專利名稱：使水平和垂直圖像失真的視頻信號復(fù)制保護(hù)的增強(qiáng)處理的制作方法
增強(qiáng)防止視頻信號復(fù)制的處理，在將受記錄保護(hù)的復(fù)制品重放時(shí)，該增強(qiáng)可使圖像質(zhì)量降低，減少受記錄保護(hù)的未授權(quán)記錄的可視性。
防止視頻復(fù)制處理的技術(shù)是眾所周知的。在此作為參考的一個(gè)例子是1986年12月23日授權(quán)的美國專利US 4,631,603，發(fā)明人是Ryan，該專利作如下公開(見摘要)。
“對一個(gè)視頻信號進(jìn)行改進(jìn)(modified)，當(dāng)該改進(jìn)的視頻信號的磁帶錄像產(chǎn)生通常無法接受的圖像時(shí)，電視接收機(jī)仍能從改進(jìn)的視頻信號提供正常的彩色圖像。本發(fā)明基于下列事實(shí)，即常用的盒式磁帶錄像機(jī)自動(dòng)增益控制系統(tǒng)不能區(qū)別常規(guī)視頻信號的正常同步脈沖(包括均衡脈沖或?qū)捗}沖)和附加的偽同步脈沖。偽同步脈沖在這里被定義為擴(kuò)展到正常同步脈沖中頂尖電平并且持續(xù)時(shí)間至少為0.5微秒的任何其它脈沖。若干這種偽同步脈沖在垂直消隱間隔期間被加到常規(guī)的視頻信號中，并且每個(gè)所說的偽同步脈沖之后緊隨一個(gè)具有適當(dāng)振幅和持續(xù)時(shí)間的正脈沖。結(jié)果，磁帶錄像機(jī)中的自動(dòng)增益控制系統(tǒng)將對視頻信號電平作出不可靠的檢測，從而導(dǎo)致對視頻信號的錯(cuò)誤記錄。其結(jié)果使重放的圖像質(zhì)量無法接受”。
在第二欄第5行中指出附加脈沖對(每對由一個(gè)負(fù)向偽脈沖和緊隨其后的一個(gè)正向“AGC”脈沖組成)導(dǎo)致磁帶錄像機(jī)中的一個(gè)自動(dòng)電平(增益)控制電路錯(cuò)誤地讀出視頻信號電平，并產(chǎn)生一個(gè)增益校正，導(dǎo)致該磁帶錄像無法接受。
因此，該現(xiàn)有技術(shù)的“基本防復(fù)制方法”在有人試圖進(jìn)行復(fù)制時(shí)使得一個(gè)振幅異常低的視頻信號被記錄下來。當(dāng)該非法復(fù)制品被重放時(shí)，可觀察到圖像的水平撕裂(位置移動(dòng))和垂直移動(dòng)的某些現(xiàn)象。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)與否，通常在很大程度上取決于圖像內(nèi)容，即圖像中白(亮)和黑(暗)區(qū)域的存在。因此，該現(xiàn)有技術(shù)的方法盡管一般說來能提供很好的復(fù)制保護(hù)，但通過某些磁帶錄像機(jī)(如VCRs)和電視機(jī)的結(jié)合，對那些愿意忍受壞質(zhì)量圖像的人來說，仍能提供可視的圖像。
另外，采用了某些VCRs和電視機(jī)設(shè)備后，許多公知的復(fù)制保護(hù)方法幾乎不產(chǎn)生圖像衰減。盡管有復(fù)制保護(hù)，某些銷售預(yù)先錄制的視頻材料的市場仍存在很高比例的盜版(piracy)行為，即非法復(fù)制錄像帶，而觀眾顯然對非法復(fù)制品中由現(xiàn)有技術(shù)的復(fù)制保護(hù)方法造成的差質(zhì)量圖像并不太敏感。因此需要增強(qiáng)復(fù)制保護(hù)處理，使得與現(xiàn)有技術(shù)相比，圖像質(zhì)量有更大程度的降低。
根據(jù)本發(fā)明，使上面描述的現(xiàn)有技術(shù)中的“基本”復(fù)制保護(hù)處理通過從多種方式進(jìn)一步改進(jìn)視頻信號而被增強(qiáng)，以保證滿足圖像內(nèi)容必須的要求，使基本復(fù)制保護(hù)處理的效力達(dá)到最大。
進(jìn)一步的改進(jìn)包括剛好在(1)水平或(2)垂直同步(sync)信號出現(xiàn)之前將圖像過掃描區(qū)域的一部分有效視頻消隱掉，并且在消隱部分插入(對振幅降低的視頻信號而言)由TV接收機(jī)或磁帶錄像機(jī)認(rèn)作同步信號的一個(gè)波形，從而導(dǎo)致VCR或TV接收機(jī)的錯(cuò)誤同步。特別是將這種改進(jìn)只用于某些視頻行或場時(shí)，會(huì)導(dǎo)致未經(jīng)授權(quán)的復(fù)制品的圖像質(zhì)量發(fā)生實(shí)質(zhì)性的降低。另一種改進(jìn)是使水平同步脈沖變窄，以導(dǎo)致在電視機(jī)中讀出一個(gè)寄生的垂直同步信號，并且還會(huì)影響到某些磁帶錄像機(jī)。
在水平改進(jìn)中，圖像的右邊緣被替換成呈黑色與灰色矩形狀的“方格”(checker)圖案(象棋盤一樣)。當(dāng)在標(biāo)準(zhǔn)的電視接收機(jī)上播放時(shí)，這種方格圖案的寬度被選定在過掃描范圍(看不到)內(nèi)。應(yīng)該能理解，對于一個(gè)異常低的信號振幅來說，當(dāng)圖像內(nèi)容為亮色(如中灰(mid gray))時(shí)，某些視頻行中的黑色矩形的左邊緣將引起一個(gè)早期水平回掃(retrace)，如同一個(gè)負(fù)向(朝向消隱電平)過渡(transition)一樣。當(dāng)圖像內(nèi)容為暗色時(shí)，灰色矩形(毗鄰黑色圖像區(qū)域)的右邊緣，在某些視頻行中會(huì)在每個(gè)行上引起一個(gè)早期回掃，也如同負(fù)向過渡一樣。(在這里對視頻波形的描述依從慣例，即正振幅為白色，負(fù)振幅為黑色)。
在一個(gè)實(shí)施例中，水平改進(jìn)的方格圖案以與視頻場重復(fù)速率(rate)稍稍不同步的一個(gè)速率(rate)產(chǎn)生，以便方格圖案看上去上下慢慢地從圖像移過，移動(dòng)速率為大約在1秒內(nèi)將任意給定點(diǎn)從圖像的底部移到其頂部，或反過來。當(dāng)一盤原始(已授權(quán))的錄像帶被播放時(shí)，方格圖案對圖像沒有影響，這是因?yàn)樵陔娨暀C(jī)中沒有任何非正常的信號條件存在。
然而，當(dāng)采用磁帶錄像機(jī)重放非法(未經(jīng)授權(quán)或盜版)復(fù)制的盒式錄像帶時(shí)，由上面描述的現(xiàn)有技術(shù)復(fù)制保護(hù)處理產(chǎn)生的信號被衰減，與方格圖案結(jié)合在一起，導(dǎo)致電視機(jī)水平回掃很早出現(xiàn)在每個(gè)視頻行中，在該處究竟是存在黑色或灰色矩形，取決于圖像內(nèi)容和磁帶錄像機(jī)和電視機(jī)的特征。根據(jù)先前的有效視頻圖像內(nèi)容，黑色方格和灰色方格每種都可能產(chǎn)生足夠的振幅的過渡。如果圖像內(nèi)容為亮色(白色)，黑色方格的左邊緣引起向黑色的負(fù)向過渡；如果圖像內(nèi)容為暗色，灰色方格的右邊緣引起從灰色向下一個(gè)黑色區(qū)域(通常是消隱電平)的負(fù)向過渡。末端為黑色或灰色的行之間的區(qū)別又造成圖像信息的水平位移，即扭動(dòng)，該位移上下慢慢移過圖像。
通過在真正的水平行同步信號定位視頻行之前提供亮色到暗色的過渡(黑色方格的左邊緣或灰色方格的右邊緣)，電視機(jī)的回掃(早期進(jìn)行水平回描)趨向被得到利用。這樣引起的早期回描導(dǎo)致下一行上的圖像信息提前，即向右水平移動(dòng)一段距離，該距離與負(fù)過渡和真正的水平同步信號的前緣的位置之間的距離相等。該位移導(dǎo)致圖像信息的“撕裂”(水平再定)。
在垂直圖像方向(sense)的某種類似的改進(jìn)，是剛好在垂直消隱間隔之前，在圖像較靠下的過掃描部分中，在選定視頻場最后幾行的有效視頻位置上交替地對其插入黑色和白色頻帶，和/或延伸到垂直消隱間隔的最初幾行。
這種垂直速率的改進(jìn)是從幾種方式來實(shí)施的。在一個(gè)實(shí)施例中，立即將垂直同步信號之前的一些有效視頻行(五行左右)以每秒大約1至5周的速率使其在消隱電平和灰色電平(通常為大約30％的白色峰值)之間交替。這會(huì)造成復(fù)制磁帶錄像機(jī)的磁鼓伺服機(jī)構(gòu)解鎖，或造成電視機(jī)中錯(cuò)誤的垂直回掃，導(dǎo)致未經(jīng)授權(quán)復(fù)制品的圖像以特定速率呈現(xiàn)垂直不穩(wěn)定性(上下跳動(dòng))，從而顯著地降低圖像質(zhì)量。在另一種方案中，二至五行的交替的(已調(diào)制的)白-黑-白被插入在每個(gè)或交替(alternate)視頻場的末尾，當(dāng)視頻信號振幅通過響應(yīng)一個(gè)復(fù)制保護(hù)信號的AGC電路使其被減小時(shí)，由于將插入的圖案認(rèn)作為垂直同步信號，因此同樣使復(fù)制的磁帶錄像機(jī)或觀看的電視機(jī)失去垂直鎖定。
在另一種方案中這些垂直改進(jìn)被擴(kuò)展到隨后的垂直消隱間隔的最初幾行。
當(dāng)正常的水平或視頻同步脈沖在某一點(diǎn)造成異常視頻回掃后，將脈沖加到視頻信號的這些部位，從而有效地增強(qiáng)了現(xiàn)有技術(shù)的基本防復(fù)制處理。通常這些加入的后垂直同步脈沖是在NTSC電視信號的第22至24行。
因此，就圖像內(nèi)容而言，本發(fā)明的處理方法是造成(1)未經(jīng)授權(quán)的復(fù)制品的重放圖像質(zhì)量和(2)磁帶錄像機(jī)的記錄和重放功能最大程度降低的最佳條件。
電視機(jī)響應(yīng)該水平和垂直改進(jìn)(modifications)，在一個(gè)異常位置處(point)錯(cuò)誤地進(jìn)行水平或垂直回掃。與電視機(jī)會(huì)錯(cuò)誤地判斷信號一樣，當(dāng)復(fù)制時(shí)會(huì)使記錄的磁帶錄像機(jī)以及當(dāng)重放復(fù)制品時(shí)重放的磁帶錄像機(jī)受到影響。在這種情況下使磁帶錄像機(jī)的彩色電路受到影響，從而除基本防復(fù)制處理使圖像質(zhì)量降低外，也另外造成了圖像質(zhì)量的降低。這是到目前為止已描述的情況之外的另外影響，這是因?yàn)榇艓т浵駲C(jī)以特定的方式對彩色信息進(jìn)行處理。該圖像失真包括色彩被不準(zhǔn)確地再現(xiàn)和間歇或永久性地失去彩色。因此，改進(jìn)(modification)的目的是在上面描述的現(xiàn)有技術(shù)的復(fù)制保護(hù)處理所造成的圖像質(zhì)量降低的基礎(chǔ)上，更進(jìn)一步破壞非法復(fù)制品的觀賞價(jià)值。
對視頻信號的第三種改進(jìn)包括使水平同步脈沖變窄。與再記錄(復(fù)制)時(shí)已被減小信號振幅的復(fù)制保護(hù)視頻信號相結(jié)合，這種變窄使得磁帶錄像機(jī)或電視機(jī)檢測到寄生的垂直同步信號，造成在場的起始之外產(chǎn)生垂直回掃，因而進(jìn)一步降低圖象質(zhì)量。這一改進(jìn)使視頻場的某些行(例如第250至262行)上水平同步脈沖的寬度(持續(xù)時(shí)間)變窄。這些變窄了的水平同步脈沖當(dāng)與振幅減小了的視頻信號結(jié)合時(shí)，在許多電視機(jī)和磁帶錄像機(jī)中引起寄生垂直回掃，從而進(jìn)一步降低播放圖像的質(zhì)量。當(dāng)進(jìn)行非法復(fù)制時(shí)，在存在方格圖案的地方(第10至250行)使水平同步脈沖變窄也會(huì)增強(qiáng)方格圖案的失真。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生的圖像質(zhì)量降低特別適用，因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)的基本復(fù)制保護(hù)處理提供相對較小的圖像質(zhì)量降低或相對較小的磁帶錄像機(jī)記錄或重放的質(zhì)量降低。因此，相比于現(xiàn)有技術(shù)的基本處理而言，現(xiàn)有技術(shù)處理與本發(fā)明處理的結(jié)合可急劇地降低非法復(fù)制品在更大量的錄像機(jī)與電視接收機(jī)組合上的觀賞價(jià)值。
僅僅在電視圖像的過掃描部分提供水平方格圖案或垂直修改，保證了當(dāng)觀看原始記錄或信號時(shí)，不會(huì)看到方格圖案或垂直修改，的確，觀看原始記錄的觀眾并不知道它們的存在。
在其它實(shí)施例中，處理用戶可能為有效性折衷選擇圖像區(qū)域。(為了增強(qiáng)防復(fù)制處理的有效性，當(dāng)“非法”記錄被播放時(shí)，用戶可能選擇折衷處理的可視性)。因此，該改進(jìn)可能在違犯廣播電視標(biāo)準(zhǔn)方面擴(kuò)展到視頻場的可視部分，但在許多應(yīng)用中仍可接受。此外，在另一個(gè)實(shí)施例中，處理折衷選擇與可被接受的信號標(biāo)準(zhǔn)的偏差，以便進(jìn)一步增強(qiáng)防復(fù)制的有效性。
假定信號具有正確的振幅，在任何情況下，經(jīng)改進(jìn)的信號都被正常地顯示在任何電視接收機(jī)或監(jiān)視器上。當(dāng)改進(jìn)(modified)的信號振幅被降低時(shí)，如非法復(fù)制，將使得電視接收機(jī)顯示或磁帶錄像機(jī)重放失真圖像的條件被最佳化。當(dāng)對復(fù)制(非法)的記錄采用了參考文獻(xiàn)US 4,631,603中的基本防復(fù)制處理時(shí)，這種情況在采用兩臺(tái)磁帶錄像機(jī)進(jìn)行磁帶錄像機(jī)背對背復(fù)制時(shí)會(huì)發(fā)生。
根據(jù)本發(fā)明的視頻信號改進(jìn)(modifications)除了導(dǎo)致電視接收機(jī)失去水平或垂直穩(wěn)定性外，另外在記錄和重放時(shí)對通用的盒式磁帶錄像機(jī)也有上面所述的類似影響。VCRs采用水平同步脈沖的前沿正確地定位色同步信號選通。如果色同步信號選通被錯(cuò)誤地定位，那么色同步信號將不能被適當(dāng)?shù)厝樱瑥亩鴮?dǎo)致失去顏色或顏色失真。水平改進(jìn)(modification)造成對水平同步脈沖前沿位置的錯(cuò)誤判斷，這將發(fā)生在VCRs中其在(受到保護(hù)的復(fù)制)復(fù)制品的記錄與重放時(shí)發(fā)生，從而導(dǎo)致顏色丟失/失真。這種影響也可以單獨(dú)出現(xiàn)在電視機(jī)中，以相同的方法得到與這種處理相同的結(jié)果，電視機(jī)將趨向于失去垂直鎖定，VCR也將會(huì)是這樣，其結(jié)果是失去VCR中的鼓伺服機(jī)構(gòu)鎖定。
在此公開的改進(jìn)(modification)保證總是存在對圖像作出最大程度的破壞所需要的條件，而不是傳遞(relaying)這些條件出現(xiàn)的機(jī)會(huì)(顯示特定的圖像)。因此，上面所述可能包括了具有顯著價(jià)值的水平和/或垂直改進(jìn)和/或水平同步脈沖變窄的處理過程以增強(qiáng)上述的基本現(xiàn)有技術(shù)復(fù)制保護(hù)處理，更一般地說，增強(qiáng)任何降低視頻信號振幅的復(fù)制保護(hù)處理，所述視頻信號是在試圖進(jìn)行未經(jīng)授權(quán)的復(fù)制時(shí)被記錄的。增強(qiáng)非法復(fù)制錄像帶水平不穩(wěn)定移動(dòng)(jitter)的另一個(gè)實(shí)施例是采用后水平偽同步脈沖，該脈沖的振幅為大約-20IRE(-40 IRE等于正常同步振幅)和寬度為大約1-2μs的脈沖，并且位置在彩色同步信號之后大約1-2μs范圍發(fā)生變化。
雖然這里所公開的實(shí)施例限于NTSC電視標(biāo)準(zhǔn)范圍，但對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，只要作顯而易見的改動(dòng)，它們就可適用于SECAM或PAL電視標(biāo)準(zhǔn)。
這里也公開了本發(fā)明的幾種方法和設(shè)備，用于移走(removal)或“消除”(defeat)上述的視頻信號改進(jìn)(modification)，以允許無阻礙地復(fù)制和觀看。其一種方案中的消除方法和裝置是采用固定電平灰色信號替換或電平移動(dòng)垂直和水平改進(jìn)(modification)脈沖，以及通過同步展寬或替代消除同步脈沖變窄的改進(jìn)(modifocation)。
其在另一種方案中的消除方法采用加入前水平同步脈沖、后水平同步脈沖或衰減平均值。另外還公開了消除現(xiàn)有技術(shù)的基本視頻防復(fù)制處理的一種新方法。


圖1a和1b分別示出正常圖像以及帶有水平改進(jìn)方格圖案和垂直改進(jìn)定位的修正圖像；圖2a和2b示出由一個(gè)分別帶有和不帶有方格圖案的正常振幅的視頻信號產(chǎn)生的圖像；圖3a、3b和3c示出同一圖像在視頻信號振幅減小、一個(gè)不帶而另一個(gè)帶有方格圖案和垂直改進(jìn)情況下被分別顯示在電視機(jī)上的圖形；圖4示出帶有方格圖案的一個(gè)視頻信號的一部分示意圖；圖5a和5b分別示出當(dāng)垂直改進(jìn)沒有延伸到水平和垂直消隱間隔和當(dāng)垂直改進(jìn)延伸到垂直消隱間隔時(shí)一個(gè)視頻信號的一部分示意圖5c示出延伸到水平消隱間隔的一個(gè)附加垂直改進(jìn)；圖6a、6b、6c示出根據(jù)本發(fā)明提供的視頻信號改進(jìn)的電路；圖7a、7b示出表示圖6a、6b、6c的電路的運(yùn)行情況的波形；圖8詳細(xì)示出圖6b的閃爍發(fā)生器；圖9示出用于提供視頻信號改進(jìn)的電路的另一個(gè)實(shí)施例；圖10示出現(xiàn)有技術(shù)的同步分離電路；圖11a至11o示出表示水平同步脈沖窄化的視頻波形；圖12a示出用于使水平同步脈沖變窄的電路方框圖；圖12b示出圖12a電路運(yùn)行情況的波形；圖13a、13b詳細(xì)示出使水平同步脈沖變窄的電路；圖14a、14b示出用于將同步脈沖窄化與水平和垂直改進(jìn)結(jié)合起來的設(shè)備的方框圖；圖15以方框圖形式示出用于將各種視頻信號改進(jìn)移走(removal)的設(shè)備；圖16、17、18示出通過電平移動(dòng)和水平同步替換將防復(fù)制處理增強(qiáng)信號移走(romoving)的電路；圖19示出經(jīng)由新的同步與色同步信號位置替換將防復(fù)制處理增強(qiáng)信號移走(removing)的第二個(gè)電路；圖20示出經(jīng)相乘將防復(fù)制處理增強(qiáng)信號移走(removing)的第三個(gè)電路；圖21、22、23示出經(jīng)由切換裝置將防復(fù)制處理增強(qiáng)信號移走(removing)的三個(gè)附加電路；圖24a、24b、24c示出通過同步展寬(widening)取消(nullify-ing)增強(qiáng)信號的電路；
