JPH08172616A

JPH08172616A - スクランブル伝送方法およびスクランブル装置およびスクランブル信号再生方法およびデスクランブル装置およびスクランブル信号再生装置

Info

Publication number: JPH08172616A
Application number: JP6313895A
Authority: JP
Inventors: Noboru Katsuta; 昇勝田; Hironori Murakami; 弘規村上; Susumu Ibaraki; 晋茨木; Seiji Nakamura; 誠司中村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-12-19
Filing date: 1994-12-19
Publication date: 1996-07-02

Abstract

(57)【要約】【目的】スクランブル解除不許可の再生機の再生画像
の不快感をなくすことができるスクランブル伝送方法お
よびその装置を提供することを目的とする。【構成】スクランブル装置１１では、伝送データをス
クランブル処理するとともに、スクランブル解除の許可
がない受信側に対して、その再生方法を指示する効果制
御信号を生成し、スクランブル鍵とともに伝送する。デ
スクランブル装置１２では、スクランブル解除の許可判
定を行い、許可がある場合は、デスクランブル処理して
スクランブル信号を再生し、解除許可がない場合は、効
果制御信号にしたがって、スクランブル信号を再生す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、信号を攪拌して、この
信号の再生を制限するスクランブル伝送方法およびスク
ランブル装置およびスクランブル信号再生方法およびデ
スクランブル装置およびスクランブル信号再生装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、信号の伝送あるいは保管に際
し、信号を攪拌して、この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スク
ランブル伝送技術がある。このスクランブル伝送技術
は、おもに、有料放送などにおける番組へのアクセス制
御、あるいはＶＴＲやディスク等の蓄積メディアにおけ
る著作権保護のための不正な複製防止などに用いられて
いる。

【０００３】このように、従来のスクランブル伝送技術
としては、放送衛星によるテレビの有料放送があり、ア
ナログの映像信号に対してスクランブル放送が行われい
る。また、同じくアナログの映像信号について、特定の
アナログ信号を重畳することによって記録装置を誤動作
させ、これによって不正な複製を防止するものがある。
しかし、これらのスクランブル伝送技術はアナログの映
像信号についてのものである。

【０００４】ディジタル信号についての従来のスクラン
ブル伝送技術を利用したスクランブル装置としては、例
えば特開平６−９０４５１に開示されている。この従来
のスクランブル装置の構成図を図７に示す。図７におい
て、２７はスクランブル位置検出部、２８は乱数発生
器、２９は排他的論理和回路である。

【０００５】以上のような構成要素からなる従来のスク
ランブル装置について、その動作を以下に説明する。図
７において、入力信号は、ＭＰＥＧ（ＭｏｖｉｎｇＰ
ｉｃｔｕｒｅＥｘｐｅｒｔＧｒｏｕｐ：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である。ＭＰＥＧ標準に
ついては、たとえば、ＩＳＯ／ＩＥＣＩＳ１１１７
２（１９９３），ＩＳＯ／ＩＥＣＣＤ１３８１８な
どの規格書およびドラフトに説明されている。

【０００６】ここで、まず、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、以下に説明す
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
スを表わし、ヘッダ部分にはシーケンス開始コードをは
じめ、ＤＣＴの各係数成分の量子化幅を示す量子化マト
リクス信号などの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
ｏｆｐｉｃｔｕｒｅ））、ピクチャー（画像）群の符
号化データを含んでいる。

【０００７】また、ＧＯＰ層は、任意の長さのフレーム
で構成され、ＧＯＰの開始コード（Ｓｔａｒｔ−ｃｏａ
ｄｅ）を含むヘッダ部分と、一つ以上のピクチャーの符
号化データ等を含んでいる。また、前述のピクチャー層
は、ピクチャーの開始コード（Ｓｔａｒｔ−ｃｏａｄ
ｅ）を含むヘッダ部分と、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、スライスの
開始コード（Ｓｔａｒｔ−ｃｏａｄｅ）を含んだヘッダ
部と、一つ以上のマクロブロックを含み、任意のマクロ
ブロックを含むことができる。このスライス中には、ｑ
＿ｓｃａｌｅ信号が含まれている。

【０００８】さらにマクロブロックについて説明する。
このマクロブロックは、１６×１６画素の領域のデータ
であり、基本符号化処理単位である８×８画素のブロッ
クが輝度４つと、その領域に存在する色差を示すいくつ
かの８×８画素ブロックからなり、これらの大半は、可
変長符号であり、この中には、動きベクトル信号、ＤＣ
Ｔ係数の直流成分、およびＤＣＴ係数（ＦｉｒｓｔＤ
ＣＴｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔおよびＳｕｂｓｅｑｕｅ
ｎｔＤＣＴｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ以後、総称し
てＤＣＴ＿ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）やｑ＿ｓｃａｌｅ
信号等を示すコード等が含まれている。

【０００９】以上のような信号を入力信号として、図７
に戻ってその動作を説明する。スクランブル位置検出部
２７は、入力信号中のｑ＿ｓｃａｌｅ信号、動きベクト
ル中の正負を示す符号ビット、ＤＣＴ係数の直流成分、
ＤＣＴ係数の正負を示す符号ビットを検出し、スクラン
ブルタイミング信号として乱数発生器２８へ送る。この
際、どの符号を検出するかは、スクランブルモード信号
によって選択する。乱数発生器２８では、スクランブル
鍵によって決定される乱数を、スクランブルタイミング
信号がスクランブル位置検出部２７から入力される毎
に、排他的論理和回路２９に出力する。排他的論理和回
路２９では、上記の検出された位置のビットに乱数が排
他的論理和演算されてスクランブル信号となる。

