CN1112340A

CN1112340A - 扰频传送装置和信号处理装置

Info

Publication number: CN1112340A
Application number: CN94115781A
Authority: CN
Inventors: 胜田昇; 村上弘规; 茨木晋; 中村诚司
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-08-23
Filing date: 1994-08-23
Publication date: 1995-11-22
Also published as: EP0641130A1; US5515437A; KR950007550A

Abstract

在对传送信号进行只对特定的用户才开放的扰频处理时，使扰频信号与信号中的约定字不一致，防止在再生一侧发生误动作。扰频处理至少包括如下三个方法中的一个，即，1)将传送信号中的特定的代码以代码单位进行位反转处理；2)从传送信号中的特定的位置限定进行扰频的位；3)将进行扰频的代码限定为特定的代码。

Description

本发明涉及传送或存储时数字编码信号将信号搅混，根据向被许可的用户提供译码顺序、为了限定能再生的用户而进行的扰频处理和再生该信号的解除扰频处理的信号处理装置。

先有的扰频用在收费电视（TV）广播等活动中。作为对数字信号的扰频装置，有根津等人在电视学会技术报告（ITEJ Technical Report Vol.15，No.14，pp.1-6）中以“通信卫星电视信号的扰频方式-M方式的开发”为题对声音信号的扰频的描述。这种先有的进行扰频的信号处理装置，由排他逻辑和和运算装置、随机数发生装置和控制电路构成。排他逻辑和运算装置用于将随机数附加到输入信号中;随机数发生装置根据扰频键生成随机数;控制电路设置在上述随机数发生装置和上述排他逻辑和装置之间，用于控制附加到输入信号中的随机数量。输入信号与由模拟随机数发生装置来的根据扰频键而生成的模拟随机数通过在排他逻辑和装置里进行排他逻辑和运算，并进行位反转后，成为随机数状的信号。这时，在控制电路中，通过按适当的比例切换将随机数向输入信号中附加或不附加，来控制输入信号中的位反转的比例。译码时，通过将随机数发生装置的随机数与扰频信号再度进行排他逻辑和运算，可以进行译码，但是，随机数发生装置生成的模拟随机数由扰频键决定，只有具有扰频键的译码装置才能进行译码。在这种先有的进行扰频和解除扰频的信号处理装置中，扰频一侧与解除扰频一侧的同步在比较容易的条件下，即在解除扰频一侧数据中的被扰频位置与数据的位组合格式无关可以很容易检测的条件下，即使将想进行扰频的数据变成随机数化的数据，在解除扰频一侧也可以很容易地获得同步并能正确地进行再生。

但是，在这先有的结构中，如广播等那样，在接收一侧从连续的数据串的中途接收数据，利用某一特定的约定的位组合格式等获得再生同步的通信系统中，有时为了在被扰频的数据中获得信号同步，需要生成与约定字一致的位组合格式。将该扰频信号解除扰频时，利用与扰频信号中的约定字一致的位组合格式，在再生一侧会发生误同步，从而引起再生一侧的机器发生误动作，不能正确地进行再生。

本发明的目的旨在提供一种进行扰频处理和解除扰频处理的信号处理装置，该信号处理装置不在扰频数据中生成与约定字一致的位组合格式，从而不会成为再生一侧误动作的原因。

本发明由扰频处理装置和解除扰频处理装置构成，传送数据是具有规定的数据规约的数据，在该数据中，以具有规定了某一特定的位组合格式的特别意义的代码作为约定的约定字，在该特别的意义之外，不发生该位组合格式。

在本发明的第1方面，扰频处理装置具有代码检测器和位反转器，代码检测器用于检测数据中在送收间预先规定的位置存在的代码;位反转器用于将检测到的代码进行位反转处理。解除扰频处理装置具有代码检测器和位反转器。代码检测器用于检测在送收间预先规定的位置存在的代码;位反转器用于将检测到的代码进行位反转处理。在送收间预先规定的代码，假定为即使进行反转处理也不在传送数据中生成与约定字一致的位组合格式的代码。预先规定的位置，只要是该位置存在的代码里包含对传送数据的再生或译码不可缺少的信息就可以。

利用上述结构，扰频处理限定对特定的代码进行位反转处理。在规定约定字并进行获取同步等的数据中的代码中，各个代码预先对其自身的位组合格式以及相邻代码的位组合格式规定约束条件，以使其自身的位组合格式和由与其相邻的代码新产生的位组合格式与约定字不一致。在上述结构中，其中使该代码进行位反转时，也只把不生成与约定字一致的组合格式的代码作为扰频对象，所以，在传送的信号中，即使被扰频，除了正规的约定字以外，不会出现约定字。因此，在接收一侧，不会在错误的位置获得再生同步，从而可以提供能防止再生一侧的误动作的扰频传送装置和构成该装置的信号处理装置。另外，当传送的数据含有可变长代码、不能从获得再生同步的位置顺序正确地进行再生时，则对于其后的各代码的位置及断缺字符等不能识别的数据，例如对于依据关于动态画面编码的ISO/IEC国际标准（通称MPEG）的图象数据等情况，仅使数个代码进行位反转，就可以使其以后的全部数据都不能再生，与能进行扰频处理的数据量相比，可以使更多的数据不能再生后进行传送。

在本发明的第2方面，扰频处理装置具有代码检测器和搅混处理器，代码检测器用于检测传送收数据中预先在送收间规定的位置;搅混处理器用于在检测出的位置进行扰频时对处于与约定字不一致的指定的多个位以内的数据进行搅混处理，解除扰频处理装置具有代码检测器和搅混处理器，代码检测器用于检测预先在送收间规定的数据中的位置;搅混处理器用于在检测出的位置上将进行了扰频的数据进行解除扰频的处理。预先规定的位置，只要是在该位置存在的代码里含有对传送数据的再生或译码不可缺少的信息就可以。