圖25a至25h示出圖24a、24b電路的波形；圖26示出通過DC平均和衰減消除(defeating)增強(qiáng)信號的電路；圖27示出通過限幅(clipping)來消除增強(qiáng)信號的一個(gè)附加電路；圖28示出消除增強(qiáng)信號的又另一個(gè)電路；圖29a、29b示出表示通過增大同步振幅來消除增強(qiáng)信號的波形；圖30示出通過增大同步振幅來消除增強(qiáng)信號的電路；圖31示出通過跟蹤與保持電路來消除增強(qiáng)信號的另一個(gè)電路；圖32a、32b示出通過加入一個(gè)AC信號來消除增強(qiáng)信號的波形；圖33示出用于連接消除增強(qiáng)信號的電路的一個(gè)電路；圖34a、34b、34c示出表示同步限幅(slicing)的波形；圖35a、35b示出顯示被展寬的(widened)的同步的效果的波形；圖36a、36b示出進(jìn)一步的同步限幅(slicing)點(diǎn)；圖37示出采用后同步脈沖增強(qiáng)方格圖案的電路；圖38a至38e示出圖37電路運(yùn)行情況的波形；圖39a示出消除后同步脈沖增強(qiáng)的電路；圖39b至39d示出圖39a電路運(yùn)行情況的波形；圖40a、40b、40g示出用于消除后偽同步脈沖的電路；圖40b、40c、40e、40f和40g示出了圖40a、40d、40g的電路運(yùn)行情況的波形；圖41a示出通過脈沖變窄來消除后偽同步脈沖的電路；圖41b示出圖41a電路運(yùn)行情況的相關(guān)波形；圖42a、42b示出用于消除現(xiàn)有技術(shù)的基本防復(fù)制處理的電路；圖43a至43g示出了圖42a、42b電路運(yùn)行情況的波形。水平比率(方格)信號改變圖1a示出了一個(gè)正常的電視圖像10，(沒有示出任何實(shí)際的視頻信息)，即包括左右過掃描部分14、16和頂與底過掃描部位7、9。在虛線13之內(nèi)的圖像部分是可視視頻11。
眾所周知，電視圖像的過掃描部分是不能在標(biāo)準(zhǔn)電視機(jī)上看到的那部分電視圖像。由于設(shè)計(jì)方面的局限和美學(xué)上的考慮，標(biāo)準(zhǔn)電視機(jī)被制造者調(diào)整到稍微小于100％地顯示傳輸?shù)膱D像區(qū)域。不能正?？吹降哪遣糠蛛娨晥D像被稱為過掃描區(qū)域，這些部分可以在具有欠掃描功能的專業(yè)型視頻監(jiān)視器上看到。然而，所有標(biāo)準(zhǔn)電視接收機(jī)都運(yùn)行在過掃描模式下，因此在每個(gè)場終止處增加的方格圖案和改進(jìn)的行在美國和其它地方出售的這種標(biāo)準(zhǔn)電視接收機(jī)上是看不到的。
圖1b示出了根據(jù)本發(fā)明的某些改進(jìn)作了修改的電視圖像12，也包括過掃描部分14、16。在右側(cè)的過掃描部分16提供了由灰色矩形24和黑色矩形26相互交替的方格圖案。這種方格圖案信息24、26提供了增強(qiáng)的復(fù)制保護(hù)，下面將對此進(jìn)行描述。當(dāng)在標(biāo)準(zhǔn)電視機(jī)上顯示圖像12時(shí)，這種方格圖案20是看不到的，因?yàn)樗挥谶^掃描區(qū)域16。將垂直信號的改進(jìn)插入在底部的過掃描區(qū)域，因此也不能看到。
圖2a示出了一個(gè)視頻場30，包括左右過掃描部分32、34，在有效視頻36中包括一個(gè)垂直與水平的圖像元38(例如一個(gè)十字)。依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)這個(gè)場30很顯然沒有包括方格圖案和垂直改進(jìn)信號，對信號的振幅也沒有任何減小，即沒有進(jìn)行現(xiàn)有技術(shù)的復(fù)制保護(hù)處理。
圖2b示出了場30以及在邊界13之外的過掃描區(qū)域34中的方格圖案42和在下部過掃描部位9增加的垂直改進(jìn)圖案87。由于具有正常的信號振幅，因此方格圖案42和/或垂直圖案87對十字38的外觀沒有影響，十字被正常地予以顯示。應(yīng)該理解，圖2b只會(huì)出現(xiàn)在示出整個(gè)區(qū)域的監(jiān)控器上，而不會(huì)出現(xiàn)在正常的電視接收機(jī)上。
沒有可能示出這些信號對VCR產(chǎn)生影響的圖形表示。電視機(jī)將會(huì)顯示由于信號振幅異常低而產(chǎn)生的情況，用于記錄和重放復(fù)制品的VCR也被受到影響。在這種情況下，VCR的伺服系統(tǒng)將受到干擾，從而產(chǎn)生位置不穩(wěn)定的圖像。
圖3a示出了由于信號振幅的降低而產(chǎn)生的圖像50，即根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的復(fù)制保護(hù)處理被作用在一臺(tái)相對而言不靈敏的VCR上，但沒有增加方格圖案。這個(gè)圖形只示出了在標(biāo)準(zhǔn)電視接收機(jī)上圖像的真實(shí)可視部分(在圖2a、2b的邊界13之內(nèi))?？梢钥闯?，由于在這種情況下圖像內(nèi)容不引起水平位移，因此十字38被正常地顯示。這正是現(xiàn)有技術(shù)的復(fù)制保護(hù)處理不能提供適當(dāng)?shù)膹?fù)制保護(hù)的情況，因?yàn)閳D像確實(shí)是可視的。
圖3b示出了當(dāng)信號振幅被減小并當(dāng)圖2b中存在方格圖案42時(shí)所產(chǎn)生的影響，即當(dāng)現(xiàn)有技術(shù)的復(fù)制保護(hù)處理與方格圖案結(jié)合使用時(shí)的情況。在圖3b中也沒有示出過掃描部分。這里可以看出，十字38受到多次水平“撕裂”43，它們發(fā)生在圖2b的方格圖案42從灰色方格46到黑色方格44(反之亦然)的過渡位置。如圖3c的放大圖所示，十字38的垂直部分的部位43被水平移動(dòng)一個(gè)距離，該距離取決于方格圖案的黑色部位44的左邊緣與每行中真實(shí)水平同步信號(沒有示出)的位置之間的距離。顯然，圖3b的圖像50被顯著地降低質(zhì)量。通過將方格圖案42在垂直方向上下慢慢移動(dòng)，可以看出水平位移在移動(dòng)，即“扭動(dòng)”，降低質(zhì)量的效果被進(jìn)一步增強(qiáng)(沒有示出)。這使得圖像實(shí)際上無法觀看，從而起到了很好的復(fù)制保護(hù)作用。
根據(jù)本發(fā)明，圖2b的方格圖案通常包括五個(gè)黑色矩形44，每個(gè)黑色矩形44與一個(gè)中灰色(mid-gray)矩形46交錯(cuò)。(為了看起來清楚起見，在圖2b中沒有示出這么多矩形)。人們已發(fā)現(xiàn)，對每個(gè)圖像高度來說，在大約五個(gè)灰色至黑色過渡與五個(gè)黑色到灰色過渡的情況下，出現(xiàn)最大限度的圖像降質(zhì)。
黑色矩形44的信號電平，對NTSC來說，被設(shè)置在位于消隱電平和黑色電平之間(黑色電平和消隱電平對PAL或SECAM信號而言是同樣的)，而對PAL和SECAM來說，被設(shè)置為黑色電平，中灰色矩形46的振幅大約為白色峰值電平30％。方格圖案42包括如圖3b所示的曲折(zig-zag)型圖案；在其它實(shí)施例中，圖2b的每個(gè)場30可能只有一個(gè)黑色矩形44，或二個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)黑色矩形。另外黑色矩形44的大小(高度和寬度)也不必是均勻的。
通過提供一個(gè)負(fù)向過渡，即從黑色矩形44起點(diǎn)處的瞬時(shí)圖像電平過渡到位于至少某些圖像行上的水平同步信號之前的黑色電平，該處理使在視頻信號低幅值環(huán)境下產(chǎn)生早期的水平回掃。圖2b中所示的方格圖案42就是造成預(yù)期效果的這樣一種圖案。
常用的持續(xù)時(shí)間，即方格圖案42的寬度大約為1.0到2.5微秒，這是根據(jù)方格圖案通常不能被引入到標(biāo)準(zhǔn)電視圖像的顯示部分，即被限制在過掃描部位，并且也不能侵占正常的水平消隱周期的條件確定的。
在另一個(gè)實(shí)施例中，水平同步信號被變窄并使方格圖案加寬。當(dāng)振幅被減小的視頻信號被顯示時(shí)，這會(huì)提供一個(gè)較大的水平位移，但導(dǎo)致產(chǎn)生一個(gè)不標(biāo)準(zhǔn)的原始視頻信號，不過對某些非廣播應(yīng)用來說還是可以接受的。另外中灰矩形46和/或黑色矩形44的特定振幅也不必剛好像上面所描述的那樣完成。由改變水平同步脈沖前沿與色同步信號(burst)的相對位置所產(chǎn)生的任何影響可以通過色同步信號的相應(yīng)再定位和/或擴(kuò)展來校正。
圖4示出了在存在方格圖案的一部分時(shí)一個(gè)單個(gè)視頻行的水平消隱間隔60。按常規(guī)水平同步脈沖62在水平消隱間隔60開始之后1.5微秒開始。有效視頻66、68在水平消隱間隔60之前和之后都出現(xiàn)。然而，根據(jù)本發(fā)明，剛好在水平消隱間隔60之前的有效視頻66的一部分已被一個(gè)中灰電平信號74或一個(gè)黑色電平信號76所替代。(僅僅為了示意的目的，中灰電平74和黑色電平76都被示于圖4中)。有效視頻66的70部分丟失并不會(huì)造成什么問題，因?yàn)槿缟纤?，在?biāo)準(zhǔn)的電視接收機(jī)中，這部分位于圖像的過掃描部位，因而根本看不見有效圖像。
從有效視頻信號電平66向下到黑色電平76的過渡80對電視接收機(jī)來說看上去像是水平同步信號。這種效果只有當(dāng)被顯示的視頻信號由于受到復(fù)制保護(hù)處理的振幅被降低時(shí)才會(huì)出現(xiàn)(上面已作解釋)。
灰色電平74(方格的灰色部位)的存在額外保證了整個(gè)圖像不會(huì)向右偏移。例如當(dāng)有一條無間斷的黑色條紋伸向圖像的右手側(cè)時(shí)會(huì)是這樣一種情況。交替的灰、黑電平提供了圖3b所示的曲折(zig-zag)形效果，人們發(fā)現(xiàn)實(shí)際上這對每個(gè)人來說，在觀看時(shí)是不可以忍受的。圖4還示出了在水平消隱間隔60的后肩(back porch)84之上設(shè)置的常規(guī)色同步信號82。
從圖4可以看出，對視頻信號的唯一改進(jìn)是移走了有效視頻信號70的一小部分，而代之以灰色電平74或黑色電平76。
上面描述的增強(qiáng)扭動(dòng)是使方格圖案慢慢地從圖像底部移到頂部或反過來。人們發(fā)現(xiàn)，如果一個(gè)特定的過渡從圖像的底部移到圖像的頂部，或反過來，花費(fèi)大約一秒鐘，其將最有效地降低圖像的觀賞價(jià)值。這種移動(dòng)扭擺的效果是通過采用產(chǎn)生方格圖案的方波頻率來提供的，該頻率稍稍偏移場頻率的第五次諧波，即對于NTSC電視而言位于295 Hz和305 Hz之間。對PAL或SECAM系統(tǒng)來說，相應(yīng)的頻率是245 Hz至255 Hz。這種非同步特性使方格圖案產(chǎn)生了需要的慢速移動(dòng)。如上所述，即使不存在這種異步性，方格圖案保持靜止，也仍然能從該處理得到顯著的益處。產(chǎn)生方格圖案的信號頻率在低幅度信號被重放和顯示時(shí)可以被調(diào)節(jié)到使圖像質(zhì)量達(dá)到最大的降低。通常產(chǎn)生最佳效果的頻率，對NTSC來說是在180 Hz到360 Hz之間，對PAL來說是在150 Hz至300 Hz之間(場速率的3到5倍)。在許多重放和觀看設(shè)備上，頻率可以隨時(shí)間而變化，以保證最佳效果。
在另一個(gè)實(shí)施例中，方格圖案位于水平消隱間隔的前沿(frontporch)，即沒有替換有效視頻信號的任何部位。這稍微減小了水平位移量，然而仍然可得到至少某種需要的效果，其產(chǎn)生的信號保留了所有的圖像信息，但與全部的NTSC標(biāo)準(zhǔn)都不相容。
方格圖案不必在每個(gè)場上都存在。垂直比率信號改進(jìn)上面所作的詳細(xì)描述主要是針對水平圖像信息的；視頻信號改進(jìn)以及由此而產(chǎn)生的效果也表現(xiàn)在水平圖像方向。后面將對已作過概括性說明的相關(guān)的垂直比率改進(jìn)進(jìn)一步展開描述。
垂直改進(jìn)有幾種形式。在一個(gè)實(shí)施例中，視頻場下部過掃描部位中1至4行的組合有效視頻信號以白色或黑色交替地替換。在另一個(gè)實(shí)施例中，緊挨在垂直同步脈沖之前的最后幾個(gè)視頻信號行被消隱，與跟在垂直消隱間隔之后的最初幾行一樣，并且其中的原始圖像視頻信號和垂直同步脈沖被替換為一個(gè)高電平(例如大約為30％白色峰值的中灰，或?qū)嶋H的白色峰值)或低電平(在黑色到消隱電平之間的范圍內(nèi))信號，如圖1b、2b中的87所示及如上文所述。
這些垂直改進(jìn)通常觀眾是看不到的，因?yàn)楸桓倪M(jìn)的有效視頻信號行被限制在位于圖1b的圖像底部的過掃描區(qū)域9中的那些行內(nèi)。(當(dāng)考慮VCR中的視頻信號時(shí)，被改進(jìn)的行將位于與磁頭切換點(diǎn)相類似的位置，由于在磁頭切換點(diǎn)和之后出現(xiàn)的干擾，在這些行的視頻信號上無論如何是不顯示的)。
眾所周知，在標(biāo)準(zhǔn)的NTSC視頻信號中(或在其它標(biāo)準(zhǔn)中)，垂直消隱期間的頭三行中每行包括二個(gè)均衡脈沖，隨后的三行每行包括二個(gè)“寬”垂直同步脈沖。通常在這些垂直同步脈沖的第一個(gè)之后很短時(shí)間內(nèi)開始垂直回掃。
第一個(gè)垂直改進(jìn)實(shí)施例示于圖5a。(這里行號代表一個(gè)NTSC視頻幀的第二個(gè)場)。行517、518、519的有效視頻信號部位被白色峰值(標(biāo)稱為1.0伏)信號所代替；行523、524、525也同樣。行520、521、522的有效視頻信號被黑色(標(biāo)稱為0伏)信號所代替。除了三行的組外，也可以是0-5行的組或更多行的組，并且白色和黑色信號可以使幅值被調(diào)制或切換。因此在每個(gè)場在最后幾行中，黑和白信號的圖案在場與場之間動(dòng)態(tài)地變化。
第二個(gè)垂直改進(jìn)實(shí)施例(圖5b)消隱視頻場中的最后兩個(gè)有效視頻行(例如行524和525)以及緊跟在VBI之后的頭三行(例如第1、2、3行)。這兩個(gè)有效行處在電視圖像的下部過掃描部位9(圖1b)。然后一個(gè)中灰(30％的白色峰值)視頻信號87被產(chǎn)生并且在一個(gè)周期基礎(chǔ)上被插入在這五個(gè)被消隱的行中。當(dāng)中灰信號沒有導(dǎo)通時(shí)(由行524，......，3的垂直箭頭表示)，這些被消隱的行“騙取”(“fool”)許多電視接收機(jī)的垂直同步電路在這五行的第一行開始處進(jìn)行垂直回掃，而不是通常在垂直同步脈沖開始處的后五行進(jìn)行，因此垂直回掃被提前了五行。當(dāng)這五行處于中灰色時(shí)，垂直回掃由正常的垂直信號的適當(dāng)位置啟動(dòng)。應(yīng)該理解，這種消隱行的數(shù)目和被插入的波形振幅在其它實(shí)施例中可以變化。
如圖5b所示，行4-6(只示出了1-4)與在標(biāo)準(zhǔn)信號中一樣，行517至523也同樣。改進(jìn)只是針對行524、525、1、2和3的；行524、525的有效視頻部位以及行1-3的相關(guān)部位被消隱了(變?yōu)楹谏?，或者插入了一個(gè)大約0.3伏的中灰色信號。(應(yīng)該理解這個(gè)振幅是標(biāo)稱值，沒有考慮與現(xiàn)有技術(shù)的復(fù)制保護(hù)處理相關(guān)的振幅降低的影響)。圖5b示出了帶有中灰電平的場的一部分。如上所述，該灰色信號通常以1 Hz到10 Hz之間的一個(gè)頻率在被接通和被關(guān)斷(“振蕩”)。在以1 Hz振蕩的方案中，30個(gè)連續(xù)的視頻場有五行的有效視頻處于消隱電平，隨后是30個(gè)連續(xù)的視頻場有五行處于圖5b的30％灰色電平。如圖5b所示，行524至3中的彩色同步信號可以是被消隱的(或不被消隱)。
該振蕩使圖像每秒一次上下“跳動(dòng)”5行(振蕩頻率)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這將使觀眾受到很大刺激，如圖3b中“X”處所建議的那樣。也就是說，在存在圖5b的垂直改進(jìn)的場中，垂直回掃提早五行出現(xiàn)，后面跟隨正常出現(xiàn)垂直回掃的場。垂直回掃提前出現(xiàn)的原因是由于存在著現(xiàn)有技術(shù)的復(fù)制保護(hù)信號使總的視頻振幅從NTSC標(biāo)準(zhǔn)的1.0伏被降低到例如最大為0.4伏(白色峰值到同步頂尖)。接著，電視接收機(jī)的垂直同步分離器將五個(gè)被消隱行的第一行認(rèn)作是第一垂直同步(寬)脈沖，因而在其后很短時(shí)間就開始垂直回掃。
在垂直改進(jìn)的另一個(gè)方案中(沒有示出)，不是如圖5b所示改進(jìn)一個(gè)場的最后兩行和下一個(gè)場的最初三行，而是對一個(gè)場的有效視頻的所有最后五行(行521、522、523、254、525)都作改進(jìn)，其避免產(chǎn)生一個(gè)“非法”(不標(biāo)準(zhǔn))的視頻信號。這種垂直改進(jìn)的一種變化是重新定位大約3行或更多相同的行524、525，并且是在圖5b垂直同步區(qū)域之后的行中(即第22至24行)。在某些電視機(jī)中，這會(huì)造成額外的跳動(dòng)，因?yàn)殡娨暀C(jī)將“看作”(sees)兩個(gè)垂直同步脈沖的情況，一個(gè)是在正確的時(shí)間，即第4行，而另一個(gè)是在大約第23行。
應(yīng)該理解，垂直改進(jìn)并不需要延伸到一個(gè)水平行的整個(gè)有效視頻部位。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在一行中有效視頻的大約1/2持續(xù)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行改進(jìn)，就足以產(chǎn)生過早的垂直回掃。
在圖5c所示的垂直改進(jìn)的又另一個(gè)實(shí)施例中(在許多方面與圖5a類似)，在加入了白色脈沖的行517、518、519、523、524、525的基礎(chǔ)上，水平消隱間隔被移走(被取消)。因此(與圖5b一樣)，這也是一個(gè)“非法”(不標(biāo)準(zhǔn))視頻信號，但其對于許多非廣播應(yīng)用來說是可以接受的。在這些行上取消水平消隱，將增大AGC增益的衰減(在VCR的AGC電路中)。行517、518、519和523、524、525上的白色脈沖可能在每個(gè)場中都存在，或者在振幅上被調(diào)制或被切換。此外，帶有白色脈沖的這些行可能從場到場改變幾行的位置或改變幾倍的場頻率，以便當(dāng)進(jìn)行非法復(fù)制并且在電視機(jī)上觀看時(shí)，引起垂直模糊效果。白色脈沖組可以延伸零到四行。
對視頻信號的垂直改進(jìn)，當(dāng)作為原始(被授權(quán))信號的一部分施加到電視監(jiān)視器時(shí)沒有任何影響。然而如果視頻信號的振幅被顯著地降低時(shí)，例如其是由防復(fù)制處理而引起的，那么電視監(jiān)視器將易于不正確地檢測垂直同步信號，并如上所述產(chǎn)生垂直不穩(wěn)定性。
