JPH0779426A - Scramble system - Google Patents

Scramble system

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JPH0779426A
JPH0779426A JP5221602A JP22160293A JPH0779426A JP H0779426 A JPH0779426 A JP H0779426A JP 5221602 A JP5221602 A JP 5221602A JP 22160293 A JP22160293 A JP 22160293A JP H0779426 A JPH0779426 A JP H0779426A
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JP
Japan
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scramble
block
scrambled
circuit
signal
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Pending
Application number
JP5221602A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Yoshida
治 吉田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5221602A priority Critical patent/JPH0779426A/en
Publication of JPH0779426A publication Critical patent/JPH0779426A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)

Abstract

PURPOSE:To control the effect of scrambling in the digital transmission through comparatively simple configuration. CONSTITUTION:Data quantized by a quantizer 104 are received by a scramble circuit 220, in which the data are scrambled and the result is inputted to a variable length coder 111. The scramble circuit 220 has a scramble frequency selection circuit 202 and a scramble block selection circuit 201 and gives a PN from a PN generating circuit 203 to an optional frequency area of an optional data block. Block data information being an object of scrambling is inputted to the variable length coder 111, in which the information is included in header information of the transmission data and the result is sent.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、テレビジョン放送に
おいて有料放送番組等にスクランブルを施すのに有効な
スクランブル方式に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scramble system effective for scrambling pay broadcast programs and the like in television broadcasting.

【0002】[0002]

【従来例】衛星放送、地上波放送、CATVなどの各放
送メディアにおいて有料放送を行う際には、有料となる
番組に対しては映像や音声にスクランブルを施してお
り、視聴者はこれを解くデコーダを有し、さらに受信料
を支払わない限り視聴できない仕組みになっている。ア
ナログ伝送におけるスクランブル方式としては、CAT
Vシステムで多く採用されている同期部分を圧縮してし
まう方式や、衛星放送で行われている走査線を適当なポ
イントで入れ換えるラインローテーションなど多種多様
な方式がある。
2. Description of the Related Art When pay broadcasting is performed in each broadcasting medium such as satellite broadcasting, terrestrial broadcasting, and CATV, video and audio are scrambled for a pay program, and a viewer solves this problem. It has a decoder so that you cannot watch it unless you pay the reception fee. CAT is a scramble method in analog transmission.
There are various methods such as a method of compressing the synchronization part, which is often used in the V system, and a line rotation method in which scanning lines used in satellite broadcasting are switched at appropriate points.

【0003】しかし、近年デジタル技術の急速な発展に
より単に映像処理だけでなく伝送そのものもデジタルの
まま行おうという動きが活発化してきている。そのよう
な流れの中でデジタル伝送に適合したスクランブル方式
の検討も同時に行われている。このデジタル伝送におけ
るスクランブル方式は大きく2つに分類される。1つは
伝送の段階で一律にスクランブルをかける方式で、主に
疑似ランダム信号を重畳するようなものが主となってい
る。もう一つは映像信号や音声信号を圧縮符号化する段
階でこれらに暗号化を施してしまうというものである。
However, in recent years, due to the rapid development of digital technology, there has been an active movement of not only video processing but also transmission itself in digital form. In such a flow, a scramble system suitable for digital transmission is also being studied. The scramble system in this digital transmission is roughly classified into two. One is a method of uniformly scrambling at the stage of transmission, which mainly superimposes a pseudo-random signal. The other is to encrypt video and audio signals at the stage of compression coding.

【0004】第1図に、後者の方式である映像信号を圧
縮符号化する段階でスクランブルをかける場合の構成例
を示す。ここでは符号化装置はDCT(離散コサイン変
換)+動き補償フレーム間符号化の構成になっている。
FIG. 1 shows an example of a configuration in the case of scrambling at the stage of compressing and coding a video signal which is the latter method. Here, the encoding device has a configuration of DCT (discrete cosine transform) + motion compensation interframe encoding.

