JPH03128572A - ファクシミリ放送の送受信方法 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、放送電波にファクシミリ信号を多重化して放
送するファクシミリ放送における有料放送方式に用いて
好適なファクシミリ放送の送受信方法に関する。

（ロ）従来の技術 現在、テレビ放送におけるサービスの多様化、高度化の
ために文字放送がサービスされている。

さらにテレビや文字放送の補完サービスや特定向はサー
ビス等を目的として、ファクシミリ画像を放送波に多重
するファクシミリ放送の実用化を目指し、電気通信技術
審議会において審議が進められている。このファクシミ
リ放送のサービスの内容としては例えばテレビ番組の案
内、観光案内、株式市況、専門情報など多彩である。

このファクシミリ放送の伝送方式には、ファクシミリ信
号を変調した副搬送波を音声搬送波に周波数分割により
音声と多重化後、ＦＭ変調して送信する方式が採用され
ている。この方式の概要を以下に説明する。

副搬送波の中心周波数は４．５　ｆ　１Ｉ（７０，８０
４ｋＨｚ；ｆｓ’テレビの水平同期パルス周波数）であ
り、これにファクシミリ信号が４相差動位相変調方式に
より変調される。ファクシミリ信号は、第４図に示すよ
うに、２８８ビット単位のバケットが３２個集まり、こ
れにフレーム同期信号を付加したフレーム構成の信号７
オーマツトをとる。

各バケットは第５図に示すように、サービスの種類を識
別するためのＭＣ（モードコントロール）とよばれる１
６ビツト単位のヘッダと２７２ビツトで構成されるデー
タバケット部より構戊される。

更にデータバケットは、１４ビット単位のプリフィック
スと１７６ビツト単位のデータ部とこれらを合わせた１
９０ビツトの情報に対して誤り訂正用の符号８２ビツト
が付加された７オーマツトをとり、ブリフィックスによ
りデータ部の内容が画像信号か制御信号かを識別するこ
とができる。

画像信号は、元の画信号をＭＨやＭＲと呼ばれる冗長度
抑圧符号化方式により符号化後ＥＯＬ（ライン同期信号
）などの制御符号を付加した信号より構成される。

さて該ファクシミリ放送の答申は非有料放送を対象とし
たものであるが、さらに将来の有料放送方式についても
引き続き検討されるものと思われる。

有料放送は、受信者が放送事業者と対価的契約を結ぶこ
とにより、特定の放送サービスを受けることのできる放
送システムである。方式としては画像信号にスクランブ
ルをかけて、秘匿性を持たせて送信し、有料放送の契約
者のみがデコーダにより復元できる方式が有効であり、
例えば衛星放送の有料方式にもスクランブル方式が採用
されている。

従来、スクランブルの方法としては、例えば前記衛星放
送の有料方式にも用いられているように、ＰＮ（疑似ラ
ンダム）信号列をディジタル化した２値信号列に加算（
ｍｏｄ２の加算、回路としてはＥＸ−ＯＲ演算回路が用
いられる）する方式が用いられ、ＰＮ信号の発生回路に
は生成多項式に基づいたシフトレジスタ列が用いられる
。この場合のスクランブルの鍵としては生成多項式やシ
フトレジスタの初期値の組合わせを用いればよい。

ファクシミリ放送にこのスクランブル方法をもちいる場
合には、画像データ部にスクランブルをかけて送信すれ
ばよく、例えば各員の画像信号の先頭でスクランブル発
生用のシフトレジスタを初期設定し、以降シフトレジス
タ列を１クロツクごとにシフトしながらその出力信号を
画像信号に加算していけばよい。

一方受信側では、送信側と同じ生成多項式に基づくデス
クランブル回路を用い、各員の画像の先頭を示すフラグ
に基づき所定の初期値に設定し、以降該ＰＮ信号発生回
路の出力を受信した画像信号（スクランブルされている
）に加算することにより、元の画像信号に復元すること
ができる。

