专利名称：视频信号发送方法、输出装置、记录装置和记录介质等的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有反复制能力的方法、装置和视频信号的记录介质，比如说，在一个记录在记录介质上的视频信号被重放并连同一个用于防止复制的信息一起被发送的情况下，这些方法装置和介质具有反复制控制的能力，并且借助一种方法禁止或限制对记录在另一个记录介质上的发送的或接收的信号的记录，在这种方法中叠加有附加信息的视频信号被输出，叠加的附加信号被从接收的信号上提取，且提取的附加信息被用于防止复制。
VTR(视频磁带记录装置)已经在日常生活中广泛应用，并大量提供了能在VTR上重放的各种软件。数字VTR或DVD(数字视盘)重放装置现在也变成实用了，它们可提供极高的图象和声音质量。
但是，另一方面的问题是大量的软件没有限制地复制，也建议了几种方法来禁止复制。
例如，对于输出模拟视频信号的VTR来说，一种防止复制的方法是利用VTR记录装置和显示该图象的监示器的AGC(自动增益控制)系统或APC(自动相位控制)系统的不同。
在利用AGC类型不同的反复制方法中，当VTR采用利用插在视频信号中的伪同步信号时，监示接收机采用不使用该伪同步信号的AGC，一个极高电平伪同步信号被插入并输出在从重放VTR提供的视频信号中，以作为一个AGC同步信号记录。
在使用不同类型的APC的反复制方法中，当VTR利用视频信号中的彩色付载波的相位而采用APC时，监示器接收机使用不同类型的APC，从重放VTR提供到记录VTR的视频信号中的彩色付载波的相位被部分反相。
结果，从重放VTR接收模拟视频信号的监示器接收机正确地重放图象，而不会受到AGC中的高电平伪同步信号或APC中彩色付载波信号部分反相的影响。
另一方面，如上所述，当VTR在记录介质上记录插入了伪同步信号的模拟视频信号或受到彩色付载波反相控制的视频信号时，根据输入信号不能进行适当的增益控制或相位控制，由此视频信号不能正确记录。因此即使重放该信号，也不能获得正常的图象和声音。
在数字视频信号的情况下，例如，在数字VTR中，比如包括复制等级控制码的反复制信号或反复制控制信号作为数字数据加到视频信号中并被记录在记录介质上，以防止或控制图象的复制。
在这种情况下，重放数字VTR读取视频信号、音频信号和反复制控制信号，并将它们以数字或模拟数据形式提供到记录数字VTR。
在被用作为记录装置的数字VTR中，反复制控制信号从提供的重放信号中提取，然后根据反复制控制信号来控制重放信号的记录。例如，当反复制控制信号包括反复制信号时，进行记录的VTR不能进行记录。
此外，当反复制控制信号包括复制等级控制码时，由该等级控制码来控制记录。例如，当复制等级码限定只复制一次时，在将该视频信号和音频信号作为数字数据记录在记录介质上之前，用于记录的数字VTR加入该反复制码。以后就不可能再复制该视频信号了。
因此，在数字连接情况下，即在视频信号，音频信号和反复制控制信号作为数字信号被提供到用作为记录装置的数字VTR时情况下，反复制控制是通过提供数字数据形式的反复制控制信号到数字VTR，而利用反复制控制信号在记录侧进行反复制控制的。
然而，在模拟连接情况下，即视频信号和音频信号以模拟形式提供，当提供到记录装置的该信号被D/A转换时，反复制控制信号被丢失。因此，在模拟连接的情况下，反复制控制信号必须加到D/A转换的图象或声音信号中去，这就会引起视频信号和音频信号的损坏。
因此，为了反复制控制，而又不使D/A转换的视频信号或音频信号受损，加入经过D/A转换的反复制控制信号并在记录器中提取它是很困难的。
由此，在模拟连接的情况下，如上所述，在VTR和监示器接收机之间通过利用AGC的不同或APC特性的不同的反复制方法来防止复制。
可是，在某些情况下，当利用上述的在VTR和监示器接收机之间通过利用AGC的不同或APC特性的不同的反复制方法来防止复制时，在记录侧按照AGC或APC特性，无论如何也能正确记录该视频信号。在这种情况下，会发生不能防止复制的情况，或在监示器接收机上重放的图象会失真。另外，要根据模拟连接还是数字连接来改变反复制方法是很麻烦的。
为了解决该问题，已经建议了一种反复制方法，其中在视频信号上叠加了频谱扩展的反复制控制信号。该方法可以用于数字连接以及模拟连接，而且它不会引起重放图象或声音的损坏。
按照该方法，在重放装置一侧，产生了用作为扩展码的PN(伪随机噪声)序列码(下面称为PN码)，它具有足够短的周期并通过将它乘以反复制控制信号而进行频谱扩展。以此方法，窄带高电平反复制控制信号被转换成宽带低电平信号，它不会影响视频信号或声音信号。该频谱扩展的反复制控制信号然后被叠加到视频信号上并提供到记录介质上，在此情况中，所要记录在记录介质上的信号可以是有关模拟信号或是一个数字信号。
在记录介质上不带有其上叠加了频谱扩展的反复制控制信号但是该介质带有连同在不同其它系统中的视频信号一同记录的反复制信号市时，就从该重放信号提取频谱扩展并叠加在所要输出的视频信号上的反复制控制信号。
另一方面，在记录侧，相对于由重放装置提供的视频信号，以与在重放装置中频谱扩展所用的PN码相同的定时和相位来产生PN码所产生的PN码被乘以叠加有反复制控制信号的视频信号，以提取原始的反复制控制信号，即进行反向频谱扩展。然后根据由反向频谱扩展提取的反复制控制信号来控制反复制。
以此方法，在重放装置中，反复制控制信号被频谱扩展并以宽带低电平信号形式叠加在视频信号上。因此，对于那些想非法复制该视频信号的个人很难去掉叠加在该视频信号上的反复制控制信号。
可是，对于那些要防止非法复制的人，则可能通过反向频谱扩展来检测叠加的反复制控制信号并使用它。因此，该反复制控制信号与视频信号一起加到记录装置。在记录侧，反复制控制信号被检测，并且按照检测的反复制控制信号持久地控制复制。
按照该方法，如上所述，频谱扩展的反复制控制信号以宽带低电平信号形式叠加在视频信号上，但它必须以低于视频信号的S/N比的S/N比叠加，以不引起视频信号的损坏。
为了低于视频信号的S/N比的S/N比叠加频谱扩展的反复制控制信号，并且在记录装置中检测叠加在该视频信号上的反复制控制信号，频谱扩展1比特反复制控制信号所需的PN码的数量(PN码长)必须足够大。每比特反复制控制信号的PN码长也可表示为扩展增益(扩展系数)，即每比特的反复制控制信号的时间宽度T与一个PN码部分(小块)的时间宽度TC之比(T/TC)。如上所述，在对应于视频信号的S/N之比的情况下，从叠加有反复制控制信号的信息信号中可获得扩展增益。
例如，当叠加有反复制控制信号的视频信号的S/N比为50dB时，频谱扩展的且叠加在视频信号上的反复制控制信号必须低于视频信号的S/N比50dB的低电平叠加。为了检测叠加在视频信号上的反复制控制信号，其S/N比必须足够使该频谱扩展的信号能完全调制。如果该S/N比为10dB，就需要60dB(视频信号的S/N比50dB)+(检测所需的S/N比10dB)的扩展增益。在这种情况下，每比特的反复制控制信号的PN码长为1百万码长。
在其上叠加有频谱扩展的附加信号的视频信号的情况下，由于叠加的附加信息对于视频信号的负面的影响和用于叠加的附加信息的提取所需求的必要的S/N比率。扩展的增益不能太小。
为了灵活地对付这一个问题，如果有大量的扩展码需要用于一个比特的附加信息的频谱扩展，就要花长时间来执行用于提取频谱扩展附加信息的反相频谱扩展，以便提取频谱扩展的附加信息，并且不能够执行对应于叠加在视频信号上的附加信息的充分的控制。
例如，在禁止复制的反复制控制信号的情况中，对于视频信号进行记录直到检测到一个反复制控制信号被检测到的一个视频信号记录装置在反复制信号被检测之前就完成了提供的视频信号的记录。
而且，在复制允许的反复制控制信号的情况下，直到反复制控制信号被检测之前，视频信号记录装置在该反复制控制信号被检测之前将不记录提供的视频信号。
考虑到上述的问题，本发明的目的是提供一种方法、装置和记录介质，它能够快速和正确地提取叠加在视频信号上的扩展频谱的反复制控制信号，以便消除上述的问题。
为了解决上述的问题，根据本发明的用于发送视频信号的方法对于其上叠加有频谱扩展的附加信息的视频信号进行发送，其中的频谱扩展的附加信息被叠加在视频信号间隔的每一秒的间隔之上，该视频信号的间隔和相邻的视频信号的间隔相关并包括用于频谱扩展的扩展码的N(N≥1)个时间片单元间隔。
