CN1275032A

CN1275032A - 视频信号输出装置和视频信号输入装置

Info

Publication number: CN1275032A
Application number: CN00120206A
Authority: CN
Inventors: 郡照彦
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-05-14
Filing date: 2000-05-14
Publication date: 2000-11-29
Anticipated expiration: 2020-05-14
Also published as: US6859536B1; EP1052852B1; CN1179564C; KR20000077240A; DE60033335T2; DE60033335D1; EP1052852A3; KR100658380B1; JP4395920B2; EP1052852A2; JP2000324469A

Abstract

一种视频信号的输出装置进行加扰和一种视频信号的输入装置进行解扰。进行加扰和解扰,以使信号线在每一周期移位,该每一周期相当于一个水平扫描时间间隔或一个水平扫描时间间隔的n倍(n是一个不小于2的自然数)。各信号线在模拟分量视频信号的水平消隐期间中的定时移位。当输出装置和输入装置内的相互通信的结果是建立起授权时,加扰和解扰模式都根据在相互通信中彼此获得的信息得到确定。

Description

视频信号输出装置和视频信号输入装置

本发明涉及视频信号输出装置和视频信号输入装置，尤其是，涉及一种具有对视频信号进行加扰的功能并输出该信号的视频信号输出装置，又涉及一种具有对输入的加扰的视频信号进行解扰的功能的视频信号输入装置。

近年来，各种所谓的“高清晰度(HD)”系统已经越来越为公众所知，其中由于增加了比传统电视系统或采用非隔行(逐行扫描)的方式的扫描线数更多的扫描线数，图像质量提高了。该HD系统包括各种类型，如采用720扫描线进行逐行扫描的称作“720P”(逐行)的系统，称作“1080I(隔行扫描)”的系统，和其它推荐的系统。传统电视系统如NTSC系统(“525I”)也称为“标准清晰度(SD)”系统。

即使图像是由模拟视频信号组成，由HD系统显示的图像的图像质量也比由SD系统显示的高。因此，视频软件如影片的供应商非常需要通过对采用HD系统播送的视频软件进行加扰来保护版权而使观看者不能录制该软件。同样当记录在象磁盘和磁带的介质上的视频软件用于销售时，也希望通过给播放机加上加扰功能来使视频软件不能被复制。

为了观看上述的加扰的并从输出装置如广播接收机或播放机输出的图像，观看者可以准备如一个监视器或其他类似物等，它们具有适合于该加扰的解扰功能。

因此，考虑提供对从符合HD系统的视频源到输出装置的视频信号进行加扰的功能，例如该输出装置可以是广播接收机或播放装置。

已经提出了许多对视频信号进行加扰的方法。例如，一种方法是视频信号的极性按预定时间在视频信号的有效屏幕间隔内进行切换。该方法存在一个问题，即当加扰的视频信号进行解扰时，很难完全使信号恢复到信号加扰时的状态。因此，在视频信号解扰后的图像相对视频信号加扰前的图像质量变差了。

与这种方法有关的，已经提出了另一种方法，即如在视频信号的单位场或单位帧中采用预定的处理过程进行加扰。该方法的一个特性是由于加扰处理系统中的输出放大器或解扰处理系统中的输入放大器的增益的变化，解扰后的图像发生闪烁的可能性增大。

例如，既然由HD系统获得的图像的图像质量比由SD系统获得的高，那么象上述的图像质量变差和闪烁现象会超出在观看者所需的可容许的图像质量的范围。

另外，总的来说，已知的加扰处理的电路布置较复杂，增大了生产成本。

因此，考虑到上述问题，本发明的一个目的是提供一种视频信号输出装置和一个视频信号输入装置，其采用低成本的简化电路进行加扰和解扰，并且通过消除图像处理中图像质量变差使解扰的图像的图像质量保持在高水平。

为此，根据本发明的一个方面，通过设置经多个视频信号线输出模拟分量视频信号的视频信号输出装置来达到上述目的，这些视频信号线与形成模拟分量视频信号的视频信号的类型相对应。视频信号输出装置包括：一个执行信号线切换的信号线切换装置，使在多个视频信号线中至少两根视频信号线移位；一个信号线移位模式产生装置，用于根据预定算法执行处理过程来产生视频信号线移位模式；和一个控制信号线切换装置的信号线切换控制装置，它使根据视频信号线移位模式的视频信号线的移位按照经过每一周期的时间进行，每一周期是相应于模拟成分视频信号的一个水平扫描时间间隔或一个水平扫描时间间隔的n倍(n是一个不小于2的自然数)。