【００１０】以上のように構成された従来のスクランブ
ル装置においては、データ中の特定のコードに対し、ス
クランブル処理が行われ、かつ可変長コードがスクラン
ブルの対象になっている場合には、スクランブルした後
でもその符号パターンがコードとして読みとり可能なよ
うに、正負を示す符号ビットに限定することによって、
受信側でこのスクランブル信号をデスクランブル処理し
た際には、スクランブルした特定のコードのみランダム
化された値で再生され、残りのデータは正しく再生され
る。

【００１１】このようにして、従来のスクランブル装置
においては、スクランブル解除許可を持たない受信機上
においても、ある程度、その内容がわかるようになるス
クランブル効果制御を実現している。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来のスクランブル装置では、スクランブル解除許
可を持たない再生機においては、スクランブル信号をも
そのまま再生するため、スクランブルが施されていない
信号だけでなく、スクランブル処理されランダム化され
た信号も同時に再生されることになり、場合によって
は、その影響により再生されるスクランブル画像が、視
聴者に対して不快感を与えてしまうという問題点を有し
ていた。

【００１３】本発明は、かかる点に鑑み、スクランブル
解除許可を持たない再生機におけるスクランブル画像
を、不正な解読に対する安全性を維持したまま、不快感
のないものにすることができるスクランブル伝送方法お
よびその装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１に記載のスクランブル伝送方法は、伝送す
る信号をスクランブル処理し、スクランブル処理された
信号を受信して再生処理するスクランブル伝送方法にお
いて、前記スクランブル処理として、スクランブル処理
された信号のスクランブル解除が許可されていない前記
受信側に対して、その再生方法を指示する効果制御信号
を生成し、前記再生処理として、前記スクランブル解除
の不許可を検出した場合は、スクランブル処理された信
号を前記効果制御信号に基づいて再生する。

【００１５】請求項７に記載のスクランブル信号再生方
法は、ＭＰＥＧ標準に準拠した映像信号にスクランブル
処理してなるスクランブル信号の再生方法であって、ｑ
＿ｓｃａｌｅ信号を、スクランブル信号中の値に関係な
く、所定の値に設定して再生処理する。

【００１６】請求項８に記載のスクランブル信号再生方
法は、ＭＰＥＧ標準に準拠した映像信号にスクランブル
処理してなるスクランブル信号の再生方法であって、量
子化マトリクスを、スクランブル信号中の値に関係な
く、所定の値に設定して再生処理する。

【００１７】請求項９に記載のスクランブル信号再生方
法は、ＭＰＥＧ標準に準拠した映像信号にスクランブル
処理してなるスクランブル信号の再生方法であって、再
生される各画素の画素値が所定の範囲にある信号を、そ
れぞれの範囲の代表値に変換処理する。

【００１８】請求項１０に記載のスクランブル装置は、
スクランブル処理された信号のスクランブル解除を許可
しない受信側に対して、その再生方法を指示する効果制
御信号を生成する効果制御信号生成手段を備えた構成と
する。

【００１９】請求項１１に記載のスクランブル装置は、
請求項１０に記載のスクランブル装置に、さらに伝送デ
ータを攪拌処理する攪拌処理部を備えた構成とする。請
求項１６に記載のデスクランブル装置は、スクランブル
解除許可判定手段と変換手段とを備え、前記変換手段
を、前記スクランブル解除許可判定手段がスクランブル
解除不許可と判定した場合に、スクランブル処理された
信号内の逆量子化処理を規定する信号を所定の値に変換
処理するよう構成する。

【００２０】請求項２３に記載のスクランブル信号再生
装置は、スクランブル解除許可判定手段と再生処理手段
とを備え、前記再生処理手段を、前記スクランブル解除
許可判定手段がスクランブル解除不許可と判定した場合
に、スクランブル解除処理を行うことなく、スクランブ
ル処理された信号内の再生レベルを制御する信号を所定
の値にして、スクランブル処理された信号内のデータを
再生処理するよう構成する。

【００２１】請求項２４に記載のスクランブル信号再生
装置は、請求項２３の再生処理手段に、スクランブル解
除手段とデータ再生手段とを備え、前記データ再生手段
を、スクランブル解除許可判定手段がスクランブル解除
許可と判定した場合に、前記スクランブル解除手段がス
クランブル解除処理した後に、スクランブル処理された
信号内のデータを再生するよう構成し、前記スクランブ
ル解除許可判定手段がスクランブル解除不許可と判定し
た場合には、前記スクランブル解除処理を行うことな
く、スクランブル処理された信号内のデータ中の再生レ
ベルを制御する信号を所定の値として、スクランブル処
理された信号内のデータを再生するよう構成する。

【００２２】

【作用】請求項１の方法によると、送信側から効果制御
信号を伝送して、この効果制御信号により、スクランブ
ル解除許可のない受信機におけるスクランブル信号の再
生方法を指示する。

【００２３】請求項７の方法によると、再生側で、ｑ＿
ｓｃａｌｅを設定して再生し、ランダム化されたデータ
の再生レベルを不快感のない程度に調整する。請求項８
の方法によると、ＤＣＴ係数の各周波数成分毎に、ラン
ダム化されたデータの再生レベルを不快感のない程度に
調整する。

【００２４】請求項９の方法によると、再生画像を、各
しきい値間に代表される値に多値化処理して、ランダム
化された画像を不快感のない程度に調整する。請求項１
０および請求項１１の構成によると、スクランブル解除
許可のない受信機におけるスクランブル信号の再生方法
を指示する効果制御信号を生成し、この効果制御信号を
スクランブル信号に加える。

