JPS61256881A - 情報の符号化および復号化方法及び装置 - 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〕 本発明は情報伝達システム、特にいわゆるペイテレビ・
ゾヲン（ｐａｙ−ｔａｌｅｖｌｓｔｏｎ　）方式（シス
テム）における情報の符号化および復号化方法および装
置に関する。

〔従来の技術および本発明が解決しようとする問題点〕

近年、通信の発達と共に情報のプライパンイ化を保証す
る要求が避けられないものとなってきておシ、この場合
、送信信号のアナログ的特徴を保持しつつ送信信号全妨
害化（ジャム）することによって情報のゾライパシイ化
を保証しようとしている。これは、情報−を得たいとき
に所望の情報に対して支払う方式、即ち、ペイ・テレビ
ジョンシステムにおいて顕著に行われている。

しかしながら、従来このような情報のグライノ々シイ化
には信頼性の面からも、コスト面からも種種の改善が要
望されている。本発明は高い信頼性で情報の！ライバシ
イ化を保証することができる方法と低価格高性能な装置
ＩＬを提供することにおる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る方法は、送信に際しては符号化する段階、
入力アナログ信号をデジタル信号に変換する段階、この
ようなデジタル信号音一般の受信回路においては理解不
能な形にすべく処理する段階、このデジタル信号を送信
に際してアナログ信号に戻す段階を具備し、受信に際し
ては、受信および復号する段階、符号化された入力アナ
ログ信Ｍｅデジタル信号に変換する段階、このデジタル
信号を一般の受信回路において理解可能な形に戻すべく
処理する段階、および最終的に処理された信号をアナロ
グ信号に戻すべく変換する段階を具備する。

〔作用〕

本発明において、−例として処理すべき情報はビデオ情
報から成っている。他の例として処理すべき情報はビデ
オおよびオーディオ情報から成っている。送信される妨
害化された信号（ジャム信号）は完全にテレビジョン標
準の条件を満しておジ、送信手段について如何なる変更
ども必要としない。視覚上のジャム効果は完全であり、
ジャム画面は正しく体音と同様であり、さらにオーディ
オ信号もビデオ信号と共にジャムされると、ジャム音声
はあたかも磁気チーｆｆ反対方向に再生したときの音の
如くなる。著作権侵害に対する保護は使用さルるアルゴ
リズムに依存している。簡単なアルゴリズムであればあ
るほど高層効率を証明している。かかるシステムでは送
信機および受信機の動作に同期することができるよりに
特定のデータを要求している。前述の如〈従来の間地点
の１つはコスト面にあったが、本発明に係るこの種の・
ジャムは高速アナログ／デジタルおよびデジタル／アナ
ログ変換器および高速ランダム・アクセス・メモリ（Ｒ
ＡＭ　）の如き高性能な構成要素を使用している。上述
の本発明に係る方法を実施する装置は添付図面に示され
ている。

〔実施例〕

第１図は本発明に係る装置の一実施例ブロック線図であ
ってペイ・テレビジョンに要求されるビデオ情報に適用
されるものである。第１図において、ビデオ情報、特に
ペイ・テレビジョンのビデオ情報の符号化及び復号化方
法は図に示される集積回路における信号伝送路中のデジ
タル信号をカットすることにある。図示のブロック線図
はテレビジョン受信機の一部分を示しているが、複合画
像信号が入力ｌからアナログ／７′ノタル変換器２に供
給されると、得られたデジタル信号は擬似ランダムシー
ケンスゼネレータ４と協働するラインメモリ３に供給さ
れる。ビデオ画像に対応するデジタルデータは入力順に
ラインメモリ３に一時的に格納される。このデータがい
わゆるペイ・テレビジョン信号として用いられるもので
、この信号は送信時に符号化され、メモリ３に格納され
ているデータは最早、テレビジ璽ン受信機の他の回路に
おいて理解可能な信号を直接得ることが不可能となりて
いる。擬似ランダムシーケンスゼネレータ４は信号を復
号するために、テレビジ甘ン送信機において追従される
シーケンスに対応した読み出しシーケンス全メモリ３に
ついて制御する。この読み出しの結果は理解可能な形で
元のビデオ信号を示しているデジタルデー夕の連続でア
ク、この信号はデジタル処理回路およびデジタル／アナ
ログＣＤ／Ａ　）変換器７に供給される。これらのデジ
タル回路はテレビジ目ン受信機の一部を構成している。