最好，信号线切换控制装置控制信号线切换装置按在模拟分量视频信号的水平消隐期间中的定时执行视频信号线移位。

视频信号输出装置可以包括一个与视频信号输入装置相互通信的通信装置，其中模拟分量视频信号从这个视频信号输出装置输入到视频信号输入装置，并且信号线移位模式生成装置可以通过利用通信信息来确定视频信号线的移位模式，而通信信息通过进行与视频信号输入装置的双向通信而获得。

该通信信息可以在其预定的时间间隔内叠加在模拟分量视频信号上，并且叠加了通信信息的模拟分量视频信号可以用来进行至少在视频信号输出装置和视频信号输入装置间在相互通信中从视频输出装置到视频输入装置的通信。

根据本发明的另一方面，提供一种视频信号输入装置，将模拟分量视频信号从多个视频信号线外部地输入到该视频信号输入装置来达到上述目的，这些视频信号线与形成模拟分量视频信号的视频信号类型对应。该视频信号输入装置包括：一个进行信号线切换的信号线切换装置，而使多个视频信号线中至少两根视频信号线移位；一个通过根据预定算法进行处理而产生一个视频信号线移位模式的信号线移位模式生成装置；和一个控制信号线切换装置的信号线切换控制装置，使得根据视频信号线移位模式的视频信号线的移位根据经过每一周期时间进行，其中每一周期相应于模拟分量视频信号的一个水平扫描时间间隔或是一个水平扫描时间间隔的n倍(n是不小于2的自然数)。

最好，信号线切换控制装置控制信号线切换装置在模拟分量视频信号的水平消隐时间中的定时进行视频信号线移位。

视频信号输入装置可以包括与一个视频信号输入装置相互通信的通信装置，其中模拟分量视频信号从视频信号输出装置输入到该视频信号输入装置，并且信号线移位模式生成装置可以利用通信信息来确定视频信号线的移位模式，该通信信息通过进行与视频信号输入装置的双向通信而获得。

根据本发明，在恢复的图像中没有闪烁发生，这与以场或帧为单位进行的加扰和解扰的情形不同。

根据本发明，在一个水平扫描时间间隔中一个有效屏幕时间间隔中的波形不受加扰和解扰影响。因此本发明防止了加扰后图像质量下降。

根据本发明，对于加扰系统在输出装置和输入装置间转换的情形或在一个错误的(不合适的)输入装置中转换的情形中，通过确定加扰和解扰模式可以保持足够的安全性。输出装置能进行授权处理，它判断是否使用了一个错误的输入装置，因此在这方面安全性加强了。

根据本发明，消除了对设置一个用于通信的单独控制线的要求，因此实现了低成本的简化结构。

图1A至1H表示根据本发明实施例的视听系统的方框图；

图2表示本发明实施例中的机顶盒2的方框图；

图3表示数字多功能盘播放机的方框图；

图4表示本发明实施例中的加扰器16的方框图；

图5表示本发明实施例中的解扰器的方框图；

图6A至6C表示根据本发明实施例的在一个水平扫描时间间隔中加扰的波形图；

图7表示在视频信号中附加信息的插入形式的波形图；

图8表示在视频信号中附加信息的插入形式的波形图；

图9表示由输出授权装置进行加扰的过程和由一个输入授权装置进行解扰的过程的流程图。

参照附图，本发明的实施例以下列顺序描述：

1.系统实例

2.输出装置实例

2-1.机顶盒；

2-2.DVD播放机；

3.实施例中加扰的概念；

4.加扰器

5.解扰器

6.在加扰模式中处理过程实例。

1.系统实例

参照图1A至1H，下面描述根据本发明实施例的视听(AV)系统。为了简化说明，假定每一AV系统由一个输出装置和一个输入装置构成，其中输出装置将视频信号传输到外部，而输入装置输入从输出装置输出的视频信号。

同样地假定每个构成AV系统的装置能处理适用于至少某一种HD系统的视频信号。相应地，一套实际的输出和输入装置可以适用于大量不同的HD系统并且又适用于预定的SD系统。

在实施例中，当要输出的视频信号与HD系统一致时，输出装置输出一个加扰的视频信号，并且当输入视频信号与HD系统一致时，输入装置对输入视频信号解扰。

换言之，在根据实施例的系统中，要加扰的是与HD系统一致的信号。而与SD系统一致的视频信号没有被加扰。

图1A中所示的系统包括用作输出装置的机顶盒(STB)2。该STB 2是一个用于接收如与预定HD系统一致的广播的集成(integrated)调谐器。如图1A所示，当由天线接收到的广播电波输入到STB 2时，STB 2进行处理，如调谐和解调，并且输出一个从调谐的广播发送台最后获得的视频信号。