利用上述结构，通过限定进行扰频处理的位，在扰频信号中除了正规的表现以外，不存在与约定字一致的数据，所以，可以防止在再生一侧由于检测错误的约定字所引起的误动作，同时，由于对作为扰频对象的位的扰频处理方法没有约束，因此，可以提供隐匿性高的扰频处理装置及构成该装置的信号处理装置。另外，当传送的数据含有可变长代码、不能从获得再生同步的位置顺序正确地进行再生时，对于其后各代码的位置及断缺字符等不能识别的数据，例如对于依据MPEG标准的图像数据等情况，仅对数个代码进行扰频处理，就可以使其后的全部数据不能再生，与扰频处理速度相比，可以使传送频带更宽的数据不能再生后进行传送。

在本发明的第3个方面，扰频处理装置由代码检测器和变换器构成，代码检测器用于检测传送数据中预先在送收间规定的代码;变换器用于将检测出的代码变换为不同的位组合格式。在送收间预先规定的代码是即使进行变换处理也不在数据中生成与约定字一致的位组合格式的代码。解除扰频处理装置具有代码检测器和变换处理器，代码检测器用于检测预先在送收间规定的数据中的代码;变换处理器用于在检测出的位置对进行过扰频的数据进行解除扰频的处理。预先规定的代码，只要是含有对传送数据的再生或译码不可缺少的信息即可。对于依据MPEG标准的图像信号的情况，可以使进行扰频处理的代码例如至少是“图像编码型”、“temporal-reference”和“extension-start-code-identifier”代码之一。

利用上述结构，在扰频信号中，除了正规的表现以外，不存在与约定字一致的数据，所以，可以防止在再生一侧由于检测错误的约定字而引起的误动作。另外，由于依据MPEG标准的信号中的图像编码型是表示图像进行了何种型式的编码的代码，所以，通过将该代码进行扰频，就可以使该数据的再生方法发生错误，对于不具有许可再生解除扰频处理的接收者，可以生成完全不能再生的扰频信号。另外，如果以“temporal-reference”代码为扰频对象，不进行解除扰频处理就想对它进行再生处理时，从GOP（地面观测站）不能确认现在进行译码的图像的位置，可以生成难于进行再生的扰频信号。另外，如果将“extension-start-code-identifier”变换为任意的值，不进行解除扰频处理就想进行再生处理时，由于将其以后的数据完全解释为别的扩展代码，所以，以后的数据的再生方法也就错了，从而可以生成完全不能再生的扰频信号。

图1是本发明第1实施例的扰频传送装置和进行扰频处理的信号处理装置以及进行解除扰频处理的信号处理装置的功能框图。

图2是MPEG标准中数据块的代码串的约定的说明图。

图3是MPEG标准的图像数据中“start-code”的一览图。

图4是第1实施例的位反转器的结构图。

图5是连续的代码串中“0”格式连续时的说明图。

图6是MPEG标准中宏数据块的代码串的约定的说明图。

图7是“Macroblock-address-increment”的代码簿。

图8是“Macroblock-type”的代码薄。

图9是MPEG标准中数据块的代码串的约定的说明图。

图10是“dct-dc-size-liminance”的代码簿。

图11（a）、（b）、（c）是第1实施例的扰频装置生成的扰频信号中连续出现0时的说明图。

图12是第2实施例的随机数发生器和排他逻辑和电路框图。

图13是动矢量的代码簿。

图14是“coded-block-pattern”的代码簿。

图15是本发明第3实施例的扰频装置和解除扰频装置的功能框图。

图1是本发明第1实施例的扰频装置和解除扰频装置的功能框图。

下面，说明上述结构的本实施例的扰频装置中的动作。首先，假定输入信号为依据MPEG（Moving Picture Expert Group）标准的图像信号。MPEG标准，例如有ISO/IEC的通用方案即ISO/IEC CD 13813（通称MPEG-2）和ISO/IEC的国际标准即ISO/IEC IS 11172（通称MPEG-1）等。

下面，利用图2说明依据MPEG标准的图像信号的概要情况。在图2中，宏数据块是含有多个基本编码的单位即8×8像素的数据块的模块，含有辉度16×16像素和与其对应的色差的信息。内部的数据包括各数据块的数据和宏数据块内的处理所共有的动矢量等，这些数据的大部分是可变长编码数据。片由多个宏数据块构成，进而，由多个片构成与1帧或1场相当的图像。并且，由含有任意数量的图像构成图像组群构成图像组群，由任意数量的图像组群构成视频图像序列。在各层的数据集合即片、图像、图像组群、视频图象序列中，在其前端部分，分别作为与其标题信息相当的数据，分别含有表示数据的开始部分的“start-code”和该层共同的再生或译码所需要的再生（译码）信息等。在图像标题中含有“picture-coding-type”，“temporal-reference”等。另外，在各标题中，有时含有“extension”数据，该数据的结构，开始有extension-start-code，然后用4位表示extension-start-code-identifier，最后是数据。关于各标题和“extension”数据的“start-code”，对于用16进制数表示的“000001”的位组合格式，备有图3所示的使8位组合格式连续的代码。即，规定将23位连续为0的组合格式作为约定字格式，在除此以外的数据中不允许出现，在再生一侧，通过检测该“start-code”，可以获得再生的同步。

