JPH07336666A

JPH07336666A - 信号処理装置

Info

Publication number: JPH07336666A
Application number: JP6151694A
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: 1994-06-08
Filing date: 1994-06-08
Publication date: 1995-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】圧縮映像信号に対して特に量子化マトリクス
を制御することにより、スクランブル画像の劣化の度合
いを制御すること。【構成】デジタル圧縮映像信号はバッファ１２へ入力
された後、スクランブル位置検出装置１１からの制御信
号にしたがって順次出力され、排他的論理和回路１５を
経てスクランブル信号となる。この間、スクランブル位
置検出装置１１は、量子化マトリクス埋め込みタイミン
グ、"dct＿type" 及び"alternate＿scan"を検出する。
量子化マトリクス埋め込みタイミングを検出したとき
は、ダミー量子化マトリクスコード出力装置１３からダ
ミービットを出力させ、スクランブル信号内に埋め込
む。また、"dct＿type" 及び"alternate＿scan" 信号を
検出した際は、排他的論理和回路１５へ信号"1" を送
り、ビット反転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、デジタル映像信号を圧
縮符号化するに際し、直交変換係数の量子化テーブルを
制御することにより送信映像信号をスクランブルする信
号処理装置と、スクランブルされた圧縮デジタル映像信
号を復号する信号処理装置とに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特に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、デジタル符号
化された信号の伝送又は保管に際し、信号をスクランブ
ル（撹拌）して復号手順を許可されたものだけに正規の
映像信号与えることによって、再生できる受信装置を限
定するスクランブル処理が考えられる。特にその撹拌の
度合いを制御して、所望の程度に映像を劣化させるよう
なスクランブル制御を行う信号処理装置が送信装置に付
加されることが要求されている。この場合不正規な受信
装置では、再生映像に特殊な効果が出力され、元の画像
を見ることができない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような目的のため
のスクランブルを行う信号処理装置としては、例えば特
願平５−２５４１８１号に出願した信号変換装置（未公
開）がある。図６はこの信号変換装置の構成図であり、
（ａ）は送信装置内（符号化装置）のものを示し、
（ｂ）は受信装置内（復号化装置）のものを示す。図６
（ａ）に示す信号変換装置Ａにおいて、源信号であるデ
ジタル映像信号のビットストリームは、量子化マトリク
ス挿入位置検出装置１及びバッファ２に入力される。

【０００４】量子化マトリクス挿入位置検出装置１は、
原信号中の量子化マトリクス信号の挿入できる位置を検
出する装置である。バッファ２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１からの制御信号に
基づいて原信号を出力するバッファである。ダミー信号
発生装置３は、原信号中に埋め込むべきダミー信号を生
成する信号発生装置である。スイッチ４は、バッファ２
又はダミー信号発生装置３の何れかの出力を選択するス
イッチで、量子化マトリクス挿入位置検出装置１の出力
する制御信号により切り換えられる。

【０００５】次に図６（ｂ）に示す信号変換装置Ｂにお
いて、信号変換装置Ａから出力され、スクランブルされ
た圧縮映像信号（スクランブル信号）は、量子化マトリ
クス挿入位置検出装置５と排他的論理和回路６に与えら
れる。量子化マトリクス挿入位置検出装置５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の挿入され
ている位置を検出する装置である。バッファ７は量子化
マトリクス挿入位置検出装置５の出力する制御信号に基
づき、排他的論理和回路６の出力信号を一時記憶し、一
定レートで記憶データを出力するバッファである。

【０００６】以上のように構成された信号変換装置Ａ，
Ｂの動作について説明する。入力映像信号は、ＭＰＥＧ
標準に準拠した信号である。ＭＰＥＧ標準については、
例えば、ISO/IEC IS 11172(1993),ISO-IEC CD 13818 な
どの規格書及びドラフトがある。まず図５を用いてＭＰ
ＥＧ標準に準拠した映像信号の概要について説明する。
本図に示すように、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
を表わしている。そしてヘッダ部分（ＳＥＱ−ＨＤ）に
はシーケンス開始コードを初めとして各種パラメータと
データを含み、続けて一つ以上の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構成している。

【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-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いる。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。

【０００８】さらにマクロブロックについて説明する。
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画素の輝度ブロッ
クを４つと、その領域に存在する色差を示すいくつかの
８×８画素のブロックから構成される。各ブロックはブ
ロック単位でＤＣＴ変換処理した際の直交変換係数（以
下、変換係数という）を符号化したデータを含み、大半
の変換係数は特定の走査方向とレベル値の組み合わせで
２次元ハフマン符号化されている。

【０００９】また、変換係数（８×８）を量子化するた
めの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”lo
ad＿intra ＿quantizer ＿matrix" という"intra＿quan
tizer ＿matrix" の有無を示す１ビットの信号がある。
それが「１」の場合のみイントラピクチャー（Ｉピクチ
ャー）で用いる量子化マトリクスとして、"intra＿quan
tizer ＿matrix" が、夫々の係数成分に対して計８×６
４ビット（５１２ビット）の信号が存在する。その
後、"load ＿non ＿intra ＿quantizer ＿matrix" とい
う"non＿intra ＿quantizer ＿matrix" の有無を示す１
ビットの信号がある。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。

【００１０】さらに、各ピクチャ毎に挿入可能な"quant
＿matrix＿extension"の拡張領域において、"intra＿qu
antiser ＿matrix","non＿intra ＿quantiser ＿matri
x","chroma ＿intra ＿quantiser ＿matrix”,"chroma
＿nonintra＿quantiser ＿matrix" があり、夫々８×６
４ビットの信号として設定可能である。また、"alterna
te＿scan" 信号は、ブロック中の変換係数を２次元ハフ
マン符号化する際の走査方法を示す信号であり、"pictu
re＿coding＿extension"中に１ビットコードとして存在
する。

【００１１】以上のような規格のデジタル入力信号に対
して、図６（ａ）の量子化マトリクス挿入位置検出装置
１は、原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" 及び"load ＿non ＿intra ＿quantizer ＿matr
ix" を検出する。ここでの検出信号はバッファ２、ダミ
ー信号発生装置３及びスイッチ４へ送られる。バッファ
２は入力データを一時蓄えた後に信号を出力し、量子化
マトリクス挿入位置検出装置１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ビット分の時間だけ出力を停止する。

【００１２】ダミー信号発生装置３では、量子化マトリ
クス位置検出装置１からの制御信号が入力されると、量
子化マトリクスをロードするかしないかを示す"load ＿
intra ＿quantizer ＿matrix" 及び"load ＿non ＿intr
a ＿quantizer ＿matrix" 信号として、「１」を出力す
る。またこれと同時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４は、通常バッファ２側に接続されてい
るが、量子化マトリクス位置検出装置１からの制御信号
をもとに、"load ＿intra ＿quantizer ＿matrix" 及
び"load ＿non ＿intra ＿quantizer ＿matrix" 信号の
位置と、その後のバッファ２の出力停止期間である５１
３ビットの間、ダミー信号発生装置３に切り換え、スク
ランブル信号を出力する。

【００１３】図６（ｂ）に示す再生側の信号変換装置Ｂ
においては、量子化マトリクス位置検出装置５が"load
＿intra ＿quantizer ＿matrix" 及び"load ＿non ＿in
tra＿quantizer ＿matrix" 信号を検出し、排他的論理
和回路６に「１」を出力する。排他的論理和回路６は入
力データのビットを反転させると共に、その後に続くダ
ミーの５１２ビットの信号期間中、量子化マトリクス位
置検出装置５はバッファ７に制御信号を送り、バッファ
７への入力を停止させる。バッファ７は、既に入力され
たデータを一定レートで出力し、再生信号を得る。

