JPH01811A - pseudorandom binary sequence generator - Google Patents

pseudorandom binary sequence generator

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JPH01811A
JPH01811A JP62-257055A JP25705587A JPH01811A JP H01811 A JPH01811 A JP H01811A JP 25705587 A JP25705587 A JP 25705587A JP H01811 A JPH01811 A JP H01811A
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JP
Japan
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shift register
binary sequence
pseudo
word
sequence generator
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ボース・リュック・エミエル・ルシアン
ブレナンド・ピーター・ロバート
ブラウン・エドムンド・ラファエル
クロウザー・ジェラルド・オフレイ
ドーン・ウイルヘルムス・マルティヌス
エドワードソン・スタンレイ・メイキンソン
エリー・ステファン・ロバート
ギュー・ルイー・クロード
ジェンナー・ピーター・マイケル
ジェニングス・シルビア・マリー
ニイ・マイケル・ジェームス
メイソン・アーサー・ゴードン
ニコラ・ジャン−マリ・クリストフ
Original Assignee
ブリティッシュ・ブロードキャスティング・コーポレーション
エタブリスマン・パブリック・テレディフュズイヨン・ド・フランス
レタ・フランセ・レプレゼンテ・パ・ル・ミニストル・デ・ペ・テー・テー(サントレ ナチオナル デ エティュデ デ テレコミュニカシオン)
インデペンデント・プロードキャスティング オーソリティー
ザ・マルコニ・コンパニー・リミテッド
エヌ・ベー・フィリップス・フルーイランペンファブリケ
ザ・プレッシー・コンパニー・ピーエルシー
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Publication date
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Publication of JPH01811A publication Critical patent/JPH01811A/en
Publication of JPS64811A publication Critical patent/JPS64811A/en
Publication of JPH0519327B2 publication Critical patent/JPH0519327B2/ja
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は擬似ランダムバイナリシーケンス発生器に関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a pseudorandom binary sequence generator.

擬似ランダムバイナリシーケンス発生器は既知であり、
その構成および作動はベーカーおよびパイパーの著書“
暗号システム”1982年ロンドン。
Pseudo-random binary sequence generators are known,
Its structure and operation are described in the book by Baker and Piper “
Cryptographic System” London, 1982.

ノースウッド ブック社発行に記載されている。Published by Northwood Book Company.

特にこの種の発生器は直線性フィードバックシフトレジ
スタの形態を採り、特にこの種直線性フィードバックシ
フトレジスタには“ガロア′″型又は゛′デュアル′″
型のものがある。
In particular, this type of generator takes the form of a linear feedback shift register, particularly a linear feedback shift register of the "Galois'" type or a "Dual" type.
There is a type.

かかる擬似ランダムバイナリシーケンス発生器は主とし
てnliの再循環シフト レジスタおよび1個以上の関
連する論理ゲートを、少なくとも2個のシフトレジスタ
段の出力側を結合するループ内に具える。論理ゲートを
適当に選択することにより長さが2″−1ビツトの繰返
しシーケンスを得ることができる。このnを適当な大き
さの数とする場合にはこのシーケンスは実際上極めて長
くなり、且つ上記ビットはランダム従って“擬似ランダ
ム”であると見做すことができる。
Such a pseudorandom binary sequence generator primarily comprises nli recirculating shift registers and one or more associated logic gates in a loop coupling the outputs of at least two shift register stages. By a suitable choice of logic gates, it is possible to obtain a repeating sequence of length 2"-1 bits. If n is a number of suitably large size, this sequence can be very long in practice, and The above bits can be considered random and therefore "pseudorandom".

擬似ランダムバイナリシーケンス発生器の出力が模倣さ
れる可能性を減少する必要があり、且つこれら発生器の
出力信号および数個のシフトレジスタ段の内容が知られ
ている場合でもこれらシフトレジスタ段の内容の双方の
非予知性を増大する必要がある用途は多数ある。
It is necessary to reduce the possibility that the outputs of pseudo-random binary sequence generators are imitated, and even if the output signals of these generators and the contents of several shift register stages are known, the contents of these shift register stages must be There are many applications where it is necessary to increase the unpredictability of both.

本発明の要旨は後述の請求の範囲から明らかである。The gist of the invention will be apparent from the claims below.

図面につき本発明の詳細な説明する。The invention will be explained in detail with reference to the drawings.

第1図に示す本発明擬似ランダムバイナリシーケンス発
生器は2つの直線性フィードバックシフトレジスタSお
よびTを具える。シフトレジスタSには29個のシフト
レジスタ段S。−−−S2aを設ケると共にシフトレジ
スタTには31個のシフトレジスタ段T、−−−T、、
を設ける。各シフトレジスタでは最終のシフトレジスタ
段の出力を常規作動中再循環ループの第1シフトレジス
タ役に入力として供給する。またこのループには排他的
OR回路の形態の複数の論理ゲートGを設け、これらゲ
ートによって最終シフトレジスタ段の出力と、次のシフ
トレジスタ段に供給する関連のシフトレジスタ段の出力
とを合成する。
The pseudorandom binary sequence generator of the invention shown in FIG. 1 comprises two linear feedback shift registers S and T. The shift register S has 29 shift register stages S. ---S2a is provided, and the shift register T has 31 shift register stages T, ---T, .
will be established. Each shift register provides the output of the last shift register stage as an input to the first shift register role of the recirculation loop during normal operation. This loop is also provided with a plurality of logic gates G in the form of an exclusive-OR circuit, which combine the output of the last shift register stage with the output of the associated shift register stage to feed the next shift register stage. .

