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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine digitale Wiedergabevorrichtung
zum Wiedergeben eines aufgezeichneten digitalen Videosignals als analoges
Videosignal und um Ausgeben des analogen Videosignals.
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In
den vergangenen Jahren wurde, da die digitale Signalverarbeitung
fortgeschritten ist, die Digitalisierung von Videosignalen aktiv
für digitale
VCR und Satellitenrundfunkempfänger
angewandt. Zusätzlich
zu digitalen Videogeräten,
die zusammengesetzte Videosignale handhaben, wurde andere digitale
Videogeräte,
die sogenannte S-Anschlussausgangssignale oder ein Luminanzsignal
und ein Farbdifferenzsignal (YUV-Signale) oder RGB-Signale handhaben,
auf den Markt gebracht, um die Bildqualität von Programmen zu verbessern.
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Da
andererseits Geräte,
die VCR's sein können, die
Videosignale aufzeichnen und reproduzieren, weit verbreitet verwendet
sind, wurden Kopierschutzverfahren, beispielsweise ein Videosignal-Modifizierverfahren
durch Macro-Vision Corporation (offenbart in der US-PS 4 631 603, 4 577
216, 4 819 098 und 5 315 448 offenbart) vom Standpunkt des Copyright-Schutzes für visuelle
Softwarepakete verwendet. Bei einem herkömmlichen analogen VCR wird ein
bestimmtes Signal, welches bewirkt, dass der Betrieb der AGC-Schaltung
eines Aufzeichnungs-VCR, der Videosignale eines Filmvideobands kopiert,
nicht funktioniert, in die vertikalen Austastintervallen der Videosignale
verlegt. Die resultierenden Videosignale werden vom VCR ausgegeben.
Bei dem digitalen VCR und dem digitalen Rundfunk-Fernsehempfänger wird
die Information in den vertikalen Austastintervallen nicht aufgezeichnet
und gesendet, um damit die Datenmenge zu reduzieren. Bei diesen
Geräten
wird, wenn digitale Videosignale in Standard-Fernsehsignale, beispielsweise
NTSC-Fernsehsignale umgesetzt werden, ein Synchronsignal oder dgl.
hinzugefügt.
Damit wird das Signal, welches veranlasst, dass der Betrieb der
AGC-Schaltung des oben beschriebenen Aufzeichnungs-VCR nicht funktioniert,
gemeinsam mit dem Synchronsignal oder dgl. hinzugefügt.
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Somit
ist es notwendig, ein empfangenes digitales Videosignal in ein Signalformat
umzusetzen, welches einem anderen als dem zusammengesetzten Signalformat
entspricht, um damit die digitalen Videogeräte, beispielsweise die digitalen
VCR's mit einer
hohen Bildqualität
und die digitalen Rundfunk-Fernsehempfänger zu handhaben. Wenn außerdem Signale anders
als die zusammengesetzten Signale nicht durch ein Copyright-Gesetz
geschützt sind,
ist dies vom Standpunkt zum Schutz des Rechtsschutzes her ungeeignet.
Damit ist es notwendig, Videosignale entsprechend den anderen als
den zusammengesetzten Signalen zu modifizieren, um so diese davor
zu schützen,
kopiert zu werden.
