JPH0936914A

JPH0936914A - スクランブル伝送装置およびスクランブル装置およびデスクランブル装置

Info

Publication number: JPH0936914A
Application number: JP7183734A
Authority: JP
Inventors: Noboru Katsuta; 昇勝田; Hironori Murakami; 弘規村上; Susumu Ibaraki; 晋茨木; Takeshi Hatakeyama; 武士畠山
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-07-20
Filing date: 1995-07-20
Publication date: 1997-02-07

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、再生者を限定するためのスクラン
ブル装置に関するもので、目的に応じて見え方を制御で
きるスクランブル伝送装置を提供することを目的とす
る。【構成】送信側では、特定のパケットを暗号化処理回
路３で暗号化するとともにその直後に、ダミーのデータ
パケットを挿入する。受信側では、スクランブル許可が
ない場合には、スクランブルされたパケットを多重分離
処理部６で廃棄し、ダミーパケットのデータとスクラン
ブルされていないデータで再生処理して、スクランブル
効果制御された結果が再生される。スクランブル解除許
可がある場合は、スクランブルされたパケットを暗号復
号処理部５で復号するとともにダミーパケットを多重分
離処理部６で廃棄して正しく再生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル符号化され
た信号の伝送あるいは保管に際し、信号を撹拌し、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信号撹拌を行うスクランブル装置、
およびそれを再生するデスクランブル装置に関するもの
であり、特に、スクランブルの撹拌の程度を制御する効
果制御を行うスクランブル伝送装置およびスクランブル
装置およびデスクランブル装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のスクランブル伝送装置としては、
例えば特願平５−２５４１８１号に提案されているもの
がある。図６は、従来のスクランブル装置およびデスク
ランブル装置からなるスクランブル伝送装置である。図
６において、１５は、原信号中の量子化マトリクス信号
を挿入できる位置を検出する量子化マトリクス挿入位置
検出装置、１６は、原信号を一時記憶し、量子化マトリ
クス挿入位置検出装置１５からの制御信号にしたがって
出力するバッファ、１７は、原信号中に埋め込むダミー
信号を生成するダミー信号生成装置、１８は、出力する
信号をバッファ１６あるいは、ダミー信号生成装置１７
のどちらかを選択出力するスイッチ、１９は、量子化マ
トリクス挿入位置検出装置１９からの制御信号にしたが
ってスクランブル信号を一時記憶し、一定レートで出力
するバッファ、２０は、スクランブル信号中のダミーの
量子化マトリクス信号が挿入されている位置を検出する
量子化マトリクス挿入位置検出装置、２１は排他的論理
和回路である。

【０００３】以上のように構成された従来のスクランブ
ル伝送装置において、以下その動作を説明する。入力信
号は、ＭＰＥＧ（Moving Picture Expert Group: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/IEC IS 11172(1993),ISO
/IEC IS 13818などの規格書がある。

【０００４】以下、図７を用いてＭＰＥＧ標準に準拠し
た映像信号の概要について説明する。図７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、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 of picture)）、ピクチャー（画像）群
の符号化データを含んでいる。

【０００５】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-code)を含むヘ
ッダー部分と、一つ以上のピクチャーの符号化データ等
を含んでいる。次に、前述のピクチャー層は、ピクチャ
ーの開始コード(Start-code)を含むヘッダー部分と、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-code)を含
んだヘッダー部と、一つ以上のマクロブロックの符号化
データを含み、任意のマクロブロックを含むことができ
る。"top_field_first","q_scale_type","alternate_sc
an"信号は、ピクチャヘッダ部に存在する。

【０００６】さらにマクロブロックについて説明する
と、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ブロックからなり、各ブロックは、ブロック
単位でＤＣＴ変換処理した際の変換係数を符号化したも
のである。

【０００７】また、量子化マトリクス信号は、シーケン
スヘッダー内にあり、シーケンス開始コードの後、６３
ビットめに”load_intra_quantizer_matrix"という"int
ra_quantizer_matrix"の有無を示す１ビットの信号があ
り、それが１の場合のみイントラピクチャーで用いる量
子化マトリクスとして、"intra_quantizer_matrix"が、
それぞれの係数成分に対して８ビット計８×６４ビット
（５１２ビット）の信号として存在し、その後、"load_
non_intra_quantizer_matrix"という"non_intra_quanti
zer_matrix"の有無を示す１ビットの信号があり、それ
が１の場合にのみイントラピクチャー以外で用いる量子
化マトリクスとして"non_intra_quantizer_matrix"が、
同様に８×６４ビット（５１２ビット）の信号として存
在する。さらに、各ピクチャ毎に挿入可能な"quant_mat
rix_extension"の拡張領域において、"load_intra_quan
tiser_matrix","non_intra_quantiser_matrix","chroma
_intra_quantiser_matrix”,"chroma_nonintra_quantis
er_matrix"がそれぞれ８×６４ビットの信号として設定
可能である。また、"alternate_scan"信号は、ブロック
中の変換係数を２次元ハフマン符号化した際の走査方法
を示す信号であり、"picture_coding_extension"中に１
ビットコードとして存在する。

