專利名稱：用于處理模擬視頻信號的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明目的在于公開一種復(fù)制保護(hù)方法及設(shè)備用于(1)數(shù)字電視錄像，其中 要求對與數(shù)字記錄或重放設(shè)備相關(guān)的模擬與數(shù)字視頻信號進(jìn)行復(fù)制保護(hù)；(2)原始信號 源資料沒有被復(fù)制保護(hù)的任何視頻資料。本發(fā)明特別涉及一種用于處理可能包含或不包 含復(fù)制保護(hù)信號的模擬視頻信號的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
關(guān)于視頻信號復(fù)制保護(hù)方案有許多公知的技術(shù)，其中包括作為本發(fā)明參考文 獻(xiàn)的美國專利4,631,603，該專利于1986年12月23日授予John O.Ryan,并被轉(zhuǎn)讓給 Macrovision,該專利旨在修改模擬視頻信號以禁止從其上記錄可接收的視頻信號，它將 若干脈沖對加到視頻信號垂直消隱周期另一未用線路，每個脈沖對包括一個負(fù)向脈沖， 以及緊隨其后的一個正向脈沖，其作用是干擾記錄這樣一個信號的VCR(盒式錄像機)的 AGC (自動增益控制電路)，從而使得當(dāng)記錄的信號被重放時，由于存在一個極大的黑色 圖像，無法看到被記錄的信號。另一項模擬視頻信號保護(hù)方案公開在美國專利4,914,694中，該專利于1990年4 月3日授予Leonard，并被轉(zhuǎn)讓給Eidak公司，在此也將作為本發(fā)明的參考文獻(xiàn)。該Eidak 系統(tǒng)(見摘要)增長或縮短每個視頻信號場的標(biāo)準(zhǔn)長度，其手段可以是保持每幀具有恒 定、標(biāo)準(zhǔn)的行數(shù)而改變每個場中相應(yīng)的水平行周期的持續(xù)時間，也可以是保持每個行周 期的標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)時間而改變構(gòu)成一幀的水平行周期數(shù)。這些視頻保護(hù)系統(tǒng)修改要被記錄(例如在磁帶上)或要被廣播(例如被保護(hù)的收 費電視節(jié)目)的視頻信號，使采用普通VCRs的復(fù)制變得很困難或毫無可能。當(dāng)記錄了被 復(fù)制保護(hù)的視頻信號的錄像磁帶用VCR重放來觀看時，復(fù)制保護(hù)過程基本上是明顯的， 也就是說不會影響觀賞。然而，如果任一試圖采用第二個VCR復(fù)制磁帶上的視頻信號， 以便記錄第一個(重放)VCR的輸出時，必然會導(dǎo)致圖像質(zhì)量在一定程度上的降低，降低 程度與特定的復(fù)制保護(hù)系統(tǒng)的功效相關(guān)。這些現(xiàn)有的視頻復(fù)制保護(hù)系統(tǒng)只保護(hù)模擬視頻 信號，該信號是采用當(dāng)前消費的錄像技術(shù)的廣播和記錄的那類視頻信號。另外公知的還有數(shù)字式磁帶錄像機，但目前這種數(shù)字式磁帶錄像機(即記錄與 重放都是數(shù)字式的)由于價格昂貴僅僅只供專業(yè)市場。這種數(shù)字系統(tǒng)用自然(free)畸變特 性換取更高的頻帶寬度，也就是說，必須在每個視頻幀記錄更多的信息。對用戶而言， 數(shù)字式錄像機的優(yōu)點是，只要是在數(shù)字領(lǐng)域記錄和重放信號，每次連續(xù)復(fù)制不會導(dǎo)致圖 像質(zhì)量顯著降低，這與傳統(tǒng)的模擬記錄技術(shù)不同。當(dāng)前的數(shù)字式錄像機(不用于消費目 的)采用所謂的“D-l”、“D-2”或“D-3”錄像標(biāo)準(zhǔn)并需要特別的錄像帶。人們普遍相信，數(shù)字式磁帶錄像機會很快走上商業(yè)消費市場。為了保持與模擬視頻廣播信號和模擬式磁帶錄像機兼容，很可能至少第一代消費用數(shù)字式磁帶錄像機會 是“混合式”數(shù)字與模擬系統(tǒng)。這種系統(tǒng)將具有當(dāng)前的模擬式盒式錄像機記錄和重放模擬信號的能力，并同時 具有同等的數(shù)字能力。從而，這些新的混合數(shù)字式磁帶錄像機將有能力從內(nèi)部將輸入 的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將該數(shù)字信號以數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流記錄在磁帶上。在重放過 程中，磁帶上的數(shù)字式數(shù)據(jù)流既可作為數(shù)字信號由數(shù)字式電視機(目前還不可能獲得) 顯示，也可以在混合式磁帶錄像機內(nèi)部重新轉(zhuǎn)換為常規(guī)的模擬視頻信號(如用于美國的 NTSC信號)。系統(tǒng)內(nèi)部將接收的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流的能力是很重要的，因為目 前消費者還得不到數(shù)字式視頻節(jié)目資料信號源(磁帶或廣播)。這種混合式錄像機有可能采取與目前專業(yè)數(shù)字系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)不相同的“消費者” 數(shù)字記錄格式。這種消費者數(shù)字視頻信號格式還沒有建立起來。