JP4171789B2 - ビデオ番組の複製を防止するために変更されたカラーバースト信号を検出する方法及び装置 - Google Patents

Description

発明の背景
本発明はビデオ番組の複製を防止するための方法及び装置に関する。更に特定的には本発明は変更されたビデオ信号が検出されたときにビデオ記録装置の記録部を使用禁止とするためにビデオ信号の単一のテレビジョンラインの中からでさえ変更されたカラーバースト信号を検出することに関する。
変更されたビデオ信号を受信するテレビジョン受像機によって通常のカラー画像は生成されうるが変更されたビデオ信号のビデオ記録物は損なわれるよう、ビデオ信号を変更するための様々な装置及び方法が開発されている。即ち、ビデオ信号から生成されるビデオ画像はビデオテープレコーダ上で記録されるときに変えられ、それにより見ることが許容できないようにされる。
ここに参照として組み入れられる１９８６年３月１８日発行の「Method and Apparatus for Processing a Video Signal so as to Prohibit the Making of Acceptable Video Tape Recordings Thereof」なる名称の米国特許第４，６３１，６０３（’６０３）号はかかる方法及び装置を開示する。これは垂直帰線消去期間中に順序づけられた疑似同期パルス及び白色パルスの対を加えることを記載する。これらのパルス対は、ビデオカセットレコーダ（ＶＣＲ）の自動利得システムを混乱させ、略見ることができない画像を与えるために協働する。
ここに参照として組み入れられる「Method and Apparatus for Preventing The Copying of a Video Program」なる１９８６年３月１８日発行の名称の米国特許第４，９０７，０９３（’０９３）号は、’６０３号特許に記載される順序づけられた疑似同期パルス及び白色パルスの対を検出しビデオカセットレコーダの記録機能を使用禁止とする方法及び装置を開示する。’０９３号特許は幾つかの検出方法を開示する。
ここに参照として組み入れられる「Method and Apparatus for Processing a Video Signal」なる名称の１９８６年３月１８日発行の米国特許第４，５７７，２１６号は、許容可能なビデオ記録物の形成を抑制するためカラービデオ信号を変更することを開示する。従来のテレビジョン受像機は変更された信号から通常のカラー画像を生成する。しかしながら続くビデオテープ記録からの結果としてのカラー画像は色誤りのバンド又はストライプとして現れる色忠実度の多様性を示す。変更は、口語的には「カラーストライプ^TM」システム又は「カラーストライプ^TM」プロセスと称される。用語「カラーストライプ」は本願の譲受人の商標である。本願発明の商業的な実施例は典型的には色誤り又は色ストライプを引き起こした１フィールド当たりのビデオラインの数を制限する。
（ＮＴＳＣ及びＰＡＬカラーテレビジョン規格システムの両方の）カラービデオ信号はカラーバーストと称されるものを含む。カラーストライプ^TMはカラーバーストを変更する。テレビジョン（ＴＶ）送信機における色副搬送波信号の抑圧は、カラーＴＶ受像機が（ＮＴＳＣでは）色副搬送波信号を再挿入しカラー信号をその元の形状に復元するために復調中に使用される３．５８ＭＨｚ発振器を含むことを要求する。この再挿入された副搬送波信号の周波数及び位相は両方ともカラー再生のために不可欠である。従って、カラーＴＶ受像機の局部３．５８ＭＨｚ発振器をその周波数及び位相が送信機における副搬送波信号と一致するよう同期させることが必要である。
この同期は、水平帰線消去パルスのバックポーチ期間中に送信機の３．５８ＭＨｚ副搬送波信号の小さなサンプルを送信することによって達成される。図１はＮＴＳＣカラー信号の１つの水平帰線消去期間を示す図である。水平同期パルス、フロントポーチ、及び帰線消去間隔持続時間は、白黒ＴＶのものと本質的に同じである。しかしながら、（放送及びケーブルの両方の）カラーＴＶ伝送中にカラー同期信号として使用されるべき８乃至１０サイクルの３．５８ＭＨｚ副搬送波がバックポーチ上に重ね合わされる。このカラー同期信号は「カラーバースト」又は「バースト」と称される。カラーバーストピーク・ツー・ピーク振幅（図示されるようにＮＴＳＣ ＴＶでは４０ＩＲＥ）は水平同期パルスと同じ振幅である。