【０００８】以上のような入力信号にに対して、量子化
マトリクス挿入位置検出装置１４は、入力信号中のデー
タを読み取り、量子化マトリクスを埋め込む位置とし
て、"load_intra_quantizer_matrix"および"load_non_i
ntra_quantizer_matrix"を検出し、検出信号をバッファ
１５、ダミー信号生成装置１６およびスイッチ１７へ送
る。バッファ１５は、入力データを一時蓄えた後、信号
を出力し、量子化マトリクス挿入位置検出装置１４から
の制御信号を受けたときのみ、検出位置のビット以降の
データを出力する際に、５１２ビット分の時間出力を停
止する。ダミー信号発生装置では、量子化マトリクス位
置検出装置１４からの制御信号を受け取ると、量子化マ
トリクスをロードするかしないかを示す"load_intra_qu
antizer_matrix"および"load_non_intra_quantizer_mat
rix"信号として、１を出力するとともにデフォルト値よ
り、小さく設定した設定値に基づき、８ビットの信号を
連続して６４個出力する。スイッチ１７では、通常バッ
ファ１５側に接続されており、量子化マトリクス位置検
出装置１４からの制御信号をもとに"load_intra_quanti
zer_matrix"および"load_non_intra_quantizer_matrix"
信号の位置とその後のバッファ１５の出力停止期間であ
る５１３ビットの間、ダミー信号発生装置がスクランブ
ル信号として出力されるように接続を行う。

【０００９】再生側では、量子化マトリクス位置検出装
置１９が"load_intra_quantizer_matrix"および"load_n
on_intra_quantizer_matrix"信号を検出し、排他的論理
和回路２０に１を出力して、そのビットを反転させると
ともに、その後に続くダミーの５１２ビットの信号期間
中バッファ１８に制御信号を送り、バッファ１８への入
力を停止させる。バッファ１８は、入力されたデータを
一定レートで出力し、再生信号を得る。

【００１０】以上のように、従来のスクランブル伝送装
置によれば、量子化マトリクスのダミー信号を埋め込む
ことで、埋め込み処理を認識せずにこの映像信号を再生
した場合には、符号化時に量子化されたときと異なる量
子化幅でこれを再生することになるため、原画とは異な
ったレベルで再生させるスクランブル効果制御が実現で
きる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、スクランブル処理を映像データを解析し
ながら行うため、音声など映像以外のデータなどをまと
め伝送する系においては、再生側で映像データのスクラ
ンブルを解くため専用の装置を必要とするし、また、ス
クランブルする場合でも、たとえば、ISO/IEC IS 13818
-1に示されるような映像や音声などのデータを多重し
て、すでに伝送用にパケット化されたデータに対して
は、パケット中のデータを解析する必要があり、処理し
た後パケットを再構成し直すなどの複雑な処理が必要で
あるなどの問題があった。

【００１２】本発明は上記問題点を解決し、すでに伝送
パケット化されたデータ中のデータに対しても、伝送パ
ケット上の処理でスクランブル効果制御が行えるスクラ
ンブル伝送装置およびスクランブル装置およびデスクラ
ンブル装置を提供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、送信側で伝送データにスクランブルを施
してなるスクランブル装置と、受信側でスクランブル処
理を解除するデスクランブル装置とを具備し、前記スク
ランブル装置は、伝送データ中のパケットをスクランブ
ル処理するデータスクランブル手段と、スクランブルさ
れたパケット中のデータに相当するダミーデータを含む
パケットを生成し、埋め込むダミーパケット埋め込み手
段とを具備し、前記デスクランブル装置は、スクランブ
ルを施されたパケットのスクランブルを解除するスクラ
ンブル解除手段と、埋め込まれたダミーデータパケット
を廃棄するダミーデータ廃棄手段とを具備してする構成
である。