根据本发明的叠加信息的提取方法所包括的方法用于从视频信号提取附加信息，在该视频信号上，包括用于频谱扩展的扩展码的N(N≥1)个时间片单元间隔并和相邻的视频信号的间隔相关的视频信号的每一秒间隔上叠加有频谱扩展的附加信息，其中的叠加在视频信号上的附加信息的提取是通过使用与用于把其上叠加有扩展频谱附加信息的间隔的附加信息频谱扩展到包括扩展码的N个时间片单元间隔的视频信号之外的同一个扩展码而执行反相频谱扩展实现的，另一方面，是通过使用具有与用于把其上没有叠加扩展频谱附加信息的间隔的频谱扩展到包括扩展码的N个时间片单元间隔的视频信号之外扩展码的极性相反的扩展码而实现的。
根据本发明的叠加信息的提取方法所包括的方法用于从视频信号提取附加信息，在该视频信号上，包括用于频谱扩展的扩展码的N(N≥1)个时间片单元间隔并和相邻的视频信号的间隔相关的视频信号的每一秒间隔上叠加有频谱扩展的附加信息，其中的频谱扩展的附加信息的提取是通过对于在叠加有频谱扩展附加信息的时间间隔和频谱扩展的附加信息不被叠加到扩展码的N个时间片单元间隔的视频信号间隔之间的差异执行反相的频谱扩展实现的。
根据本发明的视频信号的发送方法，频谱扩展的附加信息例如是以扩展码的每一秒时间片叠加，以便在视频信号上频谱扩展附加信息并发送。
如同上面相关所描述的其上间断出现在扩展码的每一秒时间片上叠加有附加信息的视频信号，根据本发明的叠加叠加信息提取方法采用与用于在其上叠加有附加信息的数据片上进行附加信息的频谱扩展的扩展码相同的扩展码执行反相频谱扩展，另一方面，使用具有与用于其上没有叠加附加信息的时间片间隔的频谱扩展扩展码的极性相反的扩展码执行反相频谱扩展。其中的时间片间隔意味着对应于一个时间片扩展码的产生间隔的视频信号间隔。
在进行反相频谱扩展的同时，根据时间片间隔的类型，即根据上述的附加信息所叠加的间隔和附加信息所不叠加的间隔，其每一秒时间片上被叠加有频谱扩展的附加信息的视频信号由具有不同极性的进行反相扩展的扩展码相乘，并对于产生的积进行积分，并因此提取叠加在视频信号上的附加信息。
当进行反相扩展的扩展码与其上叠加有附加信息的视频信号相乘的同时，从而也根据附加信息是否叠加在视频信号之上来对于视频信号的视频信号成分的极性反相。
视频信号是在水平间隔中的相邻视频信号间隔的相关信号，例如，在水平行间隔中的相邻象素之间或在水平行相邻视频信号间隔(包括多个象素的间隔)之间的视频信号的相关性是很高的。
扩展码的一个时间片例如相关于一个或多个象素，因此，在相邻时间片间隔之间的视频信号的相关性是高的。因此，具有交变极性的相邻时间片间隔的视频信号的成分通过在反相频谱扩展期间执行的积分所消除和补偿。
结果是，高电平的视频信号成分被消除，且随后对于频谱扩展和叠加在视频信号上的附加信息的提取能够有效地执行。所以，附加信息的检测效率被改进，且扩展增益被减低。
而且，根据本发明的叠加信息的提取方法，例如象前述的那样，一旦接收到其上有每一秒间歇叠加的频谱扩展的附加信息的视频信号，其上不叠加有附加信息的时间片间隔的视频信号就被从与之相邻的其上叠加有附加信息的时间片间隔的视频信号中提取出，以便获得差异。
在此情况中，相邻的时间片的视频信号成分彼此抵消，因为视频信号的差异是在具有高度相关的相邻时间片间隔之间获得的。结果是，频谱扩展并叠加在视频信号上的附加信息被作为差异提取。利用和用于频谱扩展的扩展码相同的扩展码，该附加信息成分经过反相频谱扩展，从而提取频谱扩展和叠加在视频信号上的附加信息。
同样是在此情况中，由于消除了高电平的视频信号，所以，频谱扩展和叠加在视频信号上的附加信息被有效和迅速地检测。所以，附加信息的检测效率被改善且降低扩展增益。
图1是视频信号输出装置的一个实施例的框图，其中采用了根据本发明的视频信号接收装置；图2是表示根据本发明的视频信号记录装置一个实施例的示意图；图3是图1中的视频信号输出装置的PN码产生部分的一个实例的框图；图4是用于描述图1中的视频信号输出装置产生的PN码的一个实例的示意图；图5是用于描述图3中的PN码产生器的一个实例的示意图6是用于描述在SS反复制控制信号和以频谱形式的信息信号之间关系的示意图；图7是用于表示图2的视频信号记录装置的PN码产生部分的一个实例的框图；图8是用于表示图2的视频信号记录装置的PN码产生部分的一个实例的示意图；图9是描述使用在视频信号输出装置中的PN码和使用在本实施例中的视频信号记录装置中的PN码的示意图；图10是表示根据本发明的视频信号输出装置中的PN码串的产生和停止的定时的示意图；图11是描述视频信号记录装置的另一个实例的框图，其中使用根据本发明的视频信号接收装置。
现在参考附图详细描述根据本发明的一个视频信号发送方法、叠加信息提取方法、视频信号输出装置、视频信号记录装置和视频信号记录介质的实施例。
采用根据本发明的视频信号接收装置而形成的视频信号接收装置和视频信号记录装置的描述在下面被描述成用于一个DVD(数字视盘)的记录/重放装置(在下简称为DVD装置)的装置。为了简化起见，音频信号系统的描述被省略。
如所要详细描述的那样，在包括所要描述的视频信号输出系统和视频信号记录系统的视频信号复制控制系统中，一个PN(伪随机噪声)序列码(PN码)被用作一个扩展码，并在视频信号输出装置中把作为附加信息的一个反复制控制信号频谱扩展并叠加在视频信号上，在视频信号记录装置中，该叠加的信号经历反相频谱扩展，以便提取反复制控制信号，并利用该提取的反复制控制信号执行视频信号的复制控制。
图1和图2示出所描述的一个图象输出装置10(下面简称为输出装置)和一个图象记录装置20(下面简称为记录装置)，使用在本实施例的一个图象反复制控制系统中。换句话说，输出装置10对应于DVD装置的输出系统，而记录装置20对应于DVD装置的记录系统。
在图1中，记录介质100上记录数字化的图象和音频信号，连同有作为附加信息的反复制控制信号。记录介质100在本实施例中是一个DVD。该反复制控制信号可被记录在最内或最外层TOC或称之为一个目录的一个轨迹区中，或者插入在记录有视频时间或音频时间的一个轨迹中，即在不同于时间记录区的一个区域上。下面描述的例子中是后一种情况，即在视频信号读出的同时反复制控制信号被读出。
在本实施例中，该反复制控制信号可以是一个用于限制复制数目的信号，例如一个用于仅允许第一次进行复制的信号，为了简化起见，在本实施例的描述中的该反复制控制信号是一个用于指示视频信号的复制是允许还是禁止的1比特的信号。为了进行描述，该反复制控制信号被描述成进入到视频信号中的一个信号。
如同1中所示，本实施例的重放装置10包括一个读出部分11、解码部分12、反复制控制信号提取部分13、同步分离部分14、PN码产生部分15、频谱扩展反复制控制信号产生部分16(称之为SS(频谱扩展)反复制控制信号产生部分)、相加部分17和D-A转换部分191、D-A转换电路192。
读出部分11通过对于记录介质100的重放，从获得的信号S1提取重放视频信号成分S2，并将该信号送到解码部分12和反复制控制信号提取部分13。
解码部分12对于重放视频信号成分S2解调，产生一个数字视频信号并送到D-A转换电路191。该D-A转换电路191执行对于该数字视频信号的D/A转换，以便产生包括同步信号的一个模拟视频信号S2A，并将该信号送到同步分离部分14和相加部分17。
反复制控制信号提取部分13提取加到重放视频信号成分S2的一个反复制控制信号S3，并将提取的反复制控制信号S3送到SS频谱扩展反复制控制信号产生部分16。
同步分离部分14从模拟视频信号S2A中去除视频同步信号S4并将产生的结果送到PN码产生部分15。根据本实施例，是将水平同步信号用作S4的。
PN码产生部分15是利用垂直同步信号S4作为基准产生PN码(扩展码)并形成使用在其它的处理器中的各种定时信号的。详细地说，PN码产生部分15的功能是用作产生用于频谱扩展的扩展码的一个扩展码产生装置。
图3是用于本实施例的输出装置10的PN码产生部分15的描述框图。图4是用于描述在PN码产生部分15中的产生的PN码串S5的示意图。
在图3中，PN码产生部分15包括PN码产生控制部分151、PLL电路152、PN码产生器153和定时信号产生部分154。在同步分离部分14中提取的水平同步信号S4加到PN码产生部分15的PN码产生控制部分151、PLL电路152和定时信号产生部分154。
PN码产生控制部分151产生PN码起始定时信号T1(图4)，指示和垂直同步信号S4(图4A)同步的用于开始产生PN码串的定时。在本实施例中，PN码起始定时信号T1是以垂直同步信号S4的前沿为基准的，并用于启动以每一个垂直间隔重复的一个PN码串的产生。
