專利名稱：附加信息疊加裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在適用于視頻裝置的視頻信號上疊加諸如防復(fù)制控制信息之類附加信息的附加信息疊加裝置，視頻裝置例如是象VTR這樣的視頻信號記錄/播放裝置。
VTR(磁帶錄像機(jī))已在日常生活中普及，并大量提供可在VTR上播放的許多種軟件。數(shù)字VTR或DVD(數(shù)字視盤)目前已實(shí)用，并提供極高的圖象和聲音質(zhì)量。
然而，另一方面，存在著大量軟件可被無限制復(fù)制的問題，至今已將其上具有各種防止復(fù)制的附加信息的視頻信號用于記錄和傳播。
例如，將超高電平的偽同步信號插入場消隱周期作為監(jiān)視接收機(jī)的AGC(自動增益控制)的同步信號，或?qū)⒂糜诜乐箯?fù)制的信息疊加在涉及模擬視頻信號的場消隱周期的一個專用行間隔中。
在數(shù)字化視頻信號的情況下，將防復(fù)制信號或包括例如復(fù)制產(chǎn)生控制碼的防復(fù)制控制信號作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)加到視頻信號并記錄在記錄介質(zhì)上，以防止或控制圖象的直接復(fù)制。
希望有象上述信息那樣的保密附加信息來防止復(fù)制，該附加信息很難從視頻信號去掉。然而，通過交換場消隱周期很容易從疊加附加信息作為場消隱周期上信息的上述視頻信號去掉該附加信息。
加到數(shù)字視頻信號的附加信息被作為來自數(shù)字視頻信號的分離信號播放，去掉防復(fù)制控制信號，即附加信號，并且不包括在被D/A轉(zhuǎn)換并引導(dǎo)到一個用于監(jiān)視播放的視頻信號的模擬輸出端的模擬視頻信號中。因此，即使使用數(shù)字裝置，在模擬VTR連接到一個模擬輸出端的模擬連接情況下，不希望復(fù)制視頻信號。
為防止這種不希望的防止，考慮將防復(fù)制控制信號的直接疊加作為一種方法。然而，加入防復(fù)制控制信號而不使D/A轉(zhuǎn)換視頻信號劣化并在復(fù)制防止控制的記錄裝置中提取是一般是很困難的。
作為對模擬和數(shù)字系統(tǒng)都有效的解決上述問題而不使播放圖象劣化的附加信息疊加方法，本發(fā)明的發(fā)明人以前提出了一種將諸如防復(fù)制控制信號之類的附加信息擴(kuò)頻并將附加信息，即擴(kuò)頻的防復(fù)制控制信號疊加在視頻信號上的方法(參考日本專利申請No.平-7-339959和日本專利申請No.平-8-322329)。
根據(jù)該方法，以足夠短的周期產(chǎn)生作為擴(kuò)展碼的PN(偽隨機(jī)噪聲)序列碼(下文稱之為PN碼)，并將其與防復(fù)制控制信號相乘來擴(kuò)頻。這樣，把窄帶高電平防復(fù)制控制信號轉(zhuǎn)換成不影響視頻信號的寬帶低電平信號。然后把擴(kuò)頻防復(fù)制控制信號疊加在將要輸出的模擬視頻信號或數(shù)字視頻信號上作為播放輸出和將要記錄的模擬視頻信號或數(shù)字視頻信號上。將要記錄在記錄介質(zhì)上的視頻信號可以是模擬信號也可是數(shù)字信號。
在該方法中，諸如防復(fù)制控制信號之類的附加信息疊加在視頻信號上作為擴(kuò)頻寬帶低電平信號，因此很難去掉諸如疊加的防復(fù)制控制信號之類的附加信息。
然而，通過進(jìn)行反擴(kuò)頻能檢測和使用疊加和擴(kuò)頻的附加信息。把諸如防復(fù)制控制信號之類的附加信息與視頻信號一起始終提供給記錄裝置側(cè)，記錄裝置側(cè)檢測附加信息并始終進(jìn)行與檢測到的附加信息對應(yīng)的復(fù)制控制。
在某些情況下，將附加信息再次疊加和加入到已被疊加上述擴(kuò)頻附加信息的視頻信號上。
例如，考慮把用于搜索諸如VTR裝置編號的復(fù)制路由的信息疊加在模擬視頻信號或數(shù)字視頻信號上作為上述擴(kuò)頻附加信息，在某些情況下，當(dāng)在播放裝置或記錄裝置中疊加附加信息時(shí)，相同的附加信息已疊加到輸入的視頻信號上，這種情況下，不考慮已經(jīng)疊加的附加信息而將擴(kuò)頻附加信息又再次疊加。
在數(shù)字視頻信號或模擬視頻信號通過具有低通濾波特性的傳輸路徑傳輸?shù)那闆r下，為補(bǔ)償因傳輸路徑的低通濾波造成的附加信息劣化，在某些情況下又將相同的附加信息再次疊加到傳輸路徑上。
然而，由于疊加的附加信息的電平變得較高，該擴(kuò)頻附加信息的再次疊加可在播放的圖象上產(chǎn)生視覺上可感覺到的亮暗條圖案，盡管該電平原來足夠低以使播放的圖象不劣化。即使再次疊加的擴(kuò)頻信號與已經(jīng)疊加的擴(kuò)頻附加信息不完全相同，由于相同擴(kuò)展信號部分的電平變得較高，會對播放的圖象造成影響。