【００１４】また、本発明は、伝送データは、少なくと
も映像データを含むＭＰＥＧ２標準のトランスポートス
トリームに準拠したデータであって、スクランブル装置
は、ビデオデータ中のシーケンスヘッダを含むパケット
をスクランブルし、ダミーパケット埋め込み手段は、シ
ーケンスヘッダ中に本来の値とは異なるダミーの量子化
マトリクスを埋め込んだシーケンスを埋め込み処理する
構成である。

【００１５】また、本発明は、少なくとも映像データを
含むＭＰＥＧ２標準のトランスポートストリームに準拠
したデータに対し、ビデオデータ中のピクチャコーディ
ングイクステンションを含むパケットをスクランブル
し、ダミーパケット埋め込み手段は、ピクチャコーディ
ングイクステンション中の"top_field_first","q_scale
_type","alternate_scan"の少なくとも１つのデータを
本来の値とは異なる値にしたパケットデータを埋め込み
処理する構成である。

【００１６】また、本発明は、スクランブル解除許可判
定手段とパケット廃棄手段とを具備し、スクランブル解
除許可を判定して場合、スクランブルされたパケットの
スクランブルを解除するとともに、ダミーパケットを廃
棄処理し、スクランブル解除不許可を判定した場合、ス
クランブルされたパケットを廃棄処理する構成である。

【００１７】

【作用】本発明は上記した構成により、スクランブル処
理された後のデータは、ある特定のパケットがスクラン
ブルされ、そのデータに相当するダミーのデータパケッ
トが置かれた構造となる。受信側では、スクランブルさ
れたパケットで解読許可が下りていないパケットは廃棄
されるので、あたかもダミーパケットにより、誤った復
号がなされたようなスクランブルの効果か得られる。そ
して、これらの処理は、伝送パケット単位でのスクラン
ブルの処理により実現でき、特に受信側では、パケット
単位のスクランブル解除と廃棄処理の管理だけで実現で
きる。また、さらに、ダミーで埋め込むパケットは、再
生が許可された受信機では、パケットを廃棄処理するだ
けであり、受信側を変更することなく所望の効果を実現
できるようにダミーパターンを変更することが可能であ
る。

【００１８】また、ＭＰＥＧに準拠した映像データを伝
送する際に、シーケンスヘッダを含むパケットをダミー
パケットとし、その量子化マトリクスをパターンを所望
の効果がでるように設定すれば、各周波数成分の再生レ
ベルを制御することができ、所望の制御映像を得ること
ができる。また、ダミーパケットをピクチャコーディン
グイクステンション中の"top_field_first","q_scale_t
ype","alternate_scan"の少なくとも１つのデータを本
来の値とは異なる値にしたパケットデータとするの
で、"top_field_first"が処理されている場合は、同一
フレーム内のフィールドの再生順序が入れ替わった効果
がえられ、"q_scale_type"を反転処理した場合には、Ｄ
ＣＴ係数の再生の際の量子化幅が誤って再生されること
になり、再生レベルが誤って再生される効果がえら
れ、"alternate_scan"を処理した場合には、ＤＣＴの係
数が別の周波数の成分として再生されるため、周波数成
分が並び替えられた映像効果が得られる。

【００１９】

【実施例】図１は本発明の第１の実施例におけるスクラ
ンブル伝送装置、およびそれを構成するスクランブル装
置およびデスクランブル装置の構成図を示すものであ
る。図１において、１は、各プログラムを多重化処理し
てパケット化する多重化処理部、２は、ダミーパターン
をダミーパケット内に埋め込み処理するダミーパターン
埋め込み部、３は、暗号化処理回路、４は、パケットヘ
ッダ中のスクランブルコントロールフラグを検出するフ
ラグ検出部、５は、暗号復号処理を行う暗号復号処理
部、６は、多重分離処理部、７は、パケットヘッダ中の
ＰＩＤを検出するＰＩＤ検出部である。

【００２０】以上のように構成された本実施例のスクラ
ンブル装置およびデスクランブル装置において、以下そ
の動作を説明する。

【００２１】伝送データは、ＭＰＥＧ標準に準拠した映
像データのストリーム（IS 13818-2に準拠した映像信
号）を含むデータを IS 13818-1のトランスポートスト
リームに準拠するストリームに多重化およびパケット化
処理して伝送するものとする。

