CN1122411C - 视频平台及未经保护源资料的综合防止复制的方法与设备 - Google Patents

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Abstract

一种视频录制平台防止对防复制的资料作数字和模拟复制。该平台可输入/输出模拟/数字视频信号。在模拟输入时，检测器(26)检测模拟输入视频内的常规防复制并据此禁止记录。在数字输入时，第一检测器(20)检测输入资料中的版权标记并据此防止录制。录放设备(10，100)或机内解码器防止复制具有版权标记的视频资料。版权标记提供在欲保护的视频信号内的预定位置。录放设备(10，100)或机内解码器在输入或回放时检测到版权标记后，将视频信号用常规的防复制处理修改，或用新版权标记修改。输入数字信号除防复制标记外可以包含对数字视频信号的加扰。此外，认证标记可以被添加在数字视频信号中，作为防复制措施的一部分进行检测。

Description

视频平台及未经保护源资料的 综合防止复制的方法与设备
本申请涉及John O.Ryan的另一受理中的申请，其序号为08/287800，于1994年8月9日提交并与本发明一起转让。
本发明针对为用于各种视频平台的防止复制与加扰的方法与设备，这些不同的视频平台包括，但并不限于：(1)数字录像机，其中希望对与数字录制或回放设备关联的模拟与数字视频信号进行复制保护；(2)看一次付费一次PPV(Pay Per View)的数字解码器，其中希望对解码器收到的数字视频信号进行复制保护；(3)数字影碟播放机，其中希望对数字影碟录制机关联的数字视频信号进行复制保护。此外，该防止复制与加扰的各部分可用于其原始源资料未经复制保护的任何视频资料。
现在记录磁头、工艺、高速数字信号处理以及磁带配方的不断改进使得消费用数字盒式磁带录像机(VCR)的生产成为可行。生产商联盟已专门被召集在一起以颁布消费用数字VCR的技术标准。类似地，对于新的MPEG-2数字影碟标准-DVD的相似努力也在进行之中。
数字VCR成功地成为消费产品将决定性地受影视软件供应商行发行该制式的电影和其他品种节目以支撑数字VCR的决心的影响。数字VCR潜在极高的图像质量以及它们可无限制完美复制的能力对很多节目供应商来说，特别是好来坞制片厂，是严重的心理障碍。随着数字VCR进入专业和业余盗版者们手中，它们将被看成是财政收入的主要威胁。
为了鼓励节目供应商们把数字VCR看作是一个机会而不是一种威胁，需要有对某些有版权的视频节目提供高度安全的复杂版权保护***。这种***的实现要求不以任何方式损害消费者使用数字VCR随时观看正当的预先录制的节目的能力。
迄今为止已实现的或者提出的各种视频防止复制***都是以这种或那种方法试图防止VCR为某些预先录得的或传送的视频节目作可用的复制品。这些***分成两类—分别称为单向的和双向的防止录制***。
单向防止录制***是为对付大量已存在的VCR和电视机设计的，如下列各专利所述：美国专利NO.4,631,603，于1986年12月23日颁布给JohnO.Ryan并转让于Macrovision；美国专利4,914,694，1990年4月3日颁布给Leonard并转让于Eidak Corp；以及美国专利4,577,216，1986年3月18日颁布给John O.Ryan并转让于Macrovision。单向***的设计者必须鉴别并利用与已存在的VCR及电视机使用视频信号方式的基本差别。由于已存在的VCR的设计是使其可录制现行标准(如NTSC或PAL)的所有视频信号，因此单向防止录制***必须产生非标准的视频信号。这要求这些非标准的防止复制后的视频信号可在所有现有的VCR和电视机上回放，严重地限制了单向***的设计，很难得到高于80％有效性。
各种熟知的视频信号防止复制方案，包括作为参考介绍的美国专利NO.4,631,603(John O.Ryan，Dec.23，1986，转让给Macrovision)都是针对将模拟视频信号加以改变以禁止其作可接受的视频录制信号。该专利在视频信号垂直消隐期间的各无用行中添加很多脉冲对，每一脉冲对是一负向的脉冲紧跟一正向脉冲。其效应是将录制这种信号的VCR的自动增益控制电路(AGC)搅乱，使得录得的信号一般具有很差的质量和无法观看。
另一种模拟视频信号的防止复制方案是在美国专利NO.4,914,694中公开的(于1990年4月3日授予Leonard并转让于Eidak Corp，列入作为参考)。该Eidak***(见摘要)是将每一视频场的长度从标准长度增加或减少，或者是保持每一帧的标准行数不变而将每一场中的水平行的时间间隔改变，或者是维持每一行的标准时间间隔不变而将组成每一帧的水平行的数目改变。
