JPH0690451A

JPH0690451A - スクランブル装置

Info

Publication number: JPH0690451A
Application number: JP4259540A
Authority: JP
Inventors: Noboru Katsuta; 昇勝田; Hironori Murakami; 弘規村上; Seiji Nakamura; 誠司中村; Susumu Ibaraki; 晋茨木
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-07-21
Filing date: 1992-09-29
Publication date: 1994-03-29
Anticipated expiration: 2017-11-05
Also published as: JP3340157B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、ディジタル信号に対するスクラン
ブル装置に関するもので、可変長符号化されたデータを
含む信号に対して信号撹拌の効果制御が行えるスクラン
ブル装置を提供することを目的とする。【構成】コード検出装置１は、入力信号中の全符号を
判別する能力を持ち、現在入力されている信号がどのデ
ータの何ビットめの信号であるかを判別し、そのうち、
可変長符号化されている符号でそのビットを反転した場
合、そのビットが含まれる符号語が同じビット長でコー
ドブック内にある他の符号語に変換されるようなビット
を検出し、そのタイミングを制御回路２に出力する。制
御回路２では、設定モードに従ってそのビットにスクラ
ンブルをかけるかかけないかを決定し、かける場合にの
み乱数発生装置３の乱数を入力信号に付加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル符号化され
た信号の伝送あるいは保管に際し、信号を撹拌し、復号
手順を許可されたものだけに与えることによって、再生
できる者を限定する信号撹拌を行うスクランブル装置で
あり、特に目的に応じてスクランブルの撹拌の程度を制
御する効果制御を行うスクランブル装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル信号に対するスクランブル装
置としては、音声信号に対するスクランブル装置が有料
の衛星放送等で用いられている。図８は、従来のスクラ
ンブル装置の構成図である。

【０００３】図８において、３４は擬似乱数発生装置、
３５は排他的論理和回路である。以上のような従来の構
成では、入力信号は、擬似乱数発生装置３４からの擬似
乱数と排他的論理和回路３５において排他的論理和演算
され、乱数状の信号となる。復号する際には擬似乱数発
生装置３４からの擬似乱数をスクランブル信号に再度排
他的論理和演算を行うことによって復号できるが、擬似
乱数発生装置３４で生成される擬似乱数は、暗号化鍵に
よって決定され、暗号化鍵を持つ者のみが復号できる。
また、擬似乱数の１と０の発生比率を制御してやること
で信号の撹拌の程度を制御することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記した
従来の構成では、撹拌の度合いを制御する際、１と０の
発生比率を制御してもランダムにビットを反転させるた
め、映像信号等を圧縮符号化して伝送する場合には、可
変長符号化されたデータを含むことや各ビットが映像全
体に大きく影響することがあり、信号全体が復号困難に
なったり、画像が思ったより大きく劣化するなどして、
撹拌の度合いを細かく制御できない問題があった。

【０００５】本発明は、前記問題を解決し、圧縮符号化
された信号に対して効果制御を行うことが可能なスクラ
ンブル装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達するため
に、第１の発明は、ディジタルデータの伝送あるいは保
管に際して、可変長符号化部分を符号長が等しく異なる
意味を示すコードブック内の他の符号語に変換する変換
手段を備えた構成である。

【０００７】第２の発明は、ディジタル映像信号の動き
ベクトルを示すコードを暗号化する手段を備えた構成で
ある。

【０００８】第３の発明は、ディジタルデータの符号ビ
ットを撹拌制御する手段を備えた構成である。

【０００９】第４の発明は、直交変換符号化された映像
信号中の交流成分を示す係数部分を撹拌制御する手段を
備えた構成である。

【００１０】第５の発明は、可変長符号化する際に、本
来そのデータを示す符号語と、符号長が等しく異なる意
味を示すコードブック内の他の符号語に符号化する手段
を備えた構成である。