與目前常用的模擬VCRs 一樣，這種數(shù)字錄像機可能會包括慣用的“前端” RF調(diào)諧器以及輸出側(cè)的一個RF調(diào)制 器。(對模擬視頻信號而言，這里意味著NTSC、PAL或SECAM。)用于消費者的數(shù)字 記錄標(biāo)準(zhǔn)可能基本上是將視頻信號與適當(dāng)?shù)恼`差隱蔽編碼以及實際的磁帶標(biāo)準(zhǔn)道表示為 (二進(jìn)制)數(shù)據(jù)位流的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。由于數(shù)字式磁帶錄像機能夠高保真地重現(xiàn)，也就是說有可能刺激人們復(fù)制，因 此很重要的一點是要將作為消費者使用的這種記錄機設(shè)計得能夠禁止或阻止非法記錄。 例如，防止使用錄像機非法復(fù)制受版權(quán)保護(hù)的視頻資料，也防止重放這種非法復(fù)制的資 料是很重要的?，F(xiàn)今使用的模擬視頻復(fù)制保護(hù)技術(shù)是不能用在數(shù)字領(lǐng)域的。因此需要一種適用于這種混合數(shù)字與模擬式磁帶錄像機的新的復(fù)制保護(hù)系統(tǒng)， 在該混合式數(shù)字與模擬磁帶錄像機中，記錄在磁帶上的資料是數(shù)字式數(shù)據(jù)流。要加以防 止的一種典型情況是采用混合式磁帶錄像機從傳統(tǒng)的VHR VCR復(fù)制輸出信號，其中從 VHRVCR重放的磁帶上有慣用的復(fù)制保護(hù)處理，問題是防止新的混合式數(shù)-模式磁帶錄 像機從這種磁帶上復(fù)制資料。否則，這種混合式錄像機的存在將會鼓勵對版權(quán)的侵犯。在授予Mitsubishi的德國專利4,015,626中，公開了一種靜止幀錄像機，其采用 了數(shù)字磁帶(DAT)錄像機重放系統(tǒng)的復(fù)制保護(hù)技術(shù)，但是公開的模擬輸出裝置中沒有包 括模擬復(fù)制保護(hù)方案，它提供了對靜止幀圖像視頻信號的記錄，而未提供對于運動圖像 視頻信號的記錄。在授予N.V.Philip的歐洲專利0,392,612中，公開了一種音頻信號復(fù)制保護(hù)技術(shù)， 該系統(tǒng)不適用于目前要求的系統(tǒng)，因為該系統(tǒng)僅采用音頻信號復(fù)制保護(hù)技術(shù)，而沒有數(shù) 字式復(fù)制保護(hù)。下面將對模擬和視頻信號混合系統(tǒng)進(jìn)行描述，對于任何數(shù)字式電視錄像 重放機構(gòu)而言，必須具有適于復(fù)制保護(hù)技術(shù)的模擬和數(shù)字輸入和輸出機構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種對由數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)位流構(gòu)成的視頻信號進(jìn)行復(fù)制保護(hù)的 方法，該方法采用連續(xù)復(fù)制保護(hù)位檢測器，其包括將第一連續(xù)復(fù)制保護(hù)位設(shè)置為一個 預(yù)定的值，該第一連續(xù)復(fù)制保護(hù)位出現(xiàn)在位流中預(yù)先指定的位置；一旦在連續(xù)復(fù)制保護(hù) 位檢測器中接收到視頻信號，即確定第一連續(xù)復(fù)制保護(hù)位的值；一旦確定第一連續(xù)復(fù)制 保護(hù)位的值是預(yù)定的值，即將第二復(fù)制保護(hù)位設(shè)置為一個預(yù)定的值，其中第二連續(xù)復(fù)制保護(hù)位位于與第一連續(xù)復(fù)制保護(hù)位相關(guān)的位流中的一個位置；檢測第二連續(xù)復(fù)制保護(hù) 位；并且一旦檢測到第二連續(xù)復(fù)制保護(hù)位，即禁止對視頻信號的記錄。按照本發(fā)明的方法，進(jìn)一步包括設(shè)置若干在位流中周期性出現(xiàn)的第一和第二 連續(xù)復(fù)制保護(hù)位。以數(shù)字方式記錄的混合式數(shù)字與模擬磁帶記錄機在數(shù)字與模擬領(lǐng)域都能提供復(fù) 制保護(hù)。對外部提供的模擬視頻信號而言，記錄機檢測復(fù)制保護(hù)的存在，并因此禁止記 錄；對外部提供的數(shù)字視頻信號而言，檢測防復(fù)制位和連續(xù)復(fù)制保護(hù)位，以分別(1)禁 止記錄及(2)防止第二個數(shù)字記錄機隨后進(jìn)行復(fù)制；對重放記錄的資料而言，在數(shù)字重 放視頻信號中檢測防復(fù)制位的存在，當(dāng)數(shù)字重放視頻信號一旦被轉(zhuǎn)換為模擬信號時即被 一個模擬視頻信號復(fù)制保護(hù)處理所修改。在另一個實施例中，模擬或數(shù)字信號源視頻資料(即可以是預(yù)先記錄的，也可 以是來自外部信號源的)被提供有一個復(fù)制保護(hù)標(biāo)志。由重放設(shè)備檢測標(biāo)志，導(dǎo)致模擬 復(fù)制保護(hù)處理，對重放的標(biāo)準(zhǔn)視頻信號進(jìn)行修改。其對視頻信號源不能受到復(fù)制保護(hù)、 但對重放記錄有標(biāo)準(zhǔn)(NTSC)視頻信號的重放設(shè)備而言，該實施例是適用的。