此外，如果垂直改進(jìn)的信號與一種在VCR記錄中引起視頻信號振幅降低的防復(fù)制處理一起施加到一VCR上，當(dāng)進(jìn)行記錄時(shí)，VCR的鼓伺服機(jī)構(gòu)勢必會(huì)受到干擾。這是因?yàn)閂CR通常需要一個(gè)“干凈”(clean)的垂直同步信號來保持正確的相位，而不穩(wěn)定移動(dòng)的垂直同步信號的存在會(huì)造成VCR失去鎖定。當(dāng)該記錄被重放時(shí)，其對視覺影響是引起圖像的垂直不穩(wěn)定性和在鼓伺服機(jī)構(gòu)失去鎖定時(shí)出現(xiàn)的間歇的噪音頻帶。(這與可變的跟蹤誤差類似)。
換句話說，垂直比率波形改進(jìn)與上面描述的水平比率波形改進(jìn)具有類似功能，除了產(chǎn)生的干擾是垂直的而不是水平之外，就降低圖像質(zhì)量而言，兩種技術(shù)的結(jié)合比任何一種單獨(dú)來講都更加有效。垂直波形的脈沖頻率擺動(dòng)對更多電視機(jī)可增加有效性，即在大約20秒的周期內(nèi)頻率在例如2 Hz到10 Hz之間變化。當(dāng)進(jìn)行非法復(fù)制時(shí)，掃描方格頻率也會(huì)造成水平撕裂上下移動(dòng)，從而產(chǎn)生更令人無法忍受的圖像。實(shí)現(xiàn)垂在與水平改進(jìn)的設(shè)備用于引入上面描述的水平與垂直改進(jìn)的電路以方框圖形式示于圖6a。
主視頻信號通道包括一個(gè)輸入箝位放大器A1；一個(gè)同步脈沖窄化電路96；一個(gè)混合點(diǎn)98在該點(diǎn)將水平方格的波形成分與垂直改進(jìn)(包括不穩(wěn)定移動(dòng))波形相加；一個(gè)輸出行激勵(lì)放大器A2。在這種情況下，輸入到圖6a電路的視頻輸入信號可以將每個(gè)場的最后9行，被消隱到一個(gè)參考電平。美國專利US 4,695,901示出了進(jìn)行消隱的一個(gè)切換(switching)電路。
該過程控制與信號產(chǎn)生通路包括一個(gè)同步分離器100；控制電路102；為產(chǎn)生將會(huì)加到主視頻信號中的所需要的信號電壓的電路(見圖6b)；以及在控制電路102的控制下提供所需要的信號電壓的開關(guān)選擇系統(tǒng)104。(注意，在附圖中某些部件符號，例如U1、R1、OS1、A1，對某些元件有時(shí)重復(fù)，除非明確指出，否則并不代表相同元件)。
輸入的視頻信號被輸入到視頻箝位放大器A1進(jìn)行DC恢復(fù)。(放大器A1是市場上可購得的元件，例如Elantec EL 2090)。放大器A1保證在將任何附加的波形成分加到該視頻信號中之前，使該視頻信號(在消隱時(shí))處于已知的預(yù)先確定的DC電平。
產(chǎn)生的箝位視頻信號被施加到具有一個(gè)電源阻抗Ro通常大于1000歐姆的混合點(diǎn)98。將注入的被相加的脈沖信號其具有一個(gè)小于50歐姆的電源阻抗施加到混合點(diǎn)98。當(dāng)需要修正輸入視頻信號時(shí)，例如用方格成分來修正，選擇適當(dāng)?shù)男盘柌⑶乙砸粋€(gè)低電源阻抗施加到混合點(diǎn)，混合點(diǎn)截接來自放大器A1的輸入視頻信號并且用所需的信號有效地取代輸入視頻信號。當(dāng)輸入信號要保持不變時(shí)，開關(guān)元件104都處在斷開(open)狀態(tài)，結(jié)果是視頻信號保持不變地通向輸出行激勵(lì)放大器A2。在混合點(diǎn)98產(chǎn)生的視頻信號被施加到行激勵(lì)放大器A2，以提供標(biāo)準(zhǔn)的輸出信號電平和輸出阻抗。視頻箝位放大器A1的輸出被施加到同步分離器100(這是一種平常就可獲得的部件，例如美國國家半導(dǎo)體公司的LM 1881)。同步分離器100向處理控制電路102提供所需要的復(fù)合同步脈沖和幀識別信號。
處理控制電路102產(chǎn)生控制信號，在各種信號將要替代輸入信號的準(zhǔn)確時(shí)間上(并且在要求的時(shí)間期間)閉合(turn on)信號選擇開關(guān)104。
替換原始(輸入)視頻信號的所有各種信號包括一個(gè)高的或低的穩(wěn)態(tài)DC信號電平。例如方格信號的“高”是一個(gè)中灰電平，通常具有大約30％的白色峰值；方格信號的“低”是黑色電平或消隱電平。上述多個(gè)信號電平是由電位器VR1、VR2、VR3、VR4產(chǎn)生的(見圖6b)，這些電位計(jì)經(jīng)與適當(dāng)?shù)碾娫措妷壕€連接提供可調(diào)整的信號電平(或者另外地由分壓電阻提供固定的預(yù)定信號電平)。這個(gè)信號經(jīng)由單位增益運(yùn)算放大器A5分別提供到適當(dāng)?shù)倪x擇開關(guān)元件104-1、104-2、104-3、104-4，以保證將需要的低輸出阻抗接到混合點(diǎn)98。
控制電路102為方格圖案和垂直改進(jìn)信號產(chǎn)生適當(dāng)?shù)拈_關(guān)選擇控制脈沖(見圖6a)。方格脈沖僅僅施加到選定的行；一個(gè)例子是在包含圖像信息的第10行(即在垂直消隱的結(jié)尾之后)開始方格圖案，并在包含圖像信息的最后一行之前10行(即在下一垂直消隱間隔起始之前10行)結(jié)束方格圖案。與此類似，垂直晃動(dòng)(jitter)改進(jìn)信號也只施加到選定的行，例如在垂直消隱間隔之前的最后九行。因此，方格圖案和垂直改進(jìn)都需要具有水平和垂直比率(rate)成分的控制信號。
視頻輸入信號“視頻輸入”(“video in”)被(見示出圖6a細(xì)節(jié)的圖6c)提供給放大器A3進(jìn)行緩沖，并經(jīng)由耦合電容C1和包含電阻R1和電容C2的一個(gè)低通濾波器耦合到同步分離器。同步分離器100提供復(fù)合同步脈沖和幀識別方波信號。復(fù)合同步脈沖被施加到鎖相環(huán)(PLL)110。PLL 110的相位控制(“phaseadj”)用電位計(jì)VR6調(diào)節(jié)，以使得水平比率(rate)輸出脈沖起始于方格的需要的起始點(diǎn)，通常在水平消隱開始之前2μs(見圖7a)。PLL 110的輸出信號產(chǎn)生用于方格和垂直改進(jìn)信號的水平比率成分fH。同步分離器100的色(burst)選通輸出信號被反相器U5反相，U5向箝位放大器A1(部件號EL 2090)提供一個(gè)箝位脈沖。
同步分離器100的幀識別方波輸出(“幀脈沖”)被施加到一個(gè)單觸發(fā)電路OS1，以提供一個(gè)寬度大約為1μs的幀識別脈沖。單觸發(fā)電路輸出信號fV用于產(chǎn)生方格以及垂直改進(jìn)信號的垂直比率成分。來自鎖相環(huán)PLL 110的水平比率成分fH被施加到存貯器地址計(jì)數(shù)器114的時(shí)鐘輸入端。幀(垂直)比率(rate)單觸發(fā)電路輸出信號fV被施加到計(jì)數(shù)器114的復(fù)位輸入端RS。存貯器地址計(jì)數(shù)器114的輸出信號被施加到存貯器116，其通常是一個(gè)EPROM，其編程設(shè)定一個(gè)數(shù)據(jù)線輸出端以提供一方格脈沖致能(CPE)信號，在方格信號存在的那部分圖像周期期間，該CPE信號為高。一第二EPROM數(shù)據(jù)線輸出端提供一個(gè)場終止識別(EFI)信號，在包括垂直改進(jìn)信號的每個(gè)場的終止之處的那些行期間，該EFI信號為高。
水平比率鎖相環(huán)成分fH也被施加到單觸發(fā)電路OS2，該電路產(chǎn)生一個(gè)行終止脈沖(ELP)，它在需要的方格脈沖持續(xù)期間產(chǎn)生，通常為2μs(見圖7a)。
水平比率(rate)鎖相環(huán)輸出信號fH也被施加到另一個(gè)單觸發(fā)電路OS3，提供一個(gè)大約為13μs持續(xù)期間的輸出脈沖，其觸發(fā)另一個(gè)單觸發(fā)器OS4，單觸發(fā)器電路OS4的輸出為寬度大約為52μs的一個(gè)輸出脈沖VJP。脈沖VJP的定時(shí)和寬度定義該垂直改進(jìn)信號的位置，其包括行定時(shí)在內(nèi)的信號即，脈沖VJP在有效水平行周期的需要部分期間基本是導(dǎo)通(on)的。
四個(gè)信號ELP、VJP、CPE和EFI為信號選擇開關(guān)104-1、……、104-4產(chǎn)生需要的控制信號(見圖6b)。行終止脈沖ELP被施加到一個(gè)分頻電路122，以產(chǎn)生需要的頻率來確定方格頻率。這個(gè)頻率越高，每個(gè)圖像高度中方格的黑-白-黑過渡次數(shù)就越多。這個(gè)頻率可以在較寬的范圍內(nèi)作出選擇；分頻比率為52(n＝52)時(shí)能提供有用的結(jié)果。分頻器122的輸出信號被直接加到三輸入與門U4的一個(gè)輸入端。分頻器122的一個(gè)倒相輸出信號被加到第二個(gè)三輸入與門U5的相應(yīng)輸入端。分頻器122的輸出部分可以是一個(gè)包含一對NE566IC的掃描振蕩電路。一個(gè)NE 566通常被設(shè)定為300 Hz，而另一個(gè)被設(shè)定為1 Hz。1 Hz NE 566的輸出被饋入300 Hz NE 566的頻率控制輸入。兩個(gè)三輸入與門U4和U5都具有方格脈沖選通(CPE)和行終止脈沖(ELP)信號被施加到他們另外的兩個(gè)輸入端，結(jié)果是在三輸入與門U4的輸出端產(chǎn)生一個(gè)高方格控制(HVJ)信號，而在三輸入與門U5的輸出端產(chǎn)生一個(gè)低方格控制(LVJ)信號。
一種類似的結(jié)構(gòu)為垂直改進(jìn)控制信號產(chǎn)生了需要的信號。一個(gè)振蕩器126(例如市面上可購得的部件NE 555或NE 566)被構(gòu)造成在通常位于DC與10 Hz之間的低頻下工作。該振蕩器126可以設(shè)置到一個(gè)高邏輯電平輸出。與此類似，在非法錄像帶重放期間，DC至10Hz的信號輸出可以擴(kuò)展到一個(gè)頻率范圍，以干擾盡可能多的電視機(jī)。這可以如上所述由一對NE 566 IC來完成。振蕩器126的輸出信號被加到三輸入與門U2的一個(gè)輸入端。振蕩器126的一個(gè)反相輸出信號被加到第二個(gè)三輸入與門U3的相應(yīng)輸入端。在獨(dú)特的頻率(uniquefrequencies)掃描下，每臺(tái)電視機(jī)可能發(fā)生“諧振”(“resonant”)或者晃動(dòng)更歷害，振蕩器126的頻率可保證將各種不同的電視機(jī)都包括在內(nèi)。垂直晃動(dòng)位置(VJP)和場終止識別(EFI)信號(EFI信號被閃爍發(fā)生器130作了修改，因此表示為EFI′)被加到三輸入與門U2、U3的另外二個(gè)輸入端，結(jié)果是在三輸入與門U2的輸出端產(chǎn)生一個(gè)高的垂直晃動(dòng)(jitter)控制(EFC H)信號，而在三輸入與門U3的輸出端產(chǎn)生一個(gè)低的垂直晃動(dòng)(jitter)控制(EFC L)信號。
應(yīng)該理解，通過適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，上面的設(shè)備可在正常的水平或垂直同步信號之后產(chǎn)生附加的水平或垂直改進(jìn)，例如用對于NTSC電視信號的22至24行上的附加的垂直改進(jìn)，以便造成視頻回掃。
圖6b的電路與閃爍發(fā)生器電路130結(jié)合經(jīng)EFI′產(chǎn)生多種垂直改進(jìn)信號模式。
圖6b示出場或幀“閃爍特征”發(fā)生器130用于本發(fā)明的某些實(shí)施例以修改水平和垂直改進(jìn)的場或幀。
下面的情況是由這種閃爍特征取得的1)改變“極性”(“polarity”)，即在某個(gè)特定的場頻倍頻處翻轉(zhuǎn)方格圖案的灰色對黑色矩形；這會(huì)例如從未授權(quán)復(fù)制中產(chǎn)生衰減視頻來交錯(cuò)方格位移，進(jìn)一步破壞復(fù)制品的可視性。
2)逐場改變場終止(垂直改進(jìn))脈沖的位置造成未經(jīng)授權(quán)的復(fù)制品在電視上重放時(shí)會(huì)出現(xiàn)上下的模糊閃爍，原因是每個(gè)場有一個(gè)不同定時(shí)的偽臨界同步脈沖位置。這在例如以下假定情況下取得在第255至257行上EFI脈沖為高電平，并且在第258至260行上EFI1脈沖高電平，并且在第261至262以及1行上EFI2脈沖為高電平，并且在第21至23行上EFI3脈沖為高電平。
圖8示出了圖6b的閃爍發(fā)生器130的電路，并且示出這四個(gè)脈沖由EPROM U8(部件號27C16或2716)通過多路復(fù)用器U10(即一個(gè)CD4052)在一個(gè)場頻率下作多路復(fù)接。其結(jié)果，偽垂直同步脈沖根據(jù)場的情況，在不同位置出現(xiàn)。在一個(gè)簡單的例子中，每場中EFI、EFI1、EFI2、EFI3均跳變(stepped)一次。因此，在重放未經(jīng)授權(quán)的復(fù)制品時(shí)，在相繼的場或幀中偽垂直同步脈沖在行256或259或262或22上發(fā)生。由于場比率(rate)垂直同步脈沖在TV或VCR中復(fù)位，造成圖像閃爍。EPROM U8為以時(shí)間為函數(shù)的各種場終止脈沖被定位在何處提供了靈活性。
圖8也示出了在某個(gè)特定的場頻倍頻處，方格圖案的黑對灰矩形是如何翻轉(zhuǎn)的。垂直同步脈沖時(shí)鐘輸入8位計(jì)數(shù)器U7(由256分頻，部件號為74HC393)。計(jì)數(shù)器U7的輸出驅(qū)動(dòng)EPROM U8的地址線。來自EPROM U8的數(shù)據(jù)輸出信號DO變高，可翻轉(zhuǎn)經(jīng)由開關(guān)SW1K和SW2K的方格圖案。來自EPROM U8的信號DO的靈活性使得對方格圖案的翻轉(zhuǎn)命令偽隨機(jī)或周期性地發(fā)生，并且也使不同的閃爍頻率(即每2個(gè)場或每5個(gè)場等等)發(fā)生。EPROM U8數(shù)據(jù)線D1和D2也驅(qū)動(dòng)多路復(fù)用器開關(guān)U10(部件號CD4052)，相類似地改進(jìn)產(chǎn)生輸出信號EFI′的靈活性。產(chǎn)生垂直與水平改進(jìn)的另一個(gè)電路。
在圖6b中，場終止和行終止脈沖通過補(bǔ)償(override)視頻驅(qū)動(dòng)電阻Ro被切換。除非這些開關(guān)具有一個(gè)足夠低的“接通”(“on”)電阻，否則來自輸入程序源的視頻將總是疊加在場終止和行終止脈沖的頂部。例如，典型的模擬開關(guān)接通電阻(on-resistance)大約為100歐姆。常用的電阻Ro大約為1000歐姆。在采用這些值的情況下，10％的視頻疊加在行終止和場終止脈沖之上。如果視頻變成白色峰值，場終止和行終止脈沖將有最小約10％的白色峰值(100 IRE)或10 IRE，從而使得這些被加入的脈沖無用。
為了克服這些可能的缺點(diǎn)，在另一個(gè)實(shí)施例中，增加加入的脈沖，然后經(jīng)由多極(multi-pole)開關(guān)切換，而在同一時(shí)刻將視頻源斷開。
如圖9所示，場終止高低狀態(tài)是由與門U23用來自振蕩器U22(一個(gè)0.1 Hz至10 Hz振蕩器)的輸入和輸入信號VJP和EFI來產(chǎn)生的。開關(guān)SW103通過可變電阻RB和RA的分別控制在高、低狀態(tài)之間切換。放大器A10A、A10B是單位增益緩沖放大器。為了保證EFO的低狀態(tài)和方格脈沖不發(fā)生串?dāng)_(crosstalk)，開關(guān)SW103A被接在開關(guān)SW103和放大器A100之間，而開關(guān)SW102A被接在開關(guān)SW102和放大器A101之間。門電路U23A控制開關(guān)SW103A將除EFO線的位置之外的所有線都接地。同樣，門電路U21A控制門電路開關(guān)SW102A在除方格脈沖接通之外的所有時(shí)間都接地。另外，開關(guān)SW103A和SW102A對開關(guān)SW103和SW102的EFO和方格脈沖分別是透明的。開關(guān)SW103的輸出被單位增益緩沖放大器A100進(jìn)行緩沖，并且加到求和放大器A102。與此類似，開關(guān)SW102接收經(jīng)由信號ELP、計(jì)數(shù)器U21(由n計(jì)數(shù)器分頻)和信號CPE產(chǎn)生的行終止高、低狀態(tài)。
可變電阻RC和RD分別為高與低行終止脈沖提供調(diào)節(jié)。放大器A101經(jīng)電阻R2將開關(guān)SW102的信號緩沖后接到求和放大器A102。放大器A102的輸出信號饋入求和放大器A103。后偽同步脈沖(PPS)也被加到求和放大器A103，其結(jié)果求和放大器A103的輸出是行終止脈沖、場終止脈沖和后偽同步脈沖(PPS)。開關(guān)SW101在這些脈沖的相同期間經(jīng)由或(OR)門U10和反相器U11將所有這些脈沖接通，而在所有其它時(shí)間接入視頻。放大器A104對開關(guān)SW101的輸出信號進(jìn)行緩沖，并且提供包括帶有被加入脈沖的視頻的一個(gè)視頻輸出“videoout”。開關(guān)SW104A對經(jīng)由“與”門U104B的每TV場的最后9個(gè)有效行將其從同步窄化電路的視頻預(yù)消隱到一個(gè)電壓電平VBLNK(即OIRE)。門電路U104B的兩個(gè)輸入端上有EPROM數(shù)據(jù)輸出EFO(在TV場的最后9行變高)和VJP(有效水平行脈沖)。
PPS的位置調(diào)制源由電壓源Vgen控制。將源電壓Vgen饋送到電阻R20，一個(gè)被反相的色同步信號選通脈沖通到電阻R10和電容C2，形成一個(gè)到單觸發(fā)器U20的可變延遲。單觸發(fā)器(one short)U20在輸入視頻的色同步信號之后大約1.5μsec的可變位置，并且在垂直消隱間隔由信號CPE和與非(NAND)門U21B開啟。電阻R6確定PPS的振幅。電阻R6通常被設(shè)置為-10 IRE到-20 IRE?！芭c非”(“NAND”)門U21B的其它輸入(U22A)對所有是恒定振幅同步脈沖位置的PPS通常為高電平。如果U22A產(chǎn)生脈沖(即300 Hz)，那么PPS信號同樣會(huì)接通和斷開(以300 Hz)。因此，PPS可以是位置調(diào)制脈沖，以及跟隨色同步信號之后的脈沖振幅調(diào)制的同步脈沖。水平同步脈沖變窄改進(jìn)用于增強(qiáng)對視頻信號的防復(fù)制保護(hù)的同步脈沖窄化電路和方法被單獨(dú)使用或與任何上面描述的其它信號改進(jìn)技術(shù)中級聯(lián)使用(如圖6a的方框96所示)并將作進(jìn)一步的描述。將視頻信號同步脈沖(主要是水平同步脈沖)變窄的原因是當(dāng)進(jìn)行非法復(fù)制時(shí)，被衰減的視頻以及被減小的同步脈沖寬度(期限)當(dāng)在電視上觀看時(shí)會(huì)造成播放可能性的問題，這是因?yàn)楹芏嚯娨暀C(jī)的同步分離器包含同步脈沖頂尖的DC失真，因?yàn)檫@些電視機(jī)的同步信號分離器通常由中間阻抗(medium impedance)驅(qū)動(dòng)，同步脈沖被部分地限幅(clipped off)。通過窄化同步脈沖，該同步脈沖更進(jìn)一步被限幅。當(dāng)一個(gè)非法復(fù)制品包括了特別是帶有上面描述的方格和/或場終止改進(jìn)信號的視頻信號時(shí)，該復(fù)制品具有振幅降低的視頻信號以及減小的同步脈沖寬度。結(jié)果，電視機(jī)同步信號分離器檢測到急劇的同步信號損失，因?yàn)閺恼耐綄挾茸陨硭鞯南薹约耙曨l信號本身的衰減。因此，由于水平和/或垂直改進(jìn)更增強(qiáng)效果，電視機(jī)的同步分離器不能適當(dāng)?shù)亍斑x出”同步信號，這使得電視圖像可視性更差。
