专利名称：信息信号处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种从加入附加信息的信息信号中检测出附加信息并对其进行处理的信息信号处理装置。
近来，提供有大量的数字录象机(VTR)和数字视盘(DVD)机和可利用些装置反复重放的软件。数字化的视频信号和音频信号还可以在家中很容易被重放，并可以分别重放出质量良好的图象和声音/语音。
经象因特网和光盘只读存储器(CD-ROM)之类的记录媒介，充足地提供数字化视频信号和音频信号或程序，并且这种经由因特网、CD-ROM和其它媒介提供的数字化的软件被广泛地为个人计算机等所利用。
但同时存在的一个问题是，上述充足提供的和由数字视频信号等组成的软件可以不受限制地被复制。因此，如果涉及到象数字电视信号的数字信息，则通过附加一个复制防止码到作为数字数据的数字视频信号、并将其记录在记录媒介上，即可执行复制的禁止。
在数字电视信号上不仅加入用于禁止复制或允许复制的防复制码，而且还加入用于限制复制代(generation)次的码，并执行更灵活的复制控制。
图1的框图示出一个涉及到数字化信息的复制系统，且该复制系统具有把数字信息读出装置110读出的信息送到数字信息记录装置120、复制可被复制的信息、禁止不允许复制的信息的复制、并在数字信息中存在有限制复制的代次情况下刷新随后的数字信息的功能。
除了数字主信息外，作为附加信息的复制控制信息被记录到放置在数字信息记录装置中110中的记录介质111上。该复制控制信息提供复制的禁止或允许、代次的限制和其它方面的控制功能。
数字信息读出装置110的读出部分112基于通过记录媒介111上的脸鲂畔11.
得的信号D1产生由数字主信息和加到数字主信息上的数字复制控制信息组成的数字读出信息信号D2，并且发送上述信号到数字信息记录装置120。
数字信息记录装置120的附加信息读出部分121从数字读出信息信号D2中检测复制控制信息CC，并且发送所检测的复制控制信息CC和数字读出信息信号D2到附加信息改变部分122。
在要求附加到数字读出信息信号D2上的复制控制信息作出改变的情况下，附加信息改变部分122基于复制控制信息CC产生新的附加信息和通过附加新的附加信息到数字读出信息信号D2改变附加到数字读出信息信号D2上复制控制信息。
例如，如果复制控制信息CC是限制仅第一代复制被允许的信息，则附加信息改变部分122通过产生新的复制控制信息的控制内容改变复制控制信息，该控制内容代表禁止复制和增加这个新的复制控制信息到数字信息信号D2。
上述过程的结果是，如果需要就加入的改变了复制控制信息的数字信息信号D3和复制控制信息CC从附加信息改变部分122输出并发送到写入部分123。
如果经附加信息改变部分122馈送的复制控制信息CC代表允许记录来自数字信息读出装置110的数字读出信息信号，则写入部分123变换上述数字读出信息信号D3为适合记录的数字信息，和写入上述被变换的数字信息到记录媒介124。此时，如果来自附加信息读出部分121的复制控制信息CC代表禁止复制，则写入部分123不记录上述数字读出信息信号D3。
另外，如果来自附加信息读出部分121的复制控制信息CC代表仅第一代复制是允许的，则如上所述由附加信息改变部分122附加新的复制控制信息的数字读出信息信号D3被变换为适合于记录的数字信息并写入记录媒介124。
如上所述，在主信息信号和作为附加信息的复制控制信息作为数字信号被馈送到记录装置的所谓数字连接的情况下，由于复制控制信息被包含在所发送的数字数据中，所以利用复制控制信息记录装置可以安全地执行诸如复制禁止的复制防止控制。
如上所述，即使把记录在记录介质上的、其中记录有作为主信息信号的数字视频信号和作为附加信息的复制控制信号的被记录的信息由数字读出装置进行读出，并连同数字视频信号一起获得复制控制信息，也仅有属于是主信息信号的数字视频信号才可以经D/A变换电路而被变换为例如显示一个图象的模拟信号并被输出到连接显示器的显象管的模拟终端。
如上所述，即使数字信息被读出装置读出，复制控制信号也不包括在输出到模拟输出端的模拟信号输出中。因此，在其中的模拟VTR和其它装置被连接到模拟输出端的模拟连接的情况下，在进行复制期间基于复制控制信息实施的控制失效，例如，复制被禁止的主信息信号的复制被允许，而复制产生的限制也被无效了。
即使在数字连接的情况下，作为复制控制信息经常被添加到标题上和与作为主信息信号的数字视频信号相分离的其它地方，基于复制控制信息实现复制的控制，并通过删除添加有复制控制信息的信息部分和篡改复制控制信息，例如以其它的信息取代该复制控制信息，实现非法复制。
另外，可以想象到的，当复制控制信息被叠加或添加到与这些视频信号和声频信号频段不同的频段时，即使分别作为主信息信号的视频信号和声频信号是模拟信号或数字信号的情况下，复制控制信息被通过简单的频率滤波器予以删除，且同样使得基于复制控制信息的复制控制被无效掉。