PN码产生控制部分151产生一个PN码产生控制信号VT(图4C)，用于指示其中产生PN码串的视频信号间隔和其中不产生PN码串的视频信号间隔。
在本实施例中，该PN码产生控制信号VT是一个具有一个低电平和高电平间隔的信号，根据图4示出的垂直同步信号S4的前沿而根据每一个时间片交替地改变。详细地说，在本实施例中，如图4C所示，PN码产生控制信号VT每一秒时间片Tt产生PN码，并产生用于控制在下将要详述的SW1的信号。
在PN码产生控制部分151中产生的PN码起始定时信号T1被送到PN码产生器153，并且PN码产生控制信号VT送到SW1。
根据所提供的水平同步信号S4，PLL电路152产生一个时钟信号CLK，并将该时钟信号送到PN码产生器153。在本实施例中的PLL电路152产生具有例如1MHz频率的一个时钟信号CLK。
PN码产生器153根据PN码起始定时信号T1确定PN码串产生电路的定时，还产生对应于时钟信号CLK的一个PN码，并将其输出到SW1的输入端。
图5是表示PN码产生器153的一个实施例的示意图。图5中的PN码产生器153包括十二个D触发器REG1到REG12，和三个异电路EX-OR1到EX-OR3。如图5中所示，当接收到用作复位信号的PN码起始定时信号T1、时钟信号CLK和启动信号EN时，在本实施例中的PN码产生器153产生一个PN码，在每一个垂直间隔上具有4095个数据片。
在前述的情况下，250KHz的时钟速率给出4095/250＝16.38ms的一个PN码串的一个周期，并且在大约一个垂直间隔(16.7ms)中产生具有4095个时间片的一个PN码。通过使用PN码起始定时信号T1作为一个复位信号，具有预定码型的一个PN码串从每一个垂直间隔的开始处产生。换句话说，产生的一个PN码串一每一个垂直间隔重复。
在本实施例中，PN码产生器153产生M个串行麻，它随即地而且是无偏移地产生编码[1]和
并将产生的编码电平
转换成[-1]，以便产生包括编码[1]和[-1]的PN码串。
SW1带有两个输入端-a和-b，如图3所示。如上所述，送到输入端-a的是由PN码产生器153产生的PN码串，另一方面，0电平信号，即包括1和-1的PN码串的中间值被送到另一个输入端-b。
SW1相应地受控于从PN码产生控制部分151输出的PN码产生控制信号VT，在PN码产生控制信号VT的低电平间隔中切换到输入端-a一侧，并在PN码产生控制信号VT的高电平间隔中切换到输入端-b一侧。
从图4D示出的SW1，在每一个时间片Tt输出PN码串，并在不输出PN码串的时间片间隔上输出0电平信号，结果是产生PN码串S5。因此，时间片间隔意味着对应于一个时间片的产生间隔。
详细地说，SW1把从PN码产生器153输出的PM码在PN码产生控制信号VT的低电平间隔中输出，并在PN码产生控制信号VT的高电平间隔中输出一个0电平信号，从而相对于视频信号的每一秒时间片上间歇地输出PN码串。从SW1输出的PN码串S5被送到频谱扩展反复制控制信号产生部分16。
在图4D中示出的PN码串S5是一个例子，其中的PN码在PN码产生控制信号VT的分别的低电平间隔中连续地产生为-1，1，1，-1。
根据垂直同步信号S4，定时信号产生部分154产生各种定时信号并将产生的信号输出。
该SS频谱扩展反复制控制信号产生部分16利用PN码串S5进行的对于反复制控制信号的频谱扩展产生一个频谱扩展反复制控制信号S6，并输出到D-A转换电路192。该D-A转换电路192把频谱扩展反复制控制信号S6转换成一个模拟频谱扩展信号S6A，并将该信号送到相加部分17。
相加部分17将该模拟频谱扩展信号S6A叠加到模拟视频信号S2A上，形成输出的输出视频信号S7A，并将其输出。如上所述，相加部分17起到一个进行叠加的装置，用于进行一个模拟频谱扩展信号S6A的叠加，即使用PN码串S5的频谱扩展的反复制控制信号。
其上叠加有频谱扩展的反复制控制信号的输出视频信号S7A被送到用于显示视频图象的监视器接收机或将要描述的一个记录装置20。
在此情况中，PN码串S5的产生是用于产生每一秒时间片的PN码，并且随后把使用PN码串S5的频谱扩展的反复制控制信号叠加到在每一个时间片上的视频信号并将其输出。
图6示出了反复制控制信号和主信息信号之间的关系，在本例中的视频信号是频谱形式的。反复制控制信号不包括什么信息，而是在图6A中示出的一个将要窄带的地比特速率的信号。通过执行到一个具有图6B所示的宽带的信号的频谱扩展，该反复制控制信号被改变。此时，频谱扩展的信号电平在反相部分变低到频带的扩大的比率。
当频谱扩展信号，即SS反复制控制信号S6A在相加部分17中叠加在一个信息信号之上时，该SS反复制控制信号S6A是一个小于该视频信号，即如图6C所示的信息信号的动态电平范围叠加的。这样的叠加能够防止主信息信号被失真。因此，当把其上叠加有该SS反复制控制信号的视频信号提供到一个监视器接收机以便重放一个图象时，该SS反复制控制信号不会有负面的影响并会获得一个良好的重放图象。
另一方面，当在如上所述的记录侧执行反相频谱扩展以便检测该SS反复制控制信号时，该SS反复制控制信号再次被存储为具有如图6D中所示的一个窄带的信号。通过提供足够的频带扩大比率，在反相扩展之后的该反复制控制信号的功率超过信息信号的功率，并且有可能检测该反复制控制信号。
在此情况中，有可能通过减低的频率滤波器或信息的替代去除或改变该反复制控制信号，因为该SS反复制控制信号是在同时且以同一个频率叠加在该模拟视频信号上的。
所以，叠加在视频信号上的SS反复制控制信号将不被去除，并且该SS反复制控制信号持续地提供到一个装置，例如一个监视器装置或记录装置。
随后，介绍从上述的输出装置10接收提供的输出视频信号S7A并将该视频信号作记录的记录装置20。在本实施例中，如图2所示，记录装置20包括编码部分21、同步分离部分22、PN码产生部分23、PN码反相部分24、用于检测叠加在视频信号上的频谱扩展反复制控制信号(下称SS反复制控制信号检测部分)检测部分25、用于进行复制控制(例如复制的允许或禁止)的复制控制部分26、写入部分27和A-D转换电路291。记录介质200是一个DVD，其中的视频信号写在记录介质200上。
从输出装置10输出的视频信号S7A用A-D转换电路291转换成数字视频信号S8，并将该产生的信号提供到编码部分21、同步分离部分22和SS反复制控制信号检测部分25。
编码部分21接收提供的数字视频信号S8，并执行编码处理，例如去除视频同步信号和数字视频信号的数据压缩，以便产生用于记录在记录介质200上的数字视频信号S9，并将该数字视频信号S9送到写入部分27。
在进行记录处理之前，同步分离部分22从数字视频信号S8提取垂直同步信号S11并把它送到PN码产生部分23。在本实施例的记录装置20中，视频同步信号是垂直同步信号S11，对应于上述输出装置10。
PN码产生部分23根据垂直同步信号S11产生作为扩展码的一个PN码并产生用于其它处理部分的各种定时信号。
图7是说明本实施例的记录装置20的PN码产生部分23的框图，而图8是描述由PN码产生部分23产生的PN码起始定时信号T2、PN码反相控制信号VT2和反相的PN码串S12的示意图。
如图7所示，PN码产生部分23带有PN码产生控制部分231、PLL电路232、PN码产生器233和定时信号产生部分234。虽然PN码产生部分23是象图3中的上述的输出装置10的PN□
码产生部分15是用于产生PN码的起始信号和各种定时信号的装置，但是在该PN码产生部分23与输出装置10的PN码产生部分15的不同之处在于它不包括SW1。
PN码产生控制部分231产生PN码起始定时信号T2(图8)，指示根据垂直同步信号S11(图8A)开始产生PN码的定时。在本实施例中，PN码起始定时信号T2是根据垂直同步信号S11的前沿产生的。PN码起始定时信号T2的功能是在于开始每一个垂直间隔进行重复的PN码串的产生。
PLL电路232根据送到PLL电路232的垂直同步信号S11产生一个时钟信号CLK2，并将该信号送到PN码产生器233。本实施例的PLL电路232产生的时钟信号CLK2例如是象在上述的输出装置10中的PN码产生部分15的PLL电路152的250KHz的频率。
PN码产生器233根据PN码起始定时信号T2确定PN码产生起始定时，并产生对于时钟信号CLK2的PN码并将其输出。而且，PN码产生器233具有和图5中示出的上述的PN码产生器□