圖10示出了用在許多電視機(jī)中的典型的現(xiàn)有技術(shù)中的同步信號分離器。當(dāng)反相的視頻信號經(jīng)由一個(gè)耦合電容C被饋送到晶體管Q1的基極時(shí)，使這個(gè)電路操作。視頻信號的同步脈沖頂尖對電容C充電，同步脈沖頂尖剛好使得晶體管導(dǎo)通。電阻R6對晶體管偏置，使得同步脈沖頂尖被“限幅”。加在C兩端的電壓Vc與視頻的激勵(lì)電阻Ro相關(guān)。電阻Ro越大，在Vb處檢查到的同步限幅量就越多。如果電阻Ro太大的話，晶體管Q1將啟動(dòng)同步限幅進(jìn)入到視頻(消隱電科)范圍，因?yàn)閂c的值沒有被充電到一個(gè)平均電平，以使得在剛好低于被反相的視頻信號的同步脈沖頂尖電平處使晶體管斷開。
對電容C充電不足會(huì)使得晶體管Q1即使當(dāng)消隱電平到來時(shí)也被導(dǎo)通。當(dāng)晶體管Q1導(dǎo)通時(shí)，晶體管Q1的基極發(fā)射極阻抗變低。(這會(huì)造成正向同步脈沖的衰減)。由于充電電容C是同步脈沖寬度的函數(shù)，變窄的同步脈沖使得同步信號分離器對于比一個(gè)正常同步信號寬度更加變窄的同步信號的一部分限幅。這等于在更靠近視頻信號(即視頻消隱電平)的一點(diǎn)處限幅同步。在正常的視頻電平下，一個(gè)變窄了的同步脈沖不會(huì)在VCR或TV上造成可播放性問題。但當(dāng)一個(gè)變窄了的同步脈沖被記錄在復(fù)制保護(hù)盒式磁帶的非法復(fù)制品上時(shí)，該視頻信號被衰減。這種衰減與變窄了的同步脈沖一起使TV(在重放觀看期間)不能可靠地選取同步脈沖，而以視頻信號的同步斷開(off)部份，例如消隱電平代替。
有選擇地將某些水平同步脈沖變窄到接近零脈沖寬度(寬度小于60ns)，以便TV或VCR同步信號分離器中的濾波器不產(chǎn)生響應(yīng)，或者同步信號分離器的耦合電容被很少地充電，這與在那個(gè)區(qū)域沒有同步脈沖是等同的。這些靠近場終止處被選定的水平同步變窄脈沖可以產(chǎn)生這樣一種條件，使得在重放期間同步信號分離器將消隱的視頻行限幅為一個(gè)新的(寄生)垂直脈沖。隨著非法復(fù)制品中具有衰減視頻的一個(gè)視頻信號被提供給TV，這種條件會(huì)引起VCR或TV在一個(gè)場中檢查到兩個(gè)垂直脈沖，從而產(chǎn)生垂直晃動(dòng)。
在一個(gè)實(shí)施例中，視頻場中行終止的脈動(dòng)(調(diào)制)頻率(這些場行終止的振幅在0 IRE到至少10 IRE之間，并具有窄化的水平同步脈沖)在大約1 Hz至15 Hz之間擺動(dòng)。這有利于在各種電視機(jī)中產(chǎn)生所需的效果。
圖11a示出了一個(gè)視頻信號波形(Vin)；這個(gè)視頻信號被反相后輸入圖10中的TV同步信號分離器電路，并且被耦合到圖10的電阻Ro(其中Ro≈0)。圖11b示出了耦合電容和電阻Rb的影響。注意在Vb處視頻信號被向上躍變到同步脈沖的頂尖電平。(這是電阻Rb和電容C的RC時(shí)間常數(shù)作用的結(jié)果，因?yàn)镽b＞＞Ro)。
圖11c示出了變窄了的水平同步脈沖。電阻Ro(此處Ro是一個(gè)中等大小電阻，即200至1500歐姆)、電容C、電阻Rb和晶體管Q1的動(dòng)作造成變窄了的同步脈沖頂尖的削波(clipping action)。由于同步信號寬度變窄，電容C沒有得到足夠充電，從而造成更多的同步信號削波(clipping)。前面已指出，電容C的充電與同步脈沖的振幅及其脈沖寬度相關(guān)，即Vc正比于(同步脈沖寬度)乘以(同步信號振幅)。電壓Vc越低，同步信號被削波(clipping action)就越多。圖11d示出在圖10中Vb點(diǎn)的這種結(jié)果。
圖11e示出非法復(fù)制品中被衰減的視頻源信號，其具有窄化的同步脈沖，其中“A”代表方格脈沖的存在，作為響應(yīng)同步信號分離器對同步脈沖完成削波，其結(jié)果使靠近行終止處的部分視頻被判斷為新的同步脈沖。圖11f示出了這一點(diǎn)。在視頻信號部位被削波期間同步信號分離器(反相器)的晶體管Q1導(dǎo)通。
圖11g示出，通過削去視頻信號的某些部分而使同步信號的前沿變得不穩(wěn)定的情況。同步信號的這種前沿不穩(wěn)定性會(huì)引起TV顯示一個(gè)不穩(wěn)定的圖像(即左右抖動(dòng))。如箭頭所示，產(chǎn)生的不穩(wěn)定水平同步脈沖是由同步窄化或方格脈沖造成的。
圖11h示出圖11d TV同步信號分離器的輸出情況，它是一個(gè)具有變窄的同步脈沖的全電平TV信號。因此圖11d的信號不會(huì)電給電視機(jī)帶來能否播放的問題。只有當(dāng)圖11d的信號被加到一個(gè)復(fù)制保護(hù)信號，并且進(jìn)行非法復(fù)制時(shí)，在電視機(jī)上的播放可能性問題才會(huì)變得明顯，因?yàn)榉欠◤?fù)制品導(dǎo)致一個(gè)衰減的信號。
如圖11i所示在一個(gè)未衰減的全TV信號情況下，如果在靠近一個(gè)視頻場終止處或在垂直同步脈沖(即NTSC的第256-259行，第10-12行)之后被選定的行上將可變的振幅變窄(即大約從消隱電平切換到大約10-100 IRE)，同步信號分離器晶體管Q1將開始直線上升，對圖像區(qū)域，即圖11j的“ZZ”進(jìn)行削波。這將導(dǎo)致在“ZZ”區(qū)域產(chǎn)生一個(gè)較寬的脈沖，但不能寬到足以產(chǎn)生垂直同步脈沖。
圖11k示出了圖11j同步信號分離器的輸出波形。如果這個(gè)波形帶有防復(fù)制保護(hù)信號，那么非法復(fù)制品將向TV同步信號分離器提供一個(gè)被衰減的信號，如圖11l所示。圖11l是由于以與場行終止的窄化脈沖同時(shí)進(jìn)行非法復(fù)制而被衰減的TV信號。
圖11m示出了經(jīng)由電阻Rb和電容C在點(diǎn)Vb發(fā)生的直線上升(ramp-ing action)。同步信號分離器的相應(yīng)輸出被示于“Y”，它是一個(gè)新的(寄生)寬(垂直同步)脈沖。這個(gè)新的偽垂直同步脈沖是當(dāng)窄化的水平同步脈沖與場行終止一起處于消隱電平時(shí)產(chǎn)生的。當(dāng)變窄了的水平同步脈沖帶有10至100 IRE時(shí)，TV同步信號分離器僅僅輸出窄水平比率同步脈沖，并且沒有新的寬脈沖輸出，這是因?yàn)?0至100 IRE的電平完全被同步信號分離器忽略。通過消隱電平以及大于10 IRE單位的電平的接入和斷開，同步信號分離器發(fā)現(xiàn)正常垂直同步脈沖某些時(shí)候跟隨一個(gè)寄生的超前或滯后的垂直同步脈沖(見圖11n)。這些寄生的超前和/或滯后的垂直脈沖在重放非法復(fù)制品時(shí)會(huì)造成電視的上下晃動(dòng)。
在某些情況下，為了取得如同上面一樣的效果，可以將選定的同步脈沖變窄到大約零，即消除水平同步脈沖，以使得TV同步信號分離器產(chǎn)生寄生的垂直同步脈沖。
用大于63.5μs的周期復(fù)位n個(gè)同步脈沖，以使同步信號分離器發(fā)生故障并且產(chǎn)生一個(gè)新的寄生垂直同步脈沖，這會(huì)引起某些同步信號分離器的直線上升(ramping action)，以產(chǎn)生寄生的垂直脈沖。
圖11o示出了沒有寄生的垂直同步脈沖的一個(gè)視頻信號，之所以會(huì)這樣是因?yàn)橐曨l信號處于消隱電平之上，即在窄化脈沖的區(qū)域內(nèi)該視頻信號大于大約10 IRE單位。因此，如果視頻信號的電平相對于消隱電平足夠高時(shí)，即使存在窄化了的水平同步脈沖，也不會(huì)產(chǎn)生寄生的垂直同步脈沖。
在圖12a所示的同步脈沖變窄電路中，視頻輸入信號(可能已經(jīng)攜帶有基本復(fù)制保護(hù)脈沖)被輸入到端口160，在該處它被提供給同步信號分離器162和視頻信號附加器164。視頻信號分離器162將分離的水平同步信號(Hsync)和垂直同步信號(Vsync)輸出到行選擇器門電路166，后者選擇例如每個(gè)視頻場的第10至250行，被分離的水平同步脈沖也提供給單觸發(fā)電路OS10，該OS10相應(yīng)地輸出一個(gè)寬度大約為2μs的信號到與(AND)門U12，該U12的另一輸入是指示從門電路166中所選行10至250的行選擇信號，與門U12輸出一個(gè)代表行10至250的每一個(gè)上的水平同步脈沖的一部分的信號，該信號被放大器174標(biāo)度。比例放大器174的輸出在附加器164中與原始視頻信號相加，附加器164的輸出被提供到視頻輸出端180。
圖12b示出了在圖12a的點(diǎn)Q處的波形(帶有彩色同步信號的常規(guī)的水平同步信號)，以及在R處的波形，它是比例放大器174的輸出信號。Q和R的相加結(jié)果(在圖12b下部的“視頻輸出”)在視頻輸出端口180被發(fā)現(xiàn)，它是帶有彩色同步信號的縮短了的水平同步信號。
下面描述采用擴(kuò)展的色同步信號包絡(luò)進(jìn)行同步信號窄化的另一電路(如果變窄的水平同步信號引起彩色鎖定問題，那么需要擴(kuò)展色同步信號來保證電視機(jī)的彩色同步)。圖13a、13b示出了將窄化的水平同步脈沖引入所有有效視頻場的電路。在這個(gè)有效場中，一個(gè)EPROM數(shù)據(jù)輸出可決定哪些行應(yīng)進(jìn)一步變窄。例如，這個(gè)EPROM的輸出(EPD1)可以使20-250行有3.7μs替代脈寬的同步脈沖，而使251-262行有2.0μs替代脈寬的同步脈沖。根據(jù)EPROM U9中對EPD1的編程設(shè)計(jì)，也可以有其它的組合。另外，在EFO脈沖定位之前，EPROM U9的另一個(gè)輸出可以導(dǎo)致行(例如第255行和/或257行)中的同步脈沖壓縮等等(這是由與門U10和EPROM U9的EPD2完成的)。當(dāng)完成將同步信號壓縮在正常的HBI中以后，也可能對水平同步窄化同步進(jìn)行復(fù)位。
輸入的視頻帶有以下的任意組合基本防復(fù)制處理、場終止脈沖以及方格處理或標(biāo)準(zhǔn)的RS170型視頻，輸入視頻信號由視頻放大器A1進(jìn)行DC同步恢復(fù)到OV(等于消隱電平)。放大器A1的輸出被送到同步信號分離器電路U2，后者依次則輸出復(fù)合同步信號和位于1μs和20μs之間的一個(gè)垂直脈沖。為了產(chǎn)生一個(gè)色同步信號選通來對電路2015的輸入視頻的色同步信號進(jìn)行鎖定，必須注意不要在偽同步脈沖存在時(shí)(即如果輸入視頻有基本的防復(fù)制處理)產(chǎn)生色同步信號選通脈沖。因此，單觸發(fā)器U3輸入了復(fù)合(以及偽)同步信號，并且輸出一個(gè)大約45μs的非可重觸發(fā)(non-retriggerable)脈沖，時(shí)間達(dá)到足以忽略垂直消隱間隔中的均衡與垂直2H脈沖以及可能存在的偽同步脈沖(通常在TV行10-20中的前32μs中)。單觸發(fā)器U10將輸入視頻同步信號的前沿延遲5μs，并且觸發(fā)單觸發(fā)器U11，U11是一個(gè)與輸入視頻的色同步信號一致的2μs單觸發(fā)器。
放大器A1驅(qū)動(dòng)一個(gè)色度(chroma)帶通濾波放大器A91以便向色同步信號鎖相環(huán)電路2105輸入。PLL電路2105的輸出現(xiàn)在是一個(gè)由輸入視頻的色同步信號鎖定了相位的連續(xù)副載波。PLL電路2011將再生的副載波相位在放大器A5輸出處調(diào)節(jié)正確。來自同步信號分離器U2的幀同步脈沖為EPROM U9復(fù)位地址計(jì)數(shù)器U8。計(jì)數(shù)器U8由放大器A3中的一個(gè)水平比率脈沖使其增值。EPROM U9向每個(gè)數(shù)據(jù)行輸出，該輸出包括在有效場中特定TV行的高電平或低電平。
圖13a和13b電路的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是重新產(chǎn)生的窄化同步脈沖可以放在水平消隱間隔(HBI)中的任何地方。如果新的窄化同步脈沖可以在輸入視頻的水平同步脈沖之前1μs開始時(shí)其將特別有用。當(dāng)新的窄化水平同步脈沖超前1μs時(shí)，PPS脈沖和具有基本防復(fù)制處理的非法復(fù)制品的水平不穩(wěn)定性就會(huì)在水平晃動(dòng)方面多出1μs來。通過將窄化水平同步脈沖提前，使窄化水平脈沖和PPS之間存在的時(shí)間差變得越大，當(dāng)非法復(fù)制品被重放時(shí)，不穩(wěn)定將會(huì)與之成正比例地增強(qiáng)。
為了產(chǎn)生一個(gè)超前的窄化水平同步信號，單觸發(fā)器U3的輸出是一個(gè)與輸入同步脈沖的前沿重合的45μs脈沖，其與32μs的單觸發(fā)器U4“正交”(“squared”)。包括部件R1、L1和C1的濾波器對單觸發(fā)器U4的輸出信號進(jìn)行帶通濾波，得到一個(gè)15.734 KHZ的正弦波。
通過調(diào)節(jié)電感L1，產(chǎn)生比輸入視頻的水平同步脈沖超前(或滯后)的一個(gè)正弦波。放大器A3將這個(gè)正弦波轉(zhuǎn)換為邊沿超前或滯后于領(lǐng)先視頻輸入的同步信號邊沿。濾波器R1、L1、C1(有一個(gè)等于4的Q)的“統(tǒng)調(diào)”(“tracking”)特性產(chǎn)生與輸入視頻同步的波形，當(dāng)視頻輸入來自VCR時(shí)，通常比大多數(shù)水平PLL的性能要好。接著，將放大器A3的輸出送到14μs的單觸發(fā)器U5，以產(chǎn)生一個(gè)HBI選通信號，使新的窄化同步信號和擴(kuò)展的色同步信號來替代舊的(輸入)同步信號和色同步信號。
單觸發(fā)器U6建立起一個(gè)從輸入視頻HBI的起始處(單觸發(fā)器U5的前沿)延遲0.5μs的標(biāo)稱窄化同步脈沖，并且單觸發(fā)器U7觸發(fā)一個(gè)新的窄化同步脈沖。元件R2、R3和Q1構(gòu)成一個(gè)開關(guān)，通過對晶體管Q1(發(fā)射極到集電極)短路(shorting out)以及通過EPD1的命令(即對于行251-262，每個(gè)場的EPD1為低電平，其它情況為高電平)來使脈沖進(jìn)一步變窄。這樣，單觸發(fā)器U7輸出3.7μs的脈沖，其從第20行到250行，從第251行到262行是2μs的脈沖。單觸發(fā)器U7的后沿觸發(fā)單觸發(fā)器U12，其輸出是擴(kuò)展的色同步信號選通(大約為5.5μs的脈沖寬度)。
單觸發(fā)器U12的輸出經(jīng)由開關(guān)SW22選通來自電路2011的一個(gè)色同步信號，帶通濾波(3.58 MHz)放大器A4對來自開關(guān)SW22輸出的擴(kuò)展色同步信號包整形，并且經(jīng)由擴(kuò)展色同步信號振幅調(diào)節(jié)電阻R10連接到附加放大器A5。來自單觸發(fā)器U7的窄化水平同步脈沖與信號EPD2經(jīng)門電路U13“相與”(“anded”)該EPD2信號一般為高電平，除了窄化同步脈沖將被壓縮的幾行(能增強(qiáng)場終止的脈沖)外。門電路U13的輸出經(jīng)由窄化同步信號振幅控制電阻R8加到放大器A5，放大器A5輸出窄化同步脈沖和擴(kuò)展的色同步信號的相加信號。開關(guān)SW25經(jīng)與門U14通過或門U20切換放大器A5的輸出，U20在HBI期間經(jīng)由單觸發(fā)器U5的輸出和EPD3來切換放大器A5的輸出，(有效場定位脈沖，即第20至262行)。
緩沖放大器A2接著將輸入的具有新的變窄的水平同步脈沖和擴(kuò)展的色同步信號的相加信號來輸出視頻。為了在場終止處選通一個(gè)復(fù)位的同步脈沖(EOFRSP)，單觸發(fā)器U16從領(lǐng)先輸入視頻的同步邊沿起在時(shí)間上延遲是10μs到40μs。門電路U16耦合一個(gè)2μs到4μs寬脈沖到門電路U17，該脈沖從輸入視頻的領(lǐng)先同步邊沿延遲了大約10μs到40μs。門電路U17的輸出信號經(jīng)與門U18由EPROM U9的EPD4而選通。接著，當(dāng)同步壓縮經(jīng)EPD2被啟動(dòng)后，信號EPD4在場終止處的某些行為高電平。門電路U18經(jīng)EOFRSP振幅調(diào)節(jié)電阻R85驅(qū)動(dòng)求和放大器(summing amplifier)A5。當(dāng)通過或門U20起動(dòng)EOFRSP期間，門電路U18也合上開關(guān)SW 25，將復(fù)位的同步脈沖(EOFRSP)插入。因此，放大器A2的輸出中有輸入視頻、窄化了的同步脈沖、還可能有1行或2行的壓縮同步(非同步)脈沖、或/和幾行復(fù)位的窄化水平同步脈沖。
即使視頻信號中的所有水平同步脈沖并沒有都變窄，同步脈沖窄化也是很有效的。已確定，即使是相對而言很少量的窄化同步脈沖，也能提供寄生的垂直回掃。例如，具有一個(gè)窄化的水平同步脈沖的連接的三至六行視頻就能達(dá)到這一目的。為了產(chǎn)生寄生的垂直回掃，最好是將連續(xù)的行中窄化了的水平同步脈沖組合在一起(或至少相對靠近)。
Ron Quan等人的美國專利US 5,157,510和US 5,194,965，其中公開了在描述移走(removal)復(fù)制保護(hù)信號時(shí)進(jìn)行同步脈沖窄化的另外電路，這兩篇專利都作為本發(fā)明的參考文獻(xiàn)。
圖14a和14b示出了兩臺(tái)設(shè)備的方框圖，該設(shè)備將上面描述的同步脈沖窄化與前面描述的現(xiàn)有技術(shù)復(fù)制保護(hù)處理和水平與垂直信號改進(jìn)組合在一起。
圖14a示出了第一個(gè)這種設(shè)備，其中節(jié)目視頻被提供到電路方框204，加到含有被加入的AGC和偽同步脈沖的現(xiàn)有技術(shù)的復(fù)制保護(hù)信號中。下一個(gè)方框206(在圖6a中詳細(xì)示出)將(1)方格圖案和(2)對每個(gè)選定場終止的垂直比率信號改進(jìn)二者相加起來。然后，同步脈沖窄化電路方框208(在圖12a和圖13a和13b作了詳細(xì)描述)進(jìn)一步修改(modifies)視頻信號，并在端口209輸出到，例如，盒式磁帶復(fù)制設(shè)備的主復(fù)制裝置VCR。已經(jīng)注意到，僅僅加入結(jié)合的同步脈沖窄化處理，現(xiàn)有技術(shù)的基本防復(fù)制處理就可以得到改進(jìn)。
另一方面，在圖14b中，輸入的節(jié)目視頻信號首先由同步脈沖窄化電路方框208處理然后再輸入到復(fù)制保護(hù)和方格圖案與垂直比率信號改進(jìn)電路方框204、206(在這里被合并到一個(gè)方框)，從而提供到輸出端210。