【００１１】

【作用】第１の発明は、前記した構成により、読み取ら
れた符号語は、符号長が等しくコードブック内にある意
味の異なる別の符号語に変換されるので、スクランブル
によってデータ長を変化させることなく、正規の復号を
許可されていない装置に変換されたデータのみ異なった
データとして復号させることができるスクランブル効果
制御が行える。また、そのため信号中の同期をとる為の
信号などの予約語とスクランブルされた信号が偶然一致
してしまうことによる機器の誤動作などを起こすことも
なく、スクランブルによる不都合を少なくできる。

【００１２】第２の発明は、前記した構成により、映像
信号の動きベクトルのみを選択してデータを撹拌するた
め、正規の復号を許可されていない装置に映像中の動き
のある部分が異なったデータとして復号させることがで
きる。そのため、背景等の動きの少ない部分は、ほとん
ど劣化なく映し出され、ある程度画像全体の内容はわか
るが、肝心な動いているものが大きく劣化しているよう
な効果を起こすことができる。

【００１３】第３の発明は、前記した構成により、デー
タ中の信号の極性が反転し大きく値が変化するが、画像
のようなデータ内の各信号間に相関のあるような場合に
は、反転した信号間でも、相関が維持されるため、正規
の復号を許可されていない装置に元のデータ特有の相関
を残したデータとして復号させることができる。また、
符号ビットを含む可変長符号の場合、符号長を変えずに
スクランブルが行えるため、１ビットを反転させるだけ
の非常に簡易な処理で第１の発明のスクランブル装置を
実現できる。

【００１４】第４の発明は、前記した構成により、直交
変換符号化の際のブロックの単位内での平均的な輝度は
維持されるが、交流成分がでたらめになるため、正規の
復号を許可されていない受信者に細かいエッジなどの情
報は失われたスクランブル映像を復号させることができ
る。通常、直交変換ブロックは、８×８画素程度であ
り、画像全体に比べて小さいので、このように復号され
たものは、画像全体の状況はわかるが、細かい部分の情
報が失われた効果を起こすことができる。

【００１５】第５の発明は、前記した構成により、デー
タを符号化する際に、スクランブル処理も同時に行うた
め、先に符号化しその後スクランブル処理を行う構成の
場合にスクランブルの対象になる符号を新たに検出し直
すための検出装置が必要なのに比べて、検出手段の必要
のないスクランブル信号を生成する装置を実現できる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例のスクランブル
装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、
本発明の第１の実施例におけるスクランブル装置の構成
図を示すものである。

【００１７】図１において、１は、現在入力されている
信号がどの信号の何ビットめを示すかを読み取るコード
検出装置、２は、コード検出装置１での検出結果から入
力信号の現在のビットをスクランブルするかしないかを
決定し、スクランブルのオンオフを制御する制御装置、
３は乱数発生装置、４は論理積回路、５は排他的論理和
回路である。

【００１８】以上のように構成された本実施例のスクラ
ンブル装置における動作を説明する。まず、入力信号
は、ＭＰＥＧ（Moving Picture Expert Group:国際標準
化機構ＩＳＯと国際電気標準会議ＩＥＣの合同の作業グ
ループ）標準に準拠した映像信号とする。ＭＰＥＧ標準
については、たとえば、”蓄積メディア用動画像符号化
技術”テレビジョン学会誌Vol.45,No.7,pp807-812(199
1)に解説記事がある。

【００１９】以下図２を用いてＭＰＥＧ標準に準拠した
映像信号の概要について説明する。図２に示すように、
データ構造はシーケンス層（レイヤ）からなり、シーケ
ンス層は一つの動画像シーケンス表わし、ヘッダ部分に
は開始コードとしての役割を果たすシーケンス先頭識別
信号をはじめ、各種パラメータとデータを含み、一つ以
上のＧＯＰ（グループオブピクチャー(Group of pictur
e)）、ピクチャー（画像）群の符号化データを含んでい
る。

【００２０】また、ＧＯＰ層は、任意の長さのフレーム
で構成され、ＧＯＰ層の開始コードとしての役割を果た
すＧＯＰの先頭識別信号(Start-code)、一つ以上のピク
チャーの符号化データ等を含んでいる。次に、前述のピ
クチャー層は、ピクチャーの開始コードとしての役割を
果たすピクチャーの先頭識別信号(Start-code)、一つ以
上のスライスの符号化データ等を含んでおり、このスラ
イス層は、一つ以上のマクロブロックの情報を含み、任
意のマクロブロックを含むことができ、スライス層の開
始コードとしての役割を果たすスライスの先頭識別信号
(Start-code)や、一つ以上のスライスの符号化データ等
を含んでいる。