【００２２】以下では、映像データがトランスポートス
トリームに変換される処理を説明する。図２は、映像デ
ータを伝送する際のトランスポートパケット内の構造の
説明図である。映像データは、最初にＰＥＳパケットに
分割される。これは、ピクチャ単位程度ごとパケット化
される。次に、ＰＥＳパケットを１８８バイトの固定長
パケットにパケット化される。この際、ＰＥＳパケット
の先頭は、常にトランスポートパケットの先頭になるよ
うにパケット化される。本実施例では、映像データをピ
クチャ単位でＰＥＳパケットを形成するものとする。Ｐ
ＥＳおよびトランスポートパケットの先頭には、それぞ
れ、パケット認識情報、時間管理情報などのヘッダ情報
が与えられている。トランスポートパケットヘッダは、
固定的に設けられる４バイトののデータとアダプテーシ
ョンフィールドと呼ばれるデータ領域があり、前記４バ
イトのデータ中には、パケット認識情報ＰＩＤおよびス
クランブルコントロール信号（２ビット）が含まれる。

【００２３】次に、図１におけるスクランブル装置につ
いて説明する。多重化処理部１は、各プログラムのデー
タをパケット化し多重化処理する。この際、各プログラ
ムの映像や音声のストリームに割り当てるＰＩＤの値
は、外部から与えることとする。これらの処理は、一般
的なパケット化多重化処理で実現可能であり、また高速
処理が行えるＣＰＵにソストウエアで機能を搭載して実
現することが可能であることから、実施例で付加される
処理機能を説明する。実施例で付加される機能として
は、パケットヘッダ中にスクランブルコントロールフラ
グを付加する処理と空パケットを生成する処理である。

【００２４】多重化処理部１は、スクランブル処理を行
うプログラムの番号およびスクランブル処理の内容を受
け取る。スクランブル処理の内容を示す信号としては、
２ビットのスクランブル処理信号として、"01"の場合
は、すべてのデータを暗号化処理することを示し、"10"
および"11"は、映像データに対しては、効果制御をおこ
なうことを示す。

【００２５】スクランブル処理信号が"01"の場合、多重
化処理装置１は、プログラム番号で示されたプログラム
データの各パケットのスクランブルコントロールフラグ
として"10"または"11"のパターンを埋め込む。"10"およ
び"11"のパターンの切り替えは、スクランブル鍵の更新
周期とし、本実施例では、１秒分のデータパケット間隔
で切り替える。

【００２６】スクランブル処理信号が"10"の場合、プロ
グラム中の映像以外のデータに関しては、スクランブル
処理信号が"01"の場合と同じ処理を行う。映像信号につ
いては、ビデオシーケンスヘッダを含むパケットについ
ては、図３（ａ）（ｂ）に示すパケットを生成するとと
もにその直後に図３（ｃ）に示す空パケットを生成す
る。

【００２７】以下、図３のパケットについて説明する。
ビデオシーケンスヘッダは、ヘッダ中に量子化マトリク
スを含まない場合は、１２バイト長であり、量子化マト
リクスが記述されている場合、最大１５０バイト長とな
る。多重化処理装置１は、図３（ａ）および（ｂ）のよ
うにそれぞれのヘッダ長に応じて、アダプテーションフ
ィールド中にスタッフィングバイトを挿入して、ビデオ
シーケンスヘッダのみを含むパケットとして生成し、ス
クランブルコントロールフラグはその期間中に有効にな
っている鍵を示す"11"または"10"を与える。さらに、そ
の直後のパケットを図３（ｃ）のように１５０ビットの
空のパケットを生成し、そのパケットのスクランブルコ
ントロールフラグを"01"とする。ただし、空パケットの
ＰＥＳパケットヘッダ中のパケット長を示すコード等
は、ダミーパケットによる変更分だけ値を変えたものと
する。そのほかの映像データのパケットのスクランブル
コントロールフラグは、"00"とする。

【００２８】スクランブル処理信号が"11"の場合、プロ
グラム中の映像以外のデータに関しては、スクランブル
処理信号が"01"の場合と同じ処理を行う。映像データに
ついては、ピクチャヘッダを含むパケットのスクランブ
ルコントロールフラグをその時点で有効になっている鍵
にしたがって"10"または"11"とし、その直後に、パケッ
トのペイロードに同じデータをコピーし、スクランブル
コントロールフラグを"01"とする。そのほかのパケット
のスクランブルコントロールフラグは、"00"とする。

【００２９】以上のように多重化されたデータは、ダミ
ーパターン埋め込み処理部２へ入力される。ダミーパタ
ーン埋め込み処理部２は、ビデオの効果制御を行うデー
タのパケットのＰＩＤおよびそのパケットに施すスクラ
ンブル処理信号が入力されている。