在图1A所示的系统中，连接输出装置和输入装置的视频信号线8允许模拟分量的视频信号(亮度(Y)信号和色差(R-Y和B-Y)信号)通过该信号线，其描述如下。当STB 2输出模拟分量视频信号时(在下文称作“HD模拟分量信号”)，STB 2对这个HD模拟分量信号加扰，其中该信号与HD系统一致。

实际上，STB 2可以设计成能输出一个复合视频信号，一个数字视频信号等。

在图1A所示的系统中，一个HD电视接收机(下文称作“HDTV”)4被用作输入装置，该HDTV适用于与STB 2中相同的HD系统，并能显示图像。该HDTV 4对加扰的HD模拟分量信号进行解扰，以恢复原始视频信号，从而显示图像。

参照图1B，STB 2用作输出装置，而具有解扰功能的录像带(盒式录像带)录像机(VTR)5用作输入装置。该VTR 5能对加扰的HD模拟分量信号解扰，并能将解扰的信号记录在录像带上。在此，由VTR 5记录的方式可以是模拟的或数字的。

参照图1C，STB 2用作输出装置，并且视盘记录器(VDR)6用作输入装置。VDR 6能从一个预定的可记录盘的记录介质进行记录或读取数据。VDR 6能对输入的加扰的HD模拟分量信号进行解扰，并且能在记录介质上记录解扰的信号。

参照图1D，HDTV 4用作输出装置，并且VTR 5用作输入装置。

在图1D所示的结构中，由天线1接收的调谐的数字广播能在HDTV 4上显示。

参照图1E，HDTV 4用作输出装置，VDR 6用作输入装置。

参照图1F，一个数字多功能盘(DVD)播放机3用作输出装置，而HDTV4用作输入装置。当DVD播放机3播放记录在DVD上的运动图像的视频信号与HD系统一致时，该DVD播放机3能输出作为加扰的模拟分量信号的信号。

参照图1G，DVD播放机3用作输出装置，而VDR 6用作输入装置。

参照图1H，DVD播放机3用作输出装置，而VTR 5用作输入装置。

在这个结构中，加扰的HD模拟分量信号，即从DVD播放机3中输出的信号，输入到VTR 5，VTR 5能对输入信号进行解扰，并能在磁带上记录解扰的信号。

关于根据本发明的AV系统的实例，可能出现除那些在图1A至1H所示之外的实施例。

2.输出装置的实施例

2-1.机顶盒

在上述AV系统中的输出装置之中，STB 2和DVD播放机3作为典型装置将在下面描述它们的内部结构。

首先，参照图2说明STB 2。

STB 2包括一个调谐器11，当天线1接收的广播电波输入时，该调谐器11进行调谐。经调谐器11调谐后的来自广播站的广播电波被供给一个解调装置12。解调装置12进行解调提取数据流。一个纠错处理装置13以预定的方法执行纠错，并且将纠错后数据输送给一个运动图像专家组(MPEG)解码器14。

在由广播电波搭载的数据流中，图像信号由MPEG方法压缩。MPEG解码器14输出根据该MPEG方法解压缩所获得的视频信号数据。

从MPEG解码器14输出的视频信号数据输送给一个视频信号处理装置15。该视频信号处理装置15执行各种依赖于如电视系统类型的所需的信号处理。该视频信号处理装置15能输出一个通过转换视频信号数据类型而获得的模拟视频信号。例如，当视频信号数据转换成一个HD模拟分量信号时，该信号经一个加扰器16从一个输出端子T1输出。当视频信号数据转换成一个SD模拟分量信号时，从输出端子T2输出该信号。

视频信号处理装置15的下一级是加扰器16。其布置将在下面描述。

2-2.DVD播放机

参照图3简要描述DVD播放机3的内部结构。为了简便起见，图3中，具有与图2中相同或类似的功能元件的功能电路装置将不再说明，并采用同一标号表示这些装置。

参照图3，在DVD播放机3中的盘播放装置21从DVD上读取数据。在此，记录在DVD上的视频信号数据用MPEG方法压缩。因此，读取的数据由一个MPEG解码器14解压缩，并且解压缩的数据被供给一个视频信号处理装置15。

