KR0147212B1 - 디지탈 영상 암호화 장치 - Google Patents

디지탈 영상 암호화 장치

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KR0147212B1
KR0147212B1 KR1019940028519A KR19940028519A KR0147212B1 KR 0147212 B1 KR0147212 B1 KR 0147212B1 KR 1019940028519 A KR1019940028519 A KR 1019940028519A KR 19940028519 A KR19940028519 A KR 19940028519A KR 0147212 B1 KR0147212 B1 KR 0147212B1
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구자홍
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Abstract

본 발명은 디지탈 영상의 암호화 장치에 관한 것으로, 특히 디지탈 영상에 대하여 부호화기의 양자화 계수를 조절하여 비 가입자들도 영상을 흐릿하게(blurring) 시청할 수 있도록한 디지탈 영상 암호화 장치에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명의 디지탈 영상 암호화 장치는 디지탈 영상신호를 압축하여 압축된 영상 데이터와, 영상압축에 사용된 퀀타이저 테이블값을 송신하는 디지탈 영상부호화 장치에 있어서, 랜덤 매트릭스를 이용하여, 상기 퀀타이저 테이블값을 변환하여 비화된 테이블값으로 출력하는 인크립터와, 상기 인크립터에서 비화된 테이블값과 상기 압축된 영상데이타를 다중화하여 단일 스트림으로 전송하는 다중화기를 포함함을 특징으로 하며, 또한 디지탈 영상신호를 압축하여 압축된 영상데이타와 영상압축에 사용된 퀀타이저 테이블값을 랜덤매트릭스로 암호화하여 송신하는 디지탈 영상부호화 장치에 의해 수신된 비트스트림을 신장하는 디지탈 영상 복호화 장치에 있어서, 상기 수신된 비트스트림으로부터 암호화 된 퀀타이저 테이블값과 영상데이타를 분리하여 출력하여 역다중화기와, 상기 역다중화기로 부터 암호화된 퀀타이저 테이블값을 수신하여, 암호화에 이용된 랜덤매트릭스를 이용하여 암호화 이전의 퀀타이저 테이블값으로 출력하는 디크립터를 포함함을 특징으로 한다.

Description

디지탈 영상 암호화 장치
제1도는 일반적인 디지탈 영상 암호화 CAS 부호부 구성도.
제2도는 일반적인 디지탈 영상 암호화 CAS 복호부 구성도.
제3도는 종래의 디지탈 영상 암호화 디지탈 영상 부호화기 구성도.
제4도는 종래의 디지탈 영상 암호화 디지탈 영상 복호화기 구성도.
제5도는 본 발명 제1 실시예의 암호화 디지탈 영상 부호화기 구성도.
제6도는 본 발명 제1 실시예의 암호화 디지탈 영상 복호화기 구성도.
제7도는 본 발명 제1 실시예에 따른 암호화 인크립터 구성도.
제8도는 본 발명 제1 실시예에 따른 암호화 디크립터 구성도.
제9도는 본 발명 제1 실시예에 따른 MPEG2 시퀀스 헤더 신택스 설명도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
41:움직임 추정기 42, 56:움직임 보상기
43:감산기 44:DCT부
45:퀀타이저 46:인크립터(비화기)
46a:랜덤 넘버 매트릭스 제너레이터 46b, 56b:멀티플라이어(곱셈기)
47:VLC부 48:다중화기
49, 57:역 퀀타이저 50, 58:역 DCT부
51, 59:가산기 52,60:프레임 메모리
53:역 다중화기 54:VLD부
55:디크립터(역비화기)
55a:역 랜덤 넘버 매트릭스 제너레이터
61:디스플레이 메모리
본 발명은 디지털 영상의 암호화 장치에 관한 것으로, 특히 디지털 영상에 대하여 부호화기의 양자화 계수를 조절하여 비 가입자들도 영상을 흐릿하게(blurring) 시청할 수 있도록한 디지털 영상 암호화 장치에 관한 것이다. 일반적으로 디지털 방식의 유료 티브이(Pay TV)를 구현하기 위해서는 구독 시청자에 대한 제약 및 선별을 하여 제한적으로 영상 정보를 보여주는 시스템이 필요하다.