論理ゲートGの位置を適宜選定してレジスタにより発生
するシーケンスの長さが最大可能な長さとなるようにす
る。従来論理ゲートの位置は次式で表わされるように多
項式の形態で示すことができる。
The location of the logic gate G is chosen accordingly so that the length of the sequence generated by the register is the maximum possible length. The position of a conventional logic gate can be expressed in polynomial form as expressed by the following equation.

f(X)=1+C,X+C2X2+−−−C,X’+−
一−C,,,X”−’+X”上式を用いることにより擬
似ランダムバイナリシーケンス発生器Sは次式で表すこ
とができる。
f(X)=1+C,X+C2X2+---C,X'+-
-C, , X"-'+X" By using the above equation, the pseudo-random binary sequence generator S can be expressed as the following equation.

1+X2+X3+X4+XS+X7+X11十に+3十
X14十X20+X29上式から明らかなように論理ゲ
ートはシフトレジスタ段S21 S31 S41 SS
I Sol 5LIT 5131314およびS20へ
の入力側に位置するようになる。これがため9個の論理
ゲートが存在し、且つ各ゲートによって多項式に追加の
項を導入する。
1+X2+X3+X4+XS+X7+X11 +30
I Sol 5LIT 5131314 and will be located on the input side to S20. There are therefore nine logic gates, and each gate introduces an additional term into the polynomial.

同様にして擬似ランダムバイナリシーケンス発生器Tの
論理ゲートGもシフトレジスタ段T、、 T2゜T3+
 TS+ T6+ L+ T9+ TIO+ TIl+
 T+5+ TI9+ T23およびT27への人 刃
側に位置するようになる。
Similarly, the logic gate G of the pseudo-random binary sequence generator T also has shift register stages T,, T2゜T3+.
TS+ T6+ L+ T9+ TIO+ TIl+
T+5+ TI9+ People to T23 and T27 will be located on the blade side.

このばとあいには13個の論理ゲートが存在する。There are 13 logic gates in this case.

又、第1図に示す回路にはマルチプレクサ)Z、即ち選
択回路を設ける。この選択回路には5個のアドレス入力
端子A、および32個のデータ入力端子B+ を設け、
この選択回路によりアドレス入力端子に供給されるアド
レスワードに従って出力側に供給するデータ入力端子の
1つを選択する。−般に、p個のデータ入力端子が存在
する場合にはq個のアドレス入力端子が存在し、ここに
qは2q≧pを満足する最低値とする。
Further, the circuit shown in FIG. 1 is provided with a multiplexer Z, that is, a selection circuit. This selection circuit is provided with 5 address input terminals A and 32 data input terminals B+.
This selection circuit selects one of the data input terminals to be supplied to the output according to the address word supplied to the address input terminal. - Generally, when there are p data input terminals, there are q address input terminals, where q is the lowest value satisfying 2q≧p.

データ入力端子にはシフトレジスタTのシフトレジスタ
段の出力が供給され、従ってT1 はB1に接続され(
i=0.1.−−−30)且つT30 もB31 に接
続される。
The data input terminal is supplied with the output of the shift register stage of the shift register T, so that T1 is connected to B1 (
i=0.1. ---30) And T30 is also connected to B31.

アドレス入力端子にはシフトレジスタSの最初の5個の
シフトレジスタ段の出力が供給され、従って81 はA
r に接続され(i=0. L 2.3.4)、その結
果q個の出力がシストレジスタSから得られるようにな
る。
The address input terminals are supplied with the outputs of the first five shift register stages of shift register S, so 81 is A
r (i=0.L 2.3.4), so that q outputs are available from the register S.

作動に当たり、2つのシフトレジスタSおよびTを同時
にクロック作動させる。シフトレジスタTに保持される
擬似ランダムバイナリシーケンスの31ビツトを選択回
路Mのデータ入力端子に供給する。これらビットの1個
を任意瞬時に出力として選択する。この選択したビット
はシストレジスタSの最初の5個のシフトレジスタ段の
内容によって決まる。これがためシフトレジスタTの内
容が既知であっても出力の数を予知するのは困難となる
In operation, the two shift registers S and T are clocked simultaneously. The 31 bits of the pseudo-random binary sequence held in the shift register T are applied to the data input terminal of the selection circuit M. One of these bits is selected as an output at any instant. This selected bit is determined by the contents of the first five shift register stages of the system register S. Therefore, even if the contents of the shift register T are known, it is difficult to predict the number of outputs.

