专利名称：视频信号防复制控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于重放记录在记录介质上的视频信号、和限制或防止正被重放的重放视频信号记录在另一个记录介质上的视频复制控制系统。本发明还涉及视频重放装置、视频记录装置和视频记录介质，在其上使用该视频复写控制系统记录视频信号。
VTR(磁带录象装置)是以现代生活为特色，并出现了能在VTR上重放的许多种软件。数字VTR或DVD(数字视盘)重放装置目前是现实的，并提供特别高质量的视频和声音。
然而问题在于，大量的软件可不受限制进行复制，并且已经提出了几种方法来禁止。
例如，对于输出模拟视频信号的VTR，防止复制的一种方法使用在VTR记录装置的和显示视频的监视接收机的AGC(自动增益控制)系统，或APC(自动相位控制)系统的不同。
当VTR采用使用插入视频信号中的伪同步信号的AGC时，监视接收机采用不使用伪同步信号的AGC。在使用AGC类型不同的防复制方法中，在从重放VTR到记录VTR提供的视频信号中按AGC同步信号插入和输出高电平伪同步信号。
当VTR采用使用在视频信号中的色同步信号的相位的APC时，监视接收机使用不同类型的APC，在使用这类APC不同的防复制方法中，在从重放VTR提供到接收VTR的视频信号中，色同步信号的相位被部分反向。
从重放VTR接收模拟视频信号的监视接收机正确地重放该信号而不受在AGC或在APC中色同步信号的部分相位反向的高电平伪同步信号的影响。
另一方面，当VTR在记录介质上记录变成已插入伪同步信号的模拟视频信号或在所述的重放VTR中已经受色同步信号相位反向的模拟视频信号，为此，根据输入信号的固有增益控制或相位控制不能执行，和如此的视频信号不能正确地重放。即使这种信号被重放，也不能获得正常图象和声音。
在数字化视频信号的情况中，例如在数字VTR中，包括例如复制序列控制码的防复制码或防复制控制信号作为数字数据加到视频信号上并记录在记录介质上，因此，防止或控制了视频的复制。
在这种情况下，重放数字VTR读出已经记录在记录介质上的视频信号、音频信号和防复制控制信号，并且把它们作为数字或模拟数据送到接收数字VTR。
在用作记录装置的数字VTR中，防复制控制信号是从所提供的重放信号中提取，然后，重放信号的记录根据防复制控制信号进行控制。例如，当防复制控制信号包括防复制码时，记录数字VTR不执行记录。
另外，当防复制控制信号包括复制序列控制码时，记录受这个序列控制码控制。例如，当复制序列码限制对一个复制品复制时，用于记录的数字VTR在记录介质上作为数字数据记录视频信号和音频信号以前加上这个防复制码。此后，就不可能用复制品复制视频信号。
而且，在数字连接的情况下，即当视频信号、音频信号和防复制控制信号作为数字信号都加到用作记录装置的数字VTR时，在使用防复制控制信号的记录侧，通过把该信号作为数字数据加到记录数字VTR，执行防复制控制。
然而，在视频信号和音频信号提供为模拟信号的模拟连接的情况下，当把该信号送到记录装置进行D/A变换时丢失防复制信号。而且，在模拟连接时，防复制控制信号必须加D/A变换的视频或声信号，并产生视频信号和音频信号的恶化。
因此，对于防复制控制来说，加一个防复制控制信号和在记录装置中提取它，而不产生D/A变换的视频信号或音频信号的恶化是很难的。
传统地，通过使用在如上所述的VTR和监视器之间在AGC或在APC特性的差值的防复制的方法来防止复制。
然而，在某些情况下，当使用在VTR和监视接收机之间的AGC或APC特性的上述不同防止复制时，根据在记录侧的该类AGC或APC特性，视频信号就可正确地记录。此时，可发生不能防止复制，或在监视接收机上的重放信号变坏。而且，根据是否有模拟连接或数字连接在防复制方法上进行改变是困难的。
本发明已经提出了一种复制防止方法，其中扩频防复制控制信号是重叠在视频信号上(美国专利申请No.08175510)。该方法可用于数字连接和模拟连接，并不产生重放的视频和声音的恶化。
根据这个方法，当制造原始的记录介质时，PN(伪随机噪声)序列码(后面称为PN码)用足够快的周期产生并通过把它加到防复制控制信号来扩频。这样，窄带宽、高电平防复制控制信号变换成宽带、低电平信号，就不会影响视频信号或声信号。然后，该扩频防复制控制信号重叠在送到记录介质的视频信号上，并记录。
在记录侧，PN码是用相同定时和相位产生作为用于在重放装置中扩频的PN码。这个所产生的PN码送到视频信号，在其上重叠防复制控制信号，以便提取原始防复制控制信号，即，以便执行反向扩频。然后，根据由反向扩频提取的防复制控制信号控制防复制。
这样，防复制控制信号被扩频并重叠在视频信号上，作为在重放装置中的宽带、低电平信号。因此，按个人的愿望去非法复制视频信号，以消除重叠在其上的防复制控制信号是困难的。
然而，按个人针对防止非法复制，可以通过反扩频检查重叠的防复制控制信号，并使用它。因此，该防复制控制信号与视频信号一起提供到记录装置。在记录侧，检测防复制控制信号，和根据检测的防复制控制信号精确地控制复制。
根据该方法，如上所述，扩频防复制控制信号作为宽带、低电平信号重叠在视频信号上，但是，它必须重叠在比视频信号要低的S/N比，以便视频信号不产生视频信号的恶化。
为了在比视频信号要低的S/N比上重叠扩频防复制控制信号，和能够检测在记录装置中已重叠在视频信号上的防复制控制信号，对于扩频1比特防复制控制信号需要的PN码(PN码长)的数目必须足够大。防复制控制信号的每比特的PN码长也可表示为扩频增益(扩频系数)，它是防复制控制信号的每比特的时间宽度T与PN码的一部分(一个时片)的时间宽度TC的比(T/TC)。如上所述，在视频信号的S/N比的这种情况下，这个扩频增益由在其上重叠防复制控制信号的信息信号的S/N比求出。