同样在这种情形下，一视频信号处理装置15执行各种依赖于如电视系统类型的所需的信号处理。当视频信号数据转换成HD模拟分量信号时，该信号经一个加扰器16从一个输出端子T1输出。当视频信号数据转换成一个SD模拟分量信号时，从输出端子T2输出该信号。

3.实施例中加扰的概念

参照图6A至8，概念地描述实施例中的加扰。

在这些实施例中，加扰的进行示于图6A到6C。

该HD模拟分量信号由三种分量信号组成，即一个亮度(Y)信号和色差(R-Y和B-Y)信号。R-Y信号和B-Y信号以在一个水平扫描时间间隔中的定时移位，如图6B和6C所示。在此，在一个水平同步时间间隔(水平消隐期间)内的定时用作R-Y信号和B-Y信号移位的定时。

如果HD模拟分量信号输入到一个没有进行改变的输入装置中，其中R-Y信号和B-Y信号象上述一样发生移位，并且该输入装置对这此信号进行处理如显示或记录，那么在一个合适的图像状态中显示或播放是不能进行的。换言之，获得了加扰的HD模拟分量信号。

在一个水平扫描周期中，在水平同步时间间隔内的定时进行R-Y信号和B-Y信号的移位。因此，为了对加扰结果进行解扰，R-Y信号和B-Y信号也是在一个水平扫描周期中，在水平同步间隔内的定时进行移位。

与从场或帧为单位的时间期间进行的信号移位的情形相比，在这个实施例中，通过在一个水平扫描周期的短间隔内使信号移位，能防止闪烁的发生。通过加扰或解扰使信号在水平同步间隔内的定时移位，防止了在水平同步间隔间的部分视频信号受信号移位引起的波形变动的影响。换言之，防止加扰前后获得的图像质量的变差。

在参照图6A至6C的说明中，每一个信号移位间隔是一个单位的水平扫描时间间隔。但是，根据本发明，每一个信号移位间隔可以是，如两个单位的水平扫描间隔或一个较长单位。

图7和8放大地表示了附加信息插在图6A至6C所示的竖直消隐间隔中的位置。

图7表示在竖直消隐期间内在一个预定水平扫描间隔内的波形，其所适用的系统如“720P”和“1080I”。这些系统在水平同步间隔内有三个电平。

插入附加信息之前需要提供一个同步模式，它对应于一个水平扫描间隔，并且提供一个随实际数据变化的波形作为附加信息。

图8表示在竖直消隐期间内在一个预定水平扫描间隔内的一个波形，它适用于系统如“525P”和“525I”。这个系统，如“525P”和“525I”，其不同于图7中所示系统的波形之处在于，它在水平同步间隔中有两个电平。

同样在这种情形中，在水平扫描间隔中，在附加信息之前需要有一个同步模式，并且提供一个随实际数据变化的波形作为附加信息。

在实际中，在竖直消隐期间中的水平扫描间隔上，对附加信息的叠加没有特别的限制。叠加可以根据实际地定义的标准或类似物来完成。

4.加扰器

这些实施例的加扰器16的结构参照图4在下面进行描述。图4中所示的结构设置在输出信道内，该输出信道是HD模拟分量信号从每一个图1所示的输出装置输出的输出信道。如果输出装置是STB 2或DVD播放机3，其结构相应于图2或3所示的加扰器16。

例如HD模拟分量信号从前级的视频信号处理装置15输送到图4所示的加扰器16。在HD模拟分量信号中，Y信号供给Y输入端子T21，R-Y信号供给R-Y输入端子T22，B-Y信号供给B-Y端子T23。Y信号分到一个水平同步信号检测电路33。

输入端子T21，T22，T23相应地与开关装置31中的开关SW1，SW2，和SW3相连。

在开关装置31中，开关SW1，SW2，和SW3彼此同时打开关闭。开关装置31的开关操作由授权装置36控制。

来自开关SW1的Y信号输入到一个信号组合/分离装置35。

此时，为了确定m加扰模式的算法，输出装置和输入装置相互通信，如下所述。为了进行通信，在输出装置中，在预定的水平间隔内在Y信号的竖直消隐期间中插入通信信息，如从上参照图7和8所述。

信号复合/分离装置35将由授权装置36产生和输出的通信信息与Y信号组合在一起。信号复合/分离装置输出叠加了通信信息的Y信号，并经输出端子T11输出该Y信号到输入装置。

Y输出端子T11，和R-Y信号的R-Y输出端子T12，B-Y输出端子T13构成了相应于图2或3所示的终端T1的一部分，其中R-Y信号的R-Y输出端子T12和B-Y输出端子T13将在下面说明。