本發(fā)明還提供了一種為由包含連續(xù)復(fù)制保護(hù)方案信號或位的數(shù)字視頻位流構(gòu)成 的數(shù)字視頻信號提供連續(xù)復(fù)制保護(hù)方案的方法，其中包括連續(xù)復(fù)制保護(hù)方案信號或位讀 取器或檢測器和防復(fù)制位添加器，該方法包括向連續(xù)復(fù)制保護(hù)方案信號或位讀取器或 檢測器提供數(shù)字視頻位流；從連續(xù)復(fù)制保護(hù)方案信號或位讀取器或檢測器輸出激活防復(fù) 制位添加器的激活信號；以及響應(yīng)于激活信號，通過防復(fù)制位添加器將防復(fù)制位添加到 數(shù)字視頻信號的一位置。本發(fā)明還提供了一種為由包含連續(xù)復(fù)制保護(hù)方案(SCPS)信號或位的數(shù)字視頻位 流構(gòu)成的數(shù)字視頻信號提供連續(xù)復(fù)制保護(hù)方案的方法，其中包括SCPS信號或位讀取器或 檢測器和防復(fù)制位添加器，該方法包括向SCPS信號或位讀取器或檢測器提供數(shù)字視頻 位流；通過SCPS信號或位讀取器或檢測器生成用于激活防復(fù)制位添加器的激活信號； 以及響應(yīng)于激活信號，將防復(fù)制位添加到數(shù)字視頻信號中的一位置。本發(fā)明還提供了一種為由包含連續(xù)復(fù)制保護(hù)信號或位的數(shù)字視頻位流構(gòu)成的數(shù) 字視頻信號提供連續(xù)復(fù)制保護(hù)方案的方法，其中提供了連續(xù)復(fù)制保護(hù)信號讀取器或檢測 器和防復(fù)制位添加器，該方法包括將數(shù)字視頻位流耦接到連續(xù)復(fù)制保護(hù)信號讀取器或 檢測器；其中連續(xù)復(fù)制保護(hù)信號讀取器或檢測器輸出激活信號，以激活防復(fù)制位添加 器；以及由此，響應(yīng)于連續(xù)復(fù)制保護(hù)信號讀取器或檢測器，將防復(fù)制位添加到數(shù)字視頻 信號的一位置。本發(fā)明還提供了一種用于為由包含連續(xù)復(fù)制保護(hù)方案信號或位的數(shù)字視頻位流 構(gòu)成的數(shù)字視頻信號提供連續(xù)復(fù)制保護(hù)方案的設(shè)備，其中包括連續(xù)復(fù)制保護(hù)方案信號或 位讀取器或檢測器和防復(fù)制位添加器，該設(shè)備包括用于向連續(xù)復(fù)制保護(hù)方案信號或位 讀取器或檢測器提供數(shù)字視頻位流的裝置；用于從連續(xù)復(fù)制保護(hù)方案信號或位讀取器或 檢測器輸出激活防復(fù)制位添加器的激活信號的裝置；以及其中響應(yīng)于激活信號，通過防 復(fù)制位添加器將防復(fù)制位添加到數(shù)字視頻信號的一位置。本發(fā)明還提供了一種用于為由包含連續(xù)復(fù)制保護(hù)信號或位的數(shù)字視頻位流構(gòu)成 的數(shù)字視頻信號提供連續(xù)復(fù)制保護(hù)方案的設(shè)備，其中提供了連續(xù)復(fù)制保護(hù)信號讀取器或檢測器電路和防復(fù)制位添加器電路，該設(shè)備包括用于將數(shù)字視頻位流耦接到連續(xù)復(fù)制 保護(hù)信號讀取器或檢測器電路的電路；其中連續(xù)復(fù)制保護(hù)信號讀取器或檢測器電路的輸 出端輸出激活信號；以及防復(fù)制位添加器電路，用于響應(yīng)于連續(xù)復(fù)制保護(hù)信號讀取器或 檢測器電路，將防復(fù)制位添加到數(shù)字視頻信號的一位置。
本發(fā)明還提供了一種用于為由包含連續(xù)復(fù)制保護(hù)信號或位的數(shù)字視頻位流構(gòu)成 的數(shù)字視頻信號提供連續(xù)復(fù)制保護(hù)方案的設(shè)備，包括連續(xù)復(fù)制保護(hù)信號讀取器或檢測 器，用于響應(yīng)于連續(xù)復(fù)制保護(hù)信號或位，輸出激活信號；以及防復(fù)制位添加器，用于響 應(yīng)于激活信號，將防復(fù)制位添加到數(shù)字視頻信號的一位置，以提供連續(xù)復(fù)制保護(hù)方案。
本發(fā)明還提供一種用于處理可能包含或不包含復(fù)制保護(hù)信號的模擬視頻信號的 設(shè)備，包括復(fù)制保護(hù)信號檢測器，其接收模擬視頻信號，以提供指示在該模擬視頻信 號中是否存在復(fù)制保護(hù)信號的信號，如果模擬視頻信號中存在復(fù)制保護(hù)信號，則所述復(fù) 制保護(hù)信號檢測器提供禁止信號；以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其接收模擬視頻信號，以提供數(shù)字 視頻信號輸出。
本發(fā)明還提供一種處理可能包含或不包含復(fù)制保護(hù)信號的模擬視頻信號的方 法，包括提供指示在模擬視頻信號中是否存在復(fù)制保護(hù)信號的信號；以及在輸入的模 似視頻信號中檢測到復(fù)制保護(hù)信號時，產(chǎn)生禁止記錄控制信號，并且提供包含復(fù)制保護(hù) 信號的數(shù)字視頻信號輸出，在輸入的模似視頻信號中沒有檢測到復(fù)制保護(hù)信號時，提供 不包含復(fù)制保護(hù)信號的數(shù)字視頻信號輸出。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的混合數(shù)字式錄像機的方框圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的另一個錄像機或重放設(shè)備的方框圖。
