JPH1013827A - 画像符号化方法、画像信号記録媒体及び画像復号装置 - Google Patents

画像符号化方法、画像信号記録媒体及び画像復号装置

Info

Publication number
JPH1013827A
JPH1013827A JP16223596A JP16223596A JPH1013827A JP H1013827 A JPH1013827 A JP H1013827A JP 16223596 A JP16223596 A JP 16223596A JP 16223596 A JP16223596 A JP 16223596A JP H1013827 A JPH1013827 A JP H1013827A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
image
picture
image signal
mpeg
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP16223596A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoichi Yagasaki
陽一 矢ケ崎
Katsumi Tawara
勝己 田原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP16223596A priority Critical patent/JPH1013827A/ja
Publication of JPH1013827A publication Critical patent/JPH1013827A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Television Signal Processing For Recording (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 MPEG方式の符号化画像の画質を劣化させ
ずに、スクランブルをかける。 【解決手段】 入力画像信号のBピクチャについて、ス
ライス単位で水平方向のランダムなオフセットを与え、
MPEG符号化装置で符号化する。オフセット量はキイ
として、符号化データと共にデイスクに書き込まれる。
復号化装置では、再生信号のキイよりスライス単位にオ
フセット量を補正する。従って、MPEG方式に変更を
加えずに、スクランブルがかけられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像符号化方法、
画像信号記録媒体及び画像符号装置に関し、特に、光デ
ィスク、磁気ディスク、磁気テープ等の画像記録媒体に
動画の映像信号を蓄積用符号化して記録するシステム
や、伝送路を介して動画の映像信号を伝送するシステム
等において使用される画像符号化方法、画像信号記録媒
体及び画像符号化装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】画像データを光磁気ディスクや磁気テー
プ等にデジタル的に記録する場合、あるいは所定の伝送
媒体を介して伝送する場合、データを符号化し、圧縮し
て、データ量を減少するようにしている。
【0003】ここで、符号化規格としていわゆるMPE
G(Moving Picture Image CodingExperts Group )の
符号化規格を用いる場合について説明する。
【0004】このMPEG方式による符号化において
は、一つのビデオシーケンスはGOP(フレーム群)、
例えば15フレーム単位に分割されており、各フレーム
は、予測方式によって次の3種類に分類される。すなわ
ち、 Iピクチャ:(フレーム内あるいはイントラ符号化画
像:Intra-coded picture )フレーム内符号化画像、 Pピクチャ:(順方向予測あるいは前方予測符号化画
像:Predictive-coded picture)過去及び未来のPピク
チャまたはIピクチャから動き予測を行なうフレームの
画像、 Bピクチャ:(双方向予測あるいは両方向予測符号化画
像:Bidirectionallypredictive coded picture)過去
及び未来のPピクチャまたはIピクチャから動き予測を
行なうフレームの画像、の3種類である。
【0005】このようないわゆるMPEG方式の圧縮方
法においては、Iピクチャ、PピクチャまたはBピクチ
ャのいずれかの予測モードで各フレームの画像を予測
し、予測誤差を符号化して伝送するようにしている。基
本的に予測誤差のみが伝送されるため、各フレームの画
像データをそのまま伝送する場合に比べて、データ量を
圧縮することができる。
【0006】図8A,Bはこれら3種類の画像の関係を
示し、図8AはIピクチャとPピクチャとの参照関係を
示す。図中、格子模様の画像はIピクチャを示し、斜め
模様の画像はPピクチャを示す。さらに図8BはBピク
チャとIピクチャ/Pピクチャとの参照関係を示す。こ
れら所定数のピクチャにより、グループオブピクチャと
呼ばれる1群の画像列を形成する。
【0007】図9は各ピクチャの構造を示す。各ピクチ
ャ(フレ−ム)は水平方向に分割される複数のスライス
と呼ばれる単位よりなる。更に各スライスは所定数のマ
クロブロックよりなり、各マクロブロックは、8画素×
8画素のブロック4つからなる輝度データと、8画素×
8画素のブロック1つづつの色差データよりなる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、有料テレビ
システムでは、契約者以外の者の視聴を制限するため
に、スクランブルを行っている。このスクランブルで
は、契約者の受信設備に電子的なキイを与ておく。放送
信号の画像データは、例えば所定周期で白黒が反転する
等のブランキング期間に仕掛けがしてあり、このキイが
無いとスクランブルが解けないようになっている。
【0009】さらに、デイスク等の記録媒体において
も、同様のスクランブルが要求されている。即ち、デジ
タル信号で記録されたビデオデイスクは、コピーを繰り
返しても画質が劣化しないため、不法コピーが大量に出
回る可能性がある。
【0010】そこで、公開キイ方式を使用することによ
り、正規のデイスクのみ再生が可能となる仕組みを採用