这些视频防护***改动待录制(如录制在磁带上)的或者待广播(如PPV电视节目)的视频信号使得很难或者不可能由普通VCR来复制。当用一VCR回放观看录有经防复制视频信号的录像带时，该防止复制处理基本上是透明的，也就是说它并不干扰观看。然而任何企图用一第二个VCR录制第一个(回放)VCR的输出来复制磁带的视频信号，则根据具体防止复制***的不同效率会得到某种程度退化的图像。这些现有的视频防止复制***只保护用当前消费用视频技术广播和录制的模拟视频信号。
从另一方面来说，双向防止复制***要求基本上所有按标准的VCR中都包括有特殊的检测电路。因此，双向***相当于单向***的可行替代物的唯一条件是引入新制式来实施它们。该检测电路在经防护的预录制的或传送的视频信号中搜索嵌在其中的特殊禁止复制信号，如果找到的话，令VCR停止录制。双向防止复制***可设计成基本上100％有效。由于这个原因，版权拥有者喜欢双向***超过单向***。
然而，为了使双向***具有最大的价值，必须把它设计成新VCR制式的一完整部分，而在所有生产的VCR中都必须包含有该特殊检测电路。这在保证所有VCR生产厂商的合作上可能会有法律和合同上的困难。如果有不合法的VCR生产出来则肯定会被某视频店主或专业盗版者购去，用来非法复制经防护的节目出售或出租。要保证100％ VCR厂商合作的这一必要性是迄今提出的各双向防止复制***的弱点。
广泛相信消费用数字磁带录像机不久将上市。为了保持与模拟广播视频信号及模拟磁带录像机兼容，可能至少第一代消费用数字磁带录像机将是数字和模拟“混合”的***。这种***将具有目前模拟VCR录制模拟输入信号及回放时提供模拟输出信号的能力，并还具有相应的数字录放能力。这样这些新的混合型数字磁带录像机内部能将输入的模拟信号转换成数字信号并以数字数据流将数字信号录制在磁带上。在回放时，磁带上的数字数据流或者可以数字信号在数字电视机(目前尚没有)上显示，或者在混合型录像机内重新转换成常规的模拟视频信号(例如美国采用的NTSC信号)。***内部能将收到的模拟信号转换成数字数据流的这种能力是很重要的，因为当前尚没有提供给消费者的数字视频节目源(磁带或者广播)。
这种混合型录像机将可能采用与目前专业数字***标准不同的“消费者”数字记录制式。这种消费者数字视频制式尚未建立。这类数字录像机可能包括一常规的“前端”射频调谐器，还在输出边有一射频调制器，这和目前的常规模拟VCR是一样的(这里所谓模拟视频是指NTSC，PAL，SECAM或Y/C信号)。为消费者用的数字录制标准可能基本上是将视频信号表示成(二进制)数据位流和适当的差错隐蔽编码以及磁带的物理标准的一种数据结构。
众所周知的还是专业数字磁带录像机，虽然由于它们价格昂贵，目前这种数字磁带录像机(记录和回放都是数字的)只有在专业市场上才能买到。这种数字***以相当大的带宽换取无失真的性能，也就是说基本上一视频帧必须记录更多的信息。对数字录像机用户带来的好处是只要信号是在数字域内录制和回放的，则每一代的复制都不会使图像质量有明显的降低。这和常规和模拟录像技术情况不同。目前的数字录像机(不为消费者用的)采用所谓“D-1”，“D-2”或“D-3”视频记录标准并要求特殊的视频磁带。
由于数字磁带录像机能高保真地复现，它反过来将刺激复制，重要的是这种为消费者用的录像机应设计成禁止或阻止未经许可的录制。例如必须防止利用录像机非法复制有版权的视频资料，还应防止回放这种非法复制的资料。目前有的模拟视频防止复制技术在数字域内是无法用的。因此需要有新的防止复制***以适用于这种混合型的数字与模拟磁带录像机，在这种录像机中录在磁带上的资料是一数字数据流。需要防止的一种典型情况是利用混合型磁带录像机去复制来自常规的VHS VCR的输出信号，而从该VHS VCR回放的磁带是加有常规的防止复制措施的。提出的问题是要防止新的混合型数字模拟磁带录像机从这种磁带上复制资料。否则，这种混合型录像机的出现将会刺激侵犯版权。
以上列举的某些问题已为美国专利5,315,448(于1994年3月24日授予Ryan并转让给Macrovision Corp.，列入作参考)所解决。
数字VCR以下列三方面对视频版权拥有者形成潜在威胁：
1、它有能力对现有模拟视频节目(NTSC或PAL)作高质量的复制，无论从预先录制的盒式影带、光碟或者有线PPV解码器。
2、它有能力对预先录制的数字盒式影带进行完美的复制，或者对来自未来的DVD播放机的数字视频节目进行完美的复制，或者对来自具有数字视频输出的PPV解码器的数字节目进行完美的复制。
3、它有能力从预先录制的数字盒式影带给出接近制片厂质量的模拟视频输出，从而可用现有的VHS和8毫米VCR进行复制。这些模拟的复制品的质量可与当今的原版VHS发行物相媲美。
一数字录制的视频平台提供数字和模拟域内的复制防护。该复制防护包括加扰和解扰电路。对于外来的模拟视频，该录像机检测防复制的存在从而禁止录制。对于外来的数字视频，检测出各防复制位以禁止录制。加扰过程是在防止复制***的数字部分进行的。对回放录制后的资料，在数字的回放视频中检测出各防复制位，而该数字回放视频在转换成模拟信号后由一模拟的视频防止复制措施加以改动。当回放***检测到各防复制位时，解扰电路被启动。为了保护录像机的数字输出，在数字输出设备上添加一组新的防复制数据和加扰。数字接收机中包含有一简化的解扰装置。
模拟或数字源视频资料(或者是预先录制的或者是来自外部源)有一防止复制的标记。以一回放设备(1)检测该标记并(2)防止后来由一第二个数字录像机复制该数字源资料，导致以一模拟的防止复制处理来改动回放出的标准视频信号。这适合于源视频不能被防复制但给出回放后录制的标准(NTSC或PAL)视频信号的回放设备。
该装置和方法的主要特点是：
1、所有防止复制的数字视频信号在串行数据流中包含1位动态版权标记(dynamic Copyright Signature)并且还在数字域内用受理中的申请(系列号08/287800由John O.Ryan于1994年8月9日提交)所述的加扰技术进行加扰。虽然这一加扰技术的细节在上述受理申请中已说明，但完整地了解本发明不必详细知道该技术。该1位的版权标记还载有一部分解扰信息。
2、采用了两个加扰算法，我们称之为A和B。它们均利用参照前面的同一加扰原理。所有经防止复制的节目，不论是发行在数字盒式影带还是未来的DVD或是数字PPV制式或是其他平台上，都在起始点上用算法“A”加扰。只有合法的装置(用本发明的方法和技术的装置)—具有数字输出的数字VCR、DVD播放机或是PPV解码器—包含有“A”解扰器，它提供清晰的数字视频为内部用以及为转换成模拟NTSC或PAL供外部的现有电视机用。
“A”加扰的目的是保证经防复制的数字视频介质只能在合法的硬件上播放，该合法硬件还总为经防复制的节目在输出信号加上复制防护。
3、这些合法机器还包含有“B”加扰器，该加扰器在清白的数字视频加到这些机器的对应数字视频输出端口前再一次将它加扰。还添加一新的动态版权标志位以提供适当的“B”解扰信息。
“B”加扰的目的是保证该版权标记(将在以下更完整地讨论)防止合法的数字VCR进行复制。该版权标记不能由“里盒子”去掉，因为如果这样做的话，该里盒子也会将部分由这版权标记所携带的解扰信息去掉。
4、具有服从所***号的数字视频输入的未来电视机将包含有“B”解扰器以从经防止复制的视频源提供清白的图像。
5、只在经防护的预先录制的数字介质上发行的节目还载有唯一的认证标记。该认证标记的作用是提供一种手段使合法VCR可以确定所重放的盒式磁带是否是一经防护的节目的复制品，在该种情况下回放信号将被中断或者该机器的“停止”模式被启动。
工作原理如下：合法VCR内的认证***在出自磁带的数字信号中寻找一版权标记，如果有的话，只有当还检测出一认证标记时才允许盒式磁带继续播放。只有原版经防护的数字盒式影带具有在生产时添加的认证标记。该标记的特点是它不出现在VCR回放的输出信号中，因而它不会转移到经防护的影带所复制的任何复制品上。然而，所有经防护的数字节目的复制品，不论是从盒式影带、影碟还是PPV解码器复制的，都仍将包含有版权标记。于是在这些复制品上缺乏认证标记将暴露它们的非法性质而合法VCR中的认证***将不允许它们播放。
6、采用本方法的数字VCR还包括下列子***：
a.在数字视频输入端的一版权标记检测器。
b.在模拟视频输入端的防复制处理检测器，它禁止这些VCR复制标准的经防复制的节目。
c.PPV防复制处理信号发生器，当在出自磁带的信号上检测到版权标记时它防止复制模拟输出。
d.逻辑***，它使VCR停止播放虽含有版权标记而无认证标记(表明是非法复制品)的盒式磁带。
所述防止复制与加扰的设备和方法的目的是为有关版权所有者对这些威胁提供坚实的防护，而一点也不限制数字VCR的正当使用。
图1是按照本发明的一混合型数字录像机的方框图。
图2是按照本发明的数字影碟播放机的方框图。
图3是按照本发明的数字视频PPV解码器的方框图。
图4是按照本发明的数字电视机的方框图。
图1是一合法数字VCR的简化方框图，它说明防止复制与加扰功能是如何实现的。
每一方块包含目前市场上能买到的或者由现有技术人员按下述说明很容易制作的常规元件。其中一个可能的例外是录制与回放***10，它是这种设备的主要子***。现在有的专业数字录像机包含有这种磁带座机构和电子装置，然而它们是为录放当前专业型数字视频标准下的资料而设计的。录制和回放***10可能是这种目前的商用专业***所包括的那种类型。但是由于预见到图1所示的该混合***主要(但并不仅仅)是为消费者用的，这种***可能有不同数字磁带的磁带座机构和电子装置，它们是那类适合于低成本的大规模生产并按照尚未确定的消费者数字视频制式设计的磁带座机构和电子装置。
总之，图1的录像机可以用现有部件制成，包括现在可从各公司买到的专业型数字磁带座。在磁带座10上播放的磁带的种类是(1)盒式视频带或是(2)盘到盘的录制。
图1的录像机是一混合型装置，它可在输入端口A接收常规的模拟视频信号。在图(1)中的“输入”边还给出从外部源接收数字视频的数字视频输入端口D。端口D接收未来将商用广播的广播数字视频信号或者来自另一数字录像机、数字回放装置或者电缆盒的广播数字视频信号。
诸如NTSC、PAL的模拟视频信号或分量视频信号12加到一防复制处理检测器26以检测一防复制信号，如上述美国专利4,631,603和4,577,216所描述的Macrovision Corporation的防复制信号。如这个模拟输入信号是经防止复制的，则检测器26产生一逻辑信号将开关16打开而禁止录制该信号。如果该模拟输入是未经防复制的，则该视频信号通往模拟数字转换器18然后到输入选择开关30。这一检测电路在美国专利4,907,093(于1990年3月6日授予John O.Ryan，并转让于Macrovision Corporation，在此作为参考)中说明。
由于图1的设备录制的是数字信号，因此端口12的模拟视频信号由模拟数字转换器18转换成所希望的数字制式。这种模拟数字转换器在视频领域内是熟知的，而模拟数字转换器18的构成细节由与录放***10相适应的数字录制制式的性质确定。
模拟数字转换器18输出的数字视频数据流(通过开关30)加到录放***10。操作图1的录像机的人(或机器)决定他/她每次是录制模拟视频输入信号12还是数字视频输入信号14。开关30(自动或手动控制)选择信号12或14为磁带座10接收的要录制的输入信号。
数字视频输入信号14加到版权标记检测器20，如果该数字视频输入信号是经防复制的，检测器20产生一逻辑信号打开开关22并禁止录制数字视频输入信号14。如该数字输入是未经防复制的，它直接通往输入选择开关30。
开关30的输出加到数字VCR的录放***10。录放***的细节与防止复制***无关因此将不作详细说明。
图1录像机在“输入”边可常规地配备一射频调谐器(未示出)来从射频调制视频(电视)信号中提取视频(NTSC或PAL)信号。类似地，在“输出边”可配备射频调制器(未示出)将基带或其他视频信号转换成射频调制视频信号(电视)以便联到电视机的天线输入端。
在回放时，线路31上的解调和纠错后的来自磁带上的数字信号加到版权标记检测器32，如果磁带上信号是经防止复制的，则该检测器32产生一逻辑高电平46。注意检测器20和32功能上是相同的，因此实际中经适当切换可合用一个单元。
上述的认证标记可以用下列方法方便且容易地实现，即将录制后的串行数字信号用一方波进行调频，该方波的频率是使在其半个周期内记录整倍数的完整磁道。所要求的频偏可以相当小，或许为1个百分比左右。这样，例如对于一个完整磁道，录制后的信号可以以高于平均速率1％的速率定时而对下一完整磁道该信号以比平均低1％的速率定时。在回放时，这个调制可容易地由一压控振荡器或跟踪磁带上信号的鉴频器的误差信号提取出来。
采用每半周期录制整数倍完整磁道的频率调制的好处是在出现不可避免的由不均衡的磁头一磁带扫描速度和磁带拉伸等所造成的调频“噪声”时，相对小的调制可容易地被检测出来。这种噪声主要是在磁道的频率及其谐波处因此可由采样或滤波容易地抑制掉。
由于作为正常解调过程的一部分，该磁带上信号是以一稳定时钟重新定时的，这一认证标记在机器的解调和纠错***中完全“丢失”，因此不在VCR的数字视频输出中出现，并不会转移到所复制的任何复制品上。然而，如前所述，它很容易被检测出以认证原版的经防复制的盒式磁带的回放。
这种数字视频信号的磁带外的调制载有用于认证标记的第三信号检测器加到解码器38，解码器38的输出加到认证标记检测器40。当录制磁带的磁带复制商或个人在制作母带过程中对信号添加版权标记时总是产生认证标记的。当检测到认证信号时认证检测器40产生逻辑高电平的控制信号42。
线路46和42上的逻辑信号加到认证器44，其输出信号36按下列规则控制开关34：
1、如果版权标记检测器32没有检测到版权标记，开关34合上而31处的数字视频信号通往下级。
2、如果版权标记检测器32检测到版权标记，则只有当认证标记检测器40也检测到认证标记时开关34才合上。
因此认证器44只允许播放原版的经防复制的数字盒式影带。
来自开关34的48处的数字视频信号加到选择开关50的一个输入，并还加到“A”解扰器52的输入，解扰器52的输出加到开关50的另一输入。
经防复制的盒式数字影带在生产时利用算法A加扰，如下面将说明，所以开关50构造成当版权标记检测器32产生逻辑高电平46(说明是一经防复制的节目)时选择“A”解扰器52的输出。否则开关50选择直通数字视频信号48。
“A”解扰器52利用版权标记检测器的版权标记输出51作为解扰控制信号。因此，如果数字信号31内无版权标记，则无解扰发生或者不需要解扰。来自开关50的数字视频输出信号56加到选择开关66的一个输入以及“B”加扰器70的输入，加扰器70的输出加到开关66的另一输入。
来自合法源的经防复制的解扰后数字视频信号由算法“B”加扰。因而开关66构造成当版权标记检测器32检测出一版权标记时选择“B”加扰器70的输出。选择开关66的输出是数字VCR最后的数字视频输出信号68。
清白的或解扰后的数字视频信号56还加到数字模拟转换器60，数字模拟转换器60的输出加到色彩编码器62为模拟输出线64产生NTSC或PAL的视频信号输出。
说明存在版权标记的逻辑高电平46还接通一模拟防复制(ACP)信号发生器58，该发生器58和编码器62联接，这样，当播放经防复制的盒式磁带时将数字VCR的模拟输出进行复制防护。
显然重要的是本防止复制***应不能由懂技术的人打开VCR作某些改动来破坏它。必需要考虑采用电路集成和信号分布决策。
图2是一合法数字影碟播放机的简化方框图，用以说明如何可实现防止复制功能、注意本方框图虚线内的部分100实质上和图1的相应部分基本上一样。唯一的差别是图1的控制或导引轨道解码器38用图2的径向伺服误差信号解码器替代。
由图2的方块72、40、44和34组成的认证子***可使上述技术扩展到防止将会面世的CD录制机(CDR)能对预先录制的光盘作完美复制的这种不测事件。不过数字影碟是可以有认证标记的，如Ryan的受理申请08/267635(1994年6月29日提交)所述对写激光头用径向调制峰-峰几十毫微米来刻标记。这个径向调制并不影响录在碟上的节目信息，因而不传到由CDR所作的任何复制品上。因此具有版权标记的碟上缺乏这种径向调制将说明该影碟是一非法复制品而使开关34打开禁止重放。数字影碟***也可采用上述的数字视频磁带介质用的数字视频***的调制方式。
图2余下部分的目的和工作与图1对应部分完全一样。
图3是一合法数字PPV解调器的简化方框图，用来说明如何可实现防止复制功能。注意此方框图与图2类似，除了不需要图2中认证子***方块72、40、44和34外，因为它没有物理介质需要认证。图3余下部分的目的和工作与图1和图2的相应部分完全一样。
图4是一具有数字视频输入信号的合法电视机的方框图。
数字视频输入信号78直接加到选择开关86的一个输入，同时加到“B”解扰器80的输入，而解扰器80的输出96加到开关86的另一输入。
版权标记检测器82也由数字视频信号78馈给，而其逻辑电平输出84去控制开关86，使得没有版权标记时开关86选择数字视频信号78而在检测到版权标记时选择来自“B”解扰器80的解扰后信号96。“B”解扰器利用版权标记作为解扰控制信号。因此如果数字视频信号78中不存在版权标记，则不发生解扰。这样在任何情况下开关86在线路96上的输出是可由电视机显示的清白的或者解扰后的视频信号，该信号联到显示选择开关90的一个输入端。
模拟视频信号98从线路输入到电视机并输入到开关90的另一输入端。开关90的输出92加到显示电子设备与控制94。显示电子设备与控制94采用常规技术，为了解本发明不需要进一步讨论。
这里讨论一下经防复制和未经防复制的资料的录放性能是有帮助的。
如果一用户试图播放一原版未经防复制的盒式影带，由于检测不到版权标记，因此允许影带正常播放。同样，如果一用户试图播放一原版经防复制的盒式影带，由于版权标记和认证标记都能检测到，因此允许磁带正常播放。
如果一用户试图播放一未经防复制节目的复制品(不管来源于何种介质)，由于检测不到版权标记，所以允许该盒式影带正常播放。
如果一用户试图播放一经防复制节目的非法复制品(不管来源于何种介质)，由于不管是第几代的复制品或者不管该复制机是否合法，版权标记都传到所有复制品上的，因此该版权标记被检测到。然而认证标记是不传到复制品上的。于是VCR中的决策电路不允许播放此复制品。
即使VCR生产商生产不合法的数字VCR，这里所述的防复制方法和设备仍然有效。不合法VCR的拥有者只能播放经防复制节目的非法复制品为他们自己用。这种复制品不能在任何合法数字VCR上播放，而合法VCR可能占大多数。不老实的影像商店工作人员和其他影像盗版者不能用这些不合法的VCR来从事非法翻印，因为非法复制品只能在不合法的VCR上播放，盗版者不得不大肆宣传他们的产品只能在少部分不合法VCR上播放，从而引起注意而冒侵权起诉的危险。
不合法VCR是不能播放原版经防复制的盒式影带的，因为在不合法VCR中缺乏“A”解扰器会禁止其对经防复制的影带进行解扰，这会大大限制这类机器的市场。
用“黑盒子”去掉版权标记以破坏复制防护是不可行的。缺乏版权标记使它不可能让电视机解扰并显示出此数字视频影像。
以上描述是示例性的而并不限于这些。根据本发明的说明书本领域普通的技术人员显然可作进一步的更动。需要了解的是虽然目前尚无消费型的数字录像设备，但数字视频的专业***是有的，上述设备和方法可容易地适合于这类当前已商品化的数字录像机。
                                   表1
                         回放 原版预录制的数字盒式影带
                              回放VCR
          合法的数字VCR           不合法的数字VCR
  盒带类型 模拟输出 数字输出 模拟输出 数字输出
  编码的 经防复制的输出，可在所有常规电视机上观看 经防复制的输出，可在有数字输入的未来电视机上观看 加扰的，不能观看的输出 加扰的，不能观看的输出
  未编码的 未经防护的输出，可在所有常规电视机上观看 未经防护的输出，可在有数字输入的未来电视机上观看 未经防护的输出，可在所有常规电视机上观看 未经防护的输出，可在有数字输入的未来电视机上观看
                                     表2
                             回放编码数字视频的复制品
                         回放VCR
        合法的数字VCR         不合法的数字VCR
数字视频源 复制机器   模拟输出  数字输出 模拟输出 数字输出
合法的数字VCR、数字影碟播放机 合法的数字VCR  无输出(空白复制)  无输出(空白复制) 无输出(空白复制) 无输出(空白复制)
不合法的数字VCR  无输出  无输出 加扰的，不可观看的输出 经防复制的输出，可在有数字输入的未来电视机上观看
不合法的数字VCR、数字影碟播放机 合法的数字VCR  无输出(空白复制)  无输出(空白复制) 无输出(空白复制) 无输出(空白复制)
不合法的数字VCR  无输出  无输出 加扰的，不可观看的输出 加扰的，不可观看的输出
                                         表2
                               回放 编码数字视频的 复制品
                             回放VCR
           合法的数字VCR              不合法的数字VCR
数字视频源 复制机器   模拟输出     数字输出 模拟输出 数字输出
合法的数字VCR、数字影碟播放机 合法的数字VCR    无输出(空白复制)     无输出(空白复制) 无输出(空白复制) 无输出(空白复制)
不合法的数字VCR    无输出     无输出 加扰的，不可观看的输出 经防复制的输出，可在有数字输入的未来电视机上观看
不合法的数字VCR、数字影碟播放机 合法的数字VCR    无输出(空白复制)     无输出(空白复制) 无输出(空白复制) 无输出(空白复制)
不合法的数字VCR    无输出     无输出 加扰的，不可观看的输出 加扰的，不可观看的输出
                                 表3
         回放录自 复制保护 (1)的VHS、8毫米或 模拟视频 (2)源的复制品
                               回放VCR
           合法的数字VCR           不合法的数字VCR
复制机器 模拟输出 数字输出 模拟输出 数字输出
合法的数字VCR 无输出(空白复制) 无输出(空白复制) 无输出(空白复制) 无输出(空白复制)
不合法的数字VCR 未经防护的输出，可在所有常规电视机上观看 未经防护的输出，可在有数字输入的未来电视机上观看 未经防护的输出，可在所有常规电视机上观看 未经防护的输出，可在有数字输入的未来电视机上观看
(1)由Macrovision的标准盒式影带防复制处理所保护
(2)在数字机内解码器的模拟输出口处由Macrovision标准PPV防复制处理所保护

Claims (43)

1.一种回放数字地录制在记录介质上的资料的设备，包括：
播放该记录介质的机械装置；
有效地联接于该机械装置的数字输出端口以从该机械装置提供数字数据信号；
在该数字数据信号中检测认证信号的第一检测器；
在该数字数据信号中检测版权标记信号的第二检测器；
其中如果存在该版权标记信号和该认证信号，就将它们都耦合到认证器；
当该认证信号和该版权标记信号都耦合到该认证器时，该认证器耦合一命令以启动第一开关；
该第一开关的该启动将该数字数据信号耦合到第二开关的第一个输入端以及解扰器；
该解扰器的解扰后输出耦合到该第二开关的第二个输入端；
该版权标记信号还耦合到该第二开关的控制元素上以便将该解扰器的该输出耦合到数字模拟转换器、第三开关的第一个输入以及加扰器；
该加扰器的输出耦合到该第三开关的第二个输入；
当存在有该版权标记信号时，该第三开关的输出提供一加扰的输出，而当不存在该版权标记信号时，该第三开关的输出提供一清白的数字数据信号；
该版权标记信号启动模拟防复制发生器；
该数字模拟转换器有效地与该第二开关的输出相联，当该第二开关的该控制元素上不存在该版权标记信号时，该第二开关的输出含有清白的数字数据，而当该第二开关的该控制元素上存在该版权标记信号时，该第二开关的输出含有解扰的数字数据；
该数字模拟转换器将该数字数据信号转换成模拟信号；
该防复制发生器产生一模拟的防复制信号，用于修正由该数字模拟转换器产生的该模拟信号；以及
其中该修正的模拟信号被编码成防复制的模拟信号。
2.如权利要求1的设备，其中该数字数据信号和模拟信号是视频信号。
3.如权利要求1的设备，其中该版权标记信号包括在该数字信号内的预定位置处的至少一位数据。
4.如权利要求2的设备，其中该产生的防复制信号包括插在该模拟视频信号的至少一些消隐间隔内的脉冲对，每一脉冲对包括一正向脉冲和一负向脉冲。
5.如权利要求1的设备，其中该录制介质是磁带。
6.如权利要求1的设备，其中该录制介质是光碟。
7.如权利要求2的设备，其中该产生的防复制信号包括添加在该模拟视频信号消隐间隔内的各脉冲。
8.如权利要求2的设备，其中该产生的防复制信号包括在该模拟视频信号内水平行间隔持续时间的变化。
9.如权利要求2的设备，其中该产生的防复制信号包括该模拟视频信号的视频帧中的水平行间隔的数目的变化。
10.如权利要求2的设备，其中该防复制信号包括至少在该视频信号的每一场内的1位数据。
11.如权利要求1的设备，其中该认证信号包括：该数字数据信号的频率调制。
12.如权利要求11的设备，其中该频率调制包括：一方波，该方波的频率是使在该方波的每一周期内录制整数倍的完整轨道。
13.如权利要求1的设备，其中该机构也是一录制机构，并进一步包括：
接收来自外部源的数字输入信号的数字输入端口；
用于将该数字输入信号录制在该录制介质上而将该数字输入信号加到该机构去的装置；
用于检测该数字输入信号内存在的防复制信息的第三信号检测器；和
根据检测到该数字输入信号内存在的防复制信息而禁止录制的装置。
14.如权利要求13的设备，其中该数字输入信号是视频信号。
15.如权利要求13的设备，进一步包括用于从已调射频信号提取出该数字输入信号的调谐器。
16.如权利要求13的该设备，进一步包括：
接收模拟输入信号的模拟输入端口；
将该模拟输入信号转换成转换后数字信号的模拟数字转换器；
将该转换后数字信号提供给该机构的装置；以及
用于检测该模拟输入信号内存在的模拟防复制信号并据此禁止录制该模拟输入信号的模拟信号检测器。
17.如权利要求16的设备，其中将该转换后数字信号提供给该机构的该装置包括在一第四开关内，该开关接收该数字输入信号与该转换后数字信号并根据该开关所建立的联接将其中的一个或该另一个提供给该机构。
18.如权利要求16的设备，其中该模拟信号检测器包括响应该模拟防复制信号的自动增益控制电路。
19.如权利要求16的设备，其中该模拟信号检测器包括响应该模拟防复制信号的电路。
20.如权利要求16的该设备，其中该模拟信号检测器包括检测该模拟防复制信号并据此产生录制禁止信号的装置。
21.如权利要求13的该设备，其中该第二信号检测器检测该数字输入信号中预定位置上的至少一位数据。
22.一种禁止复制数字地录制在录制介质上的资料的方法，该资料包括防复制信息，该方法包括下列步骤：
播放来自该录制介质的该资料；
提供来自该介质的数字数据信号；
检测该数字数据信号内的认证信号；
检测该防复制信息，作为包括任何对该播放资料加扰的版权标记信号；
当该认证信号和该版权标记信号都存在时处理该数字数据信号；
将该经防复制的数字数据信号解扰；
将该播放资料从该数字数据信号转换成模拟信号；
根据该检测到的防复制信息产生模拟防复制信号；
用该产生的模拟防复制信号修改该模拟信号；
输出经防复制的模拟信号；
对该解扰后信号添加新的防复制信号并将该解扰后数字信号重新加扰；以及
将含有新的版权标记信号的该重新加扰后的数字信号输出。
23.如权利要求22的方法，其中该数字信号和模拟信号是视频信号。
24.如权利要求23的方法，其中该防复制信息是在该数字信号内预定位置上的至少一位数据。
25.如权利要求23的方法，其中该防复制信息包括该视频信号的加扰部分。
26.如权利要求23的方法，其中该认证信号包括：该数字信号的频率调制。
27.如权利要求26的方法，其中该认证信号的该频率调制包括：将该调制信号用一方波调制，该方波的频率是使在该方波的每一周期内录制整数倍的完整轨道。
28.如权利要求23的方法，其中该产生的信号包括插在该模拟视频信号的至少一些消隐间隔内的脉冲对，每一脉冲对包括一正向脉冲和一负向脉冲。
29.如权利要求22的方法，其中该录制介质是磁带。
30.如权利要求22的该方法，其中该录制介质是光碟。
31.如权利要求23的该方法，其中该产生的模拟防复制信号包括该模拟视频信号内水平行间隔的持续时间的变化。
32.如权利要求23的该方法，其中该产生的模拟防复制信号包括每一视频帧的水平行间隔的数目的变化。
33.如权利要求24的该方法，其中该一位数据处在该数字视频信号的每一场中。
34.如权利要求22的方法，其中也录有该资料并且进一步包括：
接收来自外部源的数字输入信号；
为在该录制介质上录制数字输入信号提供该数字输入信号；
检测存在于该数字输入信号内的防复制信息；以及
根据检测到存在于该数字输入信号内的该防复制信息而禁止录制的装置。
35.如权利要求34的方法，其中该数字输入信号是视频信号。
36.如权利要求34的方法，进一步包括从一射频信号提取出该数字输入信号。
37.如权利要求34的方法，进一步包括：
接收模拟输入信号；
将该模拟输入信号转换成转换后的数字信号；
检测存在于该模拟输入信号内的模拟防复制信号并据此禁止录制该模拟输入信号；以及
在不存在防复制信号时将该转换后数字信号耦合到录制机构。
38.如权利要求34的该方法，进一步包括：
为接收该数字输入信号及该转换后数字信号提供一开关；以及
根据该开关所设立的联接录制其中一个或该另一个信号。
39.如权利要求35的该方法，其中该模拟信号的检测包括提供直接响应于该模拟防复制信号的自动增益控制电路。
40.如权利要求37的该方法，其中该模拟信号的检测包括提供直接响应于该模拟防复制信号的电路。
41.如权利要求37的该方法，其中该模拟信号的检测包括：
检测该模拟防复制信号；以及
据此产生录制禁止信号。
42.一种观看含有防复制标记信号及认证标记信号的经防复制的视频资料的方法，包括以下步骤：
检测该视频资料内的第一版权保护标记信号；
检测该视频资料内的认证信号；
在检测到该版权标记信号和该认证信号时，利用该版权保护信号作为控制元素将加扰部分解扰；
添加第二版权保护标记信号并重新加扰该解扰后的视频资料；
将该重新加扰后的信号输出到观看装置；
在该观看装置内检测该第二版权标记信号；
利用该第二版权标记信号对该重新加扰后的信号进行解扰；以及观看该解扰后的重新加扰视频信号。
43.一种接收含有版权标记信号和加扰部分的经防复制的视频信号的设备，包括：
用于接收该视频信号的装置；
该装置包括用于解调该视频信号的调谐器；
有效地耦合到该调谐器的版权标记检测器、第一选择器的第一输入以及解扰器的输入；
当该视频信号内存在有第一版权标记信号时，该解扰器将该视频信号解扰并输出解扰后视频信号给该第一选择器的第二个输入；
当检测到该第一版权标记信号时，该版权标记检测器输出一控制信号到该第一选择器的控制元素，该第一选择器将该解扰后的视频信号耦合到数字模拟转换器、第二选择器的第一输入端以及加扰器；
该加扰器将该解扰后的视频信号重新加扰并添加第二版权标记信号；
该加扰器的输出耦合到该第二选择器的第二输入端，其中当存在该第一版权标记信号时，该第二选择器输出该加扰器的该输出，而当不存在该第一版权标记信号时，该第二选择器选择该加扰器的该输入；
其中该第二选择器的该输出为该设备提供数字输出；
当存在该第一版权标记信号时，该控制信号耦合到模拟防复制信号发生器以产生一个或多个模拟防复制信号；
该数字模拟转换器的输出耦合到模拟编码器以产生模拟输出信号；和
该一个或多个模拟防复制信号耦合到该数字模拟转换器和编码器以产生含有模拟防复制成分的模拟输出信号。
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