図１Ａは、実際のカラーバーストサイクルを含む図１の波形の一部を拡大して示す図である。カラーＴＶ帰線消去期間中、かかるカラーバーストは各水平同期パルスに後続して伝送される。
カラーストライプ^TMプロセスの１つの商業的な実施例では、垂直帰線消去期間中にカラーバースト信号を有するビデオラインの中にはカラーバースト位相（ストライプ）変更は現れない。ＮＴＳＣ信号には１０乃至２１のラインがあり、ＰＡＬ信号には対応する信号がある。カラーバースト変更は、見ることができるＴＶフィールドの４乃至５ビデオラインのバンドの中に生じ、その後にカラーバースト変更を有さない８乃至１０のビデオラインのバンドが後続する。バンドの場所はフィールドについて固定（「静止」）している。このカラーストライプ^TMプロセスはケーブルテレビジョンに対して、特にここに参照として組み入れられるJohn O. Ryanによる米国特許第４，６３１，６０３号と組み合わされたときにかなり有効であることが分かっている。
ＮＴＳＣ ＴＶでは、カラーバーストの開始は、カラーバースト振幅の５０％以上である副搬送波（カラーバースト）の最初の半分のサイクルに先行するゼロ交差（正又は負の傾斜）によって画成される。カラーストライプ^TMプロセスは、例えば図１Ａに示されるように、カラーバーストサイクルの位相をそれらの公称（正しい）一へシフトさせると理解されるべきである。位相シフトされたカラーバーストの例は図１Ｂに示される。図１Ｂに示される位相シフトの量は全体のカラーバーストに亘って１８０°（可能な限り最大）である。
更に、カラーストライプ^TMプロセスにおける位相シフトの量は２０°乃至１８０°で変動しうる。即ち、位相シフトが大きいほど色シフトに関する視覚的な効果が大きくなる。ＰＡＬ ＴＶのためのカラーストライプ^TMプロセスでは、効果的であるよう幾らか大きな位相シフト（例えば４０°乃至１８０°）が使用される。
図１Ｃは、関連するビデオ信号の記録が形成されることを防止するために部分的に変更された、即ち部分的に位相シフトされたカラーバースト信号を示す。ここに参照として組み入れられるＰＣＴ出願番号第ＵＳ９６／１７７１９号に開示されるような典型的なＮＴＳＣ実施例では、アドバンスドスイッチドバースト（ＡＳＢ）と称されるシステムは、部分的に変更されたカラーバースト信号の様々な組合せをプログラムする可能性を有する。
図１Ｃは、例としてのみ、かかる組合せのうちの１つを示す図であり、カラーバースト包絡線は３つのゾーンを含む。ゾーン１（バースト開始）は水平同期の前縁の４．９６マイクロ秒（μ秒）後に開始する。ゾーン１は通常のバースト開始の１．４８μ秒後に終端する。ゾーン２はゾーン１の終端において開始し終端する。この特定の実施例では、ゾーン２それ自体はない。ゾーン３はゾーン２の後の点で開始し、バーストの終端まで１．４８μ秒に亘って延びる。従って、この特定の実施例では、カラーバーストは４．９６μ秒の幅を有する。ゾーン１の領域は、変更された（１８０°反転された）副搬送波を含む。通常の位相の副搬送波はゾーン２（ゼロの持続時間）及びゾーン３において使用される。
図１Ｃには例として３つのゾーンが示されているが、カラーバーストは他の数（例えば２つ、等）のゾーンを使用して部分的に位相シフトされてもよく、位相シフトは様々なゾーンに対して適用されうる。