（ハ）発明が解決しようとする課題 さて、このようなＰＮ信号発生回路によるスクランブル
は一般によく行われる方式ではあるが、ファクシミリ放
送に応用しようとすると次の点に配慮が必要となる。

前述のように、ファクシミリ放送の帯域を利用したデー
タ伝送において、ファクシミリ放送以外のサービスの可
能性を踏まえ、受信信号が非有料のファクシミリ放送な
のか有料なのか又その他のサービスなのかを識別できる
ように所定のモードコントロール信号（以下ＭＣと称す
）をヘッダとして付加したフォーマットで送られる。一
方有料放送のファクシミリ放送の受信機側では、受信信
号についてＭＣを参照し、ＭＣが該有料放送に指定され
たＭＣと異なる場合には、これに対応するデータバケッ
ト部は原則として破棄する処理を行う。

一般に電波を用いる放送の場合には、ゴースト（反射に
よる多重波干渉）や雑音混入が電波の伝搬特性に妨害を
与え、妨害状況によっては伝送時のビット誤りが発生す
る。

このためにＭＣ部には、ＢＣＨ訂正符号が付加され、１
６ビツト中３ビット誤りまでは訂正できるように配慮さ
れてはいるが、妨害が大きいと、訂正不能となって有料
のファクシミリ放送サービスの画像データが破棄されて
しまうことが起こる。

一方、受信側でデスクランブル処理を行う場合、前記の
ＭＣ部の誤９に伴う画像信号のバケット抜けが生じると
、以降の画像信号に対するデスクランブルのタイミング
にずれが生じ、もとの画像に復元できなくなる。この対
策としては例えば画像信号のバケットにバケット番号を
つけて送信し、受信側で画像データのバケット抜けの有
無を検出することによりデスクランブル処理のタイミン
グを補正することもできるが、回路は複雑となる。

本発明は、このような観点から、簡単な構成により、Ｍ
Ｃ部の誤りに伴うデータ部のバケット抜けに関わらず、
デスクランブルにおけるタイミングずれが発生しない方
法を提供する。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、冗長度抑圧符号化により２値ディジタル化し
たファクシミリ画像信号にスクランブルをかけて秘匿性
を持たせた後、放送電波に多重して送信し、受信側では
デスクランブル処理を施し、画像を復元するファクシミ
リ放送の送受信方法において、送信側では、元の画像信
号をＮ（整数）ビット単位のブロックに区切り、各々の
ブロックの信号に対して、同Ｎビット単位でスクランブ
ルを行うスクランブル過程と、該Ｎビット単位のスクラ
ンブル画像信号を基に画像信号バケットを構成するバケ
ット構成過程と、該バケットを放送波に多重して送信す
る送信過程とを含み、受信側では、該ファクシミリの画
像信号バケットを受信する受信過程と、前記Ｎビット単
位の受信画像信号に対して、Ｎビット単位でデスクラン
ブルを行うディスクランブル過程と、デスクランブル信
号から画像復元過程とを含むことを特徴とするものであ
る。

（ホ）作用 上記の手段によれば、画像信号をＮ（整数）ビット単位
に区切った各ブロックにＮビット単位完結でスクランブ
ルを行うようＨ２Ｎ戒しているので、伝送誤りに起因す
るデータバケット抜けに対してもディスクランブルのタ
イミングずれが発生しない。

（へ）実施例 本発明の一実施例を以下に図面に従い説明する。

第１図（ａ）（ｂ）はスクランブル方法の概略説明図、
第２図、第３図はそれぞれ実施例方法を実況する送信側
回路構成、受信側回路構成を示す図である。

先ず第１図（ａ）（ｂ）に従いスクランブル方法を説明
する。

即ち、スクランブルのために１７６ビツトからなるパタ
ーンを１つの鍵として用いる。第１図（ａ）のようにも
との画像信号を先頭から１７６ビツトごとのブロックに
区切り（これをＡ、　Ｂ。