【００１４】このような信号処理装置によれば、量子化
マトリクスにダミー信号を埋め込むようにしているが、
この埋め込み処理を認識せずに受信装置でこの映像信号
を再生した場合には、符号化時に量子化されたときと異
なる量子化幅で変換係数が再生されるため、原画とは異
なったレベルで映像が表示される。

【００１５】しかしながら上記のような構成では、ダミ
ーの量子化マトリクスの設定値を特定値に限定するもの
ではなかったため、設定値によっては、十分なスクラン
ブル効果が得られない場合があった。また、スクランブ
ルされた信号を再生する場合においても、信号中の量子
化マトリクスがダミーのものであるのか、本来のものか
を識別することができないという問題点があった。

【００１６】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、前記の問題を解決すると共に、
ＭＰＥＧ標準に準拠した映像信号に対し、より効果的な
スクランブル効果制御が行える送信側の信号処理装置、
及び再生処理を行う受信側の信号処理装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、ＭＰＥＧ標準に準拠して圧縮符号化された映像信号
の量子化マトリクスを１行目の１列を除く特定の列の成
分が規定の符号化の際の量子化幅よりも大きく、かつ他
の高調波成分がその映像信号を符号化したときの量子化
幅よりも小さい値をもつ量子化マトリクスコードを生成
し、映像信号中の所定の位置に埋め込み処理する埋め込
み手段、を具備することを特徴とするものである。

【００１８】本願の請求項２の発明では、埋め込み手段
は、ＭＰＥＧ標準に準拠した映像信号の量子化マトリク
スの水平成分の第１次高調波信号の量子化幅を示す１行
２列成分が、規定の符号化の際の量子化幅よりも大き
く、かつ他の高調波成分がその映像信号を符号化したと
きの量子化幅よりも小さい値をもつ量子化マトリクスコ
ードを生成し、映像信号中の所定の位置に埋め込み処理
することを特徴とするものである。

【００１９】本願の請求項３の発明では、埋め込み手段
は、量子化マトリクスの１行２列成分が２５５であり、
１行２列及び１行１列成分を除いた他の成分が１である
ことを特徴とするものである。

【００２０】本願の請求項４の発明では、埋め込み手段
は、ＭＰＥＧ標準に準拠した映像信号の量子化マトリク
スの水平成分の第２次高調波信号の量子化幅を示す１行
３列成分が、規定の符号化の際の量子化幅よりも大き
く、かつ他の高調波成分がその映像信号を符号化したと
きの量子化幅よりも小さい値をもつ量子化マトリクスコ
ードを生成し、映像信号中の所定の位置に埋め込み処理
することを特徴とするものである。

【００２１】本願の請求項５の発明では、埋め込み手段
は、量子化マトリクスの１行３列成分が２５５であり、
１行３列及び１行１列成分を除いた他の成分が１である
ことを特徴とするものである。

【００２２】本願の請求項６の発明は、ＭＰＥＧ標準に
準拠して圧縮符号化された映像信号の量子化マトリクス
を１列目の１行を除く特定の行の成分が規定の符号化の
際の量子化幅よりも大きく、かつ他の高調波成分がその
映像信号を符号化したときの量子化幅よりも小さい値を
もつ量子化マトリクスコードを生成し、映像信号中の所
定の位置に埋め込み処理する埋め込み手段、を具備する
ことを特徴とするものである。

【００２３】本願の請求項７の発明では、埋め込み手段
は、ＭＰＥＧ標準に準拠した映像信号の量子化マトリク
スの水平成分の第１次高調波信号の量子化幅を示す２行
１列成分が、規定の符号化の際の量子化幅よりも大き
く、かつ他の高調波成分がその映像信号を符号化したと
きの量子化幅よりも小さい値をもつ量子化マトリクスコ
ードを生成し、映像信号中の所定の位置に埋め込み処理
することを特徴とするものである。

【００２４】本願の請求項８の発明では、埋め込み手段
は、量子化マトリクスの２行１列成分が２５５であり、
２行１列及び１行１列成分を除いた他の成分が１である
ことを特徴とするものである。

【００２５】本願の請求項９の発明では、埋め込み手段
は、ＭＰＥＧ標準に準拠した映像信号の量子化マトリク
スの水平成分の第２次高調波信号の量子化幅を示す３行
１列成分が、規定の符号化の際の量子化幅よりも大き
く、かつ他の高調波成分がその映像信号を符号化したと
きの量子化幅よりも小さい値をもつ量子化マトリクスコ
ードを生成し、映像信号中の所定の位置に埋め込み処理
することを特徴とするものである。

【００２６】本願の請求項１０の発明では、埋め込み手
段は、量子化マトリクスの３行１列成分が２５５であ
り、３行１列及び１行１列成分を除いた他の成分が１で
あることを特徴とするものである。

【００２７】本願の請求項１１の発明は、ＭＰＥＧ標準
に準拠した映像信号の量子化マトリクスにおいて、１行
１列成分を除いた水平成分の高調波成分の量子化幅を示
す１行中のどれか１つの成分、及び垂直成分の高調波成
分の量子化幅を示す２列中のどれか１つの成分が、規定
の符号化の際の量子化幅よりも大きく、かつ他の高調波
成分がその映像信号を符号化したときの量子化幅よりも
小さい値をもつ量子化マトリクスコードを生成し、映像
信号中の所定の位置に埋め込み処理する埋め込み手段、
を具備することを特徴とするものである。

【００２８】本願の請求項１２の発明では、埋め込み手
段は、ＭＰＥＧ標準に準拠した映像信号の量子化マトリ
クスの垂直成分の第１次高調波成分の量子化幅を示す２
行１列成分、及び水平成分の第１次高調波成分の量子化
幅を示す１行２列成分が、規定の符号化の際の量子化幅
よりも大きく、かつ１行１列成分を除いた他の高調波成
分を符号化したときの量子化幅よりも小さい値をもつ量
子化マトリクスコードを生成し、映像信号中の所定の位
置に埋め込み処理することを特徴とするものである。

【００２９】本願の請求項１３の発明は、ＭＰＥＧ標準
に準拠した映像信号の量子化マトリクスにおいて、高調
波成分の量子化幅の示すコードが映像信号を符号化した
際の規定の量子化幅よりも小さい量子化マトリクスコー
ドを生成し、映像信号中の所定の位置に埋め込む埋め込
み手段と、ＤＣＴ変換する際のフィールド処理又はフレ
ーム処理の区分を示す"dct＿type" コードをビット反転
する第１のビット反転手段と、を具備することを特徴と
するものである。

【００３０】本願の請求項１４の発明は、ＭＰＥＧ標準
に準拠した映像信号中の量子化マトリクスにおいて、量
子化された変換係数の走査方法を示す"alternate＿sca
n" をビット反転処理する第２のビット反転手段を具備
することを特徴とする。

【００３１】本願の請求項１５の発明は、ＭＰＥＧ標準
に準拠した映像信号中の量子化マトリクスコードを埋め
込む埋め込み手段と、量子化マトリクスの埋め込み位置
を示す埋め込み位置情報生成手段と、を具備することを
特徴とするものである。