具體實施方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的混合式數(shù)模錄像機。每個方框包括目前在市場上可以 獲得或本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)下面的描述很容易地造出的傳統(tǒng)元件。一個可能的例 外是構(gòu)成這一設(shè)備的主要子系統(tǒng)的數(shù)字式磁帶機電結(jié)構(gòu)。目前專業(yè)所用的數(shù)字錄像機包 括這樣的磁帶機電結(jié)構(gòu)，然而，它們是被設(shè)計用于目前的專業(yè)型數(shù)字視頻標(biāo)準(zhǔn)下記錄和 重放有關(guān)資料的。數(shù)字磁帶機10可能是包括在目前這種商業(yè)化的專業(yè)系統(tǒng)中的類型。然 而，由于設(shè)想到圖1所示的混合系統(tǒng)主要(但不是唯一)打算用于消費者，這種系統(tǒng)可能 包括不同的數(shù)字式磁帶機電機構(gòu)，其類型將適合于以低價格大批量生產(chǎn)，并且根據(jù)還不 曾確定的消費者數(shù)字視頻格式來設(shè)計。
無論如何，圖1的錄像機可以由目前可獲得的元件構(gòu)成，其中包括現(xiàn)在可從許 多公司購得的專業(yè)型數(shù)字磁帶機構(gòu)。磁帶機10上放置的磁帶具有以下型式(1)盒式錄像 (2)盤式錄音。
圖1的錄像機是一種能夠在輸入端12接受由“A”指示的常規(guī)模擬視頻信號， 它是一個NTSC或其它信號。
在圖1中的“輸入”側(cè)還示出了用于從外部信號源接收數(shù)字視頻信號(用“D” 表示)的數(shù)字視頻信號輸入端14。當(dāng)廣播數(shù)字視頻信號將來被作為商業(yè)廣播時，端子14a6接收該信號，它也可以從另外的數(shù)字錄像機或數(shù)字重放設(shè)備接收廣播數(shù)字視頻信號。
由于圖1的設(shè)備記錄數(shù)字信號，因此端子12處的模擬視頻信號被模數(shù)轉(zhuǎn)換器16 轉(zhuǎn)換為所需要的數(shù)字格式，這種模數(shù)轉(zhuǎn)換器在視頻信號領(lǐng)域是公知的，模數(shù)轉(zhuǎn)換器16的 構(gòu)造細(xì)節(jié)由與數(shù)字磁帶機10兼容的數(shù)字記錄格式的特性所決定。
由模擬轉(zhuǎn)換器16輸出的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)流被(經(jīng)由開關(guān)18)提供給數(shù)字磁帶機 10。操作圖1的錄像機的人(或機器)確定在任一時刻他是在端子12處記錄一個模擬視 頻輸入信號，還是在端子14處記錄一個數(shù)字視頻輸入信號。開關(guān)18(既可以自動控制， 也可以手動控制)選擇磁帶機10從端子12或14的哪一個接收要被記錄的輸入信號。
隨后，來自開關(guān)18的輸入信號由磁帶機10數(shù)字式地記錄在磁帶上(沒有示 出)。接下來由磁帶機10重放記錄在磁帶上的資料，在磁帶機10的輸出端20產(chǎn)生一個 數(shù)字信號“D”。端子20處的數(shù)字信號(如果錄像機的終端輸出信號是一個模擬信號) 被提供給數(shù)模轉(zhuǎn)換器22，它將數(shù)字信號D轉(zhuǎn)換為提供給模擬輸出端M的模擬輸出信號 A。數(shù)模轉(zhuǎn)換器22(與其互補轉(zhuǎn)換器16 —樣)是傳統(tǒng)的，其詳細(xì)結(jié)構(gòu)由數(shù)字記錄格式和 模擬輸出格式所確定。模擬輸出端M被連接到(例如)記錄機到傳統(tǒng)的電視機的“輸 出”側(cè)。
圖1的記錄機通常可能會在“輸入”側(cè)提供一個RF調(diào)諧器(未顯示)，以從RF 調(diào)制視頻(TV)信號中獲取視頻信號(NTSC或其它)。
與此類似，在“輸出”側(cè)可能提供有RF調(diào)制器(沒有示出)，以便將端子M處 的基帶(NTSC或其它)視頻信號轉(zhuǎn)換為RF調(diào)制視頻信號(TV)，提供給電視機的天線輸 入端。
圖1設(shè)備(當(dāng)運行在模擬區(qū)域時)的復(fù)制保護(hù)部分參考上面描述的模擬信道進(jìn)行 描述，該模擬信道包括模擬視頻輸入端12、變換器16、開關(guān)18、變換器22和模擬輸出 端24。假定在端子12處接收的(NTSC)模擬視頻已經(jīng)被上面描述的一個復(fù)制保護(hù)處理 進(jìn)行了復(fù)制保護(hù)，該保護(hù)通常是將復(fù)制保護(hù)脈沖加到視頻信號或者修改視頻信號的特定 部份。具體作法是將圖1中的記錄機通過內(nèi)置電路，即由制造商構(gòu)造在記錄機內(nèi)部的特 征來防止對這類資料的復(fù)制。
用于調(diào)節(jié)錄像機以防止復(fù)制受到復(fù)制保護(hù)的視頻信號的一個系統(tǒng)在美國專利 4,907,093中作了描述，該專利于1990年3月6日授予John(O.Ryan，并轉(zhuǎn)讓給Macrovision 公司，本發(fā)明將該專利作為參考文獻(xiàn)，其摘要如下。