這種可感覺到的附加信息失去了其保密性，如果附加信息是諸如上述防復(fù)制控制信號或用于搜索復(fù)制路由的信息，失去其保密性是不利的。
本發(fā)明的一個目的是提供一種在視頻信號上疊加和加入擴(kuò)頻附加信息的信息附加裝置，可防止因附加信息的再次疊加造成的圖象劣化并如上所述防止失去附加信息的保密性。
本發(fā)明提供一種用于在信息信號上疊加擴(kuò)頻附加信息的附加信息信號疊加裝置，該附加信息信號疊加裝置設(shè)置有一個擴(kuò)頻信號產(chǎn)生裝置，用于通過對附加信息信號擴(kuò)頻來產(chǎn)生擴(kuò)頻附加信息信號；一個擴(kuò)頻信號檢測裝置，用于檢測疊加在輸入信息信號上的輸入擴(kuò)頻附加信息信號；和一個疊加裝置，用于從擴(kuò)頻產(chǎn)生裝置接收產(chǎn)生的擴(kuò)頻附加信息信號，并將所產(chǎn)生的擴(kuò)頻附加信息信號疊加在與由擴(kuò)頻信號檢測裝置在輸入的擴(kuò)頻附加信息信號上獲得的檢測結(jié)果對應(yīng)的輸入信息信號上。
信息信號最好是視頻信號。疊加裝置設(shè)置有一個輸出控制裝置，用于與由擴(kuò)頻信號檢測裝置在輸入的擴(kuò)頻附加信息信號上獲得的檢測結(jié)果對應(yīng)有選擇地輸出所產(chǎn)生的擴(kuò)頻附加信息信號；一個疊加電平控制裝置，用于輸出與由擴(kuò)頻信號檢測裝置在輸入的擴(kuò)頻附加信息信號上獲得的檢測結(jié)果對應(yīng)調(diào)節(jié)的所產(chǎn)生擴(kuò)頻附加信息信號的電平，或一個擴(kuò)展碼串控制裝置，用于將所產(chǎn)生的擴(kuò)頻附加信息信號的代碼1轉(zhuǎn)換成代碼0，以便與由擴(kuò)頻信號檢測裝置在輸入的擴(kuò)頻附加信息信號上獲得的檢測結(jié)果對應(yīng)輸出；和一個附加裝置，用于把從輸出控制裝置輸出的所產(chǎn)生擴(kuò)頻附加信息信號疊加在輸入擴(kuò)頻附加信息信號上。
在疊加控制裝置具有輸出控制裝置的情況下，擴(kuò)頻信號檢測裝置檢測信息信號中的擴(kuò)頻附加信息信號是否是規(guī)定電平或更高電平的信號。如果擴(kuò)頻附加信息是規(guī)定電平或更高電平的信號，例如，疊加控制裝置則不疊加從擴(kuò)頻信號產(chǎn)生裝置提供的擴(kuò)頻附加信息信號。結(jié)果是，擴(kuò)頻附加信息信號的電平不過度升高，防止了因附加信息的再次疊加造成信息信號的劣化。
在疊加控制裝置具有疊加電平控制裝置的情況下，擴(kuò)頻信號檢測裝置檢測信息信號中擴(kuò)頻附加信息信號的電平幅度。根據(jù)該檢測結(jié)果，疊加控制裝置再次疊加具有與所檢測電平對應(yīng)電平的擴(kuò)頻附加信息信號。
總之，當(dāng)例如作為視頻信號中的擴(kuò)頻附加信息的信息信號因傳輸線的特性而劣化時(shí)，再次疊加擴(kuò)頻附加信息。另一方面，當(dāng)視頻信號中的擴(kuò)頻附加信息未劣化時(shí)，不疊加擴(kuò)頻附加信息，防止了因附加信息信號的過度再次疊加造成播放視頻信號的劣化。
在疊加控制裝置具有疊加電平控制裝置的情況下，擴(kuò)頻信號檢測裝置檢測信息信號中擴(kuò)頻附加信息信號的電平幅度。根據(jù)該檢測結(jié)果，疊加控制裝置再次疊加附加信息信號，與檢測的電平相對應(yīng)從附加信息信號減弱擴(kuò)頻信號的代碼串。


圖1是根據(jù)本發(fā)明附加信息疊加裝置第一實(shí)施例的方框圖。
圖2是圖1所示實(shí)施例中一個SS附加信息產(chǎn)生單元的方框圖。
圖3是圖2部件的PN代碼串產(chǎn)生單元一個實(shí)例的方框圖。
圖4是圖1部件的定時(shí)產(chǎn)生單元一個實(shí)例的方框圖。
圖5A至5C是描述圖1所示實(shí)施例的定時(shí)圖的示意圖。
圖6A至6D是描述SS防復(fù)制控制信號和信息信號之間關(guān)系的頻譜圖。
圖7是使用軟件實(shí)現(xiàn)的第一實(shí)施例的流程圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明附加信息疊加裝置第二實(shí)施例的方框圖。
圖9是使用軟件實(shí)現(xiàn)的第二實(shí)施例的流程圖。
圖10是根據(jù)本發(fā)明附加信息疊加裝置第三實(shí)施例的方框圖。
圖11是使用軟件實(shí)現(xiàn)的第三實(shí)施例的流程圖。