Ｄ／Ａ変換器７からの出力はＲ，ＧおよびＢ信号が得ら
れ、これらの信号は増幅器８，９および１０を介して表
示装置に供給される。第１図において、Ｄ／Ａ変換器７
′からなるデコーダをさらに設けることもでき、この変
換器７′の出力からはテープレコーダの如き複合画像入
力端子を備えた装置に適合する複合画像信号を得る。

符号化において、同等のプロセスが以下の点を除いて行
われる。メモリに入力信号が与えられると元の理解可能
なビデオ信号が擬似ランダムゼネレータの制御の下に読
み出される。置き換えられた信号は理解可能となシ従来
のテレビジ田ン送信機で送信し得るアナログ形に戻され
る。

復号においては、符号化および復号する同様の擬似ラン
ダムシーケンスゼネレータを使用する。

この場合、同一性は同様な多項式、同様な初期語、およ
び同様な同期クロックを意味している。従って一連のデ
ータ（初期語）を擬似ランダムシーケンスゼネレータに
伝送することが必要である。

この目的のために、前記データはビデオ信号と共に受信
機に送られ、第１図に示す如くｌに入力された複合画像
信号はＡ／Ｄ７Ｒ換前に転換される。

かかる信号は特定なデータのための受信機５に結合され
る。前記受信機５は入力信号から前記データを分離し、
これを擬似ランダムンーケンスゼネレータ４の初期化を
保証するマイクロプロセッサ６に供給する。

伝送路は追加情報を受信機に送ることもでき、この情報
はマイクロプロセッサ６およびＤ／Ａ変換回路１１によ
り処理され、増幅器８，９およびｌＯからの信号を受信
するビデオスイッチ１２に結合される。このビデオスイ
ッチ１２によって、増幅器８，９．１０から生ずる信号
又は回路１１から生ずる信号又は互に重畳する信号を表
示することができる。従って、ビデオスイッチ１２から
の出力は表示回路を介して表示管に供給される。

ビデオ情報符号化の原理についてさらに第２図により説
明する。この原理はデジタルデータとして完全なビデオ
ラインを格納することが可能である点に基づいている。

符号化、即ち、アナログビデオ信号の変換は格納式れた
デジタルデータが送信するためのアナログ形に戻す以前
に読み出されるような方法に依存している。

連続的な読出しは変形して完了し、このシーケンスは擬
似ランダムゼネレータにより提供される値の連続によっ
て決定される。このゼネレータは各格納ラインへの連続
的な種々の値を提供する。

符号化の最も簡単な場合はメモリの曹込み方向と反対の
方向への読み出しであシ、読出しのための開始アドレス
は最後の書込みアドレスに対応する。読出しカウンタは
各時間を減算しメモリ内容は読み出される。

読出しの結果による符号化はアナログ信号の時間反転で
ある。この場合、擬似ランダムゼネレータはラインが各
フレームごとに反転されているか否かを決定するために
使用される。

システムは所望のときに異なるジャムを使用することが
でき、このジャムは擬似ランダム方式で選択される。こ
れはゼネレータにより提供される２つの異なる値、即ち
、一方は谷ビデオラインのための符号形式を規定し、他
方は各ラインのためのメモリを読出すアドレス又は連続
アドレスを規定する。

第２図において２重反転からなる特定な符号化を説明す
る。ＡからＢに坤長するビデオラインは擬似ランダム方
式により規定される点Ｐにおいて２つの部分に分けられ
、ラインＡＰとＰＢは点Ｂの片側にあるものとし、各々
の位置を残して反転される。従って、読出しの後はセグ
メントＡＰはセグメントＰ、　Ａ’となりセグメン）Ｐ
Ｂはセグメン）　ｐｅｇ’となる。これによりライン部
分の置換は行われず、視覚上効果的なジャムが得られる
。

このような符号化形式は書込み用と読出し用の２重のラ
インメモリを必要とする。実際この例においても現用ラ
インの完全な格納のための待機と時間回りを神う必要が
ある。メモリは復号処理が開始されると充足され、追従
するビデオラインは他のメモリに書込まざるを得す、ま
たそのラインには予め格納されておシ、それゆえ前記第
２のメモリにデータを送ることが必要であシ、読み出し
の終シは新しいラインの開始に対応し、新しいラインは
第１のメモリに書込まれ、第２のメモリは読み出され以
下同様に行われる。

ペイ・テレビゾョンではビデオ情報を確実に符号化およ
び復号することは非常に１要なことであるが、さらにビ
デオ情報と共にオーディオ情報を符号化および復号する
ことは重要である。オーディオ情報のジャムは、スペク
トルを反転するか又は低周波の正弦波信号（）・ミング
信号）を元の信号に重畳するようなアナログシステムで
あるか、又はアナログ信号ｔｌ−デジタル信号に変換す
るデジタルシステムであって、アナログ信号に戻す変換
以前にジャムされるものを使用することは可能である。

