FR2486746A1 - Scrambler for transmission of TV images - uses digital=analogue converter at receiver to apply line sync. pulses to sweep circuits and counter reset by frame peak detector output - Google Patents

Abstract

The TV image is scrambled by cutting the image into rectangular sections of variable height for transmission in a random order. The line sync. pulses are applied through a D/A converter at the receiver and no other modifications are required. A video signal is applied to line and frame peak detectors and to a data detection circuit. A data demultiplexer provides signals giving the first and last line numbers of the image sections. These signals are applied to comparators to which the line peak detector signals are applied via a counter which is reset by the frame peak detector output. A processing circuit receives the comparator outputs to control the start and finish of a counter and down counter. This is connected through a D/A converter to the TV sweep circuits.

Description

PROCEDE DE BROUILLAGE ET DE DEBROUILLAGE D ' ISGES DE TELEVISION
La présente invention concerne un procédé de brouillage d'images de télévision, dans lequel le brouillage est obtenu en découpant l'image à-transmettré en tronçons rectangulaires de hauteur variable et en transmettant ces tronçons rectangulaires dans un ordre aléatoire par rapport à celui de l'image d'origine, chaque tronçon pouvant être décrit de haut en bas ou de bas en haut.METHOD FOR INTERFERING AND UNLOCKING TELEVISION ISGES
The present invention relates to a method of scrambling television images, wherein the scrambling is obtained by cutting the transmitted image into rectangular sections of variable height and transmitting these rectangular sections in a random order relative to that of the original image, each section can be described from top to bottom or bottom to top.

Bien que l'image brouilléepuisse être associée à un signal de synchronisation de forme normalisée et classique, les impulsions de "synchronisation trame" n'ont plus leur signification habituelle. Les repères de positionnement vertical de l'image brouillée, ainsi que sa composition temporelle (connaissance de la dimension des tronçons, de leur position et de leur sens de description) sont déduits d'informations codées multiplexées au signal vidéo et utilisant par exemple le système de multiplexage "vidéo-données" connu sous le nom de système "DIDON". Although the scrambled image may be associated with a normalized and conventional shaped synchronization signal, the "frame synchronization" pulses no longer have their usual meaning. The vertical positioning marks of the scrambled image, as well as its temporal composition (knowledge of the size of the sections, their position and their sense of description) are deduced from coded information multiplexed to the video signal and using, for example, the system multiplexing "video-data" known as "DIDON" system.

Ce procédé de brouillage conduit en général à une réduction du nombre de lignes visualisables par seconde de temps sur l'image débrouillée, l'émission de lignes supplémentaires étant nécessaire entre chaque tronçon, soit pour les raisons explicitées ci-après et ayant trait à la compatibilité des circuits de décodage couleur, soit pour faciliter la réalisation des circuits de balayage trame, en exigeant de leur part une nervosité moindre. Cette réduction, qui a une importance variable suivant les paramètres de fonctionnement choisis peut être répercutée soit sur une diminution du nombre des lignes visualisées par image, soit sur une diminution du nombre des images visualisées par seconde, soit sur les deux à la fois. This scrambling method generally leads to a reduction in the number of visible lines per second of time on the stripped image, the transmission of additional lines being necessary between each section, ie for the reasons explained below and relating to the compatibility of the color decoding circuits, either to facilitate the realization of the weft scanning circuits, requiring them less nervousness. This reduction, which has a variable importance according to the operating parameters chosen may be reflected either on a decrease in the number of lines viewed per image, or on a decrease in the number of images viewed per second, or both.

Au niveau des récepteurs de télévision, le procédé met en oeuvre 1) une commande de balayage trame issue non pas d'un oscillateur à fréquence trame, mais par exemple d'un convertisseur numérique-analogique. At the level of the television receivers, the method implements 1) a frame scan command issued not from a frame frequency oscillator, but for example from a digital-to-analog converter.

2) un organe de décodage et de calcul des lois de variation du balayage trame, à partir d'informations codées qui peuvent être multiplexées avec le signal à vidéofréquence.2) a device for decoding and calculating the laws of variation of the frame scan, based on coded information that can be multiplexed with the video frequency signal.

Ce procédé de brouillage ne demande aucune autre modification du récepteur de télévision ; en particulier, les circuits de décodage couleur sont parfaitement compatibles. This scrambling process requires no further modification of the television receiver; in particular, the color decoding circuits are perfectly compatible.