Ｃ，−−−−−とする）、各々の１７６ピツト単位の画
像ブロックに対して前記の１７６ビツトのパターンを加
算することによりスクランブルをかけるものである。一
方ファクシミリ信号のデータバケット部における画像信
号は第５図と同様第１図（ｂ）に示す如く１７６ビツト
単位でバケット化されるので、いずれのバケットにおい
て１画像信号に対するスクランブルのパターンは共通と
なり、１７６ビツト完結の同じスクランブルがかかった
ことになる。

このようなスクランブルによれば、受信側でデータバケ
ットの抜けが生じても、デスクランププルのタイミング
のずれは起こらない。

またこの方法によれば、スクランブルの鍵としては最大
（２１７６−１）通りできる。（オール０除く）ファク
シミリ放送では、伝送の時間効率を高めるため、前記の
ように画信号はＭＨやＭＲの冗長度抑圧符号化方式によ
り符号化後送られる。この場合受信側において画像信号
の１パケツト中に１ビツトでも伝送時の誤りがあると、
そのバケットに含まれるラインめ情報は全く別の画信号
として復号される。

例えばＭＨ符号は、１ラインにおける２値（臼／黒）の
画信号に対して白や黒の連続するドツト数の情報を可変
長のコード化し、データ圧縮する手法であり、復号時に
１ビツトでも誤りがあるとその部分の連続ドッ゛ト数が
誤るだけではなく、可変長コードのために以降のコード
復号のタイミングずれがおこり画像として全く別のもの
に復号される。また通常、ライン誤り検出のために復号
後のラインの信号に対して１ラインのドツト数が所定の
値（例えばＡ４判では１７２８ドツト）になっているか
を判定し、異なる場合は誤りありとして前ライン補間す
る方法がよく用いられているので、そのラインの画像情
報は全く破棄されてしまフ。

一方、画像信号バケットには、ライン情報は平均すると
数ライン含まれる。

したがってスクランブルの鍵としては、１７６ビツトパ
ターンに対して数ビットが全体的に分数した形で異なる
ような鍵の溝底をとれば、画像の内容が了解されること
はない。この鍵の構成例としては、１７６ビツトを複数
のブロックにわけ、異なる鍵におけるスクランブルパタ
ーンについては、各ブロック単位でパターンを比較し、
同じ値のものを含むブロックの数を０又は所定の数以内
となるようにパターンを構成すればよい。

例えば、１７６ビツトをＮ個のブロックに分け、異なる
鍵におけるスクランブルパターンは各ブロック単位でパ
ターンを比較した場合、同じ値のものを含まないように
構成するには次のように構成すれば良い。

即ち、第１図（ｃ）に示す如く、１７６ビツトを１６ビ
ツト単位で１１ブロツク（Ｂｌ〜Ｂ１１）に分け、Ｂ１
のブロック（１６ビツト）の値が決まると、Ｂ２〜Ｂｌ
ｌのブロックの値が一義的に決まるよう構成する。

例えば、Ｂｌのパターン（スクランブル）を鍵とし、１
０進数に変換した値で表記して、これをＰとし、Ｂ２の
値は　　Ｐ＋に１．Ｂ３は　Ｐ＋に２　　Ｂｉは　Ｐ＋
Ｋ１−１（Ｋｉは１以上の整数）となる数値に対応した
２値表示のパターンを各ブロックのスクランブルパター
ンとする方法で構成することで簡単にパターンを発生す
ることができる。但し、ブロック間でＫｉが重複しない
ようにＫｉ＋Ｋｊ（ｉ＋ｊのとき）とする。

尚、Ｐ＋Ｋｉ　　が　Ｑ＝ｚ＋＄　　１を越す場合には
、Ｐ＋Ｋｉ　　−＊　　Ｐ＋Ｋｉ　−Ｑ　　とする。

このＫｉの単純な決め方としては、Ｋｉ＝ｉ−１とする
。即ち、Ｂ２は１をプラスし、Ｂ３は２をプラスしとい
ったようにプラスする数を、１ずつ増加させるやり方で
ある。