【００２１】さらにマクロブロックについて説明する
と、このマクロブロックは、輝度１６ｘ１６、色差８ｘ
８のブロックであり、従って基本符号化処理単位である
８ｘ８のブロックが輝度４つと、色差２つからなるの
で、動き補償フレーム間予測処理、ブロック毎の部分量
子化制御もできる。なお、マクロブロックの中には、予
測タイプ、符号化タイプ等のマクロブロックタイプや、
動きベクトル、８ｘ８ブロック毎の各ＤＣＴ係数の符号
化データ等が含まれており、これらの大半は、可変長符
号である。

【００２２】以上のような構造をもつビット列を入力信
号として、コード検出装置１は、入力信号の全データに
ついて、その内容を読み取るための各コード再生用のコ
ードブック等を備え、現在入力されているビットがどの
情報を検出する。そして、特に、動きベクトルおよびＤ
ＣＴ係数についてのそのスクランブルタイミング信号を
制御装置２へ出力する。以下、スクランブルのタイミン
グについて説明する。

【００２３】動きベクトルは、フレーム間予測符号化さ
れるマクロブロック毎にあり、ＣＣＩＴＴのビデオコー
デックの勧告案Ｈ.２６１内で用いられているコードに
数ビット拡張コードを加えたものを用いている。図３
は、Ｈ.２６１勧告案で用いられているコードブックで
ある。これは、前の動きベクトルを予測値として、それ
との差信号を符号化するものであり、実際の動きベクト
ルは、前の動きベクトルにコードブックから読み取れる
値を加えたものになる。

【００２４】また、符号語１つに２つの値が対応してい
るが、これは動きベクトルの最大値と最小値があらかじ
め決められており、コードブック中のどちらか一方を選
んだときのみこの領域内の値となり、動きベクトルが設
定範囲外になる方の値は捨てる。ここで、値０を中心に
して、上下対象の位置にある符号、すなわち、お互いに
正負の符号を反転した値を示す符号語同士は、最終の１
ビットのみ異なり、残りのビットは、全く等しい。

【００２５】そこで、値が０の場合を除いて、残りのす
べての符号語は、その最終ビットを反転させても、反転
後の符号語は、コードブック内に存在し、その符号語に
対応する値は、元の値の正負の符号が反転した値かまた
はその値と共に同じ符号語に対応するもう１つの値に変
換される。拡張コードの場合も、単に拡張コードを足す
だけでコードブックが構成されるため、同様にＨ.２６
１のコードの部分の最終ビットを反転させてもコードブ
ック内の符号に変換されることが保証される。このこと
より、コード検出装置では、動きベクトルについては、
値０のときを除いて、Ｈ.２６１のコードの最終ビット
をスクランブルポイントとして検出する。

【００２６】ＤＣＴの係数成分については、ジグザグス
キャンし量子化された後の０連続数（ラン）とその次に
来る０以外の値（レベル）の組み合わせについて２次元
のハフマン符号を用いて符号化されている。図４は、そ
のコードブックの一部を示している。ここで、ｓは、レ
ベルの正負の符号を示しており、正の場合が０、負の場
合が１となる。したがって、この符号語を検出した際、
その最終ビットを反転しても、依然コードブック内に存
在する符号語となり、示す値としては、レベルの符号が
反転したものとなる。このことより、コード検出装置で
は、ＤＣＴの係数成分については、２次元のハフマン符
号の符号語をスクランブルポイントとして検出する。

【００２７】次に、制御装置２では、４つのスクランブ
ルモードがあらかじめ用意されている。第１のモード
は、動きベクトルに対するスクランブルポイント信号が
入力されたときのみスクランブルオン状態とする。第２
のモードは、ＤＣＴ係数に対するスクランブルポイント
信号が入力されたときのみスクランブルオン状態とす
る。第３のモードは、スクランブルポイント信号が入力
された場合はいつでもスクランブルオン状態とする。第
４のモードは、スクランブルポイントに関係なくスクラ
ンブルオン状態とする。第４のモードは、効果制御状態
ではなく完全スクランブル状態である。