應(yīng)該理解，其它設(shè)備也可以提供所公開的視頻信號改進(jìn)(modi-fications)，即方格圖案、場終止垂直圖案、同步脈沖窄化等等。用于移走視頻復(fù)制保護(hù)信號的改進(jìn)的方法和電路假定一個(gè)防復(fù)制處理信號至少包括上面描述的AGC和偽同步脈沖、和/或同步窄化、和/或行終止“方格”脈沖、和/或場終止偽垂直同步脈沖，下面將對消除這些信號的方法和電路進(jìn)行描述。
參考文獻(xiàn)Ryan的美國專利US 4,695,901和Quan的美國專利US5,157,510，其中公開了消除(移走或衰減)AGC和偽同步脈沖的方法和設(shè)備。Ryan的美國專利US 4,695,901只公開了移走或衰減偽同步脈沖和AGC脈沖，而沒有公開對同步脈沖窄化、場終止偽垂直同步脈沖或行終止(方格)脈沖的消除。現(xiàn)有技術(shù)中公知的處理放大器可以用再生的同步信號移走窄化的同步脈沖，但它不能消除行終止方格脈沖或場終止偽垂直同步脈沖。
在現(xiàn)有技術(shù)中沒有教導(dǎo)如何消除這些復(fù)制保護(hù)的垂直與方格信號。如果僅僅只是將它們消隱掉，那么當(dāng)進(jìn)行非法復(fù)制時(shí)，仍然能使得剩余的增強(qiáng)型防復(fù)制信號出現(xiàn)。這是因?yàn)楫?dāng)偽同步和AGC脈沖存在時(shí)只將這些信號消隱到消隱電平將導(dǎo)致一個(gè)衰減的視頻信號，在進(jìn)行非法復(fù)制時(shí)其被輸入到電視機(jī)。這個(gè)被衰減的信號具有例如場行終止處在消隱電平，并且能在這種情況下引起偽垂直同步脈沖。如果仍然存在窄化了的水平同步脈沖時(shí)，這種情況尤其如此。
另一方面，如果僅僅將窄化的同步脈沖恢復(fù)到正常的同步脈沖寬度，那么另外兩種復(fù)制保護(hù)增強(qiáng)信號(方格和垂直)仍然會(huì)產(chǎn)生影響。
因此需要采用下面的方法來消除上述公開的增強(qiáng)型防復(fù)制處理1)將行終止(方格改進(jìn))復(fù)制保護(hù)信號由一個(gè)至少有大約20％白色峰值的信號替代，或者是將一個(gè)至少20％白色峰值的電平移位信號加入到行終止信號。信號的替代或加入可以是針對方格信號的一部分，以便消除防復(fù)制處理。這里所述的“一部分”指的是要被“中和”(“neutralized”)的那部分行終止脈沖或者所有視頻行中有行終止脈沖的部分。
2)將場終止(垂直)復(fù)制保護(hù)脈沖在至少大約32μsec的一個(gè)周期內(nèi)每行由至少有大約20％白色峰值的一個(gè)信號所替代；另一方面，將至少大約20％白色峰值的一個(gè)電平移位信號在足夠的行上(即9行中的7行，7行中的5行，3行中的2行)使其加入到垂直脈沖上達(dá)大約32μsec，以消除防復(fù)制處理。
應(yīng)該理解，這里針對垂直與方格脈沖所述的20％白色峰值是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定的為達(dá)到消除增強(qiáng)視頻信號所需要的一個(gè)常用最小值，如果信號電平更高(例如30％或更高)，那么就能更圓滿地實(shí)現(xiàn)所述目的。
3)將更多的(50％或更多)的窄化水平同步脈沖加寬，以便消除同步脈沖變窄處理，即如果同步脈沖被變窄到3.0μsec，那么一個(gè)加寬到4.0μsec的同步脈沖可以適用于消除同步脈沖變窄處理，并且沒有必要用RS170標(biāo)準(zhǔn)水平同步脈沖來替代窄化的同步脈沖(注意4.7μs被指定為RS170標(biāo)準(zhǔn)的水平同步脈沖寬度)。
4)將侵入行終止(方格)脈沖中的一個(gè)加寬的水平脈沖寬度用于消除方格處理以及同步脈沖變窄處理。必須注意保證電視機(jī)的回掃脈沖仍能觸發(fā)色同步信號，因?yàn)閷⑼矫}沖加寬到包括部分方格脈沖會(huì)導(dǎo)致電視機(jī)的回掃脈沖過早地觸發(fā)。
5)將復(fù)位到方格脈沖中的具有適當(dāng)同步寬度和色同步寬度的水平同步脈沖和彩色色同步用以消除同步窄化和方格處理，不會(huì)導(dǎo)致電視機(jī)的回掃信號不正確地觸發(fā)電視機(jī)的色同步信號。
如果存在被減小的視頻振幅，垂直脈沖將對電視機(jī)垂直同步信號產(chǎn)生影響。在許多電視機(jī)或VCR中其需要大約30μs來觸發(fā)垂直同步濾波器以輸出垂直脈沖。因此，通過修正垂直同步脈沖，使得即使剩余的偽垂直脈沖的持續(xù)時(shí)間小于例如20μs，也沒有偽垂直同步脈沖從垂直同步濾波器輸出。
如果方格脈沖的“低電平”狀態(tài)被縮短，使得變窄的水平同步脈沖不被電視機(jī)或VCR的同步信號分離器檢測到，就會(huì)導(dǎo)致對方格脈沖的足夠消除。這樣就避免了當(dāng)重放非法復(fù)制品時(shí)方格圖案產(chǎn)生的影響。
圖15示出了將上面描述的所有防復(fù)制保護(hù)信號都移走的兩步驟電路和方法。包含AGC、偽同步、方格、垂直脈沖以及變窄的水平同步脈沖的視頻信號首先在端口228輸入到電路230，如像Ryan的美國專利US 4,695,901或Quan美國專利US 4,695,901對此公開的那樣，使其消除AGC脈沖和偽同步脈沖的影響。接著，電路230的輸出信號被輸入到增強(qiáng)型消除器(remover)234，該消除器234消除方格與垂直脈沖，也移去水平消隱間隔中的變窄同步脈沖和任何剩余的AGC脈沖或偽同步脈沖。這樣就使端口236的視頻信號不會(huì)受到任何復(fù)制保護(hù)信號的影響。
在這個(gè)實(shí)施例中，通過用振幅為大約20％白色峰值的脈沖替代這些脈沖，或者加入振幅為大約20％白色峰值的一個(gè)電平移位信號，來(理想地)消除方格脈沖和垂直脈沖。也可以通過用一個(gè)寬水平同步信號代替方格脈沖來消除該方格脈沖。這種處理既消除了方格脈沖又加寬了水平同步脈沖以達(dá)到消除同步脈沖變窄處理的目的。最后，如果使HBI(水平消隱間隔)由新的水平同步脈沖和彩色同步信號替代，那么有效場中的同步窄化和任何AGC脈沖和/或偽同步脈沖就可被消除。
同樣在這個(gè)實(shí)施例中，使方格與垂直脈沖的黑色電平持續(xù)時(shí)間變短，也會(huì)導(dǎo)致復(fù)制品能夠觀看。另外，通過用加入負(fù)電平移位脈沖對被提高的彩色同步信號(AGC脈沖)計(jì)數(shù)，或由同步脈沖與色同步信號替代，可以消除跟在正常的水平同步脈沖之后的AGC脈沖。實(shí)現(xiàn)該功能的電路將在下面予以描述。在圖16中詳細(xì)示出了圖15的方框234，其將一個(gè)增強(qiáng)的防復(fù)制保護(hù)信號被輸入到增益為K(如K等于2)的放大器A10。放大器A10的輸出被耦合到電容C1、二極管D1和電阻R1，這些元件構(gòu)成了一個(gè)DC同步恢復(fù)電路。電阻R2、電容C2和電容C1構(gòu)成一個(gè)彩色副載波頻率陷波(notch)濾波器，以便比較器A11能恰當(dāng)?shù)胤蛛x同步脈沖。參考電壓Vb1設(shè)置限幅點(diǎn)，以使得比較器A11起同步信號分離器的作用。比較器A11的輸出被饋入包括電阻R3、電感L1和電容C3的低通濾波器，以使其恢復(fù)垂直比率脈沖。具有參考輸入電平Vb2的比較器A12是一垂直同步信號分離器。
由于這些視頻信號可以來自VCR，因此某些同步信號分離器，如LM1881，產(chǎn)生不正確的幀脈沖由VCR輸出。因此，為了產(chǎn)生幀脈沖，單觸發(fā)器U1輸出一個(gè)從第一垂直同步脈沖開始稍短于6行的終止脈沖。單觸發(fā)器U2輸出的脈沖寬度為大約25μs。
接著，與門U7將反相器U6的輸出和單觸發(fā)器U2的輸出進(jìn)行邏輯“與”，以產(chǎn)生一個(gè)每2場或每幀出現(xiàn)的脈沖，只在一個(gè)場中U2和U6的輸出才為高電平。門電路U7的輸出是信號(FID)選通，它起動(dòng)(見圖17)具有脈沖持續(xù)時(shí)間為11/2場的一個(gè)單觸發(fā)器。隨著單觸發(fā)器U8的輸出被連接到觸發(fā)器U9的D輸入端，并且垂直同步脈沖被作為觸發(fā)器U9的時(shí)鐘輸入，以產(chǎn)生一個(gè)幀比率方波，其上升沿和下降沿與輸入的視頻信號的第一垂直同步(寬)脈沖相符合。單觸發(fā)器U10和計(jì)數(shù)電路U11以及來自水平PLL U4的水平比率脈沖在計(jì)算(count)525種狀態(tài)的10位地址總線B10上產(chǎn)生信號。EPROM U12由10位總線B10尋址，根據(jù)對EPROM U12的編程設(shè)計(jì)，EPROM U12的輸出線帶有以下信號1)有效場位置(AF)(從第22行到262行為高電平狀態(tài))。
2)場終止位置(EOFL)(從第254行到262行為高電平狀態(tài))。
在圖16中，PLL電路U4和單觸發(fā)器U5是一個(gè)水平比率PLL電路，因而PLL電路U4的輸出超前視頻水平同步脈沖的前沿大約3μs。這是由單觸發(fā)器U5的輸出實(shí)現(xiàn)的，它比PLL U4的輸出滯后3μs。單觸發(fā)器U5的輸出被反饋到PLL U4的相位檢測器輸入端。由于PLL U4的檢測器兩個(gè)輸入信號的邊沿必須匹配，因此PLL U4的輸出必須超前放大器(比較器)A11的同步脈沖前沿。PLL U4忽略除水平比率脈之之外的任何其它脈沖，因此垂直脈沖和其它脈沖對PLL U4不起作用。
此外，通過定時(shí)終止(timing off)比較器A11的同步脈沖的后沿，單觸發(fā)器U3產(chǎn)生輸入視頻的色同步信號選通脈沖(BG)。
圖18示出消除方格和垂直脈沖的電平移位電路。放大器A20、A21構(gòu)成求和(summing)放大器。視頻信號經(jīng)由電阻R100提供到這個(gè)求和放大器，行終止脈沖經(jīng)由電阻101提供到該求和放大器，而場終止脈沖經(jīng)由電阻R102提供到該求和放大器。通過采用與每個(gè)方格脈沖同時(shí)啟動(dòng)的超前水平脈沖(AHP)，利用來自EPROM U12的有效場脈沖AF，定時(shí)寬度大約為1.5μs的一個(gè)脈沖終止AHP。在有效場期間，與門U13在每行終止處產(chǎn)生一個(gè)邏輯高脈沖(EOLD)。來自門電路U13的這個(gè)脈沖被加到視頻信號中，其產(chǎn)生根本不能下降到消隱電平的方格脈沖。相反，方格脈沖現(xiàn)在有至少20％的白色峰值電平。由于在衰減的視頻信號情況下，方格脈沖不會(huì)從視頻電平下降到足夠低以使同步信號分離器“偶然地”觸發(fā)，因此行終止方格脈沖被消除。
當(dāng)單觸發(fā)器U16對結(jié)束于HBI的一個(gè)脈沖而言經(jīng)由AHP產(chǎn)生一個(gè)大約為49μs寬度(最小為35μs)的有效水平行脈沖輸入到單觸發(fā)器U150時(shí)，對垂直脈沖可取得類似的結(jié)果。接著，單觸發(fā)器U16由單觸發(fā)器U15(脈沖持續(xù)時(shí)間為14μs)觸發(fā)來形成一個(gè)有效行脈沖。這個(gè)有效水平行脈沖通過門電路150與經(jīng)由EPROM U12的場終止位置(EOFL)脈沖相“與”。該EPROM U12的EOFL脈沖在水平有效行期間在場終止脈沖處經(jīng)由門電路U150發(fā)出一個(gè)高電平邏輯信號。接著，這個(gè)從門電路U150輸出的高電平邏輯信號通過電阻R102加到視頻信號中，以保證垂直脈沖處于20％白色峰值的最低電平。由于有了一電平至少為20％白色峰值的垂直脈沖，在衰減視頻情況下，這些新的場行終止不產(chǎn)生偽垂直同步脈沖。因此，放大器A21的輸出包含了對方格脈沖和場終止脈沖均消除的機(jī)理。為了消除同步窄化處理，放大器A21的輸出被耦合到電容C12、C13、二極管D10、D11和電阻R12，其構(gòu)成一個(gè)DC同步脈沖頂尖放大器。電壓VD2將在消隱電平時(shí)具有的0伏DC設(shè)置給放大器A22。
通過再次采用AHP，單觸發(fā)器U17和單觸發(fā)器U18產(chǎn)生一個(gè)新的加寬同步脈沖。元件R17、C18、L3、C19、R18和R19是一個(gè)有限上升時(shí)間的同步信號低通濾波器。對新的加寬同步脈沖的“高電平”狀態(tài)而言，設(shè)置電壓Vb3來建立消隱電平。單觸發(fā)器U19和U20以及與門U21在有效場期間為控制邏輯以使重新加入新的較寬水平同步脈沖。單觸發(fā)器U19和U20的輸出稍延遲于U17和U18，以適應(yīng)包括元件R17、C18、L3等等的低通濾波器的延遲。因此，電子開關(guān)SW1切換加寬的同步脈沖，并且將視頻信號輸出到放大器A23。圖18中右手邊虛線內(nèi)的部分是同步替換與輸出電路S50。
圖19示出與圖16的電路結(jié)合使用的一個(gè)電路，該電路將方格脈沖替換為新的加寬的水平同步脈沖以及跟隨在這些新的加寬的水平同步脈沖之后的新的色同步信號。垂直改進(jìn)(modification)脈沖也通過經(jīng)源信號EOFD(圖18)到電阻R412和R411的電平移位來消除。
輸入的視頻被饋入包括元件R299、C400、L400和C401的色度(chroma)帶通濾波器，并進(jìn)入色同步信號再生器U40(部件號為CA1398)，該U40是一個(gè)連續(xù)副載波(3.58 mHZ)的色同步信號再生器；晶體Y40是3.58 mHZ的一個(gè)晶體。色同步信號再生器U40的輸出經(jīng)過帶通濾波器(3.58 mHZ帶通，包括元件R300、L401和C402)濾波，并且被放大器A40緩沖。電子開關(guān)SW40經(jīng)由單觸發(fā)器U43選通新的色同步信號。單觸發(fā)器U43被單觸發(fā)器U41產(chǎn)生的加寬同步脈沖的后沿觸發(fā)。單觸發(fā)器U40以0.5μs的延遲來建立一個(gè)水平同步脈沖前沿(fr-ont porch)“過渡肩”(“breezeway”)。從單觸發(fā)器U41輸出的再生同步脈沖經(jīng)由元件R307、L403、C404、R305、R306和電壓V400被濾波和電平移位。放大器A42對這個(gè)電平移位加寬再生同步脈沖進(jìn)行緩沖，并經(jīng)由電阻R304和放大器A43加到色同步信號。電子開關(guān)SW41在有效場期間(經(jīng)由與門U44和來自EPROM U12的AF源信號)選通新的加寬同步脈沖，而在HBI期間選通新的色同步信號。(新的加寬同步脈沖和新的色同步信號也消除在HBI中具有有效場AGC脈沖的任何防復(fù)制視頻信號，即升高了后沿的脈沖)。放大器A44緩沖，并輸出被消除了防復(fù)制信號-包括窄化同步脈沖、方格脈沖、垂直脈沖-的新視頻。
圖20示出了通過將一個(gè)非零電壓放大到較高電壓而用于“電平移位”的電路。被用于圖16中電平移位的行終止消除信號EOLD和場終止消除信號EOFD，在復(fù)制保護(hù)信號中存在方格脈沖和垂直改進(jìn)脈沖期間，產(chǎn)生一個(gè)控制電壓來提高壓控放大器(VCA)U50(部件號MC1494)的增益。對該視頻進(jìn)行DC恢復(fù)，使得同步信號頂尖等于0V，這意味著方格脈沖和垂直改進(jìn)脈沖的低電平狀態(tài)高于0V(通常從0.3V到0.5V)。元件C201、R201、D10、D20、C200、R200和A49形成這個(gè)DC恢復(fù)視頻信號電路。因此VCA U50的輸出中有一個(gè)移位或放大的等效防復(fù)制信號電平其遠(yuǎn)高于消除防復(fù)制增強(qiáng)處理的消隱電平。放大器A50將VCA的輸出信號緩沖并將其輸入到圖16的窄化同步脈沖消除電路。
圖21、22和23示出通過開關(guān)電路來消除方格和垂直防復(fù)制信號的另外方案。
圖21示出(對圖16的DC恢復(fù)視頻來說)在方格脈沖和垂直脈沖期間，與這些脈沖一致的控制電壓(在EOLD和EOFD信號的控制下)由開關(guān)SW199和SW198分別接入一個(gè)20％白色峰值的信號V10，超越防復(fù)制脈沖。視頻信號的有限驅(qū)動(dòng)阻抗可以用于這一功能(電阻R200提供大約2000歐姆的阻抗)。接著，視頻信號在端口506輸出之前被放大器A501放大，再由圖18的同步替換與輸出電路S50處理。
圖22和23示出消除方格與垂直脈沖的另一種開關(guān)電路。(同步置換與輸出電路S50在圖22、23中沒有示出，但在圖21中示出了)。在圖22中，DC恢復(fù)視頻輸入信號也經(jīng)由電阻R201提供給放大器A54，開關(guān)SW198和SW199分別在EOLD和EOFD脈沖的控制下接入電壓V1、V2，其每個(gè)信號是大于或等于20％白色峰值的DC或DC偏置AC信號。圖23的電路與圖22的類似，只是開關(guān)SW198和SW199直接串接在視頻信號通路，并且采用常規(guī)的替換裝置來消除方格脈沖和場終止脈沖。在某些情況下，僅僅消隱方格脈沖與EOF脈沖(消隱電平V1＝V2＝V10)就可足以在可視復(fù)制品中消除方格脈沖或EOF脈沖的影響。通過同步加寬來消除水平與垂直增強(qiáng)的設(shè)備圖24a示出用同步脈沖加寬來消除方格和垂直增強(qiáng)的電路A60。帶有垂直(EOF)與方格(EOL)增強(qiáng)的復(fù)制保護(hù)視頻電路被提供給輸入緩沖放大器A60。放大器A60的輸出被耦合到同步信號分離器U61。同步信號分離器U60的復(fù)合同步輸出被輸入到單觸發(fā)器U61來消除復(fù)合同步信號中的2H脈沖。單觸發(fā)器U64的輸出被輸入到PLL振蕩器U65。當(dāng)N＝910時(shí)，PLL U65的頻率是14.31818 MHZ，等于水平行頻率的N倍(NfH)。通過把NfH用于時(shí)鐘計(jì)數(shù)器U68，并且用fH對其復(fù)位，EPROMU69從計(jì)數(shù)器U68接收一個(gè)11位的地址。EPROM U69現(xiàn)在可以輸出水平像素位置(如對EPROM U69所作的編程設(shè)計(jì)那樣)。EPROM U69的輸出包括對以下的水平定時(shí)前偽同步位置同步加寬位置新的色同步信號選通位置對EOF脈沖的偽同步位置同步信號分離器U61的輸出中也有一個(gè)對525狀態(tài)計(jì)數(shù)器U63復(fù)位的場ID(幀)脈沖。狀態(tài)計(jì)數(shù)器U63由PLL U65的水平頻率脈沖計(jì)時(shí)，并且被N計(jì)數(shù)器U607分頻。這樣，EPROM U66在有效TV場內(nèi)有水平行位置，例如，在EPROM U66中，D0＝第22至253行，D1＝第254至262行；垂直改進(jìn)脈沖的位置。
參看圖24b，邏輯門電路U610至U614采用EPROM U69的U66的輸出數(shù)據(jù)用于實(shí)現(xiàn)以下目的1)用于第22至253行上的前偽同步和加寬同步(H)，前偽同步和同步加寬位置通過信號DO選通，門電路U613的輸出完成該功能。
2)僅僅在行254至262上的加寬的同步與僅僅在行254至262上加入的偽同步脈沖相加；U612的輸出完成該功能?；蜷TU614將門電路U612和U613的輸出組合起來，并且與D3H-新的色同步信號選通信號-相“或”。門電路U614的輸出，控制開關(guān)SW600以加入前偽同步信號(第22至253行)