することが検討されている。尚、公開キイ方式に関して
は、例えば米国特許4,200,770号の特許の他、
多数の刊行物があり、周知の技術であるため詳細な説明
は割愛する。
【0011】さて、スクランブルを行う場合、特にMP
EG方式を使用するものにおいて、従来は適切なものが
無かった。例えば、従来のビデオのブランキング期間に
仕掛けをするものは、MPEG方式ではそもそもブラン
キング期間を使用しないため、意味を成さない。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するために、MPEGエンコーダに供給する画像
データに、スライス単位でランダムな水平方向のオフセ
ットを与え、このオフセット量をキイとして符号化デー
タと別に供給する。
【0013】符号化データとキイは、例えばデイスクで
は、同一デイスクの異なる領域に書いておく。
【0014】復号側では、再生信号よりキイを求め、こ
のキイからオフセット量を求め、スライス単位で水平オ
フセットを補正して、スクランブルを解除する。
【0015】尚、本発明は、特にBピクチャに適用する
ことで、冗長ビットを最小限にしたまま、画質劣化をさ
せずにスクランブルができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像符号化方
法、画像信号記録媒体及び画像復号化装置のいくつかの
好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明す
る。
【0017】図1は、本発明に係る画像符号化方法の基
本的な動作を説明するための、第1の実施の形態を示す
符号化装置の構成図である。この画像符号化方法は、入
力画像信号に対して、MPEG方式により画像符号化を
行うものに適用したものである。また図2A〜Dは、本
発明の理解を容易にするため、画像がスクランブルされ
る様を画面例により模式的に示した図である。
【0018】この図1において、11は入力デジタル画
像をスライス(16ライン)に水平分割するブロック化
装置である。また、12はスクランブル装置である。ブ
ロック化装置から供給される各スライスの先頭(画面で
は左端)に、0列から14列の無効画素を付加する。無
効画素とは具体的には灰色、又は黒等の直流値を持つ画
素である。
【0019】図2Aにおいて、101-1〜101-30 は
各スライスを示し、中央の灰色の領域は、スクランブル
を目視可能とするために設けた或る領域を示す。
【0020】図2Bにおいて、画面の左端に黒く付加し
たのが無効画素である。従って、1スライスは16ライ
ンからなるので、最大16画素×14画素が無効画素と
してスライスの先頭に付加される。
【0021】無効画素の付加される数(0列から14
列)は、次のように決められる。
【0022】即ち、入力デジタル画像が水平720画
素、垂直480画素(ライン)であるとき、スライスの
先頭に最大14列の無効画素を付加すると、合計で72
0画素を越える右端の画素は符号化されない。
【0023】従って、余り多くの無効画素を付加する
と、失われる画像領域が増えるため、スクランブルの効
果が充分表れる程度で充分である。また、TV受像機の
画枠を考慮すると、余り多くの無効画素は付加できな
い。実験では、1マクロブロック分(16画素)であれ
ば、復号画像の右端又は左端に信号ても、TV受像機の
画枠にマスクされて視認できないことを確認している。
【0024】また、無効画素の付加される数として、0
列から14列を1列おき、即ち0、2、4、6、8、1
0、12、14の8種類とすれば、その種別は3ビット
で伝送できる。即ち、0(000)、2(001)、4
(010)、6(011)、8(100)、10(10
1)、12(110)、14(111)と表す。
【0025】勿論、0列から15列として、1列ずつ付
加することも可能であるが、伝送には4ビットが必要で
あり、冗長である。
【0026】この付加される無効画素の数は、キイ発生
装置13がランダムに発生したキイに対応する。即ちキ
イ発生装置13は、例えば2−8−0−4−10−の如
くランダムにキイを発生する。これに対応して、第1ス
ライスに2、第2スライスに8、第3スライスに0、の
ように、各スライスにランダムなオフセットを与える。
このように1フレーム30スライスの先頭には、ランダ
ムに無効画素が付加される。従って、入力デジタル画像
はスライス単位に水平の揺らぎが与えられることにな
る。この揺らぎは、最大でも1マクロブロック幅(16
画素)には至らないが、画像を見えにくくするには、充
分な効果を発揮する。
【0027】次にスクランブル装置12は、図2Cに示
すように、左端を揃える。この動作により、画面中央の
灰色領域で明らかなように、スクランブルがかかる。さ
らに次段のために、図2Dに示すように、右端をトリミ
ングし、横幅を720画素とする。
【0028】以上のようにスライスのそれぞれ先頭に
は、ランダムに無効画素が付加される一方、キイ発生装
置13からは、1フレーム毎に3×30ビットのキイ信
号が発生する。前述の例に従えば、キイ信号は、(2−
8−0−4−10−)であるから、(001−100−
000−010−101−)となり、(0011000
00010101−)がキイ信号となる。これを例えば
8ビット単位で区切ったり、暗号方法により更にシャフ
リングを行い、簡単には解読できないようにする。
【0029】スクランブル装置12により水平方向に揺
らぎを与えられた画像データは、MPEG符号化装置1
4に供給される。ここで、各ピクチャはシーケンスに応
じて、即ちGOPの順列に従い、I/P/Bピクチャと
して符号化される。
【0030】ここで、MPEG符号化装置14からは、
ピクチャ種別(I/P/B)が出力されるので、このピ
クチャ種別に応じて、選択装置15によりスクランブル
装置12の出力、または入力画像の何れかを選択する。
【0031】即ち、全ピクチャに対してスクランブルを
かけることも可能であるが、本実施例では、Bピクチャ
にのみスクランブルをかけるようにしている。I/Pピ
クチャは他のピクチャの参照となるピクチャであり、右
端の僅かな画素でも欠けるこのは好ましく無いこと、ま
たBピクチャだけで全ピクチャの2/3を占めることか
ら、Bピクチャだけでもスクランブルの効果が得られる