이러한 기능을 수행하는 시스템을 CAS(Conditional Access System)이라하고 이를 제1도와 제2도에 도시하였다.
제1도는 일반적인 디지탈 영상 암호화 CAS 부호부 구성도이고, 제2도는 일반적인 디지탈 영상 암호화 CAS 복호부 구성도로써, 유럽의 MAC방식, MPEG시스템, 스마트 카드 어프리케이션(Smart Card Application) 등에 이용되는 CAS를 나타낸 것이다.
일반적인 디지탈 영상 암호화 CAS 시스템의 구성은 설명하면, 먼저 CAS 부호부는 제1도와 같이 디지탈 영상신호를 압축하여 부호화된 비트 스트림(Bit stream)신호로 출력하는 디지탈 영상 부호화기(1)와, 암호화 난수열을 발생하기 위한 초기값(CW, Control Word)을 생성하는 코드 발생기(3)와 상기 코드 발생기(3)에서 출력되는 CW를 입력하여 난수를 발생하는 암호화 난수열 발생기(5)와, 상기 디지탈 영상 부호화기(1)에서 출력된 비트 스트림과 암호화 난수열 발생기(5)에서 출력된 난수를 익스크루시브 오아(Exclusive OR) 연산하여 비트 단위로 비화(Scrambled)된 익스트림으로 출력하는 익스크루시브 오아 게이트(2)와 프로그램 공급자나 가입 수신자의 고유한 어드레스(address)로부터 결성되어 상기 CW신호를 비화하기 위하 SK(Service Key)신호와 SK신호를 암호화 한 EMM(Entitlement Management Message)을 출력하는 키 분배기(6)와 상기 키 분배기(6)에서 출력되는 SK신호를 이용하여 상기 코드 발생기(3)에서 출력되는 CW신호를 비화하여 ECM(Entitlement Control Message)을 출력하는 서비스 제어코드 발생기(4)와 상기 익스크루시브 오아 게이트(2)에서 출력되는 암호화된 비트 스트림과 서비스 제어코드 발생기(4)에서 출력되는 ECM과 키 분배기(6)에서 출력되는 EMM을 입력하여 전송채널 또는 전화라인, 스마트 카드 등에 기록하여 전달하거나 가입 수신자에게 다중화된 신호로 전달하는 다중화기(MUX)(7)로 구성된다.
또한, CAS 복호부는 제2도와 같이 CAS 부호부의 다중화기(7)에서 전송채널을 통해 출력한 다중화된 신호를 입력하여 각각의 암호화된 비트 스트림, ECM, EMM신호로 역 비화(Descrambled)하는 역 다중화기(8)와 상기 역 다중화기(8)에서 출력되는 ECM과 EMM을 입력하여 접근 제어모듈을 이용해 EMM으로부터 SK를 얻은 후, SK를 기준으로 ECM을 역 비화하여 CW를 출력하는 접근 제어모듈부(10)와 상기 접근 제어모듈부(10)에서 출력되는 CW를 이용하여 난수열을 생성하는 암호화 난수열 발생기(9)와 상기 암호화 난수열 발생기(9)에서 발생된 난수를 이용하여 상기 역 다중기(8)에서 출력되는 암호화된 스트림을 익스크루시브 오아 연산하여 원하는 복원 스트림을 출력하는 익스크루시브 오아 게이트(11)와 상기 익스크루시브 오아 게이트(11)에서 출력되는 복원 스트림을 복호화하여 복원 영상을 출력하는 디지탈 영상 복호화기(12)로 구성된다.
여기서, 종래의 디지탈 영상 부호화기 및 디지탈 영상 복호화기의 구성은 제3도 및 제4도와 같다.