【0005】端子101には映像信号が入力される。こ
の信号は、本来の走査順序から符号化に適した走査順序
に変換された信号である。これはDCT処理が、ある特
定のブロック(例えば水平8画素、垂直8ライン)を単
位として行われるからである。このブロックの単位はど
の様にとってもかまわないが一般的には8×8画素や1
6×16画素の単位が多く使われる。このブロック化さ
れた映像信号がまず減算器102に入力される。減算器
102においては、フレーム内(イントラフレーム)で
符号化を行うかフレーム間(インターフレーム)で行う
かをの選択切換えを行うインター/イントラ切換え回路
110の制御により、入力映像信号からは、前フレーム
の信号もしくは“0”が減算される。この減算器102
の出力は次のDCT器103で直交変換が施されて周波
数領域の信号になり、さらに量子化器104で所定のビ
ット数に量子化される。量子化器104の出力は、逆量
子化器105、さらに逆DCT器106を通ってもとの
時間軸領域の信号に戻され、加算器107に入力され
る。加算器107の出力は、フレームメモリ108に入
力されている。動き補償回路109は、入力端子101
からの現信号とフレームメモリ108からのフレーム前
の信号を比較しフレーム間で動きがある場合その方向と
大きさを示す動きベクトルを算出し、その動きベクトル
を用いて1フレーム前の信号をベクトル方向に補正して
出力するものである。この補正された信号はフレーム間
/フレーム内切換え回路110に入力され、さらに加算
器107にも入力され、逆量子化器106の出力と加算
された後にフレームメモリ108に蓄えられる。
A video signal is input to the terminal 101. This signal is a signal converted from the original scanning order into a scanning order suitable for encoding. This is because the DCT process is performed in units of a specific block (for example, horizontal 8 pixels and vertical 8 lines). The unit of this block does not matter, but generally 8 × 8 pixels or 1
A unit of 6 × 16 pixels is often used. The blocked video signal is first input to the subtractor 102. The subtractor 102 controls the inter-intra switching circuit 110 that selectively switches between encoding within a frame (intraframe) and interframe (interframe) to control the input video signal from the input video signal. The frame signal or "0" is subtracted. This subtractor 102
The output of is subjected to orthogonal transformation by the next DCT device 103 to be a signal in the frequency domain, and is further quantized by the quantizer 104 to a predetermined number of bits. The output of the quantizer 104 is returned to the original signal in the time domain through the inverse quantizer 105 and further the inverse DCT unit 106, and is input to the adder 107. The output of the adder 107 is input to the frame memory 108. The motion compensation circuit 109 has an input terminal 101.
Current signal from the frame memory 108 and the previous signal from the frame memory 108 are compared to each other, and when there is motion between frames, a motion vector indicating the direction and magnitude is calculated, and the motion vector is used to vector the signal one frame before. The output is corrected in the direction. The corrected signal is input to the inter-frame / intra-frame switching circuit 110, further input to the adder 107, added to the output of the inverse quantizer 106, and then stored in the frame memory 108.

【0006】この様な符号化ループで符号化された信号
(つまり量子化器104の出力)は、スクランブル回路
120でPN(疑似ランダムノイズ)発生回路121で
発生した信号と加算器122で加算され画面の全部に単
純にスクランブルがかけられる。このスクランブル回路
120でスクランブルされた映像信号は、可変長符号化
回路111でハフマン符号化が施され、スクランブル回
路120から入力されるPNの初期値はヘッダー情報と
して符号化される。これらの符号化情報は、出力バッフ
ァ112に導かれ、一定の伝送レートで信号を送出し、
端子113からTV変調器(図示せず)に導かれ、所定
のTVチャンネルに変調されて伝送路に送信される。ま
たこの出力バッファ112がオーバーフローもしくはア
ンダーフローを起こさないように自ら量子化器104に
制御信号を出し、量子化するビット数を増減して発生情
報量の制御も行う。以上のようにデジタル圧縮符号化装
置においてDCT係数を量子化したものにPNを加算す
ることにより高い隠匿性をもったスクランブルが行え
る。
The signal encoded by such an encoding loop (that is, the output of the quantizer 104) is added by the adder 122 to the signal generated by the PN (pseudo random noise) generating circuit 121 in the scramble circuit 120. You can simply scramble the entire screen. The video signal scrambled by the scramble circuit 120 is Huffman coded by the variable length coding circuit 111, and the initial value of PN input from the scramble circuit 120 is coded as header information. These pieces of encoded information are guided to the output buffer 112 and send out signals at a constant transmission rate.
It is guided from a terminal 113 to a TV modulator (not shown), modulated into a predetermined TV channel, and transmitted to a transmission line. Further, the output buffer 112 outputs a control signal to the quantizer 104 by itself so that the output buffer 112 does not overflow or underflow, and controls the amount of generated information by increasing or decreasing the number of bits to be quantized. As described above, scrambling with high concealment can be performed by adding PN to the quantized DCT coefficient in the digital compression encoding device.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、有料放送の場
合ある程度スクランブルの程度を軽くしたり、ある一部
分にのみスクランブルをかけて視聴者の購買意欲を誘う
という様なスクランブルの効果制御がよく行われる。こ
のようなスクランブルの効果制御は上記のような単純に
PNを加算する方法では行うことが困難である。そこで
この発明は、スクランブルの程度を自由に制御すること
ができるスクランブル方式を提供することを目的とす
る。
However, in the case of pay broadcasting, the effect of scrambling is often controlled such that the degree of scrambling is lightened to some extent or that only a part of the scramble is scrambled to entice the viewer to buy. . It is difficult to perform such effect control of scramble by the above-mentioned method of simply adding PN. Therefore, an object of the present invention is to provide a scramble system that can freely control the degree of scrambling.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明では、入力画像
をブロック毎に分割し、前記ブロックの処理単位内で2
次元離散コサイン変換を施す手段と、その結果に一定の
量子化ステップで量子化を行う量子化手段と、前記量子
化手段の後段にスクランブル手段を備え、前記スクラン
ブル手段は、スクランブル対象となるブロックを選定し
てスクランブルを施すようにしたことを特徴とするもの
である。画面内のどのブロックにスクランブルをかける
かを設定する手段と、ブロック毎にどの周波数成分を暗
号化するかを設定する手段とを設け、これらの制御手段
によりスクランブルをかける範囲、スクランブルの程度
を決定する構成とする。
According to the present invention, an input image is divided into blocks, and the input image is divided into two blocks within the processing unit of the blocks.
A means for performing a three-dimensional discrete cosine transform, a quantizing means for quantizing the result at a certain quantizing step, and a scrambling means at a stage subsequent to the quantizing means, wherein the scrambling means scrambles blocks to be scrambled. It is characterized by being selected and scrambled. A means for setting which block in the screen is to be scrambled and a means for setting which frequency component is encrypted for each block are provided, and the range to be scrambled and the degree of scrambling are determined by these control means. The configuration is