ビデオ情報においてはこのようなデジタルシステムの主
要な欠点は高い価格ＶＣ６５ペイ・テレビジョンの従来
の使用では全く釣合がとれないものである。そしてペイ
・テレビゾョンは高速のアナログ／デジタルおよびデフ
タル／アナログ変換器と高速のランダム・アクセス・メ
モリ（ＲＡＭ　）に依存しているので価格的に高価なも
のとなる。

情報をジャムすることは既に知られており、ｒソタル形
式のオーディオ情報を垂直又は水平帰線消去期間又は個
別伝送チャネルにおいて伝送している。しかしながら、
この伝送プロセスは伝送信号がテレビジョン標準と合致
せずそれ故送信手段の変更又は補助手段を追加する必要
があるといり問題がある。

ビデオ情報の符号化および復号化に関して、本発明によ
る方法は、オーディオ情報を符号化および復号し、信号
全処理する集積回路であってテレビ−）ｉｉン受信機内
に設けられ、アナログ信号をデジタル形に変換し、この
変換はデジタル信号の適切な処理に追従され、信号は再
び前記回路の有効な上流又は下流の従来のアナログ信号
を有するようにアナログ形に変換される。

本発明の方法によれは、オーディオ情報の符号化および
復号化をビデオ信号の符号化および復号する上述の原理
に従って行い、デジタル信号を符号化し、送信のための
アナログ信号に変換する。

デジタルオーディオ信号で行われた操作の結果として生
ずる歪？避けることは不可能であり、本発明による方法
は第３図に示すオーディオ信号の符号化を提供し、アナ
ログ信号をデジタル信号に変換した後例えば周期Ｔの基
本周期を規定し、ジャムの効果とメモリの数に依存する
コストとの間の妥協点に従って選択される。よシ長い周
期Ｔとよシ適切なジャムは、メモリのコストに依存して
いるが、最適な妥協点としてＴを６４ミリ秒（ｍｓ　）
とする。選択された周期Ｔ１デジタルデータ形式の信号
は周期に従って図に示す如く周期Ｔに対応する同等の部
分で分割される。各分割部分の情報は置換された後、各
分割部分内で小片に圧縮される。

処理されたデノタルデータは送信のためにアナログ信号
に戻され、情報の圧縮にょフ各分割部分に含まれる補助
情報は復号の間境界における情報を完全に回復するため
に使用される。符号化の間の圧縮情報金得ること、反転
にょジ置＠換えられる情報はレートｖｌにおいて連続し
て薔かれ、Ｖｌよシ大なるレートＶｚにおいて読み出さ
れる。復号においては、プロセスは自然に反転される。

情報は連続的に■意に曹き込まれｖｌにて読み出される
。この場合、符号化時になされる圧縮比で信号を呻長す
る。

″本発明による方法の動作において、オーディオ情報の
符号化および復号に関して、アナログオーディオ信号が
インピーダンス整合演算増幅器を介して変換回路に供給
される。前記変換回路からの出力デジタル信号はメモリ
に供給する直並列コンバータに供給される。ビデオ信号
をジャムするメモリはオーディオ信号を同時に読み書き
することができるのに十分な数だけ設けられる。この場
合、唯−の相違は圧縮および沖長期間を保証する１：き
込みおよび読み出しのレート変換にある。

第３および４図に示すように、レート間の割合は圧縮レ
ートとして０．９４１’ｅ規定している。この圧縮レー
トはクロック信号を変えることにょシ変更することがで
きる。この場合、前記レートは回路特注で規定される制
限内にある。

オーディオ信号の時間圧縮を考慮して、第３図に示すよ
うな圧縮レート０．９４１および周期Ｔ＝６４ｍ８の選
択は新しく圧縮された周期６０ｍ＋ｓと残余の４ｍｓと
なシ、さらに圧縮して３．８ｍｓとな９前の周期に対応
する情報を送る。

オーディオ後号器の良好な同期のために、符号器はビデ
オ信号垂直同期パルスの入来に対応する符号器にメモリ
アドレスカウンタの条件を記録する。ｔｉＪ記カウンタ
の状態は同じ調整をした復号器に結合され、２フレーム
（４０ｍ２）に対応する時間間隔を考慮しており、２フ
レームは符号器の記録と復号器の調整の間にある。