153相同的结构。
利用PN码起始定时信号T2和时钟信号CLK2，PN码产生器233产生PN码串S12。因此，PN码串S12的产生是在以相关于送到记录装置20的视频信号的PN码串S5相同的定时开始的。该PN码串S5是在输出装置10中产生的。
在本实施例中，PN码串S12是这样的一个PN码串，即从每一个垂直间隔的开头产生的一个周期的PN码串被用于在上述的输出装置中的对于反复制控制信号的频谱扩展。
PN码产生部分23的定时信号产生部分234产生用于在PN码反相部分24中的一个PN码反相控制信号VT2(图8C)并将其输出。如图8C所示，在本实施例中的PN码反相控制信号VT2是在每一个时间片Tt上进行反相的信号。
如上所述，PN码串S12和在PN码产生部分23中产生的PN码反相控制信号VT2被送到PN码反相部分24。
根据PN码反相控制信号VT2，PN码反相部分24把从PN码产生部分23提供的PN码串S12逐个时间片地进行极性反相，以便产生PN反相码S13(图8D)。
详细地说，在每一个时间片反相的PN码反相控制信号VT2的低电平间隔中，PN码反相部分24以原样输出提供的PN码串S12，另一方面，在PN码反相控制信号VT2的高电平间隔期间，PN码反相部分24对于紧邻时间片前的PN码的极反相。
结果如图8D所示，对应于PN码反相控制信号VT2的低电平间隔PN码被原样输出，而另一方面，对应于PN码反相控制信号VT2的高电平间隔PN码被以相对于紧邻低电平间隔(紧邻在时间片间隔之前)的PN码的反极性输出，从而产生PN反相码S13。
其中，极性反相指示是通过PN码的1到PN码的-1和PN码的-1到PN码的1实现的。产生的PN反相码S13送到SS反复制控制信号检测部分25，作为用于反相频谱扩展的一个反相扩展的PN反相码S13。
该SS反复制控制信号检测部分25用作一个反相频谱扩展处理装置，并且这样功能使得SS反复制控制信号检测部分25通过执行使用作为基准信号的PN反相码S13的反相频谱扩展提取叠加在数字视频信号S8上的频谱扩展的反复制控制信号，并且该SS反复制控制信号检测部分25把该信号提供到复制控制部分26作为反复制控制信号S14。
当在上述的SS反复制控制信号检测部分中执行反相频谱扩展时，包括频谱扩展反复制控制信号的视频信号S8用PN反相码S13相乘，并将结果积分，以便其它叠加到视频信号S8上的反复制控制信号。
在进行反相频谱扩展的同时，通过与PN反相码S13的相乘使得视频信号S8的极性交替地反相，结果是，或者是其上叠加有频谱扩展的反复制控制信号的时间片间隔的极性或者是相邻的其上不叠加有频谱扩展的反复制控制信号的时间片间隔的极性被反相。
视频信号是在水平间隔中的相邻视频信号间隔之间的相关信号。例如是在相邻象素之间的高度相关的视频信号。所以，在相邻时间片间隔上重复的具有不同极性的视频信号成分由于进行在反相频谱扩展期间的积分而被消除和补偿。所以，叠加在视频信号上的反复制控制信号被有效地提取且不产生对于高电平的视频信号的不利的影响。
如上所示，由SS反复制控制信号检测部分25提取的反复制控制信号S14被送到复制控制部分26。
复制控制部分26对于反复制控制信号S14进行解码并判断送到记录装置20的输出视频信号S7A是否为一个复制允许控制信号还是一个复制禁止信号。根据判断的结果，复制控制部分26产生写入控制信号S15并把它送到写入部分27，以便执行视频信号S9的复制控制，因此选择写入是否允许。
如果写入控制信号S15是一个允许写入的信号，则写入部分27将视频信号S9写在记录介质200上，另一方面，如果写入控制信号S15是一个禁止写入的信号，则写入部分27就不将视频信号S9写在记录介质200上。
图9是一个用于描述使用在本发明的输出装置10和记录装置20中的扩展码的PN码的示意图。
如图9A所示，在本实施例的输出装置中，反复制控制信号是采用PN码串S5而被频谱扩展的，PN码串S5包括在每一秒的时间片的PN码P1，P2，P3…。在此情况中，频谱扩展的反复制控制信号是叠加在每一秒时间片的视频信号上的，并被输出。
如图9B所示，在记录装置20中用于频谱扩展的PN码P1，P2，P3…是在对应于在输出装置10输出的视频信号中产生的每一秒的时间片，并且在输出装置中产生极性和不产生PN码的每一秒的时间片的间隔之前紧邻的时间片的PN码极性相反的PN码！P1，！P2，！P3…。
其中的！是表示“反相”。因此，！P1表示和PN码P1极性相反的PN码，而！P2表示和PN码P2极性相反的PN码。
因此，对应于叠加有频谱扩展信号S6A的时间片间隔，在图9B中示出的记录装置20中的PN反相码S13具有和用于频谱扩展的PN码串S5相同的PN码。另一方面，对应于其上不叠加频谱扩展码的时间片间隔，产生的PN码具有和在先紧邻时间片的PN码相反的极性，并且使用PN反相码执行反相频谱扩展。
所以，对于在反相扩展中其上叠加有频谱扩展码的时间片间隔，与用于频谱扩展的PN码串相同的PN码串被相乘；另一方面，对于其上不叠加频谱扩展码时间片间隔，具有和用于在紧邻在先的时间片间隔叠加的反复制控制信号进行频谱扩展的同一个PN码的相反的□
极性的PN码被相乘，产生的结果被积分。
在此情况中，通过在反相频谱扩展期间的积分，相邻时间片间隔的视频信号成分被消除，因此，只有叠加在视频信号上的反复制控制信号被作为频谱扩展信号而被提取。叠加在视频信号上的反复制控制信号的提取不对于高电平的视频信号产生不利的影响。
所以，反相频谱扩展能够正确和快速地执行反复制控制信号频谱扩展的检测个叠加在视频信号上的效率被改善，而且反复制控制信号的扩展增益被降低。
而且，在包括本实施例的输出装置10和记录装置20的视频信号复制控制系统中，通过根据垂直同步信号开始每一个垂直间隔的PN码串的产生，相对于输出装置10和记录装置20中的视频信号，PN码串是在同一个定时开始的。
如前所述，在本实施例的输出装置10中，通过使用根据图10C示出的产生的PN码起始定时信号T1而被每一个时间片间隔反相的PN码产生控制信号VT，相对于垂直同步信号的前沿以每一秒时间片间隔产生PN码串。通过使用PN码的对于反复制控制信号的频谱扩展，被每一秒时间片间隔频谱扩展的反复制控制信号被叠加到视频信号上。但是，本发明并不局限于上述的情况。
例如在图10D(￥6)中所示，PN码是一个每三个时间片间隔产生的，并且频谱扩展的反复制控制信号是以每三个时间片间隔叠加在视频信号上的。
用于频谱扩展的PN码串决不意味着局限于每一秒的时间片间隔和每三个时间片间隔的产生，而是可以是任何整数倍的时间片间隔，例如每四个时间片间隔或每五个时间片间隔。
通常可以对于其上叠加有反复制控制信号的视频信号的间隔和其上不叠加有反复制控制信号的视频信号的间隔作出规定，以便使得这两种视频信号的间隔充分地相关，从而通过计算在其上叠加有频谱扩展的反复制控制信号的视频信号间隔中的视频信号和其上不叠加有频谱扩展的反复制控制信号的视频信号间隔中的视频信号之间的差异来消除这两种视频信号间隔中的视频信号。
而且，在相对于输出装置10的记录装置20中，和在输出装置中用于频谱扩展该反复制控制信号的相同的PN码被产生用于其上叠加有频谱扩展的反复制控制信号的视频信号间隔，另一方面，用于频谱扩展的相反极性的PN码被产生，用于其上不叠加有频谱扩展的反复制控制信号的视频信号间隔，该视频信号间隔相邻于其上叠加有频谱扩展的反复制控制信号的视频信号的间隔。
本发明并不局限于把整数倍的时间片间隔的频谱扩展反复制控制信号叠加在视频信号上的情况，而是适于通过将一个时间片间隔细分成子间隔的细分的子间隔的反复制控制信号频谱扩展的情况。
例如如图10E所示，通过将一个时间片一分为二的PN码产生控制信号VT将一个时间片分成两部分，并且把频谱扩展的反复制控制信号叠加在每一秒的1/2的时间片间隔上。另外如图10F所示，利用PN码产生控制信号VT将一个时间片划分成四个部分，并且把频谱扩展的反复制控制信号叠加在每一秒的1/4的时间片间隔上。
在记录装置20中，PN码产生的开始的时间是与对应于上述的记录装置20的视频信号的输出装置10的定时是相同的，并且产生的PN码的时间片间隔被分成两个或四个部分。
因此，如上所述，用于频谱扩展的同一个PN码被产生用于划分的子间隔，其上叠加有频谱扩展的反复制控制信号，另一方面，和用于对叠加在紧邻在先的子间隔上的反复制控制信号进行频谱扩展的PN码的极性相反的PN码被产生，用于细分的子间隔，该子间隔相邻于其上叠加有频谱扩展的反复制控制信号的子间隔且其上不叠加有频谱扩展的反复制控制信号。