【００３０】図４は、ダミーパターン埋め込み処理部２
の構成図である。図４において、８は、シーケンスヘッ
ダ記憶部、９は、ダミーのシーケンスヘッダ情報を書き
込むデータ書き込み部、１０は、映像データのピクチャ
コーディングイクステンションの先頭コードを検出する
ピクチャイクステンション検出部、１１は制御回路、１
２はビット反転処理部、１３は、スクランブルコントロ
ールフラグ検出部、１４はＰＩＤ検出部である。スクラ
ンブルコントロールフラグ検出部１３およびＰＩＤ検出
部１４は、それぞれ入力パケットのスクランブルコント
ロールフラグおよびＰＩＤを検出し、制御回路１１へ送
る。制御回路１１には、スクランブル処理信号とそれに
対応するＰＩＤの情報が入力されており、スクランブル
処理信号が"10"の場合は、それに対応するＰＩＤを持
ち、スクランブルコントロールフラグが"11"または"10"
のついたパケットを検出し、シーケンスヘッダ記憶部８
に検出信号を送る。シーケンスヘッダ書き込み部８で
は、検出信号を受け取るとそのパケット中のシーケンス
ヘッダの先頭から９４ビットを記憶する。この９４ビッ
トは、シーケンスヘッダ中の量子化マトリクスに関する
情報以外のデータに相当する。

【００３１】次に制御部１１は、スクランブルコントロ
ールフラグが"01"であるパケットを検出し、データ書き
込み処理部９に検出信号を送る。データ書き込み処理部
９は、検出信号を受け取るとシーケンスヘッダ記憶部８
から記憶されたシーケンスヘッダ情報を読み取り、その
データに続けて、ダミーの量子化マトリクスパターンを
ＭＰＥＧの規約に従って連結し、パケット中に書き込み
処理する。ダミーの量子化マトリクスパターンとして
は、図５に示すように、１行１列成分のみ８として、残
りの成分をすべて１とするパターンをイントラデータに
対するものとノンイントラに対するものについて６４バ
イトのデータを２つとそのデータの存在を示す１ビット
の信号をそれぞれ１つもつので連結するデータは、６４
バイトと２ビットになるので、最終的にパケットに書き
込まれるデータは、１５０バイトになる。したがって、
書き込まれたパケットは、図３（ｃ）で示されるパケッ
ト中の空のデータ部の１５０バイト領域にダミーのシー
ケンスヘッダが書き込まれた状態になる。

【００３２】次に、制御回路１１は、スクランブル処理
信号が"11"になっているＰＩＤのパケットについて、ス
クランブルコントロールフラグが"01"になっているパケ
ットを検出し、検出信号をピクチャコーディングイクス
テンション検出部１０へ送る。ピクチャコーディングイ
クステンション検出部１０は、検出信号を受け取るとそ
のパケット中のピクチャコーディングイクステンション
の開始コードを検出し、そこから２５ビットめにある"t
op_field_first"、２８ビット目にある"q_scale_type"
および３０ビット目の"alternate_scan"のビットに対し
て反転指示信号をビット反転処理部１２へ送り、そのビ
ットを反転処理させる。

【００３３】暗号化回路３では、スクランブル処理すパ
ケットのＰＩＤとそれに対応するスクランブル鍵が入力
されており、暗号化回路２は、パケットヘッダ中のＰＩ
Ｄおよびスクランブル鍵を検出し、スクランブルコント
ロールフラグのパターンが"10"または"11"のパケットに
ついて、そのＰＩＤに対応するスクランブル鍵を用い
て、パケット中のトランスポートパケットヘッダ以後の
ペイロード部分のデータを暗号化処理する。暗号化処理
は、乱数をデータに排他的論理和演算するものやブロッ
ク暗号などの公知の暗号化技術を用いて容易に実現が可
能である。

【００３４】以上の処理により、図１中のスクランブル
装置では、映像データ中のシーケンスヘッダを含むパケ
ットおよびピクチャヘッダを含むパケットをスクランブ
ル処理するととも、それぞれのスクランブル処理を行っ
たパケットの代わりにダミーのパケットを挿入すること
により、スクランブルの解除を許可されていない受信機
においてもデータを再生できるようにすることができる
信号を生成できる。また、ダミーパケットは、正しく再
生する場合には必要でないデータであり、スクランブル
の見え方の効果のみを考慮したでたらめな値に変換した
データを埋め込むことができる。