通信信息经终端T11从输出装置到输入装置，在Y信号的竖直消隐期间内在预定水平扫描间隔内的定时传送。信号复合/分离装置35从Y信号分离出从输入装置传送的通信信息，并输出分离后的Y信号到授权装置36。

来自于开关SW2的R-Y信号被分割以输送到开关装置32中的开关SW11的端子T31和开关SW12的端子T42。

来自于开关SW3的B-Y信号被分割以输送到开关装置32中的开关SW11的端子T32和开关SW12的端子T41。

开关装置32包括输入R-Y信号的开关SW11和输入B-Y信号的开关SW12。开关SW11和SW12相互间操作同时开启。如当端子T30和端子T31由开关11连接时，终端T40和T41由开关SW12连接起来。同样的，当开关SW11切换使端子T30和T32相连时，开关SW12同时切换使端子T40和T42相连。

开关SW11的输出端的端子T30与R-Y输出端子T12相连。开关SW12的输出端的端子T40与B-Y输出端子T13相连。

当开关装置31(开关SW1，SW2和SW3)接通时，端子30和31通过开关SW11相连，端子T40和T41由开关SW12相连，从端子T22输入的R-Y信号从R-Y输出端子T12输出，并且从端子T23输入的B-Y信号从B-Y输出端子T13输出。换言之，R-Y信号和B-Y信号是正常输出。

当端子T30和T32由开关SW11连接起来，端子T40和T42由开关SW12连接起来时，从端子T22输入的R-Y信号由B-Y输出端子T13输出，并且从端子T23输入的B-Y信号由R-Y输出端子T12输出。

换言之，关于要从端子T1输出的HD模拟分量信号，R-Y和B-Y信号线发生移位。

水平同步信号的检测电路33检测来自输入的Y信号的水平同步信号，并将该检测信号随检测定时输送给定时(timing)控制电路34。

基于水平同步信号的检测定时和授权装置36(下面说明)产生的加扰模式，时间控制电路34根据加扰模式，通过使用水平同步间隔作为切换定时，参照图6所示，在各水平扫描间隔的为单位内控制开关装置32内的开关SW11和SW12的切换，其中检测定时是从水平同步信号检测电路33输入的。根据授权装置36产生的加扰模式，R-Y信号和B-Y信号发生移位。换言之，HD模拟成分信号被加扰。

实际上授权装置36包括，例如一个微处理器或类似物，由此装置36能进行各种处理，并且产生如下所述的加扰模式。当授权装置36与输入装置相通信并且没有获得授权结果时，授权装置36控制开关31断开开关SW1，SW2和SW3。换言之，当授权装置36判定输入装置不具有适用于本实施例中的加扰的解码功能时，就中断HD模拟分量信号的输出。

以后将描述授权装置36的工作过程。

5.解扰器

参照图5下面说明每一实施例中的输入装置中的解扰器的结构。解扰器设置在图1中所示的每一个输入装置中的HD模拟分量信号的输入级。

在从输出装置输入的HD模拟分量信号中，Y信号供给一个Y输入端子T51，R-Y信号供给一个R-Y输入端子T52，B-Y信号供给一个B-Y输入端子T53。

供给Y输入端子T51的Y信号被输送到一个信号组合/分离装置42。

信号组合/分离装置42的结构类似于信号组合/分离装置35的结构。信号组合/分离装置42分离出在来自于输出装置的Y信号上叠加的通信信息(作为附加信息)，并输送这个信息到一个授权装置43。同样信号组合/分离装置42利用如一个在垂直消隐期间中的预定的水平扫描间隔，将从授权装置43输出的通信信息经Y信号使用的信道传送到输出装置。

由信号组合/分离装置42从中分离出来自于输出装置的通信信息的Y信号被传送到Y输出端子T81。来自于信号组合/分离装置42的Y信号被分割并还传送到水平同步信号检测电路44。

输入到R-Y输入端子T52的R-Y信号被分割而使它们能传送到开关装置41内的开关SW21的端子T61和开关SW22的端子T72。

输入到B-Y输入端子T53的B-Y信号被分割而使它们能传送到开关装置41内的开关SW22的端子T62和开关SW22的端子T71。

开关装置41包括从中输入R-Y信号和B-Y信号的开关SW21和SW22。

在开关41中，开关SW21和SW22相互工作同时开启。当端子T60和T61由开关SW21连接时，端子T70和T71由开关SW22连接在一起。当开关SW21切换使端子T60和T62连接时，开关SW22同时切换使端子T70和T72连接。