對視頻信號進(jìn)行修改，從而使得電視接收機仍然具有正常彩色圖像供磁帶錄像 機檢測并且禁止其被記錄。若干順序的偽同步對與正脈沖對被加到跟隨在正常同步脈沖 之后的視頻信號垂直消隱期間。
與錄像機相關(guān)的一個禁止電路檢測經(jīng)修改的信號，該檢測可以通過將偽同步 脈沖尖與正脈沖之間的電壓差相對于同步脈沖尖與消隱周期的后沿之間的正常電壓差 進(jìn)行比較來實現(xiàn)。另一方面，修改的信號可以通過識別消隱周期信號的脈沖頻率來檢 測......還示出了通過對視頻信號進(jìn)行峰值檢測并且在垂直消隱期間對這些經(jīng)峰值檢測的信號進(jìn)行采樣。當(dāng)存在經(jīng)修改的信號時，產(chǎn)生一個控制信號，以禁止記錄設(shè)備。如果沒 有檢測到經(jīng)修改的信號，則啟動記錄設(shè)備。
圖1的錄像機其左上部包括一個類似的復(fù)制保護(hù)機構(gòu)，包括ACP(防復(fù)制處理)檢測器沈，它類似于在美國專利4,907,093中的多個實施例中所描述的檢測電路，也可以 是美國專利4,914,694中用于檢測復(fù)制保護(hù)處理中的一個檢測器。ACP檢測器沈也可以 檢測復(fù)制保護(hù)處理的連續(xù)類型。當(dāng)在端子12處接收到一個模擬(NTSC)視頻信號時， ACP檢測器沈檢測復(fù)制保護(hù)的存在，一旦檢測到，即在線路18上產(chǎn)生一個禁止記錄控制 信號，禁止(例如)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器16。
禁止轉(zhuǎn)換器16與美國專利4,907,093中所描述的禁止方法(其中不存在模_數(shù) 轉(zhuǎn)換器)是有所不同的，在本發(fā)明中，錄像機的某些其它特性被禁止了。如美國專利 4,907,093中所述，在圖1的錄像機中，模-數(shù)轉(zhuǎn)換器16之外的一個部件可以被線路觀上 的禁止記錄信號禁止。例如，數(shù)字式磁帶機10可以被禁止，或者信號通路中一個附加的 開關(guān)(沒有示出)可以被強制為打開位置。禁止記錄機的其它措施對本領(lǐng)域的技術(shù)人員 是顯而易見的，在任何情況下，在輸入的模似視頻信號中檢測到復(fù)制保護(hù)信號則會禁止 對該信號的記錄。
(這里的ACP檢測器沈相應(yīng)于上述參考專利的圖1中的禁止電路22a)。
就復(fù)制保護(hù)資料的記錄而言，在另一種情況下，輸入信號是在數(shù)字輸入視頻端 14上提供的一個數(shù)字視頻信號。在這種情況下，如果輸入信號是復(fù)制保護(hù)的，通常這種 復(fù)制保護(hù)是由磁帶復(fù)制設(shè)備在記錄在磁帶上的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流中設(shè)置預(yù)定的防復(fù)制控制位來 提供的。
這個防復(fù)制位將被放置在例如每個視頻幀的特定位置(例如相應(yīng)于垂直消隱周 期的一個部位)。另一方面，這樣一種防復(fù)制位也可以放在每個視頻行中一個預(yù)定的位置 或視頻信號的某個其它預(yù)定的部位；只要在制造圖1的錄像機之前，這個防復(fù)制位是由 一個已接受的標(biāo)準(zhǔn)所確定的話，該防復(fù)制位的準(zhǔn)確位置就不具備什么特別的重要性。因 此，記錄機制造商設(shè)計防復(fù)制(AC)位檢測器32，以通過了解其數(shù)字地址來放置該防復(fù)制 位。
因此，舉例來說，如果防復(fù)制位檢測器32檢測到防復(fù)制位設(shè)置在高電位，即值 為1，那么它被解釋為指示相關(guān)的數(shù)字視頻資料不能被復(fù)制。由此防復(fù)制位檢測器32在 控制開關(guān)38運行的線路36上發(fā)出一個禁止記錄控制信號。在這種情況下，線路36上的 禁止記錄信號打開開關(guān)38，阻止從端子14傳送數(shù)字視頻信號到開關(guān)18。這樣，防復(fù)制 位完成了制止復(fù)制在數(shù)字輸入端14輸入到記錄機中的相關(guān)視頻資料的職能。
另一方面，圖1的記錄機的用戶可以從預(yù)錄的磁帶重放資料。
在這種情況下，要解決的問題是阻止或禁止隨后未經(jīng)許可記錄重放的資料。如 果在數(shù)字式磁帶機10上從磁帶重放的資料被從輸出端20提供到(在數(shù)字領(lǐng)域)數(shù)字視頻 輸出端42，那么這種隨后的非許可記錄就不是問題，這是因為這樣的話，數(shù)字視頻輸出 信號只能被記錄在另一個數(shù)字錄像機上，估計后者也裝備有防復(fù)制位檢測器32和相關(guān)的 禁止電路。
然而，圖1的混合式記錄機提出了提供模擬視頻輸出到端子M上的附加的復(fù)制 保護(hù)問題。在端子20處的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流中存在防復(fù)制位不會對端子M處的模擬輸出信號 產(chǎn)生影響(已經(jīng)在數(shù)-模轉(zhuǎn)換中被除去或忽略)。因此，在圖1右上方的模擬輸出電路中 提供有一個防復(fù)制(AC)位檢測器46。AC位檢測器46類似于AC復(fù)制位檢測器32，它 在數(shù)字范疇運行，以便在預(yù)定的位置檢測防復(fù)制位。響應(yīng)AC位檢測器46檢測的防復(fù)制位，一個啟動信號在線路52上被傳送到防復(fù)制處理(ACP)信號發(fā)生器50。