下面將參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明附加信息疊加裝置的實(shí)施例。在通過具有低通濾波特性的傳輸路徑向播放裝置和記錄裝置傳輸其上疊加有擴(kuò)頻附加信息的數(shù)字視頻信號或模擬視頻信號的情況下，當(dāng)又再次疊加相同附加信息或在傳輸路徑的線路上疊加擴(kuò)頻附加信息以便補(bǔ)償因路徑的低通濾波特性造成的附加信息劣化時(shí)，應(yīng)用下面描述的該實(shí)施例的附加信息疊加裝置。圖1是第一實(shí)施例的附加信息疊加裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。圖1中，SS(在下文SS是擴(kuò)頻的縮寫)附加信息檢測單元11檢測疊加在輸入的視頻信號Vi上的擴(kuò)頻附加信息。輸入的視頻信號Vi可以是模擬信號或數(shù)字信號。
一個SS附加信息產(chǎn)生單元12產(chǎn)生SS附加信息，該SS附加信息是通過將與疊加在輸入視頻信號Vi上的相同附加信息擴(kuò)頻產(chǎn)生的。在該實(shí)例的細(xì)節(jié)中，SS附加信息產(chǎn)生單元12產(chǎn)生PN(偽隨機(jī)噪聲)代碼串。使用PN代碼串對附加信息FS擴(kuò)頻。
圖2是該實(shí)施例的SS附加信息產(chǎn)生單元12的典型結(jié)構(gòu)方框圖。如圖2所示，SS附加信息產(chǎn)生單元12設(shè)置有一個附加信息串產(chǎn)生單元121，一個PN代碼串產(chǎn)生單元122，和一個加法器123。
附加信息串產(chǎn)生單元121接收提供的時(shí)鐘信號CLK、附加信息FS、和定時(shí)T。定時(shí)T表示附加信息FS每個比特的定界定時(shí)。時(shí)鐘信號CLK是與輸入視頻信號Vi同步的時(shí)鐘信號。
附加信息串產(chǎn)生單元121通過針對預(yù)定數(shù)量時(shí)鐘的每個比特輸出附加信息FS來產(chǎn)生附加信息串，并將其提供給加法器123。在該實(shí)例中，每隔1場消隱周期的間隔產(chǎn)生用于指示復(fù)制禁止或復(fù)制允許的1比特或2比特的低比特防復(fù)制控制信號串或版權(quán)信息串。
PN代碼串產(chǎn)生單元122接收提供的時(shí)鐘信號CLK、啟動信號EN、和初始化信號(復(fù)位信號)RE。啟動信號EN是起動PN代碼串產(chǎn)生單元122的信號。在該實(shí)施例中，啟動信號EN是在電源接通附加信息疊加裝置并提供給PN代碼串產(chǎn)生單元122時(shí)產(chǎn)生的。復(fù)位信號RE是用于產(chǎn)生從其頭部起具有預(yù)定碼型的PN代碼串的信號。
PN代碼串產(chǎn)生單元122響應(yīng)啟動信號EN變?yōu)榻油ā．?dāng)提供一個復(fù)位RE時(shí)，PN代碼串產(chǎn)生單元122針對每個定時(shí)從其頭部產(chǎn)生PN代碼串，并產(chǎn)生與時(shí)鐘信號CLK同步的PN代碼串PS。所產(chǎn)生的PN代碼串PS提供給加法器123。
圖3是PN代碼串產(chǎn)生單元122的典型結(jié)構(gòu)。該實(shí)例的PN代碼串產(chǎn)生單元122包括15個構(gòu)成一個15級移位寄存器的D觸發(fā)器REG1至REG15，和用于對該移位寄存器的適當(dāng)抽頭輸出進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的＂異＂電路EX-OR1至EX-OR5。圖3所示的PN代碼串產(chǎn)生單元122根據(jù)如上所述的復(fù)位信號RE、時(shí)鐘信號CLK、和啟動信號EN產(chǎn)生M串PN代碼串PS。
加法器123使用從PN代碼串產(chǎn)生單元122提供的PN代碼串PS擴(kuò)頻附加信息串。加法器123產(chǎn)生擴(kuò)頻信號(下文稱之為SS附加信息)，即擴(kuò)頻附加信息。
定時(shí)產(chǎn)生單元13確定與輸入視頻信號Vi同步的PN代碼串產(chǎn)生定時(shí)。在該實(shí)施例中，PN代碼串是與場同步信號同步的代碼串。
圖4是定時(shí)產(chǎn)生單元13的詳細(xì)典型結(jié)構(gòu)方框圖。如圖4所示，定時(shí)產(chǎn)生單元13設(shè)置有參考定時(shí)檢測單元131、PLL電路132、和定時(shí)信號產(chǎn)生單元133。