例如，当其上重叠防复制控制信号的视频信号的S/N比是50dB时，扩频和重叠在视频信号上的防复制控制信号必须要重叠在比视频信号的S/N比的50dB低的电平上。同时，为了检测重叠在视频信号上的防复制控制信号，其S/N比必须满足于已完全被解调的扩频信号。如果S/N比是10dB，需要60dB(对于视频信号S/N比为50dB)+(需要检测的S/N比为10dB)。此时，防复制控制信号的每比特的PN码长是1百万。
在记录装置中用于检测重叠在视频信号上的PN码所用的方法使用多滤波器或一个浮动相关。在前者情况中，PN码的检测是很快的，但是，仅能检测短的码长。目前，这个码长大约是256，并且，当防复制控制信号的每比特的PN码长是1百万时，它可以被检测。在后一种情况中，能检测长长度的PN码，但该检测采取时间。于是，可认为，检测具有1百万的长度的PN码需要相当长的时间。
在接收装置中，如果重叠在视频信号上的防复制控制信号能很快地提取，通过在视频信号上重叠扩频防复制控制信号可更有效地执行复制控制。
因此，本发明的目的是提供一种防复制方法，一种视频防复制装置、和一种视频记录介质，以使附加信息重叠在视频信号上，以便控制信号的复制，而不产生使它变坏，并且通过精确地和快速地提取这个附加信息来控制复制。
本发明提供一种视频发送方法，用于把扩频防复制控制信号重叠在模视频信号上并发送所得的信号，其中用于进行反扩频的扩频码与视频信号的同步信号同步产生，和防复制控制信号是使用用于进行扩频的扩频码扩频的。
在根据本发明的视频发送方法中接收一个模拟视频信号，在其上重叠一个已经由与视频同信号同步的扩频码扩频的防复制控制信号，用于进行反扩频的扩频码是与接收视频信号的同步信号同步产生的。
使用用于进行反扩频的扩频码进行反向扩频，并从视频信号中提取防复制控制信号。
在根据本发明的视频发送方法中，一个扩频码例如与在视频信号输出侧和视频信号接收侧的视频信号中的垂直同步信号同步产生。
在这个方法中由于使用了视频信号中的同步信号，在发送侧用于进行扩频的扩频码能很快地与在接收侧用于进行反扩频的扩频码同步。
图1是根据本发明为了描述用作视频复制控制器的视频重放装置的一个实施例的方框图。
图2是根据本发明为了描述用作视频防复制装置的视频记录装置的一个实施例的方框图。
图3表示图1所示的视频重放装置的PN码序列发生器的典型结构图。
图4表示根据本发明在用作视频防复制装置的视频重放装置中在垂直同步信号、PN码和防复制控制信号之间的关系图。
图5表示根据本发明在用作视频防复制装置的视频重放装置中在垂直同步信号、时钟信号、PN码和防复制控制信号之间的关系图。
图6是根据本发明为了描述在用作视频防复制装置的视频记录装置中重叠在视频信号上的PN码的检测范围的图。
图7是根据本发明为了描述在用作视频防复制装置的视频记录装置中用于设置防复制控制信号的检测范围的处理图。
图8是根据本发明为了描述在用作视频防复制装置的视频记录装置中检测防复制信号时的操作流程图。
图9是根据本发明为了描述用作视频防复制装置的视频记录装置的改型的方框图。
图10是根据本发明为了描述在用作视频防复制装置的视频记录装置的改型中垂直同步信号和PN码的产生起始定时图。
图11是根据本发明为了描述在用作视频防复制装置的视频记录装置的改型中当检测防复制控制信号时的操作流程图。
现参照附图将对根据本发明的视频发送方法、视频防复制方法、视频防复制装置和视频记录介质予以描述。
如在下文详细描述的，在下面所述的视频复制控制系统中，在使用PN(伪随机噪声)序列码(PN码)的重放装置中，防复制控制信号被频谱扩展并重叠在视频信号上。在视频记录装置中，该码被反扩频，以便提取用于控制视频信号的复制的防复制控制信号。
图1和图2是根据第一实施例为了描述用在视频复制控制系统中的视频重放装置(后面称为重放装置)10和视频记录装置(后面简称为接收装置)20的图。换言之，重放装置10对应于DVD装置的重放系统，和记录装置20对应于DVD装置的记录系统。
在图1中，数字化视频和音频信号与防复制控制信号作为附加信号一起记录记录介质100上，在这个例子中是DVD。此时，介质100是DVD。防复制控制信号可以记录在最里或最外TOC(内容表)，或者在从记录视频或音频数据的记录区中的单个记录区中的视频数据或音频数据。在下列描述中，后面的情况是描述其中防复制控制信号是与视频数据同时读出的。
根据这个例子，为了简单地说明起见，防复制控制信号是一个比特信号，它既禁止又允许视频信号的复制，但是它也可以是允许有限数量的复制品，例如一个复制品的信号。这个防复制控制信号加到视频信号。记录介质100装入重放装置10中，在其中读出记录的信号。
如图1所示，重放装置10包括阅读器1、解码器2、垂直同步信号检测器3、PLL电路4、定时信号发生器5、防复制控制信号序列发生器6、PN码序列发生器7、乘法器8、加法器9、和D/A变换电路191、192。
阅读器1从由记录介质100得到的重放信号S1中提取重放视频信号分量S2，和将它送到解码器2和防复制控制信号序列发生器6。
解码器2解码重放视频信号S2，产生包括同步信号的数字视频信号S3并将这个信号送到D/A变换器191。D/A变换电路191把数字视频信号S3变换为模拟视频信号S4。该模拟视频信号S4送到垂直同步信号检测器3和加法器9。