즉, 종래의 암호화 디지탈 영상 부호화기는 제3도와 같이 디지탈 비디오 소오스의 움직임을 추정하여 움직임 벡터(Motion Vector, MV)를 출력하는 움직임 추정기(Motion Estimation)(21)와 상기 움직임 추정기(21)에서 출력된 MV를 이용하여 전(前) 프레임 영상을 보상하는 움직임 보상기(Motion Compensationm)(22)와 상기 디지탈 비디오 소오스에서 움직임 보상기(22)로부터 출력되는 보상신호를 감산하여 차분 영상을 출력하는 감산기(23)와 상기 감산기(23)에서 출력되는 차분 영상을 주파수 성분으로 변환하는 DCT(Discrete Cosine Transform)부(24)와 상기 DCT부(24)에서 출력된 주파수 계수를 스케일 펙터(Scale Factor)와 퀀타이저 테이블의 곱으로 이루어진 값으로 퀀타이징(Quantizing)하여 퀀타이저 테이블값과 퀀타이징된 값을 출력하는 퀀타이저(25)와 상기 움직임 추정기(21)에서 출력되는 움직임 벡터와 퀀타이저(25)에서 출력되는 퀀타이징값을 입력하여 RLC(Run Length Coding)와 호프만 코딩(Huffman Coding)하여 무 손실 압축하는 VLC(Variable Length Coding)부(26)와 상기 퀀타이저(25)의 테이블 값등의 비디오 비트 스트림(Video bit stream)에 대한 헤더 정보들과 상기 VLC된 압축스트림과 VLC된 움직임 벡터를 다중화(Multiplexing)하여 단일 스트림으로 출력하는 다중화기(27)와 상기 퀀타이저(25)의 퀀타이징 값을 역 퀀타이징하는 역 퀀타이저(Inverse Quantizer)(28)와 상기 역 퀀타이저(28)에서 출력되는 주파수를 차분 영상으로 변환하는 역 DCT부(29)와 상기 움직임 보상기(22)에서 출력되는 영상 보상신호와 역 DCT부(29)에서 출력되는 차분 영상을 더하여 영상을 복원 시키는 가산기(30)와 상기 가산기(30)에서 출력되는 영상신호를 일시 저장하여 움직임 보상기(22)에서 움직임 벡터값으로 영상을 보상할 때 전(前) 프레임 신호로 출력하는 프레임 메모리(31)로 구성된다.
또한, 종래 암호화 디지탈 영상 복호화기는 제4도와 같이 상기 디지탈 영상 부호화기에서 출력되는 비트 스트림을 입력 받아 퀀타이징 테이블값과 헤드 정보들을 분해하여 RLC와 호프만 코딩등의 무 손실 압축데이타 등으로 다중화 하여 출력하는 역 다중화기(32)와 상기 역 다중화기(32)에서 출력되는 압축데이타에서 역 RLC, 호프만 디코딩을 수행하여 움직임 벡터(MV)와 주파수 영역의 계수값들을 생성하는 VLD(Variable Length Decoding)부(33)와 상기 VLD부(33)에서 출력되는 움직임 벡터를 입력하여 이전 프레임 영상을 보상하여 보상된 영상을 출력하는 움직임 보상기(36)와 상기 역 다중화기(32)에서 출력되는 퀀타이징 테이블 값과 VLD부(33)에서 출력된 주파수 영역의 계수값들을 입력하여 역 퀀타이징하고 역 DCT하는 역 퀀타이저(34) 및 역 DCT부(35)와 상기 움직임 보상기(36)와 역 DCT부(35)에서 출력되는 신호를 가산하여 원 영상을 복원하는 가산기(37)와 상기 가산기(37)에서 복원된 영상을 저장하여 움직임 보상기(36)에 이전 프레임 영상신호로 출력하는 프레임메모리(38)와 상기 프레임 메모리(38)에 저장된 영상을 타입(type)(I,P. 또는 Bpicture)에 따라 다른 순서로 출력하기 위한 디스플레이 메모리(39)로 구성된다.