からである。
【0032】以上のように形成されたMPEGのビット
ストリーム、及びキイ信号は、多重化装置16にて、音
声信号や他のデータと共に多重化記録信号とされ、ディ
イスク等の記録媒体に記録される。
【0033】次に本方法によりスクランブルをかけた画
像信号が記録された画像信号記録媒体の画像復号装置に
ついて詳細に説明する。
【0034】図3は、画像復号装置を示すブロック図で
ある。
【0035】画像信号記録媒体からの再生信号は、デマ
ルチプレクサ21により夫々符号化画像信号、キイ信
号、音声信号に分離される。符号化画像信号はMPEG
デコーダ22により復号画像信号とされる。この際MP
EGのビットストリームよりピクチャ種別が得られる。
【0036】キイ信号はキイ解読装置23により、まず
暗号が解かれ、次に再生装置の適合性が検査される。再
生装置が復号の許可を得ていない場合、スクランブルの
解除を行わない。即ち、デスクランブル装置24にキイ
信号を与えない、またはでたらめなキイ信号を与える。
デスクランブル装置24は、ピクチャ選択装置25から
供給されるBピクチャとしてエンコードされていた画像
信号に対して、スライスのずれを補正することができ
ず、乱れた画像を次段の処理装置に送る。このため、次
段以下の処理装置では、乱れた画像をそのまま正常画像
として処理するため、Bピクチャとしてエンコードされ
た3枚に2枚発生する画像が、正常なI/Pピクチャと
してエンコードされた画像との間でフリッカーを発生
し、極めて醜い動画像を表示させる。
【0037】これに対して、再生装置が許可を得ている
場合、デスクランブル装置24にキイ信号を与える。こ
のキイ信号はスライスのオフセット量に該当するため、
デスクランブル装置24は、ピクチャ選択装置25から
供給されるBピクチャとしてエンコードされていた画像
について、スライス単位でのオフセットの補正を行う。
【0038】さらにトリマー装置25では、オフセット
補正により左右端が不揃いとなった画像をカットし(例
えば704画素幅にて)、他のI/Pピクチャとしてエ
ンコードされていた画像と共に、連続動画像として出力
される。
【0039】次に、本発明の第2の実施の形態を説明す
る。
【0040】第1の実施の形態では、無効画素のために
伝送できない右端の画素が少なくできるというメリット
がある。一方、左端のマクロブロックに注目すると、マ
クロブロック内に無効画素を含むため、あたかもシャー
プなエッジがあることになり、MPEGで符号化した際
に符号化効率が低下してしまう。第2の実施例では、こ
の問題を解決する。
【0041】第2の実施の形態では、第1の実施の形態
におけるブロック化装置11とスクランブル装置12を
フレームメモリとアドレスコントロールにて構成する。
即ち、入力画像信号を1フレーム単位で書込み、これを
スライス単位で読みだす際、0〜14画素の遅延を与え
ることにより、スライスの先頭には無効画素が発生す
る。
【0042】図4において、31はフレームメモリであ
り、1ピクチャを蓄積する。キイ発生装置13からのキ
イ信号は、読み出しアドレス制御装置32に供給され、
フレームメモリ31からの画素データの読み出しタイミ
ングが制御される。
【0043】図5A〜Eは、この読み出しタイミングを
制御することによるスクランブルを説明するための図で
あり、第1の実施の形態と異なるスクランブルとなって
いるが、本質的には同じものである。
【0044】読み出しアドレス制御装置32は、フレー
ムメモリ31の画像データ図5Aを読み出す際、キイ信
号に対応するランダムなアドレスにて、スライスの先頭
の0〜14画素の途中から読み出しを指令する。即ち、
スライスの先頭の0〜14画素は、読み出されない。
【0045】従って、読み出されなかった画素は、図5
Bに示すように黒く表すことができる。また、スライス
の終わりにおいても、スライスの画素数が704に達し
たところで、読み出しを中止する。従って、スライスの
右端にも黒く示す無効画素が存在する。この状態にてそ
のまま次段のMPEGエンコーダ14に信号を供給すれ
ば、MPEGエンコーダ14にとっては、図5Cに示す
ように、スライスの右端の16画素分が無効画素に差し
替わった、スクランブルのかかった信号が供給されたの
と同じことになる。
【0046】さらに図6では、図5Cの信号に関して、
右端の1マクロブロックの無効画素を同一スライスの他
の部分に移動する例を示している。この移動により、さ
らにスクランブルを強くすることができる。但し、移動
した位置を伝送する必要があるので、冗長ビットが増加
するという欠点がある。
【0047】さらに図7では、図5Cの信号に関して、
右端の1マクロブロックの無効画素を、1つおきに左端
に移動する例を示している。この移動により、さらにス
クランブルを強くすることができる。図6に比較して、
無効画素の移動した位置を伝送する必要が無いので、冗
長ビットが増加しない。
【0048】
【発明の効果】本発明によれば、MPEGエンコーダに
供給する画像データに、スライス単位でランダムな水平
オフセットを与え、このオフセット量をキイとして符号
化データと別に供給するので、MPEG規格をそのまま
使用したスクランブルが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像符号化方法の第1の実施の形
態を説明するため画像符号化装置の構成図である。
【図2】上記第1の実施の形態におけるスクランブルを
説明するための図である。
【図3】本発明に係る画像復号装置の基本的な動作を説
明するための構成図である。
【図4】本発明に係る画像符号化方法の第2の実施の形
態を説明するための構成図である。
【図5】上記第2の実施の形態におけるスクランブルを
説明するための図である。
【図6】上記第2の実施の形態のスクランブルの他の例
を説明するための図である。
【図7】上記第2の実施の形態のスクランブルのさらに
他の例を説明するための図である。
【図8】MPEGのビットストリームを説明するための
図である。
【図9】MPEGのスライス構造を説明するための図で
ある。
【符号の説明】
11 ブロック化装置、 12 スクランブル装置、
13 キイ発生装置、23 キイ解読装置、 24 デ
スクランブル装置、 31 フレームメモリ、 32
アドレス制御装置