垂直同步信号检测器3从视频信号S4提取垂直同步信号S5，并将该垂直同步信号S5送到PLL电路4、定时信号发生器5和PN码序列发生器7。
PLL电路4根据垂直同步信号S5产生用于进行频谱扩展的时钟信号S6。该时钟信号S6送到定时信号发生器5、防复制控制信号序列发生器6和PN码序列发生器7。
定时信号发生器5根据垂直同步信号S5和时钟信号S6产生各种定时信号。根据本实施例，定时信号发生器产生用于防复制控制信号序列发生器6的定时信号S7，并将它送到防复制控制信号序列发生器6。
防复制控制信号序列发生器6提取加到重放视频信号分量S2的防复制控制信号，并根据时钟信号S6和定时信号S7从提取的防复制控制信号中产生重叠在视频信号上的防复制控制信号序列S8。这里产生的防复制控制信号序列S8送到乘法器8。
另一方面，PN码序列发生器7使用垂直同步信号S5作为复位信号，和根据时钟信号S6产生PN码序列S9。PN码序列发生器7重复产生每一个垂直间隔的PN码序列S9。PN码序列S9送到乘法器8。
图3表示PN码序列发生器7的典型结构图。在这个例子中PN码序列发生器7包括形成15级移位寄存器的15D触发器REG1-REG15，和用于计算这个移位寄存器的适当抽头输出的异或电路EX-OR1-EX-OR5。如图3所示，它接收复位信号RST、时钟信号CLK和起动信号EN，并产生称为M序列的PN码。
PN码序列发生器7根据垂直同步信号S5作为复位信号RST和时钟信号S6产生PN码序列S9。同时，尽管没有表示在图1中，用于起动PN码序列发生器7的起动信号EN是例如由定时信号发生器5产生的，并送到PN码序列发生器7。
在乘法器8中，扩频信号S10是通过防复制控制信号序列S8乘以PN码序列S9产生的。
图4是表示在重放装置10中在垂直同步信号S5、PN码序列S9和防复制控制信号序列S8之间的定时关系图。
PN码序列由这个垂直同步信号S5初始化(图4A)，和PN码序列S9的一个周期(图4B)是每一个垂直间隔产生的。防复制控制信号序列S8的一个比特(图4C)是由PN码序列S9的一个周期扩频的。在图4中，PN码序列S9的标题与垂直同步脉冲的前沿一致，然而，它可产生在前沿之后的预定时间。
图5是描述在垂直同步信号S5、时钟信号S6、PN码序列S9和防复制控制信号序列S8之间的定时关系图。
时钟信号S6使用垂直同步信号S5作为基准来产生。如前面所述，PN码序列发生器7是由垂直同步信号S5的同步脉冲复位，以致于来自PN码P1的PN码序列的一个周期(图5C)复位到由每一个垂直间隔的序列(PN码P)的标题产生PN码PX。
而且，使用垂直同步信号S5作为同步脉冲，防复制控制信号序列S8中的数据从防复制控制信号D(n)改变到在防复制控制信号序列的下一个比特中的防复制控制信号D(n+1)。具体地说，在防复制控制信号中数据的一个比特是使用用一个垂直间隔的周期产生的PN码序列S9进行扩频的。
由乘法器8产生的扩频信号S10送到D/A变换电路192。D/A变换电路192把扩频信号S10变换为模拟扩频信号S11，并送这个信号到加法器9。
加法器9输出模拟视频信号S12，其中模拟频谱扩展信号S11是重叠在模拟视频信号S4上。模拟视频信号S12可提供到后面所述的记录装置20，或可提供到未图示的监视接收机等。
模拟扩频S11是宽带、低电平信号，因此，即使当重叠视频信号时，它不会产生视频的恶化。
接着，将要描述从重放装置10接收模拟视频信号S12并记录视频信号的记录装置20。
如图2所示，记录装置20包括编码器21，写入器22，反向扩展器23、PN码检测器24，垂直同步信号检测器25，PLL电路26，定时信号发生器27，检测控制器(后面称为S5防复制控制信号检测控制器)28，该控制器28控制频谱扩展防复制控制信号的检测，数据确定单元29，和A/D变换电路291，视频信号通过记录装置20写在记录介质200上。
来自重放装置10的视频信号S12通过A/D变换电路291进行A/D变换，并提供到编码器21、反扩频器23、PN码检测器24和垂直同步信号检测器25作为数字视频信号S21。
编码器21从数字视频信号S21中去除同步信号，并执行编码操作，例如数字视频信号的压缩。这便产生记录在记录介质200上的数字视频信号S22，并提供到写入器22。
如在上述重放装置10的情况中所述的，垂直同步信号检测器25检测来自视频信号S21的垂直同步信号S23，并将它送到PLL电路26，定时信号发生器27和SS防复制控制信号检测控制器28。
PLL电路26根据垂直同步信号S23产生用于执行反扩频的时钟信号S24。该时钟信号S24送到反扩频器23、PN码检测器24、定时信号发生器27、SS防复制控制信号检测控制器28和检测单元29。
定时信号发生器27根据垂直同步信号S23和时钟信号S24产生各种定时信号。定时信号S25由定时信号发生器27产生，它被送到SS防复制控制信号检测控制器28。
SS防复制控制信号检测控制器28控制扩频器23、PN编码检测器24和数据确定单元29。
SS防复制控制信号检测控制器28接收垂直同步信号S23、时钟信号S24和定时信号S25，产生起动信号S26和初始化信号S27，和通过把这些信号送到PN码检测器24控制PN码检测器24。
PN码检测器24包括，例如滑动标尺相关单元、并检测PN码序列，PN码序列是扩频重叠在视频信号上的防复制控制信号序列。检测结果作为一个信号S28送到SS防复制控制信号检测控制器28。
由PN码检测器24输出的信号S28表示在PN码检测器24产生的PN码序列和扩频防复制控制信号序列的PN码序列之间相关的强度。具体地说，当存在有高相关时，信号S28的电平是高的，并当存在有低相关时，信号S28的电平是低的。