參考定時(shí)檢測單元131從輸入視頻信號Vi提取作為參考定時(shí)信號的視頻同步信號。在該實(shí)施例中，場同步信號用作參考定時(shí)信號，參考定時(shí)檢測單元131提取場同步信號，并將其提供給PLL電路132和定時(shí)信號產(chǎn)生單元133。
PLL電路132產(chǎn)生與場同步信號同步的時(shí)鐘信號CLK。將時(shí)鐘CLK提供給定時(shí)信號產(chǎn)生單元133并且還提供給圖3所示的PN代碼串產(chǎn)生單元122。時(shí)鐘信號CLK提供給需要該時(shí)鐘信號CLK的其它處理單元。
定時(shí)信號產(chǎn)生單元133產(chǎn)生并輸出用于復(fù)位上述PN代碼串產(chǎn)生單元122的復(fù)位信號RE和其它各種定時(shí)信號。產(chǎn)生復(fù)位信號RE作為與場同步信號同步并具有1場消隱期間一個周期的信號。結(jié)果是，在該實(shí)例中，由PN代碼串產(chǎn)生單元122產(chǎn)生的PN代碼串PS是與輸入視頻信號Vi同步并具有重復(fù)該場消隱周期的1個周期的信號。
由PN代碼串產(chǎn)生單元122產(chǎn)生的PN代碼串PS提供給加法器123。從附加信息串產(chǎn)生單元121向加法器123提供附加信息串，加法器采用PN代碼串PS產(chǎn)生通過擴(kuò)頻附加信息串產(chǎn)生的擴(kuò)頻信號Sa。
具體地說，在該實(shí)施例中，SS附加信息產(chǎn)生單元12響應(yīng)用1場消隱間隔的周期重復(fù)的復(fù)位信號RE(圖5B)與如圖5所示的場同步信號(圖5A)同步地初始化PN代碼串產(chǎn)生單元122，并產(chǎn)生具有與時(shí)鐘信號CLK同步的1場消隱周期的周期的PN代碼串PS(圖5C)。使用PN代碼串PS擴(kuò)頻附加信息，例如防復(fù)制控制信號，并產(chǎn)生SS附加信息。
把如上所述產(chǎn)生的擴(kuò)頻信號Sa從SS附加信息產(chǎn)生單元12提供給疊加通/斷控制單元14。PN代碼串PS提供給SS附加信息檢測單元11用于反擴(kuò)頻。
SS附加信息檢測部分11使用PN代碼串PS進(jìn)行反擴(kuò)頻并檢測擴(kuò)頻附加信息。這種情況下，附加信息是以與上述SS附加信息產(chǎn)生單元12中采用的相同擴(kuò)頻方式擴(kuò)頻并疊加在視頻信號上的信號，其中使用與視頻信號同步的PN代碼串PS擴(kuò)頻附加信號。結(jié)果是，使用PN代碼串PS相對容易地反擴(kuò)頻附加信息并可易于檢測。
使用PN代碼串PS擴(kuò)頻的附加信息是與PN代碼串PS顯著相關(guān)的信息。另一方面，視頻信號在理論上不與PN代碼串PS相關(guān)。SS附加信息檢測單元11計(jì)算輸入視頻信號Vi和PN代碼串PS之間的相關(guān)程度以便將其作為數(shù)值算出，如果該值大于預(yù)定閾值，則判斷相關(guān)較大，判斷擴(kuò)頻附加信息被疊加。另一方面，如果該值小于上述閾值，則判斷擴(kuò)頻附加信息未疊加在視頻信號上。
針對視頻數(shù)據(jù)的每個預(yù)定尺度例如視頻信號的1個取樣或1片PN代碼串PS判斷相關(guān)程度，如果檢測到相關(guān)，可通過向計(jì)數(shù)值加入一個增量將相關(guān)程度表示為數(shù)值?？紤]將該值是表示相關(guān)程度原樣的值。判斷具有劣化附加信息擴(kuò)頻并疊加在視頻信號上的視頻信號是未疊加附加信息的視頻信號。在該實(shí)例中，假設(shè)上述閾值設(shè)定為在1個場間隔過程中計(jì)算的總和。
在第一實(shí)施例中，把表示附加信息是否疊加在視頻信號上的信息，即由上述SS附加信息檢測單元11獲得的反擴(kuò)頻檢測結(jié)果提供給疊加通/斷控制單元14。
疊加通/斷控制單元14根據(jù)從SS附加信息檢測單元11提供的檢測結(jié)果信息確定是否應(yīng)將由SS附加信息產(chǎn)生單元12產(chǎn)生的擴(kuò)頻附加信息再次疊加在輸入視頻信號上。
具體地說，在第一實(shí)施例中，如果SS附加信息檢測單元11確實(shí)檢測到附加信息已疊加在輸入視頻信號Vi上，疊加通/斷控制單元14則不向附加單元15提供附加信息，以便不將由SS附加信息產(chǎn)生單元12產(chǎn)生的擴(kuò)頻附加信息疊加在輸入視頻信號Vi上。另一方面，如果SS附加信息檢測單元11檢測到附加信息未疊加在輸入視頻信號Vi上，疊加通/斷控制單元14則向附加單元15提供SS附加信息產(chǎn)生單元12產(chǎn)生的擴(kuò)頻附加信息，以便將SS附加信息產(chǎn)生單元12產(chǎn)生的擴(kuò)頻附加信息疊加在輸入視頻信號Vi上。