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Die
US 5 315 448 , auf der die
zweiteilige Form des Patentanspruchs 1 basiert, offenbart eine digitale
Wiedergabevorrichtung zum Wiedergeben eines aufgezeichneten digitalen
Videosignals von einem Aufzeichnungsträger als ein analoges Videosignal
und zum Ausgeben des analogen Videosignals, welche aufweist:
eine
Wiedergabeeinrichtung zum Wiedergeben des aufgezeichneten digitalen
Videosignals und von Copyright-Information, die mit dem digitalen
Videosignal aufgezeichnet ist, wobei die Copyright-Information selektiv
zeigt, ob das wiedergegebene digitale Videosignal kopier-geschützt ist;
und
eine Videosignal-Umsetzungseinrichtung zum Umsetzen des
wiedergegebenen digitalen Videosignals in ein Videoausgangssignal
eines analogen Ausgangsformats;
eine Ermittlungseinrichtung
zum Ermitteln, ob das wiedergegebene digitale Videosignal kopier-geschützt ist,
als Antwort auf die wiedergegebene Copyright-Information,
eine
Signalmodifizierungseinrichtung, um zumindest das Videoausgangssignal
eines analogen Ausgangsformats zu modifizieren, um dieses davor
zu schützen,
dass es korrekt kopiert wird, wenn das digitale Videosignal als
kopier-geschützt
ermittelt wird;
eine Signalausgabeeinrichtung zum Ausgeben
des Videoausgangssignals.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine digitale Wiedergabevorrichtung zum Wiedergeben eines
aufgezeichneten digitalen Videosignals von einem Aufzeichnungsträger als
ein analoges Videosignal und zum Ausgeben des analogen Videosignals bereitgestellt,
welche aufweist:
eine Wiedergabeeinrichtung zum Wiedergeben
des aufgezeichneten digitalen Videosignals und von Copyright-Information,
die mit dem digitalen Videosignal aufgezeichnet ist, wobei die Copyright-Information selektiv
zeigt, ob das wiedergegebene digitale Videosignal kopier-geschützt ist;
und
eine Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln, ob das wiedergegebene
digitale Videosignal kopier-geschützt ist, als Antwort auf die
wiedergegebene Copyright-Information, und gekennzeichnet, dadurch, dass
diese weiter aufweist:
eine Videosignal-Verarbeitungseinrichtung
zum Verarbeiten des wiedergegebenen digitalen Videosignals und zum
Ausgeben eines digitalen Luminanzsignals, eines ersten digitalen
Farbdifferenzsignals und eines zweiten digitalen Farbdifferenzsignals;
eine
Signalmodifizierungseinrichtung, um zumindest das digitale Luminanzsignal,
welches von der Videosignal-Verarbeitungseinrichtung ausgegeben
wird, zu modifizieren, um ein analoges Videosignal, welches vom
digitalen Videosignal hergeleitet wird, davor zu schützen, dass
dieses korrekt kopiert wird, wenn das digitale Videosignal als kopier-geschützt ermittelt
wird;
eine Signalumsetzungseinrichtung zum Umsetzen des modifizierten
digitalen Luminanzsignals, des ersten digitalen Farbdifferenzsignals
und des zweiten digitalen Farbdifferenzsignals in ein erstes Videoausgangssignal
eines analogen zusammengesetzten Ausgangsformats und ein zweites
Videoausgangssignal eines analogen Ausgangsformats anders als das
analoge zusammengesetzte Ausgangsformat; und
eine Signalausgabeeinrichtung
zum separaten Ausgeben des ersten Videoausgangssignals und des zweiten
Videoausgangssignals.
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Die
Erfindung wird nun durch ein nichteinschränkendes Ausführungsbeispiel
mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1A, 1B und 1C Blockdiagramme
sind, die eine Signalformat-Umsetzungsschaltung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigen:
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2 eine
schematische Darstellung ist, die Eingangssignale des Geräts gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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3 eine
Blockdarstellung ist, die ein Beispiel eines Aufbaus einer Filterschaltung
zeigt, die aus mehreren Zeitverzögerungseinrichtungen
gemäß der vorliegenden
Erfindung besteht; und
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4A, 4B und 4C Blockdarstellungen
sind, die eine Signalformat-Umsetzungsschaltung gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigen.
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In
der folgenden Beschreibung werden digitale Videosignale für digitale
Videogeräte,
beispielsweise digitale VCR und digitale Rundfunkempfänger, in
ein Luminanzsignal (Y) und in ein Farbsignal (C) oder in ein Luminanzsignal
(Y) und Farbdifferenzsignale (U und V) oder RGB-Signale umgesetzt,
die gegenüber
den zusammengesetzten Videosignalen verschieden sind, und dann erzeugt.
Als Verfahren dient, um diese Signale davor zu schützen, kopiert
zu werden, die Modifizierung von Videosignalen, die dem Macro-Vision-Verfahren entspricht,
als Beispiel. Insbesondere wird die vorliegende Erfindung auf der Basis
eines digitalen Videosignalstroms entsprechend CCIR-601 (ITU-R601)
erläutert.
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1A, 1B und 1C sind
Schaltungsanordnungen, die den Aufbau einer Videosignal-Umsetzungsschaltung
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigen. Die Videosignal-Umsetzungsschaltung
hat zwei wählbare
Modi, d. h., einen ersten Modus, um ein zusammengesetztes Signal,
d. h. ein Luminanzsignal (Y) und ein Farbsignal (C) auszugeben,
und einen zweiten Modus, um ein Luminanzsignal (Y) und Farbdifferenzsignale
(U und V) auszugeben. In 1A, 1B und 1C bezeichnen
die Bezugszeichen 1, 2, 3, 7, 8, 19, 20, 21 und 49 Signaleingangsanschlüsse. Das
Bezugszeichen 4 bezeichnet eine Takterzeugungsschaltung.