下面，说明将上述结构的信号作为输入信号时进行图1的扰频处理的信号处理装置的动作。假设扰频键是扰频和解除扰频两者所共有的。作为共有方法，可以与扰频信号重叠地传送，或者使用设置完全不同的别的路径等大家熟知的技术进行传送。进行扰频处理的信号处理装置由代码检测器1和位反转处理器2构成，代码检测器1由编码表3、控制器4和移位器5构成;位反转器2由随机数发生器6和排他逻辑和电路7构成。图像数据根据控制器4的请求信号，每32位为1组逐次输入。图像数据为串行数据时，通过设置缓冲器等，可以输入。在代码检测器1中，移位器5存储着64位的数据，根据从控制器4来的表示现在处理的位位置的指针信号，从指针信号指示的位置输出32位信号。另外，接收到控制器4的请求信号时，就废弃存储的64位中最过去的32位，重新读入32位数据。LUT 3是存储位于MPEG标准的图像信号中的可变长代码的代码簿的存储器，对于输入的位组合格式，向控制器4输出与其前端的代码对应的位字长和译码结果。利用控制器4，通过进行以下所示的控制，检测各代码，并检测出扰频位置。控制器4将当前参照的位位置作为指针信号而输出，同时，根据MPEG的规定，将适用于参照数据的代码簿选择信号传送给LUT 3，结果，根据LUT 3现在参照的代码的代码字长和译码结果是从LUT 3传送来的，所以，在控制器4中，将指针信号从现在的值开始与代码字长相加，同时根据译码结果和MPEG规定，将适用于下一个代码的代码簿选择信号传送给LUT 3。这时，下一个代码为固定字长代码时，将向LUT 3传送的代码簿选择信号作为表示固定字长代码的信号，对于LUT 3，将移位器5的信号直接从LUT 3输出，而不是输出译码结果。在控制器4中，只将固定字长的位部分与指针信号相加。另外，指针信号大于32时，控制器4将请求信号传送给移位器5和输入一侧，从输入端重新输入32位，同时，将它读入移位器5内，从指针信号中减去32。利用上述处理。在控制器4中，从LUT 3接收图像信号的译码结果，对于从宏数据块的前端到宏数据块类型的代码，可以检测图像数据中的位置和各代码的代码字长。控制器4根据检测结果，检测从宏数据块的前端到宏数据块类型的代码，并将扰频位置信号和随机数发生信号输给随机发生器。

下面，说明接收控制器4的信号的位反转处理器2的动作。位反转处理器2的详细结构示于图4。32位缓冲器18、19、20、22与输入图像数据同步地进行读入动作。这时，缓冲器18、19在每重新输入图像数据的32位的时刻，全部置为0。然后，来自控制器4的信号，将随机数发生信号的1位输入随机数发生部16，并将扰频位置信号输入地址处理部17。随机数发生部16从由扰频键设定的初始状态开始，按输入随机数发生指令，1位1位地输出随机数串。地址处理部17由逻辑门电路组合而构成，在用由表示进行扰频处理的代码位置的信号的6位和表示代码字长的5位构成的扰频位置信号所表现的缓冲器18和19的位位置上写入随机数发生部16的输出值。例如，如果代码的位置信号为3、代码字长为2，就在缓冲器19和第33位和第4位写入随机数发生部16的输出值;如果代码的位置信号为33、代码字长为3，就在缓冲器18的第2、第3、第4位写入随机数发生部16的输出值。因此，在排他逻辑和电路21和23中，在与从宏数据块的前端到宏数据块类型的代码对应的位上，随机数发生部16的输出值分别为以代码单位进行排他逻辑和运算，得到扰频信号。

下面，说明在利用上述处理生成的扰频信号中，作为“Start-code”约定的位组合格式即连续23位为0的格式不会出现。按照MPEG标准的规定，除了约定字的情况以外，不会有连续23位为0的情况。因此，这就表明进行了扰频处理的代码与其前后的代码格式的组合不会连续23位为0。图5是通常在代码串中连续出现0时的各个代码的位组合格式。当0连续地遍及多个代码、形成0连续的格式时，出现该格式的前端的代码出现全部位为0或者包括开始几位为1的格式后，其余的几位连续地为0，在格式结束的最末尾的代码中，出现前端位为1或者从前端开始连续几位为0后出现1。并且，在其间存在的代码必须是所有的位均为0的位组合格式。因此，检测是否有连续23位为0的情况时，对于格式前端的代码，检查到该代码最末尾的位之前有多少位连续为0。对于以后的代码，计算该代码以前连续为0的数与现在的代码中所有的从前端开始连续为0的数，检查是否有连续的23个。当不满23时，可以先假定出现了所有的位为0的代码，然后对下一个代码与上述代码的情况一样判断连续为0的位有多少，最后来作决定。下面，根据上述考虑进行说明。

假定输入信号为依据ISO/IEC IS 11172（MPEG-1）的图像数据的信号。作为出现在宏数据块之前的代码，是现在的宏数据块之前1个宏数据块最末尾的代码、或者对于片的前端的宏数据块的情况，是“q-scale”代码或片层的扩展代码。宏数据块最末尾的代码是“end-of-macroblock”或“end-of-block”，0最多只连续1位。其次，对于片的前端的宏数据块的情况，假定没有扩展代码，则在“q-scale”的情况下，最多连续4位为0，包括表示没有扩展代码的1位，最多有5位连续为0。因此，在片中没有扩展代码时，在宏数据块的前端以前连续为0的数最多为5位。下面，说明在进行过扰频的信号中有可能继续为0的个数。图6是在规范化的MPEG-1中宏数据块内的代码串的规定。在该图中，用“while”表示的条件语句，表示只有在其后的括弧内的条件满足时才存在其下面所示的代码，并且在满足该条件的期间，可以连续地出现该代码，用“if”表示的条件语句，表示只有在其后的括弧内的条件满足时才存在其下面的代码。以下的代码有多个时，用“｛｝”括起来。另外，在各代码的名称右边示出了其位字长。例如，“macroblock-type”（宏数据块类型）是从1位到6位表示的可变长代码。图7是“macroblock-address-increment”代码（宏数据块地址代码）的代码簿。其中，代码的位组合示于macrblock-address-mcrement VLCcode栏内，另外，“macroblock-stuffing”和“macroblock-escape”是“macroblock-address-increment”的特别情况的代码，当出现这些信号时，如图5的规定所示，在其后将出现“macroblock-address-increment”。下面，考虑从宏数据块的前端开始继续为0的格式，当存在“macroblock-stuffing”和“macroblock-escape”时，由于代码中含有0和1，不论进行位反转还是不进行位反转，都不会连续为0，所以出现这两个代码时，不会连续23位为0。因此，为了实现连续为0，使“macroblock-stuffing”和“macroblock-escape”不存在，并使接着的“macroblock-address-increment”的位组合格式在代码簿内的“1”通过扰频进行位反转而成为“0”。图8是“macroblock-type”的代码簿。在该图中，代码的位组合格式示于VLCcode栏内，其右边的栏是表示有无在其后的宏数据块内出现的代码的标志信息。在各栏内示出1时，表示存在与该标志对应的代码，并且，在以后的条件语句所示的位置出现。另外，代码簿随包含宏数据块的图像如何编码而使用不同的代码簿。这些代码簿利用在图像层中存在的“picture-codeing-type”进行识别，有I-图像、P-图像、B-图像和D-图像。这里，D-图像在同一视频图像序列中不存在，所以，作为本实施例的扰频处理，假定是存在I-图像、P-图像和B-图像的视频图像序列。