Une restriction est cependant apportée au caractère "aléatoire" du balayage trame, pour assurer cette compatibilité en SECAM ou en PAL/DL : une discontinuité du balayage intervenant en cours d'image doit durer au moins 1 ligne; de plus, la dernière de ces lignes doit comporter (en prenant pour exemple le cas du SECAM) une information de type DR ( ou D3 correspondant au contenu de la ligne suivante qui sera visualisée. A restriction is however made to the "random" character of the frame scan, to ensure this compatibility in SECAM or PAL / DL: a discontinuity of the scanning occurring during the image must last at least 1 line; moreover, the last of these lines must include (taking as an example the case of SECAM) information of type DR (or D3 corresponding to the content of the following line which will be displayed.

Du cté de l'émetteur l'organe de brouillage est constitué facilement à partir d'une mémoire d'image
L'invention va être maintenant décrite en détail en relation avec les dessins annexés dans lesquels - la Fig. 1 représente le principe du brouillage d'image de télévision - les Figs 2 et 3 sont des diagrammes de forme d'onde de signaux pour l'explication du procédé de brouillage et de débrouillage ; et - la Fig. 4 représente sous la forme d'un diagramme de blocs les diverses fonctions à implanter dans un téléviseur pour assurer le débrouillage de l'image. From the transmitter side the jamming unit is easily formed from an image memory
The invention will now be described in detail in connection with the accompanying drawings in which - FIG. 1 represents the principle of television picture interference - Figs 2 and 3 are signal waveform diagrams for the explanation of the scrambling and descrambling method; and - FIG. 4 represents in the form of a block diagram the various functions to be implemented in a television to unscramble the image.

Dans la Fig. 1 on a représenté une image 1 découpée en 6 tronçons rectangulaires ou paquets de ligne 11 à 16 ayant chacun une hauteur variable mais déterminée hl à h6 et contenant respectivement des nombres de lignes nl à n6
Les lignes peuvent etre décrites de haut en bas comme dans les paquets lol, 102, 104 ou de bas en haut comme dans les paquets 103, 1 1 6
En se référant maintenant à la Fig. 2 on a représenté la forme d'onde du signal vidéo brouillé reçu qui est globalement conforme aux normes des signaux vidéo telles que définies dans le rapport 624 du C.C.I,R, Ce signal comprend des données numériques 20 insérées dans l'intervalle de suppression de trame 21.Ces données numériques sont reçues par paquets. On a également représenté en 22 le signal de balayage vertical d'un téléviseur normal non muni d'un système de débrouillage.In FIG. 1 there is shown an image 1 divided into 6 rectangular sections or line packets 11 to 16 each having a variable but determined height h1 to h6 and respectively containing numbers of lines n1 to n6
The lines can be described from top to bottom as in the packets lol, 102, 104 or from the bottom up as in the packets 103, 1 1 6
Referring now to FIG. FIG. 2 shows the waveform of the received scrambled video signal which is broadly in accordance with the standards of the video signals as defined in ICC report 624. This signal comprises digital data inserted in the blanking interval frame 21.These digital data are received in packets. Also shown at 22 is the vertical scan signal of a normal television not equipped with a descrambling system.

Le paquet de données comprend au moins les paramètres suivants
N : nombre de tronçons d'image à recevoir
à partir du paquet de données reçu et
jusqu'au suivant
N
p,r(r = I à N) : numéro de la ligne TV reçue correspon-
dant à la première ligne du tronçon
de numéro r
Nd,r(r = 1 à N > numéro de la ligne TV reçue correspon
dant à la dernière ligne du tronçon
de numéro r Mr (r = 1 à N) : position sur l'écran de la première
ligne du tronçon de numéro r
S r r (r = 1 à N) sens de description (sens de ba-
layage) du tronçon.The data packet includes at least the following parameters
N: number of image segments to be received
from the received data packet and
until the next
NOT
p, r (r = I to N): number of the TV line received corresponding to
on the first line of the section
number r
Nd, r (r = 1 to N> number of the TV line received correspon
at the last line of the stretch
of number r Mr (r = 1 to N): position on the screen of the first
line of the r number section
S rr (r = 1 to N) sense of description (meaning of
layage) of the section.

Les paramètres N et N sont les numéros de lignes
p,r d,r comptés à partir du top de synchro trame coïncidant avec un début d'image et précédant le paquet de données. Cette numérotation va en "standard 625 1" de 1 à 625.
The parameters N and N are the line numbers
p, rd, r counted from the frame sync top coinciding with an image start and preceding the data packet. This numbering goes in "standard 625 1" from 1 to 625.