详细地说，在如上所述的一个时间片间隔划分成多个子时间片的情况中，在记录装置20中的划分的子时间片的每一个上的PN码的极性可被逐个地反相。例如，在时间片划分成两个的情况下，在记录装置20中的反复制控制信号叠加在第一个划分的间隔上，以和输出装置10中的相同的定时产生PN码，并且如果PN码是“1”的话，则被划分成两个，如同“1，-1”，而如果PN码是“-1”的话，则被划分成两个，如同“-1，1”且极性在每1/2个划分的子间隔上反相。
相似地，在时间片划分成四个的情况下，在记录装置20中的反复制控制信号叠加在第一个划分的间隔上，以和输出装置10中的相同的定时产生PN码，并且如果PN码是“1”的话，则被划分成四个，如同“1，-1，1，-1”，而如果PN码是“-1”的话，则被划分成四个，如同“-1，1，-1，1”，且极性在每1/4个划分的子间隔上反相。
在一个时间片被分割成多个子间隔的情况下，其数目决不局限于上述的两个或四个，而是可被分割成六个或八个子间隔。
在上述的一个时间片被分割成多个子间隔和把频谱扩展的反复制控制信号进行叠加的情况中，其上叠加有反复制控制信号的视频信号的间隔和相邻的其上不叠加有反复制控制信号的视频信号的间隔都共同放置在一个窄带中，因此这两个视频信号的间隔之间的相关性变得很高。所以，通过在反相频谱扩展过程中的积分，视频信号被有效地消除。
详细地说，例如PN码的一个时间片对应于视频信号的一个象素或多个象素。例如在PN码的一个时间片对应于视频信号的8个象素且把一个时间片划分成两个部分的情况下，对应于四个视频信号的象素的一个视频信号间隔就是一个间隔。在此情况中，频谱扩展的反复制控制信号是被叠加到交替变化的四个象素上。
相似地，在PN码的一个时间片对应于视频信号的8个象素且把一个时间片划分成4个部分的情况下，对应于两个视频信号的象素的一个视频信号间隔就是一个间隔。在此情况中，频谱扩展的反复制控制信号是被叠加到交替变化的两个象素上。
在上述的把一个PN码划分成多个子间隔的情况中，其上叠加有反复制控制信号的间隔和其上不叠加有反复制控制信号的间隔是在一个窄带(在比视频信号间隔更短的间隔中)范围内的，并且在其上叠加有反复制控制信号的视频信号和其上不叠加有反复制控制信号的视频信号之间的相关性变得较高。所以，通过在反相频谱扩展过程中的积分，在其上叠加有反复制控制信号的视频信号和其上不叠加有反复制控制信号的视频信号之间的视频信号被有效地消除。
在上述的实施例中，输出装置10和记录装置20中的PN码串是采用作为基准信号的垂直同步信号以同步于该垂直同步信号的定时产生的，但是，该基准信号并不局限于垂直同步信号，而水平同步信号也可以用作基准信号。
而且，在输出装置10和记录装置20中，使用和上述基准信号相同的视频同步信号信号以视频同步信号相同的同步定时产生PN码串，从而以和相对于输出装置10和记录装置20中的视频同步信号同一个定时产生PN码串。
因此，使用一个滑动相关器执行的对用于频谱扩展叠加在视频信号上的反复制控制信号PN码串的检测和为了使得用于反相频谱扩展的PN码串是以相同的定时产生而执行的相位控制是不必要的，并因此通过反相频谱扩展迅速地提取反复制控制信号。[第二实施例]随后介绍根据本发明的第二个实施例的包括一个视频输出装置和视频信号记录装置的视频信号复制控制系统。
在第二实施例中，在执行反相频谱扩展之前，通过在记录装置中去除视频信号成分，只提取叠加在视频信号上的频谱扩展的反复制控制信号，产生的信号再经过反相频谱扩展，从而快速和正确地提取叠加在视频信号上的反复制控制信号。
在第二实施例中，使用和在图1中示出的第一实施例中相同的输出装置10。所以，在第二实施例中的输出装置10利用每一秒时间片产生的PN码串对于来自记录介质100的读出的反复制控制信号进行频谱扩展，并且将频谱扩展的反复制控制信号叠加在来自每一秒时间片间隔重放出的记录介质100上的视频信号上。在此情况中，PN码在每一个垂直间隔上重复。
图11示出使用在第二实施例中的一个记录装置30的框图。从输出装置10输出的视频信号由本实施例的记录装置30接收并将该信号记录在记录介质200上。
本第二实施例记录装置30包括编码部分31、延迟电路32、相减部分33、SS反复制控制信号检测部分34、同步分离部分35、PN码产生部分36、复制控制部分37、写入部分38和D-A转换电路391，如图11所示。
来自输出装置10的输出视频信号S7A由D-A转换电路391进行A/D转换并将数字视频信号S31送到编码部分31、延迟电路32、相减部分33和同步分离部分35。
编码部分31接收数字视频信号S31并随后去除同步信号并执行例如象时间视频信号的压缩的编码处理，以便产生一个记录的数字视频信号S32并将其送到写入部分38。
在第二实施例中，延迟电路32将提供的数字视频信号S31延迟一个时间片并将其提供到相减部分33。该相减部分33把从延迟电路32输出的时间片延迟的数字视频信号S31L和数字视频信号S31相减，以便输出叠加在数字视频信号上的频谱扩展的H反复制控制信号。
详细地说，在从输出装置10提供的视频信号上，使用如图4D示出的以每一个时间片产生的PN码把频谱扩展的反复制控制信号叠加在每一秒的时间片上。因此，在本实施例中，在由延迟电路32延迟一个时间片的数字视频信号S31而频谱扩展的反复制控制信号时间片上的第一视频信号被叠加，以便通过延迟电路32送到相减部分33。
对于相减部分33，当紧随在叠加有频谱扩展的反复制控制信号的时间片间隔之后的其垂直间隔上叠加有频谱扩展的反复制控制信号的视频信号是从D-A转换电路391提供的。
如上所示，在水平间隔中的相邻视频信号间隔之间的视频信号是高度相关的。所以，通过从紧邻在先的时间片的其上不叠加有频谱扩展的反复制控制信号的视频信号中减去其上叠加有频谱扩展的反复制控制信号的视频信号，使得视频信号成分被补偿，并且使得频谱扩展的反复制控制信号成分S33逐个时间片地送到SS反复制控制信号检测部分34。
但是，在把由延迟电路32延迟了一个时间片的视频信号从随后的垂直间隔中连续地减去的情况下，其上叠加有频谱扩展的反复制控制信号的视频信号必然地从其上不叠加有频谱扩展的反复制控制信号的视频信号中减去。在此情况中，最好不进行这样的相减，因为其中会使得极性相反的频谱扩展的反复制控制信号不可避免地被计算。
为了解决这一问题，第二实施例中的延迟电路32只是将其上叠加有频谱扩展的反复制控制信号的时间片间隔的视频信号延迟一个时间片间隔。在相减部分33中，其上叠加有反复制控制信号的时间片间隔的视频信号的成分由其上没有叠加频谱扩展的反复制控制信号的随后的时间片的视频信号的成分所补偿，并将视频信号成分去除，随后以每一秒时间片间隔输出频谱扩展的反复制控制信号成分。
另一方面，进行的已经A/D转换的数字视频信号S31的接收使得同步分离部分35提取包含在数字视频信号S31中的垂直同步信号S34，并将其送到PN码产生部分36。
相减部分33和前述的记录装置20中的PN码产生部分23具有相同的结构。第二实施例的PN码产生部分36根据垂直同步信号S34并以垂直同步信号S34为基准在每一个垂直间隔产生PN码串S35，该码串和在输出装置10中用于频谱扩展的PN码串S5相同，对应于输出信号。该PN码串S35被送到SS反复制控制信号检测部分34作为一个反相频谱扩展的PN码串。
通过利用反相频谱扩展PN码串S35，对于来自相减部分33的频谱扩展的反复制控制信号成分S33执行反相频谱扩展，SS反复制控制信号检测部分34提取PN码产生部分36并将其送到复制控制部分37。
在本情况中，从在延迟电路32中对于叠加的反复制控制信号的第一个时间片的延迟的角度来看，SS反复制控制信号检测部分34使用PN码执行反相频谱扩展，该PN码和用于在只带有反复制控制信号的时间片间隔的视频信号上的进行频谱扩展的PN码相同，该反复制控制信号是对于视频信号的去除的结果，以便提取该反复制控制信号。
就象在前述的记录装置20中的复制控制部分26那样，复制控制部分37产生控制信号S37，用于根据反复制控制信号S36将记录的数字视频信号S32写入到记录介质200上，并将其提供到写入部分38。
如图根据反复制控制信号S36产生的控制信号S37是一个表示允许写入的控制信号，该写入部分38将记录的数字视频信号S32写到记录介质200上，另一方面，如果控制信号S37是一个表示禁止写入的控制信号，该写入部分38就将记录的数字视频信号S32写入在记录介质200上。