カラーストライプ^TMプロセスの他の変形は、以下の仮出願、William J.Wrobleskiによる「An Improved Method And Apparatus For Modifying The Color Burst To Prohibit Video Tape Recording」なる名称の出願番号第６０／０１００１５号、William J.Wrobleskiによる「An Advanced Color Burst Method And Apparatus For Modifying The Color Burst To Prohibit Videotape Recording」なる名称の出願番号第６０／０１０７７９号、William J.Wrobleskiによる「A Method And Apparatus Of Copy Protection Using An Advanced And Split Color Burst」なる名称の出願番号第６０／０１４２４６号の中に記載されている。３つの出願は、米国特許本出願へと組み合わされ、これは２００３年２月４日に米国特許第６，５１６，１３２号として発行された。
第’２１６号特許及び他の特許のカラーバースト変更の効果を無効とする方法及び装置は、ここに参照として組み入れられる「Method And Apparatus for Removing Phase Modulation From the Color Burst」なる名称の米国特許第４，６２６，８９０号に記載されている。Colorstripe^TMを検出する方法及び装置及び更なる無効とするための方法及び装置は、Ronald Quan及びJohn O. Ryanによる「Method And Apparatus for Defeating Effects Of Color Burst Modifications To A Video Signal」なる名称の１９９５年５月９日出願の出願番号第０８／４３８，１５５号に記載されている。１９９８年７月２１日に付与された米国特許第５，７８４，５２３号、２００３年４月に付与された米国特許第６，５１６，１３２号、２００１年１２月４日に付与された米国特許第６，３２７，４２２号はここに参照として組み入れられる。
発明の概要
本発明は選択されたビデオ信号の記録を防止する装置及び方法を提供する。更に特定的には、本発明は記録装置におけるカラーストライプ^TM変更されたビデオ信号の検出、及び夫々の変更されたカラーバースト信号が検出されたときに記録装置を使用禁止とすることを提供する。変更されていない信号は従って記録装置が使用可能であり、それによりビデオ信号が記録されうるという結果を与える。しかしながら、ビデオテープが元々、認識可能な複製保護のための変更されたカラーバースト波形で記録されている場合、テープ記録装置はビデオ信号を全く記録できないよう完全に使用禁止とされる。
更に特定的には、ビデオ信号は、記録装置へ供給されると共に、その出力が記録装置を使用可能又は使用禁止とするための制御信号である使用禁止手段へ供給される。即ち、ビデオ信号がビデオ信号のたった１つのライン上に部分的又は完全に変更された、例えば位相シフトされたカラーバースト信号を含むよう変更されるとき、記録装置は、変更されたビデオ信号の許容可能な記録を防止するよう使用禁止手段によって使用禁止とされる。使用禁止手段によって変更されたカラーバースト信号が検出されなければ、許容可能な記録物が可能とされる。
使用禁止手段は、バックポーチ期間の持続時間、従ってカラーバースト信号の持続時間を含むタイミング窓を発生する手段を含む。変更された又は変更されていないビデオ信号は、このようにカラーバースト信号が存在する間のみ位相ロックループ回路へ供給される。部分的又は完全に位相シフトされることによって変更されたカラーバースト信号は、変更されていないカラーバースト信号が位相ロックループ回路へ供給された場合に生成される電圧とは異なる電圧を位相ロックループ回路によって生成させる。各テレビジョンラインは、いずれかのラインが変更されているかどうかを決定するために検査される。検出プロセスは窓発生器によってカラーバースト信号が存在する期間に制限されているため、位相ロックループ回路はアクティブビデオ又は他のカラーバーストでない信号に対して応答することができない。変更されたテレビジョンラインと変更されていないテレビジョンラインとの間の電圧差はサンプリングされ、夫々、記録装置を使用禁止とするため又は使用可能とするために使用される。
本発明の上述及び他の面は、図面及び望ましい実施例の以下の詳細な説明によってより明らかに理解されよう。