【００３５】次に、図１のスクランブル伝送装置におけ
るデスクランブル装置についてその動作を説明する。デ
スクランブル装置には、送信側で作られたスクランブル
信号に加えてスクランブル処理信号およびスクランブル
鍵が入力されるスクランブル処理信号およびスクランブ
ル鍵は、スクランブル信号とともにＭＰＥＧの規約にし
たがって多重することもできるし、他の手段で送ること
もでき、公知の技術を用いて伝送することができる。ス
クランブル信号は、フラグ検出部４および暗号復号処理
部５、ＰＩＤ検出部７へ入力される。フラグ検出部４
は、スクランブルコントロールフラグを検出し、暗号復
号処理部５へ伝送する。ＰＩＤ検出部８は、各パケット
のＰＩＤを検出し、暗号復号処理部５へ送る。

【００３６】暗号復号処理部５では、スクランブルコン
トロールフラグが"10"および"11"のとき、パケット中の
ＰＩＤに対応したスクランブル鍵を用いて暗号復号処理
する。スクランブルコントロールフラグの"10"および"1
1"の切り替え時の鍵更新については、一般的鍵更新技術
を用いて行うことが可能であり、この実施例では、暗号
復号処理部に有効な鍵が入力されるものとして説明を省
略する。この際、暗号復号処理を行ったパケットのスク
ランブルコントロールフラグは、"00"に変換し出力す
る。また、スクランブル鍵が供給されていない場合に
は、そのまま処理せずに出力する。また、ＰＩＤに対応
したスクランブル鍵を有している場合にスクランブルコ
ントロールフラグが"01"である場合は、スクランブルコ
ントロールフラグを"11"に変換する。

【００３７】暗号復号処理部５からの出力は、多重分離
処理部６へ入力される。多重分離処理部６では、選択さ
れるプログラムのＰＩＤが入力される。多重分離処理部
６では、選択されたプログラムを入力信号中から選択
し、映像および音声等のデータに分けられ、それぞれの
デコーダへ伝送される。このときスクランブルコントロ
ールフラグが"10"および"11"のついたパケットは、廃棄
処理される。したがって、スクランブルの解除許可のな
い場合には、スクランブルされたパケットが廃棄され、
ダミーパケット内のデータとスクランブル処理されてい
ないデータが各デコーダに送られ、スクランブル効果制
御された映像が再生される。一方、スクランブルの解除
許可のある場合には、スクランブルされたパケットをデ
スクランブル処理するとともに、ダミーパケットが廃棄
されることになるので正しく再生処理される。

【００３８】なお、本実施例おいては、スクランブル処
理装置の構成として、多重化処理部１でダミーパケット
を挿入するパケットを生成し、埋め込み処理部において
埋め込み処理したが、最終的にダミーパケットを埋め込
む処理を行うのであれば、パケット多重化処理部に埋め
込みパターンを記憶させて行ってもよいし、他の構成を
とることも可能である。また、埋め込みパターンもこれ
以外のパターンも考えられるし、実施例のデスクランブ
ル処理装置の構成では、送信側での処理がシーケンスヘ
ッダやピクチャヘッダに限定されることなく、任意のパ
ケットをスクランブル処理したのちダミーのデータを埋
め込むことが可能である。

【００３９】また、本実施例では、"top_field_firs
t","q_scale_type","alternate_scan"の各信号をすべて
ビット反転させたが、それぞれ独立に反転非反転を選択
させてもよいし、反転非反転をランダムに制御すること
で不正な解読に対して安全性が向上できる。また、埋め
込みパターンも本実施例に示したパターンだけでなく、
所望の効果をえるためにビデオデータ規約を守る範囲で
任意のデータを埋め込むことができ、特に量子化マトリ
クスについては、実施例のような交流成分の再生をすべ
て最低にしたもの以外にも各係数成分毎に再生レベルを
強調したり抑制するなどの制御することができる。

【００４０】また、デスクランブル装置では、ダミーパ
ケットを廃棄する処理として、スクランブルコントロー
ルフラグを付け替えることによって多重分離処理部６で
パケットを廃棄しているが、暗号化装置中で廃棄すべき
パケットをデータの入っていないヌルパケットに変換す
ることで廃棄処理と同様の効果をだし、スクランブル関
連の処理を一括して行う構成にすることも可能であり、
パケットに対するスクランブルデータの復号処理につい
て本実施例と同等な処理になるのであれば、別の構成で
もよい。

