KR960014687B1 - System of scrambling and descrambling in catv - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 종래의 스크램블 장치를 설명하기 위한 개략적인 블록도.1 is a schematic block diagram for explaining a conventional scramble device.
제2도는 종래의 디스크램블 장치를 설명하기 위한 개략적인 블록도.2 is a schematic block diagram for explaining a conventional descramble device.
제3a도 및 b도는 각각 제1도의 동작을 설명하기 위한 정상 영상신호와 반전된 영상신호의 파형도.3A and 3B are waveform diagrams of a normal video signal and an inverted video signal for explaining the operation of FIG. 1, respectively.
제4도는 종래기술의 단점을 설명하기 위한 파형도.Figure 4 is a waveform diagram for explaining the disadvantages of the prior art.
제5도는 본 발명에 의한 스크램블장치를 설명하기 위한 개략적인 블록도.5 is a schematic block diagram for explaining a scrambler according to the present invention.
제6도는 제5도의 장치를 이용하여 반전기준신호가 삽입된 영상신호의 파형도.6 is a waveform diagram of an image signal into which an inverted reference signal is inserted using the apparatus of FIG.
제7도는 본 발명에 의한 디스크램블장치를 설명하기 위한 개략적인 블록도.7 is a schematic block diagram for explaining a descramble device according to the present invention.
제8도는 제6도의 장치를 이용하여 반전기준신호가 삽입된 영상신호를 수신하여 디스크램블동작을 설명하기 위한 영상신호 및 제어신호들의 타이밍도.8 is a timing diagram of image signals and control signals for explaining a descrambling operation by receiving an image signal into which an inverted reference signal is inserted using the apparatus of FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10, 10', 100, 100' : 비반전/반전부 20, 20', 200, 200' : 선택부10, 10 ', 100, 100': non-inverting / inverting 20, 20 ', 200, 200': selection
30, 30', 300, 300' : 콘트롤러 40, 40', 400, 400' : 증폭기30, 30 ', 300, 300': Controller 40, 40 ', 400, 400': Amplifier
150 : 반전기준신호발생부 150' : 반전기준신호수신회로[발명의 상세한 설명]150: inverted reference signal generator 150 ': inverted reference signal receiving circuit [detailed invention]
본 발명은 종합유선방송시스템(CATV)의 스크램블 및 디스크램블 기법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영상신호의 정보를 보호하기 위한 기저대역 영상신호를 적절히 반전 및 비반전시키는 스크램블 및 디스크램블 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a scramble and descramble technique of a CATV, and more particularly, to a scramble and descramble method and apparatus for properly inverting and non-inverting a baseband video signal for protecting information of a video signal. It is about.
일반적으로 CATV 시스템에서 정보를 보호하기 위하여 사용되는 대표적인 스크램블링 기법들로서는 트랩이 설치된 가입자에게는 신호가 공급되지 않도록 하는 RF 트랩방식, 상기 RF 트랩방식에 가입의 고유번호를 각 트랩에 부여하여 고유번호의 트랩이 지정되면, 그 트랩이 동작하도록 하는 원격제어형 트랩방식, 협대역잡음 발생기를 이용하여 대응하는 채널에 간섭신호를 혼합하는 RF 간섭방식이 있으며, 그외 중간주파수대역 신호처리기법들로서는 영상신호의 중간주파수 대역에 간섭신호를 삽입하는 방식, 영상반전방식, 수평동기신호 압축과 이동하는 방식, 동기신호제거방식이 있고, 기저대역 어드레싱시스템으로는 영상지연방식, 영상 컨 앤드 인버트(cut and invert)방식, 라이셔셔플링(line shuffling) 방식 및 화소치환방식이 있으며, 그 밖에 차세대 멀티미디어 서비스를 제공하는데 널리 이용될 것으로 예상되는 디지탈비화기법(digital encryption technique)이 있다.In general, typical scrambling techniques used to protect information in a CATV system include an RF trap method that prevents a signal from being supplied to a subscriber having a trap, and assigns a unique number of a subscription to each trap to the trap. If a trap is designated, there is a remote control trap method for operating the trap and an RF interference method for mixing an interference signal to a corresponding channel using a narrowband noise generator. Other intermediate frequency signal processing methods include Interference signals are inserted in the intermediate frequency band, video inversion method, horizontal synchronous signal compression and movement method, and synchronization signal cancellation method. The baseband addressing system includes video delay method, video con and invert. Method, line shuffling method and pixel substitution method. There is a digital encryption technique that is expected to be widely used to provide a media service.