こうした方式のスクランブル鍵は、２＋５−１（全て０
のパターンは除く）約６５，０００あり、実用上は十分
である。

次に、第２図及び第３図に従い送受信回路を説明する。

第２図において（１）は画信号のＭＨ，ＭＲ符号化回路
であり　（２）は該符号した画像データにＥＯＬ（ライ
ン同期信号〉などの制御符号を付加して画像信号列をつ
くる画像信号作成回路である（３）は該画像信号列をそ
の先頭から１７６ビツトずつブロックわけし、スクラン
ブルパターン発生回路（４）より人力する１７６ビツト
より構成するスクランブル用のパターンを加算（ｍｏｄ
２により）する回路であり本回路により画像信号はスク
ランブルがかけられる。

尚、スクランブルパターン発生回路（４）は鍵の値Ｐ（
１０進数）を２値パターンに変換する回路と各ブロック
Ｂ１にＫｉを加算する加算回路とで構成可能であり、ス
クランブルパターンをメモリに格納しておく必要はない
。

このスクランブル後の画像信号はノ（ケ・ノド生成回路
（５）、フレーム生成回路（６）によってファクシミリ
放送の信号フォーマットに変換され、さらに変調器（７
）で４相差動位相変調をかけられて後、音声信号に多重
されて放送波として送信される。

また第３図の受信側回路において（１１）はチューナで
あり、ファクシミリ信号を含む音声との複合信号が出力
され、復Ｆｌ器（１２）により４相差動位相変調方式の
復調が行われる。

復調信号は、フレーム同期回路（１３）によりフレーム
同期後、信号分離回路（１４）においてフレーム分解さ
れＭＣ部とデータバケット部に分離される （１５）は信号分離回路（１４）により分離されたＭＣ
の情報を識別し有料のファクシミリ放送か否かを判定す
るＭＣｍＣ日別である（１６）は、ＭＣ識別回路（１５
）からのフラグに基づき該有料放送の識別信号のときは
データバケット部の情報を有効とし、１７６ビツト単位
の画像信号タバケットを抽出する画像データバケット抽
出回路である（１７）は該画像バケットとデスクランブ
ルパターン発生回路（１８）から出力される１７６ビツ
ト構戊のデスクランブル用パターンとを加算（ｍｏｄ２
）回路である。

尚、デスクランブルパターン発生回路（１８）はスクラ
ンブルパターン発生回路（４）と同様に構成される。

鍵の情報入力の方法としては、受信者が暗証コードの形
でキーインする場合や、鍵情報を格納したＩＣカードを
挿入するなどの方法を用いればよい。

（１９）はデクランブル用加算回路（１７）からの復元
データについてＭＨ，ＭＲ復合を行う複合回路である。

上記の実施例において、スクランブルの鍵となるパター
ンの単位を画像信号バケットの単位である１７６ピツト
と同数とすることにより、いずれの画像信号バケットに
も共通のスクランブルがかけれる。このため、受信時に
伝送誤りに起因してバケット抜けがあった場合、従来方
法ではデスクランブルのタイミングずれが起こり、この
ずれが以降の画像データに波及して復元できないという
問題に対し、本方式ではその問題を解消できる。

またスクランブル処理も、第２図で示したようにもとの
画像信号を単に１７６ビツト毎にくぎり、各々に共通の
スクランブルパターンをかける処理ですみ、回路は簡単
である。またデスクランブルについても、同様に１７６
ビツト単位の画像バケットに所定の１７６ピツトのパタ
ーンを加算するだけであり、また特別にデスクランブル
のための同期回路は必要としないので、回路構成は簡単
である。

