢＩ対応デコーダ３の説
明を行う。このＶＢＩ対応デコーダ３では、まず分離部
６１にてＦＭ多重された音声と映像信号を分離し、ＶＢ
Ｉ分離部６３で映像信号の垂直ブランキング期間に多重
されたパケットが分離される。このＶＢＩ分離部６３
に、文字多重放送受信用に開発された信号処理ＩＣ（波
形等化ＩＣ、同期分離ＩＣ、文字多重抽出ＩＣなど）が
利用できる。そして、ＶＢＩ分離部６３で分離されたパ
ケットを分離部６５において種類識別によって関連情報
パケットとデスクランブルに用いる信号の同一値を複数
個含むパケットであるスクランブルタイミングＴＳパケ
ットに分離する。

【００５４】分離部６５で分離されたスクランブルタイ
ミングＴＳパケットは信号判定部８５においてしきい値
による信号判定され、スクランブルタイミングＴＳとス
クランブルフラグｂ１２が抽出される。このスクランブ
ルタイミングＴＳとスクランブルフラグｂ１２はそれぞ
れＰＮ発生器８７とデスクランブラ８９へ入力される。

【００５５】また、分離部６５で分離された関連情報パ
ケットは誤り訂正部６７で誤り訂正された後、分離部６
９で種類識別により、番組情報や制御情報である共通情
報と個別情報とに分離される。それ以降の処理は衛星に
よる放送を受信する図６のデコーダと同様である。

【００５６】次に、関連情報パケット、スクランブルタ
イミングＴＳパケットの誤りに対する保護について詳細
に説明する。

【００５７】有料放送システムでは関連情報パケット、
スクランブルタイミングＴＳ、スクランブルフラグｂ１
２、スクランブルフラグＲ＃８などが正しく受信できな
いとデスクランブル不可能になるため、伝送路で発生す
る誤り率を考慮した誤りに対する保護をおこなうことが
必要となる。

【００５８】この伝送路で発生する誤り率について、昭
和６０年７月のＮＨＫ技術月報の第３図に示されたデー
タの伝送速度とビット誤り率の例によると、テレビ画質
の評価が３以上となるような伝送路の状態であれば文字
多重放送と同じ伝送速度の5.73Mb/sではビット誤り率が
１０^-3程度は得られるとされている。

【００５９】有料で放送を行うサービス限界はテレビ画
質の評価が３以上と考えられる。また、今回対象として
いるＣＡＴＶやマンション共聴用の有料放送システムも
前記文献なデータ伝送方法である。このため、ビット誤
り率が１０^-3で関連情報パケットやスクランブルタイミ
ングＴＳパケットが正しく受信できるように誤りに対す
る保護を行えば、ＣＡＴＶやマンション共聴用の有料放
送システムもサービス可能と考えられる。

【００６０】次に、誤りに対する保護の方法であるが、
これには同じパケットを連送する方法、誤り訂正符号を
付加し訂正する方法、同じデータを連送して（例えばオ
ール０あるいはオール１など）受信側でこのデータをし
きい値により信号判定する方法などがある。そこで、関
連情報パケットやスクランブルタイミングＴＳパケット
に対し、以下に示すような誤りに対する保護を行う。た
だし、スクランブルタイミングＴＳパケットの種類識別
は下記に示すものとしている。しかしながら、番組情報
パケット、制御情報パケットと符号間距離が４であれば
他のデータでも良い。また、スクランブルタイミングＴ
Ｓパケットの伝送間隔は１ｓごととしている。

【００６１】関連情報パケット番組情報パケット種類識別＝０１１１１０００制御情報パケット種類識別＝０１１１１０００個別情報パケット種類識別＝１００００１１１スクランブルタイミングＴＳパケット種類識別＝１１１１１１１１この関連情報パケットにおいては、番組情報、制御情報
パケットは垂直ブランキング期間の２ラインを使用し
て、の２ｆｉｅｌｄにわたり同じパケットを３連送する
こととした。また、番組情報パケットの種類識別の誤り
は２ビットエラーまで許すものとした。

【００６２】すなわち、パケットの誤りを考える場合、
そのパケットを受信し損ねる確率＝損失率と他のパケッ
トを誤って取り込んでしまう確率＝誤検出率が上げられ
る。ビット誤り率が１０^-3のランダムエラー発生時に、
番組情報、制御情報パケットを３連送すれば、損失率と
誤検出率は次のようになり、十分低い。