【００２５】請求項１６の構成によると、スクランブル
映像中に不快感を与える信号の再生レベルを小さくし
て、ランダム化された信号が映像に与える影響を低減す
る。請求項２３および請求項２４の構成によると、効果
制御処理とデータの再生処理とを一体化して、データ再
生時に同時に効果制御処理を行い、データ再生系がＭＰ
ＥＧ映像データのデコーダである場合に必要な、バッフ
ァを制御する信号などを生成してデータ再生系で破錠を
きたさないようにする処理を省略する。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例のスクランブル伝送方
法およびその装置（スクランブル伝送装置）について、
図面を参照しながら説明する。

【００２７】図１は、本実施例のスクランブル伝送方法
を実現するための、スクランブル装置、デスクランブル
装置およびスクランブル信号再生装置からなるスクラン
ブル伝送装置の構成図を示すものである。

【００２８】図１において、１は効果制御信号生成手段
としての効果制御信号生成処理部、２は攪拌処理部とし
てのスクランブル処理部、３は効果制御信号受信手段と
しての効果制御信号受信処理部、４は変換手段としての
デスクランブル処理部、５はスクランブル解除許可判定
手段としてのスクランブル解除許可判定処理部、６はＭ
ＰＥＧ標準に準拠したビットストリームを再生処理する
映像デコーダ、７はデータ再生処理手段としての符号復
号／デスクランブル処理部、８は映像再生処理部、９は
効果制御信号受信処理部、１０はスクランブル解除許可
判定手段としてのスクランブル解除許可判定処理部であ
る。

【００２９】また、１１は、スクランブル処理手段とし
てのスクランブル装置であり、効果制御信号生成処理部
１とスクランブル処理部２とを備えている。１２は、再
生処理手段を構成するデスクランブル装置であり、効果
制御信号受信処理部３、デスクランブル処理部４、スク
ランブル解除許可判定処理部５とを備えている。１３
は、デスクランブル装置１２とともに再生処理手段を構
成するスクランブル信号再生装置であり、符号復号／デ
スクランブル処理部７、効果制御信号受信処理部９、ス
クランブル解除許可判定処理部１０および映像再生処理
部８とを備えている。

【００３０】以上のように構成された本実施例のスクラ
ンブル伝送装置について、その動作を以下に説明する。
最初に、スクランブル装置１１の動作を説明する。

【００３１】ここで、伝送されるデータは、ＭＰＥＧ標
準に準拠した映像信号のデータ（映像データ）とする。
映像データは、入力データとしてスクランブル装置１１
中のスクランブル処理部２に入力され、スクランブル処
理される。図３は、スクランブル処理部２の構成図であ
る。図３において、１４はスクランブル位置検出部、１
５は乱数発生器、１６は排他的論理和回路である。入力
データは、スクランブル位置検出部１４と排他的論理和
回路１６に入力される。スクランブル位置検出部１４
は、ビットストリーム中の各コードを読みとり、ＤＣＴ
＿ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔコードの正負を示す符号ビッ
トを検出し、スクランブルタイミング信号を乱数発生器
１５へ送る。乱数発生器１５は、スクランブル鍵をもと
に乱数列をスクランブルタイミング信号を受け取る毎に
１ビットずつ生成し、排他的論理和回路１６へ出力する
とともに、スクランブルタイミング信号が入力されない
場合には、論理値０を出力する。排他的論理和回路１６
では、伝送データ中のＤＣＴ＿ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ
コードの符号ビットに乱数が排他的論理和演算され、ス
クランブル信号が生成される。また、スクランブル位置
検出部１４では、ｑ＿ｓｃａｌｅの値を読みとり、現在
までに読みとった最小値を効果制御信号生成処理部１へ
送る。効果制御信号生成処理部１では、スクランブル効
果制御選択信号とスクランブル処理部２からのｑ＿ｓｃ
ａｌｅ最小値を受け取り、スクランブル効果制御信号を
生成し、スクランブル鍵とともにスクランブル情報を生
成する。図４は、スクランブル情報の信号の説明図であ
る。すなわち、効果制御信号生成処理部１では、効果制
御フラグと各モードの設定値を生成する。効果制御フラ
グは、３ビットの信号で最下位ビットは、ｑ＿ｓｃａｌ
ｅを設定する効果制御を行うことを示し、第２ビット
は、ｑｕａｎｔｉｚｅｒ＿ｍａｔｒｉｘを設定する効果
制御、最上位ビットは、２値化処理を行う効果制御を行
うことを示し、効果制御フラグのあとに、順にその設定
値を示す。効果制御選択信号は、モザイク処理−１、モ
ザイク処理−２、高調波強調処理および２値化処理の４
つのモードを示す信号として効果制御信号生成処理部１
に入力される。モザイク処理−１では、ｑ＿ｓｃａｌｅ
効果制御を示すフラグを１とし、ｑ＿ｓｃａｌｅの設定
値を１とする。その際、スクランブル処理部２からのｑ
＿ｓｃａｌｅ最小値信号が５以下の場合には、さらに、
量子化マトリクス効果制御のフラグを１として、ｑｕａ
ｎｔｉｚｅｒ＿ｍａｔｒｉｘの１行１列成分以外の値が
すべて１であるパターンを設定値とする。モザイク処理
−２では、量子化マトリクス効果制御のフラグを１とし
て、１行１列成分を８、１行２列成分の値を２５５と
し、他の成分をすべて１に設定する。高調波強調処理で
は、ｑ＿ｓｃａｌｅ効果制御を示すフラグを１として、
ｑ＿ｓｃａｌｅの設定値を６３とする。２値化処理効果
制御の場合、２値化処理を示すフラグを１として、その
設定値をランダムに設定する。また、スクランブル鍵
は、暗号化されて伝送される。暗号化の手段は、データ
を暗号化する公知の手段で行うことができる。そして、
スクランブル情報中では、暗号化されたスクランブル鍵
がどの鍵で復号できるかをしめすスクランブル鍵解読鍵
番号コードとともに表現される。そして、これらの信号
が、スクランブル信号であることの認識コードを２４ビ
ット先頭に配置してスクランブル関連情報とする。