본 발명은 상기한 여러가지 스크램블기법들중에서 기저대역 신호처리기법중의 하나인 영상반전기술에 관련되는 것으로, 우선 본 발명을 설명하기 전에 제1도 내지 제4도를 참조하여 종래기술에 대해서 설명하기로 한다.The present invention relates to an image inversion technique which is one of the baseband signal processing techniques among the various scramble techniques described above. First, before describing the present invention, the prior art will be described with reference to FIGS. Shall be.
제2a도에 도시한 바와 같이, 정상영상신호는 수평동기신호, 칼라기준신호 및 영상데이타로 이루어지며, 1라인은 62.5㎲ 동안에 송신된다. 수평동기신호는 영상신호의 라인 시작점을 찾아내는데 사용되며, 칼라기준신호는 각 화소의 칼라정보를 위한 기준으로 사용된다. 통상 영상반전기법은 영상신호를 반전시킴으로써 각 화소의 밝기와 칼라정보를 반대로 바꾸는 역할을 하게 된다. 즉, 제1도에 도시된 바와 같이 영상신호의 스크램블링을 하는 스크램블러는 입력된 영상신호를 비반전 하거나(제3도의 a)를 참조), 반전기준신호에 따라서 반전하는(제3b도를 참조) 비반전/반전부(10)와, 상기 비반전/반전부(10)의 출력을 받아, 무작위제어신호발생기(30)로부터의 무작위제어신호에 따라서 선택적으로 출력하는 선택부(20)를 포함하며, 그 선택부의 출력단에는 증폭기(40)가 연결되어 스크램블된 영상신호를 출력하게 된다. 또한, 제2도의 디스크램블러는 상기 스크램블러로부터의 스크램블된 영상신호를 받아 그를 비반전하거나, 반전기준신호에 따라서 그를 반전시키는 비반적/반전부(10')와, 상기 비반전/반전부(1')의 출력신호를 무작위제어신호 발생기(30')의 제어신호에 따라서 선택적으로 출력하는 선택부(20')를 포함하며, 그 선택부(30')의 출력단에는 증폭기(40')가 연결되어 복원된 영상신호를 출력하게 된다. 그러나, 상기 제1도의 스크램블러와 상기 제2도의 디스크램블러의 반전기준신호가 다르거나, 또는 송신선로에서의 이득의 변환으로 상대적으로 신호의 세기가 달라질 경우, 제4도와 같은 오차신호가 발생하게 된다. 이 경우, 이 오차신호는 각 영상라인마다 다르게 되므로 화질의 열화를 초래하게 된다. 이를 방지하기 위하여, 스크램블된 영상신호를 받아들이는 수신단에는 복잡한 이득조정회로와 기준신호발생기등의 회로가 필요하게 된다. 이는 수신단의 가격을 상승시키거나 화질열화를 제거하기 위하여 지속적인 조정작업이 필요하게 된다.As shown in Fig. 2A, the normal video signal is composed of a horizontal synchronization signal, a color reference signal and video data, and one line is transmitted during 62.5 ms. The horizontal synchronization signal is used to find the line starting point of the image signal, and the color reference signal is used as a reference for color information of each pixel. In general, the image inversion method serves to reverse the brightness and color information of each pixel by inverting the image signal. That is, as shown in FIG. 1, the scrambler for scrambling the video signal inverts the input video signal (see FIG. 3A), or inverts it according to the inversion reference signal (see FIG. 3B). A non-inverting / inverting unit 10 and a selection unit 20 receiving the output of the non-inverting / inverting unit 10 and selectively outputting the non-inverting / inverting unit 10 according to a random control signal from the random control signal generator 30. The amplifier 40 is connected to an output terminal of the selector to output a scrambled video signal. In addition, the descrambler of FIG. 2 receives the scrambled video signal from the scrambler and non-inverts it, or inverts it according to an inverted reference signal 10 ', and the non-inverted / inverted portion 1 And a selector 20 'for selectively outputting an output signal of') according to the control signal of the random control signal generator 30 ', and an amplifier 40' is connected to an output terminal of the selector 30 '. And output the restored video signal. However, when the inverted reference signals of the scrambler of FIG. 1 and the descrambler of FIG. 2 are different or the signal strengths are relatively changed due to the conversion of the gain in the transmission line, an error signal as shown in FIG. 4 is generated. . In this case, the error signal is different for each image line, resulting in deterioration of image quality. In order to prevent this, a complicated gain adjusting circuit, a reference signal generator, and the like are required at the receiving end that receives the scrambled video signal. This requires continuous adjustment to raise the price of the receiver or to eliminate image degradation.