【００６３】まず損失率について示す。

【００６４】 (1) 種類識別検出ミスになる３ビットエラー発生率５．７×１０^-8 (2) ＳＤＳＣエラー訂正不可能な９ビットエラー発生率１．５×１０^-11 (1) (2) トータルの共通情報パケットの損失率５．７×１０^-8 よって３連送すれば共通情報パケットの損失率は１．７×１０^-22 なお、ＳＤＳＣとは、有料放送システムで採用されてい
る（２７２、１９０）短縮化差集合巡回符号の略号であ
る。

【００６５】次に、誤検出率について示す。

【００６６】ＴＳパケットの種類識別（=11111111 ）が誤って（２誤りして）共通情報パケットとみなされる確率２．８×１０^-5 これはＴＳパケットを１ｓに２連送するとして５時間に
１度発生の頻度である。しかし、ＴＳパケットの種類識
別が誤って（２誤りして）共通情報パケットとみなされ
ても図２の誤り訂正部６７においてＳＤＳＣエラー訂正
不可能として落とされ、さらに図２の復号化部７７にお
いて暗号復号の改ざん検出で落ちるため、とくに問題と
はならない。

【００６７】また、ＴＳパケットは、図３及び図４に示
すように、データ領域２７２ビット中で、スクランブルタイミング（ＴＳ）；（１２８ビット、オール１）スクランブルフラグ（ｂ１２）；（１２８ビット、オール０／１）とし、パケットの種類識別の誤りは３ビットエラーまで
許すものとし、また信号判定のしきい値は、１０４／１
２８とした。このパケットを２連送する。

【００６８】ビット誤り率が１０^-3のランダムエラー発
生時にスクランブルタイミングデータの損失率と誤検出
率は次のようになる。なお、スクランブルフラグパケッ
トデータの損失率と誤検出率も同様に考えられる。

【００６９】まず、損失率について示す。

【００７０】 (1) 種類識別検出ミスになる４ビットエラー発生率１．０×１０^−１０ (2) 信号判定エラーになる２４ビットエラー発生率５．４×１０^−４７ (1) (2) トータルのＴＳパケットの損失率１．０×１０^−１０よって２連送すればＴＳパケットの損失率１．０×１０^−２０となる。

【００７１】次に、誤検出率について示す。

【００７２】逆に共通情報パケット種類識別が誤って
（１誤りして）、ＴＳパケットとみなされ、さらにしき
い値を用いた信号判定もＯＫになってしまう確率は、共
通情報パケットの１２８ビット中に１と０の片寄りがあ
る場合である。

【００７３】しかし、共通情報パケットは暗号化されて
おりデータ中に１と０の片寄りが少ないはずであるが、
仮に８８：４０程度の片寄りがあるものとしても (1) 種類識別１ビットエラー発生率７．９×１０^−３ (2) 信号判定により誤検出する１６ビットエラー発生率７．４×１０^−２９ (1) (2) トータルのＴＳデータの誤検出率７．１×１０^−３１よって２連送したときのＴＳデータの誤検出率は１．４×１０^−３０となる（ただし、ＴＳはスクランブルタイミング）。

【００７４】次に、しきい値を用いた信号判定の他の実
施例について説明する。上述した実施例は、暗号化によ
ってデータ中の１と０の片寄りが少ない場合を想定し、
仮に片寄りがあっても８８：４０程度とした場合につい
て説明したものである。本実施例では、片寄り量が大で
ある場合について説明する。すなわち、もっと片寄りが
ある暗号方式の場合には、以下のように種類識別の誤り
に応じて信号判定に用いるしきい値を変える。

【００７５】種類識別が０、１ビットエラー発生時：１０４／１２８しきい値種類識別が２、３ビットエラー発生時：１１２／１２８しきい値すなわち、種類識別コードでのエラーが０若しくは１ビ
ットであるときには、そのしきい値を１２８ビット中１
０４ビットとして、パケットが共通情報パケットである
確率が低い場合は、信号判定のしきい値を下げ、また種
類識別コードでのエラーが２若しくは３ビットであると
きには、そのしきい値を１２８ビット中１１２ビットと
して、そのパケットが共通情報パケットである確率が高
い場合には、信号判定のしきい値を上げるという方法で
ある。

【００７６】以上説明したように上記各実施例ではヘッ
ドエンドで音声信号のみデスクランブルし、映像信号は
そのまま流すため、新たな映像スクランブラは不要であ
り、また関連情報パケットをそのまま再送信するため放
送局が各デコーダを直接管理することができる。