【００３２】本願の請求項１６の発明は、埋め込み位置
情報生成手段は、埋め込み手段により埋め込まれた位置
情報として、シーケンスヘッダ内に埋め込まれた場合に
それを示す信号、それ以外の"quant＿matrix＿extensio
n"上に埋め込まれた場合には、その埋め込まれるピクチ
ャの"temporal ＿reference"信号の値を埋め込み情報と
して生成することを特徴とするものである。

【００３３】本願の請求項１７の発明は、請求項１５記
載の信号処理装置から出力されたデータを復号する信号
処理装置であって、埋め込み位置を示す位置情報に示さ
れた位置の量子化マトリクスを除去する除去手段を有す
ることを特徴とするものである。

【００３４】本願の請求項１８の発明は、ＭＰＥＧ標準
に準拠した映像信号中に量子化マトリクスを埋め込む埋
め込み手段と、量子化マトリクスの埋め込みパターンを
複数組記憶して出力するパターン情報生成手段と、を具
備し、埋め込み手段は、パターン情報生成手段により発
生した量子化マトリクスコードを画像データに埋め込む
ものであり、パターン情報生成手段は、埋め込み手段に
より埋め込まれた量子化マトリクスコードのパターン認
識コードを生成することを特徴とするものである。

【００３５】本願の請求項１９の発明は、特定の量子化
マトリクスコードを検出する量子化マトリクス検出手段
と、検出した特定の量子化マトリクスコードを除去する
除去手段と、を具備することを特徴とするものである。

【００３６】本願の請求項２０の発明は、請求項１８記
載の信号処理装置から出力されたデータを復号する信号
処理装置であって、量子化マトリクス検出手段は、埋め
込まれた量子化マトリクスコードのパターン認識コード
によって示された量子化マトリクスコードのパターンを
検出することを特徴とするものである。

【００３７】本願の請求項２１の発明は、ＭＰＥＧ標準
に準拠した圧縮映像データを受信して復号することによ
り、デジタル映像信号を再生する信号処理装置であっ
て、送信された特定の量子化マトリクスコードを除去す
る除去手段と、を具備することを特徴とするものであ
る。

【００３８】

【作用】このような特徴を有する本願の請求項１〜５の
発明によれば、埋め込むべき量子化マトリクスにおい
て、水平方向のどれか１つの高調波の再生レベルが大き
くなり、ほかの部分の再生レベルを小さくなるようにし
ている。このため直流成分と水平方向のどれか１つの高
調波成分のみを強調した画像が生じる。特に、強調する
高調波成分の再生レベルを大きくしたスクランブル信号
を、そのまま再生すると、強調される水平方向の高調波
の影響で再生画像の各画素の輝度値が上下に飽和して、
夫々最大値及び最小値を再生側に与えることになるた
め、あたかも水平方向に強調される高調波の基底パター
ンに依存したサイズのモザイク状のスクランブル再生画
像が得られる。さらに強調される成分が一次高調波であ
る１行２列の成分であるときは、ブロック長の半分であ
る４画素幅のモザイク状となり、二次高調波の１行３列
の成分を強調した場合には、４画素幅と２画素幅のもの
が混在したモザイク状のスクランブル画像が得られる。

【００３９】また本願の請求項６〜１０の発明によれ
ば、埋め込む量子化マトリクスの垂直方向のどれか１つ
の高調波の再生レベルが大きくなり、ほかの部分の再生
レベルを小さくなるようにしている。このため、直流成
分と垂直方向のどれか１つの高調波のみを強調した画像
が生じる。特に、強調する高調波成分の再生レベルを大
きくとったスクランブル信号を、そのまま再生した場
合、垂直方向の一次高調波の影響で再生画像の各画素の
輝度値が上下に飽和して、夫々最大値及び最小値を再生
側が与えることになるため、あたかも垂直方向に強調さ
れる高調波の基底パターンに依存したサイズのモザイク
状のスクランブル再生画像が得られる。さらに強調され
る成分が一次高調波である２行１列の成分であるとき
は、ブロック長の半分である４画素幅のモザイク状とな
り、二次高調波の３行１列の成分を強調した場合には、
４画素幅と２画素幅のものが混在したモザイク状のスク
ランブル画像が得られる。

【００４０】また本願の請求項１１，１２の発明によれ
ば、埋め込む量子化マトリクスの水平および垂直方向の
夫々のどれか１つの高調波の再生レベルが大きくなり、
ほかの部分の再生レベルを小さくなるようにしている。
このため、直流成分と水平及び垂直方向の夫々どれか１
つの高調波のみを強調した画像が生じる。強調する高調
波成分の再生レベルを大きくとったスクランブル信号
を、そのまま再生した場合、水平及び垂直方向の強調さ
れる高調波の影響で再生画像の各画素の輝度値が上下に
飽和して、夫々最大値及び最小値を再生側が与えること
になるため、あたかも水平および垂直方向にそれぞれ強
調される高調波の基底に依存するサイズのモザイク状の
スクランブル再生画像が得られる。

【００４１】また本願の請求項１３の発明によれば、高
調波成分の再生レベルを小さくすることにより、画像全
体を８×８画素のモザイク状の画像にするとともに、dc
t ＿typeの１ビットを反転する。こうするとフィールド
とフレーム処理が常に誤って行われるため、縦１６画素
に影響し、モザイクのサイズが水平方向に８画素垂直方
向に１６画素のモザイク状のスクランブル画像を生成す
る制御が行える。

【００４２】また本願の請求項１４の発明によれば、入
力信号中の"alternate＿scan" 信号をビット反転させる
ため、２次元ハフマン符号を再生する際に、各係数成分
を本来のものとは別の係数成分として再生されてしま
い、あたかも周波数軸上で入れ替え処理を行った画像が
生じる。

【００４３】また本願の請求項１５の発明によれば、ダ
ミーの量子化マトリクス信号を埋め込んだ位置を生成す
ることで、再生側にこれを正しく除去できる情報を生成
できる。

【００４４】また本願の請求項１６の発明によれば、ダ
ミーの量子化マトリクス信号を埋め込んだ位置を、ピク
チャの"temporal ＿reference"によって表現すること
で、埋め込み位置を正しく差し示すことができる。

【００４５】また本願の請求項１７の発明によれば、請
求項１５の発明で生成されたスクランブル信号を正しく
再生処理できる。

【００４６】また本願の請求項１８の発明によれば、埋
め込み量子化マトリクスのパターンをあらかじめ認識コ
ードで表現することで、埋め込まれた量子化マトリクス
を特定できる。このため、再生側にこれを除去できる情
報を生成でき、複数のパターンを頻繁に埋め込み処理す
る場合などにおいては、請求項１５の発明における埋め
込み位置で表現するよりも、効率的に解読情報を表現で
きる。

【００４７】また本願の請求項１９の発明によれば、請
求項１８の発明で生成されたスクランブル信号を正しく
再生処理できる。

【００４８】また本願の請求項２０の発明によれば、埋
め込み量子化マトリクスコードパターンの識別コードに
より、埋め込まれた量子化マトリクスコードを正しく認
識できるため、請求項１８の発明で生成されたスクラン
ブル信号をたがしく再生できる。

【００４９】更に本願の請求項２１の発明によれば、Ｍ
ＰＥＧ標準の再生手順において、同時に量子化マトリク
スコードを除去処理することにより、スクランブル解除
を必要な装置規模を削減できる。