加寬的水平同步信號(第22至262行新的色同步信號選通)。
3)來自信號D3H以及有效場脈沖D3的新的色同步選通信號與放大器A65的fsc CW在與門U615選通信號fsc cw。門電路U615的輸出是彩色副載波，它只在信號D3H和D3為高電平時(shí)導(dǎo)通?？勺冸娮鑂607設(shè)置該新的色同步信號電平，并且電容C607、電感L607和電阻R604對該新的色同步信號包絡(luò)濾波。U616只組合前偽同步、偽同步、被加寬的同步脈沖，并且經(jīng)由振幅控制電阻R602和R603加到反相求和放大器。然后求和放大器A67有前偽同步、被加寬的水平同步、新的色同步、以及偽同步信號，而開關(guān)SW600在一致的時(shí)間期間切換放大器A67的輸出。
圖25a至25h示出在圖24a、24b中電路的各點(diǎn)標(biāo)注的波形。
圖24c示出用于圖24a的振蕩器U65的一個(gè)典型的PLL電路，該電路包括變?nèi)菡{(diào)諧二極管LC振蕩器252與置位-復(fù)位相位檢測器U70和包括電阻R700和電容C700的低通濾波器(小于1 KHZ)、包括放大器A70的DC放大器250以及相關(guān)的元件R702、C703、R703、R704和參考電壓Vbb。消除方格脈沖與垂直脈沖增強(qiáng)的另一種方法消除方格脈沖和垂直脈沖的另一個(gè)電路示于圖26，其中，由于開關(guān)SW103具有較低電阻，因此方格與垂直改進(jìn)脈沖基本上被衰減和/或被電平移位，或者被行終止(方格)脈沖和場終止(垂直改進(jìn))脈沖的高-低電平狀態(tài)的平均電壓(由開關(guān)平均電路260產(chǎn)生)所替換。例如，如果方格與垂直改進(jìn)脈沖的高電平狀態(tài)為30 IRE，低電平狀態(tài)為0 IRE，電容C1將被充電到大約為30 IRE-0 IRE/2＝15 IRE。
由于開關(guān)SW103在行終止處的方格周期內(nèi)接通，并且因門電路U304的緣故在場脈沖終止時(shí)也接通，因此在這些時(shí)間期間內(nèi)電容C1的電壓超出輸入視頻信號大約15 IRE電平，足以消除增強(qiáng)的防復(fù)制信號。
在圖26中，增強(qiáng)的防復(fù)制視頻信號被送到輸入放大器A1，該放大器A1的輸出輸入到同步信號分離器電路258，其向電路260中的存貯器地址計(jì)數(shù)器輸出一個(gè)短時(shí)間寬度的幀脈沖(即10μs)。將它進(jìn)行復(fù)位，此時(shí)，復(fù)合同步信號(可能包括現(xiàn)有技術(shù)基本防復(fù)制處理的偽同步脈沖)被饋送到水平鎖相環(huán)電路(PLL)U303。PLL U303的輸出是一個(gè)水平頻率脈沖，其在輸入視頻的前沿之前2μs起動(dòng)。電路260的EPROM具有相關(guān)于TV場中方格與場終止脈沖行位置的輸出。單觸發(fā)器U100輸出在水平行之內(nèi)與方格位置相符合的脈沖，與此同時(shí)，單觸發(fā)器U200和U300生成一脈沖，該U300輸出一與水平行之內(nèi)場終止脈沖相符合的脈沖。方格和場終止脈沖的位置經(jīng)由門電路U202和U203選通，并且經(jīng)門電路U304進(jìn)行“或”操作，從而輸出在時(shí)間上與輸入視頻的方格脈沖和場終止脈沖相符合的脈沖。開關(guān)SW103在這些相符合時(shí)間內(nèi)接通，以通過電阻R5來衰減并(經(jīng)由電容C1)平均增強(qiáng)的復(fù)制保護(hù)信號，從而從放大器A2輸出一個(gè)可視性更好的信號。
另一種消除方法是在方格(EOL)脈沖和垂直改進(jìn)(EOF)脈沖存在期間接入負(fù)峰值或正峰值削波(clipper)電路其中之一或兩者同時(shí)接入。如圖27所示。輸入的復(fù)制保護(hù)視頻被緩沖放大器A6鉗位。EOF和EOL位置由所述電路進(jìn)行識別并輸入到或門U305。二極管D1對方格(高)灰色圖案和垂直改進(jìn)高灰色脈沖進(jìn)行正向削波(clips)，以再現(xiàn)一個(gè)更好復(fù)制的記錄。二極管D2對EOL和EOF脈沖的(低)黑色電平進(jìn)行負(fù)向削波，經(jīng)由開關(guān)SW101和SW102再現(xiàn)一個(gè)可復(fù)制的記錄。放大器A7對開關(guān)SW101和SW102的動(dòng)作(action)進(jìn)行緩沖，以輸出一個(gè)可復(fù)制的視頻信號。
第三種消除方法是檢測方格脈沖和垂直改進(jìn)脈沖，并且加入反相脈沖。由于方格圖案上下移動(dòng)，垂直改進(jìn)脈沖也上下移動(dòng)，圖28的電路檢測并且衡消(nulls)EOF和EOL脈沖。
雖然衡消可能不太有效，因?yàn)樗鼘⒎礁窕驁鼋K止脈沖減小到大約消隱電平(0 IRE)，但在某些情況下衡消能產(chǎn)生可視性更好的圖像。(在理想取消情況下，為了完全消除，方格與場終止脈沖應(yīng)該高出大約20 IRE)。衡消使得方格和場終止脈沖的Hi和Lo狀態(tài)進(jìn)行到低電平狀態(tài)(0 IRE)。圖28示出一個(gè)衡消電路(nulling circuit)。來自圖26放大器A1輸出的視頻被DC恢復(fù)到消隱電平大約為0V，再經(jīng)由元件C15、D15、Vb15、R15和A246饋入開關(guān)SW124，該開關(guān)經(jīng)“或”門U247接通方格和場終止脈沖。門電路U247的方格與場終止位置經(jīng)圖26的門電路U202和U203進(jìn)行“識別”。反相器A82將來自開關(guān)SW124的信號反相，并且將該反相的方格與場終止脈沖經(jīng)由電阻R2加回到(經(jīng)由電阻R1)輸入的視頻，來衡消(null out)方格與場終止脈沖。(電阻R1和R2相等)。放大器A209緩沖具有衡消方格與場終止脈沖的視頻信號。(電阻Rb為反相放大器A82保持一個(gè)到地的DC偏壓)。
還有另一種消除方法(用于克服EOL和EOF脈沖)是將有效視頻峰值從100％衰減到80％(衰減大約20％)，并且將同步振幅增大(約50％)，如圖29a和29b的波形所示。這需要將復(fù)合同步信號從40IRE增大到60 IRE。這也可以消除美國專利US 4,631,603中公開的那種偽同步脈沖，因?yàn)樵搶＠械膫瓮矫}沖為40 IRE。由于復(fù)合同步脈沖持續(xù)很久(prolonged)，同步信號分離電路趨于只分離大的同步脈沖而忽略較小振幅的脈沖，從而不會(huì)檢測到脈沖對(偽同步脈沖加上AGC脈沖)。圖29a示出一視頻行的原始輸入波形。圖29b示出用方格和垂直改進(jìn)脈沖而改變了的視頻行波形。
圖29b示出產(chǎn)生的波形，其改進(jìn)的同步振幅比帶有方格和場終止脈沖的標(biāo)準(zhǔn)視頻高出大約50％。由于復(fù)合同步信號較大，當(dāng)觀看非法復(fù)制品時(shí)，非法復(fù)制的衰減通常不足以導(dǎo)致方格和場終止脈沖產(chǎn)生任何影響。由于水平和垂直同步脈沖被更大改進(jìn)，TV或VCR同步信號分離器不會(huì)錯(cuò)誤地啟動(dòng)。
圖30示出提供具有圖29b的波形的一個(gè)電路。增加的防復(fù)制保護(hù)信號被輸入到增益為0.8的一個(gè)放大器A84。這些輸入信號也被鉗位，并且有等于0V的消隱電平。同步信號分離器電路302輸出復(fù)合同步信號CS到模擬開關(guān)SW210和衰減器300。衰減電路300通過偏移電壓-V衰減復(fù)合同步(即5V峰-峰值)信號的典型邏輯電平。衰減電路300輸出一個(gè)60 IRE(0 IRE等于0V)到-60 IRE電平的再生的復(fù)合同步信號。然后，開關(guān)SW210接入這個(gè)新的再生同步信號，經(jīng)由放大器A505輸出一個(gè)圖29b那樣的波形。
如圖31電路所示的另一種消除方法是跟蹤并且保持有效視頻信號行，以便在EOL脈沖開始之前用最后的有效視頻值代替方格脈沖。
通過采用圖26電路中A1的輸出和U202的輸出以及采用圖31的電路，可以通過跟蹤與保持來消除方格脈沖。這個(gè)方法類似于在方格脈沖定時(shí)期間再插入一個(gè)已知電壓。由于大部分節(jié)目材料高于OIRE(特別是在NTSC中，其中黑色電平是7.5 IRE)，跟蹤與保持視頻導(dǎo)致電平通常大于7.5 IRE，當(dāng)將這個(gè)電平被重新插入方格位置時(shí)，就足以消除方格脈沖。
放大器A90接收來自圖26的放大器A1的輸入。放大器A90有一個(gè)100 ns到200 ns的延遲(經(jīng)由延遲線或低通濾波器)，以便使來自門電路U202的脈沖剛好在方格脈沖之前跟蹤和保持視頻100 ns到200 ns。開關(guān)310在方格脈沖定時(shí)期間是斷開的，而在所有其它時(shí)間是接通的。因此，放大器A92的輸出基本上是透明視頻，直到在方格脈沖定時(shí)期間開關(guān)300斷開，使電容C107填充2μs的最后節(jié)目像素(大于7.75 IRE)為止。
圖32a、32b的波形所示的另一種消除方法是將一個(gè)高頻信號加到EOF和EOL脈沖，以便由高頻信號的平均DC電平進(jìn)行有效的電平移位。圖32a上面的波形示出包括EOF脈沖的視頻輸入信號，下面的波形示出頻率為0.1至5 MHZ的高頻電平移位信號。如圖32a的下面的波形所示該波形也能適用于方格脈沖(例如在頻率為3 MHZ時(shí))。產(chǎn)生的VCR記錄信號示于圖32b，其波形部分頻率為3 MHZ。被相加的高頻信號使VCR只對平均DC電平產(chǎn)生響應(yīng)，從而將EOF和/或EOL的高、低電平狀態(tài)進(jìn)行電平移位，使其不產(chǎn)生影響。
上面所描述的這些增強(qiáng)手段由于其都與TV電路有關(guān)，因此，如圖33所示，這些“反增強(qiáng)”(消除)電路322可以連接在重放的VCR320和TV 324之間，以保證非法錄像帶的圖像可視性更好，如果需要的話，還可采用調(diào)制器326。前同步脈沖消除水平和垂直改進(jìn)下面描述比正常同步脈沖寬的置換脈沖(例如正常同步脈沖為4.7μs，而較寬的同步脈沖為6μs至10μs)是如何分別消去垂直改進(jìn)(場終止)和方格(行終止)脈沖的。
圖10為現(xiàn)有技術(shù)中用于電視機(jī)的同步信號分離器，復(fù)合同步脈沖對輸入同步信號分離器耦合電容C充電。削波閾值是每個(gè)電視行平均充電時(shí)間的函數(shù)。充電時(shí)間越長，“削波”點(diǎn)離消隱電平就越遠(yuǎn)。另外，因?yàn)殡娮鑂6和電容C的緣故，削波點(diǎn)向消隱電平傾斜，因此，領(lǐng)先行終止脈沖的同步脈沖導(dǎo)致傾斜暫時(shí)減慢，以避免在行終止脈沖或場終止脈沖期間發(fā)生削波。
圖34a示出TV同步信號分離器對一個(gè)電視信號(代表反相的視頻)的響應(yīng)，該信號包括美國專利US 4,631,603的基本防復(fù)制處理加上方格脈沖防復(fù)制增強(qiáng)。TV同步信號分離器的削波點(diǎn)(slice point)328明顯地處于“A”區(qū)域，(方格區(qū)域)，并且因此產(chǎn)生導(dǎo)通/斷開前同步脈沖，該脈沖在TV圖像上造成方格圖案。
圖34b的波形示出比正常同步脈沖寬的脈沖的產(chǎn)生。產(chǎn)生的TV同步信號分離器的削波點(diǎn)330顯然從不會(huì)落在“A”方格區(qū)域，因此TV不會(huì)受方格圖案作用的影響。彩色色(color burst)同步信號波形需要在整個(gè)水平同步信號區(qū)域被加到“CBX”區(qū)域，以保證TV或VCR的彩色鎖定。
圖35a、35b分別示出正常的視頻水平同步脈沖和加寬后的水平同步脈沖，在后一情況下，再生的彩色同步信號(CB)被加到加寬同步脈沖的下一半，并且是在這個(gè)加寬水平同步脈沖的后沿之后加上再生彩色色同步信號。加入再生彩色色同步信號是為了保證無論TV在同步信號的前沿還是后沿觸發(fā)彩色色同步信號，TV仍能有一彩色色同步信號對其鎖定。
對垂直改進(jìn)脈沖同步位置而言，并不需要再生彩色色同步信號；這種情況發(fā)生在通常觀看不到的TV場的底部。
接下來解釋加入的同步脈沖和前同步脈沖是如何消除場終止和行終止脈沖造成的影響的。
通過加入同步和前同步脈沖，TV同步分離器耦合電容C被進(jìn)一步充電，從而使同步信號分離器電路的削波點(diǎn)(slice point)遠(yuǎn)離消除電平，而避免了行終止脈沖和場終止脈沖。
圖34c的波形示出加入前同步脈沖后的視頻；TV或VCR同步信號分離器削波點(diǎn)331不會(huì)出現(xiàn)在行終止位置。圖36c示出選通偽同步脈沖時(shí)垂直改進(jìn)脈沖的類似結(jié)果。圖36a示出具有正常水平同步寬度以及TV同步信號分離器削波點(diǎn)336的垂直改進(jìn)脈沖“B”。注意，TV同步信號分離器的削波點(diǎn)336落在垂直改進(jìn)脈沖B中。圖36b示出了水平同步脈沖寬度被加寬的相應(yīng)波形，它的TV同步信號分離器削波點(diǎn)338沒有落在“B”區(qū)域(垂直改進(jìn)脈沖)。加入后同步脈沖的水平改進(jìn)圖37示出一個(gè)電路，當(dāng)非法復(fù)制采用了上面描述的美國專利US4,631,603的基本防復(fù)制處理時(shí)，該電路用加入后偽同步脈沖來增強(qiáng)防復(fù)制效果(即進(jìn)一步降低可視性)。
帶有基本防復(fù)制處理并加入上面描述的其它增強(qiáng)手段的視頻被輸入到電阻R9，放大器A1對輸入視頻進(jìn)行緩沖，并且經(jīng)由電容C1耦合到同步信號分離器U6，同步信號分離器U6的垂直同步信號輸出使12位計(jì)數(shù)器U1復(fù)位。計(jì)數(shù)器U1由PLL U2的水平同步信號計(jì)時(shí)，PLLU2將復(fù)合同步信號鎖定。EPROM U3選擇了后偽同步(PPS)脈沖可能出現(xiàn)的哪些行。可以如選定EPROM U3那樣來利用后偽同步信號的偽隨機(jī)分布。信號DO(EPROM U3的輸出)相應(yīng)地禁止單觸發(fā)器OS3。來自同步信號分離器U6的色同步選通信號被反相，并且被電容器C2和電阻R2進(jìn)行低通濾波。電壓Vgen和一個(gè)信號(即300 HZ三角形波)一起加到電容C2。使其在單觸發(fā)器OS3中產(chǎn)生一個(gè)時(shí)間變化的閾值差(threshold difference)，由此導(dǎo)致一位置變化。單觸發(fā)器OS3的輸出是一個(gè)固定脈沖(即1.5μs的寬度)，其脈沖位置調(diào)制為例如±1μs。單觸發(fā)器OS3的輸出經(jīng)由開關(guān)SW1消隱任何視頻達(dá)到消隱電平，并且通過可變電阻R7加入一個(gè)脈沖，以產(chǎn)生后偽同步脈沖。求和放大器A3將單觸發(fā)器OS3的輸出脈沖反相，以保持加入的后偽同步脈沖的正確形狀。圖38a至38e示出圖37電路各點(diǎn)的波形。后偽同步脈沖的振幅可以經(jīng)由VGen2和壓控放大器A41進(jìn)行振幅調(diào)制，壓控放大器A41是一個(gè)乘法放大器(multiplying amplifier)。放大器A41的輸出振幅隨VGen2發(fā)生變化，當(dāng)后偽同步脈沖斷開時(shí)，VGen2為0V。后同步脈沖增強(qiáng)的消除方法和設(shè)備圖39a示出另一種消除電路，包含上面描述的后偽同步脈沖(PPS)的“視頻輸入”通過電容C1耦合到同步信號分離器U1。也就是說，圖39a的電路減小或消除(removes)PPS脈沖的影響，使得視頻信號可以被記錄。同步信號分離器U1將復(fù)合同步信號輸入到水平相位鎖定環(huán)U2。該水平PLL U2定相后偽同步脈沖區(qū)域的起始(在色色同步信號之后)。單觸發(fā)器U5觸發(fā)水平PLL U2以產(chǎn)生一個(gè)包括后偽同步脈沖的脈沖。來自同步信號分離器U1的垂直同步信號觸發(fā)單觸發(fā)器U4產(chǎn)生從第4行擴(kuò)展到第21行的一個(gè)脈沖，而單觸發(fā)器U4觸發(fā)單觸發(fā)器U5以產(chǎn)生一個(gè)從第22行至262行的有效場脈沖。單觸發(fā)器U5的輸出(它是垂直消隱間隔的互補(bǔ)(complement)選通與門U10，從而與門U10的輸出只有在有效TV場期間輸出。
因此門電路U10的輸出指示在有效場期間后偽同步脈沖的位置。圖39b、39c、39d示出圖39a電路中標(biāo)明的三個(gè)點(diǎn)的波形。
圖40a示出由圖39a中的門電路U10的輸出信號產(chǎn)生與PPS信號相符合的一個(gè)脈沖(PPSD)并且經(jīng)由模擬乘法器U6(部件號1494)進(jìn)行電平移位來消除后偽同步脈沖。乘法器U6在后偽同步消除脈沖存在時(shí)的定時(shí)期間增大或減小增益。當(dāng)信號VID1被提供給乘法器U6時(shí)，VID1的同步信號頂尖為0V。通過在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間增大增益，產(chǎn)生圖40b的波形Z。在乘法器U6中通過采用信號VID2而不是VID1，并且采用門電路U10的輸出，重構(gòu)的乘法器U6隨U10輸出的正向脈沖而衰減，并且增益在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間被減小以產(chǎn)生圖40c的波形Y，從而消除了有關(guān)處理。
通過將信號VID2用到圖40d電路的模擬開關(guān)SW220，門U10的輸出，控制開關(guān)SW220以使加入一個(gè)參考電壓。如果VR是0V，那么圖40e的波形X產(chǎn)生一個(gè)被消隱的后偽同步信號。如果VR是同步信號頂尖電壓(即-40 IRE)，那么產(chǎn)生圖40f的波形U，其為具有固定振幅和位置的附加水平同步脈沖。這使得大多數(shù)電視機(jī)具有靜態(tài)水平圖像偏移，而不會(huì)由后偽同步脈沖引起“波動(dòng)”(“waviness”)。
將門電路U10的輸出加到圖40g電路中的放大器A6，產(chǎn)生的電平移位將消除后偽同步脈沖，其波形也示于圖40b。圖40h識別PPS和電平移位的位置。
最后，用窄化后偽同步脈沖以消除其影響的方案由對同步信號削波來完成。如圖41a所示，放大器A7接收視頻信號VID2，該信號具有一個(gè)由陷波濾波器R100、電感L100和電容C100而產(chǎn)生的下凹彩色副載波。通過將Vbb2設(shè)定為大約-10 IRE，放大器A7輸出正常同步脈沖和后偽同步脈沖兩者的削波。通過采用與門U7以及來自門電路U10(圖39a)的PPS，門電路U7輸出一個(gè)脈沖，該脈沖被反相，但與處于邏輯電平的原始后偽同步脈沖相同。單觸發(fā)器U8被定時(shí)為大于90％的后偽同步脈沖的脈沖周期，并且控制開關(guān)SW224將后偽同步脈沖的大于90％前沿截?cái)?。所產(chǎn)生的結(jié)果是圖41b所示的波形，它示出了一個(gè)很窄的后偽同步脈沖，因此在任何視頻設(shè)備(如VCR或TV)中都不會(huì)產(chǎn)生響應(yīng)。另外，通過經(jīng)由電阻R6將門電路U7的輸出(圖41a)加到圖40g的放大器A6，產(chǎn)生的輸出是電平移位的偽同步脈沖，如圖40h所示。這個(gè)方法能夠部分或全部消除后偽同步脈沖。使后偽同步脈沖衰減。減小基本防復(fù)制處理信號影響的方法和設(shè)備下面將描述一種方法和設(shè)備，其中可將包含偽同步和AGC(即基本防復(fù)制處理)相加脈沖的基本防復(fù)制處理信號(如上所述)有效地減小，而不改變這些相加的脈沖。與前面描述的通過振幅衰減、電平移位或脈沖窄化來改變相加脈沖以減小其影響的方法不同，本方法通過進(jìn)一步加入其它脈沖用于抵消由AGC和偽同步脈沖所造成的增益降低，以此來減小相加脈沖的影響。