【００３２】以上の処理によって、スクランブル装置１
１では、スクランブル信号、スクランブル鍵およびスク
ランブル効果制御信号を生成する。生成された信号は、
受信側である再生処理手段のデスクランブル装置１２あ
るいはスクランブル信号再生装置１３に伝送される。こ
の際の伝送方法は、電波によるものあるいは有線での伝
送など、公知の方法で伝送することができる。また、各
信号は、多重化して伝送してもよいし、それぞれ別の手
段で伝送してもよい。

【００３３】次に、図１におけるデスクランブル装置１
２および映像デコーダ６による伝送データの再生を説明
する。デスクランブル装置１２では、効果制御信号は効
果制御信号受信処理部３へ、スクランブル信号はデスク
ランブル処理部４へ、スクランブル鍵情報はスクランブ
ル解除許可判定処理部５へ伝送される。スクランブル解
除許可判定処理部５は、暗号化されたスクランブル鍵を
解読するためのいくつかの鍵を記憶している。次に、送
られてきたスクランブル鍵の解読鍵番号コードを読みと
り、その番号が示す鍵を記憶している場合、スクランブ
ル解除許可があるものとしてスクランブル鍵を解読し
て、デスクランブル処理部４へ送る。スクランブル鍵解
読番号の鍵を記憶していない場合、スクランブル解除不
許可と判定し、スクランブル解除不許可信号をデスクラ
ンブル処理部４へ送る。効果制御信号受信処理部３で
は、ｑ＿ｓｃａｌｅおよびｑｕａｎｔｉｚｅｒ＿ｍａｔ
ｒｉｘ効果制御の場合には、その設定値をデスクランブ
ル処理部４へ伝送し、２値化処理の場合には、その設定
値を外部の映像デコーダ６に出力する。

【００３４】図５は、デスクランブル処理部４の構成図
である。１７はスクランブル位置検出装置、１８は入力
信号を一時蓄えるバッファ、１９はスイッチ、２０は量
子化マトリク設定値記憶手段を備えたｑ＿ｓｃａｌｅ／
量子化マトリクスコード出力装置、２１は乱数発生器、
２２，２３は排他的論理和回路である。デスクランブル
処理部４では、スクランブル解除許可判定処理部５から
のスクランブル解除許可信号が許可であり、スクランブ
ル鍵を解読して伝送してきた場合、スクランブル位置検
出装置１７は、スイッチ１９を常にバッファ１８の出力
側に接続させる信号を送り、排他的論理和回路２２に
は、常に論理値０の信号を送る。そして、スクランブル
信号中のＤＣＴ＿ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔの正負を示す
符号ビットを検出し、そのビットが排他的論理和回路２
３を通過するタイミングで乱数発生器２１へスクランブ
ルタイミング信号を送る。乱数発生器２１は、図３の乱
数発生器１５と同じ生成方法で乱数を出力するものであ
り、スクランブル鍵を入力されることで、乱数発生器１
５と同じ系列の乱数列を生成する。スクランブル位置検
出装置１７からのスクランブルタイミング信号を受け取
ると乱数発生器２１は、乱数列中の１ビットを順に出力
し、排他的論理和回路２３でスクランブル信号に排他的
論理和演算される。したがって、スクランブルされた値
と同じ値が排他的論理和演算されることになり、スクラ
ンブルが解除される。スクランブル解除された信号は映
像デコーダ６に入力され、再生処理される。また、スク
ランブル解除許可信号が不許可を示す値の場合、効果制
御信号受信処理部３からの効果制御信号を受け取り、ｑ
＿ｓｃａｌｅおよび量子化マトリクスの設定値をｑ＿ｓ
ｃａｌｅ／量子化マトリクスコード出力装置２０へ設定
する。また、効果制御フラグの最下位ビットが１の場
合、スクランブル信号中のｑ＿ｓｃａｌｅ信号を検出
し、その信号が、バッファ１８から出力されるタイミン
グでスイッチ１９を５ビットの区間ｑ＿ｓｃａｌｅ／量
子化マトリクスコード出力装置２０側に接続させる信号
を送り、ｑ＿ｓｃａｌｅ／量子化マトリクスコード出力
装置２０へは、ｑ＿ｓｃａｌｅタイミングを示す信号を
送る。ｑ＿ｓｃａｌｅ／量子化マトリクスコード出力装
置２０では、その信号にしたがって、先に設定されたｑ
＿ｓｃａｌｅ値を出力する。また、効果制御フラグの２
ビット目が１の場合、スクランブル信号中のｌｏａｄ＿
ｉｎｒａ＿ｑｕａｎｔｉｚｅｒ＿ｍａｔｒｉｘおよびｌ
ｏａｄ＿ｎｏｎｉｎｔｒａ＿ｑｕａｎｔｉｚｅｒ＿ｍａ
ｔｒｉｘをそれぞれ検出し、それぞれその値が１の場
合、その直後の信号から５１２ビットの信号が、バッフ
ァ１８から出力されるタイミングでスイッチ１９をｑ＿
ｓｃａｌｅ／量子化マトリクスコード出力装置２０側へ
接続するよう信号を送ると同時に、ｑ＿ｓｃａｌｅ／量
子化マトリクスコード出力装置２０に量子化マトリクス
出力信号を送る。また、スクランブル信号中のｌｏａｄ
＿ｉｎｒａ＿ｑｕａｎｔｉｚｅｒ＿ｍａｔｒｉｘおよび
ｌｏａｄ＿ｎｏｎｉｎｔｒａ＿ｑｕａｎｔｉｚｅｒ＿ｍ
ａｔｒｉｘの値が０の場合、その信号が排他的論理和回
路２２に入力されるタイミングでその直後の信号がバッ
ファ１８から出力されるタイミングでバッファ１８の出
力を５１２ビットの区間停止し、それと同じタイミング
で、ｑ＿ｓｃａｌｅ／量子化マトリクスコード出力装置
２０に量子化マトリクス出力信号を送る。ｑ＿ｓｃａｌ
ｅ／量子化マトリクスコード出力装置２０は、量子化マ
トリクス出力信号を受け取ると、先に設定された量子化
マトリクス値をスイッチ１９へ出力する。乱数発生器２
１は、スクランブルタイミング信号が入力されるとき以
外は、常に論理値０を出力する。したがって、スクラン
ブル解除許可信号が不許可の場合には、スクランブル位
置検出装置１７からスクランブルタイミング信号が出力
されず、排他的論理和回路２３では、排他的論理和回路
２２からの出力がそのまま出力され、映像デコーダ６へ
出力される。映像デコーダ６では、デスクランブル処理
部４からの信号を再生処理するとともに、効果制御信号
受信処理部３から２値化処理信号をうけたときは、再生
後の信号を、２値化処理信号で設定されるしきい値にし
たがって、２値化処理して再生映像とする。