【0009】[0009]

【作用】比較的簡単な回路構成で任意の部分に任意のレ
ベルでスクランブルをかける効果制御が可能になる。
It is possible to control the effect of scrambling any part at any level with a relatively simple circuit configuration.

【0010】[0010]

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図1はこの発明の第1の実施例である。第1図
と同様のものには同一番号が付してあり同一の機能を持
つものとする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and have the same functions.

【0011】即ち、端子101には映像信号が入力され
る。この信号は、本来の走査順序から符号化に適した走
査順序に変換されたブロック化信号(例えば水平8画
素、垂直8ライン)である。ブロック化された映像信号
は減算器102に入力される。減算器102において
は、フレーム内(イントラフレーム)で符号化を行うか
フレーム間(インターフレーム)で行うかをの選択切換
えを行うインター/イントラ切換え回路110の制御が
行われ、入力映像信号から、前フレームの信号もしくは
“0”が減算される。この減算器102の出力は次のD
CT器103で直交変換が施されて周波数領域の信号に
なり、さらに量子化器104で所定のビット数に量子化
される。量子化器104の出力は、逆量子化器105、
さらに逆DCT器106を通ってもとの時間軸領域の信
号に戻され、加算器107に入力される。加算器107
の出力は、フレームメモリ108に入力されている。動
き補償回路109は、入力端子101からの現信号とフ
レームメモリ108からのフレーム前の信号を比較しフ
レーム間で動きがある場合その方向と大きさを示す動き
ベクトルを算出し、その動きベクトルを用いて1フレー
ム前の信号をベクトル方向に補正して出力するものであ
る。この補正された信号はフレーム間/フレーム内切換
え回路110に入力され、さらに加算器107にも入力
され、逆量子化器106の出力と加算された後にフレー
ムメモリ108に蓄えられる。
That is, a video signal is input to the terminal 101. This signal is a blocking signal (for example, horizontal 8 pixels, vertical 8 lines) converted from the original scanning order to a scanning order suitable for encoding. The blocked video signal is input to the subtractor 102. The subtractor 102 controls the inter / intra switching circuit 110 that selectively switches between coding within a frame (intra frame) and between frames (inter frame), and controls from the input video signal. The signal of the previous frame or "0" is subtracted. The output of this subtractor 102 is the next D
The CT unit 103 performs orthogonal transformation to form a signal in the frequency domain, and the quantizer 104 quantizes the signal into a predetermined number of bits. The output of the quantizer 104 is the inverse quantizer 105,
Further, the signal is returned to the original time domain signal through the inverse DCT unit 106, and is input to the adder 107. Adder 107
Is output to the frame memory 108. The motion compensation circuit 109 compares the current signal from the input terminal 101 with the signal from the frame memory 108 before the frame, calculates a motion vector indicating the direction and magnitude of the motion between frames, and calculates the motion vector. It is used to correct the signal one frame before and output it in the vector direction. The corrected signal is input to the inter-frame / intra-frame switching circuit 110, further input to the adder 107, added to the output of the inverse quantizer 106, and then stored in the frame memory 108.

【0012】この様な符号化ループで符号化された信号
(つまり量子化器104の出力)は、スクランブル回路
220の加算器204に入力される。このスクランブル
回路330にはPN発生回路203のほかに画面内のど
のブロックにスクランブルをかけるかを決定するスクラ
ンブルブロック選定回路201とスクランブルブロック
選定回路201で選択されたブロックの中でどの周波数
成分に対してスクランブルをかけるかを決定するスクラ
ンブル周波数選定回路202で構成され、これら2つの
回路の制御によりスクランブル制御を行っており、この
部分がこのシステムの特徴である。
The signal encoded by such an encoding loop (that is, the output of the quantizer 104) is input to the adder 204 of the scramble circuit 220. In addition to the PN generation circuit 203, the scramble circuit 330 includes a scramble block selection circuit 201 for determining which block in the screen is to be scrambled, and which frequency component among the blocks selected by the scramble block selection circuit 201. A scramble frequency selection circuit 202 that determines whether or not to apply scramble is performed, and scramble control is performed by controlling these two circuits. This part is a feature of this system.