因此，如同上面参照图1所述，由于添加到主信息信号上的作为复制控制信息的附加信息是属于弱信号，并且由于在一旦被删除的情况下附加信息不能被重放，所以，即使是通过记录装置对作为附加信息的复制控制信息进行改变而执行更灵活的复制控制、在对信息信号进行记录中根据需要改变添加到信息信号中的附加信息信号并且使用这种改变的附加信息，仍然会出现附加到信息信号上的附加信息附加信息不能被有效地利用的情况。
本发明和本发明旨在解决上述的问题，且其目的是能够在不破坏读出的信息信号质量的情况下附加附加信息到信息信号上，以便能够在由一般用户使用的装置中禁止伪造和删除，根据需要而检测附加到信息信号上附加信息并利用该附加信息。
按照本发明的信息信号处理单元的特征在于，带有用于接收信息信号的读出装置，在该信息信号上叠加频谱被扩频的附加信息信号，并用于从上述信息信号中读出上述附加信息，用于基于由读出装置读出的附加信息信号产生新的附加信息信号的附加信息信号产生装置，用于扩频由附加信息信号产生装置产生的新的附加信息信号的扩频装置和用于叠加由扩频装置扩频频谱的新的附加信息信号到上述信息信号上并输出该信号的叠加装置。
按照上述单元，频谱被扩频的新的附加信息信号作为宽带和低电平信号被叠加到数字信息信号上和如果数字信息信号是视频信号，所叠加的附加信息信号不会劣变重放的图象。
另外，因为新的附加信息信号是在相同时间和相同频段被叠加在数字信息信号上的，所以通过频率滤波器或简单的信息信号替换是方法伪造或删除附加信息是困难的。
图1表示常规型复制装置的一个例子的方框图；图2是用于说明按照本发明的信息信号记录装置的一个实施例的方框图；图3说明在如图2所示的记录装置中的定时产生部分的方框图；图4是用于说明如图2所示的记录装置中的SS附加信息产生部分的方框图；图5是用于说明如图4所示的SS附加信息产生部分中的一部分的PN码产生部分的例子的方框图；图6表示SS附加信息(复制控制信息)和信息信号之间在频谱形状上的关系；图7是用于说明按照本发明的信息信号记录系统的一个实施例的方框图；图8是用于说明SS附加信息产生部分的另一个例子的方框图；图9是用于说明SS附加信息产生部分的再一个例子的方框图；图10是用于说明SS附加信息产生部分的还一个例子的方框图；图11是表示SS附加信息检测部分的一个例子的方框图；和图12是表示SS附加信息检测部分的另一个例子的方框图。
下面就参照附图描述本发明的各实施例。
图2是用于说明等效第一实施例的(下文仅称为记录装置)信息信号记录装置10的方框图。等效第一实施例的信息信号记录装置10经诸如因特网之类的网络接收数字信息信号和在记录媒介上对其进行记录。也就是说，记录装置10是通过应用本发明获得的诸如个人计算机之类的一种装置，该装置可以经诸如因特网之类的网络发送和接收信息信号。
-记录装置10-如图2所示，等效第一实施例的信息信号记录装置10设置有附加信息读出部分11、新的附加信息产生部分12、定时发生部分13、扩频(SS)附加信息产生部分14、出叠加部分15和写入部分16。
记录媒介100是诸如CD-ROM和DVD之类的光盘，通过记录装置10写入诸如数字视频信号、数字音频信号和程序之类的各种数字信息信号。在下文，为了简化描述起见，供给记录装置10的的数字信息信号和录在记录媒介100上的数字信息信号将都是数字视频信号。
在第一实施例中，附加信息被添加到馈送给记录装置10的数字视频信号S1。附加信息是1或2比特的代表附加在数字视频信号上的复制控制内容的控制信息码，诸如允许或禁止复制和代次限制。
例如在第一实施例中，经诸如因特网之类的网络发送和由记录装置10接收的数字视频信号被馈送到记录装置10的附加信息读出部分11和定时发生部分13。
附加信息读出部分11从数字视频信号S1读出附加信息FS，该信息是附加到数字视频信号上的复制控制信息，馈送该信息到新的附加信息产生部分12和馈送数字视频信号S1到信号叠加部分15。
新的附加信息产生部分12基于来自附加信息读出部分11的附加信息FS产生将被附加到数字视频信号S1上的新的附加信息FS1(下文称为新的附加信息)。
例如在第一实施例中，当来自附加信息读出部分11的附加信息FS代表允许仅第一代复制时，新的附加信息产生部分12产生代表禁止复制的新的附加信息FS1。当来自附加信息读出部分11的附加信息FS代表复制的禁止或允许，新的附加信息产生部分12馈送代表复制的禁止或允许的附加信息FS作为新的附加信息FS1到SS附加信息产生部分14。
当附加信息FS未被由附加信息读出部分11从数字视频信号S1中读出时，诸如附加信息未被附加到数字视频信号S1上时，新的附加信息产生部分12检测到上述情况，基于记录装置10的号码，诸如记录装置10的的序号或记录装置10的用户的ID号码，产生附加信息FS1和馈送该信息到SS附加信息产生部分14。在等效于第一实施例的记录装置10，记录装置10的和用户的ID号码的这些号码被预先记录在设置在新的附加信息产生部分12中的存储器中。
如上所述，新的附加信息产生部分12基于作为由附加信息读出部分11处理读出的附加信息的结果获得的信息产生新的附加信息FS1和馈送该信息到SS附加信息产生部分14。