美國專利US 4,631,603描述了如何在VCR的AGC電路中采用一個(gè)同步信號和后沿采樣以便測量輸入的視頻信號振幅，通過加入具有高電平后沿的額外同步脈沖產(chǎn)生增益下降。由于VCR中的AGC電路對同步脈沖振幅連續(xù)采樣(通過同步采樣和后沿采樣)，本方法通過將所有的后沿電平從消隱電平移到低于消隱電平(即對NTSC視頻為大約-20 IRE單位)從而消除了某些防復(fù)制信號。也可以利用本方法將所述額外的偽同步脈沖加在TV場底部(場終止)的區(qū)域，在該處不存在包含AGC和偽同步脈沖的防復(fù)制信號。在這些“額外的”偽同步脈沖之后跟隨了低于消隱電平的脈沖。
參看圖42a，將基本防復(fù)制視頻信號(輸入視頻)耦合到同步信號分離器U2(部件號LM1881或等同元件)。來自同步信號分離器U2的復(fù)合同步信號連接到一個(gè)3μs單觸發(fā)器U3，它觸發(fā)同步信號的后沿。
來自同步信號分離器U2的垂直同步信號觸發(fā)單觸發(fā)器U4和U5，以形成一個(gè)有效場脈沖信號然后被輸入到與門U1，U1將有效場脈沖和單觸發(fā)器U3的輸出作“與”操作。因此，在有效TV場期間，門電路U1的輸出是一3μs后沿的脈沖。(另一方面，單觸發(fā)器U4和U5并不是必要的，單觸發(fā)器U3的輸出可直接連到電阻R6，而取消U1、U4和U5)。電阻R6是一從視頻輸入的后沿減去一個(gè)電平的負(fù)向求和電阻(negative summing)。輸入放大器AO緩沖視頻輸入信號，并將其耦合到構(gòu)成同步信號頂尖DC恢復(fù)電路的電容C3、二極管D1、電阻R3和電壓Vb。反饋放大器A3的輸出提供到電阻R7，將該輸出的后沿降低。(參見圖43a至43g，其中示出了在圖42a不同位置處的信號)。
圖42b的電路接收來自圖42a電路中電阻R7上的視頻輸出信號，并且將每個(gè)TV場的最后10行或11行替換為包含與隨后的AGC脈沖成對的偽同步脈沖的TV行，其低于消隱電平，即為-10 IRE至-30 IRE。來自圖42a的二極管D1節(jié)點(diǎn)的視頻包含DC被恢復(fù)到0 IRE消隱電平的0伏視頻。圖42b的放大器A2將該視頻信號進(jìn)行放大，并且將其耦合到水平鎖定振蕩器U11(采用振蕩器CA 31541的針腳1，其中，來自放大器A2的同步信號頂尖為TV)。振蕩器U11的輸出連接到一個(gè)32H鎖相環(huán)，而輸出一個(gè)頻率大約為503 KHz的信號。該503 KHZ輸出信號被放大器A3放大到邏輯電平，然后將其輸入到二進(jìn)制除法器U10。
求和放大器A4輸出一個(gè)大約2μs導(dǎo)通、2μs截止、振幅在-20IRE至-40 IRE之間的方波信號。電壓Vbb和電阻R9設(shè)定了合適的DC偏置電壓，而電阻R10和R11設(shè)定了適當(dāng)?shù)恼穹Ｔ趫D42a中，單觸發(fā)器U6產(chǎn)生一個(gè)其持續(xù)時(shí)間從有效水平行的起點(diǎn)開始為32μs的有效行脈沖，單觸發(fā)器U7和U8由垂直同步脈沖觸發(fā)，在有效TV場的最后11行期間其變?yōu)楦唠娖?。因此，在TV場的最后11個(gè)水平有效行期間(偽同步脈沖和AGC脈沖通常不在此處)，圖42b的與門U9選通在-20IRE至-40 IRE之間的4μs周期方波電平上。放大器A5和電阻R12輸出后沿被降低的改進(jìn)的防復(fù)制脈沖以及新的偽同步脈沖和降低的負(fù)AGC脈沖。
由圖42a和42b的電路提供改進(jìn)的視頻信號導(dǎo)致了VCR中AGC放大器作出錯(cuò)誤的測量?；趯碗娖浇档偷腁GC脈沖配對的偽同步脈沖(具有降低的后沿)測量的該結(jié)果，VCR判斷出存在一個(gè)低電平視頻信號，因此，VCR將增大其AGC放大器的增益，這將使由基本防復(fù)制處理產(chǎn)生的AGC VCR放大器中增益的降低產(chǎn)生變化。在一個(gè)實(shí)施例中在EFO位置中加入的偽同步脈沖其每個(gè)至少具有2μs的消隱電平(0 IRE)它跟隨在每個(gè)加入的偽同步脈沖的后沿，來消除EFO(垂直)改進(jìn)。其將由上述的開關(guān)或波形替換電路來實(shí)現(xiàn)。如果EOF改進(jìn)的高電平狀態(tài)振幅大于10至20 IPE時(shí)應(yīng)是很有用的。若在這種情況下不存在消隱電平時(shí)，EOF改進(jìn)的影響就可以被減小，但是現(xiàn)有技術(shù)的基本防復(fù)制處理的影響卻被增大，因此，增大了EOL改進(jìn)并且制止消除所有的防復(fù)制處理。
上面對本發(fā)明所作的描述是說明性而非限制性的；對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，根據(jù)以上公開所作的其它改進(jìn)是顯而易見的，并包括在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種對受到復(fù)制保護(hù)的視頻信號進(jìn)行改進(jìn)的方法，以使圖像質(zhì)量進(jìn)一步降低，其中復(fù)制保護(hù)信號導(dǎo)致一個(gè)振幅被降低的視頻信號被記錄在復(fù)制品上，所述方法包括以下步驟消隱在同步信號之前的視頻信號的過掃描部分中某位置的視頻信號部分；向被消隱的位置加上用于顯示同步信號發(fā)生之前的視頻回掃的波形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述的相加步驟包括僅僅向在消隱步驟之前具有有效視頻的那部分視頻信號加上波形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述的相加步驟包括在有效視頻周期期間以及在視頻信號選定行的一部分水平消隱間隔期間加入波形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述波形包括位于視頻信號過掃描部位的一個(gè)負(fù)向過渡。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述過渡至少下降到視頻信號的黑色電平。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述過渡發(fā)生在視頻信號的復(fù)數(shù)個(gè)連續(xù)行，在被顯示的視頻信號中限定出一個(gè)黑色矩形，其后跟隨復(fù)數(shù)個(gè)沒有這種過渡的連續(xù)行，復(fù)數(shù)個(gè)這種矩形在一個(gè)視頻場中定義出一個(gè)圖案。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，進(jìn)一步包括在連續(xù)行中移動(dòng)過渡位置的步驟，從而使得在電視監(jiān)視器上觀看到方格圖案的垂直移動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述過渡位置以某個(gè)頻率移動(dòng)，該頻率大約在3至5倍的視頻信號場頻率范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，沒有這種過渡的至少某些行中的每一行有從有效視頻電平到灰色電平的過渡，該過渡位于該行中水平同步信號之前。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述波形被加到視頻信號的一個(gè)過掃描部位。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，進(jìn)一步包括以下步驟在視頻信號的連續(xù)場中，將復(fù)數(shù)個(gè)黑色矩形轉(zhuǎn)變?yōu)閺挠行б曨l電平到灰色電平的過渡，并且將前一個(gè)場中具有從有效視頻電平到灰色電平的過渡的行的轉(zhuǎn)變定義為一個(gè)黑色矩形，該轉(zhuǎn)變是以視頻信號的場頻率的倍數(shù)發(fā)生的。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述同步信號是一個(gè)垂直同步信號，而所述的波形能顯示一個(gè)垂直回掃。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將在場的較低部位所述的波形加到被復(fù)制保護(hù)的視頻信號場中至少最后兩個(gè)有效視頻行，所述波形能夠使得電視機(jī)在場垂直同步信號再現(xiàn)之前發(fā)生垂直回掃。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，進(jìn)一步包括改變所述波形在連續(xù)視頻場中位置的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，在每個(gè)連續(xù)的場中所述波形的位置跳躍了預(yù)定的行數(shù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，進(jìn)一步包括對垂直消隱間隔的至少前兩行調(diào)換所述預(yù)定的波形。
17.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述波形被插入到位于視頻信號場終止附近的至少兩行中。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述消隱步驟包括僅僅對有效視頻的消隱。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，進(jìn)一步包括以下步驟產(chǎn)生復(fù)數(shù)個(gè)振幅擴(kuò)展到視頻信號的消隱電平之下的脈沖；將所產(chǎn)生的復(fù)數(shù)個(gè)脈沖中的至少一個(gè)加到視頻信號中被選定的有效視頻行，每個(gè)被加的脈沖跟隨所述水平同步脈沖，并且在一個(gè)被選定有效視頻行的有效視頻部位的開始之前。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，選定的有效視頻行是被偽隨機(jī)選擇的。
21.一種對受到復(fù)制保護(hù)的視頻信號進(jìn)行改進(jìn)的方法，以使得在播放受到復(fù)制保護(hù)的視頻的復(fù)制品時(shí)，圖像質(zhì)量進(jìn)一步降低，其中復(fù)制保護(hù)信號導(dǎo)致一個(gè)振幅被降低的視頻信號被記錄在復(fù)制品上，所述方法包括以下步驟提供一個(gè)用于顯示視頻回掃的波形；在同步信號之前將所述波形替代到某個(gè)位置的視頻信號的至少一個(gè)水平行，以替換存在在該位置的有效視頻信號，其中所述的位置位于視頻信號的過掃描部位。
22.一種對受到復(fù)制保護(hù)的視頻信號進(jìn)行改進(jìn)的方法，以使圖像質(zhì)量進(jìn)一步降低，其中復(fù)制保護(hù)信號導(dǎo)致一個(gè)振幅被降低的視頻信號被記錄在復(fù)制品上，所述方法包括以下步驟提供一個(gè)用于顯示視頻回掃的波形；緊隨視頻信號的同步信號將該波形替代到某個(gè)位置的視頻信號的至少一個(gè)水平行。
23.一種用于增強(qiáng)視頻復(fù)制保護(hù)處理的方法，該處理導(dǎo)致一個(gè)振幅被減小的視頻信號被記錄在視頻信號復(fù)制品上，所述方法包括以下步驟將黑色與灰色矩形交替的圖案插入視頻信號場的有效視頻部位的過掃描部位；在連續(xù)的場中移動(dòng)矩形的位置，從而在被顯示的視頻信號中產(chǎn)生位移。
24.一種對受到復(fù)制保護(hù)的視頻信號進(jìn)行改進(jìn)的方法，以使得在播放受到復(fù)制保護(hù)的視頻的復(fù)制品時(shí)，圖像質(zhì)量進(jìn)一步降低，其中復(fù)制保護(hù)信號導(dǎo)致一個(gè)振幅被降低的視頻信號被記錄在復(fù)制品上，所述方法包括以下步驟提供一個(gè)用于使得觀看復(fù)制品的電視機(jī)在水平同步信號出現(xiàn)之前產(chǎn)生水平回掃的波形；在水平同步信號之前將該波形替代到某個(gè)位置的視頻信號的至少一個(gè)水平行，以替換存在在該位置的有效視頻信號。
25.一種對受到復(fù)制保護(hù)的視頻信號進(jìn)行改進(jìn)的設(shè)備，以使得在播放受到復(fù)制保護(hù)的視頻信號的復(fù)制品時(shí)，圖像質(zhì)量進(jìn)一步降低，其中復(fù)制保護(hù)信號導(dǎo)致一個(gè)振幅被降低的視頻信號被記錄在復(fù)制品上，所述設(shè)備包括一消隱裝置，用于在視頻信號的過掃描部位中的同步信號之前消隱位于某個(gè)位置的視頻信號的一部分有效視頻；一脈沖發(fā)生器，用于產(chǎn)生預(yù)定的波形；一加法器，用于將產(chǎn)生的波形加到視頻信號的消隱部位。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中，該消隱裝置在選定的視頻場中至少消隱最后幾行有效視頻每行的一部分，并且其中該波形是一個(gè)視頻灰色電平波形，另外，其中該加法器在連續(xù)的視頻場中進(jìn)行加操作，而在隨后的連續(xù)視頻場中不加上產(chǎn)生的波形。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的設(shè)備，其中，該消隱裝置在緊隨選定的視頻場的垂直消隱間隔中至少消隱前幾行有效視頻的每行的一部分，并且將產(chǎn)生的波形加到消隱部分。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中，該消隱裝置也消隱視頻信號預(yù)定行的水平消隱間隔的至少一部分，并且將產(chǎn)生的波形加到消隱部分。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中，該消隱裝置在該行和在視頻信號過掃描部位中先于水平同步信號之前消隱某個(gè)位置的復(fù)制保護(hù)視頻信號的至少一個(gè)水平行；脈沖發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)波形，該波形是向視頻信號的至少黑色電平的一個(gè)負(fù)向過渡。
30.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中，加法器將產(chǎn)生的波形加到視頻信號的復(fù)數(shù)個(gè)連續(xù)行，從而定義出一個(gè)黑色矩形，其后是加入了一個(gè)灰色電平波形的復(fù)數(shù)個(gè)連續(xù)行，復(fù)數(shù)個(gè)這種灰色和黑色矩形在視頻場中定義出方格圖案。
31.一種對受到復(fù)制保護(hù)的視頻信號進(jìn)行改進(jìn)的設(shè)備，以使得在播放受到復(fù)制保護(hù)的視頻的復(fù)制品時(shí)，圖像質(zhì)量進(jìn)一步降低，其中復(fù)制保護(hù)信號導(dǎo)致一個(gè)振幅被降低的視頻信號被記錄在復(fù)制品上，所述設(shè)備包括控制電路，用于在視頻信號的過掃描部位中先于同步信號確定某個(gè)位置視頻信號的一部分有效視頻；一脈沖發(fā)生器，用于產(chǎn)生預(yù)定的波形；一開關(guān)，用于將預(yù)定的波形切換到被確定的有效視頻部分。
32.一種增強(qiáng)對視頻信號的復(fù)制保護(hù)的方法，該視頻信號在每個(gè)場中具有復(fù)數(shù)個(gè)行，在每行的開始有一個(gè)行同步脈沖，和在每個(gè)場的開始有個(gè)場同步信號，該視頻信號受到一個(gè)復(fù)制處理，該處理減小了該視頻信號復(fù)制品中的振幅，所述方法包括以下步驟在視頻信號中選定至少某些行同步脈沖；減小被選定的行同步脈沖的持續(xù)時(shí)間，從而當(dāng)對視頻信號進(jìn)行復(fù)制時(shí)產(chǎn)生至少一個(gè)寄生的場同步脈沖。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，減小脈沖持續(xù)時(shí)間的步驟，包括以下步驟產(chǎn)生每個(gè)持續(xù)時(shí)間小于被選定的行同步脈沖的持續(xù)時(shí)間的脈沖，所產(chǎn)生的每個(gè)脈沖具有相反的振幅值，并且與被選定的行同步脈沖的絕對振幅近似相等；將至少一個(gè)產(chǎn)生的脈沖加到一個(gè)被選定行同步脈沖的某個(gè)位置的視頻信號中，從而有效地減小每個(gè)被選定的行同步脈沖的持續(xù)時(shí)間。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，在減小步驟之后，每個(gè)被選定的行同步脈沖的持續(xù)時(shí)間小于大約600 nsec。
35.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，在減小步驟之后，每個(gè)被選定的行同步脈沖的持續(xù)時(shí)間使得電視機(jī)同步信號分離器濾波出行同步脈沖，并且不對被選定的行同步脈沖作出響應(yīng)。
36.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，在減小步驟之后，該持續(xù)時(shí)間大約為0。
37.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，被選定的行在大約第10行開始，并且伸展到接近視頻信號的每個(gè)場終止處。
38.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，進(jìn)一步包括將另外的行同步脈沖加到靠近每個(gè)視頻場終止處行中的視頻信號中，并同時(shí)消除某些原始同步信號的步驟。
39.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，減小步驟包括以下步驟產(chǎn)生持續(xù)時(shí)間小于每個(gè)被選定的行同步脈沖的持續(xù)時(shí)間的脈沖，所產(chǎn)生的脈沖與被選定的行同步脈沖相比具有相反的振幅值；將產(chǎn)生的至少一個(gè)脈沖加到一個(gè)被選定的行同步脈沖的某個(gè)位置的視頻信號上，從而有效地減小每個(gè)被選定的行同步脈沖的持續(xù)時(shí)間。