SS防复制控制信号检测控制器28，根据来自PN码检测器24的信号S28的电平，确定扩频防复制控制信号的PN码是否已被检测。当信号S28的电平等于或高于预定电平时，SS防复制控制信号检测控制器28确定扩频防复制控制信号的PN码已被检测，把控制用于产生用于执行反扩频的PN码序列的起始定时的一个信号S29送到反扩频器23，和把用于控制数据确定定时的控制信号S30送到数据确定单元29。
反向扩展器23包括PN码序列发生器231和反扩频处理器232，如图2所示。其中PN码序列发生器232具有与结合图3上面所述的PN码发生器7相同的结构。
在PN码序列发生器231中，要产生PN码序列S13开始的定时受来自SS防复控制信号检测控制器28的信号S29的控制。根据时钟信号S24产生PN码序列S31，并送到反扩频处理器232。PN码序列S31具有相同的码型，作为用在重放装置10的PN码序列，并当重放装置10的情况时，每一个垂直间隔重复产生。
反向扩展处理器232使用来自PN码序列发生器231的PN码序列S31执行反扩频，并提取重叠在视频信号S21上的防复制控制信号序列S32。提取的防复制控制信号序列S32送到数据检测单元29。
数据检测单元29受来自SS防复制控制信号检测控制器28的控制信号S30所控制。数据确定单元29解释防复制控制信号S32，确定是否允许或禁止复制，并根据送到写入器32的结果产生控制信号S33。
当控制信号S33是用于禁止写入的信息时，写入器22在记录介质200上不写入视频信号S22，以致于由记录装置10提供的视频信号被防止复制。反之，当控制信息S33允许复制时，视频信号S22被写在记录介质200上，以致于复制来自显示装置10的视频信号。
当从PN码检测器24提供到防复制控制信号检测控制器28的信号S28的电平总是等于或小于在例如一个垂直间隔中的预定电平，该垂直间隔是检测PN码的周期，在SS防复制控制信号检测控制器28中确定防复制控制信号不重叠在视频信号S21上。
此时，SS防复制控制信号检测控制器28受控制信号S30控制数据确定单元29，产生执行复制的控制信号，并把该信号送到写入器22作为控制信号S33。由重放装置10提供的视频信号然后复制在记录介质200上。
而且，SS防复制控制信号检测控制器28，在重放装置10的情况时，用与从视频信号S21检测的垂直同步信号S23同步的定时起动PN码的检测。当用重放装置10和记录装置20中相对于视频信号S21的相同定时有效地起动PN码序列时，扩频重叠在视频信号S21上的防复制控制信号序列的PN码序列能在PN码发生器24中很快地检测。
在反扩频器23中反扩频也能被快速、精确地执行。
在上述重放装置10和记录装置20中，当PN码序列与垂直同步信号同步产生时，同步可用垂直同步信号来实现，因此可以不必检测，例如在记录装置20的PN码检测器24中PN码的一个周期。
如图6所示，由于视频信号S21受在发送系统中产生的时间轴误差的影响，因此，可在来自重放装置10的视频信号S12中PN码序列的起始定时(图6A)，和与由在记录装置20中垂直同步信号检测器25检测的垂直同步信号S23同步产生的PN码序列起始定时(图6B)出现稍微差别。为了补偿这个差值，扩频防复制控制信号的PN码序列的检测范围使用作为基准的垂直同步信号进行设置，如图6C所示的。
即使当出现差值时，这个检测范围被设置，以致于总是提供PN码序列的标题。然后，在记录装置20中PN码检测执行在这个设置检测范围中。根据本实施例，检测范围被设置，以致于在延时方向上有相同的时间间隔，并超前相对于垂直同步信号的前沿的方向，如图7所示。
因此，当扩频重叠在视频信号上的防复制控制信号序列的PN码序列的标题P1以相对于在记录装置20中检测的垂直同步信号的前沿的正方向上移位，如图7B所示，就能快速检测PN码序列。
此时，如图7B所示，在预置检测范围内以正方向执行PN码的检测。当正检测处理期间不检测PN码时，PN码的检测以相对于垂直同步信号的前沿在预置检测范围内以反方向进行。当检测必须仅在这个检测范围内进行时，可减少所需的检测时间。
另一方面，如图7C所示，当根据垂直同步信号的前沿仅以正方向而没有设定PN码的检测范围执行PN码的检测时，PN码序列的检测可以执行，直到下一个PN码序列的标题被检测为止。
而且，在记录装置20的PN码检测器24中，当用于检测重叠在视频信号上的检测范围被设置时，这个范围可以用由定时信号发生器27产生的定时信号S25来设置。
当如上所述设置检测范围时，该范围与当用一个周期的PN码序列检测PN码序列时的情况比较仅是很窄的，因此，检测时间可以是很短的。
图8是为了描述在接收装置20中扩频和重叠在视频信号S21的防复制控制信号被检测时的操作流程图。
当垂直同步信号S23由记录装置20的垂直同步信号检测器25检测时，并且时钟信号S24、定时信号S25分别产生在PLL电路26和定时信号发生器27，被送到相关单元、SS防复制控制信号检测控制器28、PN码检测器、接收扩频器23和数据确定单元29起动图8所示的防复制控制信号检测。
首先，SS防复制控制信号检测控制器28把上述启动信号S26和初始化信号S27送到PN码检测器24，和PN码检测在设置检测范围内执行(步骤101)。
接着，防复制控制信号检测控制器28从PN码检测器24接收信号S28，并确定扩频防复制控制信号序列的PN码序列是否被检测(步骤102)。