与此同时，定时产生部分13接收数字视频信号S1，从数字视频信号S1中检测参考定时信号和基于所检测的参考定时信号分别产生用于等效于第一实施例的记录装置10的定时信号TM和时钟信号CLK。
图3是用于说明等效于第一实施例的记录装置10的定时产生部分13。如图3所示，定时产生部分13设置有参考定时检测部分131，锁相环(PLL)电路132和定时信号产生部分133。
参考定时检测部分131从馈送到参考定时检测部分的数字视频信号S1中提取作为参考定时信号的同步信号DK和馈送该信号到PLL电路132和定时信号产生部分133。
PLL电路132基于来自参考定时检测部分131的同步信号DK产生与数字视频信号S1同步的时钟信号CLK。时钟信号CLK被馈送到定时信号产生部分133和诸如前面描述的SS附加信息产生部分14之类的利用时钟信号CLK的每个部分。
定时信号产生部分133产生和输出由前面描述的SS附加信息产生部分14使用的定时信号TM和基于来自参考定时检测部分131的同步信号DK和来自PLL电路132的时钟信号CLK的其它各种定时信号。
在该实施例中，由定时信号产生部分133产生的定时信号TM被用于复位(初始化)与来自参考定时检测部分131的同步信号DS的信号同步和表示对于产生新的其频谱被扩频的附加信息串和利用预定码型提供的用于扩频来自前面描述的SS附加信息产生部分14的标题的伪随机噪声(PN)码串的定时。
例如，如果设置定时产生部分13的参考定时检测部分131提取作为参考定时信号的垂直同步信号，则由PLL电路132产生与来自参考定时检测部分131的垂直同步信号相同步的时钟信号CLK。
定时信号产生部分133产生定时信号TM组，基于来自参考定时检测部分131的垂直同步信号和来自PLL电路132的时钟信号CLK，使得一个垂直时间间隔(一场)等效于一个周期和与一个用做参考定时信号的垂直同步信号相同步。
如上所述，由定时产生部分13分别产生的定时信号TM和时钟信号CLK被馈送到如图2所示的SS附加信息产生部分14。
SS附加信息产生部分14接收新的附加信息FS1、定时信号TM和时钟信号CLK和产生扩频的附加信息FS1，该信号是新的附加信息FS1的扩频信号。
图4是说明第一实施例的SS附加信息产生部分14的方框图。如图4所示，SS附加信息产生部分14设置有PN码发生部分141和乘法部分142。PN码发生部分141基于定时信号TM和时钟信号CLK产生PN码串PS。也就是说，在第一实施例中，PN码发生部分141从每次与时钟信号CLK同步的标题产生PN码串PS，定时信号TM被馈送和馈送该信号到乘法部分142。
由来自新的附加信息产生部分12的新的附加信息FS1每个比特组成的新的附加信息串FS1R利用与时钟信号CLK相同步的预定数目的时钟在由定时信号TM表示的定时上被馈送到乘法部分142。
乘法部分142产生扩频信号(SS附加信息)SF1，该信号是通过将PN码串PS与新的附加信息串FS1R相乘进行频谱扩频的新的附加信息。
如上所述，SS附加信息产生部分14被设置一种作为扩频装置的功能，即，正如下面所描述的，通过利用PN码串PS扩频附加信息FS1，变换具有窄带高电平的新的附加信息FS1为具有宽带低电平的SS附加信息FS1。
图5表示图4的PN码发生部分141的构成的一个例子。在这个例子中，PN码发生部分141是由12个移位寄存器和工作在移位寄存器的适当抽头输出端的异或电路WX-OR1到EX-OR3组成的12个D触发器电路REG1和REG15构成的。如图4所示的PN码发生部分141基于如上所述的定时信号TM和时钟信号CLK产生PN码串PS的M序列。
在图5中的启动信号EN是一个操作PN码发生部分141的信号和在这个实施例中，当例如如图2所示的记录装置10被加电时产生上述启动信号EN和被馈送到PN码发生部分141。
如上所述从SS附加信息产生部分14获得的SS附加信息SF1被馈送到信号叠加部分15。
信号叠加部分15接收数字视频信号S1和数字SS附加信息FS1和产生钟视频信号S2和在钟视频信号S2上叠加上数字SS附加信息FS1。
在该数字视频信号由例如代表等效有一个图象单元的图象的10个比特组成的情况下，信号叠加部分15在10比特的数字视频信号S1的最低有效位(LSB)和紧跟该最低有效位的第九比特上叠加SS附加信息FS1。如上所述，信号叠加部分15在相同时间和相同频段叠加SS附加信息FS1在数字视频信号S1上。
在着重情况下，由于信号功率低于数字视频信号S1的动态范围，信号叠加部分15防止通过叠加SS附加信息FS1在数字视频信号S1上，使得SS附加信息FS1恶化数字视频信号S1。由信号叠加部分15通过如上所述叠加SS附加信息FS1在数字视频信号S1上产生的数字视频信号S2被馈送到写入部分16。
写入部分16接收叠加了数字SS附加信息FS1的数字视频信号S2，变换该信号为适合进行记录的数字视频信号和写入该数字视频信号以便记录到记录媒介100上。因此，除了以前叠加的添加的附加信息FS外，叠加了新的附加信息的其频谱被扩频的SS附加信息FS1的数字视频信号被记录在记录媒介100。