【0013】スクランブルブロック選定回路201は、
画面上でスクランブルをかけたいブロックの符号化出力
がスクランブル回路220に入力されたときのみアクテ
ィブになる信号を発生し、そのブロックに対してスクラ
ンブルをオンにする。また、この実施例のようにDCT
処理を用いた符号化装置の場合、DCT処理を行った後
の出力は、図2(A)に示すように左斜め上にDC成
分、そこから水平方向に水平高域成分、垂直方向に垂直
高域成分が現れる。このDCT処理の変換特性を利用す
ることにより全ての周波数成分にPNを加算してスクラ
ンブルをかけなくても高い隠匿性を持ったスクランブル
システムを構築することが可能である。例えば一般的に
映像信号にDCT処理を施すと周波数の低域成分にエネ
ルギーが集中するのでこの部分にだけPNを加算して暗
号化することにより全ての成分に暗号化を施すのとほぼ
同様の隠匿性が得られる。このようにDCT係数のどの
周波数成分に暗号化を施すかを選定するのがスクランブ
ル周波数選定回路202であり、ここで決定された周波
数の成分がスクランブル回路220に入力されたときに
のみアクティブになる信号を発生する。これらふたつの
回路がアクティブになったときアンド回路204、20
5がアクティブになりPN発生器203で発生するPN
が加算器206で加算される。これにより図3に示すよ
うに画面内の特定部分にブロック単位で任意のレベルで
スクランブルをかけることができる。このとき選択され
たブロックとそのブロック内で選択された周波数成分を
示す信号が同時に可変長符号化回路111に入力されヘ
ッダー情報として符号化される。
The scramble block selection circuit 201 is
A signal that becomes active only when the encoded output of the block to be scrambled on the screen is input to the scramble circuit 220 is generated, and scramble is turned on for that block. Also, as in this embodiment, the DCT
In the case of an encoding device using the processing, the output after the DCT processing is the DC component diagonally to the upper left as shown in FIG. 2A, the horizontal high-frequency component in the horizontal direction, and the vertical component in the vertical direction. High frequency components appear. By utilizing the conversion characteristic of this DCT processing, it is possible to construct a scramble system with high concealment without adding PN to all frequency components and scrambling. For example, in general, when DCT processing is performed on a video signal, energy concentrates on low frequency components, so that PN is added only to this portion and encryption is performed, which is almost the same as encryption on all components. Concealment is obtained. The scramble frequency selection circuit 202 selects which frequency component of the DCT coefficient is to be encrypted in this way, and becomes active only when the frequency component determined here is input to the scramble circuit 220. Generate a signal. AND circuits 204, 20 when these two circuits are activated
PN generated by PN generator 203 when 5 becomes active
Are added by the adder 206. As a result, as shown in FIG. 3, it is possible to scramble a specific portion in the screen in block units at an arbitrary level. At this time, the selected block and the signal indicating the frequency component selected in the block are simultaneously input to the variable length coding circuit 111 and coded as header information.

【0014】可変長符号化回路111でハフマン符号化
が施される。これらの符号化情報は、出力バッファ11
2に導かれ、一定の伝送レートで信号を送出し、端子1
13からTV変調器(図示せず)に導かれ、所定のTV
チャンネルに変調されて伝送路に送信される。またこの
出力バッファ112がオーバーフローもしくはアンダー
フローを起こさないように自ら量子化器104に制御信
号を出し、量子化するビット数を増減して発生情報量の
制御も行う。
Huffman coding is performed in the variable length coding circuit 111. These pieces of encoded information are output to the output buffer 11
2 and sends a signal at a constant transmission rate to the terminal 1
13 is led to a TV modulator (not shown), and a predetermined TV
It is modulated into a channel and transmitted to the transmission line. Further, the output buffer 112 outputs a control signal to the quantizer 104 by itself so that the output buffer 112 does not overflow or underflow, and controls the amount of generated information by increasing or decreasing the number of bits to be quantized.

【0015】次にこのシステムの特徴であるスクランブ
ルブロック選定回路201とスクランブル周波数選定回
路202についてさらに詳しく説明する。図2(B)
は、スクランブルブロック選定回路201を詳しく示し
ており、例えばROMなどの記憶媒体501と演算回路
502、タイミング回路503からなる。例えばROM
501にはスクランブルをかけるブロックの番号が記録
されており、演算回路502はこの番号を読みだし、タ
イミング回路503から入力される実際にスクランブル
回路220で処理されるブロック番号と比較して番号が
一致していればアクティブな信号を出力するような動作
を行う。
Next, the scramble block selection circuit 201 and the scramble frequency selection circuit 202, which are features of this system, will be described in more detail. Figure 2 (B)
Shows the scramble block selection circuit 201 in detail, and comprises a storage medium 501 such as a ROM, an arithmetic circuit 502, and a timing circuit 503. ROM for example
The number of the block to be scrambled is recorded in 501, and the arithmetic circuit 502 reads this number and compares it with the block number actually input by the timing circuit 503 and processed by the scramble circuit 220. If it does, it operates to output an active signal.