【００５０】

【実施例】本発明の第１実施例における信号処理装置に
ついて、図１を参照しつつ説明する。図１（ａ）はスク
ランブル信号を生成する送信側の信号処理装置Ｃの構成
図であり、図１（ｂ）は信号処理装置Ｃで生成したスク
ランブル信号をデスクランブル処理して再生する受信側
の信号処理装置Ｄの構成図である。

【００５１】図１（ａ）に示す信号処理装置Ｃにおい
て、スクランブル位置検出装置１１は入力信号中のスク
ランブル処理の対象となる位置を検出する装置である。
バッファ１２は入力信号が与えられるとデータを一時記
憶し、スクランブル位置検出装置１１の制御信号により
データを出力するバッファである。ダミー量子化マトリ
クスコード出力装置１３は、ダミーの量子化マトリクス
のビットパターンを出力する装置である。スイッチ１４
は、スクランブル位置検出装置１１の制御信号によりバ
ッファ１２とダミー量子化マトリクスコード出力装置１
３の信号を選択するスイッチである。排他的論理和回路
１５はスクランブル位置検出装置１１の制御信号により
スイッチ１４の出力信号を反転させる回路である。

【００５２】図１（ｂ）に示す信号処理装置Ｄにおい
て、スクランブル位置検出装置１６は信号処理装置Ｃか
ら伝送された映像のスクランブル信号と、例えば多重化
によりスクランブル位置検出装置１１から伝送されたス
クランブル関連情報を入力し、スクランブルされた量子
化マトリクスの挿入位置を検出する装置である。スクラ
ンブル位置検出装置１６の制御信号は排他的論理和回路
１８及びバッファ１９に与えられる。遅延回路１７はス
クランブル信号が入力されると、その信号を遅延し、後
続回路部での信号処理のタイミングを調整をする回路で
ある。排他的論理和回路１８はスクランブル位置検出装
置１６の制御信号により遅延回路１７の出力信号を反転
させる回路であり、その出力はバッファ１９に与えられ
る。

【００５３】このように構成された信号処理装置Ｃ，Ｄ
において、各回路ブロックの機能について詳細に説明す
る。スクランブル位置検出装置１１は、夫々３ビットス
クランブルのモード信号sm1 、及び６ビットのスクラン
ブルのモード信号sm2 が設定値として入力される。図３
はスクランブル関連情報の説明図である。

【００５４】モード信号sm1 において、最下位ビットは
量子化マトリクス埋め込み処理、第２ビットは"dct＿ty
pe”コード反転処理、第３ビットは"alternate＿scan"
コード反転処理を示すビットである。それぞれ反転処理
を行う場合は、そのビットを「１」とし、その処理を行
わない場合は「０」とする。

【００５５】モード信号sm2 は、ダミーで埋め込む量子
化マトリクスコードのパターンを示す信号である。図２
にモード信号sm2 の値とそれに対応する量子化マトリク
スのコードパターンを示す。図２において、sm2 が００
０００１のパターンは、１行２列の成分のみが２５５で
他の成分は１としたものである。即ちＤＣＴ係数の１行
２列成分を最大に強調し、他の成分は最低レベルに再生
させる量子化マトリクスパターンである。sm2 が０００
０１０のパターンは、２行１列の成分のみ最大に強調
し、その他の係数は最低レベルで再生する量子化パター
ンである。

【００５６】同様に、sm2 が０００１００のパターン
は、１行３列成分のみ最大に強調し、その他の係数は最
低レベルで再生する量子化マトリクスパターンである。
sm2 が００１０００のパターンは、３行１列成分のみ最
大に強調し、その他の係数は最低レベルで再生する量子
化マトリクスパターンであり、sm2 が０１００００のパ
ターンは、１行３列成分及び３行１列成分のみ最大に強
調し、その他の係数は最低レベルで再生する量子化マト
リクスパターンである。また、sm2 が１０００００の場
合は、１行１列以外の成分を最低レベルに再生するパタ
ーンである。

【００５７】次に図１（ａ）のスクランブル位置検出装
置１１は、内部状態を示すスクランブルフラグ信号f1,f
2 をもつ。スクランブル位置検出装置１１は通常、バッ
ファ２へ入力信号を順次出力する制御信号を送り、ダミ
ー量子化マトリクスコード出力装置１３へは、モード信
号sm2 、ダミー量子化マトリクス出力開始信号及び拡張
量子化マトリクス出力開始信号を送る。またスクランブ
ル位置検出装置１１は、スイッチ１４へバッファ１２と
接続する制御信号を送り、排他的論理和回路１５へは通
常出力「０」を出力する。

【００５８】以上のスクランブルのモード信号と映像の
入力信号に対して、ダミー量子化マトリクスコード出力
装置１３は、図２に示すダミー量子化マトリクスパター
ンを記憶し、ダミー量子化マトリクス出力開始信号がス
クランブル位置検出装置１１から入力されたとき、モー
ド信号sm2 で指定された量子化マトリクスパターンを所
定の順序に従って出力する。スクランブル位置検出装置
１１からピクチャ量子化マトリクス出力開始信号が入力
されると、"quant matrix extension"の規約に従って、
ダミー量子化マトリクスコード出力装置１３は、"exten
sion＿start ＿code","extension＿start ＿code＿iden
tifier" と"intra＿quantiser ＿matrix","non＿intra
＿quantiser ＿matrix","chroma ＿intra ＿quantiser
＿matrix","chroma ＿non ＿intra ＿quantiser ＿matr
ix" の４つの量子化マトリクスパターンと、それぞれの
量子化マトリクス信号の存在を示すそれぞれ１ビットの
コードを順に出力する。

【００５９】先ず入力信号としてＭＰＥＧのCD13818 に
従う映像信号が信号処理装置Ｃに入力される。この入力
信号は、バッファ１２及びスクランブル位置検出装置１
１に与えられる。また、スクランブルモードを指定する
モード信号sm1,sm2 をスクランブル位置検出装置１１に
入力する。バッファ１２へ入力された信号は、スクラン
ブル位置検出装置１１からの制御信号に従って順次出力
され、排他的論理和回路１５を経て信号処理装置Ｄに伝
送される。この間、スクランブル位置検出装置１１は、
量子化マトリクス埋め込みタイミング、"dct＿type"
、"alternate＿scan" を検出する。

【００６０】量子化マトリクス埋め込みタイミングを検
出したとき、スクランブル位置検出装置１１は、バッフ
ァ１２へ出力を停止する制御信号を送ると共に、ダミー
量子化マトリクスコード出力装置１３に拡張量子化マト
リクス出力開始信号を送り、ダミービットを出力させ
る。そして、スイッチ１４をダミー量子化マトリクスコ
ード出力装置１３に接続して、スクランブル信号内にダ
ミー量子化マトリクスを埋め込む。また、スクランブル
位置検出装置１１が"dct＿type" 及び"alternate＿sca
n" 信号を検出した際は、排他的論理和回路１５へ信号
「１」を送り、入力ビット反転させる。以上の動作をよ
り具体的に説明する。