이와 같이 구성되는 종래의 디지탈 영상 암호화 장치를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 디지탈 영상 부호부를 설명하면 제3도에서 A/D변환된 디지탈 비디오 소오스가 움직임 추정기(21)에 입력되어 움직임이 추정되고 그 결과 움직임 벡터를 생성한다. 그리고 움직임 보상기(22)에서는 상기 생성된 움직임 벡터를 이용하여 프레임 메모리(31)에 저장된 이전 프레임을 보상한다. 따라서 감산기(23)에서는 상기 디지탈 비디오 소오스에서 움직임 보상기(22)로 부터 보상된 영상을 감산하여 차분 영상을 생성한다.
이 과정에서 시간적 잉여성분(temporal redundancy)를 제거하는 효과를 가져온다.
이렇게 생성된 차분영상은 DCT부(24)를 거쳐 주파수 성분으로 변환되며 이 주파수 계수는 퀀타이저(25)에서 퀀타이저 스케일과 테이블값의 곱으로 이루어진 값으로 퀀타이징된다.
이 과정에서 공간 잉여성분(spacial redundancy)를 제거하며 데이터의 로스(손실)가 발생한다.
이렇게 처리된 계수들은 역 퀀타이저(28)와 VLC부(26)로 입력되는데 역 퀀타이저(28)에 입력된 값들은 퀀타이저(25)의 역과정과 역 DCT부(29)를 거쳐서 복원 차분 영상이 된 후, 움직임 보상된 영상과 가산기(30)에서 더 하여져 프레임 메모리(31)에 저장된다.
한편, VLC부(26)로 입력된 주파수 계수들은 RLC와 호프만 코딩을 거쳐 무 손실 압축되어 진다.
다중화기(27)에서는 비디오 비트 스트림에 대한 헤더 정보들(퀀타이저 테이블 포함)과 VLC된 압축 스트림과 VLC된 움직임 벡터를 다중화하여 단일 스트림으로 만든다.
이와 같이, 만들어진 비트 스트림은 제1도와 같은 CAS부호부를 거쳐 유료시스템으로 출력된다.
즉, 암호화 난수열 발생기(5)에서 발생한 난수와 익스크루시브 오아 게이트(2)에서 논리 연산되어 비화된 스트림을 만든다.
이때 암호화 난수열을 발생시키기 위한 초기값을 CW라 하는데 이는 코드발생기(3)로부터 생성되고, CW는 서비스 제어코드 발생기(4)에서 SK를 이용하여 비화된다.
이때의 비화된 데이터를 ECM이라 한다.
상기 ECM은 다중화기(7)를 통해서 암호화된 영상 또는 음성 스트림과 다중화 되어 전송채널을 통해 수신기로 전송된다.
상기 SK는 키 분배기(6)에서 발생되어 CW를 비화하기 위한 것으로, 이값은 프로그램 공급자나 가입 수신자의 고유한 어드레스로부터 결정되며, 프로그램 공급자가 임의로 변경할 수 있다.
또한 SK는 EMM으로 암호화 되어 다른 스트림과 다중화 되어 수신기에 전달되거나 전화라인, 스마트 카드 등에 기록되어 가입 수신자에게 전달되어질 수도 있다.
이와 같은 방법으로 전송되는 암호화된 스트림은 제2도와 같은 복호부에서 다음과 같이 역 비화된다.
즉, 역 다중화기(8)에서 분리해낸 ECM과 EMM은 접근 제어모듈부(10)에 입력되어 접근제어 모듈을 이용해 EMM으로 부터 SK를 얻은 후, SK를 기준으로 ECM을 역 비화하여 CW를 출력한다.
그리고 암호화 난수열 발생기(9)에서는 접근 제어모듈부(10)에서 출력되는 CW를 이용하여 난수열을 생성하고, 암호화 난수열 발생기(9)에서 발생된 난수를 이용하여 상기 역 다중기(8)에서 출력되는 암호화된 스트림을 익스크루시브 오아 게이트(11)가 연산하여 원하는 복원 스트림을 출력한다.