【００７７】また、スクランブルタイミングＴＳ、スク
ランブルフラグｂ１２をパケット化するため、関連情報
パケットと同じ映像ラインで時分割伝送でき、わずか２
ラインをこのシステム用に使用するだけで良く、垂直ブ
ランキング期間を有効に利用できる。

【００７８】さらに、暗号化した関連情報パケットのデ
ータ中に１と０の片寄りがある場合でも種類識別の誤り
に応じて、デスクランブルに用いる信号の信号判定のし
きい値を変えることにより有料衛星放送をＣＡＴＶやマ
ンション共聴システムで受信することが可能となる。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、デ
スクランブルに用いる信号の同一値を複数個含む信号を
パケット化し、このパケットに種類識別情報を付与して
スクランブル映像信号の垂直ブランキング期間に多重化
するとともにスクランブルが解除された音声信号を多重
化したスクランブル放送をケーブルを介して受信して、
前記複数個の信号中２値の一方の値である個数がしきい
値以上あれば前記一方の値を信号値であると判定するし
きい値判定により前記デスクランブルに用いる信号値を
判定する受信装置であって、前記パケットの種類識別情
報の誤りビット数が所定値未満のときには前記信号判定
に第１のしきい値を用い、前記パケットの種類識別情報
の誤りビット数が前記所定値以上のときには、前記第１
のしきい値より大きい第２のしきい値を用いるようにし
たので、パケット内データの暗号化による２値データの
片寄りがあっても、デスクランブルに用いる信号のパケ
ットを受信し損なう確率（損失率）の低下、及び他のパ
ケットを誤って取り込む確率（誤検出率）の低下を両立
させて、確実にデスクランブルに用いる信号を伝送し、
放送局が各デコーダを直接管理することができる受信装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例のヘッドエンドの概略の
構成を示すブロック図である。

【図２】図１に対応するＶＢＩ対応デコーダの一実施例
の概略の構成を示すブロック図である。

【図３】図１に対応するスクランブルタイミングＴＳパ
ケットの構成の一例を示す図である。

【図４】図１に対応するスクランブルタイミングＴＳパ
ケットの構成の一例を示す図である。

【図５】有料衛星放送の送信器の概略の構成を示すブロ
ック図である。

【図６】有料衛星放送のデコーダの概略の構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１ヘッドエンド３ＶＢＩ対応デコーダ１１分離部１３分離部１５多数決判定部１７多数決判定部１９分離部２１多数決判定部２３誤り訂正部２５復号化部２７視聴可否判定部２９誤り訂正部３１暗号キーＫＭｉメモリ３３復号化部３５個別情報メモリ３７ＰＮ発生器３９デスクランブラ４１バッファメモリ４３バッファメモリ４５パケット化部４７時分割多重化部４９ビット同期、バイト同期付加部５１ＶＢＩ多重化部５３周波数多重化部６１分離部６３ＶＢＩ分離部６５分離部６７誤り訂正部６９分離部７１暗号キーＫＭｉメモリ７３復号化部７５個別情報メモリ７７復号化部７９視聴可否判定部８５信号判定部８７ＰＮ発生器８９デスクランブラ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】デスクランブルに用いる信号の同一値を
複数個含む信号をパケット化し、このパケットに種類識
別情報を付与してスクランブル映像信号の垂直ブランキ
ング期間に多重化するとともにスクランブルが解除され
た音声信号を多重化したスクランブル放送をケーブルを
介して受信して、前記複数個の信号中２値の一方の値で
ある個数がしきい値以上あれば前記一方の値を信号値で
あると判定するしきい値判定により前記デスクランブル
に用いる信号値を判定する受信装置であって、前記パケットの種類識別情報の誤りビット数が所定値未
満のときには前記信号判定に第１のしきい値を用い、前
記パケットの種類識別情報の誤りビット数が前記所定値
以上のときには、前記第１のしきい値より大きい第２の
しきい値を用いることを特徴とする受信装置。
【請求項２】前記デスクランブルに用いる信号は、デ
スクランブルに用いる疑似ランダム信号の初期値をセッ
トするタイミングを示すスクランブルタイミング信号で
あることを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項３】前記デスクランブルに用いる信号は、ス
クランブル放送かノンスクランブル放送かを示すスクラ
ンブルフラグ信号であることを特徴とする請求項１記載
の受信装置。