【００２８】それぞれのモードについて、スクランブル
オン状態のとき制御装置２では、信号”１”を論理積回
路４に入力する。乱数発生装置３では、スクランブル鍵
を用いて乱数列を入力信号のビットレートと同じレート
で論理積回路４へ出力する。論理積回路４では、制御装
置２からの出力が”１”の場合のときのみ乱数信号を通
過させ、排他的論理和回路５を通じて、入力信号に乱数
をビット加算し、出力信号を生成する。

【００２９】以上のようにこの実施例によれば、動きベ
クトル信号中のＨ.２６１のコードの最終ビットをスク
ランブルポイントとして、乱数を加算することにより、
映像の動きの大きい部分に大きな画像の劣化を及ぼすス
クランブル効果が得られる。また、ＤＣＴ係数のハフマ
ンコードの最終ビットに乱数を加算することにより、符
号化されている予測誤差の正負の符号がでたらめにな
り、全体的に細部の情報が劣化した映像となる効果が生
まれる。動きベクトル,ＤＣＴ係数に対するスクランブ
ルのどちらの場合でも、スクランブル信号は、ＭＰＥＧ
標準で符号化されたデータとして、読み取り可能であ
り、また、データ量の増加もない。

【００３０】なお、本実施例では、可変長符号語の一部
をビット反転させても、コードブック内にある他の符号
語になるビットに注目し、そこへ乱数付加する処理をお
こなったが、符号語を同じ符号長の他の符号語に変換す
るのであれば、例えば、その変換テーブルを用意して、
符号語全体を他に置き換える手段を用いてもよい。ま
た、信号中の動きベクトルおよびＤＣＴ係数にスクラン
ブルを施したが、他のパラメータに注目し、スクランブ
ルをかけてもよい。

【００３１】本実施例では、入力信号をＭＰＥＧ標準に
準拠した信号としたが、それ以外の方式によるものであ
っても、動きベクトルやＤＣＴ係数などについて同様な
方法でスクランブル効果を実現できるし、また、可変長
符号のコードブック等が異なる場合でも同様の手法を用
いることで実現できる。また、映像以外の信号であって
も可変長符号に対して、符号長を変えないで他の符号語
に変換することで効果制御が行える。また、本実施例で
は、スクランブル信号を生成するエンコーダ部分のみ記
述したが、復号する際のデコーダの構成もエンコーダと
全く同じであり、デコーダと同じ乱数を共有することで
復号が行える。

【００３２】次に、本発明の第２の実施例について、図
面を参照しながら説明する。図５は、本発明の第２の実
施例におけるスクランブル装置の構成図である。

【００３３】図５において、６はＤＣＴや予測処理等と
いった映像信号を実際に符号化するパラメータに変換
し、必要なものについては量子化する信号処理装置、７
は信号処理装置６によって生成された各パラメータをそ
れぞれ符号化する符号化装置、８は各パラメータ毎にス
クランブルの対象となるビットについて、乱数発生装置
９からの乱数と排他的論理和演算させるビット反転回
路、１０は符号化されたデータを決められた順番に並び
変えてビットストリームとして出力するパッキング装置
である。

【００３４】以上のように構成された本実施例のスクラ
ンブル装置において、その動作を説明する。本実施例
は、第１の実施例と同じＭＰＥＧ標準に準拠した信号に
対するスクランブル信号を生成する装置である。入力信
号は、はじめ信号処理装置６に入力される。

【００３５】図６は、信号処理装置６内での処理のブロ
ック図である。図６において、１１はＤＣＴ処理ブロッ
ク，１２は量子化処理ブロック，１３は逆量子化処理ブ
ロック，１４は逆ＤＣＴ処理ブロック，１５はフレーム
メモリ，１６はフレーム間予測処理ブロック，１７は動
き検出処理ブロックである。ＭＰＥＧ標準による符号化
では、フレーム内符号化を行うＩフレーム,過去のフレ
ームからの前向きの片側予測符号化を行うＰフレームお
よび過去のフレームからの予測に加えて未来のフレーム
からの後ろ向きの予測を加えた両側予測を行うＢフレー
ムの３つ符号化の違いによるフレームが存在する。