尚、上記実施例の溝底要素はハード的ロジック回路で構
成しても良いし、ソフトウェアで構成しても良い。

又、スクランブルパターン発生回路（４）及びデスクラ
ンブルパターン発生回路（１８）は生成多項式に基づい
たシフトレジスタ列を用いた周知のＰＮ（疑似ランダム
）信号発生回路を用いても良いが、この場合、画像信号
のＮビットの各ブロック毎にその先頭でスクランブル発
生用のシフトレジスタを初期設定するようにｔｌＩ戊す
ることで各ブロックに対するＰＮ信号列を同じにするこ
とができる。

次に本発明の他の実施例を第６図〜第９図に従い説明す
る。第６図はスクランブル方法の概略説明図、第７図は
要部の説明図、第８図及び第９図はそれぞれ実施例方法
を実現する送信側回路構成、受信側回路ｖｉ戒を示す図
である。

第６図において第１図〜第３図の第一実施例と異なるの
は画像信号を先頭から１７６ビツト単位に分割して得た
各ブロックに対して加算する１７６ビツトスクランブル
パターンをＰＮパターンとした点である。このＰＮパタ
ーンはＰＮパターン用の鍵に基づき発生するものであり
、例えばＳ形フィードバックシフトレジスタ列で構成す
るＰＮ信号発生器を用い、各バケットの画像信号の先頭
毎に初期設定する、即ち鎮錠に対応するビット列を初期
設定値の全部または一部に用いて初期設定すればバケッ
ト完結の加算が行える。

更に、ＰＮ加算後の１７６ビツトの画像信号を、Ｍ＝８
ビット単位のブロックｂｌ、ｂ２・・・にわけ各々につ
いて、換字変換処理を行う点である。

換字変換処理とは雑誌「日経エレクトロニクスｊ１９７
８年４月号にも紹介されているように入力ビツトパター
ンを同パターンと出力ビツトパターンとの関係を示す換
字表に従って変換する方法であって、例えば第７図に示
す方法で実現される。

即ち、換字変換用の鍵を構成するにビット（例えば８ビ
ツト）と各８ビツトのデータの計（８＋Ｋ）ビットの値
をアドレスとし、データ部に換字変換後の内容を格納し
たＲＯＭより出力される８ビツトのデータＣＩ、Ｃ２・
・・Ｃ２２を用いることで実現される。

換字変換後の画像信号ブロックＡ”、Ｂ”・・・は第１
図（ｂ）と同様１７６ビツト単位でバケント化され、フ
ォーマット化される。

次に、第８図及び第９図に従い送受信回路を説明する。

尚、第８図及び第９図で第２図及び第３図と同一の構成
要素には同一符号を付して説明を省略する。第８図にお
いて第２図と異なるのはＰＮパターン発生回路（４゛）
により得られる１７６ビツトのパターンをＰＮパターン
加算回路（３゛）でｍｏｄ２により加算した後、第７図
に示す如き撲字変換回路で８ビット単位で換字変換する
ことでスクランブルをかける点である。又、第９図にお
いて第３図と異なるのは、画像バケット抽出回路（１６
）で抽出した画像信号に対して、８ビット単位でスクラ
ンブル鍵に基づき送信側と逆の変換処理を行い、逆変換
処理された信号を１７６ビツト単位でＰＮパターン発生
回路（１８’）から出力される１７６ビツトスクランブ
ルパターンとのｍ　ｏ　ｄ　２の加算が加算回路（１７
’）にて行われる点である。

この実施例に依ればスクランブルは１７６ビツト毎パケ
ツト完結の形で処理されるのでデータバケット部ＭＣ部
の伝送誤りに起因して破棄されても、また有料のファク
シミリ放送以外のサービスのデータバケットのために破
棄した場合のいずれであっても、デスクランブルの同期
ずれの問題がない点は前記第一実施例と同じであるが、
ＰＮ信号を加算した後、更に換字変換を施すので、容易
には不正解読できないようにでき、秘匿性の高いスクラ
ンブルがかけられるという利点がある。