【００３５】以上の処理により、スクランブル解除許可
がある場合、スクランブルが解除され再生処理され、ス
クランブル解除不許可の場合、デスクランブル装置１２
内で効果制御信号に示された設定値が埋め込まれて映像
デコーダ６に送られ再生される。

【００３６】次に、スクランブル信号再生装置１３につ
いてその動作を説明する。スクランブル解除許可判定処
理部１０は、スクランブル解除許可判定処理部５と同様
に、暗号化されたスクランブル鍵を解読するためのいく
つかの鍵を記憶している。次に、送られてきたスクラン
ブル鍵解読鍵番号コードを読みとり、その番号が示す鍵
を記憶している場合、スクランブル解除許可があるもの
としてスクランブル鍵を解読して、符号復号／デスクラ
ンブル処理部７へ送る。スクランブル鍵解読鍵を記憶し
ていない場合、スクランブル解除不許可と判定し、スク
ランブル解除不許可信号を符号復号／デスクランブル処
理部７および映像再生処理部８へ送る。また、効果制御
信号受信処理部９は、効果制御信号を受信し、映像再生
処理部８へそれぞれの設定値を送る。符号復号／デスク
ランブル処理部７は、スクランブル信号の各符号をＭＰ
ＥＧ規約にしたがって、ＤＣＴ係数や動きベクトルなど
の各値に変換処理する。その際、スクランブル解除許可
判定処理部１０からスクランブル解除許可の信号および
スクランブル鍵を受けた場合、ＤＣＴ＿ｃｏｅｆｆｉｃ
ｉｅｎｔコードの符号ビットに行われたスクランブル処
理を解除する。図６は、符号復号／デスクランブル処理
部７において、スクランブル解除処理を行う処理部の構
成を示している。図６において、２４は、ＤＣＴ＿ｃｏ
ｅｆｆｉｃｉｅｎｔコードを復号する際のルックアップ
テーブル（ＬＵＴ）であり、２５は乱数発生器、２６は
データ再生手段としての排他的論理和回路である。ここ
で、ルックアップテーブル２４，乱数発生器２５によっ
て、スクランブル解除手段を構成している。符号復号／
デスクランブル処理部７でＤＣＴ＿ｃｏｅｆｆｉｃｉｅ
ｎｔコードは、ルックアップテーブル２４に入力され、
復号結果が出力される。その際、復号結果中の正負を示
す符号ビットを示すビットに排他的論理和回路２６が配
置され、乱数発生器２５の出力が排他的論理和演算され
る。乱数発生器２５は、乱数発生器１５と同じ規約にし
たがって乱数列を生成するものであり、スクランブル鍵
が入力されることによりスクランブル処理の場合と同じ
乱数列を生成し、その出力がスクランブル信号中に排他
的論理和演算されることによりスクランブルが解除され
る。スクランブルが解除された復号結果は映像再生処理
部８で、逆ＤＣＴ変換等の再生に必要な処理が行われ、
各画素の信号に変換され再生処理される。また、符号復
号／デスクランブル処理部７がスクランブル解除許可判
定処理部１０から解除不許可の信号を受けた場合、ＭＰ
ＥＧ標準の規約にしたがって、各符号を復号処理して映
像再生処理部８へ送る。映像再生処理部８は、スクラン
ブル解除許可判定処理部１０から解除不許可の信号を受
けた場合、効果制御信号受信処理部９からのｑ＿ｓｃａ
ｌｅ，量子化マトリクスおよび２値化処理の各設定値を
受け取る。ｑ＿ｓｃａｌｅおよび量子化マトリクスの設
定値を受けた場合、映像再生処理部８は、符号復号／デ
スクランブル処理部７からの符号結果を再生処理すると
き、ｑ＿ｓｃａｌｅおよび量子化マトリクスを符号復号
／デスクランブル処理部７からの符号結果に関係なく効
果制御信号受信処理部９からの各設定値であるものとし
て再生処理する。また、２値化処理の設定値を受け取っ
た場合には、再生処理した後の、各画素の値を、その設
定値にしたがって２値化処理する。