【００３６】Ｉフレームの場合、入力信号は、ＤＣＴ処
理ブロック１１で処理した後、量子化処理ブロック１２
で量子化し、符号装置７へ送られる。Ｐフレームでは、
過去の量子化されたフレームを逆量子化処理ブロック１
３,逆ＤＣＴ処理ブロック１４で処理して再生し、もし
その信号が予測差信号の場合は、予測信号を加えて過去
のフレームの再生信号としてフレームメモリ１５に蓄
え、現在のフレームから動き検出処理ブロック１７で動
き検出を行い、その動きベクトルとフレームメモリ内の
信号から予測信号をフレーム間予測処理ブロック１６で
生成し、その予測信号と現フレームとの差分値をＤＣＴ
処理ブロック１１及び量子化処理ブロック１２で処理す
る。

【００３７】Ｂフレームにおいては、Ｐフレームで用い
た過去のフレームからの予測に加えて未来のフレームか
らも現在のフレームを予測し、両者を合成して予測フレ
ームをつくり、その後Ｐフレームと同様に予測符号化す
る。したがって、信号処理装置６からは、量子化された
各係数成分と量子化の重み付け,動きベクトル,予測符号
化の有無等の符号化に必要なデータを符号化装置７に出
力する。符号化装置７は、各パラメーターを符号化する
ための符号化ブロックと図にはないが入力された信号を
そのパラメーターを符号化する符号化ブロックに入力さ
れるように信号の流れを制御し、また符号化ブロックか
らの出力をパッキング装置１０に伝送するように制御す
るコントローラーからなり、さらにスクランブルの対象
となる符号に対する符号化ブロックのあとにビット反転
回路８が内蔵されている。

【００３８】信号処理装置６からの信号は、コントロー
ラーによって、適当な符号化ブロックに送られ、符号化
された後、パッキング装置１０に送られる。この際、ス
クランブルの対象となる符号については、符号化ブロッ
クの処理の後にビット反転回路８に送られる。ビット反
転回路８は、スクランブルの対象となる符号化ブロック
毎に備えられた図７に示すビット反転手段から構成され
ている。

【００３９】図７において、１８から２５は排他的論理
和回路、２６から３３はＡＮＤ回路である。各符号化ブ
ロックからパッキング装置１０にデータを伝送するバス
は、３２ビットとし、そのうち下位８ビットに排他的論
理和回路１８〜２５を設けて乱数発生装置９からの信号
ｒｎ０からｒｎ７を付加できるようになっている。スク
ランブルの対象となるデータは、動きベクトル,ＤＣＴ
係数のハフマンコード,ＤＣＴの直流成分の差信号であ
る"dct_dc_differential"信号および量子化スケールで
ある。符号化されたデータは、下位ビットから順に下詰
めで、バスに乗せられる。ここで、乱数発生装置９から
の信号は、ＡＮＤ回路２６〜３３とその入力ｃｏｎｔ０
からｃｏｎｔ７によって各ビット毎に制御される。

【００４０】動きベクトルの符号化ブロックに対して
は、スクランブルする場合、第１の実施例と同様にＨ.
２６１に使われているコードの部分の最終ビットに相当
するビットのｃｏｎｔ信号のみ"１"とする。すなわち、
Ｈ.２６１以後に拡張コードが１ビットついている場
合、ｃｏｎｔ１のみを"１"とし、他のビットを"０"とす
る。ＤＣＴ係数のハフマンコードを生成している符号化
ブロックに対しては、スクランブルが行われる場合、ｃ
ｏｎｔ０からｃｏｎｔ７の信号中、ｃｏｎｔ０のみ"１"
とし、他の信号を"０"とする。