通過疊加通/斷控制單元14接收到提供的擴(kuò)頻附加信息時(shí)，附加單元15進(jìn)行處理，以使擴(kuò)頻附加信息疊加在輸入視頻信號Vi上。
這種情況下，SS附加信息的疊加電平與不使視頻信號圖象劣化的電平一樣低。
圖6示出SS附加信息和視頻信號之間的關(guān)系。例如，用作附加信息的防復(fù)制控制信號包含少量信息和低比特率信號，以及如圖6(a)所示的窄帶信號。附加信息通過擴(kuò)頻改變成如圖6(b)所示的寬帶信號。此時(shí)，擴(kuò)頻信號電平與頻帶放大比成反比地降低。
由附加單元15將擴(kuò)頻信號，即擴(kuò)頻防復(fù)制控制信號疊加在視頻信號上，此時(shí)，以比視頻信號的動態(tài)范圍低的電平疊加擴(kuò)頻防復(fù)制控制信號。通過以這種方式疊加，疊加不造成視頻信號的劣化。當(dāng)其上疊加有擴(kuò)頻防復(fù)制控制信號的視頻信號提供給監(jiān)視接收機(jī)并播放時(shí)，得到了良好的播放圖象而沒有SS防復(fù)制控制信號的不良影響。
如下文所述，為檢測擴(kuò)頻防復(fù)制控制信號進(jìn)行的反擴(kuò)頻將SS附加信息恢復(fù)成如圖6(d)所示的窄帶信號。通過提供足夠的頻帶擴(kuò)展，反擴(kuò)頻之后，防復(fù)制控制信號的功率超過視頻信號，并可檢測到防復(fù)制控制信號。
這種情況下，把疊加在視頻信號上的SS附加信息疊加在視頻信號中的相同時(shí)間和相同頻率上，用頻率濾波或簡單的信息替換很難去掉或改變SS附加信息。
因此，將不會去掉疊加在視頻信號上的SS附加信息，SS附加信息，例如SS附加信息控制信號確實(shí)提供給了諸如監(jiān)視接收機(jī)或記錄裝置之類的裝置。
可以使用這樣一種結(jié)構(gòu)，即SS附加信息檢測單元11按原樣向疊加通/斷控制單元14輸出相關(guān)程度信息，疊加通/斷控制單元14確定是否根據(jù)相關(guān)程度疊加SS附加信息。
使用微計(jì)算機(jī)可實(shí)現(xiàn)第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。圖7是描述這種情況下微計(jì)算機(jī)處理操作的流程圖。
具體地說，首先在步驟101中，針對擴(kuò)頻進(jìn)行PN代替串PS的產(chǎn)生控制。就是說，產(chǎn)生與視頻同步信號同步的定時(shí)。然后在下面的步驟102，使用產(chǎn)生附加信息的PN代碼串PS進(jìn)行擴(kuò)頻以產(chǎn)生SS附加信息。
接下來，程序進(jìn)展到步驟103，使用上述的PN代碼串PS對輸入視頻信號進(jìn)行反擴(kuò)頻，如上所述判斷是否可檢測到附加信息。根據(jù)判斷結(jié)果，如果未檢測到附加信息，程序進(jìn)展到步驟104，將所產(chǎn)生的SS附加信息疊加在視頻信號Vi上。另一方面，根據(jù)步驟103的判斷結(jié)果，如果檢測到附加信息，程序則進(jìn)展到步驟105，不將產(chǎn)生的SS附加信息疊加在視頻信號Vi上。
如上所述，在第一實(shí)施例中，在可充分檢測到的擴(kuò)頻附加信息疊加在輸入視頻信號上的情況下，不進(jìn)行SS附加信息的再次疊加，因而可防止再次疊加造成的視頻信號劣化。在上述第一實(shí)施例中，檢測SS附加信息是否疊加在輸入視頻信號Vi上，并根據(jù)該檢測結(jié)果判斷是否應(yīng)再次疊加SS附加信息。然而，在第一實(shí)施例中，假設(shè)由于傳輸視頻信號Vi的傳輸路徑的特性造成SS附加信息劣化。依據(jù)判斷是否疊加SS附加信息選擇的閾值可出現(xiàn)不足以恢復(fù)附加信息或視頻信號圖象劣化。
第二實(shí)施例消除了這一問題。圖8是說明第二實(shí)施例的附加信息疊加裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。
具體地說，第二實(shí)施例設(shè)置有一個疊加電平控制單元20，取代疊加通/斷控制單元14。第二實(shí)施例的SS附加信息檢測單元21不象第一實(shí)施例的SS附加信息檢測單元11那樣根據(jù)與閾值的比較檢測是否疊加SS附加信息，但按原樣向疊加電平控制單元20輸出上述相關(guān)程度信息。疊加電平控制單元20根據(jù)相關(guān)程度信息控制將要疊加在視頻信號Vi上的SS附加信息的電平。除上述部件外，第二實(shí)施例與第一實(shí)施例具有相同結(jié)構(gòu)。