シフトレジスタに含まれるシフトレジスタ段の総数はq
−ビットアドレスおよびpデータビットのみを得るため
に必要とされるシフトレジスタ段の数よりも多く、60
とする。シフトレジスタ段の総数をrとすると、次式が
成立する。
The total number of shift register stages included in the shift register is q
- more than the number of shift register stages required to obtain only the bit address and p data bits, 60
shall be. When the total number of shift register stages is r, the following equation holds true.

r>p+q これらシフトレジスタ段の出力が選択回路Mに供給され
ない場合に多数の“未使用”シフトレジスタ段を設ける
必要があり、且つこの数をアドレスビットの数に比べて
大きくする必要があることば明らかである。従って次式
が成立する。
r>p+q Words that require a large number of "unused" shift register stages to be provided if the outputs of these shift register stages are not supplied to the selection circuit M, and that this number must be large compared to the number of address bits. it is obvious. Therefore, the following equation holds.

r≧p +q2 これら未使用シストレジスタ段を設けることによってア
ドレスワードの非予知性を増大し、従ってシフトレジス
タTの内容が既知である場合でも擬似ランダムバイナリ
シーケンス発生器の出力を予知し得なくすることができ
る。
r≧p +q2 Providing these unused shift register stages increases the unpredictability of the address word and therefore makes the output of the pseudo-random binary sequence generator unpredictable even if the contents of the shift register T are known. be able to.

又、シストレジスタに使用する論理ゲートGの数を大き
く、本例では22とするのは明らかである。
It is also obvious that the number of logic gates G used in the system register is large, 22 in this example.

上述したように、これら論理ゲートは各々の場合に最大
長さのシーケンスが得られるように選定する。しかし、
この目的のみのためにががる多数のゲートを必ずしも使
用する必要はない。
As mentioned above, these logic gates are selected in such a way that a sequence of maximum length is obtained in each case. but,
It is not necessarily necessary to use a large number of gates for this purpose only.

しかるに、論理ゲートの数を多くすればする程シフトレ
ジスタの内容を予知するのが一層困難となる。その理由
は所定のシーケンスがシフトレジスタの始端から終端に
簡単に位相されず、多数の箇所で変化し得るからである
However, the greater the number of logic gates, the more difficult it becomes to predict the contents of the shift register. The reason is that the predetermined sequence is not easily phased from the beginning to the end of the shift register and can change at many points.

これがためかかる論理ゲートの数を最小でSとすると、
次式が得られ、これによりシフトレジスタ段の総数に対
する非予知性の程度を高めることができる。
If the minimum number of logic gates this accumulates is S, then
The following equation is obtained, which allows for a higher degree of unpredictability for the total number of shift register stages.

25 ≧r2 シフトレジスタ段の総数を60とする場合には最小で1
2個の論理ゲートを設ける必要があり、この場合その各
シフトレジスタに対する最小数はシフトレジスタ段の数
にほぼ比例させるのが好適である。
25 ≧ r2 When the total number of shift register stages is 60, the minimum is 1
Two logic gates need to be provided, the minimum number for each shift register being preferably approximately proportional to the number of shift register stages.

通常Sの値はr/2よりも小さくする。The value of S is usually smaller than r/2.

図面から明らかなようにスイッチSt!11.5lli
2. St!13およびSW4を設け、これらスイッチ
によって常規作動 (ラン)状態でシフトレジスタSおよびTを中心として
2つの再、循環ループを形成し得るようにする。しかし
これら4個のスイッチは図示の位置からロード位置に切
換えることができ、このロード位置ではシフトレジスタ
Sの出力をシフトレジスタTの入力として供給すると共
に論理ゲー)Gの全部にはそのシフトレジスタの出力側
が通常持続されている入力側に零値を供給する。次いで
60個のシフトレジスタ段の全部を経てクロック作動さ
れるスイッチSWI のロード入力端子に60ビット初
期設定ワードを供給し得るようにする。
As is clear from the drawing, the switch St! 11.5lli
2. St! 13 and SW4 are provided so that, in normal operation (run), two circular loops can be formed around the shift registers S and T. However, these four switches can be switched from the position shown to the load position, in which the output of shift register S is supplied as the input of shift register T, and all of the logic The output side supplies a zero value to the input side which is normally sustained. A 60-bit initialization word can then be applied to the load input terminal of clocked switch SWI through all 60 shift register stages.

この再初期設定作動は被定義キューの受信によりバイナ
リシーケンス発生器の常規作動中正しく行われると共に
第4図につき後に説明するように行われる。これによっ
ても、シフトレジスタの内容が任意瞬時に既知であって
も出力を予知し得ないようにする。
This reinitialization operation is properly performed during normal operation of the binary sequence generator upon receipt of a defined cue, and is performed as described below with respect to FIG. This also makes it impossible to predict the output even if the contents of the shift register are known at any given moment.