在步骤102的确定处理中，当确定PN码序列被检测，SS防复制控制信号检测控制器28把信号用于接收装置20中反向扩频的PN码序列起始定时的信号S29送到反向扩展器23，执行反扩频，并由此提取扩频和重叠在视频信号上的防复制控制信号(步骤103)。
因此，根据这个提取的防复制控制信号，数据确定单元29确定是否允许视频信号的复制和控制视频信号的复制。
在步骤102的确定过程中，当确定PN码序列没有被检测时，SS防复制控制信号检测控制器28控制数据确定单元29，以便产生允许复制的控制信息(步骤104)。该允许复制的控制信息送到写入单元22，由重放单元10提供的视频信号记录在记录介质200上。
在根据本实施例的视频防复制系统中，通过根据在视频信号中同步信号设置起动产生PN码序列的起始定时，用相对于在重放装置10和记录装置20中的视频信号的相同定时，就可有效地开始PN码序列的产生。因此，重叠在视频信号上的PN码的检测被快速执行，并重叠在视频信号上的防复制控制信号可快速、精确地提取。
图9是用于描述用于本发明的视频防复制系统的视频记录装置的另一个例子的方框图。其中，根据该例子的记录装置30从前面使用图1所描述的重放装置10中接收视频信号，并将其记录在记录介质200上。
如前面所描述的，在输出其上重叠扩频防复制控制信号的视频信号的重放装置10中和在从重放装置10接收视频信号的记录装置20中，用与从视频信号提取的垂直同步信号同步的定时产生PN码序列起始。因此，PN码序列用相对于在重放装置10和记录装置20中的视频信号相同定时就可有效地产生。
如上所述的，由于在发送系统中的时轴误差，所以在接收的视频信号S12中的PN码序列和所产生的PN码序列的定时实际上差别很小。而且如上所述，在记录装置20中，扩频防复制控制信号序列的PN码序列的检测例如在一个周期的PN码序列或在预定检测范围内进行。
然而，视频信号是一个高精度信号，当PN码序列与如上所述的垂直同步信号同步产生时，可以假设在重放装置和记录装置之间的同步没有大的偏差。
因此，根据该例子，执行“试验处理”，其中PN码序列用三个预定定时产生，并使用由每个定时产生的PN码序列执行反扩频，以便加速扩频防复制控制信号序列的PN码序列的检测。
从使用由每个定时产生的PN码序列执行反向光谱扩展的结果来看，相关值可在用每个定时产生的这些PN码序列和扩频防复制控制信号序列的PN码序列之间求出。用于起始产生用于执行反扩频的PN码序列的定时根据相关值来设置。
如图9所示，根据这个改型的SS防复制控制信号检测控制器28控制反扩频器23和数据确定单元29。SS防复制控制信号检测控制器28接收垂直同步信号S23、时钟信号S24、和定时信号S25，产生用于操作反扩频器23的启动信号S51、用于控制PN码序列的起始定时的初始化信号S52、和另一个定时控制信号S53，并且，把这些信号送到反扩频器23，以便控制它。
如图10所示，SS防复制控制信号检测控制器28根据垂直同步信号设置用于PN码序列的起始产生的三个定时(图10A)，产生用于执行用这些定时的反扩频的PN码序列，和按试验处理进行反扩频。根据这个改型，根据垂直同步信号使用三个定时(图10A)，即一个超前定时(图10B)、与垂直同步信号的前沿一致的定时(图10C)和延时定时(图10D)。
用产生用于执行作为试验处理的反扩频的PN码序列的起始定时是根据在重放装置10和记录装置20之间PN码序列的移位设置的。具体地说，扩频防复制控制信号序列的PN码序列的开头位于延时定时和超前定时之间，如图10所示，并被设置，以致于在时轴上这两个定时的的距离是最小。
反扩频器23包括PN码序列发生器231和反向扩展处理器232，图9所示。PN码序列发生器21用来自SS防复制控制信号检测控制器28的启动信号S51进行启动、使用初始化信号S52作为用于PN码序列的起始产生的定时信号、根据定时控制信号S53产生用于执行反扩频的PN码序列S54、和将其送到反扩频处理器232。PN码序列S54具有与用在重放装置10中的PN码序列相同的码型。
使用来自PN码序列发生器231的PN码序列S54，反向扩展处理器232执行反扩频，以便提取重叠在视频信号上的防复制控制信号序列。这种改进的反扩频器23把表示反扩频的结果的状态信号S55送到SS防复制控制信号检测控制器28。如图10E所示的，在扩频防复制控制信号序列的PN码序列和用作执行反扩频的PN码序列S54之间，状态信号S55在高相关时为高电平信号，和在低相关时为低电平信号。
SS防复制控制信号检测控制器28控制反向扩展器23，以使用上述三个定时(图10B、C、D)产生用于执行反扩频的PN码序列，依次执行反向频谱扩展、和提取反扩频的结果作为由状态信号S55的试验处理。SS防复制控制信号检测控制器28考虑用三个定时执行的反扩频的结果，并设置PN码序列的产生起始定时。
例如，根据用三个定时执行的反扩频的结果，当信号S55的电平对于超前定时(图10B)是低时，信号S55的电平对于与垂直同步信号(图10C)的前沿一致的定时为高，和信号S55的电平对于延时定时(图100)稍低，如图10E所示，SS防复制控制信号检测控制器28设置一个起始定时T1，用于产生在垂直同步信号的前沿和延时的定时之间用于执行反向扩频的PN码序列，如图10E中用箭头T1所示的。
SS防复制控制信号检测控制器28使用定时信号T1产生用于反扩频的PN码序列，以便控制反扩频器23。将该结果作为信号S55送到SS防复制控制信号检测控制器28，并且SS防复制控制信号检测控制器28调节用于执行反扩频的PN码序列的产生起始定时，以便位于垂直同步信号的前沿与根据信号S55的电平的超前定时之间。