宏数据块包含在I-图像中时，只有代码簿中的位组合格式“1”的代码通过扰频进行位反转而成为“0”时才连续地出现0。这时，宏数据块类型的标志只有“macroblock-intra”为1，所以，接在其后的代码成为在块层的前端出现的代码。图9是块层中代码串的规定。当“macroblock-intra”为1时，出现“dct-dc-size-liminace”。图10是“dct-dc-size-liminace”的代码簿。从宏数据块以前开始计数到此为止连续为0的位数加上通过扰频处理产生的2位，最多为7位，所以，必须所有的位为0。满足这个条件的，只有表示“dct-dc-differential”的位字长为1的位组合格式为“00”的情况。因此，接着出现的“dct-dc-differential”的位字长为1，到该代码为止连续为0的位最多为10位。然而，在接在其后的代码即“dct-coeff-next”中，没有所有的位为0的代码，即使从前端开始计算，也只有11位连续为0的代码。图11（a）、（b）、（c）表示分别在I、P、B图像中满足上述条件、最长的连续为0的情况。图11（a）是宏数据块属于I-图像的情况时，满足上述条件时的位组合格式。如该图所示，宏数据块包含在I-图像中时，0最多边连续21位，与约定字不一致。

宏数据块存在于P-图像中时，只有代码簿中的位组合格式“1”的代码通过扰频进行位反转而成为“0”时，才连续地出现0。这时，由于宏数据块类型的标志“macroblock-motion-forward”，“macroblock-pattern”为1，所以，其后出现的代码为“motion-horizontal-forward-code”。图12是成为“motion-horizontal-forward-code”的代码簿的动矢量的代码簿。作为代码的位组合格式，没有所有的位为0的情况，从前端开始，连续为0的位数也最多，最多为6位。图11（b）是满足上述条件时的位组合格式。如该图所示，宏数据块存在于P-图像内时，通过扰频处理后连续为0的长度最多为13位，与约定字不一致。

另外，宏数据块包含在B-图像内时，根据图8的代码簿，只有位组合格式“11”的代码通过扰频进行位反转而成为“00”时，才连续地出现0。根据这时的宏数据块的标志信息，由于其后出现“motion-horizontal-forward-code”，所以，与P-图像的情况一样，其后最多只有6位连续为0。图11（c）是满足以上条件时的位组合格式。如该图所示，宏数据块存在于B-图像内时，通过扰频处理连续为0的长度最多为14位，与约定字不一致。因此，在本实施例的扰频处理中，不会生成约定字一致的格式。

现在，再返回到图1，解除扰频装置由代码检测器8和位反转处理器9构成，代码检测器8除了具有和代码检测器1结构相同的检查表（LUT）10和控制器11以及移位器12外，在LUT 10与移位器12之间设置了排他逻辑和电路13;位反转处理器9由随机数发生器14和排他逻辑和电路15构成，关于扰频键，与进行扰频的键一样，供给随机数发生器14，随机数发生器14生成和随机数发生器6一样的随机数串。对于由扰频处理装置生成的扰频信号，代码检测器8和代码检测器1一样，检测各代码。这时，控制器11将向随机数发生器14传送和控制器4向随机数发生器6传送的一样的信号，但是，仅在1个代码前的时刻传送随机数发生信号。即，控制器11在下一个代码成为宏数据块的前端的代码时将随机数发生信号向随机数发生器14输出。在随机数发生器14中，生成在扰频装置中加到宏数据块的前端代码中的随机数值，并将该随机数输出输给排他逻辑和电路13。结果，用LUT 10检测宏数据块的前端代码时，它的输入为随机数发生器14的输出与扰频信号进行排他逻辑和运算的结果，由于变成已被解除的扰频信号，所以可以正确地进行检测。并且，控制器11对于进行过扰频的代码也可以正确地检测代码字长，并将其结果传送给随机数发生器14。在随机数发生器14中，和扰频装置中的随机数发生器6的处理一样，将随机数值输给排他逻辑和电路15，但是，由于随机数发生指令以1个代码迅速传送来，所以，设置将随机数值存储在1个代码中的手段，用于将该值向排他逻辑和电路15输出，按照随机数发生指令立即生成的随机数输给排他逻辑和电路13。利用上述处理，对于进行过扰频处理的代码，在将用于位反转的随机数值进行代码检测以前，通过进行排他逻辑和处理，可以正确地进行代码检测，并根据其结果得到在位反转处理器2中对扰频信号进行位反转处理的原来的信号。

如上所述，按照本实施例，由于只对从宏数据块前端开始的几个代码进行扰频处理，所以，作为随机数，对于每个宏数据块只需几位，使用低速的随机数发生器就可以使全部图像不能再生。并且，由于作为扰频对象的代码是可变长代码，所以，一旦使之进行了位反转，其后的数据都不能很好地再生，直至出现下一片的开始代码为止。因此，对每一片可以控制扰频的开始和停止。另外，在片内，可以以宏数据块为单位控制不能再生的位置。