如上所述，由于记录在记录媒介100上的叠加在数字视频信号上新的附加信息FS1是被扩频的，由该数字视频信号重放的图象是不会被恶化的和是不允许被伪造和删除的。
因此，如果记录在记录媒介100上的数字视频信号被读出或从记录媒介100上读出的数字视频信号被记录(复制)在另外的记录媒介上，叠加在数字视频信号上的新的附加信息可以帮忙地获得和被利用，诸如其频谱被扩频的和被叠加在数字视频信号上的新的附加信息被进行提取和按照新的附加信息执行复制控制。
图6表示诸如复制控制信息的附加信息与在这个例子中频谱形状是视频信号的信息信号之间的关系。包括在附加信息中的信息数量是小的，附加信息是比特率慢的信号和如图6A所示是一个窄带信号。在此时刻，扩频信号的电平按反比例于频带的宽度被降低。
利用信号叠加部分15，扩频信号，即SS附加信息FS1被叠加在信息信号上，但是，在着重情况下，如图6C所示，SS附加信息FS1被叠加在电平低于作为信息信号的视频信号的动态范围的信号上。信息信号的恶化通过如上所述的叠加几乎可以白防止。因此，如果叠加了SS附加信息FS1的视频信号被馈送到监视器的显象管和图象被重放，图象难以受到SS附加信息FS1的干扰和可以获得满意的重放图象。
但是，正如下面所述，当SS附加信息FS1的频谱被产生，在记录装置中检测SS附加信息FS1时，SS附加信息FS1作为如图6D所示窄带信号(附加信息)被再次恢复。通过应用有效的扩频系数在频谱被减少后复制控制信息的功率高于信息信号的功率和可以检测到复制控制信息。
在这种情况下，因为在相同时间和相同频带，SS附加信息FS1被叠加在视频信号，利用频率滤波器和简单的信息替换对SS附加信息的删除和修改是不可能的。
如上所述，如果数字视频信号被从记录媒介100中读出或读出的数字视频信号被记录在另外的记录媒介上，频谱被扩频和被叠加的新的附加信息被提取和按照所提取的附加信息可以执行防止防止控制。
如果频谱被扩频和被叠加的新的附加信息被从数字视频信号在提取，则产生与作为用于扩频的PN码串的相同PN码串同步的新的附加信息和可以通过利用该PN码串减少频谱，提取频谱被扩频和被叠加在数字视频信号上的新的附加信息。
如上所述，在馈送的数字视频信号被记录在记录媒介上的情况下，等效于第一实施例的记录装置10基于通过读出附加在数字视频信号上的附加信息产生新的附加信息。通过扩频上述新的附加信息的频谱和叠加新的附加信息在数字视频信号上获得的叠加上被扩频的新的附加信息数字视频信号可以被记录在记录媒介上。
如上所述，作为被叠加在数字视频信号上的新的附加信息被扩频和作为低电平宽带的新的附加信息被叠加在由未恶化的数字视频信号读出的视频信号上。
频谱被扩频的新的附加信息以相同时间和相同频段被叠加在数字视频信号上，该新的附加信息永远不能被频率滤波器或信息信号的替换进行伪造和删除。
如上所述，作为频谱被扩频的新的附加信息以相同时间和相同频段被叠加在数字视频信号上，即使被叠加在数字视频信号上的被扩频的附加信息被从数字信号变换为模拟信号，该附加信息也永远不能被删除。
因此，当叠加了被扩频的附加信息的数字视频信号被读出或复制时，叠加在数字视频信号上的附加信息被提取，执行按照附加信息的复制控制，更新附加信息的内容和产生新的附加信息，新的附加信息被再次添加和允许诸如限制代次的更灵活的控制。如上所述，可以保密都获得和利用叠加在数字视频信号上的新的附加信息。
如上所述，对于由新的附加信息产生部分12产生的新的附加信息SF1来说，新的附加信息SF1还可以由改变来自附加信息读出部分的附加信息FS来产生，附加信息FS还可以被用于新的附加信息FS1，来自附加信息FS的不同新的附加信息FS1也可以被产生或部分附加信息FS被改变和它也可以被用于新的附加信息FS1。
附加信息FS和新的附加信息FS1也可以代表相同的内容和也可以代表分别的内容。如上所述，如果不同的信息和新的附加信息代表分别的内容，则可以添加到数字视频信号上的附加信息的数量可以增加，该数字视频信号是将要被记录到记录媒介上的信息信号。
由附加信息读出部分11读出的附加信息FS被馈送到写入部分16和还可以由写入部分16执行按照该附加信息的复制控制。
如果要求诸如将被记录的数字视频信号的编码之类的处理，则该处理可以由写入部分16来执行。
第二实施例图7是用于说明等效于第二实施例的信息信号复制系统的方框图。该等效于第二实施例的信息信号复制系统与上述第一实施例一样，是由经诸如因特网之类的网络连接的信息信号读出装置20(下面仅称为读出装置)和信息信号记录装置(下面仅称为记录装置)构成的。这些读出装置20和记录装置30被应用到诸如计算机之类的装置上，该装置可以经诸如因特网之类的网络发送或接收信息信号。
-读出装置-如图7所示，读出装置20设置有读出部分21和设置有作为信息信号发送装置的功能，用于读出和发送记录在记录媒介200上的信息信号。在第二实施例中，记录媒介200是一种由读出装置20阅读的，诸如CD-ROM和VCD之类的信息盘。
在第二实施例中，数字视频信号被记录在记录媒介200上。被记录在记录媒介200上的数字视频信号例如是由第一实施例中的记录装置10记录的。