【図面の簡単な説明】
図１は、ＮＴＳＣカラーテレビジョン規格信号の従来の水平帰線消去間隔の波形を示す図であり、
図１Ａ及び１Ｂ，１Ｃは、ＮＴＳＣカラーテレビジョン規格信号の従来及び変更されたカラーバースト信号を夫々含む水平帰線消去間隔の波形を示す図であり、
図２は記録装置環境において本発明の使用禁止手段と共に構成されるシステムを示す簡単化されたブロック図であり、
図３は図２の使用禁止手段の実施例を示すブロック図である。
実施例の詳細な説明
上述のカラーバースト変更の商業的な実施例は概して周知であるが、任意の検出回路は全てのカラーバースト変更のタイプを検出することが可能でなくてはならない。更に、検出回路は、どの特定のラインに、又は幾つのラインにカラーバースト変更が現れるかを知ることに依存できない。例えば、多くの場合、カラーストライプ^TMはラインの場所について固定されていない。他の場合、固定されていたとしても、カラーストライプ^TMのラインの場所及び数の任意の組合せを検出するのに必要な予めプログラムされたメモリを与えることは所望でないか又は可能でない。従って、本発明によれば、カラーバースト変更位相検出器は、各ビデオラインに対してカラーストライプ^TMバーストの存在を検出し、即ち誘導された位相変調を有するライン又はラインの組合せ上のカラーバーストを検出する。
本発明の検出技術アプローチは、カラーバーストの位相を決定するための位相ロックループ、水晶フィルタ、又は周波数増倍器回路といった副搬送波再発生回路を含む位相検出手段を使用する。本発明は次に、（位相比較を用いて）この検出された位相を公称の位相と比較し、変更されたカラーバーストが存在する場合、即ちカラーバースト位相が通常の正しい位相から逸脱するよう変更された場合にインジケータ信号を与える。このインジケータ又は制御信号は、カラーバースト位相変更が存在するときにレコーダに記録回路を使用禁止とするために使用される。
まず図２を参照するに、本発明によるビデオ番組の複製を防止するシステムは概して参照番号１０によって示される。変更されたカラーバーストを有する又は有さない従来のビデオ信号は、ビデオ信号変更装置１２へ供給される。変更装置１２は、上記において参照された米国特許第４，５７７，２１６号、又は、２００３年２月４５日に発行された米国特許第６，５１６，１３２号である上記において参照された特許出願、出願番号第６０／０１００１５号、出願番号第６０／０１０７７９号、出願番号第６０／０１４２４６号、又はＰＣＴ出願番号第ＵＳ９６／１７７１９号のうちの１つに記載される装置のうちの１つであることが望ましい。変更装置１２は、変更されたカラーバーストを有する又は有さないビデオ信号を、入力１８、記録装置２０、及び使用禁止手段又は装置２２を含む装置１４へ供給する。入力１８は、変更された又は変更されていないビデオ信号を、バス２３を介して記録装置２０へ、バス２４を介して使用禁止回路２２へ供給する。使用禁止装置２２は、ビデオ信号の各ビデオラインの中の変更されたカラーバースト信号が存在するか存在しないかを検出し、制御信号をリード２６を介してレコーダ装置２０へ供給する。すると制御信号は、記録テープ又は媒体１６上にビデオ信号の記録物が形成されることを防止又は許すために記録装置を使用禁止又は使用可能とするために使用される。
図３は、変更されたカラーバースト信号を検出し、記録機能を使用禁止とするための使用禁止装置２２の特定の実施例を示す図である。変更されたカラーバースト信号を含む（又は含まない）ビデオ信号は、ビデオバス２３を介して記録装置２０へ、ビデオバス２４を介して装置２２へ供給される。この変更された（又は変更されていない）ビデオ信号は、ビデオ信号から同期パルスを分離するためにバス２４を介して同期分離器３２に結合される。一般的に知られているものに対する適当な回路である同期分離器３２は、入来ビデオ信号から同期パルスを発生する。抽出された同期信号は、窓発生器又はカラーバーストブラケットパルス発生器３４に結合される。同期パルスの後縁は、最も単純な形状では少なくとも３μ秒の持続時間の単安定マルチバイブレータでありうるカラーバーストブラケットパルス発生器３４をトリガする。カラーバーストブラケットパルス又は窓の幅は、例えば図１に示される水平帰線消去間隔のバックポーチ期間に等しい。カラーバーストブラケットパルスを通常のカラーバースト幅よりも広くすることにより、上記において参照された米国特許第６，５１６，１３２号及び国際出願第ＵＳ／１７７１９号に記載されるカラーバースト変更を検出することが可能である。