【００６１】1) 先ずスクランブル位置検出装置１１
は、入力信号のシーケンスヘッダーコードを検出し、フ
ラグf1及びf2を「０」にする。

【００６２】2) モード信号sm1 の最下位ビットが１の
とき、シーケンスヘッダー中の"load ＿intra ＿quanti
ser ＿matrix" を検出し、そのコードが「０」の場
合、"load ＿intra ＿quantiser ＿matrix" に相当する
ビットを、排他的論理和回路１５への制御信号を「１」
とすることでビット反転させる。そして、バッファ１２
へ出力停止の制御信号を送り、８×６４ビット期間中に
ダミー量子化マトリクスコード出力装置１３に接続する
制御信号をスイッチ１４へ送る。更にダミー量子化マト
リクスコード出力装置１３へは、モード信号sm2 及びダ
ミー量子化マトリクス出力開始信号を送り、フラグf1を
「１」とする。なおload＿intra ＿quantiser ＿matri
x" コードが「１」の場合、以上の処理を行わない。

【００６３】同様に、シーケンスヘッダー中の"load ＿
non ＿intra ＿quantiser ＿matrix" を検出し、そのコ
ードが「０」の場合、"load ＿non ＿intra ＿quantise
r ＿matrix" に相当するビットを、排他的論理和回路１
５への制御信号を「１」とすることで入力ビット反転さ
せる。そして、バッファ１２へ出力停止の制御信号を送
り、８×６４ビット期間中にダミー量子化マトリクスコ
ード出力装置１３に接続する制御信号をスイッチ１４へ
送る。更にダミー量子化マトリクスコード出力装置１３
へは、モード信号sm2 及びダミー量子化マトリクス出力
開始信号を送り、フラグf2を「１」とする。なおload＿
intra ＿quantiser ＿matrix" コードが「１」の場合
は、処理を行わない。

【００６４】3) 次にダミー量子化マトリクスコード出
力装置１３は、モード信号sm2 及びダミー量子化マトリ
クス出力開始信号を受け取ると、sm2 によって選択され
た量子化マトリクスを所定の順序に従って８×６４ビッ
トの信号を出力する。

【００６５】4) モード信号sm1 の最下位ビットが１の
とき、"quant＿matrix＿extension"を検出した場合、f1
およびf2を「０」にする。

【００６６】5) モード信号sm1 の最下位ビットが
「１」でかつフラグf1又はf2が「０」のとき、次に現れ
る"picture＿coding＿extension( )”信号の直後の"ext
ension＿and ＿user＿data( )" 中の最終の拡張コード
のあとでバッファ１２へ出力停止の制御信号を送り、２
０８８ビット期間中にスイッチ１４へダミー量子化マト
リクスコード出力装置１３に接続する制御信号を送る。
さらにダミー量子化マトリクスコード出力装置１３へ
は、モード信号sm及びダミー量子化マトリクス出力開始
信号を送り、フラグf1及びf2を「１」とすると共に、埋
め込みを行ったピクチャの"temporal ＿reference"を記
憶する。なお、"extension＿and ＿user＿data( )" 中
で先に"quant＿matrix＿extension"が検出された場合、
このピクチャ中では処理を行わず。次のピクチャにおい
て上記の処理を行う。

【００６７】6) ダミー量子化マトリクスコード出力装
置１３は、モード信号sm2 及びピクチャ量子化マトリク
ス出力開始信号を受け取ると、sm2 によって選択された
量子化マトリクス信号を"quant＿matrix＿extension"の
規約に従って出力する。

【００６８】7) スクランブル位置検出装置１１は、モ
ード信号sm1 の第２ビットが「１」のとき、"dct＿typ
e" を検出し、"dct＿type" の１ビットが入力されるタ
イミングで、排他的論理和回路１５へ制御信号として
「１」を送る。

【００６９】8) スクランブル位置検出装置１は、モー
ド信号sm1 の第３ビットが「１」のとき、"alternate＿
scan" を検出し、"alternate＿scan" の１ビットが入力
されるタイミングで排他的論理和回路１５へ制御信号
「１」を送る。

【００７０】9) 2)〜3)の処理を次のシーケンスヘッダ
を検出するまで繰り返し、次のシーケンスヘッダの検出
時に、モード信号sm1,sm2 及び処理5)において記憶し
た"temporal ＿reference"を、図３に示すフォーマット
に従ってスクランブル位置検出装置１１より出力する。
ただし、図３において、next＿bit は、次に現れる１ビ
ットの値を示し、load＿q ＿mat は、続く信号に埋め込
み位置を示す信号が存在することを示す１ビットの信号
である。q ＿mat ＿temporal＿reference は、埋め込み
処理が行われたtemporal＿reference の値を示し、end
＿codeは１ビットの信号で、その値は「０」となる。以
上の処理によって、入力信号は、モード信号sm1,sm2 で
指定されるスクランブル信号として排他的論理和回路１
５を介して受信側の信号変換装置Ｄに送信される。

【００７１】次に、図１（ｂ）に示す再生用の信号処理
装置Ｄの動作について説明する。スクランブル位置検出
装置１６は、スクランブル位置検出装置１１が出力する
スクランブル関連情報とスクランブル信号とを受信す
る。そして排他的論理和回路１８への制御信号と、バッ
ファ１９の入力を制御する制御信号を出力する。ここ
で、スクランブル関連情報とスクランブル信号の伝送
は、多重して伝送することも可能であるし、別の手段で
伝送してもよい。

【００７２】さてスクランブル信号は、遅延回路１７及
びスクランブル位置検出装置１６に入力される。遅延回
路１７に入力された信号は排他的論理和回路１８に与え
られ、スクランブル位置検出装置１６の出力が「１」で
あればビット反転され、バッファ１９に入力される。ス
クランブル位置検出装置１６は、スクランブル関連情報
よりモード信号sm1,sm2 を読み取る。sm1 の最下位ビッ
トが「１」のとき、スクランブル信号中の量子化マトリ
クスを検出する。そしてsm2 で示される量子化マトリク
スパターンと一致する場合、シーケンスヘッダ内であれ
ば、その検出された量子化マトリクスパターンの直前の
１ビットを「１」とし、その値を排他的論理和回路１８
へ出力し、入力ビットを反転処理する。さらにスクラン
ブル位置検出装置１６、バッファ１９に制御信号を送
り、排他的論理和回路１８からのデータ読み込み処理を
量子化マトリクスの期間停止させる。

【００７３】このとき、入力信号の所望のビットにビッ
ト反転が行えるように、遅延回路１７でデータの出力タ
イミングが制御される。検出された量子化マトリクスが
ピクチャ内にある場合、それを含む"quant＿matrix＿ex
tension"全体の期間バッファ１９へ制御信号を送り、排
他的論理和回路１８からのデータの読み取りを停止す
る。従って、バッファ１９からの出力は、ダミーの量子
化マトリクスパターンが取り除かれた信号となる。

【００７４】モード信号sm1 の第２ビットが「１」の場
合、スクランブル位置検出装置１６は、"dct＿type" を
検出し、排他的論理和回路１８に制御信号「１」を出力
し、"dct＿type" のビットを反転処理する。モード信号
sm1 の第３ビットが「１」の場合、スクランブル位置検
出装置１６は、"alternate＿scan" を検出し、排他的論
理和回路１８に制御信号「１」を与えることで"alterna
te＿scan" のビットを反転処理する。従ってバッファ１
９の出力は、元の映像信号と同じ信号となる。

【００７５】以上のように第１実施例の信号処理装置に
よれば、スクランブルのモード信号sm1,sm2 をスクラン
ブル位置検出装置１１に設定することにより、ビットス
トリーム中に所望の量子化マトリクスパターンを埋め込
めると共に、"dct＿type" 及び"alternate＿scan" 信号
をビット反転させることができ、さらにこれらを組み合
わせたスクランブル処理を同時に行うことができる。