【００３７】以上の処理により、スクランブル解除許可
のある場合は、スクランブルを解除してさらに映像を再
生処理し、スクランブル解除許可が不許可の場合には、
効果制御信号にしたがって設定された値に基づきスクラ
ンブル映像を再生する。

【００３８】以上のように、本実施例のスクランブル装
置１１の動作により、２種類のモザイク処理および高調
波を強調したスクランブル効果制御を行わせるスクラン
ブル効果制御のための信号が生成できる。この際、モザ
イク処理−１では、ｑ＿ｓｃａｌｅの値を最低値である
１に設定することで、ＤＣＴ係数の交流成分を逆量子化
する際の値を実際の値よりも極端に小さくすることによ
り、再生映像中での交流成分を抑えることとなり、ＤＣ
Ｔを行うブロックの大きさのモザイク状のスクランブル
映像を再生側に与えることができる。

【００３９】さらに、伝送するデータ中のｑ＿ｓｃａｌ
ｅの値を検出し、データ中の最小値が５以下のように、
スクランブル効果制御の設定値に近い場合には、さらに
量子化マトリクス中の交流成分を示す値をすべて最小値
に設定することでモザイク状の効果を保証することがで
きる。

【００４０】また、モザイク処理−２では、モザイクの
大きさを変えることができ、また、ｑ＿ｓｃａｌｅの値
を最大値に設定することで高調波成分を強調したスクラ
ンブル効果制御が行える。

【００４１】また、ＤＣＴ＿ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔコ
ードの符号ビットに乱数を排他的論理和演算することに
よりスクランブルを行っているため、不正な解読を試み
るものが、たとえ効果制御信号による処理を排除しても
スクランブル鍵を見いださない限り、解読を困難にし、
さらに、モザイク処理では、スクランブルによるランダ
ム化された信号の再生レベルが極端に小さくされるた
め、ランダム化された信号を再生することによる不快感
を低減することができる。

【００４２】また、本実施例のデスクランブル装置１２
の動作により、デスクランブル処理側で、スクランブル
解除不許可の場合には、スクランブル効果制御の設定値
にしたビットストリームを生成するため、その後に接続
された映像デコーダ６が、単にＭＰＥＧ標準の映像デー
タを再生処理するものであっても、ｑ＿ｓｃａｌｅおよ
び量子化マトリクスによる効果制御が実現でき、さら
に、２値化処理についても、映像デコーダ６の処理のあ
とに２値化処理の手段を設ければ、特に専用の映像デコ
ーダ６を用いなくても効果制御を再生するものが実現で
きる。

【００４３】また、本実施例のスクランブル信号再生装
置１３の動作により、デスクランブル処理装置１２と映
像デコーダ６の構成のように、スクランブル効果制御映
像に再生するに際して、効果制御の各設定値にセットさ
れたビットストリームを生成しなおす処理が必要でなく
なり、処理を簡易化できるとともに、ビットストリーム
の各符号を検出処理することにおいても、デスクランブ
ル処理時と符号再生時で共用できることになり、装置規
模を削減できる。

【００４４】なお、上記の実施例においては、効果制御
のモードを３つのモードとし、それを実現する各設定値
を規定した値に設定したが、これ以外の効果制御モード
を用意して、それに適したものに各値を設定してもよ
い。

【００４５】また、効果制御信号の表現方法についても
本実施例では、各設定値をそのまま値で表現したが、各
設定値を別のパターンにコード化して生成してもよい。
また、スクランブル効果制御のモードとして２値化処理
を行ったが、複数のしきい値を設けそれぞれの値の範囲
に代表値を設けた多値化処理を行ってもよい。

【００４６】また、スクランブル装置１１として、本実
施例では、ＭＰＥＧ標準に準拠した信号を伝送データと
して構成したが、ＭＰＥＧ標準に準拠した映像データに
エンコード処理する装置内に、これらの処理を内臓する
構成としてもよい。

【００４７】また、デスクランブル装置１２やスクラン
ブル信号再生装置１３では、効果制御信号受信処理部
３，９を設けた構成を示したが、効果制御処理を運用上
１つだけ用意する場合においては、効果制御信号受信処
理を省き、スクランブル解除許可がない場合には、自動
的に固定の効果制御処理を行う装置の構成をとってもよ
い。その場合の構成とすれば、本実施例における効果制
御信号受信処理部３，９をそれぞれ固定の効果制御モー
ドの設定値を記憶する設定値記憶手段に置き換えること
で構成できる。すなわち、動作としては、効果制御受信
処理部３，９が効果制御信号を受信して、その設定値を
出力したかわりに、あらかじめ記憶した固定の設定値を
出力すればよい。

【００４８】また、本実施例では、伝送データをＭＰＥ
Ｇに準拠した映像信号のデータとしたが、音声データや
他のデータの伝送に際しても、スクランブル効果制御を
行うために再生の際に特定のパラメータをある値に設定
したり、特定の処理を行うことを規定することで同様に
スクランブル効果制御を実現できる。また、本実施例で
は、伝送データに対して攪はん処理し、さらにスクラン
ブル効果制御信号を生成したが、単に、スクランブル効
果制御信号のみを生成し、再生側がスクランブル解除許
可判定にしたがって、不許可の場合に、スクランブル効
果制御信号にしたがって再生処理することにすれば、不
正な解読に対する安全性は本実施例に比べて低下する
が、スクランブル処理部を必要とせず装置が簡略化でき
る。