【0016】また、スクランブル周波数選定回路202
は図2(C)に示すようにROMなどの記憶媒体60
1、演算回路602、タイミング回路603からなる。
演算回路602にはROM601に記録されたスクラン
ブルをかける周波数のテーブルが読みだされ、タイミン
グ回路603より出力される実際にスクランブル回路2
20で処理される周波数成分を示す信号と比較される。
そしてROM601から読み出した周波数テーブルと一
致する画素を示すタイミング信号が入力されたときにア
クティブな信号を出力するようなものである。
Further, the scramble frequency selection circuit 202
Is a storage medium 60 such as a ROM as shown in FIG.
1, an arithmetic circuit 602, and a timing circuit 603.
A table of frequencies to be scrambled recorded in the ROM 601 is read out to the arithmetic circuit 602 and is actually output from the timing circuit 603.
20 is compared with the signal representing the frequency component processed.
Then, an active signal is output when a timing signal indicating a pixel that matches the frequency table read from the ROM 601 is input.

【0017】このスクランブル周波数選定回路201に
おいてスクランブルをかける周波数の選定パターンは多
数考えられ、次にその実施例を示す。この選定パターン
は、図2(C)に示すROM601に格納されている周
波数テーブルに相当し、このパターンを多数持つことに
よりさまざまなスクランブルを行うことが可能である。
このパターンの例を図4に示す。この図4は図2(A)
における8×8のDCTブロックに対応しており、黒く
塗りつぶされている画素がスクランブルをアクティブに
する画素を示している。
There are many possible frequency selection patterns for scrambling in the scramble frequency selection circuit 201, and an embodiment will be described below. This selection pattern corresponds to the frequency table stored in the ROM 601 shown in FIG. 2C, and various scrambling can be performed by having a large number of this pattern.
An example of this pattern is shown in FIG. This FIG. 4 is shown in FIG.
Corresponds to the 8 × 8 DCT block in, and the pixels filled in black indicate the pixels that activate scrambling.

【0018】図4(A)のパターンはDC成分のみにス
クランブルをかける例であり、ブロック全体の輝度値が
変化するだけであるのでとても軽いスクランブルであ
る。図4(B)のパターンはDC成分を除いて低域の部
分をスクランブルする例でありスクランブルの程度は図
4(A)よりは強い。
The pattern of FIG. 4 (A) is an example in which only the DC component is scrambled, and it is a very light scramble because it only changes the luminance value of the entire block. The pattern of FIG. 4B is an example of scrambling the low frequency part excluding the DC component, and the degree of scrambling is stronger than that of FIG. 4A.

【0019】図4(C)のパターンはDC成分を含めて
低域成分をスクランブルする例でありとても隠匿性の高
いスクランブルになる。図4(D)のパターンは高域に
のみスクランブルをかける例であり、本実施例のように
フレーム間符号化を用いた符号化システムではフレーム
間差分をとった信号を符号化したときには高域成分のレ
ベルが大きいのでこの場合に有効である。
The pattern of FIG. 4 (C) is an example of scrambling low-frequency components including DC components, and the scrambling is very highly concealed. The pattern of FIG. 4D is an example in which scrambling is applied only to the high frequency band. In the coding system using the inter-frame coding as in the present embodiment, when the signal having the inter-frame difference is coded, the high frequency band is coded. This is effective in this case because the level of the component is large.

【0020】図4(E)、図4(F)のパターンは一定
レベルを越えるエネルギーを持つ周波数成分を検出し、
その検出された周波数成分にスクランブルをかける例で
ある。図4(E)の方は水平方向に相関性の高い画像の
場合であり、図4(F)の方は垂直方向に相関性の高い
画像が入力されたときに示されるパターンの一例であ
る。
The patterns of FIGS. 4 (E) and 4 (F) detect frequency components having energy exceeding a certain level,
This is an example of scrambling the detected frequency components. FIG. 4E shows a case of an image having a high correlation in the horizontal direction, and FIG. 4F shows an example of a pattern shown when an image having a high correlation in the vertical direction is input. .

【0021】図5にこの様な周波数成分のエネルギーを
検出する回路を付加したスクランブル周波数選定回路の
一例を示す。ここでは図2(C)のROM601の代わ
りにレベル検出回路701が置かれている。このレベル
検出回路701には図1の量子化器104の出力が入力
されタイミング発生回路603のタイミング信号をもと
に各周波数成分のレベルを検出し、ある一定レベルを越
えるものが存在するときはそれを示す信号を演算回路6
02に出力する。演算回路602ではこの信号をもとに
先に説明したようにスクランブルをオンするための信号
を出力する。
FIG. 5 shows an example of a scramble frequency selection circuit to which a circuit for detecting the energy of such frequency components is added. Here, a level detection circuit 701 is provided instead of the ROM 601 of FIG. The output of the quantizer 104 of FIG. 1 is input to the level detection circuit 701, the level of each frequency component is detected based on the timing signal of the timing generation circuit 603, and when there is a level exceeding a certain level, The signal indicating that is given to the arithmetic circuit 6
Output to 02. The arithmetic circuit 602 outputs a signal for turning on the scramble based on this signal as described above.