因此，去频谱被扩频的第一附加信息在相同时间和相同频段被叠加在数字视频信号上和被记录在记录媒介200上和第二附加信息被添加在视频信号将被记录的轨迹的另外的记录区。也就是说，两种类型的附加信息按不同的添加方法被叠加和添加在/到记录在记录媒介200上的数字视频信号上。
读出装置20的读出部分21基于通过读出记录在记录媒介200上的信息获得的信号S11产生数字读出视频信号S12和经诸如因特网之类的网络发送该信号到记录装置30。
在这种情况下，如上所述，第一附加信息的频谱被扩频为将是低电平的宽带信号和该第一附加信息在相同时间和相同频段被叠加在数字视频信号上。
因此，第一附加信息永远不会恶化基于该数字视频信号重放的图象和不会被伪造和删除。即使叠加了其频谱被扩频的附加信息1的数字视频信号被变换为模拟信号，该第一附加信息也永远不会被删除。
因此，频谱被扩频和叠加在数字视频信号上的第一附加信息被连同数字视频信号一起保密地提供到记录装置30。
-记录装置30-在第二实施例中的记录装置30设置有用于接收和处理经由诸如因特网之类提供的信息信号的信息信号接收装置的功能。在第二实施例中的记录装置30如图7所示设置有SS附加信息读出部分31、新的附加信息产生部分32、定时发生部分33、SS附加信息产生部分34、信号叠加部分35、写入部分36和附加信息读出/改变部分37。
除了SS附加信息读出部分31和附加信息读出/改变部分37外，每个部分是与上述第一实施例的记录装置10的对应部分相同的。
来自读出装置20的数字读出视频信号S12被分别馈送到记录装置30的SS附加信息读出部分31和定时发生部分33。
定时发生部分33设置有与参照图3描述的第一实施例的定时发生部分13相同的结构和产生使用在记录装置30的每个部分的定时信号TM和时钟信号CLK。
因此，定时发生部分33将被假设它设置有如图3所示的结构来进行说明。
定时发生部分33的参考定时检测部分131从来自读出装置20的数字视频信号S12中提取作为参考定时信号的同步信号DK。同步信号DK被馈送到PLL电路132和定时发生部分133。
PLL电路132基于来自参考定时检测部分131的同步信号DK产生与数字视频信号S12同步的时钟信号CLK和馈送该信号到定时发生部分133、SS附加信息读出部分31、SS附加信息产生部分34等。
定时发生部分133基于来自参考定时检测部分131的同步信号DK和来自PLL电路132的时钟信号CLK，产生和输出由SS附加信息读出部分31、SS附加信息产生部分34等所使用的定时信号TM和其它各种定时信号。
在第二实施例中，这些定时信号TM和时钟信号CLK提供与等效第一实施例的记录装置10的定时信号TM和时钟信号CLK相同的定时。
如上所述，由定时产生部分33产生的定时信号TM和时钟信号CLK如图7所示被馈送到SS附加信息读出部分31和SS附加信息产生部分34。
SS附加信息读出部分31减小数字读出视频信号S12的频谱，提取经扩频和叠加在数字读出视频信号S12上的第一附加信息F1，馈送该信息到新的附加信息产生部分32和馈送数字读出视频信号S12到附加信息读出/改变部分37。
也就是说，SS附加信息读出部分31分别设置有未示出的PN码发生器和相乘部分和提供用于产生PN码串的功能，利用与扩频第一附加信息的PN码串相同的码型，该第一附加信息是在相同定时下基于来自定时发生部分33的定时信号TM和时钟信号CLK经扩频和叠加数字视频信号S12上的，和用于通过利用减小频谱的这个PN码串减小频谱提取第一附加信息F1。
新的附加信息产生部分32基于来自附加信息读出部分31的附加信息F1产生添加在将被记录在记录媒介300的数字视频信号(下文称为第一新的附加信息)的第一新的附加信息F12和将其馈送到SS附加信息产生部分34和附加信息读出/改变部分37。
当馈送到新的附加信息产生部分32的附加信息F1允许仅第一代复制时，与在第一实施例中的新的附加信息产生部分12一样，新的附加信息产生部分32产生和输出代表复制禁止的第一新的附加信息F12。当附加信息F1表示复制禁止或允许时，表示复制禁止或允许的附加信息F1作为第一新的附加信息F12被输出。
当附加信息F1未被SS附加信息读出部分31从数字视频信号S12中读出时，诸如在SS附加信息未被添加到数字视频信号S12的情况下，新的附加信息产生部分检测到这种情况，按照第一新的附加信息F12产生和输出例如记录装置30的序号、记录装置10的用户的ID号码等。用于产生这些的新的附加信息被记录在新的附加信息产生部分32事先设置的存储器中。
如上所述，新的附加信息产生部分32基于作为由SS附加信息读出部分31读出附加信息的结果获得的信息产生第一新的附加信息F12和输出该信息到SS附加信息产生部分34和附加信息读出/改变部分37。
附加信息读出/改变部分37提取添加在来自数字视频信号S12的视频数据上的第二附加信息。附加信息读出/改变部分37基于提取的第二附加信息和来自新的附加信息产生部分32的第一新的附加信息F12产生第二新的附加信息(下文称为第二新的附加信息)和再次添加该信息到数字视频信号S12。