音によってなされる処理は画面に関しても同様に遅延し
結果的にビデオ信号はアナログ形に戻る以前の遅延に対
応しようとする。符号器プロセスとは反対の後号器、受
信アナログ信号は第４図に示す如くメモリ（ＭＥＭ　ｌ
　）にレートｖ！全書き込まれるデジタル信号に変換さ
れ、符号化時になされる圧縮に対応する呻長き得るため
にＶ、より遅いレート■１で読み出すべくメモ！Ｊ　（
ＭＥＭ２　）に格納される。第４図に示す如く、読出し
は復号器により予め定められたアドレスにおいて開始し
近似的に３．８ｍｓに対応する。

前記アドレスにおける開始の減算（読出し十坤長）は６
４ｍ５に対して続き、周期Ｔにおいて未使用の６４ｍ５
を越えて情報の一部分を保持する。

ここで注目すべきはビデオおよびオーディオの移動時間
が異なるときは、両信号への伝送モードにもとづきシス
テムはマージンとして３．８／２　ｍａのマーノンの範
囲内で復号するときに混乱しない。

本発明による方法の場合、即ち、いわゆるペイ・テレビ
ジ璽ンシステムに適用される場合、復号方法は受信端末
において種々の方法で行われる。

マス、テレピノ翳ン受信機はすでにビデオ情報のデジタ
ル形又は伝送されるべきビデオおよびオーディオ情報の
デジタル形の処理を有している。

この場合、復号方法全動作させるための所望の回路と共
に伽号モジュールを合体することが可能であり、このよ
うなモノー−ルはテレピノコン受信機のアナログ／デジ
タル変換段以後組み込まわる。

テレビジョン受信機が情報のデジタル形処理を有さす、
テープレコーダに接続するための入力および出力を有す
るとき、入力アナログ信号用のデジタル処理システムを
具備する復号器を設計することは可能でオシ、復号器モ
ジエールはアナログ／デジタル変換段以後にて遮断され
、デフタル／アナログ段出力は受信機ビデオ入力に結合
される。

最終的にテレビジ目ン受信機がデジタル形への処理装置
はかシかビデオ信号の入出力を具備しないとき、復号装
置は無線又は有線回路網から生ずる入射テレビジ冒ン信
号のために所定の受信回路全具備し、その出力はアナロ
グ信号に対するデジタル処理システムに結合され、復号
モジニールは本発明による方法の動作によυ遮断され、
そのデジタル／アナログ変換段は受信機に必要な変換手
段に接続される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る情報の符号化および復号化装置と
してのペイ・テレビジョン部分のブロック線図、 第２図は本発明に係るビデオ情報の符号化を説明する図
、 第３図はビデオ情報と同期したオーディオ情報の符号化
を説明する図、および 第４図は第３図において符号化されたオーディオ情報の
復号化を示す図である。 （符号の説明） ２・・・〜Φ変換器、３・・・ラインメモリ、４・・・
擬似ランダムゼネレータ、５・・・受信機、６・・・マ
イクロプロセッサ、７，１１・・・以へ変換器、７′・
・・復号器、８．９・・・１０・・・増幅器、１２・・
・ビデオスイッチ。 以下余白