【００４９】また、このような構成を記録機器に搭載し
たとき、すなわち、データを出力する場合は、スクラン
ブル装置１１でスクランブル処理部２を持たずに入力デ
ータがそのまま出力されるものとし、データを記録する
場合には、デスクランブル装置１２におけるスクランブ
ル解除許可判定処理を複製許可判定処理として、不許可
の場合に、実施例と同様の処理をした後、映像デコーダ
６の位置にデータ記録手段を配置すれば、複製許可がな
いデータを記録した場合には、効果制御信号にしたがっ
て変換されたデータしか記録できない。したがって、再
生のみを行う装置では、効果制御信号を無視して再生処
理し、記録を行う装置のみに上記の処理を適用すること
で不正な複製を防止できる。

【００５０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、伝送する
信号を攪拌してスクランブル処理し、スクランブル処理
された信号を受信して再生処理するに際し、スクランブ
ル処理として、受信側がスクランブル処理された信号の
スクランブル解除が許可されていない場合には、この受
信側の再生方法を指示する効果制御信号を生成し、再生
処理として、受信側がスクランブル解除の不許可を検出
した場合には、スクランブル処理された信号を効果制御
信号に基づいて再生することができる。

【００５１】そのため、スクランブル解除を許可しない
受信者に対しても送信側で意図したとおりのスクランブ
ル効果制御信号を再生させることがができる。また、こ
れらを有料放送における送受信機器に搭載させること
で、データに対するアクセス制御が行える。また、スク
ランブル効果制御信号を複製禁止の際の制御信号として
利用することで、ＶＴＲやディスク等の記録メディアに
おける不正な複製を防止させることができる。

【００５２】その結果、スクランブル解除許可を持たな
い再生機におけるスクランブル画像を、不正な解読に対
する安全性を維持したまま、不快感のないものにするこ
とができる。従って、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のスクランブル伝送装置の構成
図