【００４１】また、"dct_dc_differential"信号につい
ては、"dct_dc_differential"信号のビット長と同じビ
ット数だけ"１"とし、量子化スケールの符号化ブロック
においては、ｃｏｎｔ０からｃｏｎｔ４までを"１"とす
る。したがって、スクランブルの対象となる符号は、そ
の対象となるビットのみ乱数発生装置９による乱数によ
ってビット反転される。ただし、付加される乱数は、乱
数発生装置９が生成する順序とビットストリームに変換
された際に乱数を付加した符号が出現する順序が等しく
なるようにし、ｃｏｎｔ０からｃｏｎｔ７は、コントロ
ーラーによって、各符号化ブロック用のｃｏｎｔ０から
ｃｏｎｔ７を求められて入力される。

【００４２】以上のようにスクランブルされた各符号
は、符号化装置７内の制御のもとパッキング装置１０に
送られる。パッキング装置１０では、ＭＰＥＧ標準で決
められた符号の順に各符号を連結し、ビットストリーム
として出力する。

【００４３】以上のように本実施例によれば、信号を符
号化すると同時にスクランブル処理を行うため、一度符
号化したビットストリームを新たにスクランブルする構
成に比べて、スクランブルの対象となる符号の検出装置
が不要になり、効率的にスクランブル信号を生成するこ
とができる。また、"dct_dc_differential"信号や量子
化スケールといった固定長符号についても同時にスクラ
ンブルしており、より多くのパラメータに対してスクラ
ンブルすることで、映像に対してより効果的な影響を与
えることができる。

【００４４】なお、本実施例では、各符号化ブロックで
の処理の後に、ビット反転装置を配置することによって
スクランブルを行っているが、可変長コードを行ってい
る場合などでは、そのルックアップテーブルを通常のも
のとスクランブルした場合の２つを備えておき、乱数に
よってそのどちらを選択して符号化するような構成にし
てもよい。また、ＭＰＥＧ標準については、さらに高画
質の符号化を目的としたＭＰＥＧザあるいはＭＰＥＧシ
といった標準化作業も行われているが、これらの信号に
対しても可変長コードと固定長のコードを含むという点
やＭＰＥＧで用いられているモジュールを用いる点など
では同じであり、同様の方法でスクランブル装置を実現
できる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
可変長符号を含むデータについて、符号長を変えずに他
の符号語に変換することでスクランブルの撹拌度合いの
効果制御が行え、スクランブルによるデータ量の増加も
ない。さらに、スクランブル信号が同期などに用いる予
約語などに偶然一致することもなく、スクランブルによ
る再生時の影響を少なくできる。また、映像信号中の動
きベクトルの信号を検出し、その部分にのみスクランブ
ルを行うことで、映像中の動き部分にのみ劣化をもたら
すスクランブル効果制御が行える。

【００４６】また、正負を示す符号を検出し、スクラン
ブルすることで、大きくその値を変化させるが信号間の
相関を残した効果制御が行える。また、直交変換符号化
された映像信号中の交流成分信号を検出し、スクランブ
ルすることで、映像中の細部の部分が劣化するようなス
クランブル効果制御が行える。また、データを符号化す
る際に符号化装置自体にスクランブルした信号に符号化
させる手段を設けることでスクランブルポイントを検出
する検出手段の必要がない構成にすることができ、その
実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるスクランブル装
置の構成図

【図２】ＭＰＥＧ標準に準拠した映像信号の概要図

【図３】Ｈ.２６１勧告案で用いられているコードブッ
クを示す説明図

【図４】ＭＰＥＧ標準で用いられているＤＣＴ係数符号
化用コードブックの説明図

【図５】本発明の第２の実施例におけるスクランブル装
置の構成図

【図６】本発明の第２の実施例における信号処理装置６
の処理ブロック図

【図７】本発明の第２の実施例におけるビット反転装置
８内のビット反転手段の構成図

【図８】従来のスクランブル装置の説明図

【符号の説明】

１コード検出装置２制御装置３乱数発生装置４論理積回路５排他的論理和回路６信号処理装置７符号化装置８ビット反転回路９乱数発生装置１０パッキング装置１１ＤＣＴ処理ブロック１２量子化処理ブロック１３逆量子化処理ブロック１４逆ＤＣＴ処理ブロック１５フレームメモリ１６フレーム間予測処理ブロック１７動き検出処理ブロック１８〜２５排他的論理和装置２６〜３３ＡＮＤ回路