在这种情况下，第二新的附加信息被添加到由数字视频信号S12构成的视频数据上。从而，在第二实施例中，添加到数字视频信号S12上的第二附加信息被重写为第二新的附加信息。由附加信息读出/改变部分37添加第二新的附加信息产生的数字视频信号S13被馈送到信号叠加装置35。
与此同时，SS附加信息产生部分34与第一实施例中的SS附加信息产生部分14一样都被构成，接收新的附加信息F12、定时信号TM和时钟信号CLK，和产生SS附加信息SF12，该信号是利用扩频新的附加信息F12的频谱获得的。因此，在第二实施例中的SS附加信息产生部分34被设置得具有与图4所示相同的结构。
如图4所示，SS附加信息产生部分34被设置有PN码发生部分141和相乘部分142。
SS附加信息产生部分34的PN码发生部分141被设置得具有如图5所示的结构和基于定时信号TM和时钟信号CLK产生PN码串PS。也就是说，PN码发生部分141从每次馈送与时钟信号CLK同步的定时信号TM的时刻的始端产生PN码串PS和馈送PN码串PS到相乘部分142。
由从新的附加信息产生部分32输出第一新的附加信息F12的每个比特产生的新的附加信息串F12R，通过每次定时信号TM的预定数目时钟与时钟信号CLK同步地进行输出，被馈送到相乘部分142。
相乘部分142产生通过将PN码串PS与第一新的附加信息串F12R相乘其频谱被扩频的第一新的附加信息的扩频信号(SS附加信息)SF12和馈送到信号叠加部分35。
信号叠加部分35接收添加第二新的附加信息的数字视频信号S13和数字SS附加信息SF12，并产生叠加上数字SS附加信息SF12的数字视频信号S14。
信号叠加部分35在与第一实施例的信号叠加部分15相同时间和在相同频段上叠加数字SS附加信息SF12在数字视频信号S13上。在这种情况下，SS附加信息SF12利用信号功率低于数字视频信号S1的动态范围的条件下被叠加数字视频信号S1。
如上所述，由信号叠加部分35通过叠加SS附加信息SF12在数字视频信号S13上产生的数字视频信号S14被馈送到写入部分36。
写入部分36接收数字视频信号S14，变换该信号为适合记录的数字视频信号和写入该数字视频信号到记录媒介300。因此，添加了第二新的附加信息和叠加频谱被扩频的第一新的附加信息的数字视频信号被记录在记录媒介300。
在第二实施例中，其中描述了基于频谱被扩频和被叠加在数字视频信号S12上的第一新的附加信息产生作为SS附加信息SF12的叠加在数字信息信号上第一新的附加信息，但是本发明并不仅限于此。
例如，第一新的附加信息还可以基于通过由SS附加信息读出部分31读出第一附加信息获得的信息和通过由附加信息读出/改变部分37读出的第二附加信息获得的信息进行产生和第一新的附加信息还可以仅基于通过由附加信息读出/改变部分37获得的信息进行产生。
如上所述，第二新的附加信息可以基于第一新的附加信息F12和第二附加信息进行产生，然而本发明并不仅限于此。例如，上述第二新的附加信息也可以基于由SS附加信息读出部分31读出第一附加信息获得的信息进行产生和也可以基于由附加信息读出/改变部分37读出第二附加信息获得的信息进行产生。
如上所述，第二新的附加信息也可以基于由SS附加信息读出部分31读出第一附加信息获得的信息和由附加信息读出/改变部分37读出的第二附加信息获得的信息进行产生。
当没有产生第一和第二新的附加信息时，第一和第二附加信息也可以作为第一和第二新的附加信息叠加在/到数字视频信号上。
不同于第一和第二附加信息的另外的信息被产生，也可以作为附加信息被添加，原来的第一和第二附加信息被改变和也可以被叠加在或添加在/到数字视频信号上。
如果利用不同于用于扩频附加信息的频谱的PN码串的PN码串第一新的附加信息的频谱被扩频和扩频的第一新的附加信息被叠加在数字视频信号上，附加信息的频谱被扩频的和被叠加在SS附加信息产生部分34的数字读出视频信号S12上，例如相位不同的PN码串，即使该PN码串属于相同序列和PN码串在序列上不同，该扩频第一新的附加信息可以被叠加在信息信号上，不会由于已经叠加了扩频第一附加信息而被屏蔽和如果需要可以被提取。
在第二实施例中，描述了第一新的附加信息的频谱被扩频和扩频第一新的附加信息被叠加在数字视频信号上，但是，本发明并不仅限于此，用于无效叠加在数字视频信号上的扩频第一附加信息的SS附加信息被产生和已叠加在扩频第一附加信息被检测到以后，通过从数字视频信号减去上述第一附加信息，第一新的附加信息的频谱也可以被扩频和被叠加。
如上所述，在第二实施例的信息信号记录控制系统的情况下，基于频谱被扩频和被叠加在数字视频信号上的第一附加信息和通过检测添加在组成数字视频信号的视频数据中的第二附加信息数字视频信号的记录可以被控制和新的附加信息可以被叠加和添加在/到将被记录到记录媒介400上的数字视频信号上。
-SS附加信息产生部分的另外的一些例子-在上述各个实施例中，正如参照图4所描述的那样，SS附加信息产生部分14和34利用一个PN码扩频由诸如一个和两个比特组成的附加信息的频谱和产生SS附加信息SF1和SF12，但是，正如下面所描述的那样，附加信息的频谱不被扩频，而是PN码本身或PN码与另一个码的混合物作为代表复制控制内容的附加信息也可以被叠加在数字视频信号上。