尚、第６図〜第９図の第二の実施例において、前記第一
実施例と同様のスクランブルパターン発生回路を用いて
も良い。又、換字変換回路（１０）、逆換字回路（２０
）の代りに転字回路、即ち、入カバターンのビットの順
序を並べ換える手法を用いた回路を用いても良いし、転
学法と換字法を組み合せた手法を用いた回路を用いても
良い。

又、上記第−及び第二実施例では共にＮビット単位のス
クランブル、デスクランブルの方法として、Ｎビットの
各ブロックに対しＮビットのスクランブルパターンのｍ
　ｏ　ｄ　２加算を用いているが、これに限定されるも
のではなく、転字法及び／又は換字法によりＮビット単
位完結のスクランブル、デスクランブルを施すように溝
底しても良い。

（ト）発明の効果 以上のように、本発明によればＭＣ部の伝送誤りに起因
するデータバケット抜けに対しても、デスクランブルの
タイミングずれが発生せず、ファクシミリ放送における
有料放送方式として有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ　）（ｂ　）（ｃ　）は本発明一実施例にお
けるスクランブル方法の概略説明図、第２図は同実施例
のスクランブル方法に基づく放送を行うための送信側装
置の回路図、第３図は同実施例のスクランブル方法に基
づく放送を受信するための受信側装置回路図、第４図は
ファクシミリ放送におけるファクシミリ信号のフレーム
構成図、第５図はファクシミリ信号のバケット構成図、
第６図〜第９図は本発明の第二の実施例を示し、第６図
は第１図（ａ）に対応するスクランブル方法の概略説明
図、第７図は第６図の要部ＷＩ戒図、第８図及び第９図
はそれぞれ第２図、第３図に対応する回路図である。 （３）（３’）＝−スクランブル用加算回路、（４）（
４’）−＝スクランブルパターン発生回路（１７）（１
７’）−デスクランブル用加算回路、（１８）（１８’
）−デスクランブルパターン発生回路、（１０）−襞字
変換回路、（２０）−−一逆換字変換回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）冗長度抑圧符号化により２値ディジタル化したフ
   ァクシミリ画像信号にスクランブルをかけて秘匿性を持
   たせた後、放送電波に多重して送信し、受信側ではデス
   クランブル処理を施し、画像を復元するファクシミリ放
   送の送受信方法において、送信側では、元の画像信号を
   Ｎ（整数）ビット単位のブロックに区切り、各々のブロ
   ックの信号に対して、同Ｎビット単位でスクランブルを
   行うスクランブル過程と、該Ｎビット単位のスクランブ
   ル画像信号を基に画像信号バケットを構成するバケット
   構成過程と、該バケットを放送波に多重して送信する送
   信過程とを含み、受信側では、該ファクシミリの画像信
   号バケットを受信する受信過程と、前記Ｎビット単位の
   受信画像信号に対して、Ｎビット単位でデクランブルを
   行うディスクランブル過程と、ディスクランブル信号か
   ら画像を復元する画像復元過程とを含むファクシミリ放
   送の送受信方法。
2. （２）請求項（１）に記載のファクシミリ放送の送受信
   方法において、Ｎビット単位のスクランブル及びデスク
   ランブルが、鍵に基づいて作成されるＮビットよりなる
   ２値パターンをＮビットの各ブロックに対するｍｏｄ２
   の加算によりなされることを特徴とするファクシミリ放
   送の送受信方法。
3. （３）請求項（２）に記載のファクシミリ放送の送受信
   方法において、受信側ではｍｏｄ２加算処理後のＮビッ
   トのデータを更にｍ（整数）個に分割したＭ（＝Ｎ／ｍ
   ）ビット単位のブロックに対し、転字及び／又は換字処
   理による変換を行う変換処理を含み、送信側では送信側
   と同じ鍵をもつＮビットの２値パターンの加算処理後の
   Ｎビットのデータに対し、Ｍビット単位の逆転字及び／
   又は換字変換を行う逆変換処理を含むことを特徴とする
   ファクシミリ放送の送受信方法。