在本实施例中，是将从宏数据块的前端到宏数据块类型的全部代码作为扰频对象的，但是，如果将其以前的代码作为对象，与约定字不重叠，也可以获得同样的效果。另外，在本实施例中，是假定没有片的扩展代码的情况，但是，作为扩展代码，将来插入全是0的特殊代码时，到宏数据块为止，连续为0的长度最多为9位，这时，可以将到宏数据块地址为止作为扰频的对象。在本实施例中，是以ISO/IEC 11172的图像信号为输入信号的，但是，对于ISO/IEC 13818的图像信号同样也可以说明。即，对于ISO/IEC 13818的图像信号的情况，在宏数据块以前连续为0的数在将extra-bit-slice作为代码使用时最多为9位，所以，如果在marcoblock-type之前进行位反转处理，和MPEG-1时一样，有23位连续为0，所以，可以将marcoblock-address-increment以前的代码作为位反转的对象。这时，marcoblock-type的所有值为0的代码不存在，从代码的前端开始，连续为0的数最多为5位。因此，与ISO/IEC 13818对应的情况，通过利用代码检测装置1和4对marcoblock-address-increment以前作为扰频信号进行检测，可以形成与约定字不一致的扰频信号。在D-图像的情况下，如果将宏数据块地址以前作为扰频对象，也不会与约定字一致。另外，在本实施例中，是对所有的宏数据块进行扰频处理的，但是，也可以只将片前端的宏数据块作为扰频对象。特别是，这时，在检测成为扰频对象的代码时，没有必要读取宏数据块内的代码，所以，可以减小装置的体积。

下面，说明第2实施例的扰频传送装置和进行扰频处理的信号处理装置以及进行解除扰频处理的信号处理装置。第2实施例的结构，关于功能块的结构与图1所示的第1实施例相同。下面，将图1的各功能与实施例2对应地进行说明。和第1实施例一样，由代码检测器1检测图像信号中的各位，控制器4根据检测结果，将宏数据块的前端的位置信号6位和随机数发生信号1位传送给位反转处理器2的随机数发生器6。图13是位反转处理器的结构图。随机数发生部24每当输入随机数发生信号时，3位3位地输出随机数串。在地址处理部25中，在距离表示扰频位置信号的位位置3位的位置分别将随机数发生部24的输出值输给缓冲器26、27。在缓冲器26、27、28、30和排他逻辑和电路29、31中的处理，和图4中的缓冲器18、19、20、22及排他逻辑和电路21、23一样，结果，在距离宏数据块的前端3位处可以得到随机数进行过排他逻辑和运算的扰频信号。在解除扰频装置中，和第1实施例一样，由代码检测器8检测扰频信号中的代码。控制器11根据检测结果在宏数据块的前端时，将扰频位置信号和随机数发生信号传送给随机数发生器14，但是，随机数发生信号比扰频位置信号早1个代码传送，即，在宏数据块的前端之前传送。随机数发生器14生成3位的随机数，并将它输给排他逻辑和电路13。排他逻辑和电路13对移位器12的输出的前端3位进行排他逻辑和运算后，输给LUT 10，结果，即使是宏数据块的前端的代码，由于将解除了扰频的信号传送给LUT 10，所以，可以正确地进行代码检测。控制器11根据该结果，和控制器4一样除了将扰频位置信号传送给随机数发生器14外，还将检测到的代码位字长信号输给随机数发生器14，直至从宏数据块的前端开始计算代码字长总计大于3位为止。随机数发生器14将该信号的代码字长3位的随机数移位后输给排他逻辑和电路13。即，如果宏数据块前端的代码为1位，则检测下一个代码时，3位的随机数中的2位便与移位器12的输出的前端2位进行排他逻辑和运算。因此，在结束检测包含宏数据块的前端3位中的某位的代码之前，排他逻辑和电路13将扰频解除后的信号向LUT 10传送，所以，总是可以正确地检测代码。位反转处理器9根据扰频位置信号，通过将随机数与宏数据块的前端3位进行排他逻辑和运算，可以得到原来的信号。

下面，说明生成的扰频信号与约定字不一致。假定输入信号为ISO/IEC 11172的图像信号。首先，在宏数据块的前端，如前所述，连续为0的长度最多为5位。然后，说明经过搅混处理的3位都为0时连续为0的数。宏数据块前端的代码位字长大于3位时，搅混的代码只是该代码。这时，与将图6所示的代码中大于3位的代码从前端开始令3位为0的情况等价，由图7可知，当满足23位连续为0或者全部代码为0的条件的情况，就是位组合格式为“0010”的代码通过扰频变换为“0000”的情况。然后，这时，后面接着的“macroblock-type”的代码，根据图8的代码簿，最多只有5位连续为0，所以，不会23位连续为0。宏数据块前端的代码不足3位时，即，根据图7，“macroblock-address-increment”的位组合格式为“1”，进行扰频后成为“0”时，在后面接着的代码中附加上其余的2位。但是，其后出现的“macroblock-type”，根据图8，最多为6位，所以，通过扰频，假定前端的2位为0，而其余的所有位不为0，就不会连续23位为0。下面，将所有的位为0的情况分为存在宏数据块的图像的情况进行说明。

对于宏数据块是I-图像的情况，考虑“1”，“01”分别变换为“0”，“00”时的情况。首先，“0”变换为“1”时，对下一个出现的代码即“dct-dc-size-liminance”的前端1位进行扰频处理。这时，连续为0的情况，是“100”变换为“000”、“00”变换为“00”的情况，但是，由于它们分别表示的“dct-dc-differential”的大小是0和1，所以，不论那种情况，宏数据块类型的后3位都连续为0。并且，如前所述，在接着的代码即“dct-coeff-next”中，没有所有的位为0的代码，即使从前端开始，也最多只有11位连续为0的代码，所以，宏数据块类型以后最多只有14位连续为0。结果，这时，总共最多只有21位连续为0，与约定字不一致。“01”变换为“00”时，其后出现“quantizer-scale”的5位的固定字长代码，但是，由于禁止5位都为0的代码，所以，最多只能使4位连续为0，不会与约定字一致。因此，对于宏数据块位于I-图像内的情况，不会与约定字一致。