다시 말하면, 각 영상라인을 무작위로 반전할 경우에는 수신단에서 그 반전된 영상신호의 해독이 불가능하게 되므로, 정상적인 해독을 위하여는 반전된 신호를 다시 반전하여야 하는데 이를 위하여는 반전여부와 반전기준을 알아야 한다. 통상 영상반전방식에서는 복합영상신호의 영상데이타부분만을 반전 및 비반전시키고 있으며, 영상신호가 입력될 때 송신부와 수신부사이에 반전기준이 되는 레벨사이에 오차가 생기면 이 차이만큼의 잔상신호가 남게 되므로 화질이 떨어지는 문제점이 있었다. 또한, 그 오차를 줄이기 위한 회로의 구현이 복잡하므로 제품가의 상승이 초래되는 문제점이 있었다. 또한, 반전기준레벨이 반전된 레벨의 반전축이 아닌 경우에는 그 반전된 레벨을 확인함으로써 도시청이 가능하게 되는 문제점이 있었다.In other words, if each video line is inverted randomly, the inverted video signal cannot be decoded at the receiving end. Therefore, the inverted signal must be inverted again for normal decoding. do. In general, the video inversion method inverts and non-inverts only the video data portion of the composite video signal. If an error occurs between the level of the inversion standard between the transmitter and the receiver when the video signal is input, the residual image signal corresponding to this difference remains. There was a problem of poor image quality. In addition, since the implementation of the circuit to reduce the error is complicated, there is a problem that the rise of the product price. In addition, when the inversion reference level is not the inversion axis of the inverted level, there is a problem that the city office is enabled by checking the inverted level.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 영상송신시 반전기준신호를 영상신호와 함께 송신하고, 수신시에는 그 반전기준신호를 사용하여 반전함으로써 종래기술에서 야기된 화질의 열화를 방지할 수 있는 스크램블 및 디스크램블기법을 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and transmits an inverted reference signal together with an image signal when transmitting an image, and inverts using the inverted reference signal when receiving an image, thereby reducing the deterioration of image quality caused in the prior art. Its purpose is to provide a scramble and descramble technique that can be prevented.
바람직하게는 영상신호의 백포오치부분에 반전기준신호를 삽입하여 영상신호를 스크램블링하는 스크램블장치를 제공함에 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a scrambler for scrambling an image signal by inserting an inverted reference signal into a back porch portion of the image signal.
본 발명의 다른 목적은 스크램블장치로부터 반전기준신호가 삽입된 영상신호를 수신하여 영상신호를 디스크램블링하는 디스크램블장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a descrambler for descrambling an image signal by receiving an image signal into which an inverted reference signal is inserted from the scrambler.
본 발명의 또 다른 목적은 영상신호의 백포오치부분에 반전기준신호를 삽입하여 영상신호를 스크램블링하는 스크램블방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a scrambling method for scrambling a video signal by inserting an inverted reference signal into a back porch portion of the video signal.
본 발명의 또 다른 목적은 영상신호의 백포오치부분에 삽입된 반전기준신호를 수신하여 영상신호의 디스크램블링하는 디스크램블방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a descrambling method for descrambling a video signal by receiving an inverted reference signal inserted in a back porch portion of the video signal.
또한, 본 발명의 다른 목적은 반전기준신호를 50IRE 수준으로 유지함으로써 반전시와 비반전시 신호수준이 비슷하게 되어, 도시청을 시도할 때 반전여부를 판단할 여지를 제거함으로써 스크램블시스템의 보안도를 증대시키는 스크램블 및 디스크램블 장치 및 방법을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to maintain the inversion reference signal at 50IRE level, the signal level at the time of inversion and non-inversion is similar, thereby increasing the security of the scramble system by eliminating the possibility of determining whether the inversion when attempting the city office. To provide a scramble and descramble device and method.
상기 목적을 달성하기 위하여 영상신호를 수신하여 영상반전을 통하여 스크램블하는 장치에 있어서, 상기 수신된 영상신호의 영상반전시 영상신호에 반전기준신호를 삽입하는 수단; 및 상기 반전기준신호가 영상신호에 삽입되도록, 제어신호를 발생하여 상기 삽입수단에 공급하는 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크램블장치를 제공하고 있다.An apparatus for receiving and scrambled a video signal through video inversion in order to achieve the above object, the apparatus comprising: means for inserting an inverted reference signal into a video signal upon video inversion of the received video signal; And a controller which generates a control signal and supplies the control signal to the insertion means so that the inversion reference signal is inserted into the video signal.