40.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，該視頻信號包括跟著每個(gè)行同步脈沖的一個(gè)彩色色同步信號，并且進(jìn)一步包括，在每個(gè)被選定的行擴(kuò)展彩色色同步信號的持續(xù)時(shí)間的步驟。
41.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，減小步驟包括用一個(gè)持續(xù)時(shí)間被減小的脈沖替代行同步脈沖。
42.用于使視頻信號中的行同步脈沖變窄的一個(gè)設(shè)備，該視頻信號在每個(gè)行的開始有行同步脈沖，而在每個(gè)場的開始有場同步脈沖，所述設(shè)備包括一個(gè)同步信號分離器，用于提供對視頻信號中的行和場同步脈沖的指定；一個(gè)行選擇器電路，響應(yīng)所提供的指定，用于在視頻信號的每個(gè)場中選擇特定的行；一單觸發(fā)器，響應(yīng)所提供的對行同步脈沖的指定，產(chǎn)生具有預(yù)定長度的一個(gè)信號，該長度小于一個(gè)行同步脈沖；邏輯電路，用于在每個(gè)選定行行同步脈沖某位置將產(chǎn)生的信號加入每個(gè)被選定的特定行，從而減小該行中行同步脈沖的持續(xù)時(shí)間。
43.一種用于消除加到視頻信號中的復(fù)制保護(hù)脈沖的方法，該復(fù)制保護(hù)脈沖可以在視頻同步信號發(fā)生之外的一個(gè)時(shí)間產(chǎn)生的視頻回掃脈沖，并且位于視頻信號的有效視頻部位，所述方法包括以下步驟產(chǎn)生振幅大約等于同步信號振幅的一個(gè)信號；用產(chǎn)生的信號改進(jìn)該視頻信號，從而擴(kuò)展同步信號的偏差。
44.一種用于消除加到視頻信號中的復(fù)制保護(hù)脈沖的方法，該復(fù)制保護(hù)脈沖可以在視頻同步信號發(fā)生之外的一個(gè)時(shí)間產(chǎn)生視頻回掃并且位于視頻信號的有效視頻部位，所述方法包括以下步驟產(chǎn)生一個(gè)具有預(yù)定電平的信號；在所述有效視頻部位將該信號加到該視頻信號中。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其中，該預(yù)定電平大約為該視頻信號的20％的白色峰值。
46.根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其中，所述同步信號是一個(gè)水平同步信號。
47.根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其中，該同步信號是一個(gè)垂直同步信號。
48.一種用于消除加到視頻信號中的復(fù)制保護(hù)脈沖的方法，該復(fù)制保護(hù)脈沖可以在視頻同步信號發(fā)生之外的一個(gè)時(shí)間產(chǎn)生視頻回掃，并且位于視頻信號的有效視頻部位，所述方法包括以下步驟產(chǎn)生一個(gè)具有預(yù)定電平的信號；用產(chǎn)生的信號替換復(fù)制保護(hù)脈沖。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中，該預(yù)定電平大約為該視頻信號的20％的白色峰值。
50.根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中，該同步信號是一個(gè)水平同步信號。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的方法，其中，所述同步信號是一個(gè)垂直同步信號。
52.一種用于消除視頻復(fù)制保護(hù)處理的方法，該處理減小行同步脈沖的持續(xù)時(shí)間，從而在進(jìn)行記錄時(shí)在視頻信號中產(chǎn)生寄生的場同步脈沖，所述方法包括確定減小了持續(xù)時(shí)間的至少某些行同步脈沖的位置；將該行同步脈沖改進(jìn)到具有較長的持續(xù)時(shí)間。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的方法，其中，該較長的持續(xù)時(shí)間比標(biāo)準(zhǔn)行同步脈沖的持續(xù)時(shí)間要小。
54.根據(jù)權(quán)利要求52所述的方法，其中，所述改進(jìn)步驟包括產(chǎn)生一個(gè)行同步脈沖；消隱該持續(xù)時(shí)間減小的行同步脈沖；將產(chǎn)生的行同步脈沖加到被消隱的行同步脈沖處。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的方法，其中，產(chǎn)生的行同步脈沖的持續(xù)時(shí)間擴(kuò)展到該行的相臨有效視頻部位。
56.一種用于消除視頻信號的有效視頻部位中的防復(fù)制脈沖的設(shè)備，該防復(fù)制脈沖在有效視頻部位中位于至少某些視頻場的終止處及至少某些視頻行終止處，所述設(shè)備包括一同步電平恢復(fù)電路，用于將該視頻信號的水平同步脈沖頂尖恢復(fù)到預(yù)定的電平；用于在視頻信號的至少某些行終止處產(chǎn)生第一預(yù)定持續(xù)時(shí)間的控制信號和在視頻信號的至少某些場終止處產(chǎn)生第二預(yù)定持續(xù)時(shí)間的控制信號的電路；一開關(guān)電路，由該控制脈沖將一個(gè)特定的信號電平接入恢復(fù)的視頻信號中，從而允許完成一個(gè)可以被接受的記錄。
57.根據(jù)權(quán)利要求56所述的設(shè)備，其中，該特定信號電平至少是被恢復(fù)的視頻信號的白色峰值電平的20％。
58.一種用于在同步信號之前消除加到視頻信號的有效視頻部位之中的防復(fù)制脈沖的設(shè)備；包括邏輯電路，用于在有效視頻部位期間產(chǎn)生預(yù)定持續(xù)時(shí)間的控制信號；和一電路，由所述控制脈沖啟動(dòng)，用于將一個(gè)預(yù)定信號組合到有效視頻部位，從而允許對視頻信號進(jìn)行可以被接受的記錄。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的設(shè)備，其中，該邏輯電路在正好領(lǐng)先于視頻信號的水平與垂直消隱間隔出現(xiàn)的時(shí)間，產(chǎn)生該控制信號。
60.根據(jù)權(quán)利要求59所述的設(shè)備，其中，該預(yù)定信號至少為該視頻信號的白色峰值電平的20％。
61.根據(jù)權(quán)利要求59所述的設(shè)備，其中，進(jìn)一步包括一個(gè)恢復(fù)電路用于將該視頻信號恢復(fù)到預(yù)定的水平同步脈沖頂尖電平，所恢復(fù)的視頻信號被提供到由控制脈沖啟動(dòng)的電路。
62.根據(jù)權(quán)利要求58所述的設(shè)備，其中，由控制脈沖啟動(dòng)的電路至少包括一個(gè)開關(guān)電路。
63.根據(jù)權(quán)利要求59所述的設(shè)備，其中，由控制脈沖啟動(dòng)的電路包括一個(gè)電平移位脈沖信號發(fā)生器。
64.根據(jù)權(quán)利要求59所述的設(shè)備，其中，由控制脈沖啟動(dòng)的電路用所述預(yù)定信號替代有效視頻部位預(yù)定的持續(xù)時(shí)間。
65.根據(jù)權(quán)利要求58所述的設(shè)備，其中，由控制脈沖啟動(dòng)的電路進(jìn)一步產(chǎn)生水平消隱間隔脈沖，并且用產(chǎn)生的水平消隱間隔脈沖代替跟著至少一個(gè)有效視頻部位的水平消隱間隔。
66.根據(jù)權(quán)利要求58所述的設(shè)備，其中，由控制脈沖啟動(dòng)的電路包括至少一個(gè)多極開關(guān)，用于組合該預(yù)定信號，其中該多極開關(guān)的第一位置不加改變地導(dǎo)通一個(gè)源視頻信號，而在第二位置接通該預(yù)定信號，斷開源視頻信號。
67.一種用于消除對視頻信號的防復(fù)制改進(jìn)的設(shè)備，該防復(fù)制改進(jìn)包括減小視頻信號中至少某些水平同步脈沖的持續(xù)時(shí)間，使其小于標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間，所述設(shè)備包括邏輯電路，用于確定視頻信號的至少某些行中水平消隱間隔的位置，并且相應(yīng)地產(chǎn)生控制信號；一個(gè)脈沖發(fā)生器，用于產(chǎn)生具有預(yù)定持續(xù)時(shí)間的水平同步脈沖；開關(guān)電路，響應(yīng)該控制信號這樣進(jìn)行加操作，即將產(chǎn)生的水平同步脈沖加到視頻信號中。
68.根據(jù)權(quán)利要求67所述的設(shè)備，其中，產(chǎn)生的水平同步脈沖的持續(xù)時(shí)間小于標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間。
69.根據(jù)權(quán)利要求67所述的設(shè)備，其中，脈沖發(fā)生器也產(chǎn)生一個(gè)彩色色同步信號，并且開關(guān)電路將產(chǎn)生的彩色色同步信號加到視頻信號中。
70.一種通過電平移位消除視頻信號的有效視頻部位中存在的防復(fù)制脈沖的設(shè)備，該防復(fù)制脈沖位于有效視頻部位中至少某些視頻行的終止處，所述設(shè)備包括一定時(shí)電路，用于在至少某些視頻行終止處的防復(fù)制脈沖的一個(gè)起點(diǎn)，產(chǎn)生控制信號；一脈沖發(fā)生器，響應(yīng)該控制信號，在每個(gè)視頻行的終止處產(chǎn)生具有特定電平的一個(gè)脈沖，該電平高于視頻信號的消隱電平；多個(gè)裝置，用于將產(chǎn)生的脈沖加到視頻信號中，從而增加每個(gè)視頻行終止的電平。
71.根據(jù)權(quán)利要求70所述的設(shè)備，其中，進(jìn)一步包括一第二定時(shí)電路，用于在每個(gè)視頻場終止處產(chǎn)生第二控制信號；一第二脈沖發(fā)生器，響應(yīng)該第二控制信號產(chǎn)生具有特定電平的第二脈沖，該電平高于視頻信號的消隱電平；多個(gè)裝置，用于將該產(chǎn)生的第二脈沖加到視頻信號中，從而增加每個(gè)視頻場終止的電平。
72.根據(jù)權(quán)利要求70所述的設(shè)備，其中，進(jìn)一步包括一個(gè)用于產(chǎn)生水平同步脈沖的發(fā)生器，該脈沖比該視頻信號中現(xiàn)存的水平同步脈沖具有更長的持續(xù)時(shí)間；和一開關(guān)，用于以產(chǎn)生的水平同步脈沖替換視頻信號中現(xiàn)存的水平同步脈沖。
73.根據(jù)權(quán)利要求70所述的設(shè)備，其中，該脈沖發(fā)生器包括一個(gè)壓控放大器，用于將視頻信號的信號電平乘以一個(gè)特定值。
74.一種消除加到視頻信號中的復(fù)制保護(hù)脈沖的方法，該復(fù)制保護(hù)脈沖可以在視頻同步信號出現(xiàn)之外的其它時(shí)間產(chǎn)生一個(gè)視頻回掃，并且位于視頻信號的有效視頻部位，所述方法包括以下步驟確定該視頻同步信號的位置；產(chǎn)生與該視頻同步信號振幅大約相等的脈沖；和剛好在所述視頻同步信號出現(xiàn)之前，將產(chǎn)生的脈沖加到視頻信號中。
75.根據(jù)權(quán)利要求74所述的方法，其中，該視頻同步信號是水平同步信號。
76.根據(jù)權(quán)利要求74所述的方法，其中，所述視頻同步信號是垂直同步信號。
77.根據(jù)權(quán)利要求74所述的方法，其中，與垂直同步信號組合的相加脈沖是一個(gè)鋸齒波。
78.根據(jù)權(quán)利要求75所述的方法，其中，進(jìn)一步包括將彩色色同步信號加到持續(xù)時(shí)間被擴(kuò)展的視頻同步信號中的步驟。
79.一種消除視頻復(fù)制保護(hù)處理的方法，該處理在視頻信號中出現(xiàn)一個(gè)視頻同步信號之外的一時(shí)間上產(chǎn)生視頻回掃，并且位于視頻信號的有效視頻部位，并且還包括擴(kuò)展到視頻信號的消隱電平之下的相加脈沖，該相加脈沖位于水平同步脈沖之間視頻信號的選定的水平視頻行，并且大約在每個(gè)視頻行中有效視頻的起始處，所述方法包括以下步驟在相加脈沖的位置產(chǎn)生一個(gè)控制信號；響應(yīng)所述控制信號，衰減所述相加脈沖。
80.根據(jù)權(quán)利要求79所述的方法，其中，該衰減步驟包括消隱該相加脈沖。
81.根據(jù)權(quán)利要求79所述的方法，其中，該衰減步驟包括減小該相加脈沖的持續(xù)時(shí)間。
82.根據(jù)權(quán)利要求79所述的方法，其中，衰減步驟包括相對于消隱電平增加該相加脈沖的電平。
83.根據(jù)權(quán)利要求79所述的方法，其中，衰減步驟包括減小該相加脈沖的振幅。
84.根據(jù)權(quán)利要求79所述的方法，其中，衰減步驟包括相對于每個(gè)水平視頻行中的水平同步脈沖固定每個(gè)該相加脈沖的位置。
85.根據(jù)權(quán)利要求79所述的方法，其中，衰減步驟包括以下步驟產(chǎn)生一個(gè)高頻信號；和將該產(chǎn)生的高頻信號加到該視頻信號中。
86.一種消除復(fù)制保護(hù)處理的方法，該處理將脈沖加到視頻信號中，所述方法包括以下步驟減小該視頻信號的至少部分有效視頻部位的振幅；和增加該視頻信號的同步脈沖的振幅。
87.一種消除視頻復(fù)制保護(hù)處理的設(shè)備，該處理在視頻信號中出現(xiàn)一個(gè)視頻同步信號之外的一個(gè)時(shí)間產(chǎn)生視頻回掃，并且位于視頻信號的有效視頻部位，并且還包括擴(kuò)展到視頻信號的消隱電平之下的相加脈沖，該相加脈沖位于水平同步脈沖之間視頻信號的選定的水平視頻行，并且大約在每個(gè)水平視頻行中有效視頻的起始處，所述設(shè)備包括邏輯電路，用于在該相加脈沖的位置產(chǎn)生控制信號；一衰減器，響應(yīng)該控制信號，用于衰減該相加脈沖。
88.根據(jù)權(quán)利要求87所述的設(shè)備，其中，該衰減器包括一個(gè)用于消隱該相加脈沖的消隱器。
89.根據(jù)權(quán)利要求87所述的設(shè)備，其中，該衰減器減小該相加脈沖的持續(xù)時(shí)間。
90.根據(jù)權(quán)利要求87所述的設(shè)備，其中，該衰減器相對于該消隱電平增加該相加脈沖的電平。
91.根據(jù)權(quán)利要求87所述的設(shè)備，其中，該衰減器減小該相加脈沖的振幅。
92.根據(jù)權(quán)利要求87所述的設(shè)備，其中，該衰減器相對于每個(gè)行中的水平同步脈沖固定每個(gè)相加脈沖的位置。
93.一種消除視頻防復(fù)制處理效果的方法，該處理將脈沖加到視頻信號的消隱間隔，所述方法包括用振幅低于消隱電平的信號替代振幅處于消隱電平的視頻信號的后沿部分。
94.根據(jù)權(quán)利要求93所述的方法，其中，低于消隱電平的振幅為大約-20 IRE單位。
95.根據(jù)權(quán)利要求93所述的方法，其中，進(jìn)一步包括以下步驟產(chǎn)生復(fù)數(shù)個(gè)負(fù)向脈沖；和將該復(fù)數(shù)個(gè)負(fù)向脈沖加到視頻信號的至少某些場的最后10個(gè)有效行。
96.根據(jù)權(quán)利要求95所述的方法，其中，進(jìn)一步包括在預(yù)定的周期內(nèi)將每個(gè)相加的負(fù)向脈沖之后的一部分視頻信號改進(jìn)到視頻信號的消隱電平的步驟。
97.根據(jù)權(quán)利要求93所述的方法，其中，替代步驟包括將一個(gè)負(fù)電平移位脈沖加到該視頻信號的后沿部位。
98.一種消除視頻復(fù)制保護(hù)處理的方法，該處理將成對的負(fù)向與正向脈沖加到視頻信號的消隱間隔，從而使得對復(fù)制視頻信號的記錄可以觀看，所述方法包括以下步驟確定視頻信號的至少某些行的特定部位，該相加脈沖存在于該特定部位；減小該特定部位的電平到視頻信號的消隱電平之下。
99.根據(jù)權(quán)利要求98所述的方法，其中，該特定部位包括每個(gè)視頻行的后沿。
100.根據(jù)權(quán)利要求98所述的方法，其中，該電平低于大約-20IRE單位。
101.根據(jù)權(quán)利要求98所述的方法，其中，進(jìn)一步包括以下步驟確定不包括該相加脈沖的每個(gè)視頻信號場的一部分；產(chǎn)生復(fù)數(shù)個(gè)負(fù)向脈沖；產(chǎn)生電平大約在-10到-30 IRE的復(fù)數(shù)個(gè)正向脈沖；將產(chǎn)生的負(fù)向脈沖和正向脈沖加到每個(gè)場的被確定部分。
102.一種用于消除防復(fù)制處理的設(shè)備，該處理將成對的正向和負(fù)向脈沖加到視頻信號的消隱間隔，所述設(shè)備包括用于確定該視頻信號的后沿部分的裝置，該后沿的振幅等于視頻信號的消隱電平；用振幅低于消隱電平的信號替代后沿部分。
103.根據(jù)權(quán)利要求102所述的設(shè)備，其中，進(jìn)一步包括用于產(chǎn)生復(fù)數(shù)個(gè)負(fù)向脈沖的一個(gè)發(fā)生器；用于將所述復(fù)數(shù)個(gè)負(fù)向脈沖加到視頻信號的至少某些場的大約最后10行的裝置。
104.一種用于消除視頻復(fù)制保護(hù)處理的設(shè)備，該處理將脈沖加到視頻信號的消隱間隔，所述設(shè)備包括用于產(chǎn)生低于視頻信號的消隱電平的一個(gè)信號的發(fā)生器；定時(shí)電路，用于確定視頻信號的至少某些行的特定部位的持續(xù)時(shí)間，該相加脈沖存在于該特定部位；一加法電路，用于將產(chǎn)生的信號在預(yù)定的持續(xù)時(shí)間加到視頻信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及對視頻防復(fù)制的增強(qiáng)處理，該處理導(dǎo)致一個(gè)振幅異常低的視頻信號被記錄在非法復(fù)制品上。該增強(qiáng)處理的第一方案，是在剛好領(lǐng)先于有效視頻的水平或垂直同步信號的地方，引入電視圖像的過掃描部位，一個(gè)負(fù)向波形，出現(xiàn)在電視接收機(jī)或磁帶錄像機(jī)其被視作一個(gè)同步信號，從而產(chǎn)生較早的水平或垂直回掃。一種方案是(在圖像的過掃描部位右面)提供灰色矩形與黑色矩形交替的一個(gè)方格圖案，其使播放非法復(fù)制品的電視機(jī)早于正常情況在選定的行產(chǎn)生水平回掃，并使這些行上的圖像信息隨后產(chǎn)生水平移位，從而嚴(yán)重地降低了圖像可視性。在另一種方案中，處于圖像底部過掃描部位的灰色圖案導(dǎo)致垂直圖像的非穩(wěn)定性。在另一種方案中，選定的水平同步信號被變窄，從而引起不規(guī)則的垂直回掃。本發(fā)明還提供了從視頻信號中消除或衰減這些增強(qiáng)以允許復(fù)制的設(shè)備。
文檔編號H04N7/167GK1127577SQ94192796
公開日1996年7月24日 申請日期1994年5月9日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月17日
發(fā)明者彼得·J·旺弗, 阿劉斯泰爾·J·諾克斯, 杰里米·J·科科倫, 約翰·O·瑞安, 羅納德·夸恩 申請人:麥克羅維西恩公司