복원 스트림은 디지탈 영상 복호화기(12)로 입력되어 원 영상을 재생한다. 즉, 제4도에서 역 다중화기(32)는 VLC된 압축 스트림을 VLD부(33)로 출력하고 헤더 정보들을 분해하여 그중 퀀타이저 테이블은 역 퀀타이저(34)로 입력한다.
VLD부(33)에 입력된 압출 스트림은 역 RLC, 호프만 디코딩을 수행하여 움직임 벡터와 주파수 영역의 계수값을 생성하고, 움직임 벡터는 프레임 메모리(38)의 이전 영상과 움직임 보상기(36)에서 보상되어 보상된 영상을 생성하며, 주파수 영역의 계수값들은 부호화기에서의 역 과정인 역 퀀타이저(34)와 역 DCT부(35)를 거쳐 가산기(37)에서 상기 보장된 영상과 더해진다.
이렇게 복원된 영상은 영상 복원 과정중 에러가 없는한 부호화기의 프레임 메모리(31) 영상과 복호화기의 프레임 메모리(38)의 값이 같다.
프레임 메모리(38)에 저장된 영상은 영상의 테이프에 따라 다른 순서로 출력하기 위하여 디스플레이 메모리(39)에 제 순서로 입력되어 출력된다.
이상에서 설명한 바와 같이 CAS 시스템은 가입자에 한하여 EMM을 스마트 카드 등에 담아 판매하는 방법으로 유료 TV를 구현할 수 있으며, 또는 EMM을 전송채널을 통해 전송할 경우 가입자의 고유 어드레스와 조합되어 역 비화 과정을 가능케 할 수 있다.
그러나 이와 같은 종래의 디지탈 영상 암호화 시스템에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.
즉, 수요층을 확보하기 위해서는 비가입자에게도 흥미를 유발할 수 있도록 영상을 약간 노출시켜야만 하는데 종래에는 난수열을 비디오 비트 스트림과 연산하여서 비화 하므로 가입자는 난수열을 이용하여 역 비화하므로 영상을 볼 수 있으나 비 가입자는 난수열을 해독하지 못하므로 영상을 전혀 볼 수 없다.
따라서 수요층을 확보하기 어렵다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 비 가입자라도 약간의 영상을 볼 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 디지탈 영상 암호화 장치는 디지탈 영상신호를 압축하여 압축된 영상 데이터와 영상압축에 사용된 퀀타이저 테이블값을 송신하는 디지탈 영상부호와 장치에 있어서, 랜덤 매트릭스를 이용하여, 상기 퀀타이저 테이블값을 변환하여 비화된 테이블값으로 출력하는 인크립터와 상기 인크립터에서 비화된 테이블값과 상기 압축된 영상데이타를 다중하하여 단일 스트림으로 전송하는 다중화기를 포함함을 특징으로 하고 있습니다.
또한 본 발명의 영상 암호화 장치는 디지탈 영상신호를 압축하여 압축된 영상데이터와 영상압축에 사용된 퀀타이저 테이블값을 랜덤매트릭스로 암호화하여 송신하는 디지탈 영상부호와 장치에 의해 수신된 비트스트림을 신장하는 디지탈 영상 복호화 장치에 있어서, 상기 수신된 비트스트림으로부터 암호화 된 퀀타이저 테이블값과 영상데이타를 분리하여 출력하는 역다중화기와 상기 역다중화기로부터 암호화된 퀀타이저 테이블값을 수신하여, 암호화에 이용된 랜덤 매트릭스와 역 랜덤매트릭스를 이용하여 암호화 이전의 퀀타이저 테이블값으로 출력하는 디크립터를 포함한 것을 특징으로 하고 있다.