【００７６】再生側では、モード信号sm1 及びsm2 の信
号をもとに、埋め込まれた量子化マトリクス及びビット
反転された符号を、元の信号に正しく再生させることが
できる。一方、図１（ｂ）のような信号処理装置Ｄを用
いないで、通常のＭＰＥＧ標準準拠の映像信号として伸
長処理して映像信号を再生した場合は、埋め込まれた量
子化マトリクスや"dct＿type","alternate＿scan" を反
転したものを再生することになるので、出力映像は劣化
した映像となり、スクランブルの効果制御が実現でき
る。

【００７７】ここでダミーマトリクスコード出力装置１
３及びスイッチ１４は、スクランブル用の量子化マトリ
クスコードを生成し、映像信号中の所定の位置に埋め込
み処理する埋め込み手段を構成している。またスクラン
ブル位置検出装置１６及び排他的論理和回路１８は、Ｄ
ＣＴ変換する際のフィールド処理又はフレーム処理の区
分を示すdct-typeコードをビット反転する第１のビット
反転手段を構成している。またスクランブル位置検出装
置１６及び排他的論理和回路１８は、量子化された変換
係数の走査方法を示すalternate scan信号をビット反転
処理する第２のビット反転手段を構成している。またス
クランブル位置検出装置１１は、量子化マトリクスの位
置情報として、シーケンスヘッダ内に埋め込まれた場合
には０、それ以外のquant matrix extension上に埋め込
まれた場合には、その埋め込まれるピクチャのtemporal
reference信号の値を埋め込み位置情報として生成する
埋め込み位置情報生成手段を構成している。さらにスク
ランブル位置検出装置１６及びバッファ１９は、埋め込
み位置を示す位置情報に示された位置の量子化マトリク
スコードを除去する除去手段を構成している。またスク
ランブル位置検出装置１１は、量子化マトリクスの埋め
込みパターンを複数組記憶して出力するパターン情報生
成手段を構成している。更にスクランブル位置検出装置
１６は、送信された特定の量子化マトリクスコードを検
出する量子化マトリクス検出手段を構成している。

【００７８】なお、本実施例では、圧縮画像の復号に用
いる量子化マトリクスを図２に示したパターンを設定値
としたが、強調成分としての「２５５」の代わりに、
「１００」程度の値を与えてもよい。またそれ以外でも
強調したい周波数成分を本来の値の数倍程度にしたり、
逆に再生映像に影響しないようにしたい成分を、本来の
値の数分の１程度にしてやれば、強調度合いに応じた同
様のスクランブル効果が期待できる。さらに、強調する
成分についても、水平成分中のどれか１つ或いは垂直成
分中のどれか１つの成分を強調したり、また水平及び垂
直夫々１つの成分を強調するのであれば、他の量子化マ
トリクスパターンでもよい。

【００７９】また、本実施例では、埋め込まれた量子化
マトリクスを再生側で識別させるための情報として、埋
め込みパターンをコード化したモード信号sm2 と、埋め
込まれたピクチャのtemporal＿reference との２通りの
情報を生成し伝送しているが、どちらか一方だけ生成
し、再生可能な信号を再生側に与えることによっても実
現できる。

【００８０】また、再生側の信号処理装置Ｄは、モード
信号sm2 をもとにその埋め込みパターンを検出して、埋
め込み位置を検出しているが、埋め込み位置の"tempora
l ＿reference"信号をもとに、埋め込み位置を検出する
ことも可能である。即ち図１（ｂ）の信号処理装置Ｄに
おいて、モード信号sm1 の最下位ビットが「１」のと
き、スクランブル位置検出装置１６は、図３の形式で入
力されたスクランブル関連情報を受け取ると、信号中
の"q＿mat ＿temporal＿reference"信号で示される"tem
poral ＿reference"中の量子化マトリクスを取り除く信
号として検出し、以下の取り除く際の処理は、上記実施
例と同様の処理を行う。以上の検出によれば、受信側で
図２に示されるようなモード信号sm2 に対する埋め込み
パターンを記憶する必要がなく、受信処理を簡素化する
ことが可能となる。

【００８１】次に本発明の第２実施例における信号処理
装置について図４を参照しつつ説明する。図４は受信側
に設けられる信号処理装置Ｅの構成図である。即ち信号
処理装置Ｅは、第１実施例の信号処理装置Ｃで生成され
たスクランブル信号を再生処理する装置である。本図に
おいて、ＭＰＥＧビットストリーム再生装置２０は、Ｍ
ＰＥＧ標準のビットストリームを再生処理する装置であ
って、符号復号部２１と再生処理部２２により構成され
る。符号復号部２１はスクランブルされた圧縮映像信号
を受信し、ＭＰＥＧ標準に準拠した各符号を復号する回
路である。ここで復号されたデータは再生処理部２２に
与えられる。再生処理部２２は制御テーブル２３に保持
された情報を基に、各画素毎の映像信号に再生処理する
回路である。なお制御テーブル２３は書換え可能なメモ
リにより構成される。

【００８２】以上のように構成された信号処理装置Ｅの
動作を説明する。まずスクランブル信号はＭＰＥＧビッ
トストリーム再生装置２０に入力される。符号復号部２
１は入力された信号を各符号毎に復号し、復号結果を再
生処理部２２に与える。一方、スクランブル関連情報は
制御テーブル２３に入力され、モード信号sm1,sm2 及び
q ＿mat ＿temporal＿reference が記憶される。再生処
理部２２は、符号復号部２１からのデータを再生処理す
る。

【００８３】その際、再生処理部２２は制御テーブル２
３からモード信号sm1 を読み込み、sm1 の最下位ビット
が「１」のとき、制御テーブル２３よりモード信号sm2
の内容を読み取る。そしてsm2 の示す量子化マトリクス
パターンを認識し、スクランブル信号中のその認識パタ
ーンと同じ量子化マトリクスを無視する。即ち、再生処
理部２２は認識した量子化マトリクスパターンと同じ量
子化マトリクスを符号復号部２１から受け取った場合に
は、その値を再生処理に用いないで無視し、それまでに
設定されているものをそれ以後も用いて再生処理する。

【００８４】モード信号sm1 の第２ビットが「１」であ
るとき、符号復号部２１からの"dct＿type" に関する情
報がフィールド処理の場合、再生処理部２２はフレーム
処理とし再生処理を行う。符号復号部２１からの"dct＿
type" に関する情報がフレーム処理の場合、フィールド
処理とし再生処理を行う。モード信号sm1 の第３ビット
が１であるとき、"alternate＿scan" 処理であることを
符号復号部２１から受け取った場合、再生処理部２２は
ジグザグスキャンによって再生処理し、ジグザグスキャ
ンを示す場合には、"alternate＿scan" によって再生処
理する。

【００８５】ここで再生処理部２２は、送信された特定
の量子化マトリクスパターンを検出する量子化マトリク
ス検出手段を構成している。また再生処理部１２は、埋
め込み位置を示す位置情報に示された位置の量子化マト
リクスコードを除去する除去手段を構成している。