在第二實(shí)施例中，如果疊加電平控制單元20檢測到SS附加信息疊加在視頻信號上，不足以造成劣化，并具有用于通過根據(jù)相關(guān)程度信息反擴(kuò)頻確實(shí)恢復(fù)附加信息的足夠電平，則不向附加單元15提供從SS附加信息產(chǎn)生單元12提供的SS附加信息，并禁止SS附加信息的再次疊加。
另一方面，雖然SS附加信息疊加在視頻信號上，如果疊加電平控制單元20檢測到SS附加信息被劣化并具有不足以根據(jù)相關(guān)程度信息通過反擴(kuò)頻按原樣確實(shí)恢復(fù)附加信息的電平，則將SS附加信息產(chǎn)生單元12產(chǎn)生的SS附加信息以與疊加電平對應(yīng)的電平提供給附加單元15。
例如，假設(shè)在1Vp-p視頻信號上疊加2mV的SS附加信息是滿足圖7所示條件的參考電平。如果疊加電平控制單元20判斷70％的疊加電平足夠根據(jù)相關(guān)程度信息檢測SS附加信息，則以1.4mV即2mV×0.7的疊加電平將SS附加信息Sa提供給附加單元15。
另外，在根據(jù)相關(guān)程度信息認(rèn)為SS附加信息未疊加在視頻信號上的情況下，疊加電平控制單元20將SS附加信息單元12產(chǎn)生的SS附加信息以原始疊加電平提供給附加單元15，并將其疊加在視頻信號Vi上。
第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)同樣可使用微計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。圖9是描述這種情況下微計(jì)算機(jī)的處理操作的流程圖。
具體地說，首先在步驟201進(jìn)行針對擴(kuò)頻的PN代碼串PS的產(chǎn)生控制。就是說，產(chǎn)生與視頻同步信號同步的定時(shí)。在接下來的步驟202，使用產(chǎn)生附加信息的PN代碼串PS通過擴(kuò)頻產(chǎn)生SS附加信息。
接下來，程序進(jìn)展到步驟203，使用上述PN代碼串PS對輸入視頻信號進(jìn)行反擴(kuò)頻，以檢測輸入視頻信號Vi和PN代碼串PS之間的相關(guān)程度信息。在接下來的步驟204，使用該檢測結(jié)果，即相關(guān)程度信息調(diào)節(jié)來自SS附加信息產(chǎn)生單元12的SS附加信息的疊加電平。
如上所述，即使因傳輸其上疊加有SS附加信息的視頻信號的傳輸路徑的低通濾波特性造成附加信息劣化，第二實(shí)施例補(bǔ)償附加信息的劣化，同時(shí)抑制該電平，以防止視頻信號的圖象劣化。
在上述說明中，雖然疊加電平控制單元20判斷相關(guān)程度，并對應(yīng)于判斷結(jié)果調(diào)節(jié)SS附加信息Sa的疊加電平，可以使用這種一種結(jié)構(gòu)，即預(yù)先構(gòu)成疊加電平控制單元以便將疊加電平設(shè)定到多個等級，SS附加信息檢測單元11以多個等級檢測與上述疊加電平對應(yīng)的相關(guān)程度，并將與相關(guān)程度對應(yīng)的等級提供給疊加電平控制單元20，和疊加電平控制單元20選擇疊加電平。與上述第二實(shí)施例類似，第三實(shí)施例也是涉及因傳輸視頻信號Vi的傳輸路徑特性造成SS附加信息劣化的實(shí)施例。
圖10是說明第三實(shí)施例的附加信息疊加裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。
具體地說，除了設(shè)置擴(kuò)展碼串控制單元30代替第二實(shí)施例中的疊加電平控制單元20外，第三實(shí)施例具有與第二實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)。
在第三實(shí)施例中，如果擴(kuò)頻碼串控制單元30檢測到SS附加信息疊加在視頻信號上，未嚴(yán)重劣化，并具有足以用于通過根據(jù)從SS附加信息檢測單元21提供的相關(guān)程度信息進(jìn)行反擴(kuò)頻按原樣恢復(fù)附加信息的電平，則不將從SS附加信息產(chǎn)生單元12提供的SS附加信息提供給附加單元15，并阻止SS附加信息的再次疊加。
另一方面，雖然SS附加信息疊加在視頻信號上，如果擴(kuò)展碼串控制單元30檢測到SS附加信息被劣化并具有不足以通過根據(jù)相關(guān)程度信息進(jìn)行反擴(kuò)頻按原樣恢復(fù)附加信息的電平，則調(diào)節(jié)SS附加信息的電平以使代碼串電平變?yōu)樽阋詸z測的電平，并將由SS附加信息產(chǎn)生單元12產(chǎn)生的SS附加信息提供給附加單元15。