상기와 같은 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
제5도는 본 발명 제1 실시예의 암호화 디지탈 영상 부호화기 구성도이고, 제6도는 본 발명 제1 실시예의 암호화 디지탈 영상 복호화기 구성도이며, 제7도는 본 발명 제1 실시예에 따른 인크립터의 구성도이고, 제8도는 본 발명 제1 실시예에 따른 디크립터이 구성도이다.
본 발명이 암호화 디지탈 영상 부호화기의 구성은 제5도와 같이 디지탈 비디오 소오스의 움직임을 추정하여 움직임 벡터(MV)를 출력하는 움직임 추정기(ME)(41)와 상기 움직임 추정기(41)에서 출력된 MV를 이용하여 이전 프레임 영상을 보상하는 움직임 보상기(42)와 상기 디지탈 비디오 소오스에서 움직임 보상기(42)로 부터 출력되는 보상신호를 감산하여 차분영상을 출력하는 감산기(43)와 상기 감산기(43)에서 출력되는 차분 영상을 주파수 성분으로 변환하는 DCT부(44)와 상기 DCT부(44)에서 출력된 주파수 계수를 스케일 펙터(Scale Factor)와 퀀타이저 테이블의 곱으로 이루어진 값으로 퀀타이징(Quantizing)하여 퀀타이저 테이블 값과 퀀타이징된 값을 출력하는 퀀타이저(45)에서 출력되는 퀀타이징값을 입력하여 RLC와 호프만 코딩하여 무 손실 압축하는 VLC부(47)와 상기 퀀타이저(45)의 테이블값(Q)을 변환하여 비화된 매트릭스(T)로 출력하는 인크립터(Encrypter)(46)와 상기 인크립터(46)에서 비화된 테이블값(T) 등의 비디오 비트 스트림(Video bit stream)에 대한 헤더 정보들과 상기 VLC부(47)에서 VLC된 스트림과 VLC된 움직임 벡터를 다중화(Multiplexing)하여 단일 스트림으로 출력하는 다중화기(48)와 상기 퀀타이저(45)의 퀀타이징 값을 역 퀀타이징하는 역 퀀타이저(IQ)(49)와 상기 역 퀀타이저(49)에서 출력되는 주파수를 차분 영상으로 변환하는 역 DCT부(50)와 상기 움직임 보상기(42)에서 출력되는 영상 보상신호와 역 DCT부(50)에서 출력되는 차분 영상을 더하여 영상을 복원시키는 가산기(51)와 상기 가산기(51)에서 출력되는 영상신호를 일시 저장하여 움직임 보상기(42)에서 움직임 벡터값으로 영상을 보상할때 이전 프레임 영상 신호로 출력하는 프레임 메모리(52)로 구성된다.
여기서 인크립터의 구성은 제7도와 같다.
즉, 일반적인 퀀타이저의 테이블 값이 8×8 매트릭스이므로 이에 맞추어 랜덤(Ran dom)한 매트릭스(8×8)(R)를 출력하는 랜덤 넘버 매트릭스 제너레이터(46a)와 퀀타이징 테이블값(Q)과 상기 랜덤 넘버 매트릭스 제너레이터(46a)에서 출력한 랜덤 매트릭스(R)를 매트릭스 곱 연산하여(T=Q*R) 출력하는 멀티플렉서(46b)로 구성된다.