如上所述，在第二实施例中的记录装置30中，由于在相邻的时间片中高相关性的视频信号被去除，所以叠加在视频信号上的反复制控制信号能够被其它而不象第一实施例那样对于高电平的视频信号成分构成不利的影响。因此，可以正确和快速地执行反相频谱扩展叠加在视频信号上的频谱扩展的反复制控制信号的检测效率被改善，且反复制控制信号的扩展增益被降低。
第二实施例的输出装置10可以产生用于整数倍的时间片间隔的PN码串，例如每两个时间片间隔，每三个时间片间隔或每四个时间片间隔。
在此情况中，将要送到SS反复制控制信号检测部分34的视频信号在记录装置30中可被相减部分33延迟对应于输出装置10且其上叠加有反复制控制信号的视频信号间隔。而且，在此情况中，只有其上叠加有反复制控制信号的视频信号的间隔可被延迟。
此外，在第二实施例中的输出装置10和记录装置30中，水平同步信号可被用作基准信号，而不是象在前述的第一实施例中在输出装置10和记录装置20中是以垂直同步信号作为基准信号。
例如以和上述的第一实施例相同的方式，该反复制控制信号可被以每1/2时间片间隔或1/3时间片间隔叠加在视频信号上。详细地说，一个时间片间隔被划分成多个子时间片间隔，并且划分成子间隔的每一秒频谱扩展的反复制控制信号可被叠加。
在此情况中，在进行记录的一侧，其上叠加有频谱扩展的反复制控制信号的视频信号的间隔和对应于其上不叠加有反复制控制信号的视频信号的间隔之间的差异可被计算。
在上述的实施例中，PN码起始定时信号T1是根据视频同步信号的前沿产生的，但是并不局限于这种情况，例如其位置从视频同步信号的前沿偏移若干个时钟的计算得出的在不同的信号之间的相位关系可被用作基准。
在上述的实施例中，其中的模拟视频信号被从输出装置提供到记录装置的模拟连接的情况作了描述，但是，本发明也可以用于数字连接。
换句话说，频谱扩展的反复制控制信号既可以叠加在模拟视频信号上，也可以叠加在数字视频信号上。
此外，在记录装置20和记录装置30中，送到SS反复制控制信号检测装置的视频信号要经过事先的滤波并只提取其上叠加有频谱扩展的反复制控制信号的低电平的视频信号，并且该提取的视频信号被送到SS反复制控制信号检测部分。
在上述的实施例中描述的是输出装置10和记录装置20是DVD装置的情况，但不局限于此，也可以将本发明用于视盘和视频CD的情况。换句话说，本发明既可以用于象VTR的模拟装置，也可以用于象DVD的数字装置。
在上述的实施例中，添加在记录于记录介质100上的视频信号中的反复制控制信号被提取，采用PN码进行频谱扩展并叠加到将要被送到记录装置20或记录装置30的视频信号上。但是，也可以使用其上事先记录有频谱扩展的反复制控制信号的已经记录的视频信号的记录介质上。
详细地说，例如相对于将要记录在记录介质上并频谱扩展的反复制控制信号而采用每一个时间片间隔产生的PN码串作频谱扩展的反复制控制信号被叠加在每一秒时间片视频信号上。从而制备的记录介质上的记录的视频信号上每一秒时间片间隔叠加有反复制控制信号。
在此情况中，通过采用视频同步信号产生与之同步的PN码，该PN码能够以和在记录装置一侧根据其视频同步信号对于反复制控制信号进行频谱扩展的PN码相同的定时产生。
在上述的具有记录的视频信号上的频谱扩展的反复制控制信号被事先叠加的记录介质情况中，没有必要执行象反复制控制信号的提取、PN码的产生、频谱扩展和在视频信号上进行频谱扩展的反复制控制信号的叠加的处理。
在上述的具有记录的视频信号上的频谱扩展的反复制控制信号被事先叠加的记录介质的情况中，具有执行反相频谱扩展以便提取反复制控制信号的功能的记录装置的一侧能够提取事先叠加在视频信号上的反复制控制信号并有效地执行复制控制。
此外，输出装置带有一个反复制控制信号产生部分，并且在该输出装置中产生的反复制控制信号是采用PN码串作频谱扩展的，并叠加在视频信号上，随即输出。
在此情况中，即使是在该反复制控制信号不是原始地记录在记录介质上或该频谱扩展的反复制控制信号没有被叠加，在记录装置中的复制控制也会采用在输出装置中产生并叠加在视频信号上的反复制控制信号来执行。
在上述的实施例中，所描述的情况是DVD装置的输出装置和记录装置被用作复制保护控制装置，但是本发明并不局限于此。例如本发明的装置可被用于在一个广播站中用于输出电视信号的输出装置的情况，其中的频谱扩展的反复制控制信号叠加在将要发送的电视信号上，并随即将该电视信号发送。在接收侧，执行相反的频谱扩展，以便提取叠加在视频信号上的反复制控制信号串，并根据反复制控制信号执行视频信号的反复制控制。
当然，在采用电缆电视的情况中，本发明可以用于经过电缆发送电视信号的输出装置和记录装置。
而且，在上述的第一和第二实施例中，描述的是将视频信号的反复制控制信号进行叠加作为附加信息的情况，但是，本发明并不局限于此。
例如，来自视频信号的用于识别被播放图象的版权持有者的版权信息可以被频谱扩展并叠加在视频信号上。在此情况中，由于叠加在视频信号上的版权信息被经过反相频谱扩展而提取并因此识别版权持有者，所以该版权信息对于防止版权的盗版是有用的，并且在未经版权持有者允许的图象使用的条件下警告盗版的行为是有用的。
此外，当着象如上所述的那样，从叠加有频谱扩展的反复制控制信号的视频信号上提取附加信号时，为了消除高电平的视频信号的不利的影响，作为一种方法考虑的是，与其上叠加有频谱扩展的反复制控制信号的视频信号相同的视频信号上不叠加频谱扩展的附加信息，将这一视频信号(原始软件)记录在介质上用于制备，并通过从其上叠加有频谱扩展的反复制控制信号的视频信号中提取其上没有叠加附加信息的对应的视频信号，并提取叠加在视频信号上的频谱扩展的附加信息。
但是，在此情况中，该原始的软件应该是事先制备的。因此，如果该原始软件不是已经在手的话，就不可能消除视频信号成分并且只是提取该频谱扩展的附加信息成分。
另一方面，在根据上述的本发明的视频信号输出装置和视频信号记录装置中，叠加在视频信号上的附加信息能够采用其上没有叠加附加信息的原始软件提取而不对于视频信号产生不利的影响。因此，采用根据本发明的将要提取叠加在视频信号上的附加信息的功能的视频信号的接收装置，提取叠加在视频信号上的附加信息，而不是采用计算在其上叠加有频谱扩展的附加信息的视频信号和记录在另一个记录介质上的作为原始软件的视频信号信息之间的差异的装置。
如上所述，根据本发明的视频信号的发送方法、叠加信息的提取方法、视频信号输出装置、视频信号记录装置和视频信号记录介质，因为在视频信号的水平扫描行方向中的相关性，在其上叠加有附加信息的视频信号间隔的视频信号和其上没有叠加附加信息的相邻的视频信号根据的视频信号之间视频信号被消除，并且叠加在视频信号上的频谱扩展的附加信息能够被快速和正确地提取。
所以，叠加在视频信号上的附加信息的检测效率被改进，且在频谱扩展期间的扩展增益被降低。
而且，以根据视频同步信号的定时的扩展码的产生使得视频信号的输出侧和接收侧以和视频同步信号相同的定时开始扩展码的产生。所以，在记录装置中的反相频谱扩展能够快速地执行。
权利要求
1.一种用于发送视频信号的视频信号发送方法，该视频信号上叠加有频谱扩展的附加信息，所说的频谱扩展的附加信息叠加在视频信号间隔的每一秒间隔的上，所说的视频信号间隔包括用于频谱扩展的所说的频谱扩展码的N(N≥1)个时间片单元间隔的间隔。
2.根据权利要求1的视频信号发送方法，其特征在于用于频谱扩展所说的附加信息的扩展码是与视频同步信号同步地产生的。
3.一种用于发送视频信号的视频信号发送方法，该视频信号上叠加有频谱扩展的附加信息，所说的频谱扩展的附加信息叠加在视频信号间隔的每一秒间隔的上，所说的视频信号间隔包括划分的子间隔的单元间隔的间隔；其中所说的被划分的子间隔是通过把用于频谱扩展的所说的扩展码的时间片间隔划分成多个划分的子间隔而形成的。
4.根据权利要求3的视频信号发送方法，其特征在于用于频谱扩展所说的附加信息的扩展码是于视频同步信号同步地产生的。
5.一种用于从视频信号上提取附加信息的叠加信息的提取方法，该视频信号上叠加有频谱扩展的附加信息，所说的频谱扩展的附加信息叠加在视频信号间隔的每一秒间隔的上，所说的视频信号间隔包括用于频谱扩展的所说的频谱扩展码的N(N≥1)个时间片单元间隔的间隔，其中；叠加在视频信号上的附加信息是通过采用和用于在构成所说的扩展码的N个时间片单元间隔的间隔的视频信号间隔之外、其上叠加所说的频谱扩展的附加信息的间隔对于所说的附加信息进行频谱扩展的扩展码相同的扩展码执行反相频谱扩展而提取的；另一方面是通过采和用了用在构成所说的扩展码的N个时间片单元间隔的间隔的视频信号的间隔之外、其上没有叠加所说的频谱扩展的附加信息的间隔的扩展码相反极性的扩展码执行反相频谱扩展而提取的。