ACP信號發(fā)生器50以一種形式示于美國專利4,631,603的圖2中，它產(chǎn)生一個模 擬視頻防復(fù)制信號。接著，ACP信號發(fā)生器50將這個模擬防復(fù)制信號加到數(shù)-模轉(zhuǎn)換器 22的輸出信號上，后者已經(jīng)將磁帶機10的數(shù)字輸出信號轉(zhuǎn)換為模擬(例如NTSC)信號。 另一方面，ACP信號發(fā)生器50如上面所述的美國專利4,914,694的圖1所示，用于修改“TV信號源”。因此，輸出端M處的模擬(NTSC)視頻信號是經(jīng)模擬防復(fù)制處理修改 的模擬視頻信號，這樣就實現(xiàn)了將先前記錄的磁帶提供的信號制止在現(xiàn)存的模擬VCRs上 進(jìn)行可接受的視頻信號記錄的目的。
圖1也包括SCPS位檢測器M、線路58和AC位加法器60。在數(shù)字錄音帶記錄 領(lǐng)域，眾所周知，連續(xù)復(fù)制管理系統(tǒng)6CMS)采用市場上可獲得的DAT (數(shù)字錄音帶)記 錄器來用于制止(在某些條件下)復(fù)制以數(shù)字方式記錄的音頻資料。SCMS是由數(shù)字式錄 音機的制造商與數(shù)字式錄音節(jié)目資料的提供者共同作出的，用于僅僅在數(shù)字領(lǐng)域限制對 這種資料的復(fù)制。SCMS在例如參考文獻(xiàn)US 5,144,658中作了描述。簡而言之，SCMS 周期性地將一個特殊的控制位加到要受到復(fù)制保護(hù)(通常是受版權(quán)保護(hù)的資料)的數(shù)字錄 音節(jié)目中。在諸如CD播放機之類的傳統(tǒng)的數(shù)字音頻重放設(shè)備中，它產(chǎn)生模擬輸出信號 與數(shù)字輸出信號，模擬輸出信號不受到復(fù)制保護(hù)，即控制位或等同的模擬信號不在其中 出現(xiàn)。也就是說，控制位被數(shù)-模轉(zhuǎn)換器處理從內(nèi)部放棄，因此，可以通過將CD播放 機的模擬輸出連接到模擬磁帶錄音機來進(jìn)行任意次復(fù)制。
然而，CD播放機的數(shù)字輸出信號具有由被記錄的音頻資料的復(fù)制裝置設(shè)置(為 高位)的SCMS位。接收數(shù)字輸出信號的數(shù)字式磁帶錄音機檢測SCMS位，如果檢測 到，例如，在某個特定位置的一個位為高電平，數(shù)字式磁帶錄音機將記錄該資料(即數(shù) 字式記錄)，并且在進(jìn)行這種記錄的過程中(例如)用第二位置的第二位來從內(nèi)部擴大這 一位。因此，隨后可以重放這一磁帶，并且具有一個可接受的模擬輸出信號或一個可接 受的數(shù)字輸出信號。然而，如果隨后試圖采用另一個DAT記錄器重錄該磁帶，該第二 DAT記錄器尋找兩個比特的位置，如果檢測到第二比特，它就不進(jìn)行復(fù)制。因此能夠從 特定的源記錄中在數(shù)字領(lǐng)域進(jìn)行連續(xù)的一種復(fù)制。眾所周知，這樣一個系統(tǒng)很容易擴展 到允許兩次、三次、四次或無數(shù)次復(fù)制，只要是要求連續(xù)復(fù)制的話。但其目的是限制連 續(xù)復(fù)制到某個特別的次數(shù)，在SCMS的情況下通常為一次。
本發(fā)明人已確定類似的連續(xù)復(fù)制限制系統(tǒng)有利于數(shù)字視頻領(lǐng)域。
在本發(fā)明的情況下，這樣一種連續(xù)復(fù)制限制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)還沒有被定義，但在此通 常被描述為“連續(xù)復(fù)制保護(hù)方案”(SCPS)，包含在SCPS位檢測器M中。SCPS在概念 上與SCMS類似，但屬于視頻范疇。SCPS位檢測器M檢測連續(xù)復(fù)制保護(hù)方案位是否存在 于端子14處的數(shù)字視頻信號中。如果檢測到第一個這樣的SCPS位，那么在控制AC (防 復(fù)制)位加法器60的線路58上產(chǎn)生一個啟動信號，該加法器在數(shù)字流中預(yù)定的位置加上 (或設(shè)置為高電平)第二(實際防復(fù)制)位。這樣的SCPS位可以置于例如垂直消隱周期 中沒有用到的線路的等效線路上。
接著該視頻信號通到開關(guān)38，并經(jīng)開關(guān)18通向數(shù)字式磁帶機10。因此，包含 設(shè)置的(高電平)防復(fù)制位的這樣一種數(shù)字信號在隨后重放時經(jīng)由終端20提供到數(shù)字視 頻輸出端42。
視頻資料的提供者(如商業(yè)磁帶復(fù)制機、廣播裝置或有線電視系統(tǒng))可以有選擇 地制止對它們資料的任何復(fù)制(即不使用SCPS)。
在這種情況下，這類提供的裝置可能會在它們的原始資料中設(shè)置(為高電平)第 二(防復(fù)制)位。另外一方面，當(dāng)需要完全制止對資料的復(fù)制時，可以指定一個附加的防 復(fù)制位置(與SCPS位不相關(guān))，這樣一個附加的AC位也由AC位檢測器32、46檢測， 該檢測器響應(yīng)檢測的結(jié)果，可能會分別制止記錄或提供模擬復(fù)制保護(hù)。
另一方面，AC位檢測器46能夠檢測SCPS位的任意一個，并由此啟動ACP信 號發(fā)生器50在終端M復(fù)制保護(hù)模擬輸出信號。
隨后使用數(shù)字視頻終端42處的輸出信號(例如采用圖1所示類型的第二記錄器 記錄輸出信號)，通過由第二記錄器的AC位檢測器32檢測設(shè)定的AC位，可以制止對這 些資料的復(fù)制。