初期設定ワードの受信後バイナリシーケンス発生器をそ
の出力の利用前数サイクルに亘ってクロック作動させる
必要がある。
After receiving the initialization word, the binary sequence generator must be clocked for several cycles before its output can be utilized.

第2図は第1図の擬似ランダムバイナリシーケンス発生
器の変形例を示す。本例の装置の大部分は第1図に示す
装置と同一であるため、その相違点のみを説明する。
FIG. 2 shows a modification of the pseudo-random binary sequence generator of FIG. Since most of the apparatus of this example is the same as the apparatus shown in FIG. 1, only the differences will be described.

本例でもシフトレジスタSには29個のシフトレジスタ
段を設けると共にシフトレジスタTには31個のシフト
レジスタ段を設ける。又、論理ゲートを次に示すシフト
レジスタ段の入力側に結合する。
In this example as well, the shift register S is provided with 29 shift register stages, and the shift register T is provided with 31 shift register stages. A logic gate is also coupled to the input side of the shift register stage shown below.

シフトレジスタS−シフトレジスタ11S2. S3.
 Sl。
Shift register S - shift register 11S2. S3.
Sl.

Sa + S l l r Sl 6およびS20シフ
トレジスタT−シフトレジスタ段T+、 T2. T3
゜T’71 Ti4+ TI9およびT2゜従って本例
では全部で60個のシフトレジスタ段と、選択回路Mの
32個のデータ入力端子及び5個のアドレス入力端子と
、14個の論理ゲートとを設ける。
Sa + S l l r Sl 6 and S20 shift register T - shift register stage T+, T2. T3
゜T'71 Ti4+ TI9 and T2゜Therefore, in this example, a total of 60 shift register stages, 32 data input terminals and 5 address input terminals of the selection circuit M, and 14 logic gates are provided. .

しかし、この場合各シフトレジスタのシフトレジスタ段
の数個をデータおよびアドレス入力端子の各々の数個に
夫々接続する。即ちこの接続を以下のように示す。
However, in this case several of the shift register stages of each shift register are respectively connected to several of each of the data and address input terminals. That is, this connection is shown below.

A、−3゜ At Sl A2−T。A, -3° At Sl A2-T.

A3−T。A3-T.

4−T2 Bo−By−32〜Ss (夫々対応)B8〜T31−
T3〜T26(夫々対応)かようにしてシフトレジスタ
の出力と選択回路Mの入力とを混合することにより、そ
の状態に関する大部分が既知であるばしいでもバイナリ
シーケンス発生器き作動を予知するのは極めて困難であ
る。
4-T2 Bo-By-32~Ss (each compatible) B8~T31-
By mixing the output of the shift register and the input of the selection circuit M in this manner (corresponding to each other), it is possible to predict the operation of the binary sequence generator even though most of its states are known. is extremely difficult.

第3図は本発明擬似ランダムバイナリシーケンス発生器
の更に他の例を示す。本例では第1および2図の2個の
シフトレジスタの代わりに61個のシフトレジスタ段S
。−5aOを有する単一のシフトレジスタSを設ける。
FIG. 3 shows yet another example of the pseudorandom binary sequence generator of the present invention. In this example, 61 shift register stages S are used instead of the two shift registers in FIGS.
. A single shift register S with -5aO is provided.

また、25個の論理ゲー)Gを次に示すシフトレジスタ
段の入力端に図示のように接続する。
Furthermore, 25 logic games) G are connected to the input terminals of the shift register stage shown below as shown.

シフトレジスタ段”21 S31 Sl、Sa、 s、
、 5lotS1□+ S+s+S+s+ s、。、 
S2□+ S24+ S2S+ S2Sl s3゜。
Shift register stage "21 S31 Sl, Sa, s,
, 5lotS1□+ S+s+S+s+ s,. ,
S2□+ S24+ S2S+ S2Sl s3°.

S33・S34・S37・S40・S43・S44・S
4S・S54・SSSおよびS60  これがため、5
個のアドレスビットA0−−−A、はシフトレジスタ段
S4+ S915141 SlsおよびS24の出力側
から取出し、且つ32個のデータビットをシフトレジス
タ段S2.〜Shoの出力側から取出す。かようにして
単一の再循環ループによってマルチプレクサMのデータ
およびアドレス入力側の双方に出力を供給する。
S33・S34・S37・S40・S43・S44・S
4S・S54・SSS and S60 Because of this, 5
The 32 address bits A0--A are taken from the outputs of the shift register stages S4+Sls and S24, and the 32 data bits are taken from the outputs of the shift register stages S2. ~ Take out from the output side of Sho. A single recirculating loop thus provides outputs to both the data and address inputs of multiplexer M.

この場合には61ビット初期設定ワードによる再初期設
定に2個のスイッチSWIおよびSW2を必要とするの
みである。
In this case, only two switches SWI and SW2 are required for reinitialization with a 61-bit initialization word.