通过调节用于执行反扩频和正确执行反扩频的PN码序列的产生起始定时，提取的防复制控制信号序列S57送到数据确定单元29。
数据确定单元29在来自SS防复制控制信号检测控制器28的信号S56的控制下解释防复制控制信号S57，确定复制是否允许还是禁止，根据该结果产生控制信号S33，并将它送到写入器22。
当控制信号S33是禁止写入的信息时，写入器22不允许视频信号S22写在记录介质200上，以致于防止了来自重放装置10的视频信号的复制。因此，当控制信号S33不允许复制时，视频信号S22被写在记录介质200上，以便复制来自重放装置的视频信号。
而且，根据本实施例，当PN码序列用图10B、C和D的任一定时由反扩频器23不能检测时，SS防复制控制信号检测控制器28确定防复制控制信号不是重叠在视频信号S21上。
此时，SS防复制控制检测控制器28由控制信号S56控制数据确定单元29，以便产生允许复制的控制信号和将其送到写入器22作为控制信号S33。在这种情况，由重放装置10提供的视频信号复制在记录介质200上。
图11是为了描述在频谱扩展和重叠在视频信号S21上的防复制控制信号在该例子的记录装置10中被检测的操作流程图。
当垂直同步信号S23由记录装置20的垂直同步信号检测器25检测时，由PLL电路26和定时信号发生器27产生的时钟信号S24和定时信号S25送到相关单元，SS防复制控制信号检测控制器28、反向扩展器23和数据确定单元27起动图10所示的防复制控制信号的检测。
首先，SS防复制控制信号检测控制器28控制反向扩展器23，以便用图10B、C、D所示的三种定时产生PN码序列、执行反扩频、和把该结果送到SS防复制控制信号检测控制器28作为该信号S55。SS防复制控制信号检测控制器28根据用三个定时执行的反扩频的结果执行相关值计算(步骤201)。SS防复制控制信号检测控制器28相据这个相关值计算的结果确定PN码序列的移位的方向(步骤202)。
SS防复制控制信号检测控制器28根据步骤201、202的结果设置用于执行反扩频的PN码序列的产生起始定时(步骤203)。然后，反扩频器23被控制，以便用设置产生起始定时产生用于执行反扩频的PN码序列，执行反扩频，和提取重叠在视频信号上的防复制控制信号序列(步骤204)。
接着，SS防复制控制信号检测控制器28从反向扩展器23接收信号S55，和确定重叠在视频信号上的防复制控制信号是否是作为具有至少预定电平的可检测信号提取(步骤205)。
当在步骤205的确定处理中确定防复制控制信号是作为具有至少预定电平的一个信号提取时，SS防复制控制信号检测控制器28控制数据检测单元29，以便根据提取的防复制控制信号产生控制写入器22的控制信号(步骤206)，并将该信号送到写入器22，以便控制来自重放装置10的视频信号的复制。
当在步骤205的确定处理中确定防复制控制信号不作为具有至少预定电平的一个信号提取时，SS防复制控制信号检测控制器28确定是否改变PN码序列的产生起始定时(步骤207)。具体地说，如使用图11所述的，在该例子中步骤205的确定处理，是根据用三个不同起始定时产生的PN码序列执行扩频的试验处理，确定扩频防复制控制信号的PN码序列是否位于图10B所示的超前定时和图10D所示的延时定时之间的处理。
当步骤207的确定处理中确定没有扩频防复制控制信号序列的PN码序列时，根据上述的试验处理，确定防复制控制信号没有重叠在视频信号上，和数据确定单元29被控制，以便产生允许复制的控制信号(步骤208)。该控制信号送到写入器22，以便通知允许复制的写入器22。
因此，当在步骤207的确定处理中确定有光谱扩展防复制控制信号序列的PN码序列时，根据上述的试验处理，重复步骤S204和随后的步骤的处理，用于执行反扩频的PN码序列的产生起始定时被改变，以致于它位于垂直同步信号的前沿(图10C)和在步骤202中确定码移位方向的延时定时(图10D)方向。
而且，根据这个改型的记录装置20中，PN码序列用三个预定定时，并被执行反扩频产生的，在用每个定时产生的PN码序列和扩频防复制控制信号的PN码序列之间求出相关值。因此，能够产生用于执行反扩频、具有与用于扩频防复制控制信号的PN码序列较大相关的PN码序列。
由此，在扩频防复制控制信号的PN码序列和用于执行反扩频的PN码序列之间快速实现同步，因此，可以精确、快速地提取扩频和重叠在视频信号上的防复制控制信号。
根据这个改型，如图10所示，使用三个不同定时执行反扩频，然而，本发明并不局限于该装置，和相关值计算可通过设置至少两个定时，即超前定时和延时定时来执行。然而，通过使用多个定时，例如4个或5个定时执行用于产生PN码序列的相关值计算，用扩频防复制控制信号产生的PN码序列要比用少量的定时执行相关值计算的更强相关性。
也可使用上述方法的一个组合，其中根据视频信号设置时限范围，以便检测扩频防复制控制信号的PN码序列，和这个改型的方法，其中，至少两个定时相对于视频同步信号被限定。用于执行反扩频的PN码序列用每个定时产生，对每个定时求出相关值，和设置用于执行反扩频的PN码序列的产生起始定时。
当用于在其上重叠扩频防复制控制信号的视频信号的输出侧和接收侧之间没有PN码的产生起始定时的移位时，就不需要执行扩频重叠在如上所述的视频信号上的防复制控制信号的PN码的检测。此时，例如，PN码可用与垂直同步信号同步的一个定时产生，以便执行反扩频和提取重叠在视频信号上的防复制控制信号。
扩频防复制控制信号也可重叠在D/A变换之前的重放装置10上，并后面进行D/A变换。