【0022】以上のようなスクランブルパターンはどれ
かに一意的に決めてしまうよりいくつかのパターンを持
っていた方がスクランブルの安全性の観点からも好まし
い。例えば図4(C)のパターンでもスクランブルをか
ける数や位置を変えたパターンをいくつか用意しておき
任意に切り替える方法や図1に示すようなフレーム間符
号化を用いた符号化装置ではインター/イントラ切換え
回路110の出力により図4(C)と図4(D)のパタ
ーンを切り替える方法でもよい。また、図5に示した様
なレベル検出回路701を用いている場合はこれのみで
も十分高い安全性が得られる。
From the viewpoint of scramble security, it is preferable that the scramble pattern as described above has several patterns rather than being uniquely determined. For example, in the pattern of FIG. 4C, a method of preparing some patterns in which the number and position of scrambling are changed and switching them arbitrarily or in an encoding device using interframe encoding as shown in FIG. A method of switching between the patterns of FIGS. 4C and 4D by the output of the intra switching circuit 110 may be used. Further, when the level detection circuit 701 as shown in FIG. 5 is used, even this alone can provide sufficiently high safety.

【0023】次にこれらのスクランブルパターンを用い
てスクランブルをかけた信号を受信してこの信号をデス
クランブルするデコーダのブロック図を図6に示す。ま
ずデコーダには選局装置(図なし)で選局された映像信
号が端子901より入力される。この端子901より入
力された信号は入力バッファ902に一次的に蓄えら
れ、可変長復号化回路903に順次読み出される。可変
長復号化回路903ではハフマン符号化された信号を復
号しデスクランブル回路920内の減算器904に出力
する。更にヘッダー部分はスクランブル制御データ抽出
回路907に入力され、スクランブルに関する情報がこ
こで抽出される。ここで抽出されたデータをもとにPN
発生回路906の制御、さらにはアンド回路905を制
御して信号に加算されているPNを減算してもとの信号
にもどす動作が行われる。こうしてデスクランブルされ
た信号は逆量子化回路908、逆DCT回路909を介
して時間軸領域の信号に戻り、さらにインターフレーム
で符号化されているときはフレームメモリ911に蓄え
られている1フレーム前の信号と加算器910で加算さ
れて端子912よりモニターに出力される。
Next, FIG. 6 shows a block diagram of a decoder which receives a signal scrambled by using these scramble patterns and descrambles the signal. First, a video signal selected by a channel selection device (not shown) is input to the decoder from a terminal 901. The signal input from the terminal 901 is temporarily stored in the input buffer 902 and sequentially read by the variable length decoding circuit 903. The variable length decoding circuit 903 decodes the Huffman coded signal and outputs it to the subtractor 904 in the descramble circuit 920. Further, the header portion is input to the scramble control data extraction circuit 907, and information regarding scramble is extracted here. PN based on the data extracted here
The generation circuit 906 is controlled, and further, the AND circuit 905 is controlled to subtract the PN added to the signal to restore the original signal. The signal descrambled in this way returns to the signal in the time domain through the inverse quantization circuit 908 and the inverse DCT circuit 909, and when it is further encoded in the inter-frame, one frame before stored in the frame memory 911. Signal is added by the adder 910 and output from the terminal 912 to the monitor.

【0024】図7はこの発明の第2の実施例を示してい
る。ここで図1と同じものには同一の番号が付してあり
同様の動作を行うものとする。スクランブルを施すため
の制御回路も図1の構成と同じであるので説明は省略す
る。本実施例は量子化器104の出力をセレクタ100
7に入力しスクランブル制御回路の制御によりある特定
の周波数を“0”に置き換えてしまうのが特徴である。
以下この動作について説明する。
FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention. Here, the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the same operation is performed. The control circuit for scrambling is also the same as the configuration of FIG. In this embodiment, the output of the quantizer 104 is the selector 100.
It is characterized in that a specific frequency is input to 7 and replaced with "0" by the control of the scramble control circuit.
This operation will be described below.

【0025】スクランブル周波数選定回路202、スク
ランブルブロック選定回路201による制御は第1の実
施例と同様なのでここでは省略する。第1の実施例と同
様にスクランブルをかけるブロックのうちスクランブル
をかける周波数成分がセレクタ1007に入力されたと
きにセレクタの制御信号がアクティブ(“H”)にな
り、可変長符号化回路111には“0”が出力される。
逆にセレクタ1008は量子化回路104の出力を選択
する。この選択出力は、加算器1006に入力され、こ
こでアンド回路205からのPNが加算され、これがヘ
ッダー情報として可変長符号化回路111に入力され
る。
The control by the scramble frequency selection circuit 202 and the scramble block selection circuit 201 is the same as that of the first embodiment, so that it is omitted here. Similar to the first embodiment, when the frequency component to be scrambled among the blocks to be scrambled is input to the selector 1007, the control signal of the selector becomes active (“H”), and the variable length coding circuit 111 receives the signal. "0" is output.
On the contrary, the selector 1008 selects the output of the quantization circuit 104. This selection output is input to the adder 1006, where the PN from the AND circuit 205 is added, and this is input to the variable length coding circuit 111 as header information.