【手続補正書】

【提出日】平成５年９月３０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達するため
に、第１の発明は、ディジタルデータ中の可変長符号化
部分を符号長が等しく異なる意味を示すコードブック内
の他の符号語に変換する変換手段を備えた構成である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】第５の発明は、可変長符号化する際に、本
来そのデータを示す符号語と、符号長が等しく異なる意
味を示すコードブック内の他の符号語に符号化する手段
を備えた構成である。第６の発明は、可変長符号を符号
を含むデータ中の可変長符号化部に撹拌処理を施したス
クランブル信号中の撹拌処理された信号を検出する検出
手段と検出した信号をもとの信号に変換処理する変換手
段を備えた構成である。第７の発明は、動きベクトルコ
ードにスクランブル処理を施してなるスクランブル信号
中の動きベクトルコードを検出する検出手段と、検出し
た動きベクトルコードをデスクランブル処理する変換手
段を備えた構成である。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】第５の発明は、前記した構成により、デー
タを符号化する際に、スクランブル処理も同時に行うた
め、先に符号化しその後スクランブル処理を行う構成の
場合にスクランブルの対象になる符号を新たに検出し直
すための検出装置が必要なのに比べて、検出手段の必要
のないスクランブル信号を生成する装置を実現できる。
第６の発明は、前記した構成により、可変長符号を含ん
だディジタルデータの特定の可変長符号化部分をスクラ
ンブル処理したスクランブル信号をデスクランブル処理
できるデスクランブル装置が実現できる。第７の発明
は、前記した構成により、ディジタル映像信号の動きベ
クトルを示すコードを暗号化したスクランブル信号をデ
スクランブル処理できるデスクランブル装置が実現でき
る。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】動きベクトルは、フレーム間予測符号化さ
れるマクロブロック毎にあり、ＣＣＩＴＴのビデオコー
デックの勧告Ｈ.２６１内で用いられているコードを一
部修正したものであり、このＨ.２６１のコードに相当
する部分と拡張コードによって動きベクトルを表現す
る。図３は、ＭＰＥＧ標準で用いられている動きベクト
ル符号のコードブックであり、この符号ビットパターン
に続く、拡張コードとによって、動きベクトルが表現さ
れる。そして、図３に現れる符号語のビットパターン
は、Ｈ．２６１で用いるビットパターンと同じである。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】ここで、コードブック内のビットパターン
は、値０を中心にして、上下対象の位置にある符号、す
なわち、正負を反転した値を示す符号語どうしは、最終
の１ビットのみが異なり、残りのビットは、全く等し
く、最終ビットが符号ビットの役割をしている。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】そこで、値が０の場合を除いて、残りのす
べての符号語は、その最終ビットを反転させても、反転
後の符号語は、コードブック内に存在し、その符号語に
対応する値は、もとの符号の正負を反転したものとな
り、常に、コードブック内の符号語に変換されることが
保証される。したがって、コード検出装置１では、動き
ベクトルについては、値０のときを除いて、符号ビット
に相当する最終ビットをスクランブルポイントとして検
出する。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３１】本実施例では、入力信号をＭＰＥＧ標準に
準拠した信号としたが、Ｈ.２６１で符号化された映像
信号についても、動きベクトルで用いられる符号語のビ
ットパターンは、同じであり、同様の処理でスクランブ
ルが行えるし、それ以外の方式によるものであっても、
動きベクトルやＤＣＴ係数などについて同様な方法でス
クランブル効果を実現できる。ＤＣＴ係数について、本
実施例では、ジグザグスキャンした場合のランとレベル
の組み合わせについて２次元ハフマン符号化されている
場合についてスクランブルを行ったが、符号化方式が、
他のスキャン方法によるランとレベルの２次元ハフマン
符号を用いた場合でも同様の処理が行える。また、可変
長符号のコードブック等が異なる場合でも同様の手法を
用いることで実現できる。また、映像以外の信号であっ
ても可変長符号に対して、符号長を変えないで他の符号
語に変換することで効果制御が行える。また、本実施例
では、スクランブル信号を生成するエンコーダ部分のみ
記述したが、復号する際のデコーダの構成もエンコーダ
と全く同じであり、デコーダと同じ乱数を共有すること
で復号が行える。すなわち、図１の構成のデスクランブ
ル装置に本実施例のスクランブル装置で生成された信号
が入力された場合、コード検出装置１は、スクランブル
処理の際と同じ処理によってスクランブルポイントを検
出し、制御装置２へ送り、制御装置２は、スクランブル
時と同じモードがセットされることによって、スクラン
ブル処理の際と同じビットのときにスクランブルオン状
態する。そして、乱数発生装置３へは、スクランブルし
た際と同じスクランブル鍵が入力されており、スクラン
ブル時と同じ乱数列を出力することで、排他的論理和回
路５では、スクランブルされたビットに同じ乱数パター
ンが排他的論理和演算されることになり、もとのスクラ
ンブル前の信号に再生できる。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４４】なお、本実施例では、各符号化ブロックで
の処理の後に、ビット反転装置を配置することによって
スクランブルを行っているが、可変長コードを行ってい
る場合などでは、そのルックアップテーブルを通常のも
のとスクランブルした場合の２つを備えておき、乱数に
よってそのどちらを選択して符号化するような構成にし
てもよい。また、ＭＰＥＧ標準については、さらに高画
質の符号化を目的としたＭＰＥＧ２あるいはＭＰＥＧ３
といった標準化作業も行われているが、これらの信号に
対しても可変長コードと固定長のコードを含むという点
やＭＰＥＧで用いられているモジュールを用いる点など
では同じであり、同様の方法でスクランブル装置を実現
できる。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】ＭＰＥＧ標準で用いられている動きベクトル用
コードブックを示す図