端子T60，即开关SW21的输出端，与一个R-Y输出端子T82相连。终端T70，即开关SW22的输出端，与一个B-Y输出端子T83相连。

当开关SW21连接端子T60和T61，并且端子T70和T71由开关SW22相连时，由R-Y输入端子T52输入的R-Y信号从R-Y输出端子82输出，并且，从B-Y输入终T53输入的B-Y信号从B-Y输出端子T83输出。换言之，输入的R-Y和B-Y信号与输出的R-Y和B-Y信号一致。

当端子T60和T62由开关SW21连接，端子T70和T72由开关SW22连接时，从R-Y输入端子T52输入的R-Y信号从B-Y输出端子T83输出，并且从B-Y输入端子输入的B-Y信号从R-Y输出端子T82输出。在这个情形中，R-Y信号线和B-Y信号线移位。

水平同步信号检测电路44检测来自于输入Y信号的水平同步信号，并输送该检测到的信号到一个定时控制电路45。

基于水平同步信号的检测定时和一个由授权装置43(将在下面说明)产生的加扰模式，定时控制电路45以水平扫描间隔为单位根据解扰模式控制开关装置41中的开关SW21和SW22的切换，其中该检测定时由水平同步信号检测电路44输入。根据授权装置43产生的解扰模式移位R-Y信号和B-Y信号。

由授权装置43的操作而产生的解扰模式与授权装置36在输出装置中产生的加扰模式相对应，这在上面已经说明过。

换言之，当提供加扰的模拟分量信号(其中R-Y信号线和B-Y信号线已移位)时，如上所述地控制开关装置41的切换，由此使R-Y信号和B-Y信号在加扰时产生的移位能恢复，这样使信号回到各原始线。

授权装置43还包括一个微处理器或类似物，与图4所示的授权装置36相似，由此产生如下所述的解扰模式。

结合授权装置36的操作下面将描述授权装置43的工作过程。

6.加扰模式中的处理操作的例子

图9表示输出装置中的授权装置36和输入装置中的授权装置43的工作流程，当执行加扰和解扰时需要执行它们。

输出装置中的授权装置36在下文称作“输出授权装置”，而输入装置中的授权装置43在下文称作“输入授权装置”。

图9所示的处理进程是生成加扰模式和解扰模式的算法。该流程是用于一个场周期的，并且在每一场周期重复执行。这个流程总的分成垂直消隐期间中执行的处理进程和有效屏幕期间中执行的连续处理进程。垂直消隐期间中的处理进程包括第一阶段，第二阶段和第三阶段。输出授权装置和输入授权装置间的相互通信使用Y信号的信道来完成，如上所述。具体地，当通信信息从输出授权装置传送到输入授权装置时，通信信息在Y信号的垂直消隐期间中的水平间隔中叠加。

在处理P1中，在垂直消隐期间中第一阶段中，产生随机数Rr并且由输入授权装置作为通信信息传送到输出授权装置。

当随机数Rr输入到输出授权装置时，在处理P2中产生随机数Rt并传送到输入授权装置。

当随机数Rt输入到输入授权装置时，输入授权装置产生一个授权密钥Ka，该授权密钥Ka是利用输入的随机数Rt和其本身产生的随机数Rr在处理P3中生成的。

授权密钥Ka由下面的表达式获得：

Ka＝g(Rt，Rr) (1)

在处理P4中，输出授权装置利用随机数Rr和Rt生成授权密钥Ka。

上述流程是第一阶段。换言之，在第一阶段中，授权密钥Ka即输出授权装置和输入授权装置的共用秘密，是使用随机数Rt和Rr产生。当作为后续处理进行通信时，授权密钥Ka用来对作为通信信息的数据加密。

在第二阶段中，在处理P5，输入授权装置再次生成随机数Sr。在处理P6中，预先分配给输入授权装置一单位ID(Unit ID)，并且随机数Sr用授权密钥Ka加密，并且加密的信息传送到输出授权装置。

此时，在处理P7中，输出授权装置生成随机数St。在处理P8中，随机数St用授权密钥Ka加密，并且加密的信息传送到输入授权装置。

当加密的随机数St输入到输入授权装置，用授权密钥Ka解密，由此获得随机数St的真实值。此后，在处理P9中代码Ar利用随机数St、在处理P5产生的随机数Sr和单位ID生成。

代码Ar由下列表达式获得：

Ar＝(单位ID，St，Sr) (2)