한편, 본 발명의 암호화 디지탈 영상 복호화기의 구성은 제6도와 같이 상기 본 발명의 암호화 디지탈 영상 부호화기에서 출력되는 비트 스트림을 입력받아 비화된 퀀타이징 테이블값(T)과 헤드 정보들을 분해하여 RLC와 호프만코딩등의 무 손실 압축데이타 등으로 역다중화 하여 출력하는 역다중화기(53)와 상기 역 다중화기(53)에서 출력되는 압축 데이터에서 역 RLC, 호프만 디코딩을 수행하여 움직임 벡터(MV)와 주파수 영역의 계수값들을 생성하는 VLD부(54)와 상기 VLD부(54)에서 출력되는 움직임 벡터(MV)를 입력하여 이전 프레임 영상을 보상하여 보상된 영상을 출력하는 움직임 보상기(56)와 상기 역 다중화기(53)에서 출력되는 비화된 퀀타이징 테이블 값(T)을 역 비화하여 원래의 퀀타이저 테이블값(Q)으로 출력하는 디크립터(Decrypter)(55)와 상기 디크립터(55)에서 출력되는 원래의 퀀타이저 테이블값(Q)에 의해 상기 VLD부(54)에서 출력된 주파수 영역의 계수값들을 역 퀀타이징하고 역 DCT하는 역 퀀타이저(57) 및 역 DCT부(58)와 상기 움직임 보상기(56)와 역 DCT부(58)에서 출력되는 신호를 가산하여 원 영상을 복원하는 가산기(59)와 상기 가산기(59)에서 복원된 영상을 저장하여 움직임 보상기(56)에 이전 프레임 영상신호로 출력하는 프레임 메모리(60)와 상기 프레임 메모리(60)에 저장된 영상을 테이프에 따라 다른 순서로 출력하기 위한 디스플레이 메모리(61)로 구성된다.
여기서 디크립터(55)의 구성은 제8도와 같다.
즉, 상기 인크립터(46)의 랜덤 넘버매트릭스 제너레이터(46a)에서 발생된 랜덤 매트릭스(R)의 역 랜덤 매트릭스(R-1)를 발생하는 역 랜덤 넘버 매트릭스 제너레이터(55a)와 상기 비화된 퀀타이징 테이블값(T)과 상기 역 랜덤 넘버 매트릭스 제너레이터(55a)에서 출력한 역 랜덤 매트릭스(R-1)를 매트릭스 곱 연산하여(Q=T*R-1) 출력하는 멀티플렉서(55a)로 구성된다.
이와같이 구성되는 본 발명의 동작 및 작용효과는 다음과 같다.
종래와 동일한 부분의 동작은 종래와 같으므로 생략하고 인크립터와 디크립터를 중심으로 설명하면 퀀타이저(45)에서 사용한 퀀타이저 테이블을 인크립터(46)가 변환하여 비화한다.
이 비화된 값은 다중화기(48)을 통해서 스트림되어 출력된다.
그리고 복호화기에서는 역 다중화기(53)에서 분리되어 디크립터(55)에 입력되어 역 비화된다.
역 비화된 퀀타이저 테이블값은 영상을 완전히 복원하는데 사용하기 위해 역퀀타이저(57)에 입력된다.
여기서 인크립터(46)의 동작은 움직임 보상 및 DCT를 사용하는 시스템에서 퀀타이저 테이블은 일반적으로 8×8의 매트릭스를 사용한다.
따라서 퀀타이저(45)에서 사용된 퀀타이저 테이블(Q)은 제7도와 같이 랜덤 넘버 매트릭스 제너레이터(46a)에서 발생한 랜덤 매트릭스(R)와 멀티플라이어(46b)에서 매트릭스 곱(T=Q*R)을 수행하여 매트릭스(T)를 발생시킨다.
이 변형된 매트릭스(T)를 비트 스트림화 할때 헤더 정보들과 같이 전송하면 가입하지 않은 수신자는 원래의 매트릭스(Q)가 아닌 변환된 매트릭스(T)만으로 영상을 복원하므로 왜곡된(distortion) 영상만을 시청할 수 있다.
그리고 디크립터는 제8도와 같이 비트 스트림으로 부터 추출된 매트릭스(T)는 역 랜덤 넘버 매트릭스 제너레이터(55a)에서 발생한 역 랜덤 매트릭스(R-1)와 멀티플렉서(55b)에서 매트릭스 곱(Q=T*R-1)을 수행하여 원래의 퀀타이저 테이블(Q)을 출력한다.
이를 전송하는 방법은 상술한 바와 같이 CAS를 이용한다.