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力画像信号をMPEG符号化方法によ
    り符号化信号を形成する画像符号化方法において、 入力画像信号を複数のスライスに分割し、 ランダムなオフセットをキイ信号と関係付けて発生し、 上記オフセットに応じて、上記入力画像信号の上記各々
    のスライスに水平に揺らぎを与えることによりスクラン
    ブルし、 少なくとも上記スクランブルした画像信号をMPEG符
    号化し、 上記MPEG符号化信号と上記キイ信号とを出力するこ
    とを特徴とする画像符号化方法。
  2. 【請求項2】 上記入力画像信号は、少なくとも双方向
    予測符号化を含む符号化モードによって符号化されるこ
    とを特徴とする請求項1記載の画像符号化方法。
  3. 【請求項3】 上記オフセットは最大16画素であるこ
    とを特徴とする請求項1記載の画像符号化方法。
  4. 【請求項4】 上記オフセットは、0、2、4、6、
    8、10、12、14画素の1であり、3ビットのデジ
    タル信号にてその種別が識別されることを特徴とする請
    求項3記載の画像符号化方法。
  5. 【請求項5】 少なくともスクランブルされた画像信号
    とそのスクランブルを解除するためのキイ信号とが記録
    された記録媒体であって、 入力画像信号を複数のスライスに分割し、ランダムなオ
    フセットをキイ信号と関係付けて発生し、上記オフセッ
    トに応じて、上記入力画像信号の上記各々のスライスに
    水平に揺らぎを与えることによりスクランブルし、少な
    くとも上記スクランブルした画像信号をMPEG符号化
    することにより形成されたMPEG符号化画像信号と上
    記キイ信号とが記録されていることを特徴とする画像信
    号記録媒体。
  6. 【請求項6】 少なくともスクランブルされたMPEG
    符号化画像信号とキイ信号とより動画像を形成する画像
    復号装置おいて、 多重化信号より少なくともMPEG符号化画像信号とキ
    イ信号とに分離する手段と、 キイ信号を解読することによりスライス毎のオフセット
    を求める手段と、 MPEG符号化画像信号を復号する手段と、 上記オフセットに応じて、上記復号画像信号の各々のス
    ライスを水平に移動することによりデスクランブルする
    手段と、 少なくとも上記デスクランブルした画像信号を出力する
    手段とを備えることを特徴とする画像復号装置。
JP16223596A 1996-06-21 1996-06-21 画像符号化方法、画像信号記録媒体及び画像復号装置 Withdrawn JPH1013827A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16223596A JPH1013827A (ja) 1996-06-21 1996-06-21 画像符号化方法、画像信号記録媒体及び画像復号装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16223596A JPH1013827A (ja) 1996-06-21 1996-06-21 画像符号化方法、画像信号記録媒体及び画像復号装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1013827A true JPH1013827A (ja) 1998-01-16