例如，在如果由SS附加信息產(chǎn)生單元12產(chǎn)生的SS附加信息照原樣疊加的情況下，由于過度的疊加電平造成視頻信號圖象劣化，擴(kuò)展碼串控制單元30判斷60％增量的再次疊加是最佳的，擴(kuò)展碼串控制單元30強(qiáng)制改變擴(kuò)展碼20％的代碼[1]為代碼[2]，以使增益降低40％，把由SS附加信息產(chǎn)生單元12產(chǎn)生的SS附加信息提供給附加單元15。
另外，在根據(jù)相關(guān)程度信息認(rèn)為SS附加信息未疊加在視頻信號上的情況下，擴(kuò)展碼串控制單元30將SS附加信息產(chǎn)生單元12產(chǎn)生的SS附加信息按原樣提供給附加單元15，并將SS附加信息疊加在視頻信號Vi上。
第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)同樣可用微計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。圖11是描述這種情況下微計(jì)算機(jī)處理操作的流程圖。
具體地說，首先在步驟301進(jìn)行針對擴(kuò)頻的PN代碼串PS的產(chǎn)生控制。就是說，產(chǎn)生與視頻同步信號同步的定時(shí)。在接下來的步驟302，使用產(chǎn)生附加信息的PN代碼串PS通過擴(kuò)頻產(chǎn)生SS附加信息。
接下來，程序進(jìn)展到步驟303，使用上述PN代碼串PS對輸入視頻信號進(jìn)行反擴(kuò)頻處理，以檢測輸入視頻信號Vi和PN代碼串PS之間的相關(guān)程度信息。在接下來的步驟304，使用檢測結(jié)果，即相關(guān)程度信息如上所述調(diào)節(jié)從SS附加信息產(chǎn)生單元12提供的SS附加信息的擴(kuò)展碼串。
如上所述，即使因傳輸其上疊加有SS附加信息的視頻信號的傳輸路徑的低通濾波特性造成附加信息劣化，第三實(shí)施例補(bǔ)償附加信息的劣化，同時(shí)抑制該電平，以防止視頻信號的圖象劣化。
雖然在上述實(shí)施例中使用與視頻信號的場同步信號同步的PN代碼串進(jìn)行擴(kuò)頻，PN代碼串可以與行同步信號同步。PN代碼串的周期可以是多個場周期或多個行周期，而不是1個場周期或1個行周期。
在上述說明中，描述了再次疊加具有相同內(nèi)容的附加信息的情況，然而，本發(fā)明應(yīng)用于使用相向PN代碼串的擴(kuò)展碼串可以對相同類型具有不同含義內(nèi)容的附加信息擴(kuò)頻的情況。
上述實(shí)施例涉及附加信息作為防復(fù)制信息，例如防復(fù)制控制信息或版權(quán)信息，然而，可采用用于其它目的的附加信息。換言之，本發(fā)明可應(yīng)用于傳輸擴(kuò)頻或疊加各種附加信息的所有情況。
本發(fā)明的附加信息疊加裝置可應(yīng)用于視頻信號播放裝置和記錄裝置，也可通過網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于視頻信號的傳輸。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在SS附加信息已疊加在視頻信號上的情況下，通過控制再次疊加以使其不過度來抑制因SS附加信息的疊加造成的諸如擾動之類的圖象劣化。
權(quán)利要求
1.一種用于在信息信號上疊加擴(kuò)頻附加信息的附加信息信號疊加裝置，包括擴(kuò)頻信號產(chǎn)生裝置，用于通過對附加信息信號擴(kuò)頻來產(chǎn)生擴(kuò)頻附加信息信號；擴(kuò)頻信號檢測裝置，用于檢測疊加在輸入信息信號上的輸入擴(kuò)頻附加信息信號；和疊加裝置，用于從所述擴(kuò)頻產(chǎn)生裝置接收所述產(chǎn)生的擴(kuò)頻附加信息信號，并將所述產(chǎn)生的擴(kuò)頻附加信息信號疊加在與由所述擴(kuò)頻信號檢測裝置在所述輸入擴(kuò)頻附加信息信號上獲得的檢測結(jié)果對應(yīng)的所述輸入信息信號上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的附加信息信號疊加裝置，其中所述信息信號是視頻信息，和所述擴(kuò)頻信號產(chǎn)生裝置包括定時(shí)產(chǎn)生電路，用于根據(jù)所述視頻信息產(chǎn)生一個定時(shí)信號；PN代碼串產(chǎn)生裝置，用于根據(jù)從所述定時(shí)產(chǎn)生裝置提供的定時(shí)信號產(chǎn)生規(guī)定的PN代碼串；和乘法裝置，用于通過采用從所述PN代碼串產(chǎn)生裝置提供的PN代碼串?dāng)U頻所述附加信息產(chǎn)生所述擴(kuò)頻附加信息信