6.根据权利要求5的叠加信息的提取方法，其特征在于所说的用于反相频谱扩展的扩展码是与视频同步信号同步地产生的。
7.一种用于从视频信号上提取附加信息的叠加信息的提取方法，该视频信号上叠加有频谱扩展的附加信息，所说的频谱扩展的附加信息叠加在视频信号间隔的每一秒间隔的上，所说的视频信号间隔包括划分的子间隔的单元间隔的间隔；其中所说的被划分的予间隔是通过把用于频谱扩展的所说的扩展码的时间片间隔划分成多个划分的子间隔而形成的，其中；叠加在视频信号上的附加信息是通过采用和用于在通过将所说的扩展码时间片间隔划分成多个被划分的子间隔而形成的所说的多个子间隔之外、其上叠加有所说的频谱扩展的附加信息的间隔对于所说的附加信息进行频谱扩展的扩展码相同的扩展码执行反相频谱扩展而提取的；另一方面是通过采用和用在通过将所说的扩展码时间片间隔划分成多个被划分的子间隔而形成的所说的多个子间隔之外、其上没有叠加所说的频谱扩展的附加信息的间隔的原时间片的扩展码相反极性相同值的扩展码执行反相频谱扩展而提取的。
8.根据权利要求5的叠加信息的提取方法，其特征在于所说的用于反相频谱扩展的扩展码是与视频同步信号同步地产生的。
9.一种用于从视频信号上提取附加信息的附加叠加信息的提取方法，该视频信号上叠加有频谱扩展的附加信息，所说的频谱扩展的附加信息叠加在视频信号间隔的每一秒间隔的上，所说的视频信号间隔包括用于频谱扩展的所说的频谱扩展码的N(N≥1)个时间片单元间隔的间隔，其中；所说的频谱扩展的附加信息是通过对于在构成所说的扩展码的N个时间片对于间隔的视频信号间隔之外的在其上叠加有所说的频谱扩展的附加信息间隔和其上没有叠加频谱扩展的附加信息的间隔之间的差的结果进行反相频谱扩展而得到的。
10.根据权利要求9的叠加信息的提取方法，其特征在于所说的用于反相频谱扩展的扩展码是与视频同步信号同步地产生的。
11.一种用于从视频信号上提取附加信息的叠加信息的提取方法，该视频信号上叠加有频谱扩展的附加信息，所说的频谱扩展的附加信息叠加在视频信号间隔的每一秒间隔的上，所说的视频信号间隔包括划分的子间隔的单元间隔的间隔；其中所说的被划分的子间隔是通过把用于频谱扩展的所说的扩展码的应该时间片划分成多个划分的子间隔而形成的，其中；所说的频谱扩展的附加信息是通过对于在经过把所说的扩展码的时间片经过划分成多个子间隔而构成的多个子间隔之外的在其上叠加有所说的频谱扩展的附加信息间隔和其上没有叠加频谱扩展的附加信息的间隔之间的差的结果进行反相频谱扩展而得到的。
12.根据权利要求11的叠加信息的提取方法，其特征在于所说的用于反相频谱扩展的扩展码是与视频同步信号同步地产生的。
13.一种视频信号输出装置，带有扩展码产生装置，用于产生对于附加信息进行频谱扩展的一个扩展码；频谱扩展装置，使用从所说的扩展码产生装置输出的所说的扩展码对所说的附加信息进行频谱扩展，并用于输出一个频谱扩展的信号，该频谱扩展的附加信息将被叠加到包括所说的扩展码的N(N≥1)个单元间隔的视频信号的每一秒间隔上；和叠加装置，用于将从所说的频谱扩展装置输出的所说的频谱扩展信号叠加到视频信号上。
14.根据权利要求13的视频信号输出装置，其特征在于所说的扩展码产生装置产生和视频同步信号相同步的所说的扩展码。
15.一种视频信号输出装置，带有扩展码产生装置，用于产生对于附加信息进行频谱扩展的一个扩展码；频谱扩展装置，使用从所说的扩展码产生装置输出的所说的扩展码对所说的附加信息进行频谱扩展，并用于输出一个频谱扩展的信号，该频谱扩展的附加信息将被叠加到包括所划分的子间隔的单元间隔的视频信号的每一秒间隔上，该子间隔是通过将一个所说的扩展码的时间片间隔划分成多个划分的子间隔而形成的；和叠加装置，用于将从所说的频谱扩展装置输出的所说的频谱扩展信号叠加到视频信号上。
16.根据权利要求15的视频信号输出装置，其特征在于所说的扩展码产生装置产生和视频同步信号相同步的所说的扩展码。
17.用于接收提供的视频信号的接收装置，其上以视频信号间隔的每一秒间隔叠加有频谱扩展的附加信息，该视频信号间隔包括用于频谱扩展的扩展码的N(N≥1)个时间片的单元间隔，并与相邻的视频信号间隔相关，所说的视频信号接收装置带有频谱扩展码产生装置，通过产生和用于对在其上叠加所说的频谱扩展的附加信息的间隔的所说的附加信息进行频谱扩展的扩展码相同的扩展码而产生一个反相控制的扩展码，另一方面，通过产生和用于在其上不叠加所说的频谱扩展的附加信息的间隔的所说的附加信息进行频谱扩展的扩展码极性相反的扩展码而产生一个反相扩展的扩展码；和反相频谱扩展装置，通过利用所说的反相扩展码执行反相频谱扩展而提取频谱扩展并叠加在所说的视频信号上的附加信息。
18.根据权利要求17的视频信号接收装置，其特征在于所说的频谱扩展码产生装置与视频同步信号相同步地产生用于所说的反相频谱扩展的扩展码。
19.根据权利要求17的视频信号接收装置，其特征在于所说的附加信息是一个反复制控制信息，用于对其上叠加有所说的附加信息的视频信号执行复制防止控制，并且所说的视频信号接收装置带有一个复制控制装置，用于相应由所说的反相频谱扩展装置提取的所说的附加信息执行对所说的接收的视频信号的复制防止控制。
20.用于接收提供的视频信号的接收装置，其上以视频信号间隔的每一秒间隔叠加有频谱扩展的附加信息，该视频信号间隔包括划分的子间隔的单元间隔多个间隔，该划分的子间隔是通过把用于频谱扩展的所说的扩展码划分成多个划分的子间隔而形成的，所说的视频信号接收装置带有频谱扩展码产生装置，通过产生其值和用于对在其上叠加所说的频谱扩展的附加信息的间隔的所说的附加信息进行频谱扩展的扩展码相同的扩展码而产生一个反相扩展的扩展码，另一方面，通过产生其值和用于在其上不叠加所说的频谱扩展的附加信息的间隔的原时间片的所说的附加信息进行频谱扩展的扩展码值相同而极性相反的扩展码而产生一个反相扩展的扩展码；和反相频谱扩展装置，通过利用所说的反相扩展码执行反相频谱扩展而提取频谱扩展并叠加在所说的视频信号上的附加信息。
21.根据权利要求20的视频信号接收装置，其特征在于所说的频谱扩展码产生装置与视频同步信号相同步地产生用于所说的反相频谱扩展的扩展码。
22.根据权利要求20的视频信号接收装置，其特征在于所说的附加信息是一个反复制控制信息，用于对其上叠加有所说的附加信息的视频信号执行复制防止控制，并且所说的视频信号接收装置带有一个复制控制装置，用于相应由所说的反相频谱扩展装置提取的所说的附加信息执行对所说的接收的视频信号的复制防止控制。
23.用于接收视频信号的视频信号接收装置，其上以视频信号间隔的每一秒间隔叠加有频谱扩展的附加信息，该视频信号间隔包括用于频谱扩展的扩展码的N(N≥1)个时间片的单元间隔，并与相邻的视频信号间隔相关，所说的视频信号接收装置带有相减装置，用于计算在其上叠加有所说的频谱扩展的附加信息的间隔和其上不叠加有所说的频谱扩展的附加信息的间隔之间的差；扩展码产生装置，用于产生和用来对所说的附加信息频谱扩展的扩展码相同的扩展码；反相频谱扩展装置，通过利用由所说的扩展码产生装置产生的扩展码对于来自相减装置的相减结果执行反相频谱扩展而提取频谱扩展并叠加在所说的视频信号上的附加信息。
24.根据权利要求23的视频信号接收装置，其特征在于所说的频谱扩展码产生装置与视频同步信号相同步地产生用于所说的反相频谱扩展的扩展码。
25.根据权利要求23的视频信号接收装置，其特征在于所说的附加信息是一个反复制控制信息，用于对其上叠加有所说的附加信息的视频信号执行复制防止控制，并且所说的视频信号接收装置带有一个复制控制装置，用于相应由所说的反相频谱扩展装置提取的所说的附加信息执行对所说的接收的视频信号的复制防止控制。
26.用于接收视频信号的视频信号接收装置，其上以视频信号间隔的每一秒间隔叠加有频谱扩展的附加信息，该视频信号间隔包括划分的子间隔的单元间隔多个间隔，该划分的子间隔是通过把用于频谱扩展的所说的扩展码划分成多个划分的子间隔而形成的，所说的视频信号接收装置带有相减装置，用于计算在其上叠加有所说的频谱扩展的附加信息的间隔和其上不叠加有所说的频谱扩展的附加信息的间隔之间的差；扩展码产生装置，用于产生和用来对所说的附加信息频谱扩展的扩展码相同的扩展码；反相频谱扩展装置通过利用由所说的扩展码产生装置产生的扩展码对于来自相减装置的相减结果执行反相频谱扩展而提取频谱扩展并叠加在所说的视频信号上的附加信息。