【００８６】以上のように第２実施例によれば、ＭＰＥ
Ｇビットストリーム再生装置２０は映像再生処理と同時
にスクランブル解除処理を行うことにより、第１実施例
の信号処理装置Ｄの機能に相当する信号処理ができる。
本実施例では、制御テーブル２３と再生処理部２２にお
ける信号処理の手順を一部変更することにより、スクラ
ンブル解除及びＭＰＥＧビットストリームの再生の一連
の処理ができ、装置規模も信号処理装置Ｄに比較して大
幅に削減できる。

【００８７】なお、本実施例では、量子化マトリクスの
埋め込み情報として埋め込みパターンを示すモード信号
sm2 を用いたが、埋め込み位置を示すtemporal＿refere
nce信号を用いて埋め込まれた量子化マトリクスを検出
してもよい。また、本実施例では、再生側についてＭＰ
ＥＧビットストリームの再生処理と、スクランブル解除
処理を一体化したが、スクランブル信号を生成する側に
おいても、同様にＭＰＥＧビットストリームの生成処理
を行うと共に、スクランブルの処理を行うことで、スク
ランブルの位置検出する際のビットストリームを順に読
む必要がなくなり、装置規模を削減できる。

【００８８】また、第１及び第２実施例において、量子
化マトリクスを埋め込む手段、 "alternate ＿scan" 及
び"dct＿type" を反転処理する手段のどれかを含んだ構
成であれば他の構成でもよい。さらに再生側の信号処理
装置においても、埋め込まれた量子化マトリクスを除去
するように構成したり、"alternate＿scan" をビット反
転させるように構成したり、"dct＿type" をビット反転
させるように構成するに際し、その構成方法は上述した
以外の方法をとってもよい。

【００８９】また、本実施例においては、"alternate＿
scan","dct＿type" のビット反転処理において、すべて
のコードを一律にビット反転処理をしたが、例えば擬似
乱数等を用いて、選択的にビット反転を制御すること
で、再生を許されていないものが不正にスクランブル解
除を試みようとしても、これを不可能にするよう安全性
を向上させることもできる。

【００９０】また、本実施例においては、埋め込み量子
化パターンの１行１列成分としては、１あるいは８の値
を用いたが、これ以外の値を用いてもよく、符号化に際
して通常用いられる値に近い８あるいは１６、あるいは
それらの前後の値を用いると、再生画像において、ＤＣ
成分については、劣化の少ないスクランブル画像が得ら
れる。

【００９１】

【発明の効果】以上のように本願の請求項１〜５発明に
よれば、水平方向の高調波成分のどれか１つの成分を強
調し、他の成分の再生レベルを小さくさせる量子化マト
リクス信号をビットストリーム中に埋め込み処理するこ
とで、水平方向に強調する成分の基底に応じたサイズの
モザイク状の映像が得られ、スクランブル効果が実現で
きる。

【００９２】また本願の請求項６〜１０の発明によれ
ば、垂直方向の高調波成分のどれか１つの成分を強調
し、他の成分の再生レベルを小さくさせる量子化マトリ
クス信号をビットストリーム中に埋め込み処理すること
で、垂直方向に強調する成分の基底に応じたサイズのモ
ザイク状の映像が得られ、スクランブル効果が実現でき
る。

【００９３】また本願の請求項１１，１２の発明によれ
ば、水平及び垂直方向の高調波成分の夫々どれか１つの
成分を強調し、他の成分の再生レベルを小さくさせる量
子化マトリクス信号をビットストリーム中に埋め込み処
理することで、水平垂直それぞれ強調する成分の基底に
応じたサイズのモザイク状の映像が得られ、スクランブ
ル効果が実現できる。

【００９４】また本願の請求項１３の発明によれば、高
調波成分の再生レベルを小さくし、"dct＿type" をビッ
ト反転させることで、垂直方向に１６画素の比較的大き
なモザイク状のスクランブル効果が実現できる。

【００９５】また本願の請求項１４の発明によれば、"a
lternate＿scan" をビット反転させることで、高調波の
各係数成分を入れ換えた効果が生まれる。

【００９６】また本願の請求項１５，１６の発明によれ
ば、埋め込んだ量子化マトリクスの埋め込み位置を生成
することで、再生側で埋め込まれた量子化マトリクスを
除去する情報を与えることができ、また、埋め込み位置
情報により再生に際して、除去すべきかどうかを判定す
ることができるため、埋め込む量子化マトリクスのパタ
ーンに制約なく所望のパターンを埋め込むことが可能と
なる。

【００９７】また本願の請求項１７の発明によれば、量
子化マトリクスの埋め込み位置情報をもとに埋め込まれ
た量子化マトリクスを識別し除去するため、埋め込みパ
ターンを記憶しておく必要がなく、請求項１５の発明の
信号処理装置の生成するスクランブル信号を再生するこ
とができる。

【００９８】また本願の請求項１８の発明によれば、埋
め込んだ量子化マトリクスのパターンをコード化した情
報を生成することで、埋め込み位置が多く存在する場合
でも、再生するための情報として、埋め込んだパターン
に関する情報だけでよく、効率的に埋め込み情報を再生
側に与えることができる。

【００９９】また本願の請求項１９の発明によれば、特
定の量子化マトリクスコードを検出し、除去すること
で、請求項１８の発明で生成されたスクランブル信号を
正しく再生できる。

【０１００】また本願の請求項２０の発明によれば、埋
め込み量子化マトリクスパターンを示す信号を読みと
り、その埋め込み量子化マトリクスパターンを検出除去
することで、請求項１８の発明の信号処理装置で生成さ
れたスクランブル信号を正しく再生できる。

【０１０１】さらに本願の請求項２１の発明によれば、
ＭＰＥＧ標準の再生手順において、同時に量子化マトリ
クスを除去処理することによりスクランブル解除を必要
な装置規模を削減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例における信号処理装置の構
成図を示し、（ａ）は送信側、（ｂ）は受信側に設けら
れる信号処理装置である。