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的附加信息信號疊加裝置，其中所述疊加裝置包括輸出控制裝置，用于與由所述擴(kuò)頻信號檢測裝置在所述輸入擴(kuò)頻附加信息信號上獲得的檢測結(jié)果對應(yīng)有選擇地輸出所述產(chǎn)生的擴(kuò)頻附加信息信號；和相加裝置，用于把從所述輸出控制裝置輸出的所述產(chǎn)生的擴(kuò)頻附加信息信號疊加在所述輸入擴(kuò)頻附加信息信號上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的附加信息信號疊加裝置，其中所述信息信號是視頻信息，和所述擴(kuò)頻信號產(chǎn)生裝置包括定時(shí)產(chǎn)生電路，用于根據(jù)所述視頻信息產(chǎn)生一個定時(shí)信號；PN代碼串產(chǎn)生裝置，用于根據(jù)從所述定時(shí)產(chǎn)生裝置提供的定時(shí)信號產(chǎn)生規(guī)定的PN代碼串；和乘法裝置，用于通過采用從所述PN代碼串產(chǎn)生裝置提供的PN代碼串?dāng)U頻所述附加信息產(chǎn)生所述擴(kuò)頻附加信息信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的附加信息信號疊加裝置，其中所述疊加裝置包括疊加電平控制裝置，用于輸出與由所述擴(kuò)頻信號檢測裝置在所述輸入擴(kuò)頻附加信息信號上獲得的檢測結(jié)果對應(yīng)地調(diào)節(jié)的所述產(chǎn)生的擴(kuò)頻附加信息信號的電平；和相加裝置，用于把從所述疊加電平控制裝置輸出的所述產(chǎn)生的擴(kuò)頻附加信息信號疊加在所述輸入信息信號上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的附加信息信號疊加裝置，其中所述信息信號是視頻信息，和所述擴(kuò)頻信號產(chǎn)生裝置包括定時(shí)產(chǎn)生電路，用于根據(jù)所述視頻信息產(chǎn)生一個定時(shí)信號；PN代碼串產(chǎn)生裝置，用于根據(jù)從所述定時(shí)產(chǎn)生裝置提供的定時(shí)信號產(chǎn)生規(guī)定的PN代碼串；和乘法裝置，用于通過采用從所述PN代碼串產(chǎn)生裝置提供的PN代碼串?dāng)U頻所述附加信息產(chǎn)生所述擴(kuò)頻附加信息信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的附加信息信號疊加裝置，其中所述疊加裝置包括擴(kuò)展碼串控制是，用于與由所述擴(kuò)頻信號檢測裝置在所述輸入擴(kuò)頻附加信息信號上獲得的檢測結(jié)果相對應(yīng)，將所述產(chǎn)生的擴(kuò)頻附加信息信號的代碼1轉(zhuǎn)換成代碼0輸出；和相加裝置，用于把從所述擴(kuò)展碼串控制裝置輸出的所述轉(zhuǎn)換的擴(kuò)頻附加信息信號疊加在所述輸入信息信號上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的附加信息信號疊加裝置，其中所述信息信號是視頻信息，和所述擴(kuò)頻信號產(chǎn)生裝置包括定時(shí)產(chǎn)生電路，用于根據(jù)所述視頻信息產(chǎn)生一個定時(shí)信號；PN代碼串產(chǎn)生裝置，用于根據(jù)從所述定時(shí)產(chǎn)生裝置提供的定時(shí)信號產(chǎn)生規(guī)定的PN代碼串；和乘法裝置，用于通過采用從所述PN代碼串產(chǎn)生裝置提供的PN代碼串?dāng)U頻所述附加信息產(chǎn)生所述擴(kuò)頻附加信息信號。
全文摘要
在抑制因過度疊加造成的圖象擾動的同時(shí)按原樣疊加附加信息。該裝置在視頻信息上疊加擴(kuò)頻附加信息。對視頻信息進(jìn)行反擴(kuò)頻處理,SS附加信息檢測裝置檢測是否已在視頻信息上疊加了附加信息。根據(jù)附加信息檢測裝置進(jìn)行的檢測結(jié)果,控制從擴(kuò)頻信號產(chǎn)生裝置提供的擴(kuò)頻信號向視頻信息上的疊加。執(zhí)行諸如疊加通/斷控制,疊加電平控制,或擴(kuò)展碼串控制之類的疊加控制方法。
文檔編號G11B20/10GK1206973SQ98114899
公開日1999年2月3日 申請日期1998年5月29日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月29日
發(fā)明者池田望, 荻野晃 申請人:索尼公司