因此，數(shù)字式視頻信號記錄標(biāo)準(zhǔn)包括采用數(shù)字視頻信號流中特別指定的位，以 位為基礎(chǔ)進(jìn)行復(fù)制保護(hù)。這些“SCPS”位和其它防復(fù)制位在一個實施例中被提供在例 如每個視頻場或幀中，用于在逐場或逐幀基礎(chǔ)上進(jìn)行復(fù)制保護(hù)。
因此，圖1的設(shè)備完全可以進(jìn)行模擬與數(shù)字復(fù)制保護(hù)。也就是說，在輸入側(cè)可 以針對各類公知的模擬復(fù)制保護(hù)信號來檢測傳統(tǒng)的模擬復(fù)制保護(hù)信號。在輸入側(cè)還提供 了包括連續(xù)復(fù)制限制的數(shù)字視頻復(fù)制保護(hù)系統(tǒng)。在輸出側(cè)，提供了對重放的數(shù)字記錄資 料的輸出模擬側(cè)的復(fù)制保護(hù)。防復(fù)制檢測器32、46、SCPS位檢測器M以及AC位加法 器60的詳細(xì)電路結(jié)構(gòu)取決于未來的數(shù)字視頻記錄協(xié)議(格式)的特性，只要給出有關(guān)這 些電路的這種格式的資料，本領(lǐng)域的技術(shù)人員很快就能制造出來。該協(xié)議將告知數(shù)字錄 像機的制造商以及數(shù)字視頻資料節(jié)目的供應(yīng)方。
在另一個變化的實施例中，ACP檢測器沈不是檢測上述參考文獻(xiàn)US4,907,093 中所描述的防復(fù)制信號，而是直接檢測模擬復(fù)制保護(hù)信號。其實現(xiàn)方式可以是例如包括 一個自動增益控制(AGC)電路，用于減小視頻信號的電平(幅值)，從而使得復(fù)制的資 料無法收看。
模-數(shù)轉(zhuǎn)換器16很可能需要包括一個AGC電路，并且這個電路可以很容易設(shè)計 成極易損壞影響視頻信號電平的防復(fù)制保護(hù)信號。
還應(yīng)該理解的是，圖1的設(shè)備并不需要是一個錄放機，也可以只是一個單放 機，因此只包括數(shù)字重放磁帶機10和圖1右邊的電路，沒有左邊的輸入電路。在這種情 況下，輸出電路與圖1的右上方部分和右下方部分相同，對在磁帶機10上重放的預(yù)先錄 制的數(shù)字資料中所存在防復(fù)制位起作用。在另一種類型中，一種光盤(數(shù)字式)播放機 代替了數(shù)字重放磁帶機10。因此，圖1設(shè)備的右上電路應(yīng)用于單放機，用于制止從模擬 輸出終端M再錄制受到復(fù)制保護(hù)的數(shù)字視頻資料。
另一個實施例用于數(shù)字或模擬視頻資料，這些資料由于技術(shù)或其它原因其原始 形式?jīng)]有進(jìn)行復(fù)制保護(hù)，而且在重放時提供一個標(biāo)準(zhǔn)視頻(如VTSC)信號。一個例子就 是所謂“激光盤”，用于通過在激光盤記錄機上重放來分配預(yù)錄的視頻資料。由于技術(shù) 的原因，前面所描述的美國專利4,631,603和4,914,694中的復(fù)制保護(hù)方案與激光盤是不兼 容的，因為在激光盤中包括這種復(fù)制保護(hù)方案會產(chǎn)生重放性問題。
因此，需要有一種復(fù)制保護(hù)方案來制止未經(jīng)許可記錄激光盤重放的信號。這可以通過給另外的慣用激光盤播放機提供按照本發(fā)明的附加電路來實現(xiàn)，這個附加電路包 括(1)防復(fù)制(AC)標(biāo)志檢測器( 與防復(fù)制標(biāo)志檢測器運行連接的ACP信號發(fā)生器，然 后激光盤上記錄的視頻資料具有一防復(fù)制標(biāo)志。這個防復(fù)制標(biāo)志通常是在視頻資料的每 個VBl的預(yù)定線路中具有特定電平的一個信號。(在激光盤上記錄的是模擬視頻，而不 是數(shù)字視頻。)
防復(fù)制標(biāo)志(相應(yīng)于圖1的防復(fù)制位)由激光盤播放機中的防復(fù)制標(biāo)志檢測器所 檢測，響應(yīng)該檢測，ACP信號發(fā)生器根據(jù)傳統(tǒng)的模擬防復(fù)制處理修改由激光盤播放機輸 出的模擬信號。這就制止了使用由激光盤播放的模擬輸出信號所構(gòu)成的磁帶錄像。
類似的修改可以用于近年來研制的在“WideVHS”視頻格式中記錄高清晰 度TV信號的“WVHS”磁帶錄像機中。WVHS是一種不同于標(biāo)準(zhǔn)(NTSC、PAL或 SECAM)視頻的視頻格式。在這種情況下，修改的WVHS磁帶錄像機在WVHS磁帶錄 像機上重放的預(yù)記錄資料中檢測防復(fù)制標(biāo)志位，并響應(yīng)該檢測，采用傳統(tǒng)的模擬防復(fù)制 處理修改重放的標(biāo)準(zhǔn)視頻Hf^BNTSC)信號。
這一實施例示于圖2，該附圖是根據(jù)本發(fā)明所適用的單放機(例如激光盤播放 機)或錄放機(例如WVHS VCR)的方框圖。
單放機包括傳統(tǒng)的重放機/電結(jié)構(gòu)72，防復(fù)制(AC)標(biāo)志檢測器74，以及ACP 信號發(fā)生器50。由檢測器74從機/電結(jié)構(gòu)72重放的標(biāo)準(zhǔn)(例如NTSC)視頻中檢測AC 標(biāo)志導(dǎo)致“啟動”信號在線路88上傳送到ACP信號發(fā)生器50，從而在線路88上的ACP 信號在終端80與NTSC視頻輸出相混合(或?qū)ζ溥M(jìn)行修改)。線路88上的第二輸出信 號是另一類視頻信號，例如HDTV(高清晰度TV)或WVHS，對此，傳統(tǒng)的防復(fù)制處理 是不適用的，因此對線路88上的視頻沒有進(jìn)行ACP修改。