즉, EMM을 전화라인, 모뎀, 채널을 통해 직접 전송하거나, 스마트 카드판매 등을 통해 전달이 가능하다.
제9도는 본 발명 제1 실시예에 따른 EPEG2 시퀀스 헤더 신택스 설명도로써, 9-1과 9-3의 플래그 비트를 1로 세팅하면 9-2와 9-4의 퀀타이저 매트릭스를 보내야 한다.
9-2와 9-4의 필드에 비화된 매트릭스(T)를 보내어 제안한 발명의 효과를 얻을 수 있다.
여기서 다른 실시예로써, 비화된 매트릭스(T)를 사용하여 주파수 계수를 퀀타이징하여 전송하고 퀀타이저 테이블은 원래 매트릭스를 전송하는 방법도 있다.
이는 위에서 제안한 방법보다 효과적인 비화를 수행할 수도 있으나, 비트 스트림의 발생비율이 부호기에서 원하는 화질에 해당하는 비율을 벗어나는 경우가 발생할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 암호화 스크램블 장치 및 방법에 있어서는 퀀타이저 테이블을 비화하여 전송하고 이를 수신하여 역 비화시키므로써, 가입하지 않은 수신자들도 왜곡된 영상을 볼 수 있으므로 비 가입자들에게 광고 효과 및 흥미 유발을 일으킬 수 있다.
따라서 가입자의 수요 증가를 가져올 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 디지탈 영상신호를 압축하여 압축된 영상 데이터와 영상압축에 사용된 퀀타이저 테이블값을 송신하는 디지탈 영상부호화 장치에 있어서, 랜덤 매트릭스를 이용하여, 상기 퀀타이저 테이블값을 변환하여 비화된 테이블값으로 출력하는 인크립터와, 상기 인크립터에서 비화된 테이블값과 상기 압축된 영상데이타를 다중화하여 단일 스트림으로 전송하는 다중화기를 포함한 것을 특징으로 하는 디지탈 영상 암호화 장치
  2. 제1항에 있어서, 상기 인크립터는 퀀타이저 테이블과 크기가 같은 랜덤 매트릭스(R)를 출력하는 랜덤 넘버 매트릭스 제너레이터와, 퀀타이저 테이블값(Q)과 상기 랜덤 매트릭스(R)를 매트릭스 곱 연산하여 출력하는 제1 멀티플라이어로 구성됨을 특징으로 하는 디지탈 영상 암호화 장치
  3. 디지탈 영상신호를 압축하여 압축된 영상데이터와 영상압축에 사용된 퀀타이저 테이블값을 랜덤매트릭스로 암호화하여 송신하는 디지탈 영상부호와 장치에 의해 수신된 비트스트림을 신장하는 디지탈 영상복호화 장치에 있어서, 상기 수신된 비트스트림으로부터 암호화 된 퀀타이저 테이블값과 영상데이타를 분리하여 출력하는 역다중화기와, 상기 역다중화기로부터 암호화된 퀀타이저 테이블값을 수신하여, 암호화에 이용된 랜덤 매트릭스의 역 랜덤매트릭스를 이용하여 암호화 이전의 퀀타이저 테이블값으로 출력하는 디크립터를 포함한 것을 특징으로 하는 디지탈 영상 암호화 장치
  4. 제3항에 있어서, 상기 디크립터는 인크립터의 랜덤 넘버 매트릭스 제너레이터에서 발생된 랜덤 매트릭스(R)의 역 랜덤 매트릭스(R-1)를 발생하는 역 랜덤 넘버 매트릭스 제너레이터와, 상기 비화된 퀀타이저 테이블값(T)과 상기 역 랜덤 매트릭스(R-1)를 매트릭스 곱 연산하여 출력하는 제2 멀티플라이어로 구성됨을 특징으로 하는 디지탈 영상 암호화 장치
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KR100987776B1 (ko) * 2004-02-04 2010-10-13 삼성전자주식회사 영상의 움직임 벡터 정보의 치환을 이용한 스크램블 장치및 방법

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