【００４１】また、スクランブルコントロールフラグを
用いて各パケット毎のスクランブル処理を制御したが、
それ以外のデータ中でこれらの制御をおこなってもよ
い。また、"q_scale_type"および"top_field_first"に
ついて、ダミーパケット中でビット反転して、スクラン
ブル効果を実現したが、本実施例のようなダミーパケッ
トを伝送しない伝送形態であっても、その伝送データ中
の"q_scale_type"および"top_field_first"のビットを
反転させ、受信側でそれをもとの値に再生させる手段を
具備させることで、同様の効果制御が実現できる。

【００４２】また、本実施例では、送信側のスクランブ
ル装置が生成するスクランブル信号は、シーケンスヘッ
ダあるいはピクチャヘッダのどちらか一方のみを埋め込
んだものになっているが、同時に両方の埋め込み処理を
行うようにすれば、両方のダミーデータが埋め込まれた
スクランブル信号を生成できる。その結果として、暗号
化させるデータが増加するので不正な解読に対する安全
性が増加する。特に実施例の図５のようなパターンを埋
め込んだ場合には、直流成分以外の成分の再生レベルが
極端に抑制されるため、"top_field_first","q_scale_t
ype","alternate_scan"を反転したピクチャヘッダのデ
ータを埋め込んだ処理の効果がスクランブル画像中にほ
とんど現れないが、不正な解読者がダミーの量子化マト
リクスが埋め込まれていることに対する解読を試み成功
したとしても"top_field_first","q_scale_type","alte
rnate_scan"を反転したピクチャヘッダのデータを埋め
込んだ処理の効果が有効になり、伝送データを秘匿する
ことができる。なお、本実施例で示した位置以外のデー
タ、たとえば、スライス層中のデータなどを含むパケッ
トについてもスクランブル処理し、ダミーデータを埋め
込むことが可能である。

【００４３】また、本実施例では、スクランブルコント
ロールフラグによりスクランブルするパケットおよびダ
ミーパケット等を識別するように制御したが、識別可能
であれば、別の識別手段を用いてもよいし、識別パター
ンも異なるものを用いてもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡易な処理によりスクランブルの効果制御を実現するこ
とができ、特に再生側ではパケット単位での処理のみに
より再生が可能にできるスクランブル伝送装置が提供で
き、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるスクランブル伝
送装置の構成図