カラーバーストブラケットパルス発生器３４の出力は、スイッチ３６の制御要素に結合される。スイッチ３６は、バックポーチ期間中にのみ、変更された（又は変更されていない）ビデオ信号を含むビデオ入力信号を位相検出器３８の入力に結合する。これは、位相検出器３８、増幅器及びループフィルタ４０、及び電圧制御発振器４２を含む続く位相ロックループ系がアクティブビデオ又は他の非カラーバースト信号によって制御される又は応答することを防止する。
位相検出器３８の出力は増幅器及びループフィルタ４０に結合され、位相検出器の出力は増幅され、フィルタリングされ、電圧制御発振器４２に結合される。カラーストライプ^TM信号からの正しくないカラーバースト位相は、異なる電圧が、位相ロックループの出力に現れ、次にカラーバースト信号が変更されていなければ現れることを生じさせる。位相ロックループの電圧レベル出力は、電圧差を検出し従って正しくない位相信号が存在するか存在しないかを検出するサンプル及び保持回路４４に結合される。サンプル及び保持回路の出力は、変更されたカラーバースト信号が存在するときに記録を禁止し、カラーバースト信号が変更されていなければ記録過程を可能とするスイッチ４６に結合される。スイッチ４６は、記録装置２０に接続される入力バスに挿入され、使用禁止回路２２及び／又はスイッチ４６は記録装置２０の前、又は中に配置される。
この開示は、例示的であり制限的ではなく、更なる変更は当業者に対して明らかであり、添付の請求項及びそれらの等価物の範囲内であることが意図される。

Claims (14)

1. ビデオ信号のフィールド内の選択されたテレビジョンラインの中に変更されていないカラーバースト信号と変更された位相関係を含むカラーバースト信号とを有するビデオ信号からビデオ記録を作成することを防止するよう、ビデオ信号を処理する方法であって、
   前記方法は、
   該変更されたカラーバースト信号を有するビデオ信号を受信する段階と、
   カラーバースト信号を含む時間窓の中のテレビジョンライン上の前記変更されたカラーバースト信号の有無を検出する段階と、
   前記ビデオ信号の該ラインの中に変更されたカラーバースト信号が存在しないこと又は存在することを示す制御信号を発生する段階と、
   前記ビデオ信号の夫々の変更されたラインの中に変更されたカラーバーストが存在することを前記制御信号が示す場合に前記ビデオ信号の個々のテレビジョンラインの記録を防止するよう記録装置を使用禁止とする段階と、
   前記ビデオ信号の夫々の変更されていないラインの中に変更されたカラーバーストが存在しないことを前記制御信号が示す場合に前記記録装置がテレビジョンラインを記録することを可能とする段階とを含む、方法。
2. 該変更されたカラーバースト信号は前記ビデオ信号の前記変更された記録されていないテレビジョンライン上にカラーバーストの位相反転を含む、請求項１記載の方法。
3. 該変更されたカラーバースト信号は前記ビデオ信号の前記変更された記録されていないテレビジョンライン上にカラーバーストの選択された部分の位相反転を含む、請求項１記載の方法。
4. 該変更されたカラーバースト信号は、水平同期パルスの後縁に直ぐに後続して開始するカラーバースト信号を含み、前記ビデオ信号の前記変更されたテレビジョンライン内に該カラーバーストの選択された部分の位相変転を含むことを更に特徴とする、請求項１記載の方法。
5. 該検出する段階は、
   変更されていないテレビジョンラインと変更されたテレビジョンラインの間のカラーバースト信号の位相差を検出するよう該タイミング窓に亘って位相ロックループを使用可能とする段階を更に含む、請求項２記載の方法。