第3図に示す擬似ランダムバイナリシーケンス発生器で
も単一の再循環ループを用いてマルチプレクサMにアド
レスおよびデータ入力ビットを供給し得るようにする。
The pseudo-random binary sequence generator shown in FIG. 3 also allows a single recirculating loop to be used to supply address and data input bits to multiplexer M.

この技術の従来の例によればかかる発生器は個別の回路
により記載および説明されている。しかし明細書の記載
および請求の範囲は、発生器の多項式を数学的に、又は
論理ステップにより再現して上述した発生器と同様の合
成シーケンスを発生させるコンピュータプログラムの形
態で発明の実行にひちしく適用し得ることは明らかであ
る。
According to the prior art, such generators have been described and explained in terms of separate circuits. However, the description and claims are not intended to be useful for carrying out the invention in the form of a computer program that reproduces the polynomials of the generator mathematically or by logical steps to generate a composite sequence similar to the generator described above. It is clear that it can be applied in many ways.

擬似ランダムバイナリシーケンス発生器の出力は、直接
衛星放送信号のような条件付アクセス(即ちサブスクリ
プション)テレビジョン信号の信号成分をスクランブル
するために用いることができる。上述した再初期設定作
動によればビデオ信号をスクランブルするために新たな
コードを10秒毎に伝送するのが好適であるが、このコ
ードは10秒の期間中多数回繰返す。その理由は、デコ
ーダをロックする最大時間を1秒より著しく短かくする
必要があるからである。しかし、これは画像情報を同一
シーケンスの繰返しでスクランブルすることを意味する
。これは比較的危険である。その理由はスクランブルさ
れた画像の種々の部分間の相関を行い得るからである。
The output of the pseudorandom binary sequence generator can be used to scramble the signal components of a conditional access (or subscription) television signal, such as a direct satellite broadcast signal. The reinitialization operation described above preferably transmits a new code every 10 seconds to scramble the video signal, but this code repeats many times during the 10 second period. The reason is that the maximum time to lock the decoder needs to be significantly less than 1 second. However, this means that the image information is scrambled by repeating the same sequence. This is relatively dangerous. The reason is that correlations between different parts of the scrambled image can be performed.

テレビジョンフレームを計数するためには8−ビットフ
レーム計数ワード(FCNT)を直接衛星放送信号のよ
うなテレビジョン信号と共に伝送する。
To count television frames, an 8-bit frame count word (FCNT) is transmitted directly with the television signal, such as a satellite broadcast signal.

この計数は4Qns毎(フレーム毎)に進段させると共
に予定数のフレーム後、例えば256 フレーム毎(は
ぼ10秒)に繰返す。
This counting is advanced every 4 Qns (every frame) and is repeated after a predetermined number of frames, for example every 256 frames (approximately 10 seconds).

次いでこのフレーム計数ワード(FCNT)は送信機の
擬似ランダムバイナリシーケンス発生器に入力として供
給し得ると共に受信機のデコーダの関連する発生器に供
給し得るようにする。これがためフレーム計数信号およ
び秘密制御信号の双方を送信機の擬似ランダムバイナリ
シーケンス発生器に各テレビジョンフレームの始端に供
給する。フレーム計数信号の使用によりバイナリシーケ
ンス発生器に及ぼす影響によって同一の制御ワード値の
各ローディング中に異なる出力を発生するようになる。
This frame count word (FCNT) may then be provided as input to a pseudo-random binary sequence generator at the transmitter and to an associated generator at the receiver's decoder. To this end, both a frame count signal and a secret control signal are provided to the transmitter's pseudo-random binary sequence generator at the beginning of each television frame. The effect of the use of the frame count signal on the binary sequence generator is to produce different outputs during each loading of the same control word value.

このことは、画像信号を異なるキーストリームで常時ス
クランブルすることを意味し、これは−層安全である。
This means always scrambling the image signal with a different key stream, which is -layer secure.

更に各シーケンスがテレビジョンフレーム(40nS)
毎に発生するためデコーダのビデオ情報へのアクセスを
迅速とすることができる。フレーム計数ワードは適当に
制御ワードと組合せることができる。この場合には簡単
なモジュロ−2加算を行うことができる。
Furthermore, each sequence is a television frame (40nS)
The decoder can quickly access the video information because the video information is generated every time. Frame count words can be combined with control words as appropriate. In this case a simple modulo-2 addition can be performed.

上述した作動を第4図につき以下に説明する。The operation described above will be explained below with reference to FIG.

フレーム計数器10によってフレーム毎に増加するいわ
ゆる8−ビットワードの形態の出力を発生する。フレー
ム計数器は歩進動作を行う度毎にその出力10aを分周
回路11に供給し、これにより繰返し周期の所要の長さ
に等しい数、本例では256で分周を行って10秒の繰
返し周期を得るようにする。分周回路の出力によって制
御ワード発生器12をクロツタ動作させ、これにより異
なる長さの制御ワード例えば60−ビット制御ワードを
発生させるようにする。
A frame counter 10 produces an output in the form of so-called 8-bit words that increases from frame to frame. Each time the frame counter performs a step operation, it supplies its output 10a to a frequency dividing circuit 11, which divides the frequency by a number equal to the required length of the repetition period, in this example 256, and divides the frequency into 10 seconds. Try to get the repetition period. The output of the divider circuit clocks the control word generator 12 to generate control words of different lengths, such as 60-bit control words.