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、情報伝達方式における情報の符号化及び復号化方法
   であって、送信時において、符号化する段階、入力アナ
   ログ信号をデジタル信号に変換する段階、前記デジタル
   信号を通常の受信回路では理解不能な情報内容にするよ
   うに処理する段階、および送信するためにアナログ信号
   に戻すようにデジタル信号を変換する段階を具備し、受
   信時において、復号する段階、入力アナログ符号化信号
   をデジタル信号に変換する段階、前記デジタル信号を通
   常の受信回路で理解可能な情報内容に戻すように処理す
   る段階、および処理された信号をアナログ形に変換する
   段階、を具備する情報の符号化及び復号化方法。 ２、処理される情報がビデオ情報から成る特許請求の範
   囲第１項記載の方法。 ３、処理される情報がビデオおよびオーディオ情報から
   成る特許請求の範囲第１および２項記載の方法。 ４、ビデオ情報を符号化する段階、デジタルデータの形
   でビデオラインからの情報の少なくとも一部を連続的に
   格納する段階、擬似ランダムゼネレータ（４）により提
   供される連続した値により決定される読み出しシーケン
   スに従って格納データを読み出す段階、および前記シー
   ケンスに従って読み出され置き換えられたデータをアナ
   ログ信号に変換する段階を具備する特許請求の範囲第２
   項記載の方法。 ５、オーディオ情報を符号化する段階、デジタルデータ
   形のオーディオ情報が同一の分割部分に事実上分割され
   るに従って基準時間周期（Ｔ）を規定する段階、各分割
   部分の情報の順序を置き換える段階、直接隣接する分割
   部分の小片と共に各分割部分の情報の置き換え情報を圧
   縮する段階、および処理されたデジタルデータをアナロ
   グ信号に変換する段階を具備する特許請求の範囲第３項
   記載の方法。 ６、復号時に各分割部分の境界における完全な情報回復
   を保証するために圧縮により各分割部分で得られるオー
   バラップした情報を使用する段階を具備する特許請求の
   範囲第５項記載の方法。 ７、符号化する段階、所定のレート（Ｖ＿１）で置き換
   えられた情報を一連に書き込みより高いレート（Ｖ＿２
   ）で圧縮された格納データを読み出す段階、および復号
   において、より高いレート（Ｖ＿２）で情報を一連に書
   き込み符号時の圧縮に対応する割合で信号の時間伸長を
   得るために所定のレート（Ｖ＿１）で読み出す段階を具
   備する特許請求の範囲第５又は６項のいずれかに記載の
   方法。 ８、オーディオ情報を符号化する段階、デジタルデータ
   の形で分割部分から情報の一部を一連に書き込む段階、
   擬似ランダムゼネレータにより提供される連続的な値に
   より決定される読み出しシーケンスに従って格納データ
   を読み出す段階、読み出されアナログ信号に戻すシーケ
   ンスに従って置き換えられるデータに変換する段階を具
   備する特許請求の範囲第５〜７項のいずれかに記載の方
   法。 ９、復号する段階、符号化時に用いられるゼネレータと
   同等な擬似ランダムゼネレータにより提供される連続し
   た値により決定される読み出しシーケンスに従ってデジ
   タル形に変換されるように入力アナログ信号を読み出す
   段階、および元の形としてのアナログ信号に戻すように
   読み出し置き換えられるデータを変換する段階を具備す
   る特許請求の範囲第９項記載の方法。 １０、符号化および復号のために、同じ多項式、同じ初
   期語、および同じ同期クロックを有する擬似ランダムゼ
   ネレータを使用する段階を具備する特許請求の範囲第９
   項記載の方法。 １１、送信される符号化データの間で擬似ランダムゼネ
   レータのために初期語に適する情報であって、前記情報
   は復号擬似ランダムゼネレータに符号化された形で直接
   送信される段階を具備する特許請求の範囲第１０項記載
   の方法。 １２、擬似ランダムゼネレータにより提供される連続し
   た値により決定され、読み出しシーケンスが置き換えら
   れるか否か各情報の分割部分からの一部を決定する段階
   を具備する特許請求の範囲第９〜１１項のいずれかに記
   載の方法。 １３、擬似ランダムゼネレータの対によって前記決定す
   る特許請求の範囲第１２項記載の方法。 １４、入力信号を処理し少なくとも２つの個別メモリに
   おいて同じ長さで引き続く情報群を交互に格納し他のメ
   モリが続く情報群を受ける間に一方のメモリの内容を処
   理する段階を具備する特許請求の範囲第１〜１３項のい
   ずれかに記載の方法。 １５、初期語に関する同じ方法において符号化されない
   追加情報を送信する段階であって前記追加情報が受信終
   了において直接的に使用されるものを具備する特許請求
   の範囲第９〜１４項のいずれかに記載の方法。 １６、前記追加情報を復号情報と共に又は交互に使用す
   る段階を具備する特許請求の範囲第１〜１６項のいずれ
   かに記載の方法。 １７、格納されたデジタルデータの読み出し時に擬似ラ
   ンダム方法において読み出しがデータの連続格納と反対
   方向に行われる側の時点を決定する段階を具備する特許
   請求の範囲第１〜１６項のいずれかに記載の方法。 １８、送信される情報のデジタル形の処理を行うテレビ
   ジョン受信機であって、前記受信機は特許請求の範囲第
   １〜１７項のいずれかに記載の方法で復号する復号モジ
   ュールを具備し、前記モジュールは受信機のアナログ／
   デジタル変換段の以後で遮断されるものを具備する情報
   の符号化および復号化装置。 １９、入力アナログ信号をデジタル処理する装置であっ
   て、復号モジュールがシステムのアナログ／デジタル変
   換段の以後で遮断されるものを具備する特許請求の範囲
   第１〜１７項のいずれかに記載の方法により規定される
   復号方法で動作する情報の符号化および復号化装置。 ２０、入来信号で受信を提供し得る変換手段を具備する
   特許請求の範囲第１９項記載の装置。