또한, 본 발명은 영상신호를 수신하여 영상반전을 통하여 스크램블하는 방법에 있어서, 상기 수신된 영상신호의 영상반전시 영상신호에 반전기준신호를 삽입하는 단계; 및 상기 반전기준신호가 영상신호에 삽입되도록, 제어신호를 발생하여 상기 삽입수단에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크램블방법을 제공하고 있다.In addition, the present invention provides a method for receiving a video signal and scrambled through video inversion, comprising the steps of: inserting an inverted reference signal into the video signal upon video inversion of the received video signal; And generating a control signal and supplying the control signal to the insertion means so that the inverted reference signal is inserted into the video signal.
또한, 본 발명은 스크램블된 영상신호를 받아서 디스크램블하는 장치에 있어서, 상기 수신된 스크램블된 영상신호로부터 반전기준신호를 추출하는 수단; 상기 추출된 반전기준신호를 사용하여 스크램블된 영상신호를 반전 및 비반전시키는 수단; 상기 반전 및 비반전 신호를 무작위제어신호에 따라서 선택적으로 출력하는 선택수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크램블장치를 제공하고 있다.The present invention also provides an apparatus for receiving and descrambled scrambled video signals, comprising: means for extracting an inverted reference signal from the received scrambled video signal; Means for inverting and non-inverting the scrambled video signal using the extracted inverted reference signal; And a selection means for selectively outputting the inverted and non-inverted signals according to a random control signal.
또한, 본 발명은 스크램블된 영상신호를 받아서 디스크램블하는 방법에 있어서, 상기 수신된 스크램블된 영상신호로부터 반전기준신호를 추출하는 단계; 상기 추출된 반전기준신호를 사용하여 스크램블된 영상신호를 반전 및 비반전시키는 단계; 상기 반전 및 비반전 신호를 무작위제어신호에 따라서 선택적으로 출력하는 선택단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크램블방법을 제공하고 있다.The present invention also provides a method of receiving and descrambled scrambled video signals, the method comprising: extracting an inverted reference signal from the received scrambled video signal; Inverting and non-inverting the scrambled video signal using the extracted inverted reference signal; It provides a descrambling method comprising the step of selectively outputting the inverted and non-inverted signal in accordance with a random control signal.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 동작에 대하여 첨부된 도면 제5도 내지 제8도를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 8.
제5도에서, 입력되는 영상신호는 비반전/반전부(100)에서 비반전되거나 반전기준신호발생기(150)로부터의 반전기준신호에 따라서 반전되어 출력된다. 상기 비반전/반전부(100)의 출력신호와 상기 반전기준신호발생기(150)의 출력신호는 선택부(200)에 공급되어 무작위제어신호/타이밍신호 발생회로(300)의 제어신호에 따라서 선택적으로 출력된다. 이 선택부(200)의 출력신호는 증폭기(400)를 거쳐 스크램블된 영상신호로 송신된다. 상기 반전기준신호가 삽입된 영상신호의 파형은 제6도에 도시되어 있다. 본 실시예에서는 상기 반전기준신호는 칼라기준신호와 영상데이타신호의 사이에 삽입되어 있으며, 바람직하게는 영상신호의 백포오치부분에 삽입될 수 있으나, 복합영상신호와 동기신호를 제외한 다른 부분에 삽입할 수 있음은 당업자에게 명확하므로 이에 대해서는 상세한 설명은 생략할 것이다.In FIG. 5, the input image signal is non-inverted by the non-inverting / inverting unit 100 or is inverted and output in accordance with an inversion reference signal from the inversion reference signal generator 150. The output signal of the non-inverting / inverting unit 100 and the output signal of the inverting reference signal generator 150 are supplied to the selector 200 to be selectively selected according to the control signal of the random control signal / timing signal generating circuit 300. Is output. The output signal of the selector 200 is transmitted through the amplifier 400 as a scrambled video signal. The waveform of the video signal into which the inverted reference signal is inserted is shown in FIG. In the present embodiment, the inversion reference signal is inserted between the color reference signal and the image data signal. Preferably, the inversion reference signal may be inserted into the back porch portion of the video signal, but is inserted into another part except the composite video signal and the synchronization signal. It will be apparent to those skilled in the art that detailed description thereof will be omitted.