Le paramètre N' qui définit les positions verticales
r des tronçons sur l'écran, peut être exprimé en numéro de ligne, comptés du haut en bas de l'écran. Les valeurs extrêmes prises par ces numéros dépendent du format de l'image visualisée et des paramètres de fonctionnement du système (une image pouvant occuper un format plus réduit que le format disponible).
The parameter N 'which defines the vertical positions
r sections on the screen, can be expressed in line number, counted from the top to the bottom of the screen. The extreme values taken by these numbers depend on the format of the displayed image and the operating parameters of the system (an image can occupy a smaller format than the available format).

On a indiqué sur la Fig. 2 les périodes B(n l) B(n)'
Bol) correspondant à des descriptions successives de l'image débrouillée. Comme on peut le constater, ces périodes B ne
n coïncident pas1 bien que cela ne soit pas obligatoire,avec les périodes M(n-l)' M(n)t M définies par les impulsions de synchronisation de trane du signal vidéo.It has been indicated in FIG. 2 the periods B (nl) B (n) '
Bol) corresponding to successive descriptions of the unscrambled picture. As can be seen, these periods B do not
n do not coincide, although this is not mandatory, with the periods M (n) 'M (n) t M defined by the video synchronization pulses of the video signal.

On voit également sur la Fig. 2 qu'il y a N = 3 tron çons d'image dans la période M( 1) N = 2 tronçons dans la période M n et N = 4 tronçons d'image dans la période M(n+l)
Les segments de dents de scie (signal 25, Fig. 2) ne sont pas jointifs dans le temps ; leur durée de séparation est variable car le nombre de balayages par seconde peut lui aussi être variable.We can also see in FIG. 2 that there are N = 3 image sections in the period M (1) N = 2 sections in the period M n and N = 4 image sections in the period M (n + 1)
The sawtooth segments (signal 25, Fig. 2) are not contiguous in time; their separation time is variable because the number of scans per second can also be variable.

Enfin dans le bas de la Fig. 2, on a représenté la forme-d'onde 26 du signal d'extinction du spot du tube du téléviseur. On voit que le spot est éteint pendant les intervalles de suppression de trame et pendant les intervalles entre segments de dents de scie de balayage de trame. Ces derniers intervalles doivent avoir, dans le système SECAM et dans le système PAL/DL un nombre non nul de lignes. Finally, at the bottom of FIG. 2, the waveform 26 of the signal for extinguishing the spot of the television tube is shown. It can be seen that the spot is off during the frame blanking intervals and during the intervals between the frame scan sawtooth segments. These last intervals must have, in the SECAM system and in the PAL / DL system a non-zero number of lines.

Il y a lieu de remarquer que les intervalles de suppression de trame sont inutiles pour le bon fonctionnement de l'invention. En effet, si dans la Fig. 2, on a pris pour origine de la numérotation des lignes l'impulsion de synchronisation de trame, on aurait pu également prendre pour origine dans le temps les paquets de données multiplexées ae le signal vidéo.  It should be noted that the frame blanking intervals are unnecessary for the proper operation of the invention. Indeed, if in FIG. 2, the frame numbering of the frame synchronization pulse was taken as origin, the data packets multiplexed with the video signal could also have been taken as time origin.

En se référant maintenant à la Fig. 4,le signal vidéo est appliqué à la borne 30 et de là au circuit de détection des tops de ligne 31, au circuit de détection des tops de trame 32 et à un circuit de détection de données 33 Le circuit 33 est relié à un circuit de dérnultiplexage de données 34 aux sorties 34 à 34 duquel apparaissent les numéros des
p,l premieres lignes de tronçons d'image et aux sorties 34d 1 à 34 duquel apparaissent les numéros des dernières
d,N max lignes desdits tronçons d'image. Nmax désigne le maximum du nombre des tronçons par trame.Referring now to FIG. 4, the video signal is applied to terminal 30 and thence to line detection circuit 31, to field detection circuit 32 and to a data detection circuit 33 Circuit 33 is connected to a circuit data de-multiplexing 34 at the outputs 34 to 34 which appear the numbers of the
p, the first lines of image segments and the outputs 34d 1 to 34 which appear the numbers of the last
d, N max lines of said image segments. Nmax is the maximum number of sections per frame.