宏数据块为P-图像时，考虑“1”，“01”分别变换为“0”，“00”和情况。首先，“1”变换为“0”时，对后面接着的“motion-horizontal-forward-code”的前端1位进行扰频。由于“motion-horizontal-forward-code”最多为11位，所以，假定前端第1位变换为0，只要其余的所有位不是为0的格式，就不会连续23位为0。满足这个条件的情况，根据图12的代码簿，只是“1”变换为“0”的情况，但是，这时，后面接着的是利用同一代码簿生成的“motion-vertical-forward-code”，从前端开始，连续为0的长度最多为6位，所以，从全体看最多也只有14位连续为0，不会与约定字一致。其次，“01”变换为“00”时，其后出现“coded-block-pattern”。图14是“coded-block-pattern”的代码簿。根据该图，从前端开始连续为0的最多为7位，从全体看也最多为15位，所以，不会与约定字一致。因此，宏数据块包含在P-图像内时，不会与约定字一致。

宏数据块包含在B-图像内的情况，有“10”，“11”，“010”分别变换为“00”，“00”，“000”的情况。首先，“10”，“11”分别变换为“00”，“00”时，根据图12，后面接着的“motion-horizontal-forward-code”最多只有6位连续为0，所以，从全体看，连续为0的长度最多也只有14位，不会与约定字一致。另外，“010”变换为“000”时，根据图14，后面接着的“motion-horizontal-forward-code”最多只有6位连续为0，所以，从全体看，连续为0的长度最多也只有15位，不会与约定字一致。因此，宏数据块包含在B-图像内时，不会与约定字一致。由此可见，在本实施例的扰频处理中，不会与约定字一致。

如上所述，按照本实施例，通过从宏数据块的前端限定进行搅混处理的位，可以生成与约定字不一致的扰频信号。并且，由于进行扰频的代码是可变长代码，其后的代码不能进行读取，所以，使用低速的搅混处理，就可以实现不能读取全体代码的扰频装置。

在本实施例中，是从宏数据块的前端取3位。但是，也可以对于每个图像在与约定字不一致的范围内，使进行搅混处理的位可变。另外，将最初的位置定为宏数据块，但是，按照同样的考虑，定为片的前端也可以构成扰频装置。在本实施例中，将输入信号假定为ISO/IEC 11172的图像信号，但是，对于ISO/IEC CD 13818的情况，只要仅将宏数据块的前端1位作为扰频对象，就不会与约定字一致。因此，这时，对每1次的检测信号定为1位，可以将随机数发生器6和随机数发生器14生成的随机数附加到宏数据块的前端1位内。

图15是使用本发明第3实施例的信号处理装置的扰频装置和解除扰频装置的功能框图。假定扰频键和扰频模式是扰频和解除扰频两者所共有的。作为共有的方法，可以与扰频信号重叠地传送，或者也可以设置完全不同的别的路径，利用大家熟知的方法构成。图像信号是1位串行信号。缓冲器38暂时存储输入的信号，并延迟一定时间后输给排他逻辑和电路34，同时，将暂时存储的图像信号的32位连续的位值输给代码检测器32中的“picture-start-code”检测器35和“extension-start-code”检测器36。“picture-start-code”检测器35和“extension-start-code”检测器36通过将逻辑门电路组合而构成，以使当输入分别与“picture-start-code”和“extension-start-code”的位组合格式一致时，将检测输出值“1”输给控制器37。控制器37根据扰频模式和“picture-start-code”及“extension-start-code”检测信号，进行如下处理。扰频模式为3位的信号，第1位表示是否对“temporal-reference”进行扰频，第2位表示是否对“picture-coding-type”进行扰频，第3位表示是否对“extension-start-code-identifier”进行扰频，该位为1时，表示进行该处理。控制器37接收“picture-start-code”检测信号，并且当扰频模式第1位为1时，在其后的10位信号通过排他逻辑和电路34的时刻输出随机数发生信号。另外，控制器37接收“picture-start-code”检测信号，并且当扰频模式第2位为1时，在从“picture-start-code”开始的第12、13位通过排他逻辑和电路34的时刻输出随机数发生信号，同时，在第11位通过的时刻输出强制地使随机数发生器33的输出为“1”的信号。另外，控制器37接收“extension-start-code”检测信号，并且当扰频模式第3位为1时，在“extension-start-code”之后的4位通过排他逻辑和电路34的时刻输出随机数发生信号。当随机数发生器33接收到随机数发生信号时，就在该时刻按照基于扰频键的随机数发生规定输出1位，输给排他逻辑和电路34。另外，当接收到强制地输出“1”的信号时，就使输出为“1”，除此之外，在其它情况下，总是输出“0”。因此，在排他逻辑电路34中，随机数只与成为扰频对象的位进行排他逻辑和处理，就可以得到扰频信号。解除扰频一侧的结构和扰频装置相同，处理也进行同样的处理，就可以得到解除扰频信号。

如上所述，按照本实施例，除了“temporal-reference”之外，还对表示图像进行何种编码的“picture-coding-type”进行变换处理，所以，如果想不进行解除扰频处理就再生该图像，就会解释为编码类型与原来不同的图像，结果，就会使图像内的数据的读取方法等发生错误。因此，不具有解除扰频处理装置，就不能进行再生。另外，代码检测装置检测“picture-start-code”和“extension-start-code”，可以读取其后的数个代码，另外，由于该代码又是固定长代码，所以，不必检测其它可变长代码，从而可以用简单的装置实现。另外，由于设了扰频模式信号，可以表示是否进行各个处理，所以，可以单独进行各个模式的处理或者将各个模式组合后进行处理。

在本实施例中，作为传送的数据给出的是按ISO/IEC IS 11172和ISO/IEC CD 13818作为国际标准规定的数据，但是，对于除此之外的信号，利用同样的方法，也可以构成扰频传送装置。

Claims

1、一种由扰频处理装置和解除扰频处理装置构成的传送装置，其特征在于，传送的数据是具有规定的数据约束的数据，将该数据中某一特定的位组合格式作为具有规定的特别意义的代码规定为约定的约定字，在此特别意义以外不会发生该位组合格式；

扰频处理装置具有代码检测器和位反转器，代码检测器用于检测在送收间预先规定的位置上存在的代码，位反转器用于将检测到的代码进行位反转处理；

送收间预先规定的代码，是即使进行位反转处理也不会在传送数据中生成与约定字一致的位组合格式。

2、一种处理具有规定的数据约束的数据的信号处理装置，其特征在于，该数据约束是将某一特定的位组合格式作为具有规定的特别意义的代码规定为约定的约定字，在此特别意义以外不会发生该位组合格式，上述信号处理装置由代码检测器和位反转器构成，代码检测器用于检测在数据中预先规定的位置上存在的代码;位反转器用于将检测到的代码进行位反转处理;

预先规定的代码是即使进行位反转处理也不会在数据中生成与约定字一致的位组合格式。

3、按权利要求2所述的信号处理装置，其特征在于，利用扰频键进行位反转器是否只对该代码进行反转的位反转控制。

4、按权利要求3所述的信号处理装置，其特征在于，代码检测器检测进行扰频的代码，位反转处理器对检测到的代码进行解除扰频处理。

5、按权利要求2所述的信号处理装置，其特征在于，代码检测器从在依据MPEG标准的数字图像数据的送收间预先规定的位置检测存在的至少1个代码。

6、按权利要求5所述的信号处理装置，其特征在于，代码检测器检测从数据中的宏数据块前端的代码到表示宏数据块类型的代码的各个代码。

7、按权利要求5所述的信号处理装置，其特征在于，代码检测器检测从数据中的宏数据块前端的代码到表示macroblock-address-increment的代码的各个代码。

8、一种扰频方法是对具有规定的数据约束的数据进行扰频的方法，该数据约束将数据中某一特定的位组合格式作为具有规定的特别意义的代码规定为约定的约定字，在该特别意义以外不会发生该组合格式，

该扰频方法包括检测在预先规定的位置存在的，并且即使进行位反转处理也不会在数据中生成与约定字一致的位组合格式的代码的阶段和将检测到的代码进行位反转处理的阶段。

9、按权利要求8所述的扰频方法，其特征在于，检测的代码是在从依据MPEG标准的数字图像数据的送收间预先规定的数据中的位置开始存在的至少1个代码。

10、按权利要求9所述的扰频方法，其特征在于，检测的代码是从依据MPEG标准的图像数据的宏数据块的前端代码到表示宏数据块类型的代码的各个代码。

11、一种解除扰频方法，是与具有规定的数据约束的数据对应的，将在预先规定的位置上存在的并且即使进行反转处理也不会在数据中生成与约定字一致的位组合格式的代码进行位反转处理后生成的扰频信号进行解除扰频处理方法，该数据约束在数据中将某一特定的位组合格式作为具有规定的特别意义的代码规定为约定的约定字，在该特别意义以外不会发生该位组合格式，

该解除扰频方法包括检测扰频信号中进行位反转处理而生成的代码的阶段和将检测到的代码进行位反转处理的阶段。

12、按权利要求11所述的解除扰频方法，其特征在于，检测的代码是从在依据MPEG标准的数字图像数据的送收间预先规定的数据中的位置开始存在的至少1个代码。

13、按权利要求12所述的解除扰频方法，其特征在于，检测的代码是从依据MPEG标准的图像数据的宏数据块的前端代码到表示宏数据块类型的代码的各个代码。

14、一种由扰频处理装置和解除扰频处理装置构成的传送装置，其特征在于，传送数据是具有规定的数据约束的数据，该数据约束将该数据中某一特定的位组合格式作为具有规定的特别意义的代码规定为约定的约定字，在该特别意义以外不会发生该位组合格式，

扰频处理装置具有代码检测器和搅混处理器，代码检测器用于检测在送收间预先规定的数据中的位置，搅混处理器用于在检测出的位置上将进行扰频处理时位于与约定字不一致的多个代码以内的数据进行搅混处理;

解除扰频处理装置具有代码检测器和搅混处理器，代码检测器用于检测在送收间预先规定的数据中的位置;搅混处理器用于在检测出的位置上对进行扰频处理而生成的数据进行解除扰频处理。

15、一种信号处理装置是处理具有规定的数据约束的数据的装置，其特征在于，该数据约束将某一特定的位组合格式作为具有规定的特别意义的代码规定为约定的约定字，在该特别意义以外不会发生该位组合格式，

该信号处理装置具有代码检测器和搅混处理器，代码检测器用于检测数据中预先规定的数据中的位置;搅混处理器用于在检测到的位置上对进行扰频处理时位于与约定字不一致的指定的多位以内的数据进行搅混处理。

16、按权利要求15所述的信号处理装置，其特征在于，搅混处理器利用由扰频键规定的变换对代码进行扰频处理。

17、按权利要求15所述的信号处理装置，其特征在于，搅混处理器是对经过扰频处理而生成的代码进行解除扰频处理的解除扰频处理装置。

18、按权利要求15所述的信号处理装置，其特征在于，代码检测器检测依据MPEG标准的数字图像数据中在送收间预先规定的位置;搅混处理器对进行扰频处理时位于不可能与约定字一致的多位以内的数据进行搅混处理。

19、按权利要求18所述的信号处理装置，其特征在于，搅混处理器对从数据中的宏数据块的前端开始3位以内的信号进行搅混处理。

20、按权利要求18所述的信号处理装置，其特征在于，搅混处理器对数据中的宏数据块的前端位进行搅混处理。

21、按权利要求18所述的信号处理装置，其特征在于，搅混处理器是利用由扰频键规定的变换对代码进行扰频处理的搅混处理装置。

22、按权利要求18所述的信号处理装置，其基本特征在于，搅混处理器是对经过扰频处理而生成的代码进行解除扰频处理的解除扰频处理装置。

23、一种由扰频处理装置和解除扰频处理装置构成的传送装置，其特征在于，扰频处理装置具有对在送收间预先规定的代码进行搅混处理的搅混处理器;解除扰频处理装置具有对在送收间预先规定的代码进行搅混处理的搅混处理器，在送收间预先规定的代码是即使进行搅混处理也不会在数据中生成与约定字一致的位组合格式。

24、一种在发送端进行扰频处理、在接收端进行解除扰频处理的扰频传送方法，传送数据是具有规定的数据约束的数据，该数据约束将该数据中某一特定的位组合格式作为具有规定的特别意义的代码规定为约定的约定字，在该特别意义以外不会发生该位组合格式。

扰频处理包括检测在送收间规定的数据中的位置的代码检测阶段和在检测到的位置上对进行扰频时位于与约定字不一致的多位以内的数据进行搅混处理的阶段;

解除扰频处理包括检测在送收间预先规定的数据中的位置的阶段和在检测到的位置对经过扰频处理而生成的代码进行解除扰频处理的阶段。

25、一种扰频方法是对具有规定的数据约束的数据进行扰频的方法，该数据约束将某一特定的位组合格式作为具有规定的特别意义的代码规定为约定的约定字，在该特别意义以外不会发生该位组合格式，

该扰频方法包括检测数据中在送收间规定的位置的阶段和在检测到的位置上对进行扰频时位于与约定字不一致的指定的多位以内的数据进行搅混处理的阶段。

26、按权利要求25所述的扰频方法，其特征在于，检测阶段检测依据MPEG标准的数字图像数据中的在送收间预先规定的位置;搅混阶段对进行扰频时位于不可能与约定字一致的指定的多位以内的数据进行搅混处理。

27、按权利要求26所述的扰频方法，其特征在于，搅混阶段对从数据中的宏数据块的前端开始3位以内的信号进行搅混处理。

28、按权利要求26所述的扰频方法，其特征在于，搅混阶段对数据中的宏数据块的前端位进行搅混处理。

29、一种解除扰频方法是在具有规定的数据约束的数据中送收间规定的位置上对进行扰频时位于与约定字不一致的多位以内的数据进行搅混处理而生成的扰频信号进行解除扰频的方法，该数据约束将某一特定的位组合格式作为具有规定的特别意义的代码规定为约定的约定字，在该特别意义以外不会发生该位组合格式，

该解除扰频方法包括检测扰频信号中预先规定的代码的位置的阶段和在检测到的位置上对经过扰频处理而成的位进行解除扰频处理的阶段。

30、按权利要求29所述的解除扰频方法，其特征在于，检测阶段检测依据MPEG标准的数字图像数据中在送收间预先规定的位置;解除扰频阶段对进行扰频时位于不可能与约定字一致的多位以内的数据进行搅混处理。

31、按权利要求30所述的解除扰频方法，其特征在于，解除扰频阶段对从数据中的宏数据块的前端开始3位以内的信号进行搅混处理。

32、按权利要求30所述的解除扰频方法，其特征在于，解除扰频阶段对数据中的宏数据块的前端位进行搅混处理。

33、一种由扰频处理装置和解除扰频处理装置构成的传送装置，其特征在于，传送数据是具有规定的数据约束的数据，该数据约束将该数据中某一特定的位组合格式作为具有规定的特别意义的代码规定为约定的约定字，在该特别意义以外不会发生该位组合格式，

扰频处理装置具有代码检测器和变换器，代码检测器用于检测在送收间预先规定的数据中的代码，变换器用于将检测到的代码进行变换为不同的位组合格式的变换处理，送收间预先规定的代码是即使进行变换处理也不会在数据中生成与约定字一致的位组合格式，

解除扰频处理装置具有代码检测器和变换处理器，代码检测器用于检测在送收间预先规定的数据中的代码;变换处理器用于在检测到的位置上对经过扰频处理而生成的数据进行解除扰频处理。

34、一种信号处理装置是对具有规定的数据约束的数据进行处理的装置，其特征在于，该数据约束将数据中某一特定的位组合格式作为具有规定的特别意义的代码规定为约定的约定字，在该特别意义以外不会发生该位组合格式，

该信号处理装置由代码检测器和变换处理器构成，代码检测器用于检测数据中的在送收间预先规定的代码;变换处理器用于将检测到的代码变换为不同的位组合格式，

在送收间预先规定的代码是即使进行变换处理也不会在数据中生成与约定字一致的位组合格式。

35、按权利要求34所述的信号处理装置，其特征在于，变换处理器利用由扰频键规定的变换对代码进行扰频处理。

36、按权利要求34所述的信号处理装置，其特征在于，变换处理器是对经过扰频处理而生成的代码进行解除扰频处理的解除扰频处理装置。

37、按权利要求34所述的信号处理装置，其特征在于，代码检测器检测依据MPEG标准的数字图像数据中的图像编码类型的代码。

38、按权利要求37所述的信号处理装置，其特征在于，变换处理器利用由扰频键规定的变换对代码进行扰频处理。

39、按权利要求37所述的信号处理装置，其特征在于，变换处理器是对经过扰频处理而生成的代码进行解除扰频处理的解除扰频处理装置。

40、按权利要求34所述的信号处理装置，其特征在于，代码检测器检测依据MPEG标准的图像数据中的“temporal-reference”代码。

41、按权利要求40所述的信号处理装置，其特征在于，变换处理器利用由扰频键规定的变换对代码进行扰频处理。

42、按权利要求40所述的信号处理装置，其特征在于，变换处理器是对经过扰频处理而生成的代码进行解除扰频处理的解除扰频处理装置。

43、按权利要求34所述的信号处理装置，其特征在于，代码检测器检测依据MPEG标准的图像数据中的“extension-start-code-identifier”。

44、按权利要求43所述的信号处理装置，其特征在于，变换处理器利用由扰频键规定的变换对代码进行扰频处理。

45、按权利要求43所述的信号处理装置，其特征在于，变换处理器是对经过扰频处理而生成的代码进行解除扰频处理的解除扰频处理装置。

46、一种在发送端进行扰频处理、在接收端进行解除扰频处理的扰频传送方法，传送数据上具有规定的数据约束的数据，该数据约束将该数据中某一特定的位组合格式作为具有规定的特别意义的代码规定为约定的约定字，在该特别意义以外不会发生该位组合格式，

扰频处理包括检测在送收间预先规定的代码的阶段和将检测到的代码变换处理为不同的位组合格式的阶段;

解除扰频处理包括检测在送收间预先规定的数据中的位置的阶段和在检测到的位置上对经过扰频处理而生成的数据进行解除扰频处理的阶段。