이렇게 스크램블되어 송신된 영상신호는 제7도에 도시한 바와 같은 디스크램블러에 수신되어 비반전/반전부(100')에서 비반전되거나, 반전기준신호수신회로(150')로부터 추출된 반전기준신호에 따라서 반전된다. 이때, 반전기준신호수신회로(150')는 수신된 스크램블된 영상신호를 받아서 무작위제어신호/타이밍신호발생회로(300')로부터의 제어신호에 따라서 반전기준신호를 추출한다. 상기 비반전/반전부(100')의 출력신호는 선택부(200')에 입력되어 무작위제어신호/타이밍신호발생회로(300')의 제어신호에 따라서 선택적으로 출력된다.The scrambled and transmitted video signal is received by the descrambler as shown in FIG. 7 and is not inverted by the non-inverting / inverting unit 100 'or extracted from the inverting reference signal receiving circuit 150'. Is reversed accordingly. In this case, the inversion reference signal receiving circuit 150 'receives the scrambled video signal and extracts the inversion reference signal according to the control signal from the random control signal / timing signal generation circuit 300'. The output signal of the non-inverting / inverting unit 100 'is input to the selecting unit 200' and selectively output according to the control signal of the random control signal / timing signal generation circuit 300 '.
이렇게 선택된 신호는 증폭기(400')를 거쳐 복원된 영상신호를 출력하게 된다. 이 경우, 제8도에 도시한 바와 같은 a도의 반전기준신호가 삽입된 영상신호는 c도의 영상반전제어신호 및 d도의 샘플앤드홀드제어신호에 의해 반전제어된다. 제8b도는 송신부에서 반전기준신호를 삽입하기 위한 제어명령으로 제5도의 무작위제어신호 및 타이밍신호발생기(300)에 의해 발생된다. 또한, 상기 c도 및 d도의 파형신호들은 제7도의 무작위제어신호 및 타이밍신호발생기(300')에서 발생된다. 상기 샘플앤드홀드제어신호는 영상반전기준신호의 타이밍중간에 오도록 조절되어야 한다.The selected signal outputs the reconstructed video signal through the amplifier 400 '. In this case, the video signal into which the inverted reference signal of FIG. A is inserted as shown in FIG. 8 is inverted by the image inversion control signal of FIG. C and the sample and hold control signal of FIG. FIG. 8B is a control command for inserting the inverted reference signal in the transmitter, and is generated by the random control signal and timing signal generator 300 of FIG. Further, the waveform signals of FIGS. C and d are generated by the random control signal and timing signal generator 300 ′ of FIG. 7. The sample and hold control signal should be adjusted to be in the middle of the timing of the image inversion reference signal.
이렇게 추출된 영상반전기준신호는 제7도의 영상반전회로(100')에 공급된다. 여기에서 상기 무작위제어 신호 및 타이밍신호발생기(300,300')는 수평동기신호를 기준으로 작동된다.The extracted image inversion reference signal is supplied to the image inversion circuit 100 'of FIG. Here, the random control signal and timing signal generators 300 and 300 'are operated based on the horizontal synchronization signal.
한편, 제5도의 반전기준신호발생기(150)로부터의 반전기준신호의 레벨을 50IRE로 하는 경우, 반전된 레벨의 반전축이 되어 반전전후의 레벨이 대칭이 되므로 수신단에서 영상반전여부를 판단하기가 어렵게 되어 불법적인 도시청을 방지할 수 있다.On the other hand, if the level of the inversion reference signal from the inversion reference signal generator 150 of FIG. 5 is 50 IRE, the inversion axis of the inverted level becomes symmetrical before and after the inversion, and thus it is difficult to determine whether the inversion is performed. It is difficult to prevent illegal city halls.
이상으로 상술한 바와 같이 본 발명에 의한 종합유선방송시스템의 스크램블링 및 디스크램블링 방법 및 장치는 무작위제어신호로 영상신호를 반전하여 송신하는 경우, 수신단에서의 전송선로의 이득변화등을 보상하기 위한 회로가 필요하지 않도록 반전기준신호를 삽입송출함으로써 수신단에서 화질을 개선시킬 뿐만 아니라 하드웨어의 저가구현을 도모한다.As described above, the method and apparatus for scrambling and descrambling of the integrated cable broadcasting system according to the present invention include a circuit for compensating for a change in gain of a transmission line at a receiving end when a video signal is inverted and transmitted by a random control signal. By inserting and transmitting the inverted reference signal so as not to be necessary, not only the image quality is improved at the receiving end, but also the hardware is implemented at low cost.
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Legal Events
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| A201 | Request for examination | ||
| G160 | Decision to publish patent application | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20100701 Year of fee payment: 15 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |