JP3617115B2 - ビデオ信号処理装置および処理方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、アナログ信号の形態でなされるビデオ信号のコピーの可否を制御するためのビデオ信号処理装置および処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
著作権保護のために、５２５ライン／６０フィールドのアナログビデオ信号のコピーの可否を制御するために、垂直ブランキング期間中に挿入される識別信号（ＶＢＩ信号、ビデオＩＤ等と称される。以下の説明では、ＶＢＩ信号と称する。）を利用することが提案されている。最初にＶＢＩ信号について説明する。ＶＢＩ信号は、１フレームのビデオ信号中の垂直ブランキング期間の２０番目（第１フィールド）および２８３番目（第２フィールド）の水平期間（１Ｈ）にそれぞれ挿入される。
【０００３】
図１１は、ＶＢＩ信号の波形を示す。水平同期信号およびカラーバースト信号の後の有効ビデオ信号領域に、２ビットのリファレンスおよび２０ビット（ビット１〜ビット２０）のディジタル信号が挿入される。リファレンスのレベルが７０ＩＲＥと規定され、ディジタル信号の２値レベルが０ＩＲＥまたは７０ＩＲＥと規定される。このディジタル信号がＩＤ信号として符号化される。リファレンスおよびディジタル信号のクロック周波数ｆｃ は、色副搬送波周波数をｆｓｃとすると、（ｆｃ ＝ｆｓｃ／８≒４４７ｋＨｚ）に選定される。２０ビットのディジタル信号は、アスペクト比の異なるビデオ信号の識別信号と伝送方法に関する情報とを含む。
【０００４】
上述のＶＢＩ信号を利用して、コピーの制限に関する制御情報を伝送することが提案されている。すなわち、伝送信号の構成は、ＶＢＩ信号と同様であって、２０ビットのディジタル信号のコード割り付けを図１２に示すものに変更する。このように変更されたＶＢＩ信号をＶＢＩ−Ａ信号と称することもある。図１２に示すように、２０ビットのディジタル信号は、１４ビットの情報ビットと、この１４ビットに対するエラー検出用のＣＲＣコード（６ビット）からなる。そして、１４ビットの第１番目のビットおよび第２番目のビットによってワード０が構成され、第３番目のビットから第６番目のビットまでの４ビットによってワード１が構成され、第７番目のビットから第１４番目のビットまでの８ビットによってワード２が構成される。
【０００５】
ワード０（ビット１、ビット２）は、ビデオ信号の伝送形式に関する情報であって、ＶＢＩ信号と同様のコード割り付けである。ワード１（ビット３、ビット４、ビット５、ビット６）は、ワード２で伝送される情報を指定するヘッダである。ワード１の（００００）は、ディジタル録画機器のための情報がワード２によって伝送されることを示す。すなわち、ワード１が（００００）のとき、ディジタル録画・再生機器を相互接続してコピーを行なうときのコピー制限の制御情報がワード２によって伝送される。
【０００６】
一例として、ワード２の８ビットの中の先頭の２ビット（ビット７、ビット８）が図１２に示すように、コピー可能世代を指示する内容とされている。このワード１が（００００）のときの情報を伝送する場合は、少なくとも２秒間に２フレーム以上伝送するようになされる。この２ビット（ビット７、ビット８）によって、ＣＧＭＳ（Ｃｏｐｙ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ） 情報が伝送される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したＶＢＩ信号を利用してＣＧＭＳ情報を伝送する方法は、ＮＴＳＣ方式のような５２５ライン、あるいはＰＡＬ方式のような６２５ラインの標準ビデオ信号（ＳＤ信号と称する）について適用可能なものである。しかしながら、ハイビジョン信号等の高品位ビデオ信号（ＨＤ信号）については、かかる世代制限に関する制御情報を伝送するシステムが存在しなかった。
【０００８】
従って、この発明の目的は、コピー制限に関する制御情報をアナログ高品位ビデオ信号中に対して挿入することができるビデオ信号処理装置および処理方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、デジタル高品位ビデオ信号および該ディジタル高品位ビデオ信号と付随するコピー制限のための制御情報を取得する信号取得手段と、
デジタル高品位ビデオ信号からコピー制限のための制御情報を抽出する抽出手段と、
抽出したコピー制限のための制御情報から、標準ビデオ信号に付随するコピー制限用の制御情報のデータ形式を有するアナログコピー制御信号を生成する生成手段と、
デジタル高品位ビデオ信号をアナログ高品位ビデオ信号に変換する変換手段と、
アナログ高品位ビデオ信号にアナログコピー制御信号を重畳する重畳手段と
を有することを特徴とするビデオ信号処理装置である。
【００１０】
また、この発明は、デジタル高品位ビデオ信号および該ディジタル高品位ビデオ信号と付随するコピー制限のための制御情報を取得する信号取得手段と、
デジタル高品位ビデオ信号からコピー制限のための制御情報を抽出する抽出手段と、
抽出したコピー制限のための制御情報から、標準ビデオ信号に付随するコピー制限用の制御情報のデータ形式を有するアナログコピー制御信号を生成する生成手段と、
デジタル高品位ビデオ信号をアナログ高品位ビデオ信号に変換する変換手段と、
アナログ高品位ビデオ信号にアナログコピー制御信号を重畳する重畳手段と、
アナログ高品位ビデオ信号に重畳された、アナログコピー制御信号を抽出し、アナログコピー制御信号に基づいて、記録媒体に対する高品位ビデオ信号の記録の可否を指示する信号を発生する発生手段と
を有することを特徴とするビデオ信号処理装置である。
【００１１】
【作用】
アナログＨＤ信号をディジタルＶＣＲによって再生する時に、その再生信号のコピーの制限に関する制御情報が付随して発生する。この制御情報をＳＤ信号で採用されるのと同一のデータ形式の制御信号に変換し、アナログＨＤ信号に対して重畳する。また、再生されたアナログＨＤ信号を他のディジタルＶＣＲによって記録する時に、この制御信号が抽出されることによって、コピーの可否を指示する信号を生成できる。
【００１２】
【実施例】
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明する。この発明は、ディジタルＶＣＲ等のディジタルビデオソースからのアナログＨＤ信号をディジタルＶＣＲ等のディジタルレコーダで記録する場合に適用されるものである。この発明の理解の容易のために、まず、アナログＨＤ信号に対して挿入されるＶＢＩ信号について、図１を参照して説明する。
【００１３】
図１Ａは、１２５０ライン／５０フィールドの形式のＨＤ信号におけるＶＢＩ信号を示す。この形式では、第１フィールドの第４４番目の水平区間、並びに第２フィールドの第６６９番目の水平区間にそれぞれ図１Ａに示す波形のＶＢＩ信号が挿入される。１３．５ＭＨｚ÷３＝４．５ＭＨｚの周波数でサンプリングした時のサンプル（ビット）数が図１中に表されている。このサンプリング周波数は、ディジタルＶＣＲのＨＤフォーマットのサンプリングレート（４０．５ＭＨｚ）と整数比の関係を有する。
【００１４】
１水平区間が１４４ビット相当の長さであり、水平同期信号の後の１６ビットの空き領域に続いて、２ビットのリファレンスと２０ビットのディジタル信号（ＣＧＭＳ情報）とが位置する。ここで、ＣＧＭＳ情報は、ＳＤ信号における、ＶＢＩ信号を利用したディジタル録画情報（図１２参照）と同一のデータ形式とされ、互換性のある信号構成とされる。
【００１５】
すなわち、２ビットのワード０、４ビットのワード１、８ビットのディジタル信号、６ビットのＣＲＣコードの２０ビットによりＣＧＭＳ情報が構成され、データの｀０’ ／｀１’ と信号のローレベル／ハイレベルが１対１に対応したＮＲＺ信号とされる。この結果、ビット伝送レートは、４．５ＭＨｚの１／２ の２．２５ＭＨｚである。ワード２のビット７およびビット８によって世代制限の情報が指示される。ＣＧＭＳ情報部分のＣＲＣコードの生成多項式として、Ｇ（ｘ）＝ｘ６ ＋ｘ＋１が使用される。
【００１６】
ＣＧＭＳ情報の後に４ビットの空き領域が設けられ、その後に８ワード（Ｗ０〜Ｗ７）のディジタル信号と、このディジタル信号に対するＣＲＣコードからなる拡張領域が設定される。各ワードおよびＣＲＣコードがそれぞれ１バイト（８ビット）であり、これらの前に、２ビット（０１）の同期ビットが挿入される。従って、８ワードＷ０〜Ｗ７、同期ビットおよびＣＲＣコードを含む区間の長さは（９×１０ビット＝９０ビット）である。８ワードに対するＣＲＣコードの生成多項式として、Ｇ（ｘ）＝ｘ８ ＋１が使用される。
【００１７】
この９０ビットの領域は、独立したアプリケーションを実現するための拡張領域である。この拡張領域には、一例として、ユーザが撮影を行なった時の日時、気温等のＩＤデータを記録することができる。さらに、ＧＰＳ等の測位装置により得られた撮影場所の緯度、経度の位置情報を記録しても良い。よりさらに、放送番組を録画する場合に、その番組の放送局名、放送年月日、放送チャンネル等を記録することができる。勿論、例示したアプリケーション以外の種々のものが可能である。ＶＢＩ信号が垂直ブランキング期間内の特定の１水平区間に挿入されるのに対して、ワードＷ０〜Ｗ７は、必要に応じて垂直ブランキング期間内の他の複数の水平区間にも挿入することができる。
【００１８】
図１Ｂは、１１２５ライン／６０フィールドの形式のＨＤ信号におけるＶＢＩ信号を示す。この形式では、第１フィールドの第４０番目の水平区間、並びに第２フィールドの第６０２番目の水平区間にそれぞれ図１Ｂに示す波形のＶＢＩ信号が挿入される。上述の１２５０ライン／５０フィールドのＨＤ信号におけるＶＢＩ信号と同様の信号フォーマットとされる。但し、４．５ＭＨｚのサンプリング周波数でサンプリングした場合、１Ｈが１３３．３ビットの長さとなる。図１Ａおよび図１Ｂに示されるように、この発明によるＨＤ信号用のＶＢＩ信号は、１２５０ライン／５０フィールドおよび１１２５ライン／６０フィールドの両者に対して適用できる。
【００１９】
上述のＶＢＩ信号は、アナログＨＤ信号に対して挿入されるものであるが、ディジタルＶＣＲにより記録／再生される磁気テープにおいては、ＣＧＭＳ情報がＡＵＸデータとして記録される。その一例を図２、図３および図４に示す。図２は、ＶＡＵＸデータの構成を示し、そのパックヘッダが（０１１００００１）（６１ｈ）（ｈは１６進表示を表す）のパックである。
【００２０】
このパックには、ＰＣ１の上位２ビットにＣＧＭＳ情報が記録される。ＣＧＭＳ情報の記録の一例を下記に示す。
００；コピー可能
０１；未使用
１０；コピー１世代可能
１１；コピー不可
この規定は、ＶＢＩ信号を利用した録画情報におけるビット７およびビット８のものと同一である。
【００２１】
また、ＰＣ１中のコピーソースは、下記のように規定される。
００；アナログ入力によるコピー
０１：ディジタル入力によるコピー
１０；予備
１１；情報なし
【００２２】
ＰＣ１中のコピー世代の定義を下記に示す。
００；第１世代
０１：第２世代
１０：第３世代
１１：第４世代
【００２３】
図３は、オーディオ信号に関する補助データである、ＡＡＵＸデータの一例を示す。このパックのヘッダは、（０１０１０００１）（５１ｈ）である。このパックのＰＣ１には、ＶＡＵＸと同様の構成で、コピー制限に関する情報が記録される。
【００２４】
上述したＨＤ信号に関するＶＢＩ信号とディジタルＶＣＲの補助データＶＡＵＸおよびＡＡＵＸを使用して、コピー制限の制御を行なう。図４は、この発明の一実施例の概略的な構成を示す。この一実施例は、ヘリカルスキャン方式の２台のディジタルＶＣＲ（ビデオカセットテープレコーダ）１および２を使用し、ディジタルＶＣＲ１によって再生されたアナログＨＤ信号（高品位ビデオ信号）をディジタルＶＣＲ２によって記録する例である。
【００２５】
ディジタルＶＣＲ１において、カセットテープおよび回転ヘッドからなるテープ・ヘッド機構３により再生され、図示しない再生信号処理回路を介されることによって再生アナログＨＤ信号が得られる。これとともに、テープ上に記録されている、ビデオ信号と関連した補助的データＡＵＸ（ＶＡＵＸおよびＡＡＵＸ）がＡＵＸデータ処理回路５に供給される。ＡＵＸデータ中には、上述したパック構造によって、コピー制限に関するＣＧＭＳ情報が挿入されている。ＡＵＸデータ処理回路５は、再生信号から分離されたデータＡＵＸ中のＣＧＭＳ情報を読み取る。
【００２６】
ＡＵＸデータ処理回路５で読み取られたＣＧＭＳ情報がＶＢＩエンコーダ６に供給される。ＶＢＩエンコーダ６では、上述の図１に示されるＣＧＭＳ情報を含むＶＢＩ信号を発生し、このＶＢＩ信号を混合器４に供給する。混合器４には、テープ・ヘッド機構３から再生され、再生信号処理によって得られたアナログＨＤ信号が供給され、その所定の位置にＶＢＩ信号が挿入される。
【００２７】
ディジタルＶＣＲ１で再生されたアナログＨＤ信号がディジタルＶＣＲ２に供給される。アナログ入力が図示しない記録信号処理回路を経てテープ・ヘッド機構１３に供給され、カセットテープに記録される。また、アナログ入力からＶＢＩ信号が抽出され、ＶＢＩデコーダ１６に抽出されたＶＢＩ信号が供給される。ＶＢＩデコーダ１６は、ＶＢＩ信号の情報、特に、ＣＧＭＳ情報を読み取り、ＣＧＭＳ情報を解釈し、デコード結果をＡＵＸデータ処理回路１５に供給する。
【００２８】
ＡＵＸデータ処理回路１５は、ＣＧＭＳ情報を上述したパック構成に変換し、記録信号処理回路に供給し、テープ・ヘッド機構１３によってビデオおよびオーディオデータとともにテープ上に記録する。ＡＵＸデータ処理回路１５では、データフォーマットをパック構造に変換するとともに、ＣＧＭＳ情報の書き換えがなされる。すなわち、アナログ入力中のＶＢＩ信号から抽出されたＣＧＭＳ情報の２ビットが００（コピー可能）の場合には、ディジタルＶＣＲ２で記録されるＣＧＭＳ情報が変更されずに、（００）とされる。また、これが（１０）（コピー１世代可能）の場合では、ディジタルＶＣＲ２で記録されるＣＧＭＳ情報が（１１）（コピー禁止）に変更される。さらに、これが（１１）（コピー不可）の場合では、ＣＧＭＳ情報を変更する必要がなく、ディジタルＶＣＲ２の録画動作が禁止される。
【００２９】
この発明の一実施例について、より詳細に説明する。図５は、再生側ＶＣＲ１の構成を示す。テープ・ヘッド機構３は、回転ドラムに設けられたヘッドと、カセットテープから引き出されドラムの周面に斜めに巻き付けられた磁気テープとを含み、この磁気テープに記録処理がされたＨＤ信号が記録される。一例として、ＨＤ信号の１フレーム当りのヘリカルトラック数は、２０トラック（１１２５ライン／６０フィールドの場合）、または２４トラック（１２５０ライン／５０フィールドの場合）である。
【００３０】
各ヘリカルトラックには、オーディオ記録エリア、ビデオ記録エリア、サブコード記録エリアが分離して設けられる。これらのエリアに対して、同期信号を先頭に有するシンクブロックの構成のオーディオデータ、ビデオデータ、サブコードが記録される。補助的データであるＡＡＵＸがオーディオデータとともにオーディオ記録エリアに記録され、ＶＡＵＸがビデオデータとともにビデオ記録エリアに記録される。
【００３１】
ＡＡＵＸ、ＶＡＵＸおよびサブコードは、上述したような共通のパック構造で記述される。図２および図３にそれぞれ示される例のように、１つのパックが５バイトで構成され、先頭の１バイトがヘッダ、残りの４バイトがデータとされる。
【００３２】
図５において、２１は、テープ・ヘッド機構３からの再生信号が供給される再生信号処理回路である。この回路２１には、再生アンプ、ディジタル変調の復調回路、オーディオデータ、ビデオデータ、サブコードを分離して出力するためのデータ分離回路等が含まれる。再生信号処理回路２１に対して、ディジタルＩ／Ｆ（インターフェース）２２、オーディオ信号処理回路２３、ビデオ信号処理回路２４、システムデータ処理回路２５が接続される。ここで、システムデータとは、ビデオデータおよびオーディオデータ以外のデータを意味し、ＶＡＵＸ、ＡＡＵＸおよびサブコードを指す。
【００３３】
ディジタルＩ／Ｆ２２では、再生されたディジタルデータ（ビデオデータ、オーディオデータおよびシステムデータを含む）がビットストリームに変換され、これが出力端子ｔ１に取り出される。
【００３４】
オーディオ信号処理回路２３では、エラー訂正、ディシャフリング処理等の処理がされ、その出力オーディオデータがＤ／Ａ変換器２６に供給される。Ｄ／Ａ変換器２６からのアナログオーディオ出力が出力端子ｔ２に取り出される。
【００３５】
ビデオ信号処理回路２４では、エラー訂正、ディシャフリング処理等の処理がされ、その出力ビデオデータがＤ／Ａ変換器２７に供給される。Ｄ／Ａ変換器２７からアナログビデオ出力が発生する。このアナログビデオ出力が混合回路２８に供給される。混合回路２８には、同期信号発生回路２９からの同期信号およびＶＢＩエンコーダ３０からのＶＢＩ信号が供給され、混合回路２８にてこれらの信号がアナログビデオ信号（ＨＤ信号）に対して重畳される。混合回路２８からのアナログ出力が出力端子ｔ３に取り出される。
【００３６】
システムデータ処理回路２５は、ＶＡＵＸ、ＡＡＵＸ、サブコードを処理し、図示しないが、再生処理に必要なコントロール信号を発生する。図４中のＡＵＸデータ処理回路５がシステムデータ処理回路２５と対応する。また、システムデータ処理回路２５によって、ＡＡＵＸおよびＶＡＵＸに記録されているＣＧＭＳ情報が読み取られ、ＣＧＭＳ情報に応じてＶＢＩエンコーダ３０が制御される。すなわち、テープ・ヘッド機構３により再生されたテープ上のＣＧＭＳ情報がＶＢＩエンコーダ３０に対して供給され、上述した図１に示すＶＢＩ信号のフォーマットへ変換される。このＶＢＩエンコーダ３０が図４中のＶＢＩエンコーダ６と対応する。
【００３７】
図６は、記録側ディジタルＶＣＲ２の構成を示す。図５の再生側ディジタルＶＣＲ１の出力端子ｔ１と接続される入力端子ｔ１１、出力端子ｔ２と接続される入力端子ｔ１２、出力端子ｔ３と接続される入力端子ｔ１３をディジタルＶＣＲ２が備える。入力端子ｔ１１と接続されたディジタルＩ／Ｆ４１では、エラー検出や、ビットストリームデータをディジタルＶＣＲにより処理されるフォーマットへ変換する処理がなされる。
【００３８】
ディジタルＩ／Ｆ４１の出力データは、コントローラ４２に供給されると共に、スイッチＳＷを介してシステムデータ処理回路４３に供給される。システムデータ処理回路４３では、上述したように、テープから再生されたＣＧＭＳ情報に応じてＣＧＭＳ情報が変更される。システムデータ処理回路４３が図４中のＡＵＸデータ処理回路１５と対応する。コントローラ４２によりスイッチＳＷが制御される。つまり、ディジタルＩ／Ｆ４１の出力がシステムデータ以外の場合には、スイッチＳＷの入力端子が出力端子ａと接続され、これがシステムデータの場合では、スイッチＳＷの入力端子が出力端子ｂと接続される。
【００３９】
スイッチＳＷの出力端子ａに対して遅延回路４４が接続され、遅延回路４４に対して混合回路４５が接続される。混合回路４５の出力データがゲート回路４６に供給される。ゲート回路４６を介されたディジタル信号が記録信号処理回路４７に供給される。記録信号処理回路４７は、ディジタル変調等の処理を行う。記録信号処理回路４７からの記録信号がテープ・ヘッド機構１３に供給され、テープ上に回転ヘッドによって記録される。
【００４０】
ゲート回路４６は、システムデータ処理回路４３からの制御信号によって制御される。ディジタルＩ／Ｆ４１を介されたディジタル信号中のＣＧＭＳ情報が（１１）（コピー不可）の場合には、制御信号によってゲート回路４６がオフとされ、コピーが禁止される。一方、ＣＧＭＳ情報が（００）（コピー可能）または（１０）（コピー１世代可能）の場合には、制御信号によってゲート回路４６がオンとされ、コピーが可能とされる。なお、このゲート回路４６は、ビデオデータとオーディオデータと別個にオン／オフできるようにされている。このようにしてディジタルコピーが再生側ディジタルＶＣＲ１により再生されるテープ上のＣＧＭＳ情報に従ってなされる。
【００４１】
入力端子ｔ１２からのアナログオーディオ信号がゲート回路４８に供給され、入力端子ｔ１３からのアナログビデオ信号がＡＧＣ回路４９およびＶＢＩデコーダ５１に供給される。ＡＧＣ回路４９の出力がゲート回路５０に供給される。オン状態のゲート回路４８から出力されるアナログオーディオ信号がＡ／Ｄ変換器５２に供給される。Ａ／Ｄ変換器５２からのディジタルオーディオ信号がオーディオ信号処理回路５３に供給される。オン状態のゲート回路５０から出力されるアナログビデオ信号がＡ／Ｄ変換器５４に供給され、Ａ／Ｄ変換器５４からのディジタルビデオ信号（ディジタルＨＤ信号）がビデオ信号処理回路５５に供給される。
【００４２】
オーディオ信号処理回路５３は、シャフリング、エラー訂正符号化等の記録処理を行い、記録ディジタルオーディオ信号が混合回路５６に供給される。ビデオ信号処理回路５５も、シャフリング、エラー訂正符号化等の記録処理を行い、記録ディジタルビデオ信号が混合回路５６に供給される。さらに、混合回路５６には、システムデータ処理回路４３で生成されたシステムデータ（ＡＡＵＸ、ＶＡＵＸおよびサブコード）も供給される。混合回路５６から記録ディジタルデータが得られる。この記録ディジタルデータの伝送レートは、４０．５Ｍｂｐｓ である。記録ディジタルデータがさらに、記録信号処理回路４７に供給され、この回路４７において、ディジタル変調、記録増幅の処理を受ける。記録信号処理回路４７からの記録信号がテープ・ヘッド機構１３に供給され、磁気テープ上に記録される。
【００４３】
ＶＢＩデコーダ５１は、図４中のＶＢＩデコーダ１６と対応する。このＶＢＩデコーダ５１は、アナログＨＤ信号中の所定の水平区間に挿入されている、図１に示すＶＢＩ信号を検出し、ＶＢＩ信号中のＣＧＭＳ情報をデコードすることによって、ゲート回路４８および５０に対する制御信号を発生する。すなわち、ＣＧＭＳ情報中の２ビットが（１１）（コピー不可）の場合には、制御信号によってゲート回路４８および５０がオフとされ、アナログコピーが禁止される。一方、ＣＧＭＳ情報が（００）（コピー可能）または（１０）（コピー１世代可能）の場合には、制御信号によってゲート回路４８および５０がオンとされ、アナログコピーが可能とされる。
【００４４】
さらに、ＶＢＩデコーダ５１でデコードされた情報がシステムデータ処理回路４３に供給され、この情報が記録ディジタルデータに含まれるＡＡＵＸ、ＶＡＵＸ、サブコードに反映される。ＣＧＭＳ情報のみならず、拡張ヘッダとして記録されている複数ワードの情報もこれらのデータに変換される。この場合、ＣＧＭＳ情報の書き換えがシステムデータ処理回路４３においてなされる。すなわち、ＶＢＩデコーダ５１でデコードされたＣＧＭＳ情報の２ビットが（００）の場合には、記録データに付加される２ビットが変更されずに（００）とされる。また、（１０）の場合には、コピーが１回なされたので、記録データに付加される２ビットが（１１）に変更される。さらに、（１１）の場合には、コピー禁止であるため、２ビットを変更する必要がない。
【００４５】
上述したように、ディジタルＶＣＲ１により再生されたアナログＨＤ信号中にテープ上に記録されていたＣＧＭＳ情報をＶＢＩ信号として挿入しているので、この再生アナログＨＤ信号をディジタルＶＣＲ２によりコピーする場合の制御を正しく行なうことができる。
【００４６】
上述のこの発明の一実施例は、ディジタルＶＣＲで再生されたＨＤ信号を他のディジタルＶＣＲにより記録する例である。この発明が適用可能なシステムは、ディジタルＶＣＲを信号源とするものに限定されない。以下に、この発明の幾つかの応用例について説明する。
【００４７】
図７Ａは、ディジタル放送をチューナおよびデコーダ６１で受信し、アナログインターフェースあるいはディジタルインターフェースを介した放送番組をディジタルＶＣＲ６２により録画するシステムである。このシステムに対して、この発明を適用するためには、チューナおよびデコーダ６１が図７Ｂに示す構成とされる。
【００４８】
図７Ｂにおいて、６３は、同調回路および周波数変換回路を含むフロントエンドである。フロントエンド６３と接続された復調回路６４において、ＱＰＳＫ、ＱＡＭ等の復調がなされる。復調回路６４の出力がエラー処理回路６５に供給され、エラー訂正処理がなされる。エラー処理回路６５の出力に、ＭＰＥＧ等の形式のビットストリームが取り出される。このビットストリームがプロセッサ６６およびＶＢＩエンコーダ６９に供給される。
【００４９】
プロセッサ６６では、ＭＰＥＧ等の復号処理がなされ、その出力にディジタルＨＤ信号（オーディオデータを含む）が得られる。そして、Ｄ／Ａ変換器６７によって、アナログＨＤ信号に変換される。このアナログＨＤ信号が混合回路６８に供給される。混合回路６８には、ＶＢＩエンコーダ６９で発生したＶＢＩ信号が供給され、受信されたアナログＨＤ信号に対してＶＢＩ信号が重畳される。ＶＢＩエンコーダ６９では、ビットストリームのヘッダ等に含まれるＣＧＭＳ情報を読み取って、図１に示すようなＶＢＩ信号を発生する。ＶＢＩ信号は、Ｄ／Ａ変換器６７の入力側において重畳するようにしても良い。
【００５０】
チューナおよびデコーダ６１の混合回路６８からのアナログ出力がディジタルＶＣＲ６２に供給され、テープ上に記録される。ディジタルＶＣＲ６２は、図６に示すものと同様の構成によって、ＶＢＩ信号中のＣＧＭＳ情報に従って、記録動作を行なう。
【００５１】
図８は、信号源としてＤＶＤ（ディジタルビデオディスク）プレーヤ７１を使用する場合の構成を示す。ＭＰＥＧ等により圧縮符号化されたディジタルＨＤ信号がＤＶＤ７２から光ピックアップ７３により読み取られる。光ピックアップ７３の再生信号がプリアンプ，波形整形回路７４を介してエラー処理回路７５に供給される。エラー処理回路７５では、エラー訂正符号の復号がなされ、エラーが訂正される。
【００５２】
エラー処理回路７５からの再生データがＭＰＥＧの復号等の処理を行なうプロセッサ７６およびＶＢＩエンコーダ７９に供給される。プロセッサ７６からディジタルＨＤ信号（オーディオデータを含む）が発生し、このディジタルＨＤ信号がＤ／Ａ変換器７７によりアナログＨＤ信号へ変換される。アナログＨＤ信号が混合回路７８に供給され、混合回路７８において、ＶＢＩエンコーダ７９からのＶＢＩ信号が重畳される。ＶＢＩ信号は、Ｄ／Ａ変換器７７の入力側で重畳しても良い。ＤＶＤプレーヤ７１からのアナログ出力がディジタルＶＣＲによってテープ上に記録される。ディジタルＶＣＲの記録処理は、図６に示す構成が行なうものと同様である。
【００５３】
図９は、ＭＵＳＥコンバータ８１に対してこの発明を適用した例を示す。ＭＵＳＥは、ＨＤ信号を帯域圧縮して伝送するためのアナログ伝送フォーマットである。放送、ＭＵＳＥ用ＶＣＲ、ＭＵＳＥ用ディスク装置等からのＭＵＳＥ入力がＭＵＳＥデコーダ８２およびＭＵＳＥ用ＶＢＩデータのデコーダ８４に供給される。ＭＵＳＥデコーダ８２からのアナログＨＤ信号が混合回路８３に供給される。
【００５４】
デコーダ８４では、ＭＵＳＥ用のＶＢＩ信号を復号して、復号結果をＨＤ用ＶＢＩ信号（すなわち、この発明による図１に示すＶＢＩ信号）のエンコーダ８５に供給する。エンコーダ８５からのＶＢＩ信号が混合回路８３に供給される。混合回路８３からＶＢＩ信号を含むアナログＨＤ信号が出力される。このＭＵＳＥコンバータ８１からのアナログＨＤ信号出力が図６に示すような構成でもって、ディジタルＶＣＲによってテープ上に記録される。
【００５５】
図１０は、ＮＴＳＣ信号をＨＤ信号に変換するためのアップコンバータ９１に対してこの発明を適用した構成例である。ＮＴＳＣ入力信号がプロセッサ９２に供給され、ＨＤ信号にアップコンバージョンされる。すなわち、フィールド数およびライン数が略２倍とされる。ライン数は、例えば補間フィルタにより増加され、フィールド数は、フィールド（あるいはフレーム）メモリと動き検出を用いて増加される。プロセッサ９２における処理は、ディジタル信号処理によってなされる。
【００５６】
ＶＢＩデコーダ９４は、入力ＮＴＳＣ信号からＶＢＩ信号を抽出し、ＶＢＩ信号中のＣＧＭＳ情報を分離する。このＣＧＭＳ情報をＨＤ用のＶＢＩエンコーダ９５に供給する。エンコーダ９５は、ＨＤ用ＶＢＩ信号を発生し、このＨＤ用ＶＢＩ信号を混合回路９３に供給する。混合回路９３から出力されるアナログＨＤ信号が図６の構成によって、ディジタルＶＣＲによりテープ上に記録される。
【００５７】
なお、上述したＳＤ信号に関するＶＢＩ信号のデータに関する規定は、一例であって、他のＶＢＩ信号の場合では、この発明によるＨＤ信号用のＶＢＩ信号の規定も他のＶＢＩ信号と一致するように変更される。
【００５８】
【発明の効果】
この発明は、アナログＨＤ信号中に著作権保護のために必要なコピー制限のための制御情報（著作権情報）を挿入することができる。この発明による制御情報のデータ形式は、ＳＤ信号において採用されるものと同一とされているので、ＳＤ信号からＨＤ信号へのアップコンバージョンを行なう場合では、制御情報の移植が容易とできる。また、この制御情報を含むデータ領域を独立して設けるので、この部分のみを単独にデコード／エンコードすることが容易である。
【００５９】
さらに、制御情報のビットレートをディジタルＶＣＲのデータのサンプリング周波数（４０．５ＭＨｚ）と整数比に設定することによって、ハードウエアの設計が容易となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明においてコピーの制限に関する情報を伝送するためのアナログ信号波形の一例を示す略線図である。
【図２】この発明においてコピーの制限に関する情報を伝送するためのディジタルデータ構成の一例を示す略線図である。
【図３】この発明においてコピーの制限に関する情報を伝送するためのディジタルデータ構成の一例を示す略線図である。
【図４】この発明の一実施例の概略的構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の一実施例における記録側ディジタルＶＣＲの構成を示すブロック図である。
【図６】この発明の一実施例における再生側ディジタルＶＣＲの構成を示すブロック図である。
【図７】この発明をディジタル放送番組の記録に応用した例を説明するためのブロック図である。
【図８】この発明をディジタルビデオディスクの再生信号の記録に応用した例を説明するためのブロック図である。
【図９】この発明をＭＵＳＥコンバータの出力ＨＤ信号の記録に応用した例を説明するためのブロック図である。
【図１０】この発明をアップコンバータの出力ＨＤ信号の記録に応用した例を説明するためのブロック図である。
【図１１】標準ビデオ信号に対して適用されるＶＢＩ信号の波形を示す略線図である。
【図１２】ＶＢＩ信号を使用して録画機器のための情報を伝送する場合のビット割り付けを示す略線図である。
【符号の説明】
１ 再生側ディジタルＶＣＲ
２ 記録側ディジタルＶＣＲ
４ 混合回路
５ ＡＵＸデータ処理回路
６ ＶＢＩエンコーダ
１５ ＡＵＸデータ処理回路
１６ ＶＢＩデコーダ
【産業上の利用分野】
この発明は、アナログ信号の形態でなされるビデオ信号のコピーの可否を制御するためのビデオ信号処理装置および処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
著作権保護のために、５２５ライン／６０フィールドのアナログビデオ信号のコピーの可否を制御するために、垂直ブランキング期間中に挿入される識別信号（ＶＢＩ信号、ビデオＩＤ等と称される。以下の説明では、ＶＢＩ信号と称する。）を利用することが提案されている。最初にＶＢＩ信号について説明する。ＶＢＩ信号は、１フレームのビデオ信号中の垂直ブランキング期間の２０番目（第１フィールド）および２８３番目（第２フィールド）の水平期間（１Ｈ）にそれぞれ挿入される。
【０００３】
図１１は、ＶＢＩ信号の波形を示す。水平同期信号およびカラーバースト信号の後の有効ビデオ信号領域に、２ビットのリファレンスおよび２０ビット（ビット１〜ビット２０）のディジタル信号が挿入される。リファレンスのレベルが７０ＩＲＥと規定され、ディジタル信号の２値レベルが０ＩＲＥまたは７０ＩＲＥと規定される。このディジタル信号がＩＤ信号として符号化される。リファレンスおよびディジタル信号のクロック周波数ｆｃ は、色副搬送波周波数をｆｓｃとすると、（ｆｃ ＝ｆｓｃ／８≒４４７ｋＨｚ）に選定される。２０ビットのディジタル信号は、アスペクト比の異なるビデオ信号の識別信号と伝送方法に関する情報とを含む。
【０００４】
上述のＶＢＩ信号を利用して、コピーの制限に関する制御情報を伝送することが提案されている。すなわち、伝送信号の構成は、ＶＢＩ信号と同様であって、２０ビットのディジタル信号のコード割り付けを図１２に示すものに変更する。このように変更されたＶＢＩ信号をＶＢＩ−Ａ信号と称することもある。図１２に示すように、２０ビットのディジタル信号は、１４ビットの情報ビットと、この１４ビットに対するエラー検出用のＣＲＣコード（６ビット）からなる。そして、１４ビットの第１番目のビットおよび第２番目のビットによってワード０が構成され、第３番目のビットから第６番目のビットまでの４ビットによってワード１が構成され、第７番目のビットから第１４番目のビットまでの８ビットによってワード２が構成される。
【０００５】
ワード０（ビット１、ビット２）は、ビデオ信号の伝送形式に関する情報であって、ＶＢＩ信号と同様のコード割り付けである。ワード１（ビット３、ビット４、ビット５、ビット６）は、ワード２で伝送される情報を指定するヘッダである。ワード１の（００００）は、ディジタル録画機器のための情報がワード２によって伝送されることを示す。すなわち、ワード１が（００００）のとき、ディジタル録画・再生機器を相互接続してコピーを行なうときのコピー制限の制御情報がワード２によって伝送される。
【０００６】
一例として、ワード２の８ビットの中の先頭の２ビット（ビット７、ビット８）が図１２に示すように、コピー可能世代を指示する内容とされている。このワード１が（００００）のときの情報を伝送する場合は、少なくとも２秒間に２フレーム以上伝送するようになされる。この２ビット（ビット７、ビット８）によって、ＣＧＭＳ（Ｃｏｐｙ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ） 情報が伝送される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したＶＢＩ信号を利用してＣＧＭＳ情報を伝送する方法は、ＮＴＳＣ方式のような５２５ライン、あるいはＰＡＬ方式のような６２５ラインの標準ビデオ信号（ＳＤ信号と称する）について適用可能なものである。しかしながら、ハイビジョン信号等の高品位ビデオ信号（ＨＤ信号）については、かかる世代制限に関する制御情報を伝送するシステムが存在しなかった。
【０００８】
従って、この発明の目的は、コピー制限に関する制御情報をアナログ高品位ビデオ信号中に対して挿入することができるビデオ信号処理装置および処理方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、デジタル高品位ビデオ信号および該ディジタル高品位ビデオ信号と付随するコピー制限のための制御情報を取得する信号取得手段と、
デジタル高品位ビデオ信号からコピー制限のための制御情報を抽出する抽出手段と、
抽出したコピー制限のための制御情報から、標準ビデオ信号に付随するコピー制限用の制御情報のデータ形式を有するアナログコピー制御信号を生成する生成手段と、
デジタル高品位ビデオ信号をアナログ高品位ビデオ信号に変換する変換手段と、
アナログ高品位ビデオ信号にアナログコピー制御信号を重畳する重畳手段と
を有することを特徴とするビデオ信号処理装置である。
【００１０】
また、この発明は、デジタル高品位ビデオ信号および該ディジタル高品位ビデオ信号と付随するコピー制限のための制御情報を取得する信号取得手段と、
デジタル高品位ビデオ信号からコピー制限のための制御情報を抽出する抽出手段と、
抽出したコピー制限のための制御情報から、標準ビデオ信号に付随するコピー制限用の制御情報のデータ形式を有するアナログコピー制御信号を生成する生成手段と、
デジタル高品位ビデオ信号をアナログ高品位ビデオ信号に変換する変換手段と、
アナログ高品位ビデオ信号にアナログコピー制御信号を重畳する重畳手段と、
アナログ高品位ビデオ信号に重畳された、アナログコピー制御信号を抽出し、アナログコピー制御信号に基づいて、記録媒体に対する高品位ビデオ信号の記録の可否を指示する信号を発生する発生手段と
を有することを特徴とするビデオ信号処理装置である。
【００１１】
【作用】
アナログＨＤ信号をディジタルＶＣＲによって再生する時に、その再生信号のコピーの制限に関する制御情報が付随して発生する。この制御情報をＳＤ信号で採用されるのと同一のデータ形式の制御信号に変換し、アナログＨＤ信号に対して重畳する。また、再生されたアナログＨＤ信号を他のディジタルＶＣＲによって記録する時に、この制御信号が抽出されることによって、コピーの可否を指示する信号を生成できる。
【００１２】
【実施例】
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明する。この発明は、ディジタルＶＣＲ等のディジタルビデオソースからのアナログＨＤ信号をディジタルＶＣＲ等のディジタルレコーダで記録する場合に適用されるものである。この発明の理解の容易のために、まず、アナログＨＤ信号に対して挿入されるＶＢＩ信号について、図１を参照して説明する。
【００１３】
図１Ａは、１２５０ライン／５０フィールドの形式のＨＤ信号におけるＶＢＩ信号を示す。この形式では、第１フィールドの第４４番目の水平区間、並びに第２フィールドの第６６９番目の水平区間にそれぞれ図１Ａに示す波形のＶＢＩ信号が挿入される。１３．５ＭＨｚ÷３＝４．５ＭＨｚの周波数でサンプリングした時のサンプル（ビット）数が図１中に表されている。このサンプリング周波数は、ディジタルＶＣＲのＨＤフォーマットのサンプリングレート（４０．５ＭＨｚ）と整数比の関係を有する。
【００１４】
１水平区間が１４４ビット相当の長さであり、水平同期信号の後の１６ビットの空き領域に続いて、２ビットのリファレンスと２０ビットのディジタル信号（ＣＧＭＳ情報）とが位置する。ここで、ＣＧＭＳ情報は、ＳＤ信号における、ＶＢＩ信号を利用したディジタル録画情報（図１２参照）と同一のデータ形式とされ、互換性のある信号構成とされる。
【００１５】
すなわち、２ビットのワード０、４ビットのワード１、８ビットのディジタル信号、６ビットのＣＲＣコードの２０ビットによりＣＧＭＳ情報が構成され、データの｀０’ ／｀１’ と信号のローレベル／ハイレベルが１対１に対応したＮＲＺ信号とされる。この結果、ビット伝送レートは、４．５ＭＨｚの１／２ の２．２５ＭＨｚである。ワード２のビット７およびビット８によって世代制限の情報が指示される。ＣＧＭＳ情報部分のＣＲＣコードの生成多項式として、Ｇ（ｘ）＝ｘ６ ＋ｘ＋１が使用される。
【００１６】
ＣＧＭＳ情報の後に４ビットの空き領域が設けられ、その後に８ワード（Ｗ０〜Ｗ７）のディジタル信号と、このディジタル信号に対するＣＲＣコードからなる拡張領域が設定される。各ワードおよびＣＲＣコードがそれぞれ１バイト（８ビット）であり、これらの前に、２ビット（０１）の同期ビットが挿入される。従って、８ワードＷ０〜Ｗ７、同期ビットおよびＣＲＣコードを含む区間の長さは（９×１０ビット＝９０ビット）である。８ワードに対するＣＲＣコードの生成多項式として、Ｇ（ｘ）＝ｘ８ ＋１が使用される。
【００１７】
この９０ビットの領域は、独立したアプリケーションを実現するための拡張領域である。この拡張領域には、一例として、ユーザが撮影を行なった時の日時、気温等のＩＤデータを記録することができる。さらに、ＧＰＳ等の測位装置により得られた撮影場所の緯度、経度の位置情報を記録しても良い。よりさらに、放送番組を録画する場合に、その番組の放送局名、放送年月日、放送チャンネル等を記録することができる。勿論、例示したアプリケーション以外の種々のものが可能である。ＶＢＩ信号が垂直ブランキング期間内の特定の１水平区間に挿入されるのに対して、ワードＷ０〜Ｗ７は、必要に応じて垂直ブランキング期間内の他の複数の水平区間にも挿入することができる。
【００１８】
図１Ｂは、１１２５ライン／６０フィールドの形式のＨＤ信号におけるＶＢＩ信号を示す。この形式では、第１フィールドの第４０番目の水平区間、並びに第２フィールドの第６０２番目の水平区間にそれぞれ図１Ｂに示す波形のＶＢＩ信号が挿入される。上述の１２５０ライン／５０フィールドのＨＤ信号におけるＶＢＩ信号と同様の信号フォーマットとされる。但し、４．５ＭＨｚのサンプリング周波数でサンプリングした場合、１Ｈが１３３．３ビットの長さとなる。図１Ａおよび図１Ｂに示されるように、この発明によるＨＤ信号用のＶＢＩ信号は、１２５０ライン／５０フィールドおよび１１２５ライン／６０フィールドの両者に対して適用できる。
【００１９】
上述のＶＢＩ信号は、アナログＨＤ信号に対して挿入されるものであるが、ディジタルＶＣＲにより記録／再生される磁気テープにおいては、ＣＧＭＳ情報がＡＵＸデータとして記録される。その一例を図２、図３および図４に示す。図２は、ＶＡＵＸデータの構成を示し、そのパックヘッダが（０１１００００１）（６１ｈ）（ｈは１６進表示を表す）のパックである。
【００２０】
このパックには、ＰＣ１の上位２ビットにＣＧＭＳ情報が記録される。ＣＧＭＳ情報の記録の一例を下記に示す。
００；コピー可能
０１；未使用
１０；コピー１世代可能
１１；コピー不可
この規定は、ＶＢＩ信号を利用した録画情報におけるビット７およびビット８のものと同一である。
【００２１】
また、ＰＣ１中のコピーソースは、下記のように規定される。
００；アナログ入力によるコピー
０１：ディジタル入力によるコピー
１０；予備
１１；情報なし
【００２２】
ＰＣ１中のコピー世代の定義を下記に示す。
００；第１世代
０１：第２世代
１０：第３世代
１１：第４世代
【００２３】
図３は、オーディオ信号に関する補助データである、ＡＡＵＸデータの一例を示す。このパックのヘッダは、（０１０１０００１）（５１ｈ）である。このパックのＰＣ１には、ＶＡＵＸと同様の構成で、コピー制限に関する情報が記録される。
【００２４】
上述したＨＤ信号に関するＶＢＩ信号とディジタルＶＣＲの補助データＶＡＵＸおよびＡＡＵＸを使用して、コピー制限の制御を行なう。図４は、この発明の一実施例の概略的な構成を示す。この一実施例は、ヘリカルスキャン方式の２台のディジタルＶＣＲ（ビデオカセットテープレコーダ）１および２を使用し、ディジタルＶＣＲ１によって再生されたアナログＨＤ信号（高品位ビデオ信号）をディジタルＶＣＲ２によって記録する例である。
【００２５】
ディジタルＶＣＲ１において、カセットテープおよび回転ヘッドからなるテープ・ヘッド機構３により再生され、図示しない再生信号処理回路を介されることによって再生アナログＨＤ信号が得られる。これとともに、テープ上に記録されている、ビデオ信号と関連した補助的データＡＵＸ（ＶＡＵＸおよびＡＡＵＸ）がＡＵＸデータ処理回路５に供給される。ＡＵＸデータ中には、上述したパック構造によって、コピー制限に関するＣＧＭＳ情報が挿入されている。ＡＵＸデータ処理回路５は、再生信号から分離されたデータＡＵＸ中のＣＧＭＳ情報を読み取る。
【００２６】
ＡＵＸデータ処理回路５で読み取られたＣＧＭＳ情報がＶＢＩエンコーダ６に供給される。ＶＢＩエンコーダ６では、上述の図１に示されるＣＧＭＳ情報を含むＶＢＩ信号を発生し、このＶＢＩ信号を混合器４に供給する。混合器４には、テープ・ヘッド機構３から再生され、再生信号処理によって得られたアナログＨＤ信号が供給され、その所定の位置にＶＢＩ信号が挿入される。
【００２７】
ディジタルＶＣＲ１で再生されたアナログＨＤ信号がディジタルＶＣＲ２に供給される。アナログ入力が図示しない記録信号処理回路を経てテープ・ヘッド機構１３に供給され、カセットテープに記録される。また、アナログ入力からＶＢＩ信号が抽出され、ＶＢＩデコーダ１６に抽出されたＶＢＩ信号が供給される。ＶＢＩデコーダ１６は、ＶＢＩ信号の情報、特に、ＣＧＭＳ情報を読み取り、ＣＧＭＳ情報を解釈し、デコード結果をＡＵＸデータ処理回路１５に供給する。
【００２８】
ＡＵＸデータ処理回路１５は、ＣＧＭＳ情報を上述したパック構成に変換し、記録信号処理回路に供給し、テープ・ヘッド機構１３によってビデオおよびオーディオデータとともにテープ上に記録する。ＡＵＸデータ処理回路１５では、データフォーマットをパック構造に変換するとともに、ＣＧＭＳ情報の書き換えがなされる。すなわち、アナログ入力中のＶＢＩ信号から抽出されたＣＧＭＳ情報の２ビットが００（コピー可能）の場合には、ディジタルＶＣＲ２で記録されるＣＧＭＳ情報が変更されずに、（００）とされる。また、これが（１０）（コピー１世代可能）の場合では、ディジタルＶＣＲ２で記録されるＣＧＭＳ情報が（１１）（コピー禁止）に変更される。さらに、これが（１１）（コピー不可）の場合では、ＣＧＭＳ情報を変更する必要がなく、ディジタルＶＣＲ２の録画動作が禁止される。
【００２９】
この発明の一実施例について、より詳細に説明する。図５は、再生側ＶＣＲ１の構成を示す。テープ・ヘッド機構３は、回転ドラムに設けられたヘッドと、カセットテープから引き出されドラムの周面に斜めに巻き付けられた磁気テープとを含み、この磁気テープに記録処理がされたＨＤ信号が記録される。一例として、ＨＤ信号の１フレーム当りのヘリカルトラック数は、２０トラック（１１２５ライン／６０フィールドの場合）、または２４トラック（１２５０ライン／５０フィールドの場合）である。
【００３０】
各ヘリカルトラックには、オーディオ記録エリア、ビデオ記録エリア、サブコード記録エリアが分離して設けられる。これらのエリアに対して、同期信号を先頭に有するシンクブロックの構成のオーディオデータ、ビデオデータ、サブコードが記録される。補助的データであるＡＡＵＸがオーディオデータとともにオーディオ記録エリアに記録され、ＶＡＵＸがビデオデータとともにビデオ記録エリアに記録される。
【００３１】
ＡＡＵＸ、ＶＡＵＸおよびサブコードは、上述したような共通のパック構造で記述される。図２および図３にそれぞれ示される例のように、１つのパックが５バイトで構成され、先頭の１バイトがヘッダ、残りの４バイトがデータとされる。
【００３２】
図５において、２１は、テープ・ヘッド機構３からの再生信号が供給される再生信号処理回路である。この回路２１には、再生アンプ、ディジタル変調の復調回路、オーディオデータ、ビデオデータ、サブコードを分離して出力するためのデータ分離回路等が含まれる。再生信号処理回路２１に対して、ディジタルＩ／Ｆ（インターフェース）２２、オーディオ信号処理回路２３、ビデオ信号処理回路２４、システムデータ処理回路２５が接続される。ここで、システムデータとは、ビデオデータおよびオーディオデータ以外のデータを意味し、ＶＡＵＸ、ＡＡＵＸおよびサブコードを指す。
【００３３】
ディジタルＩ／Ｆ２２では、再生されたディジタルデータ（ビデオデータ、オーディオデータおよびシステムデータを含む）がビットストリームに変換され、これが出力端子ｔ１に取り出される。
【００３４】
オーディオ信号処理回路２３では、エラー訂正、ディシャフリング処理等の処理がされ、その出力オーディオデータがＤ／Ａ変換器２６に供給される。Ｄ／Ａ変換器２６からのアナログオーディオ出力が出力端子ｔ２に取り出される。
【００３５】
ビデオ信号処理回路２４では、エラー訂正、ディシャフリング処理等の処理がされ、その出力ビデオデータがＤ／Ａ変換器２７に供給される。Ｄ／Ａ変換器２７からアナログビデオ出力が発生する。このアナログビデオ出力が混合回路２８に供給される。混合回路２８には、同期信号発生回路２９からの同期信号およびＶＢＩエンコーダ３０からのＶＢＩ信号が供給され、混合回路２８にてこれらの信号がアナログビデオ信号（ＨＤ信号）に対して重畳される。混合回路２８からのアナログ出力が出力端子ｔ３に取り出される。
【００３６】
システムデータ処理回路２５は、ＶＡＵＸ、ＡＡＵＸ、サブコードを処理し、図示しないが、再生処理に必要なコントロール信号を発生する。図４中のＡＵＸデータ処理回路５がシステムデータ処理回路２５と対応する。また、システムデータ処理回路２５によって、ＡＡＵＸおよびＶＡＵＸに記録されているＣＧＭＳ情報が読み取られ、ＣＧＭＳ情報に応じてＶＢＩエンコーダ３０が制御される。すなわち、テープ・ヘッド機構３により再生されたテープ上のＣＧＭＳ情報がＶＢＩエンコーダ３０に対して供給され、上述した図１に示すＶＢＩ信号のフォーマットへ変換される。このＶＢＩエンコーダ３０が図４中のＶＢＩエンコーダ６と対応する。
【００３７】
図６は、記録側ディジタルＶＣＲ２の構成を示す。図５の再生側ディジタルＶＣＲ１の出力端子ｔ１と接続される入力端子ｔ１１、出力端子ｔ２と接続される入力端子ｔ１２、出力端子ｔ３と接続される入力端子ｔ１３をディジタルＶＣＲ２が備える。入力端子ｔ１１と接続されたディジタルＩ／Ｆ４１では、エラー検出や、ビットストリームデータをディジタルＶＣＲにより処理されるフォーマットへ変換する処理がなされる。
【００３８】
ディジタルＩ／Ｆ４１の出力データは、コントローラ４２に供給されると共に、スイッチＳＷを介してシステムデータ処理回路４３に供給される。システムデータ処理回路４３では、上述したように、テープから再生されたＣＧＭＳ情報に応じてＣＧＭＳ情報が変更される。システムデータ処理回路４３が図４中のＡＵＸデータ処理回路１５と対応する。コントローラ４２によりスイッチＳＷが制御される。つまり、ディジタルＩ／Ｆ４１の出力がシステムデータ以外の場合には、スイッチＳＷの入力端子が出力端子ａと接続され、これがシステムデータの場合では、スイッチＳＷの入力端子が出力端子ｂと接続される。
【００３９】
スイッチＳＷの出力端子ａに対して遅延回路４４が接続され、遅延回路４４に対して混合回路４５が接続される。混合回路４５の出力データがゲート回路４６に供給される。ゲート回路４６を介されたディジタル信号が記録信号処理回路４７に供給される。記録信号処理回路４７は、ディジタル変調等の処理を行う。記録信号処理回路４７からの記録信号がテープ・ヘッド機構１３に供給され、テープ上に回転ヘッドによって記録される。
【００４０】
ゲート回路４６は、システムデータ処理回路４３からの制御信号によって制御される。ディジタルＩ／Ｆ４１を介されたディジタル信号中のＣＧＭＳ情報が（１１）（コピー不可）の場合には、制御信号によってゲート回路４６がオフとされ、コピーが禁止される。一方、ＣＧＭＳ情報が（００）（コピー可能）または（１０）（コピー１世代可能）の場合には、制御信号によってゲート回路４６がオンとされ、コピーが可能とされる。なお、このゲート回路４６は、ビデオデータとオーディオデータと別個にオン／オフできるようにされている。このようにしてディジタルコピーが再生側ディジタルＶＣＲ１により再生されるテープ上のＣＧＭＳ情報に従ってなされる。
【００４１】
入力端子ｔ１２からのアナログオーディオ信号がゲート回路４８に供給され、入力端子ｔ１３からのアナログビデオ信号がＡＧＣ回路４９およびＶＢＩデコーダ５１に供給される。ＡＧＣ回路４９の出力がゲート回路５０に供給される。オン状態のゲート回路４８から出力されるアナログオーディオ信号がＡ／Ｄ変換器５２に供給される。Ａ／Ｄ変換器５２からのディジタルオーディオ信号がオーディオ信号処理回路５３に供給される。オン状態のゲート回路５０から出力されるアナログビデオ信号がＡ／Ｄ変換器５４に供給され、Ａ／Ｄ変換器５４からのディジタルビデオ信号（ディジタルＨＤ信号）がビデオ信号処理回路５５に供給される。
【００４２】
オーディオ信号処理回路５３は、シャフリング、エラー訂正符号化等の記録処理を行い、記録ディジタルオーディオ信号が混合回路５６に供給される。ビデオ信号処理回路５５も、シャフリング、エラー訂正符号化等の記録処理を行い、記録ディジタルビデオ信号が混合回路５６に供給される。さらに、混合回路５６には、システムデータ処理回路４３で生成されたシステムデータ（ＡＡＵＸ、ＶＡＵＸおよびサブコード）も供給される。混合回路５６から記録ディジタルデータが得られる。この記録ディジタルデータの伝送レートは、４０．５Ｍｂｐｓ である。記録ディジタルデータがさらに、記録信号処理回路４７に供給され、この回路４７において、ディジタル変調、記録増幅の処理を受ける。記録信号処理回路４７からの記録信号がテープ・ヘッド機構１３に供給され、磁気テープ上に記録される。
【００４３】
ＶＢＩデコーダ５１は、図４中のＶＢＩデコーダ１６と対応する。このＶＢＩデコーダ５１は、アナログＨＤ信号中の所定の水平区間に挿入されている、図１に示すＶＢＩ信号を検出し、ＶＢＩ信号中のＣＧＭＳ情報をデコードすることによって、ゲート回路４８および５０に対する制御信号を発生する。すなわち、ＣＧＭＳ情報中の２ビットが（１１）（コピー不可）の場合には、制御信号によってゲート回路４８および５０がオフとされ、アナログコピーが禁止される。一方、ＣＧＭＳ情報が（００）（コピー可能）または（１０）（コピー１世代可能）の場合には、制御信号によってゲート回路４８および５０がオンとされ、アナログコピーが可能とされる。
【００４４】
さらに、ＶＢＩデコーダ５１でデコードされた情報がシステムデータ処理回路４３に供給され、この情報が記録ディジタルデータに含まれるＡＡＵＸ、ＶＡＵＸ、サブコードに反映される。ＣＧＭＳ情報のみならず、拡張ヘッダとして記録されている複数ワードの情報もこれらのデータに変換される。この場合、ＣＧＭＳ情報の書き換えがシステムデータ処理回路４３においてなされる。すなわち、ＶＢＩデコーダ５１でデコードされたＣＧＭＳ情報の２ビットが（００）の場合には、記録データに付加される２ビットが変更されずに（００）とされる。また、（１０）の場合には、コピーが１回なされたので、記録データに付加される２ビットが（１１）に変更される。さらに、（１１）の場合には、コピー禁止であるため、２ビットを変更する必要がない。
【００４５】
上述したように、ディジタルＶＣＲ１により再生されたアナログＨＤ信号中にテープ上に記録されていたＣＧＭＳ情報をＶＢＩ信号として挿入しているので、この再生アナログＨＤ信号をディジタルＶＣＲ２によりコピーする場合の制御を正しく行なうことができる。
【００４６】
上述のこの発明の一実施例は、ディジタルＶＣＲで再生されたＨＤ信号を他のディジタルＶＣＲにより記録する例である。この発明が適用可能なシステムは、ディジタルＶＣＲを信号源とするものに限定されない。以下に、この発明の幾つかの応用例について説明する。
【００４７】
図７Ａは、ディジタル放送をチューナおよびデコーダ６１で受信し、アナログインターフェースあるいはディジタルインターフェースを介した放送番組をディジタルＶＣＲ６２により録画するシステムである。このシステムに対して、この発明を適用するためには、チューナおよびデコーダ６１が図７Ｂに示す構成とされる。
【００４８】
図７Ｂにおいて、６３は、同調回路および周波数変換回路を含むフロントエンドである。フロントエンド６３と接続された復調回路６４において、ＱＰＳＫ、ＱＡＭ等の復調がなされる。復調回路６４の出力がエラー処理回路６５に供給され、エラー訂正処理がなされる。エラー処理回路６５の出力に、ＭＰＥＧ等の形式のビットストリームが取り出される。このビットストリームがプロセッサ６６およびＶＢＩエンコーダ６９に供給される。
【００４９】
プロセッサ６６では、ＭＰＥＧ等の復号処理がなされ、その出力にディジタルＨＤ信号（オーディオデータを含む）が得られる。そして、Ｄ／Ａ変換器６７によって、アナログＨＤ信号に変換される。このアナログＨＤ信号が混合回路６８に供給される。混合回路６８には、ＶＢＩエンコーダ６９で発生したＶＢＩ信号が供給され、受信されたアナログＨＤ信号に対してＶＢＩ信号が重畳される。ＶＢＩエンコーダ６９では、ビットストリームのヘッダ等に含まれるＣＧＭＳ情報を読み取って、図１に示すようなＶＢＩ信号を発生する。ＶＢＩ信号は、Ｄ／Ａ変換器６７の入力側において重畳するようにしても良い。
【００５０】
チューナおよびデコーダ６１の混合回路６８からのアナログ出力がディジタルＶＣＲ６２に供給され、テープ上に記録される。ディジタルＶＣＲ６２は、図６に示すものと同様の構成によって、ＶＢＩ信号中のＣＧＭＳ情報に従って、記録動作を行なう。
【００５１】
図８は、信号源としてＤＶＤ（ディジタルビデオディスク）プレーヤ７１を使用する場合の構成を示す。ＭＰＥＧ等により圧縮符号化されたディジタルＨＤ信号がＤＶＤ７２から光ピックアップ７３により読み取られる。光ピックアップ７３の再生信号がプリアンプ，波形整形回路７４を介してエラー処理回路７５に供給される。エラー処理回路７５では、エラー訂正符号の復号がなされ、エラーが訂正される。
【００５２】
エラー処理回路７５からの再生データがＭＰＥＧの復号等の処理を行なうプロセッサ７６およびＶＢＩエンコーダ７９に供給される。プロセッサ７６からディジタルＨＤ信号（オーディオデータを含む）が発生し、このディジタルＨＤ信号がＤ／Ａ変換器７７によりアナログＨＤ信号へ変換される。アナログＨＤ信号が混合回路７８に供給され、混合回路７８において、ＶＢＩエンコーダ７９からのＶＢＩ信号が重畳される。ＶＢＩ信号は、Ｄ／Ａ変換器７７の入力側で重畳しても良い。ＤＶＤプレーヤ７１からのアナログ出力がディジタルＶＣＲによってテープ上に記録される。ディジタルＶＣＲの記録処理は、図６に示す構成が行なうものと同様である。
【００５３】
図９は、ＭＵＳＥコンバータ８１に対してこの発明を適用した例を示す。ＭＵＳＥは、ＨＤ信号を帯域圧縮して伝送するためのアナログ伝送フォーマットである。放送、ＭＵＳＥ用ＶＣＲ、ＭＵＳＥ用ディスク装置等からのＭＵＳＥ入力がＭＵＳＥデコーダ８２およびＭＵＳＥ用ＶＢＩデータのデコーダ８４に供給される。ＭＵＳＥデコーダ８２からのアナログＨＤ信号が混合回路８３に供給される。
【００５４】
デコーダ８４では、ＭＵＳＥ用のＶＢＩ信号を復号して、復号結果をＨＤ用ＶＢＩ信号（すなわち、この発明による図１に示すＶＢＩ信号）のエンコーダ８５に供給する。エンコーダ８５からのＶＢＩ信号が混合回路８３に供給される。混合回路８３からＶＢＩ信号を含むアナログＨＤ信号が出力される。このＭＵＳＥコンバータ８１からのアナログＨＤ信号出力が図６に示すような構成でもって、ディジタルＶＣＲによってテープ上に記録される。
【００５５】
図１０は、ＮＴＳＣ信号をＨＤ信号に変換するためのアップコンバータ９１に対してこの発明を適用した構成例である。ＮＴＳＣ入力信号がプロセッサ９２に供給され、ＨＤ信号にアップコンバージョンされる。すなわち、フィールド数およびライン数が略２倍とされる。ライン数は、例えば補間フィルタにより増加され、フィールド数は、フィールド（あるいはフレーム）メモリと動き検出を用いて増加される。プロセッサ９２における処理は、ディジタル信号処理によってなされる。
【００５６】
ＶＢＩデコーダ９４は、入力ＮＴＳＣ信号からＶＢＩ信号を抽出し、ＶＢＩ信号中のＣＧＭＳ情報を分離する。このＣＧＭＳ情報をＨＤ用のＶＢＩエンコーダ９５に供給する。エンコーダ９５は、ＨＤ用ＶＢＩ信号を発生し、このＨＤ用ＶＢＩ信号を混合回路９３に供給する。混合回路９３から出力されるアナログＨＤ信号が図６の構成によって、ディジタルＶＣＲによりテープ上に記録される。
【００５７】
なお、上述したＳＤ信号に関するＶＢＩ信号のデータに関する規定は、一例であって、他のＶＢＩ信号の場合では、この発明によるＨＤ信号用のＶＢＩ信号の規定も他のＶＢＩ信号と一致するように変更される。
【００５８】
【発明の効果】
この発明は、アナログＨＤ信号中に著作権保護のために必要なコピー制限のための制御情報（著作権情報）を挿入することができる。この発明による制御情報のデータ形式は、ＳＤ信号において採用されるものと同一とされているので、ＳＤ信号からＨＤ信号へのアップコンバージョンを行なう場合では、制御情報の移植が容易とできる。また、この制御情報を含むデータ領域を独立して設けるので、この部分のみを単独にデコード／エンコードすることが容易である。
【００５９】
さらに、制御情報のビットレートをディジタルＶＣＲのデータのサンプリング周波数（４０．５ＭＨｚ）と整数比に設定することによって、ハードウエアの設計が容易となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明においてコピーの制限に関する情報を伝送するためのアナログ信号波形の一例を示す略線図である。
【図２】この発明においてコピーの制限に関する情報を伝送するためのディジタルデータ構成の一例を示す略線図である。
【図３】この発明においてコピーの制限に関する情報を伝送するためのディジタルデータ構成の一例を示す略線図である。
【図４】この発明の一実施例の概略的構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の一実施例における記録側ディジタルＶＣＲの構成を示すブロック図である。
【図６】この発明の一実施例における再生側ディジタルＶＣＲの構成を示すブロック図である。
【図７】この発明をディジタル放送番組の記録に応用した例を説明するためのブロック図である。
【図８】この発明をディジタルビデオディスクの再生信号の記録に応用した例を説明するためのブロック図である。
【図９】この発明をＭＵＳＥコンバータの出力ＨＤ信号の記録に応用した例を説明するためのブロック図である。
【図１０】この発明をアップコンバータの出力ＨＤ信号の記録に応用した例を説明するためのブロック図である。
【図１１】標準ビデオ信号に対して適用されるＶＢＩ信号の波形を示す略線図である。
【図１２】ＶＢＩ信号を使用して録画機器のための情報を伝送する場合のビット割り付けを示す略線図である。
【符号の説明】
１ 再生側ディジタルＶＣＲ
２ 記録側ディジタルＶＣＲ
４ 混合回路
５ ＡＵＸデータ処理回路
６ ＶＢＩエンコーダ
１５ ＡＵＸデータ処理回路
１６ ＶＢＩデコーダ
Claims (7)
- デジタル高品位ビデオ信号および該ディジタル高品位ビデオ信号と付随するコピー制限のための制御情報を取得する信号取得手段と、
上記デジタル高品位ビデオ信号からコピー制限のための制御情報を抽出する抽出手段と、
上記抽出したコピー制限のための制御情報から、標準ビデオ信号に付随するコピー制限用の制御情報のデータ形式を有するアナログコピー制御信号を生成する生成手段と、
上記デジタル高品位ビデオ信号をアナログ高品位ビデオ信号に変換する変換手段と、
上記アナログ高品位ビデオ信号に上記アナログコピー制御信号を重畳する重畳手段と
を有することを特徴とするビデオ信号処理装置。 - 請求項１に記載のビデオ信号処理装置において、
上記信号取得手段は、記録媒体を再生する再生装置であり、
上記記録媒体から再生されたデジタル高品位ビデオ信号に付随するコピー制限のための制御情報を上記アナログコピー制御信号に変換することを特徴とするビデオ信号処理装置。 - 請求項１に記載のビデオ信号処理装置において、
上記信号取得手段は、ディジタル放送を受信する受信装置であり、
受信された上記デジタル放送信号から抽出したコピー制限のための制御情報を上記アナログコピー制御信号に変換することを特徴とするビデオ信号処理装置。 - 請求項１に記載のビデオ信号処理装置において、
上記重畳手段は、上記アナログ高品位ビデオ信号の垂直ブランキング期間中の所定の１ラインあるいは複数のラインに上記アナログコピー制御信号を重畳することを特徴とするビデオ信号処理装置。 - デジタル高品位ビデオ信号および該ディジタル高品位ビデオ信号と付随するコピー制限のための制御情報を取得する信号取得手段と、
上記デジタル高品位ビデオ信号からコピー制限のための制御情報を抽出する抽出手段と、
上記抽出したコピー制限のための制御情報から、標準ビデオ信号に付随するコピー制限用の制御情報のデータ形式を有するアナログコピー制御信号を生成する生成手段と、
上記デジタル高品位ビデオ信号をアナログ高品位ビデオ信号に変換する変換手段と、
上記アナログ高品位ビデオ信号に上記アナログコピー制御信号を重畳する重畳手段と、
上記アナログ高品位ビデオ信号に重畳された、上記アナログコピー制御信号を抽出し、上記アナログコピー制御信号に基づいて、記録媒体に対する上記高品位ビデオ信号の記録の可否を指示する信号を発生する発生手段と
を有することを特徴とするビデオ信号処理装置。 - デジタル高品位ビデオ信号および該ディジタル高品位ビデオ信号と付随するコピー制限のための制御情報を取得する信号取得ステップと、
上記デジタル高品位ビデオ信号からコピー制限のための制御情報を抽出する抽出ステップと、
上記抽出したコピー制限のための制御情報から、標準ビデオ信号に付随するコピー制限用の制御情報のデータ形式を有するアナログコピー制御信号を生成する生成ステップと、
上記デジタル高品位ビデオ信号をアナログ高品位ビデオ信号に変換する変換ステップと、
上記アナログ高品位ビデオ信号に上記アナログコピー制御信号を重畳する重畳ステップ と
からなることを特徴とするビデオ信号処理方法。 - デジタル高品位ビデオ信号および該ディジタル高品位ビデオ信号と付随するコピー制限のための制御情報を取得する信号取得ステップと、
上記デジタル高品位ビデオ信号からコピー制限のための制御情報を抽出する抽出ステップと、
上記抽出したコピー制限のための制御情報から、標準ビデオ信号に付随するコピー制限用の制御情報のデータ形式を有するアナログコピー制御信号を生成する生成ステップと、
上記デジタル高品位ビデオ信号をアナログ高品位ビデオ信号に変換する変換ステップと、
上記アナログ高品位ビデオ信号に上記アナログコピー制御信号を重畳する重畳ステップと、
上記アナログ高品位ビデオ信号に重畳された、上記アナログコピー制御信号を抽出し、上記アナログコピー制御信号に基づいて、記録媒体に対する上記高品位ビデオ信号の記録の可否を指示する信号を発生する発生ステップと
からなることを特徴とするビデオ信号処理方法。
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