在此，对表达式的函数形式没有特别的限制。

在处理P10中，输入授权装置对代码Ar加密，并输出该加密的代码到输出授权装置。

当加密的代码输入到输出授权装置时，输出授权装置对输入代码解码，并获得真值。执行授权处理阶段作为处理P11。

在处理P11中，利用在处理P7中生成的随机数St，由进程P6所传送的单位ID和随机数Sr生成代码At。

由下列表达式获得At：

At＝h(单位ID，St，Sr) (3)

在这个阶段，输出授权装置获得如上所述的生成的代码At和在进程P10中的从输入授权装置传送的代码Ar。

相应地，输出授权装置将代码At和Ar相比较。

如果判断结果是代码At＝Ar，授权建立。授权的建立意味着输入装置是一个具有适用于输出装置的解扰功能的正确的装置。

相反地，授权不能建立意味着怀疑输入装置是一个错误的不具有适用于输出装置的解扰功能的装置。

在这种情形中，例如，在输出和输入装置中授权密钥Ka彼此不同。这样，在第二阶段的一个进程中(进程P5至进程P11)，出现以下问题，例如加密的信息不能解码。结果，在进程P11中的代码At和Ar间的比较结果不一致。

上述流程是第二阶段。当授权不能建立作为进程P11判断的结果而事实上获得时，输出授权装置(授权装置36)控制已经是连通的开关装置31(开关SW1，SW2，和SW3)断开。换言之，停止了HD模拟分量信号向输入装置的输出。控制输出授权装置使之不能执行其后的处理。

当授权不能建立时，可能输出利用适当生成的加扰模式加扰的HD模拟分量信号。但是只有通过停止HD模拟分量信号的输出才能获得较高的安全效果。

当授权在处理P11获得时，执行第三阶段中的处理。

在第三阶段中的处理P12中，随机数Ut由输出授权装置产生。在处理P13，授权密钥Ka用来给随机数Ut加密，并将加密的随机数Ut传送到输入授权装置。

当输入随机数Ut到输入授权装置时，在处理P14，输入授权装置产生随机数Ur。在处理P15中，利用授权密钥Ka给随机数Ur加密，并将加密的随机数Ur传送到输出授权装置。

当加密的随机数Ur输入到输出授权装置时，执行处理P16。在处理P16中，利用加密的随机数Ur和处理P12中产生的随机数Ut，加扰模式Sp由下列表达式生成：

Sp＝f(Ut，Ur) (4)

在输入授权装置中，在处理P17中，产生一种加扰模式Sp。为此，利用在处理P14中产生的随机数Ur和对从输出授权装置输入的加密的随机数Ut进行解码而获得的真实值，输入授权装置对表达式(4)进行求解。

上述第三阶段结束。

如上所述，在第一至第三阶段中的流程是在垂直消隐期间进行的。从上述说明可以理解到，在垂直消隐期间中执行的处理中，输出授权装置是通过输出授权装置和输入授权装置间的相互通信而进行授权许可的，并且当获得授权时，输出授权装置和输入授权装置执行处理直到加扰模式Sp产生的处理。

当第三阶段结束时，在一个场中的有效屏幕期间中的处理阶段开始。在输出授权装置中，在处理P18中，根据在处理P16产生的加扰模式Sp对HD模拟分量信号进行加扰处理。

此时，输出授权装置(授权装置36)将加扰模式Sp传送到定时控制装置34。定时控制装置34根据从水平同步信号检测电路33输出的检测到的水平同步信号和与加扰模式Sp相符的信号移位模式，来控制开关装置31的开关SW11和SW12的切换。因此，在一个场期间中的有效屏幕场中的信号根据加扰模式Sp进行加扰。

为了在一个场中有效屏幕期间中处理，输入授权装置在处理P19中进行解扰。

此时，输入授权装置(授权装置43)给定时控制装置45提供加扰模式Sp。根据从水平同步信号检测电路44输出的检测的水平同步信号和与加扰模式Sp相符的解扰的信号移位模式，定时控制装置45控制开关装置32的开关SW11和SW12的切换，而使R-Y信号和B-Y信号能在水平同步间隔内的定时移位。由此，在一个场中有效屏幕期间中的信号根据加扰模式Sp进行解扰。

在此，当输入装置是一个具有适用于输出装置的加扰功能的正确的装置时，由输出授权装置产生的加扰模式Sp和由输入授权装置产生的加扰模式Sp必须是相同，这是由于这两种模式是根据表达式(4)获得的。这样，在这种情形中，在输入授权装置中，执行适当的加扰，并且原始的HD模拟分量信号得以恢复。