根据该实施例，使用垂直同步信号，但本发明不限于这个方案，使用水平同步信号也可产生PN码序列起始定时控制信号和时钟信号。也根据上面实施例，使用垂直同步信号控制PN码序列定时，但是，本发明不限于这个构形。例如，根据垂直同步信号的前沿，可产生表示用多个时钟间隔移位的PN码的起始的起始定时信号，并且如果使用该信号，PN码序列的产生总是在从垂直同步信号来的多个时钟间隔开始。应理解为，PN码序列起始定时当使用水平同步信号时同样可以移位。
使用图2和图9所述的记录装置20和30中，当垂直同步信号在由编码器21执行的编码处理期间检测时，由编码器21输出的信号可送到垂直同步信号检测器25作为用于检测垂直同步信号的一个信号。而且，如重放装置10一样，水平同步信号也可用在记录装置20和30中。
此外，在上述实施例中，PN码序列的产生是每个垂直间隔起始的，但是本发明不限于这个方案。例如，每一个整数的垂直或水平间隔，或每个小数的间隔起始PN码序列。具体地说，PN码序列的产生可以每隔多个垂直间隔，例每两个或三个间隔，或通过把一个垂直间隔划分成多个部分，例如每1/2或1/3垂直间隔所得的每一个小数间隔开始。
根据上面的实施例，加到记录介质100的视频信号的防复制控制信号被提取、扩频、和然后重叠在送到记录装置的视频信号上，但是，另一方面，扩频防复制控制信号在记录在记录介质之前首先可重叠在视频信号上。
具体地说，防复制控制信号使用根据视频同步信号的垂直同步信号和水平同步信号的一个定时产生的起始的PN码序列进行扩频。该扩频防复制控制信号首先重叠在视频信号，和视频信号然后记录在记录介质上。
当频谱扩展防复制控制信号首先重叠在记录在记录介质上的视频信号，由此，没有必要提取防复制控制信号，执行扩频并然后使扩频防复制控制信号重叠在视频信号上。
此时，在记录装置20和30中，使用PN码序列执行反扩展，该PN码序列用与用于如上所述的首先重叠在记录在记录介质上的防复制控制信号的扩频的PN码序列相同定时和相同相位产生开始。
此外，防复制控制信号发生器可设置在重放装置中，在重放装置中产生的防复制控制信号使用根据如上所述的视频同步信号的起始定时产生的PN码序列可进行扩频，并且该扩频防复制控制信号重叠在输出视频信号上。
此时，即使当防复制控制信号没有记录在记录介质上或扩频防复制控制信号没有重叠在其上，防复制控制信号由重放装置的防复制控制信号发生器产生、扩频和重叠在视频信号上，该视频信号可在记录装置中提取，并用于控制复制。当重放装置具有一个防复制控制信号发生器来产生PN码序列，用这种方法扩领防复制控制信号和使它重叠在视频信号上时，即使当防复制控制信号没有在记录介质上时，可以有效地控制复制。
根据上面实施例，重放装置10、记录装置20和记录装置30可作为DVD装置进行描述，但是本发明不局限于这种情况。例如，本发明也应用到VTR、数字VTR、或视盘或视频CD重放和记录装置。具体地说，本发明应用到诸如模拟VTR之类的模拟设备，和诸如DVD装置之类的数字设备同样好。
而且，根据上面实施例，防复制控制器作为DVD重放或记录装置进行描述，但是本发明不限于重放和记录装置。例如，本发明也可应用到根据本发明用作用于输出广播站的电视信号的视频输出装置的情况，并且扩频防复制控制信号重叠在发送的电视信号上。在接收侧，反向频谱扩展可被执行，以便提取重叠在视频信号上的防复制控制信号序列，和根据这个防复制控制信号控制视频信号的复制。
然而，应理解为当模拟视频信号，例如在有线电视的情况下发送和接收时，本发明可应用到用于输出接收视频信号的装置。
如前面所述，根据本发明的视频发送方法、视频防复制方法、视频防复制装置和视频记录介质，使用用与视频同步信号同步的预定周期重复的扩频码执行防复制控制信号的扩频和反向频谱扩展，因此，通过使用视频同步信号，扩展码可用相对于在视频信号的输出侧和接收侧上的视频同步信号的相同定时开始。
在接收侧，在扩频防复制控制信号的扩展码和用于执行反向扩频的扩频码之间可快速实现同步，并可在接收侧精确、快速地提取重叠在视频信号上的防复制控制信号。
通过根据视频同步信号在时限范围内检测频谱扩展防复制控制信号的扩展码，就能快速实现在频谱扩展防复制控制信号和用于执行反向扩频的扩展码之间的同步，并精确和快速地执行反扩频。
通过用两个定时，即相对于视频同步信号的超前定时和延时定时产生扩频码、执行反扩频、和用扩频防复制控制信号的扩频码检测相关性，也能更快速地实现在扩频防复制控制信号的扩频码和用于执行反扩频的扩频码之间的同步。
权利要求
1.一种用于使扩频附加信息信号重叠在视频信号上并发送该结果的视频信号发送方法，包括用于执行扩频的扩频码与在所述的视频信号中的同步信号同步产生，所述的附加信息信号使用用于执行扩频的所述扩展码进行扩频，和所述的扩频附加信息信号重叠在所述的视频信号上。
2.根据权利要求1所述的一种视频信号发送方法，其中在所述的视频信号中的所述同步信号是垂直同步信号或水平同步信号。
3.根据权利要求1所述的一种视频信号发送方法，其中所述的附加信息信号是一个复制信号，用于禁止所述视频信号的记录，或限制所述的视频信号记录在记录介质上的时刻的数目。
4.根据权利要求1所述的一种视频信号发送方法，进一步包括步骤为接收所述的扩频附加信息信号重叠在其上的所述视频信号，检测在所述的接收视频信号中的所述同步信号，和通过根据所述的检测同步信号产生用于执行反向扩频码的扩频提取来自所述视频信号的所述附加信息信号，和使用用于执行反扩频的所述扩频码执行在所述接收的视频信号上的反扩频。
5.根据权利要求4所述的一种视频信号发送方法，其中用于执行反扩频的所述扩展码的产生定时是以相对于所述检测同步信号的超前和延时方向的预定定时间隔的范围内调节的。