【図２】本実施例の信号処理装置に用いられるスランブ
ル関連情報sm2 と量子化マトリクス埋め込みパターンの
対応図である。

【図３】本実施例におけるスクランブル関連情報の説明
図である。

【図４】本発明の第２実施例における信号処理装置（受
信側）の構成図である。

【図５】ＭＰＥＧ標準に準拠した映像信号の配置図であ
る。

【図６】他の信号処理装置の構成図である。

【符号の説明】

１１，１６スクランブル位置検出装置１２，１９バッファ１３ダミー量子化マトリクスコード出力装置１４スイッチ１５，１８排他的論理和回路１７遅延回路２０ＭＰＥＧビットストリーム再生装置２１符号復号部２２再生処理部２３制御テーブルＣ，Ｄ，Ｅ信号処理装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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】ＭＰＥＧ標準に準拠して圧縮符号化され
た映像信号の量子化マトリクスを１行目の１列を除く特
定の列の成分が規定の符号化の際の量子化幅よりも大き
く、かつ他の高調波成分がその映像信号を符号化したと
きの量子化幅よりも小さい値をもつ量子化マトリクスコ
ードを生成し、映像信号中の所定の位置に埋め込み処理
する埋め込み手段、を具備することを特徴とする信号処
理装置。
【請求項２】前記埋め込み手段は、ＭＰＥＧ標準に準拠した映像信号の量子化マトリクスの
水平成分の第１次高調波信号の量子化幅を示す１行２列
成分が、規定の符号化の際の量子化幅よりも大きく、か
つ他の高調波成分がその映像信号を符号化したときの量
子化幅よりも小さい値をもつ量子化マトリクスコードを
生成し、映像信号中の所定の位置に埋め込み処理するも
のであることを特徴とする請求項１記載の信号処理装
置。
【請求項３】前記埋め込み手段は、前記量子化マトリクスの１行２列成分が２５５であり、
１行２列及び１行１列成分を除いた他の成分が１である
ことを特徴とする請求項２記載の信号処理装置。
【請求項４】前記埋め込み手段は、ＭＰＥＧ標準に準拠した映像信号の量子化マトリクスの
水平成分の第２次高調波信号の量子化幅を示す１行３列
成分が、規定の符号化の際の量子化幅よりも大きく、か
つ他の高調波成分がその映像信号を符号化したときの量
子化幅よりも小さい値をもつ量子化マトリクスコードを
生成し、映像信号中の所定の位置に埋め込み処理するも
のであることを特徴とする請求項１記載の信号処理装
置。
【請求項５】前記埋め込み手段は、前記量子化マトリクスの１行３列成分が２５５であり、
１行３列及び１行１列成分を除いた他の成分が１である
ことを特徴とする請求項４記載の信号処理装置。
【請求項６】ＭＰＥＧ標準に準拠して圧縮符号化され
た映像信号の量子化マトリクスを１列目の１行を除く特
定の行の成分が規定の符号化の際の量子化幅よりも大き
く、かつ他の高調波成分がその映像信号を符号化したと
きの量子化幅よりも小さい値をもつ量子化マトリクスコ
ードを生成し、映像信号中の所定の位置に埋め込み処理
する埋め込み手段、を具備することを特徴とする信号処
理装置。
【請求項７】前記埋め込み手段は、ＭＰＥＧ標準に準拠した映像信号の量子化マトリクスの
水平成分の第１次高調波信号の量子化幅を示す２行１列
成分が、規定の符号化の際の量子化幅よりも大きく、か
つ他の高調波成分がその映像信号を符号化したときの量
子化幅よりも小さい値をもつ量子化マトリクスコードを
生成し、映像信号中の所定の位置に埋め込み処理するも
のであることを特徴とする請求項６記載の信号処理装
置。
【請求項８】前記埋め込み手段は、前記量子化マトリクスの２行１列成分が２５５であり、
２行１列及び１行１列成分を除いた他の成分が１である
ことを特徴とする請求項７記載の信号処理装置。
【請求項９】前記埋め込み手段は、ＭＰＥＧ標準に準拠した映像信号の量子化マトリクスの
水平成分の第２次高調波信号の量子化幅を示す３行１列
成分が、規定の符号化の際の量子化幅よりも大きく、か
つ他の高調波成分がその映像信号を符号化したときの量
子化幅よりも小さい値をもつ量子化マトリクスコードを
生成し、映像信号中の所定の位置に埋め込み処理するも
のであることを特徴とする請求項６記載の信号処理装
置。
【請求項１０】前記埋め込み手段は、前記量子化マトリクスの３行１列成分が２５５であり、
３行１列及び１行１列成分を除いた他の成分が１である
ことを特徴とする請求項９記載の信号処理装置。
【請求項１１】ＭＰＥＧ標準に準拠した映像信号の量
子化マトリクスにおいて、１行１列成分を除いた水平成
分の高調波成分の量子化幅を示す１行中のどれか１つの
成分、及び垂直成分の高調波成分の量子化幅を示す２列
中のどれか１つの成分が、規定の符号化の際の量子化幅
よりも大きく、かつ他の高調波成分がその映像信号を符
号化したときの量子化幅よりも小さい値をもつ量子化マ
トリクスコードを生成し、映像信号中の所定の位置に埋
め込み処理する埋め込み手段、を具備することを特徴と
する信号処理装置。
【請求項１２】前記埋め込み手段は、ＭＰＥＧ標準に準拠した映像信号の量子化マトリクスの
垂直成分の第１次高調波成分の量子化幅を示す２行１列
成分、及び水平成分の第１次高調波成分の量子化幅を示
す１行２列成分が、規定の符号化の際の量子化幅よりも
大きく、かつ１行１列成分を除いた他の高調波成分を符
号化したときの量子化幅よりも小さい値をもつ量子化マ
トリクスコードを生成し、映像信号中の所定の位置に埋
め込み処理するものであることを特徴とする請求項１１
記載の信号処理装置。
【請求項１３】ＭＰＥＧ標準に準拠した映像信号の量
子化マトリクスにおいて、高調波成分の量子化幅の示す
コードが映像信号を符号化した際の規定の量子化幅より
も小さい量子化マトリクスコードを生成し、映像信号中
の所定の位置に埋め込む埋め込み手段と、ＤＣＴ変換する際のフィールド処理又はフレーム処理の
区分を示す"dct＿type" コードをビット反転する第１の
ビット反転手段と、を具備することを特徴とする信号処
理装置。
【請求項１４】ＭＰＥＧ標準に準拠した映像信号中の
量子化マトリクスにおいて、量子化された変換係数の走
査方法を示す"alternate＿scan" をビット反転処理する
第２のビット反転手段を具備することを特徴とする信号
処理装置。
【請求項１５】ＭＰＥＧ標準に準拠した映像信号中の
量子化マトリクスコードを埋め込む埋め込み手段と、前記量子化マトリクスの埋め込み位置を示す埋め込み位
置情報生成手段と、を具備することを特徴とする信号処
理装置。
【請求項１６】前記埋め込み位置情報生成手段は、前記埋め込み手段により埋め込まれた位置情報として、
シーケンスヘッダ内に埋め込まれた場合にそれを示す信
号、それ以外の"quant＿matrix＿extension"上に埋め込
まれた場合には、その埋め込まれるピクチャの"tempora
l ＿reference"信号の値を埋め込み情報として生成する
ものであることを特徴とする請求項１５記載の信号処理
装置。
【請求項１７】請求項１５記載の信号処理装置から出
力されたデータを復号する信号処理装置であって、埋め込み位置を示す位置情報に示された位置の量子化マ
トリクスを除去する除去手段を有することを特徴とする
信号処理装置。
【請求項１８】ＭＰＥＧ標準に準拠した映像信号中に
量子化マトリクスを埋め込む埋め込み手段と、前記量子化マトリクスの埋め込みパターンを複数組記憶
して出力するパターン情報生成手段と、を具備し、前記埋め込み手段は、前記パターン情報生成手段により
発生した量子化マトリクスコードを画像データに埋め込
むものであり、前記パターン情報生成手段は、前記埋め込み手段により
埋め込まれた量子化マトリクスコードのパターン認識コ
ードを生成することを特徴とする信号処理装置。
【請求項１９】特定の量子化マトリクスコードを検出
する量子化マトリクス検出手段と、検出した特定の量子化マトリクスコードを除去する除去
手段と、を具備することを特徴とする信号処理装置。
【請求項２０】請求項１８記載の信号処理装置から出
力されたデータを復号する信号処理装置であって、量子化マトリクス検出手段は、埋め込まれた量子化マト
リクスコードのパターン認識コードによって示された量
子化マトリクスコードのパターンを検出することを特徴
とする請求項１９記載の信号処理装置。
【請求項２１】ＭＰＥＧ標準に準拠した圧縮映像デー
タを受信して復号することにより、デジタル映像信号を
再生する信号処理装置であって、送信された特定の量子化マトリクスコードを除去する除
去手段と、を具備することを特徴とする信号処理装置。