Les tops de ligne sortant du circuit de détection des tops de ligne 31 sont appliqués à un compteur 35 remis à zéro par le circuit de détection des tops de trame 32. Le compteur 35 est relié à 2NmaX comparateurs 36 à 36p,l à 36
P,Nmax et 36 1 à 36 N . Ces comparateurs ont leurs secondes
d,l d,Nmax entrées reliées aux sorties 34 à 34 et 34 à
p,1 p,Nmax d,1 34 N du circuit de démultiplage 34.The line tops leaving the line detection circuit 31 are applied to a counter 35 reset by the frame detection circuit 32. The counter 35 is connected to 2NmaX comparators 36 to 36p, 1 to 36
P, Nmax and 36 1 to 36 N. These comparators have their seconds
d, ld, Nmax inputs connected to outputs 34 to 34 and 34 to
p, 1 p, Nmax d, 1 34 N of the demultiplage circuit 34.

d,Nmax
Les sorties des comparateurs et la sortie du circuit 32 sont reliées à un circuit de traitement de données 37. Ce dernier circuit détermine, en fonction de l'état des comparateurs 36, le numéro r du tronçon d'image en cours de diffusion ; il peut ainsi commander, d'une part le signal d'extinction du spot, et d'autre part-grâce à la connexion 37r reliant les circuits 37 et 34 - les sorties 34N} r et 34P,r ; ces dernieressont appliquées au compteur-décompteur 38 respectivement sur ses entrées parallèles (34N, ) et sur sa commande de comptage-décomptage (34 ) ; enfin, le circuit
S,r de traitement 37 commande la mise en marche (ordre de début) du compteur-décompteur 38, ou la validation de ses entrées parallèles (ordre de fin).d, N.sub.max
The outputs of the comparators and the output of the circuit 32 are connected to a data processing circuit 37. The latter circuit determines, as a function of the state of the comparators 36, the number r of the image section being broadcast; it can thus control, on the one hand the extinction signal of the spot, and on the other hand-thanks to the connection 37r connecting the circuits 37 and 34-the outputs 34N} r and 34P, r; these latter are applied to the up-down counter 38 respectively on its parallel inputs (34N,) and on its up-down counting control (34); finally, the circuit
S, r of treatment 37 controls the start-up (start order) of the up-down counter 38, or the validation of its parallel inputs (end order).

Le synoptique de la Fig. 4, tel qu'on vient de le décrire, est établi dans l'hypothèse où les lignes décrivant les tonçons sont repérées par rapport au top de synchronisation trame. Si ce repérage était effectué non pas par rapport aux tops de synchronisation trame mais par rapport aux instants d'occurrence des paquets de données, le circuit 32 de la Fig. 4 serait purement et simplement remplacé par le circuit 33. The block diagram of FIG. 4, as just described, is established on the assumption that the lines describing the tones are marked with respect to the frame synchronization top. If this registration was carried out not with respect to the frame synchronization tops but with respect to the instants of occurrence of the data packets, the circuit 32 of FIG. 4 would simply be replaced by circuit 33.

Le compteur-décompteur 38 est relié à un convertisseur numérique-analogique 39, lui-meme relié au circuit de balayage du téléviseur. The up-down counter 38 is connected to a digital-to-analog converter 39, itself connected to the scanning circuit of the television.

Sur la Fig. 3, on représenté dans le cas du système
SECAM deux segments de dent de scie de balayage 25 et 25(r+1) sur un diagramme où l'abscisse est le temps et l'ordonnée la position du balayage sur la trame.In FIG. 3, shown in the case of the system
SECAM two scan saw tooth segments 25 and 25 (r + 1) on a diagram where the abscissa is the time and the ordinate the position of the scan on the frame.

Dans l'espace de temps séparant ces deux dents de scie (qui représentent chacune un tronçon d'image) le contenu des lignes de télévision éventuellement émises peut être aléatoire (sous réserve des dispositions de l'alinéa suivant), puisque ces lignes ne seront pas visualisées sur l'écran d'un téléviseur muni d'un système de débrouillage; (elles le sont par contre sur un téléviseur normal, et leur contenu pourrait en fait être choisi de façon à apporter une perturbation supplémentaire de l'image non débrouillée). In the space between these two sawtooths (each representing an image segment), the content of the television lines possibly transmitted may be random (subject to the provisions of the following paragraph), since these lines will not be not displayed on the screen of a television set with a descrambling system; (They are, however, on a normal TV, and their content could actually be chosen to bring a further disruption of the unscrambled image).