在上述描述中，附加信息FS等效于由新的附加信息产生部分12和32产生的新的附加信息FS1和FS12和SS附加信息SF等效于由SS附加信息产生部分14和34扩频的扩频信息(SS附加信息)SF1和SF12。
图8表示利用在相位上不同的PN码的SS附加信息产生部分。
在该实施例中，从PN码发生部分1001输出的PN码被馈送到选择部分1003和被馈送到移位寄存器1002。通过按照时钟信号顺序移位PN码获得的PN码PSa、PSb、…、PSn和相应不同的相位被从移位寄存器1002输出和分别馈送到选择部分1003。
作为选择控制信号的附加信息PS被馈送到选择部分1003。选择部分1003按照表示在作为选择控制信号的附加信息FS中的内容选择一个相位的PN码，也就是说，多个相位的PN码PSa、PSb、…、PSn复制的禁止或允许和作为SS附加信息SF将其输出。
图9表示利用一序列不同的PN码的SS附加信息产生部分的一个实施例。
在该实施例中，设置产生一系列不同的PN码PS1、PS2、PS3的多个PN码发生器1021、1022、1023。来自每个PN码发生器1021、1022、1023的输出被输入到选择部分1024。作为选择控制信号的附加信息FS被馈送到选择部分1024。选择部分1024按照表示在作为选择控制信号的附加信息FS中的控制内容选择一序列PN码，即，多个序列的PN码PS1、PS2、PS3复制的禁止或允许和作为SS附加信息SF将其输出。
图10表示在利用一个类型PN码和多个正交码的情况下SS附加信息产生/叠加装置的主要部分的实施例。
在该实施例中，设置有一个PN码产生部分1041和分别产生相互不同的正交码的正交码产生部分1042、1043和1044。从PN码产生部分1041输出的PN码被输入到乘法部分1046。分别来自正交码产生部分1042、1043和1044的不同的正交码被输入选择部分1045。作为选择控制信号的附加信息FS被馈送到选择部分1045。
选择部分1045按照表示在作为选择控制信号的附加信息FS中的控制内容输出一个正交码，即，多个不同正交码的复制的禁止或允许输出到乘法部分1046。乘法部分1046将上述PN码PS与所选择的正交码相乘和输出相乘的结果作为SS附加信息。
-对应SS附加信息产生部分的其它例子的SS附加信息检测-如果分别利用表示在图8到10的SS附加信息产生部分，则按如下执行扩频附加信息的检测图11表示从视频信号中检测附加信息的SS附加信息检测部分的例子，在该视频信号上叠加有利用如图8所示的不同相位PN码的SS附加信息。
在这个例子的SS附加信息检测部分中，叠加有SS附加信息的数字读出视频信号(接收信号)被输入到PN码检测部分1061。在PN码检测部分1061中，检测PN码的定时和其结果被输入到附加信息产生部分1062。附加信息产生部分1062基于各个PN码之间定时的区别规定表示在附加信息中复制控制的内容，按照规定的结果产生将被馈送到记录控制部分的附加信息的内容和将其输出。
图12表示从视频信号中检测附加信息的SS附加信息检测部分的例子，该视频信号叠加有表示在图9的不同序列PN码或一个类型PN码与表示在图10的多个正交码的混合物的SS附加信息。
在这个例子的SS附加信息检测部分中，叠加有SS附加信息的数字视频信号(接收信号)被输入到PN码检测部分1081、1082、1083，分别检测不同PN码或检测通过将一个类型PN码与一个不同正交码相乘获得的码。该输出被输入到附加信息产生部分1084。附加信息产生部分1084基于哪个码串被检测到规定附加信息的类型，按照规定的结果产生将被馈送到记录控制部分的附加信息和将其输出。
如果利用上述SS附加信息产生部分和上述SS附加信息检测部分，则利用不同相位的各个PN码或组合一个正交码与一个PN码获得的码扩频表示复制控制内容的附加信息的频谱和进行叠加可以同时添加多个不同附加信息。
在上述第一和第二实施例中，利用M序列的PN码，但是，本发明并不仅限于此和可以利用诸如金码序列之类的各种扩频码。
在上述第一和第二实施例中，定时信号和时钟信号是从数字视频信号中提取的同步信号作为参考信号产生的，但是，本发明并不仅限于此。
在上述第一和第二实施例中由记录装置10和30的每个部分利用的各种定时还可以由系统控制器进行控制，例如不利用来自数字视频信号的的同步信号作为参考信号。
在上述第一和第二实施例中，如果要求作为信息信号的数字视频信号进行编码和压缩，则上述编码和压缩可以由记录装置的读出部分21和记录装置的写入部分16和36执行。
如上所述，如果在数字视频信号被压缩的情况下10比特被记录在8比特，通过压缩前在10比特时间叠加SS附加信息，可以防止SS附加信息的质量下降和删除，即使该被压缩的数字视频信号被恢复。
另外，如果在数字视频信号的S-N比下降情况下进行压缩，SS附加信息也可以被插入到较高序比特，而不限于诸如LSB之类的低序比特。