錄放機(例如WVHS VCR)也包括輸入視頻終端84。如果在終端84輸入的視 頻存在AC標(biāo)志，并且在機電結(jié)構(gòu)72記錄之后AC標(biāo)志仍然存在，那么在重放時該標(biāo)志被 AC標(biāo)志檢測器74檢測到，并與以前所述一樣啟動ACP信號發(fā)生器50對在終端80重放 的NTSC視頻進(jìn)行復(fù)制保護(hù)(在重放時存在的AC標(biāo)志取決于輸入的視頻信號的特定格式 以及機/電結(jié)構(gòu)72的特性)。與此類似，重放預(yù)先記錄的具有AC標(biāo)志的視頻資料會啟 動ACP信號發(fā)生器50。
上面所進(jìn)行的描述是示意性而非限定性的，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，按 照上面所作的公開作進(jìn)一步修改是顯而易見的。應(yīng)該理解的是，由于目前消費類型的數(shù) 字式錄像機還不能獲得，而只獲得數(shù)字式視頻專業(yè)系統(tǒng)，上面所描述的設(shè)備和方法很易 適用于目前市面上可以獲得的數(shù)字式錄像機。1權(quán)利要求
1.一種用于處理可能包含或不包含復(fù)制保護(hù)信號的模擬視頻信號的設(shè)備，包括復(fù)制保護(hù)信號檢測器，其接收模擬視頻信號，以提供指示在該模擬視頻信號中是否 存在復(fù)制保護(hù)信號的信號，如果模擬視頻信號中存在復(fù)制保護(hù)信號，則所述復(fù)制保護(hù)信 號檢測器提供禁止信號；以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其接收模擬視頻信號，以提供數(shù)字視頻信號輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述復(fù)制保護(hù)信號可包括一復(fù)制保護(hù)信號。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述禁止信號禁止數(shù)字輸出信號。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備是記錄裝置的至少一部分。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中當(dāng)檢測到視頻復(fù)制保護(hù)信號時，禁止所述記錄裝置。
6.一種處理可能包含或不包含復(fù)制保護(hù)信號的模擬視頻信號的方法，包括 提供指示在模擬視頻信號中是否存在復(fù)制保護(hù)信號的信號；以及在輸入的模似視頻信號中檢測到復(fù)制保護(hù)信號時，產(chǎn)生禁止記錄控制信號，并且提 供包含復(fù)制保護(hù)信號的數(shù)字視頻信號輸出，在輸入的模似視頻信號中沒有檢測到復(fù)制保 護(hù)信號時，提供不包含復(fù)制保護(hù)信號的數(shù)字視頻信號輸出。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述復(fù)制保護(hù)信號可包括一復(fù)制保護(hù)信號的至少一 部分。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中復(fù)制保護(hù)信號檢測器提供禁止信號。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述禁止信號修改數(shù)字輸出信號。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其中復(fù)制保護(hù)信號檢測器提供禁止信號。
11.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述方法提供至少一部分的記錄。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中當(dāng)檢測到視頻復(fù)制保護(hù)信號的至少一部分時，禁 止所述記錄。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于處理可能包含或不包含復(fù)制保護(hù)信號的模擬視頻信號的設(shè)備和方法。該設(shè)備包括復(fù)制保護(hù)信號檢測器，其接收模擬視頻信號，以提供指示在該模擬視頻信號中是否存在復(fù)制保護(hù)信號的信號，如果模擬視頻信號中存在復(fù)制保護(hù)信號，則所述復(fù)制保護(hù)信號檢測器提供禁止信號；以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其接收模擬視頻信號，以提供數(shù)字視頻信號輸出。
文檔編號H04N5/92GK102025958SQ20101055810
公開日2011年4月20日 申請日期1994年3月4日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月18日
發(fā)明者約翰·O·瑞安 申請人:麥克羅維西恩公司