27.根据权利要求26的视频信号接收装置，其特征在于所说的频谱扩展码产生装置与视频同步信号相同步地产生用于所说的反相频谱扩展的扩展码。
28.根据权利要求26的视频信号接收装置，其特征在于所说的附加信息是一个反复制控制信息，用于对其上叠加有所说的附加信息的视频信号执行复制防止控制，并且所说的视频信号接收装置带有一个复制控制装置，用于根据由所说的反相频谱扩展装置提取的所说的附加信息执行对所说的接收的视频信号的复制防止控制。
29.视频信号发送/接收系统，包括一个视频信号输出装置，用于将频谱扩展的附加信息叠加在一个视频信号上并进行输出，和一个视频信号接收装置，用于从所说的视频信号输出装置接收所说的输出的视频信号，所说的视频信号输出装置带有扩展码产生装置，用于产生对于附加信息进行频谱扩展的一个扩展码；频谱扩展装置，使用从所说的扩展码产生装置输出的所说的扩展码对所说的附加信息进行频谱扩展，并用于输出一个频谱扩展的信号，该频谱扩展的附加信息将被叠加到包括所说的扩展码的N(N≥1)个单元间隔的视频信号的每一秒间隔上，并且和相邻的时间片间隔相关；和叠加装置，用于将从所说的频谱扩展装置输出的所说的频谱扩展信号叠加到视频信号上；和所说的视频信号接收装置带有频谱扩展码产生装置，通过产生和用于对在其上叠加所说的频谱扩展的附加信息的间隔的所说的附加信息进行频谱扩展的扩展码相同的扩展码而产生一个反相扩展的扩展码，另一方面，通过产生和用于在其上不叠加所说的频谱扩展的附加信息的间隔的所说的附加信息进行频谱扩展的扩展码极性相反的扩展码而产生一个反相扩展的扩展码；和反相频谱扩展装置，通过利用所说的反相扩展码执行反相频谱扩展而提取频谱扩展并叠加在所说的视频信号上的附加信息。
30.根据权利要求29的视频信号发送/接收系统，其特征在于所说的附加信息是一个反复制控制信息，用于对其上叠加有所说的附加信息的视频信号执行复制防止控制，并且所说的视频信号接收装置带有一个复制控制装置，用于根据由所说的反相频谱扩展装置提取的所说的附加信息执行对所说的接收的视频信号的复制防止控制。
31.视频信号发送/接收系统，包括一个视频信号输出装置，用于将频谱扩展的附加信息叠加在一个视频信号上并进行输出，和一个视频信号接收装置，用于从所说的视频信号输出装置接收所说的输出的视频信号，所说的视频信号输出装置带有扩展码产生装置，用于产生对于附加信息进行频谱扩展的一个扩展码；频谱扩展装置，使用从所说的扩展码产生装置输出的所说的扩展码对所说的附加信息进行频谱扩展，并用于输出一个频谱扩展的信号，该频谱扩展的附加信息将被叠加到包括所划分的子间隔的单元间隔的视频信号的每一秒间隔上，该子间隔是通过将一个所说的扩展码的时间片间隔划分成多个划分的子间隔而形成的；和叠加装置，用于将从所说的频谱扩展装置输出的所说的频谱扩展信号叠加到视频信号上；和所说的视频信号的接收装置带有频谱扩展码产生装置，通过产生其值和用于对在其上叠加所说的频谱扩展的附加信息的间隔的所说的附加信息进行频谱扩展的扩展码相同的扩展码而产生一个反相扩展的扩展码，另一方面，通过产生其值和用于在其上不叠加所说的频谱扩展的附加信息的间隔的所说的附加信息进行频谱扩展的扩展码相同而极性相反的扩展码而产生一个反相扩展的扩展码；和反相频谱扩展装置，通过利用所说的反相扩展码执行反相频谱扩展而提取频谱扩展并叠加在所说的视频信号上的附加信息。
32.根据权利要求31的视频信号发送/接收系统，其特征在于所说的附加信息是一个反复制控制信息，用于对其上叠加有所说的附加信息的视频信号执行复制防止控制，并且所说的视频信号接收装置带有一个复制控制装置，用于根据由所说的反相频谱扩展装置提取的所说的附加信息执行对所说的接收的视频信号的复制防止控制。
33.视频信号发送/接收系统，包括一个视频信号输出装置，用于将频谱扩展的附加信息叠加在一个视频信号上并进行输出，和一个视频信号接收装置，用于从所说的视频信号输出装置接收所说的输出的视频信号，所说的视频信号输出装置带有扩展码产生装置，用于产生对于附加信息进行频谱扩展的一个扩展码；频谱扩展装置，使用从所说的扩展码产生装置输出的所说的扩展码对所说的附加信息进行频谱扩展，并用于输出一个频谱扩展的信号，该频谱扩展的附加信息将被叠加到包括所说的扩展码的N(N≥1)个单元间隔的视频信号的每一秒间隔上，并且和相邻的时间片间隔相关；和叠加装置，用于将从所说的频谱扩展装置输出的所说的频谱扩展信号叠加到视频信号上；和所说的视频信号接收装置带有相减装置，用于计算在其上叠加有所说的频谱扩展的附加信息的间隔和其上不叠加有所说的频谱扩展的附加信息的间隔之间的差；扩展码产生装置，用于产生和用来对所说的附加信息频谱扩展的扩展码相同的扩展码；反相频谱扩展装置，通过利用由所说的扩展码产生装置产生的扩展码对于来自相减装置的相减结果执行反相频谱扩展而提取频谱扩展并叠加在所说的视频信号上的附加信息。
34.根据权利要求33的视频信号发送/接收系统，其特征在于所说的附加信息是一个反复制控制信息，用于对其上叠加有所说的附加信息的视频信号执行复制防止控制，并且所说的视频信号接收装置带有一个复制控制装置，用于根据由所说的反相频谱扩展装置提取的所说的附加信息执行对所说的接收的视频信号的复制防止控制。
35.视频信号发送/接收系统，包括一个视频信号输出装置，用于将频谱扩展的附加信息叠加在一个视频信号上并进行输出，和一个视频信号接收装置，用于从所说的视频信号输出装置接收所说的输出的视频信号，所说的视频信号输出装置带有扩展码产生装置，用于产生对于附加信息进行频谱扩展的一个扩展码；频谱扩展装置，使用从所说的扩展码产生装置输出的所说的扩展码对所说的附加信息进行频谱扩展，并用于输出一个频谱扩展的信号，该频谱扩展的附加信息将被叠加到包括所划分的子间隔的单元间隔的视频信号的每一秒间隔上，该子间隔是通过将一个所说的扩展码的时间片间隔划分成多个划分的子间隔而形成的；和叠加装置，用于将从所说的频谱扩展装置输出的所说的频谱扩展信号叠加到视频信号上；和所说的视频信号的接收装置带有相减装置，用于计算在其上叠加有所说的频谱扩展的附加信息的间隔和其上不叠加有所说的频谱扩展的附加信息的间隔之间的差；扩展码产生装置，用于产生和用来对所说的附加信息频谱扩展的扩展码相同的扩展码；反相频谱扩展装置，通过利用由所说的扩展码产生装置产生的扩展码对于来自相减装置的相减结果执行反相频谱扩展而提取频谱扩展并叠加在所说的视频信号上的附加信息。
36.根据权利要求35的视频信号发送/接收系统，其特征在于所说的附加信息是一个反复制控制信息，用于对其上叠加有所说的附加信息的视频信号执行复制防止控制，并且所说的视频信号接收装置带有一个复制控制装置，用于根据由所说的反相频谱扩展装置提取的所说的附加信息执行对所说的接收的视频信号的复制防止控制。
37.一种视频信号记录介质，包括的视频信号上叠加有频谱扩展的附加信息，所说的频谱扩展的附加信息叠加在视频信号间隔的每一秒间隔的上，所说的视频信号间隔包括用于频谱扩展的所说的频谱扩展码的N(N≥1)个时间片单元间隔的间隔，并和相邻的视频信号间隔相关。
38.根据权利要求37的视频信号记录介质，其特征在于用于频谱扩展所说的附加信息的扩展码是于视频同步信号同步地产生的。
39.一种视频信号记录介质，该视频信号上叠加有频谱扩展的附加信息，所说的频谱扩展的附加信息叠加在视频信号间隔的每一秒间隔的上，所说的视频信号间隔包括划分的子间隔的单元间隔的间隔；其中所说的被划分的子间隔是通过把用于频谱扩展的所说的扩展码的应该时间片划分成多个划分的子间隔而形成的。
40.根据权利要求39的视频信记录介质，其特征在于的用于频谱扩展所说的附加信息的扩展码是于视频同步信号同步地产生的。
全文摘要
根据视频同步信号,输出装置产生每一秒时间片间隔的PN码串,并使用该PN码串对于附加信息频谱扩展。频谱扩展的附加信息叠加在视频信号的每一秒时间片间隔上并输出。一旦接收到视频信号,在用于将视频信号记录到记录介质上的记录装置中,由于在水平方向上的视频信号的相关性,在其上叠加有附加信息的时间片间隔的视频信号成分和在其上不叠加有附加信息的时间片间隔的视频信号成分之间的视频信号成分被彼此抵消,而仅提取附加信息。
文档编号H04N7/167GK1194543SQ9711437
公开日1998年9月30日 申请日期1997年12月10日 优先权日1997年12月10日
发明者荻野晃, 池田望 申请人:索尼公司