【図２】IS-13818ー1に準拠したトランスポートストリー
ムのデータ構造の説明図

【図３】本発明の実施例における多重化処理部１で生成
されるパケットの説明図

【図４】本発明の実施例における信号変換装置およびそ
れを含むスクランブル装置とその再生装置であるデスク
ランブル装置の構成図

【図５】本発明の実施例における信号処理装置の構成図

【図６】従来のスクランブル伝送装置の構成図

【図７】IS-13818-2に準拠した映像データのデータ構造
の説明図

【符号の説明】

１多重化処理部２ダミーパターン埋め込み部３暗号化処理回路４フラグ検出部５暗号復号処理部６多重分離処理部７ＰＩＤ検出部８シーケンスヘッダ記憶部９書き込むデータ書き込み部１０ピクチャイクステンション検出部１１制御回路１２ビット反転処理部１３スクランブルコントロールフラグ検出部１４ＰＩＤ検出部１５量子化マトリクス挿入位置検出装置１６バッファ１７ダミー信号生成装置１８スイッチ１９バッファ２０量子化マトリクス挿入位置検出装置２１排他的論理和回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者畠山武士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】送信側で伝送データにスクランブルを施す
スクランブル装置と、受信側でスクランブル処理を解除
するデスクランブル装置とを具備し、前記スクランブル装置は、伝送データ中のパケットをス
クランブル処理するデータスクランブル手段と、前記ス
クランブル手段によってスクランブルされたパケット中
のデータに相当するダミーデータを含むパケットを生成
し埋め込むダミーパケット埋め込み手段とを具備し、前記デスクランブル装置は、スクランブルを施されたパ
ケットのスクランブルを解除するスクランブル解除手段
と、埋め込まれたダミーデータパケットを廃棄するダミ
ーデータ廃棄手段とを具備してなることを特徴とするス
クランブル伝送装置。
【請求項２】デスクランブル装置は、スクランブル解除
許可判定手段とパケット廃棄手段とを具備し、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を判定し
た場合、スクランブル解除手段は、スクランブルされた
パケットのスクランブルを解除するとともに、ダミーデ
ータ廃棄手段は、ダミーパケットを廃棄処理し、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
を判定した場合、前記パケット廃棄手段はスクランブル
されたパケットを廃棄処理することを特徴とする請求項
１記載のスクランブル伝送装置。
【請求項３】スクランブル装置は、スクランブル処理す
るパケットにスクランブル処理を施したことを示す制御
信号をパケット中に与え、ダミーパケットには、ダミー
パケットであることを示す制御信号をパケットに与える
制御信号付加手段を具備し、デスクランブル装置は、パケット中の前記制御信号を検
出する制御信号検出手段を具備し、前記制御信号検出手
段は、スクランブル解除処理パケットおよび廃棄パケッ
トを検出し、この検出結果に基づきスクランブル解除手
段およびパケット廃棄手段がスクランブル解除処理およ
びパケット廃棄処理を行うことを特徴とする請求項２記
載のスクランブル伝送装置。
【請求項４】伝送データは、少なくとも映像データを含
むＭＰＥＧ２標準のトランスポートストリームに準拠し
たデータであって、スクランブル装置は、ビデオデータ
中のシーケンスヘッダを含むパケットをスクランブル
し、ダミーパケット埋め込み手段は、シーケンスヘッダ
中に本来の値とは異なるダミーの量子化マトリクスを埋
め込んだシーケンスを埋め込み処理することを特徴とす
る請求項３記載のスクランブル伝送装置。
【請求項５】伝送データは、少なくとも映像データを含
むＭＰＥＧ２標準のトランスポートストリームに準拠し
たデータであって、スクランブル装置は、ビデオデータ
中のピクチャコーディングイクステンションを含むパケ
ットをスクランブルし、ダミーパケット埋め込み手段
は、ピクチャコーディングイクステンション中の"top_f
ield_first","q_scale_type","alternate_scan"の少な
くとも１つのデータを本来の値とは異なる値にしたパケ
ットデータを埋め込み処理することを特徴とする請求項
３記載のスクランブル伝送装置。
【請求項６】伝送データ中のパケットをスクランブル処
理するデータスクランブル手段と、スクランブルされた
パケット中のデータに相当するダミーデータを含むパケ
ットを生成し、埋め込むダミーパケット埋め込み手段と
を具備することを特徴とするスクランブル装置。
【請求項７】スクランブル処理したパケットにスクラン
ブル処理を示す制御信号を伝送パケット中に与え、ダミ
ーパケットには、ダミーパケットを示す制御信号を伝送
パケットに与える制御信号付加手段を具備した請求項６
記載のスクランブル装置。
【請求項８】少なくとも映像データを含むＭＰＥＧ２標
準のトランスポートストリームに準拠したデータに対
し、ビデオデータ中のシーケンスヘッダを含むパケット
をスクランブルし、ダミーパケット埋め込み手段は、シ
ーケンスヘッダ中に本来の値とは異なるダミーの量子化
マトリクスを埋め込んだシーケンスを埋め込み処理する
ことを特徴とする請求項７記載のスクランブル装置。
【請求項９】少なくとも映像データを含むＭＰＥＧ２標
準のトランスポートストリームに準拠したデータに対
し、ビデオデータ中のピクチャコーディングイクステン
ションを含むパケットをスクランブルし、ダミーパケッ
ト埋め込み手段は、ピクチャコーディングイクステンシ
ョン中の"top_field_first","q_scale_type","alternat
e_scan"の少なくとも１つのデータを本来の値とは異な
る値にしたパケットデータを埋め込み処理することを特
徴とする請求項７記載のスクランブル装置。
【請求項１０】スクランブルを施されたパケットのスク
ランブルを解除するスクランブル解除手段と、埋め込ま
れたダミーデータパケットを廃棄するダミーデータ廃棄
手段とを具備してなることを特徴とするデスクランブル
装置。
【請求項１１】スクランブル解除許可判定手段とパケッ
ト廃棄手段とを具備し、スクランブル解除許可を判定し
て場合、スクランブルされたパケットのスクランブルを
解除するとともに、ダミーパケットを廃棄処理し、スク
ランブル解除不許可を判定した場合、スクランブルされ
たパケットを廃棄処理することを特徴とする請求項１０
記載のデスクランブル装置。
【請求項１２】ＭＰＥＧ標準に準拠した映像データ中
の"q_scale_type"を反転処理するビット反転手段を具備
することを特徴とするスクランブル装置。
【請求項１３】ＭＰＥＧ標準に準拠した映像データ中
の"top_field_first"を反転処理するビット反転手段を
具備することを特徴とするスクランブル装置。