【図２】同実施例で扱われるＭＰＥＧ標準に準拠した映
像信号の概要図

【図３】同実施例のスクランブル装置のスクランブル処
理部の構成図

【図４】同実施例のスクランブル装置で生成されるスク
ランブル情報の説明図

【図５】同実施例のデスクランブル装置のデスクランブ
ル処理部の構成図

【図６】同実施例のスクランブル信号再生装置の符号復
号／デスクランブル処理部の構成図

【図７】従来のスクランブル装置の構成図

【符号の説明】

１効果制御信号生成処理部２スクランブル処理部３，９効果制御信号受信処理部４デスクランブル処理部５，１０スクランブル解除許可判定処理部７符号復号／デスクランブル処理部１１スクランブル装置１２デスクランブル装置１３スクランブル信号再生装置２０ｑ＿ｓｃａｌｅ／量子化マトリクスコード出力
装置２４ルックアップテーブル２５乱数発生器２６排他的論理和回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｌ 9/10 9/12 (72)発明者中村誠司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】伝送する信号をスクランブル処理し、ス
クランブル処理された信号を受信して再生処理するスク
ランブル伝送方法において、前記スクランブル処理とし
て、スクランブル処理された信号のスクランブル解除が
許可されていない前記受信側に対して、その再生方法を
指示する効果制御信号を生成し、前記再生処理として、
前記スクランブル解除の不許可を検出した場合は、スク
ランブル処理された信号を前記効果制御信号に基づいて
再生するスクランブル伝送方法。
【請求項２】スクランブル処理として、さらに伝送デ
ータを攪拌処理し、再生処理として、スクランブル解除
の許可を検出した場合は、前記攪拌処理を解除する請求
項１に記載のスクランブル伝送方法。
【請求項３】伝送される信号がＭＰＥＧ標準に準拠し
た映像信号であって、再生処理として、スクランブル解
除の不許可を検出した場合は、スクランブル処理された
信号を、前記映像信号のｑ＿ｓｃａｌｅ値を効果制御信
号が指示する値に設定して再生する請求項１に記載のス
クランブル伝送方法。
【請求項４】伝送される信号がＭＰＥＧ標準に準拠し
た映像信号であって、再生処理として、スクランブル解
除の不許可を検出した場合は、スクランブル処理された
信号を、前記映像信号の量子化マトリクス値を効果制御
信号が指示する値に設定して再生する請求項１に記載の
スクランブル伝送方法。
【請求項５】伝送される信号が直交変換符号化された
映像信号であって、再生処理として、スクランブル解除
の不許可を検出した場合は、スクランブル処理された信
号を、効果制御信号の指示に基づいて、画素値が所定の
しきい値間にある前記映像信号の各画素に対してその画
素値を各代表値に変換して再生する請求項１に記載のス
クランブル伝送方法。
【請求項６】攪拌処理として、ＤＣＴ係数の交流成分
の符号ビットを反転処理する請求項２に記載のスクラン
ブル伝送方法。
【請求項７】ＭＰＥＧ標準に準拠した映像信号にスク
ランブル処理してなるスクランブル信号の再生方法であ
って、ｑ＿ｓｃａｌｅ信号を、スクランブル信号中の値
に関係なく、所定の値に設定して再生処理するスクラン
ブル信号再生方法。
【請求項８】ＭＰＥＧ標準に準拠した映像信号にスク
ランブル処理してなるスクランブル信号の再生方法であ
って、量子化マトリクスを、スクランブル信号中の値に
関係なく、所定の値に設定して再生処理するスクランブ
ル信号再生方法。
【請求項９】ＭＰＥＧ標準に準拠した映像信号にスク
ランブル処理してなるスクランブル信号の再生方法であ
って、再生される各画素の画素値が所定の範囲にある信
号を、それぞれの範囲の代表値に変換処理するスクラン
ブル信号再生方法。
【請求項１０】スクランブル処理された信号のスクラ
ンブル解除を許可しない受信側に対して、その再生方法
を指示する効果制御信号を生成する効果制御信号生成手
段を備えたスクランブル装置。
【請求項１１】さらに伝送データを攪拌処理する攪拌
処理部を備えた請求項１０に記載のスクランブル装置。
【請求項１２】効果制御信号生成手段を、データを再
生する場合の逆量子化処理を規定する信号を生成するよ
う構成した請求項１０に記載のスクランブル装置。
【請求項１３】伝送データがＭＰＥＧ標準に準拠した
映像信号であって、効果制御信号生成手段を、ｑ＿ｓｃ
ａｌｅ値を生成するよう構成した請求項１２に記載のス
クランブル装置。
【請求項１４】伝送データがＭＰＥＧ標準に準拠した
映像信号であって、効果制御信号生成手段を、量子化マ
トリクス値を生成するよう構成した請求項１２に記載の
スクランブル装置。
【請求項１５】伝送データがＭＰＥＧ標準に準拠した
映像信号であって、効果制御信号生成手段を、多値化処
理する際のしきい値を生成するよう構成した請求項１０
に記載のスクランブル装置。
【請求項１６】スクランブル解除許可判定手段と変換
手段とを備え、前記変換手段を、前記スクランブル解除
許可判定手段がスクランブル解除不許可と判定した場合
に、スクランブル処理された信号内の逆量子化処理を規
定する信号を所定の値に変換処理するよう構成したデス
クランブル装置。
【請求項１７】ＭＰＥＧ標準に準拠した映像信号にス
クランブル処理してなるスクランブル信号を入力とし、
変換手段を、スクランブル解除許可判定手段がスクラン
ブル解除不許可と判定した場合に、ｑ＿ｓｃａｌｅ値を
あらかじめ設定された値に変換処理するよう構成した請
求項１６に記載のデスクランブル装置。
【請求項１８】効果制御信号を受信する効果制御信号
受信手段を備え、変換手段を、前記効果制御信号受信手
段が受信した効果制御信号に基づいて、ｑ＿ｓｃａｌｅ
値を設定するよう構成した請求項１７に記載のデスクラ
ンブル装置。
【請求項１９】ｑ＿ｓｃａｌｅの設定値を記憶するｑ
＿ｓｃａｌｅ設定値記憶手段を備え、変換手段を、ｑ＿
ｓｃａｌｅ値を前記ｑ＿ｓｃａｌｅ設定値記憶手段に記
憶されたｑ＿ｓｃａｌｅの設定値に設定するよう構成し
た請求項１７に記載のデスクランブル装置。
【請求項２０】ＭＰＥＧ標準に準拠した映像信号にス
クランブル処理してなるスクランブル信号を入力とし、
変換手段を、スクランブル解除許可判定手段がスクラン
ブル解除不許可と判定した場合に、量子化マトリクス信
号をあらかじめ設定された値に変換処理するよう構成し
た請求項１６に記載のデスクランブル装置。
【請求項２１】効果制御信号を受信する効果制御信号
受信手段を備え、変換手段を、前記効果制御信号受信手
段が受信した効果制御信号に基づいて、量子化マトリク
ス値を設定するよう構成した請求項２０に記載のデスク
ランブル装置。
【請求項２２】量子化マトリクスの設定値を記憶する
量子化マトリクス設定値記憶手段を備え、変換手段を、
前記量子化マトリクスを前記量子化マトリクス設定値記
憶手段に記憶された設定値に変換するよう構成した請求
項２０に記載のデスクランブル装置。
【請求項２３】スクランブル解除許可判定手段と再生
処理手段とを備え、前記再生処理手段を、前記スクラン
ブル解除許可判定手段がスクランブル解除不許可と判定
した場合に、スクランブル解除処理を行うことなく、ス
クランブル処理された信号内の再生レベルを制御する信
号を所定の値にして、スクランブル処理された信号内の
データを再生処理するよう構成したスクランブル信号再
生装置。
【請求項２４】再生処理手段に、スクランブル解除手
段とデータ再生手段とを備え、前記データ再生手段を、
スクランブル解除許可判定手段がスクランブル解除許可
と判定した場合に、前記スクランブル解除手段がスクラ
ンブル解除処理した後に、スクランブル処理された信号
内のデータを再生するよう構成し、前記スクランブル解
除許可判定手段がスクランブル解除不許可と判定した場
合には、前記スクランブル解除処理を行うことなく、ス
クランブル処理された信号内のデータ中の再生レベルを
制御する信号を所定の値として、スクランブル処理され
た信号内のデータを再生するよう構成した請求項２３に
記載のスクランブル信号再生装置。
【請求項２５】入力データがＭＰＥＧ標準に準拠した
映像信号にスクランブル処理してなるスクランブル信号
であって、再生処理手段を、スクランブル解除許可判定
手段がスクランブル解除不許可と判定した場合に、ｑ＿
ｓｃａｌｅ値を所定の値にして再生処理するよう構成し
た請求項２３に記載のスクランブル信号再生装置。
【請求項２６】入力データがＭＰＥＧ標準に準拠した
映像信号にスクランブル処理してなるスクランブル信号
であって、再生処理手段を、スクランブル解除許可判定
手段がスクランブル解除不許可と判定した場合に、量子
化マトリクスを所定の値にして再生処理するよう構成し
た請求項２３に記載のスクランブル信号再生装置。
【請求項２７】入力データがＭＰＥＧ標準に準拠した
映像信号にスクランブル処理してなるスクランブル信号
であって、再生処理手段を、スクランブル解除許可判定
手段がスクランブル解除不許可と判定した場合に、再生
した画素値を所定のしきい値に基づいて多値化処理する
よう構成した請求項２３に記載のスクランブル信号再生
装置。