フレーム計数器の8−ビット出力を1/2分周反転回路
14に供給し、ここで8−ビットフレーム計数ワード毎
に交互に補数がとられるようにする。
The 8-bit output of the frame counter is applied to a divide-by-2/2 inverter circuit 14 where each 8-bit frame count word is alternately complemented.

次いで反転回路12の出力を、排他的ORゲート15で
表わされるモジュロ−2加算器に供給し、ここで各フレ
ーム計数ワードを60−ビット制御ワードより成る1バ
イトにモジュロ−2加算する。これがため、制御ワード
の第1の8−ビットバイトを第1フレーム計数ワードに
モジュロ−2加算し、第2バイトを第2フレーム計数ワ
ードの補数に加算し、第3バイトを第3フレーム計数ワ
ードに加算し、これを最後のバイトまで繰返す。この最
後のバイトは60−ビット制御ワードに対して4−ビッ
トのみとし、これを第8フレーム計数ワードの補数の最
下位4ビツトに加算する。排他的ORゲート15の出力
を初期設定入力として擬似ランダムバイナリシーケンス
発生器16に供給してフレーム計数毎に、即ちフレーム
計数器10が進段する度毎にこの発生器にロードする。
The output of inverter circuit 12 is then applied to a modulo-2 adder, represented by exclusive OR gate 15, which adds each frame count word modulo-2 to a byte consisting of a 60-bit control word. Therefore, the first 8-bit byte of the control word is added modulo-2 to the first frame count word, the second byte is added to the complement of the second frame count word, and the third byte is added to the third frame count word. and repeat this until the last byte. This last byte is only 4 bits for a 60-bit control word and is added to the least significant four bits of the complement of the eighth frame count word. The output of the exclusive OR gate 15 is provided as an initialization input to a pseudo-random binary sequence generator 16 and is loaded into the generator every frame count, ie every time the frame counter 10 advances.

この発生器16は上述した発生器の任意のものとし得る
が、第2図に示す発生器とするのが好適である。
The generator 16 may be any of the generators described above, but is preferably the generator shown in FIG.

従って擬似ランダムバイナリシーケンス発生器の入力側
には2種類の信号、即ち一方の信号(フレーム計数)−
が既知で、他方の信号(制御ロード)が未知であるよう
な信号を供給する。かかる状態では既知の入力と発生器
の出力との双方によっても未知入力を検知することはで
きない。これがため、同一の制御ワードは擬似ランダム
バイナリシーケンス発生器に繰返しロードし得るが、そ
の出力が同一のシーケンスで繰返されるのを防止し、こ
れにより安全性を高め得るようにする。
Therefore, at the input side of the pseudo-random binary sequence generator there are two types of signals, namely one signal (frame count) -
is known and the other signal (control load) is unknown. In such a state, the unknown input cannot be detected by both the known input and the output of the generator. This allows the same control word to be loaded repeatedly into the pseudo-random binary sequence generator, but prevents its output from being repeated in the same sequence, thereby increasing security.

上述した処理はワード毎に、又は連結して行うことがで
きる。
The processing described above can be performed word by word or concatenated.

フレーム計数はこの目的のための好適な周期的シーケン
スであるが、絶対的なシーケンスではない。例えば好適
な計数を日付/時間信号のような関連するデータ信号か
ら取出すb)、又はライン計数のような他の計数から得
るか或いはこれら計数の組合せから得ることができる。
Frame counting is a suitable periodic sequence for this purpose, but not an absolute sequence. For example, suitable counts can be derived b) from an associated data signal, such as a date/time signal, or from other counts, such as line counts, or from a combination of these counts.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1,2および3図は本発明の実施例である各擬似ラン
ダムバイナリシーケンス発生器の構成を夫々示すブロッ
ク回路図、 第4図は第1.2または3図に示す擬似ランダムバイナ
リシーケンス発生器への入力を変更する回路を示すブロ
ック図である。 M・・・選択手段     B。−831・・・データ
入力端子Ao=Aa・・・アドレス入力端子 G・・・論理ゲート S、T・・・再循環シフトレジスタ手段10・・・フレ
ーム計数器  10a・・・出力11・・・分周回路 
    12・・・制御ワード発生器14・・・A分周
反転回路  15・・・排他的ORゲート16・・・擬
似ランダムバイナリシーケンス発生器Flo、4
1, 2, and 3 are block circuit diagrams showing the configuration of each pseudo-random binary sequence generator that is an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a pseudo-random binary sequence generator shown in FIG. 1.2 or 3. FIG. 2 is a block diagram illustrating a circuit for changing inputs to the . M...Selection means B. -831...Data input terminal Ao=Aa...Address input terminal G...Logic gates S, T...Recirculating shift register means 10...Frame counter 10a...Output 11... Frequency divider circuit
12... Control word generator 14... A frequency division and inversion circuit 15... Exclusive OR gate 16... Pseudo-random binary sequence generator Flo, 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、p個のデータ入力端子及びq個のアドレス入力端子
(2q≧p)を有しアドレス入力ワードに従ってデータ
入力ビットの1つを任意瞬時に選択して装置の出力を発
生する選択手段と、複数の論理ゲートを有する1つの再
循環ループを含み、該ループの選択したシフトレジスタ
段の出力を論理的に組合して擬似ランダムシーケンスを
発生する再循環シフトレジスタ手段とを具える擬似ラン
ダムバイナリーシーケンス発生器において、前記ループ
のシフトレジスタ段の数個の出力端子を前記選択手段の
データ入力端子に接続すると共に同一のループのシフト
レジスタ段の他の出力端子を選択手段のアドレス入力端
子に接続する手段を具えるようにしたことを特徴とする
擬似ランダムバイナリシーケンス発生器。 2、再循環シフトレジスタ手段は、2つの再循環ループ
を具え、各ループには前記選択手段のデータ入力端子の
各々を接続すると共に選択手段のアドレス入力端子の各
々を接続するようにしたことを特徴とする請求の範囲第
1項記載の擬似ランダムバイナリシーケンス発生器。 3、再初期設定ワードをシフトレジスタ手段に正しくロ
ードする手段を具えることを特徴とする請求の範囲第1
項又は第2項記載の擬似ランダムバイナリシーケンス発
生器。 4、前記ローディング手段は、周期計数ワードを発生す
る手段と、制御ワードを発生する手段と、前記計数ワー
ド及び制御ワードを組合わせる手段とを具え、再初期設
定ワードをシフトレジスタ手段に正しくロードして再初
期設定ワードをその都度変更するようにしたことを特徴
とする請求の範囲第3項記載の擬似ランダムバイナリシ
ーケンス発生器。 5、組合せ手段は、交互の計数ワードの補数をとる回路
を具えることを特徴とする請求の範囲第4項記載の擬似
ランダムバイナリシーケンス発生器。 6、組合せ手段は、各計数ワードを制御ワードの選択さ
れたビットに加算するモジュロー2加算手段を具えるこ
とを特徴とする請求の範囲第4項又は第5項記載の擬似
ランダムバイナリシーケンス発生器。 7、発生器の出力側に接続されテレビジョン信号の少な
くとも1成分を処理する手段を設けたことを特徴とする
請求の範囲第4項、第5項又は第6項記載の擬似ランダ
ムバイナリシーケンス発生器。 8、周期的な計数ワードを順次の連続ビデオフレームの
計数により形成されたフレーム計数ワードとすることを
特徴とする請求の範囲第7項記載の擬似ランダムバイナ
リシーケンス発生器。 9、再初期設定ワードのローディング後に動作して発生
器の出力の利用前複数のクロック周期にわたりシフトレ
ジスタ手段をクロック作動させる手段を更に具えること
を特徴とする請求の範囲第3項〜第8項の何れかの項記
載の擬似ランダムバイナリシーケンス発生器。 10、再循環シフトレジスタ手段を通常の作動状態で2
つの再循環ループに配列し、作動時のローディング手段
によって2つのループのシフトレジスタ手段を単一のシ
フトレジスタに接続するようにしたことを特徴とする請
求の範囲第3項〜第9項の何れかの項記載の擬似ランダ
ムバイナリシーケンス発生器。
[Claims] 1. The device has p data input terminals and q address input terminals (2q≧p) and selects one of the data input bits at any instant according to an address input word to output the output of the device. and recirculating shift register means comprising a recirculating loop having a plurality of logic gates and logically combining the outputs of selected shift register stages of the loop to generate a pseudo-random sequence. a pseudo-random binary sequence generator comprising: connecting several output terminals of the shift register stage of said loop to a data input terminal of said selection means; and connecting other output terminals of the shift register stage of the same loop to a data input terminal of said selection means; A pseudo-random binary sequence generator comprising means for connecting to an address input terminal. 2. The recirculating shift register means comprises two recirculating loops, each loop being connected to each of the data input terminals of said selection means and to each of the address input terminals of said selection means. A pseudo-random binary sequence generator according to claim 1, characterized in: 3. Means for properly loading the reinitialization word into the shift register means.
The pseudo-random binary sequence generator according to item 1 or 2. 4. The loading means comprises means for generating a periodic count word, means for generating a control word, and means for combining the count and control words to properly load the reinitialization word into the shift register means. 4. The pseudo-random binary sequence generator according to claim 3, wherein the reinitialization word is changed each time the initialization is performed. 5. A pseudorandom binary sequence generator as claimed in claim 4, characterized in that the combining means comprises circuitry for complementing the alternating count words. 6. Pseudo-random binary sequence generator according to claim 4 or 5, characterized in that the combining means comprises modulo-2 addition means for adding each count word to selected bits of the control word. . 