【手続補正１１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｌ 9/12 (72)発明者茨木晋大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディジタルデータの伝送あるいは保管に際
して、可変長符号化部分を符号長が等しく異なる意味を
示すコードブック内の他の符号語に変換する変換手段を
備えたことを特徴とするスクランブル装置。
【請求項２】ディジタル映像信号の動きベクトルを示す
コードを暗号化する手段を備えたことを特徴とするスク
ランブル装置。
【請求項３】ディジタル映像信号の可変長符号化された
動きベクトルコードを符号長が等しく異なる値を示すコ
ードブック内の他の符号語に変換する変換手段を備えた
ことを特徴とする請求項１記載のスクランブル装置。
【請求項４】ディジタルデータの符号ビットを撹拌制御
する手段を備えたことを特徴とするスクランブル装置。
【請求項５】ＣＣＩＴＴのＨ.２６１勧告案で用いられ
ている動きベクトルコードの最終ビットをビット反転さ
せる手段を備えたことを特徴とする請求項３記載のスク
ランブル装置。
【請求項６】ＭＰＥＧ標準に準拠したディジタル映像信
号の動きベクトルコードを読み取る手段と、前記動きベ
クトルコード中のＣＣＩＴＴのＨ.２６１勧告案内で用
いられている動きベクトルコードに相当する所定部分の
最終ビットを反転させるビット反転手段を備えたことを
特徴とする請求項３記載のスクランブル装置。
【請求項７】直交変換符号化された映像信号中の交流成
分を示す係数部分を撹拌制御する手段を備えたことを特
徴とするスクランブル装置。
【請求項８】直交変換符号化された映像信号中の交流成
分を示す可変長符号化された係数コードを符号長が等し
く異なる値を示すコードブック内の他の符号語に変換す
る変換手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のス
クランブル装置。
【請求項９】ディジタル映像信号のブロック内でのジグ
ザグスキャンの際のランとレベルの組み合わせによる２
次元ハフマン符号の符号ビットをビット反転させる手段
を備えたことを特徴とする請求項８記載のスクランブル
装置。
【請求項１０】可変長符号化する際に、本来そのデータ
を示す符号語と、符号長が等しく異なる意味を示すコー
ドブック内の他の符号語に符号化する手段を備えたこと
を特徴とするスクランブル装置。