6. 該検出する段階は、
   変更されたテレビジョンラインを示す電圧差を発生する段階と、
   該電圧差が検出されたときに該変更されたテレビジョンライン中に前記記録装置を使用禁止とする前記制御信号を与えるよう前記位相ロックループの電圧をサンプリングする段階とを更に含む、請求項５記載の方法。
7. 前記記録を禁止する段階は、
   前記ビデオ信号のフィールド内の１つのテレビジョンラインの中のカラーバースト位相シフトの存在を示す制御電圧を発生する段階と、
   上記制御電圧が前記１つのテレビジョンラインの中の前記変更されたカラーバースト信号の位相シフトの存在を示す場合に、前記受信されたビデオ信号の記録を禁止する段階とを含む、
   請求項１記載の方法。
8. 選択されたテレビジョンライン上に変更されていないカラーバースト信号を有し、１以上のテレビジョンライン上に変更されたカラーバースト信号を有する、記録媒体上にビデオ信号のビデオ記録を作成することを選択的に可能とする装置であって、
   前記ビデオ信号を受信する入力手段と、
   該入力手段に結合され、前記記録媒体上にビデオ信号を記録する記録手段と、
   前記カラーバースト信号の持続時間を含む持続時間を有するタイミング窓信号を与えるパルス発生器と、
   前記パルス発生器に応じ、前記１以上のテレビジョンライン内の前記変更されたカラーバースト信号の有無を示す該タイミング窓信号中の電圧差を発生する位相ロックループと、
   前記位相ロックループに応じ、該電圧差の電圧レベルを示す制御信号を発生する手段と、
   前記入力手段に結合され、前記制御信号に応じて前記記録手段による前記ビデオ信号の夫々のテレビジョンラインの記録を禁止する又は可能とする切換手段とを有する、装置。
9. 該変更されたカラーバースト信号は前記ビデオ信号の前記変更されたテレビジョンライン内にカラーバーストの位相反転を含む、請求項８記載の装置。
10. 該変更されたカラーバースト信号は前記ビデオ信号の前記変更されたテレビジョンライン内にカラーバーストの選択された部分の位相反転を含む、請求項９記載の装置。
11. 該変更されたカラーバースト信号は、水平同期パルスの後縁に直ぐに後続して開始するカラーバースト信号を含み、前記ビデオ信号の前記変更されたテレビジョンライン内に該カラーバーストの選択された部分の位相変転を含むことを更に特徴とする、請求項８記載の装置。
12. 選択されたテレビジョンライン上に変更されていないカラーバースト信号を有し、ビデオ信号の少なくとも１つのライン上に変更されたカラーバースト信号を有するビデオ信号を処理する方法であって、
    前記ビデオ信号のテレビジョンラインの前記カラーバースト信号を位相検出する段階と、
    該テレビジョンライン上に前記変更されたカラーバースト信号が存在することを示す電圧差を発生する段階と、
    該テレビジョンラインが変更されていないカラーバースト信号を含むか前記変更されたカラーバースト信号を含むかを区別するよう前記電圧差をサンプリングする段階と、
    前記サンプリングされた電圧差が変更されたカラーバースト信号が存在することを示す場合に前記フィールド内の前記変更されたテレビジョンラインの記録を禁止する段階と、
    前記サンプリングされた電圧差が変更されていないカラーバースト信号が存在することを示す場合に前記変更されていないテレビジョンラインを記録することを可能とする段階とを含む方法。
13. 前記変更されたカラーバースト信号の持続時間を含むタイミング窓信号を与える段階と、
    前記タイミング窓信号に応じて前記位相を検出する段階を可能とする段階とを含む、請求項１２記載の方法。
14. 前記発生する段階は、
    前記タイミング窓信号中に変更されたカラーバースト信号が存在することを示す第１の電圧を発生する段階と、
    前記タイミング窓信号中に前記変更されたカラーバースト信号が存在しないことを示す第２の電圧を発生する段階とを含む、請求項１３記載の方法。

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