【0026】また、このときに用いるスクランブル周波
数選定パターンは図4(G)や図4(H)のように斜め
にスクランブルをかける画素を選択すると良い。これは
可変長符号化回路111でハフマン符号化を施す際に信
号の走査順序を斜めに変換するからである。つまりDC
T処理した映像信号は低域成分に集中し高域成分はほと
んど“0”になることが多いというDCT処理後の特性
と、ハフマン符号化は“0”の部分が連続すればするほ
ど高い圧縮率で符号化できるという特性を圧縮符号化に
利用しているからである。そのため図4(G)や図4
(H)のように斜めにスクランブルをかけるとこの部分
に“0”が連続するので圧縮率が上がり、この部分の情
報をヘッダー部分で別に送る分の情報量の増加の分を相
殺することが可能になる。
As the scramble frequency selection pattern used at this time, it is preferable to select pixels to be scrambled diagonally as shown in FIGS. 4 (G) and 4 (H). This is because the scanning order of the signals is obliquely converted when the Huffman coding is performed by the variable length coding circuit 111. That is, DC
The characteristic after DCT processing that the T-processed video signal is concentrated in the low frequency component and the high frequency component is almost "0" in many cases, and the Huffman coding is more compressed as the "0" portion continues. This is because the characteristic that it can be encoded at a rate is used for compression encoding. Therefore, FIG. 4 (G) and FIG.
When scrambling is performed diagonally as in (H), "0" continues in this part, so the compression rate increases, and the increase in the amount of information sent separately in the header part can be offset. It will be possible.

【0027】このような構成にするとスクランブルのか
かった映像は、ある特定の周波数成分が欠如することに
なるのでブロック毎に歪が生じるような映像になる。映
像の隠匿性は第1の実施例より低いが安全性については
同程度であり、特に効果制御を行う際にはこのような映
像の方が効果が上がる可能性が高い。
With such a configuration, the scrambled image is an image in which distortion occurs in each block because a certain specific frequency component is lacking. Although the concealment of the video is lower than that of the first embodiment, the security is similar, and such video is more likely to be effective especially when effect control is performed.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によると、
比較的簡素な構成でデジタル伝送におけるスクランブル
の効果制御が可能になり、衛星放送、CATVへの加入
促進、さらに有料番組の購買促進に有効となる。
As described above, according to the present invention,
It becomes possible to control the effect of scrambling in digital transmission with a relatively simple structure, and it is effective in promoting subscription to satellite broadcasting, CATV, and purchasing of pay programs.

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

【図1】この発明の一実施例におけるエンコーダ側を示
す図。
FIG. 1 is a diagram showing an encoder side in an embodiment of the present invention.

【図2】図1の回路で用いられるDCT変換係数の例と
スクランブルブロック選定回路及びスクランブル周波数
選定回路の図。
2 is a diagram of an example of DCT transform coefficients used in the circuit of FIG. 1, a scramble block selection circuit, and a scramble frequency selection circuit.

【図3】スクランブルが施された画像の例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of a scrambled image.

【図4】スクランブル周波数選定回路における選定パタ
ーンの例を示す説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a selection pattern in a scramble frequency selection circuit.

【図5】スクランブル周波数選定回路の他の例を示す
図。
FIG. 5 is a diagram showing another example of a scramble frequency selection circuit.

【図6】この発明の一実施例におけるデコーダ側を示す
図。
FIG. 6 is a diagram showing a decoder side in an embodiment of the present invention.

【図7】この発明の他の実施例におけるエンコーダ側を
示す図。
FIG. 7 is a diagram showing an encoder side according to another embodiment of the present invention.

【図8】従来のスクランブル方式を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a conventional scramble system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