上述各例子表示信息信号是数字视频信号的情况，但是，本发明可以应用到计算机程序和其它等中的音频信号和各种信息信号。信息信号还可以是模拟信号，而不限于数字信号。
附加信息不限于复制控制信息和诸如控制信息的各种信息，也可以添加记录装置的串号、用户的ID、记录的数据、授权号和版权信息和叠加到/在信息信号上。
在上述第一和第二实施例中，其描述记录媒介100、200、300是诸如CD-ROM和DVD之类的盘，但是它们不仅限于CD-ROM和DVD。
对于记录媒介而言，可以利用诸如光盘、磁光盘、磁盘和磁带之类的各种记录媒介。
在上述第一和第二实施例中，其描述的记录装置10和30和读出装置20是经网络等发送和接收数据的个人计算机，但是，记录装置和读出装置不仅限于此。
本发明可以应用到各种记录装置和记录/读出装置，诸如DVD、数字VTR、VTR和盒式磁带录音机中。
如上所述，按照本发明的信息信号记录装置，因为附加信息的频带通过扩展频谱被扩频和经扩频的附加信息在相同时间和相同频带被叠加在信息信号上，利用滤波器和简单信息信号的替换对附加信息进行伪造和删除是不能被允许的。即使信息信号是数字信号和被变换为模拟信号，附加信息可以防止被删除。如上所述，叠加在信息信号上的附加信息的残存速率可以增加。如上所述，由于附加信息的伪造和删除是不能被允许的和利用高的信号强渡的附加信息可以被添加到添加的信息信号上，可以实现从不发生附加信息删除等情况的可靠的装置和系统。
由于附加信息的频谱被扩频问宽带和低电平的，附加信息可以不降低信息信号的质量的条件下叠加到信息信号上。
按照本发明的信息信号记录装置，由于相同内容的附加信息以不同的添加方法被进行添加，可以增强添加到信息信号上的附加信息的可靠性和强度。由于通过均衡以不同添加方法添加到信息信号上的附加信息可以检查伪造，附加信息的利用范围可以被扩宽。再有，内容不同的附加信息也可以按不同添加方法进行添加和在这种情况下，可以增加添加到信息信号上的附加信息的总的数量。
按照本发明的信息信号记录装置，多个附加信息可以被容易地叠加到相同信息信号上和通过利用在相位上不同的各扩频码或诸如扩频码和正交码之类的多个不同的扩频码进行利用。
按照本发明的信息信号记录装置，由于频谱被扩频的在低信号电平被叠加在信息信号上附加信息，可以防止附加信息对于信息信号发生诸如使信息信号质量下降之类的影响。
按照本发明的信息信号记录装置，通过同步用于扩频附加信息的频谱的扩频码和当频谱被降低时用于降低频谱的扩频码可以迅速提取附加信息。
权利要求
1．一种信息信号处理单元，包括用于接收数字信息信号的读出装置，在数字信息信号上叠加有频谱被扩频的附加信息信号，并用于从所述信息信号读出所述附加信息；用于基于由所述读出装置读出的所述附加信息信号产生新的附加信息信号的附加信息信号产生装置；用于扩频由所述附加信息信号产生装置产生的新的附加信息信号的频谱的扩频装置；和用于叠加其频谱被所述扩频装置扩频的所述新的附加信息信号到所述信息信号上和将其输出的叠加装置。
2．按照权利要求1所要求的信息信号处理单元，其中具有用于记录从所述叠加装置输出的信号的记录装置。
3．一种信息信号处理单元，包括用于接收添加上第一附加信息信号和第二附加信息信号的数字信息信号和从所述信息信号中检测所述第一附加信息信号和第二附加信息信号的附加信息信号检测装置；用于基于由所述附加信息信号检测装置检测的所述第一附加信息信号产生第一新的附加信息信号的第一附加信息信号产生装置；用于基于所述第一新的附加信息信号和所述第二附加信息信号产生第二新的附加信息信号的第二附加信息信号产生装置；用于添加所述第二新的附加信息信号到所述信息信号上的添加装置；和用于叠加所述第一新的附加信息信号到来自所述添加装置的所述第二附加信息信号上的叠加装置。
4．按照权利要求3所要求的信息信号处理单元，其中扩频所述第一附加信息信号的频谱；和通过由附加信息信号检测装置减少频谱检测所述第一附加信息信号。
5．按照权利要求4所要求的信息信号处理单元，包括用于扩频所述第一新的附加信息信号的频谱的频谱装置；其中所述叠加装置叠加频谱被扩频的所述第一新的附加信息信号到来自所述添加装置的所述信息信号上。
6．按照权利要求1所要求的信息信号处理单元，包括用于记录从所述叠加装置提供的输出信号的记录装置。
全文摘要
根据来自附加信息读出部分的信息,新的附加信息产生部分产生新的附加信息FS1。新的附加信息FS1的频谱被SS附加信息产生部分进行扩频和作为SS附加信息送到信号叠加部分。信号叠加部分通过叠加SS附加信息SF1到数字视频信号S1产生数字视频信号S2。写入部分记录把叠加了SS附加信息SF1的数字视频信号S2到记录媒介上。因此,在不降低读出信息信号的质量的情况下在信息信号上添加附加信息,使得不允许伪造和删除附加信息,根据需要则检测添加到信息信号上的附加信息并对于该信息进行利用。
文档编号H04N5/913GK1211874SQ9810325
公开日1999年3月24日 申请日期1998年6月16日 优先权日1997年6月17日
发明者荻野晃 申请人:索尼公司