如果输入授权装置是一个错误的装置，并且在该错误装置中采用一些有效的结构，那么在第二阶段不是没有可能建立授权。但是，在这种情形下，由于第三阶段使用了与加密的随机数相通信并且加扰模式Sp利用一个预定的函数(表达式(4))产生，所以加扰模式Sp在检测错误输入授权装置时是不相同的，这种可能性较大。在这种情形中，输入授权装置不能执行合适的解扰。因此，只获得了象原始HD模拟分量信号的变形的波形(deshaped waveform)。

本发明的实施例已经描述了提到的HD模拟分量信号。但是，在本发明中，要进行加扰的和解扰的信号可以是如SD模拟分量信号。换言之，本发明可以运用于任一种有多种模拟分量信号的视频信号的电视系统。而且，移位的信号不限于色差信号，而是可以是如亮度信号和色差信号的组合，选择哪种信号是任意的。另外，可以采用一种用至少三种移位信号进行加扰的结构。本发明除了可以采用如由亮度信号和色差信号组成的模拟分量信号外，还可采用由红，绿和蓝信号组成的模拟分量信号。

Claims

1.一种经由多条视频信号线输出模拟分量视频信号的视频信号输出装置，该视频信号线与形成所述的模拟分量视频信号的视频信号类型相对应，所述视频信号输出装置包括：

进行信号线切换的信号线切换装置，从而所述多条视频信号线中的至少两条视频信号线发生移位；

通过根据预定算法进行处理产生视频信号线移位模式的信号线移位模式生成装置；

控制所述视频信号线切换装置的信号线切换控制装置，使得基于视频信号线移位模式的视频信号线移位根据经过每一周期的时间进行，该每一周期相应于所述模拟分量视频信号的一个水平扫描时间间隔或是一个水平扫描时间间隔的n倍(n是一个不小于2的自然数)。

2.根据权利要求1所述的视频信号的输出装置，其特征在于所述信号线切换控制装置控制所述信号线切换装置，以进行视频信号线在所述模拟分量视频信号的水平消隐期间中的定时发生移位。

3.根据权利要求1所述的视频信号的输出装置，其特征在于还包括与一个视频信号输入装置相互通信的一通信装置，其中模拟分量视频信号从所述视频信号输出装置输出并输入到所述的视频信号输入装置，和

其中通过使用由与所述视频信号输入装置双向通信获得的通信信息，所述信号线移位模式生成装置确定视频信号线的移位模式。

4.根据权利要求3所述的视频信号输出装置，其特征在于所述通信信息在其预定的时间间隔中叠加到所述的模拟分量视频信号上，并且该叠加了通信信息的模拟分量视频信号被用于在所述视频信号的输出装置和所述视频信号的输入装置间在相互通信中至少进行从所述视频信号的输出装置到所述视频信号的输入装置的通信。

5.一种视频信号输入装置，其中模拟分量视频信号从多条视频信号线外部地输入到该视频信号输入装置，该视频信号线与形成所述的模拟分量视频信号的视频信号类型相对应，所述视频信号输入装置包括：

进行信号线切换的信号线切换装置，使得多条视频信号线中的至少两条视频信号线发生移位；

通过根据预定算法进行处理以产生视频信号线移位模式的信号线移位模式生成装置；

用于控制所述视频信号线切换装置的信号线切换控制装置，使得基于视频信号线移位模式的视频信号线移位根据经过每一周期的时间进行，该每一周期相应于所述模拟分量视频信号的一个水平扫描时间间隔或是一个水平扫描时间间隔的n倍(n是一个不小于2的自然数)。

6.根据权利要求5所述的视频信号的输入装置，其特征在于所述信号线切换控制装置控制所述信号线切换装置，以进行视频信号线在所述模拟分量视频信号的水平消隐期间中的定时发生移位。

7.根据权利要求5所述的视频信号的输入装置，其特征在于还包括与一个视频信号输入装置相互通信的一通信装置，其中模拟分量视频信号从所述视频信号输出装置输出并输入到所述的视频信号输入装置，和

8.根据权利要求7所述的视频信号的输入装置，其特征在于所述通信信息在其预定的时间间隔中叠加到所述的模拟分量视频信号上，并且该叠加了通信信息的模拟分量视频信号被用于在所述视频信号的输出装置和所述视频信号的输入装置间在相互通信中至少进行从所述视频信号的输出装置到所述视频信号的输入装置的通信。