102…減算器、103…DCT器、104…量子化
器、105…逆量子化器、106…逆DCT器、107
…加算器、108…フレームメモリ、109…動き補償
器、111…可変長符号化器、112…出力バッファ、
220…スクランブル回路、201…スクランブルブロ
ック選定回路、202…スクランブル周波数選定回路、
203…PN発生回路、204、205…アンド回路、
206…加算器、902…入力バッファ、903…可変
長復号化器、904…減算器、905…アンド回路、9
06…PN発生回路、907…スクランブル制御データ
抽出回路、908…逆量子化器、909…逆DCT器、
910…加算器、911…フレームメモリ。
102 ... Subtractor, 103 ... DCT device, 104 ... Quantizer, 105 ... Inverse quantizer, 106 ... Inverse DCT device, 107
... adder, 108 ... frame memory, 109 ... motion compensator, 111 ... variable length encoder, 112 ... output buffer,
220 ... Scramble circuit, 201 ... Scramble block selection circuit, 202 ... Scramble frequency selection circuit,
203 ... PN generation circuit, 204, 205 ... AND circuit,
206 ... Adder, 902 ... Input buffer, 903 ... Variable length decoder, 904 ... Subtractor, 905 ... AND circuit, 9
06 ... PN generation circuit, 907 ... Scramble control data extraction circuit, 908 ... Inverse quantizer, 909 ... Inverse DCT device,
910 ... Adder, 911 ... Frame memory.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入力画像をブロック毎に分割し、前記ブロ
ックの処理単位内で2次元離散コサイン変換を施す手段
と、その結果に一定の量子化ステップで量子化を行う量
子化手段と、前記量子化手段の後段にスクランブル手段
を備え、前記スクランブル手段は、スクランブル対象と
なるブロックを選定してスクランブルを施すようにした
ことを特徴とするスクランブル方式。
1. A means for dividing an input image into blocks and performing a two-dimensional discrete cosine transform in a processing unit of the block, a quantizing means for quantizing the result at a certain quantizing step, A scramble system comprising a scrambler after the quantizer, wherein the scrambler selects a block to be scrambled and performs scrambling.
【請求項2】前記ブロックを選定する場合に、画面内の
スクランブル対象となる任意の領域を決定する第1の制
御手段を有し、この第1の制御手段により選定された領
域のブロックにスクランブルを施すようにしたことを特
徴とする請求項1記載のスクランブル方式。
2. When the block is selected, it has a first control means for deciding an arbitrary area to be scrambled in the screen, and scrambles the block of the area selected by the first control means. The scramble system according to claim 1, wherein
【請求項3】前記ブロックを選定した場合、そのブロッ
ク内のどの成分にスクランブルをかけるかを決定する第
2の制御手段を有し、この第2の制御手段により指定さ
れる成分にスクランブルを施すようにしたことを特徴と
する請求項1記載のスクランブル方式。
3. When the block is selected, it has a second control means for determining which component in the block is to be scrambled, and scrambles the component designated by the second control means. The scrambling method according to claim 1, wherein the scrambling method is used.
【請求項4】前記ブロックを選定する場合に、画面内の
スクランブル対象となる任意の領域を決定する第1の制
御手段を有し、前記ブロックを選定した場合、そのブロ
ック内のどの成分にスクランブルをかけるかを決定する
第2の制御手段を有し、前記第1と第2の制御手段によ
り選定されたブロックであって、かつ第2の制御手段に
より選定された成分にスクランブルを施すようにしたこ
とを特徴とする請求項1記載のスクランブル方式。
4. When the block is selected, it has first control means for determining an arbitrary area to be scrambled in the screen, and when the block is selected, scrambled to which component in the block. To scramble the component selected by the first and second control means and having the second control means for determining whether to apply The scramble system according to claim 1, wherein
【請求項5】前記スクランブル手段は疑似ランダムノイ
ズを前記量子化手段の量子化出力に加算もしくは減算す
ることを特徴とする請求項1記載のスクランブル方式。
5. The scramble system according to claim 1, wherein the scramble means adds or subtracts pseudo random noise to the quantized output of the quantizer.
【請求項6】前記スクランブル手段は、前記量子化手段
の量子化出力のある特定の成分を“0”に置き換えて、
次段の可変長符号化器に送り、前記ある特定の成分は、
本来とは別のヘッダー情報として伝送することを特徴と
する請求項1記載のスクランブル方式。
6. The scramble means replaces a specific component of the quantized output of the quantizer with "0",
Send to the variable length encoder in the next stage, and the certain component is
The scramble system according to claim 1, wherein the scramble method is transmitted as header information different from the original.
【請求項7】前記第2の制御手段は複数の制御パターン
を備え、これらパターンを任意に切換えられることを特
徴とする請求項2又は4記載のスクランブル方式。
7. The scramble system according to claim 2, wherein the second control means has a plurality of control patterns, and these patterns can be arbitrarily switched.
【請求項8】前記第2の制御手段は入力される信号のレ
ベルを検出するレベル検出手段を備え、前記レベル検出
手段で所定のレベル以上と判定された部分にのみスクラ
ンブルをかけるようにしたことを特徴とする請求項3又
は4記載のスクランブル方式。
8. The second control means comprises level detection means for detecting the level of an input signal, and scrambles only the portion determined to be above a predetermined level by the level detection means. The scramble system according to claim 3 or 4.
【請求項9】入力画像がブロック毎に分割され、前記ブ
ロックの処理単位内で2次元離散コサイン変換が施さ
れ、その結果が量子化され、この量子化された出力のう
ちスクランブル対象ブロックに対してスクランブルが施
されており、前記スクランブルが施された信号と、前記
対象ブロックを認識させるための制御情報を含む信号を
受信する受信手段と、前記受信受信手段の受信出力から
前記制御情報を得る制御情報抽出手段と、前記制御情報
抽出手段から得られた制御情報をもとに前記受信出力の
デスクランブルを行うデスクランブル手段とを具備した
ことを特徴とする画像復号化装置。
9. An input image is divided into blocks, a two-dimensional discrete cosine transform is performed in a processing unit of the block, the result is quantized, and a scramble target block is quantized from the quantized output. Scrambled and receiving means for receiving the scrambled signal, a signal including control information for recognizing the target block, and obtaining the control information from the reception output of the receiving and receiving means. An image decoding apparatus comprising: control information extracting means; and descrambling means for descrambling the received output based on the control information obtained from the control information extracting means.
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