Cependant, dans le cas du système SECAM, la dernière ligne précédant le tronçon (r+l) devra comporter une information de type DR ou DB compatible avec le contenu de la première ligne du tronçon (r+l); l'intervalle entre les deux tronçons disjoints r et (r+l) doit donc comporter au moins 1 ligne de télévision. Il existe une restriction analogue,dans le cas du système PAL/DL.  However, in the case of the SECAM system, the last line preceding the section (r + 1) will have information of type DR or DB compatible with the contents of the first line of the section (r + 1); the interval between the two disjoint sections r and (r + 1) must therefore comprise at least 1 television line. There is a similar restriction in the case of the PAL / DL system.

Claims (4)

REVENDICATIONS 1 - Procédé de brouillage et de débrouillage d'images de télévision dans lequel l'image est découpée en une pluralité de tronçons d'image contenant chacun un nombre de lignes variable et où lesdits tronçons sont transmis dans le temps dans un sens et dans un ordre différent de celui de formation de l'image, ledit procédé étant caractérisé en ce que le signal de balayage de l'image à transmettre est formé de segments de dents de scie successifs [251,(n-1) ;; 252, (n-1) 253, (n-1) qui correspondent aux positions sur la trame des paquets de lignes successives formant les tronçons, en ce que des données sont transmises en multiplex avec le signal d'image, lesdites données définissant au moins l'intervalle de temps [Np,r,(n-1)]entre un instant donné de la trame et les débuts desdits segments et l'intervalle de temps [Nd,r(n-1)]entre le même instant donné de la trame et les fins desdits segments, lesdites données définissant aussi les positions[N'jdes segments sur l'écran ainsi que leur sens de description, et en ce que lesdits segments de dents de scie sont reconstitués à la réception à partir desdites données et servent au balayage de la trame. A method for scrambling and descrambling television images in which the image is divided into a plurality of image sections each containing a variable number of lines and wherein said sections are transmitted in time in one direction and in one direction. an order different from that of forming the image, said method being characterized in that the scanning signal of the image to be transmitted is formed of successive sawtooth segments [251, (n-1); 252, (n-1) 253, (n-1) which correspond to positions on the frame of successive line packets forming the sections, in that data is transmitted in multiplex with the image signal, said data defining the minus the time interval [Np, r, (n-1)] between a given instant of the frame and the starts of said segments and the time interval [Nd, r (n-1)] between the same given instant of the frame and the ends of said segments, said data also defining the positions [N'jdes segments on the screen as well as their sense of description, and in that said sawtooth segments are reconstituted on reception from said data and are used to scan the frame. 2 - Procédé de brouillage et de débrouillage d'images de télévision conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que l'instant donné de la trame est l'impulsion de synchronisation de trame (23) et en ce que l'intervalle de temps entre respectivement ledit instant donné et les débuts et les fins des segments de balayage de trame sont représentés par les numéros des premières et des dernières lignes des paquets de lignes correspondant auxdits segments. 2 - A method of scrambling and descrambling of television images according to claim 1, characterized in that the given instant of the frame is the frame synchronization pulse (23) and in that the time interval between respectively said given instant and the beginnings and ends of the frame scan segments are represented by the numbers of the first and last lines of the line packets corresponding to said segments. 3 - Procédé de brouillage et de débrouillage d'images de télévision conforme a la rexrendivaeSon t, crrec?e-risé en ce que l'instant donné de la trame est le début d'un paquet de données.  3 - A method for scrambling and descrambling television images according to the rexrendivaeSon t, crrec-e-ized in that the given instant of the frame is the beginning of a data packet. 4 - Procédé de brouillage et de débrouillage d'images de télévision conforme à la fois aux revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la reconstitution à la réception des segments de dents de scie à partir des données consiste à laisser les impulsions de synchronisation de lignes accéder à un convertisseur numérique-analogique pour celles de ces impulsions de synchronisation correspondant aux lignes formant les paquets de lignes successives et à interdire cet accès aux impulsions de synchronisation de lignes correspondant aux lignes situées entre paquets successifs.  4 - A method of scrambling and descrambling of television images according to both claims 1 and 2, characterized in that the reconstitution upon receipt of the sawtooth segments from the data is to let the synchronization pulses of lines access to a digital-to-analog converter for those synchronization pulses corresponding to the lines forming successive line packets and to prohibit this access to line synchronization pulses corresponding to the lines between successive packets.