6.根据权利要求4所述的一种视频发送方法，其中用于执行反扩频的扩展码相对于所述检测同步信号以超前和延时方向中至少两个预定定时产生，在用于执行用两个定时产生的反向扩频的所述扩频码和在所述的接收视频信号中的所述扩频码之间求出相关值，和根据这个相关结果确定用于产生用于执行反向扩频的所述扩频码的起始定时。
7.一种视频信号输出装置，包括扩展码产生装置，用于产生与视频信号中的同步信号同步的扩频的扩频码，扩频装置，使用用于执行扩频的所述的扩频码，用于扩频附加信息信号，重叠装置，用于使所述的扩频附加信息重叠在所述视频信号上，和输出装置，用于输出所述的扩频附加信息重叠在其上的所述视频信号。
8.根据权利要求7所述的一种视频信号输出装置，其中在所述视频信号中的所述同步信号是垂直同步信号或水平同步信号。
9.根据权利要求7所述的一种视频信号输出装置，其中所述的附加信息信号是一个防复制控制信号，用于禁止所述视频信号的记录，或限制所述视频信号记录在记录介质上的时刻的数目。
10.一种视频接收机，包括接收装置，用于接收扩频附加信息信号重叠在其上的视频信号，同步检测装置，用于检测在所述接收视频信号中的同步信号，和扩频码产生装置，用于根据所述的检测同步信号产生用于执行反扩频的扩展码，和反扩频装置，用于通过使用用于执行反扩频的所述扩展码在所述接收视频信号上执行反扩频，从所述的视频信号中提取所述的附加信息信号。
11.根据权利要求10所述的一种视频信号接收机，其中在所述视频信号中的所述同步信号是垂直同步信号或水平同步信号。
12.根据权利要求10所述的一种视频信号接收机，其中所述的附加信息信号是一个复制控制信号，用于禁止所述视频信号的记录，或限制所述视频信号记录在记录介质上的时刻的数目，和所述的接收机进一步包括复制控制装置，用于根据所述提取的复制控制信号控制在所述记录介质上所述视频信号的记录。
13.根据权利要求10所述的一种视频信号接收机，其中用于执行反扩频的所述扩展码的产生定时是在相对于所述检测同步信号以超前和延时方向的预定定时间隔的范围内进行调节。
14.根据权利要求10的一种视频信号接收机，其中用于执行反扩频的扩频码是用相对于所述检测同步信号以超前和延时方向的至少两个预定时间产生，在用于执行用两个定时产生的反扩频的所述扩频码和在接收的视频信号中的所述扩频码之间求出相关值，并根据这个相关结果确定用于产生用于执行反扩频的所述扩频码的起始定时。
15.一种视频防复制系统，包括一个视频重放装置，用于重放视频信号，和一个视频记录装置，用于接收所述的重放视频信号和将它记录在记录介质上，其中所述的重放装置包括扩展码产生装置，用于产生用于执行与所述视频信号中的同步信号同步的扩频的扩频码，扩频装置，用于扩频视频复制控制信号，以便使用用于执行扩频的所述扩频码控制在所述记录介质上的所述视频信号的记录；重叠装置，用于使所述的扩频防复制控制信号重叠在所述视频信号上，和输出装置，用于按模拟视频信号输出扩频附加信息信号已经重叠在其上的所述视频信号，和所述的视频记录装置包括接收装置，用于接收所述的扩频复制控制信号已经重叠在其上的所述视频信号，同步检测装置，用于检测在所述接收视频信号中的同步信号，扩频码产生装置，用于根据所述的检测同步信号产生用于执行反向扩频的扩频码，反扩频装置，用于通过使用用于执行反扩频的所述扩频码在所述的接收视频信号上执行反扩频从所述的视频信号中提取所述的复制控制信号，和复制控制装置，使用所述的提取复制控制信号，用于控制在所述的记录介质上的所述视频信号的记录。
16.根据权利要求15所述的一种视频复制控制系统，其中所述的复制控制装置根据所述的复制控制信号禁止所述视频信号的记录，或限制所述的视频信号记录在所述记录介质上的时刻的数目。
17.一种信息重叠和提取系统包括一个信息重叠装置，用于在视频信号上重叠附加信息信号，和一个信息提取装置，用于从所述的视频信号中提取所述的附加信息，其中所述的信息重叠装置包括扩频码产生装置，用于产生用于执行与所述视频信号中的同步信号同步的扩频的扩频码；扩频装置，使用用于执行扩频的所述扩频码，用于扩频重叠在所述视频信号上的所述附加信息信号，和重叠装置，用于使所述扩频附加信息信号重叠在所述视频信号上，和其中所述的信息提取装置包括接收装置，用于接收所述扩频信息信号已经重叠在其上的所述视频信号，同步检测装置，用于检测在所述的接收视频信号中的同步信号，扩展码产生装置，根据所述的检测同步信号，用于产生用于执行反扩频的扩展频，和反扩频装置，使用用于执行反扩频的所述扩展码，通过在所述的接收视频信号上执行反扩频，用于从所述的视频信号中提取所述的附加信息信号。
18.一种在其上已记录视频信号的视频记录介质，其中使用根据在所述视频信号中的同步信号重叠在所述视频信号上的一个定时连续产生的扩频码，附加信息信号已被扩频。
全文摘要
一种重放装置产生用与视频同步信号同步的预定周期视频重复产生的PN码序列。防复制控制信号使用这个产生的PN码序列进行扩频,重叠在视频信号上并输出。具有与用于重放装置中的PN码序列相同定时和码型的PN码序列根据在接收输出视频信号的接收侧的视频同步信号同样被产生。使用这个PN码序列,执行反扩频,重叠在视频信号上的防复制控制信号被提取,并根据提取的防复制控制信号执行防复制控制。
文档编号H04N7/167GK1195951SQ9711417
公开日1998年10月14日 申请日期1997年10月27日 优先权日1996年10月28日
发明者杉田武弘, 荻野晃, 臼居隆志 申请人:索尼公司