Family

ID=15750551

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16223596A Withdrawn JPH1013827A (ja) 1996-06-21 1996-06-21 画像符号化方法、画像信号記録媒体及び画像復号装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1013827A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6584200B1 (en) 1998-04-08 2003-06-24 Nec Corporation Image scrambling method and apparatus therefor
US6671376B1 (en) 1998-08-12 2003-12-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Video scramble/descramble apparatus

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6584200B1 (en) 1998-04-08 2003-06-24 Nec Corporation Image scrambling method and apparatus therefor
US6671376B1 (en) 1998-08-12 2003-12-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Video scramble/descramble apparatus
US6812864B2 (en) 1998-08-12 2004-11-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Video scramble/descramble apparatus
US6903666B2 (en) 1998-08-12 2005-06-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Video scramble/descramble apparatus
US7072470B2 (en) 1998-08-12 2006-07-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Video scramble/descramble apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4083302B2 (ja) 動画像スクランブル/デスクランブル装置
EP0613297B1 (en) Digital high definition television video recorder with trick-play features
EP0683611B1 (en) A digital recording and reproducing apparatus
US5546461A (en) Scramble system for use in digital video signal recording and reproducing system or transmission and receiving system, comprising scramble apparatus and descramble apparatus
US5590194A (en) Method of and apparatus for scrambling a video signal with full network transmission and recording capability
KR100676093B1 (ko) 비디오 데이터 기록 장치, 비디오 데이터 기록 방법,비디오 데이터 재생 장치, 비디오 데이터 재생 방법,비디오 데이터 기록 및 재생 장치, 및 비디오 데이터 기록및 재생 방법
JPH08163533A (ja) 動画像の暗号化処理方法及び装置及び暗号化された動画像の復号化処理方法及び装置
US6160889A (en) Image encoding method, image decoding method and image signal recording medium
JPH08340541A (ja) デジタルデータの伝送方法、伝送装置、記録方法、記録装置、再生方法、再生装置、記録再生方法及び記録再生装置
US7092616B2 (en) Method and apparatus for copy protecting video content and producing a reduced quality reproduction of video content for personal use
US5999657A (en) Recording and reproducing apparatus for digital image information
JP3312074B2 (ja) 映像信号のディジタル記録及び再生装置
US5692092A (en) Recording and playback system for variable speed playback wherein more a.c. coefficients are allotted to the macroblocks in the central part of an image frame
JPH1013828A (ja) 画像符号化方法、画像信号記録媒体、及び画像復号装置
KR100719780B1 (ko) 데이터 전송 장치 및 방법, 기록 장치 및 기록 및 재생 장치
JP2005535242A (ja) Mpeg−4タイプの音響映像マルチメディアコンテンツのスクランブル装置
JPH08340514A (ja) デジタルデータの記録方法、記録装置及び再生システム
JPH1013827A (ja) 画像符号化方法、画像信号記録媒体及び画像復号装置
JP3317440B2 (ja) 記録媒体の静止画再生装置
KR100434740B1 (ko) 디지털 방송 프로그램에서의 저배속 재생방법
WO1994017634A1 (fr) Procede de codage de signal d'image, codeur de signal d'image, procede de decodage de signal d'image, decodeur de signal d'image et support d'enregristrement de signal d'image
JPH05130585A (ja) 符号化装置
JP2004343514A (ja) Tv会議装置

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20030902