7. Pseudo-random binary sequence generation according to claim 4, 5 or 6, characterized in that means are provided which are connected to the output side of the generator and process at least one component of the television signal. vessel. 8. A pseudo-random binary sequence generator according to claim 7, characterized in that the periodic count word is a frame count word formed by counting successive video frames in sequence. 9. further comprising means operative after loading of the reinitialization word to clock the shift register means for a plurality of clock periods before utilization of the output of the generator. Pseudo-random binary sequence generator as described in any of the paragraphs. 10. Recirculating shift register means 2 in normal operating condition
Claims 3 to 9 characterized in that the shift register means of the two loops are arranged in two recirculating loops and that the loading means in operation connects the shift register means of the two loops to a single shift register. Pseudo-random binary sequence generator as described in that section.
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4965825A (en) 1981-11-03 1990-10-23 The Personalized Mass Media Corporation Signal processing apparatus and methods
USRE47642E1 (en) 1981-11-03 2019-10-08 Personalized Media Communications LLC Signal processing apparatus and methods
JP2577923B2 (en) * 1987-07-31 1997-02-05 クラリオン株式会社 Pseudo random noise code generator
EP0301383B1 (en) * 1987-07-31 1994-03-16 Advantest Corporation Pseudo random pattern generating device
US4847800A (en) * 1987-10-23 1989-07-11 Control Data Corporation Input register for test operand generation
US4876659A (en) * 1988-05-02 1989-10-24 The Johns Hopkins University Pseudo-Random code generator for use with a global positioning system
JPH0250512A (en) * 1988-08-10 1990-02-20 Clarion Co Ltd Pseudo random noise code generator
US4914706A (en) * 1988-12-29 1990-04-03 777388 Ontario Limited Masking sound device
FR2641921B1 (en) * 1988-12-30 1991-03-15 Portenseigne Radiotechnique PSEUDO-RANDOM SEQUENCE GENERATING DEVICE
FR2643529B1 (en) * 1989-02-22 1991-06-07 Kudelski Sa Fabr Enregistr Nag PAID TELEVISION SYSTEM USING A MEMORY CARD ASSOCIATED WITH A DECODER
US4969129A (en) * 1989-09-20 1990-11-06 Texaco Inc. Coding seismic sources
WO1991010182A1 (en) * 1989-12-21 1991-07-11 Bell Communications Research, Inc. Generator of multiple uncorrelated noise sources
KR0152270B1 (en) * 1990-04-30 1998-10-15 구자홍 System for descrambling combined video signal of a pay tv system
US5535367A (en) * 1991-03-04 1996-07-09 Motorola, Inc. Demultiplexing initialization data to be transferred to memory through a plurality of registers with error detection data
FR2694471A1 (en) * 1992-07-29 1994-02-04 Philips Electronics Nv A method for modifying pseudo-random sequences and a device for scrambling or descrambling information.
WO1998032070A1 (en) * 1997-01-17 1998-07-23 Picturetel Corporation Pseudo-random number generator exploiting processors having instruction-level parallelism and the use thereof for encryption
US5943248A (en) * 1997-01-17 1999-08-24 Picturetel Corporation w-bit non-linear combiner for pseudo-random number generation
US6173009B1 (en) * 1998-12-29 2001-01-09 Texas Instruments Incorporated State calculation circuit for discrete linear state space model
US6636553B1 (en) * 1998-12-29 2003-10-21 Texas Instruments Incorporated Pseudorandom noise generator for WCDMA
US6115125A (en) * 1999-02-22 2000-09-05 Litton Systems Inc. Pseudorandom-bit-sequence modulated fiber-optic gyro
ATE403272T1 (en) * 1999-12-22 2008-08-15 Ericsson Telefon Ab L M METHOD AND ELECTRICAL DEVICE FOR POWERFUL GENERATION OF MULTIPLE RATE PSEUDORANDOM SEQUENCES
US6631390B1 (en) 2000-03-06 2003-10-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and apparatus for generating random numbers using flip-flop meta-stability
US7142675B2 (en) * 2002-02-12 2006-11-28 City University Of Hong Kong Sequence generator and method of generating a pseudo random sequence
US20040024803A1 (en) * 2002-07-31 2004-02-05 Allen Montijo Cascaded modified PRBS counters form easily programmed and efficient large counter
US7620801B2 (en) * 2005-02-11 2009-11-17 International Business Machines Corporation Methods to randomly or pseudo-randomly, without bias, select instruction for performance analysis in a microprocessor
KR101818441B1 (en) * 2011-06-30 2018-01-16 삼성전자주식회사 Device and method for processing data

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2211169A5 (en) * 1972-12-15 1974-07-12 Sle Citerel Lannion Elec
US4047008A (en) * 1976-02-23 1977-09-06 Harris Corporation Pseudo-random number sequence generator

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