Das Bezugszeichen 5 bezeichnet eine Synchronsignal-Erzeugungsschaltung. Das
Bezugszeichen 6 bezeichnet eine Matrixschaltung. Die Bezugszeichen 9, 10, 11 und 27 bezeichnen
Latch-Schaltungen. Die Bezugszeichen 13, 14, 38, 39 und 40 bezeichnen
Signalinterpolationsschaltungen. Die Bezugszeichen 15, 16 und 17 bezeichnen
Signalpegel-Umsetzungsschaltungen.
Das Bezugszeichen 18 bezeichnet eine serielle Signalschaltung,
welche einen Befehl von einem nicht gezeigten Mikrocomputer empfängt. Die
Bezugszeichen 22, 23, 24, 28, 31, 34, 36, 41, 42, 50, 51 und 52 bezeichnen Auswahlschaltungen.
Wenn der Wert eines Auswahlsignals S "1" ist,
wird ein Eingangssignal B zu einem Ausgang O geliefert. Wenn der
Wert des Ausgangssignals S "0" ist, wird ein Eingangssignal
A zum Ausgang O geliefert. Die Bezugszeichen 25 und 26 bezeichnen
Filterschaltungen, die aus mehreren Zeitverzögerungseinrichtungen oder dgl.
bestehen. Die Bezugszeichen 29 und 30 bezeichnen
Multiplizierschaltungen. Die Bezugszeichen 32, 37, 43 und 44 bezeichnen
Addierschaltungen. Das Bezugszeichen 33 bezeichnet eine
Kopierschutz-Signalerzeugungsschaltung, die ein Signal erzeugt,
um ein Videosignal zu modifizieren, um dieses davor zu schützen, kopiert
zu werden. Das Bezugszeichnen 35 bezeichnet eine Synchronsignal-Kipperzeugungsschaltung.
Die Bezugszeichen 53, 54 und 55 bezeichnen
DA-Umsetzungsschaltungen. Die Bezugszeichen 56, 57 und 58 bezeichnen
Ausgangsschaltungen. Das Bezugszeichen 60 bezeichnet eine
Burstsignal-Erzeugungsschaltung. 2 ist eine
schematische Darstellung, welche Signalschwingungsformen eines digitalen
Videosignalstroms (entsprechend der CCIR-601 (ITU-601)-Norm) zeigt,
der zum Eingangsanschluss 1 oder 7 geliefert wird.
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Anschließend wird
die Wirkungsweise des ersten Modus erläutert. In 1A, 1B und 1C wird
ein Taktsignal, welches ein Referenzsignal des Systems ist, vom
Eingangsanschluss 2 geliefert. Ein Resetsignal, welches
den Systemstatus initialisiert, wird vom Eingangsanschluss 3 geliefert.
Die Taktsignal-Erzeugungsschaltung 4 liefert das Taktsignal
und das Resetsignal zu jedem Teil (nicht gezeigt) des Systems. Der
Mikrocomputer (nicht gezeigt) liefert ein Modusbestimmungssignal
usw. zu einer seriellen Signalschaltung über die Eingangsanschlüsse 19, 20 und 21,
um damit den Modus jedes Teils des Systems festzulegen (nur ein
Teil des Systems ist gezeigt). Signale PD 0–15 (beim 16-Bit-Modus) oder
Signale PD 0–7
(beim 8-Bit-Modus), die in 2 gezeigt
sind, werden vom Eingangsanschluss 1 oder 7 geliefert. 5 zeigt sowohl den Fall des 8-Bit-Modus
als auch des 16-Bit-Modus des digitalen Videosignalstroms, der durch
die vorhergehenden Stufen der Eingangsanschlüsse 1 und 7 empfangen wird.
Das ausgewählte
Signal (die ausgewählten
Signale) werden zur Matrixschaltung 6 geliefert.
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In
der Matrixschaltung trennen die Latch-Schaltungen 9, 10 bzw. 11 die
Signale Y, Cb, und Cr vom seriellen Zeitdatenstrom. Die Ausgangssignale
der Latch-Schaltungen 10 und 11 werden durch die
Signalinterpolationsschaltungen 13 und 14 interpoliert,
so dass die Anzahl von Pixeln der Ausgangssignale der Latch-Schaltungen 10 und 11 denjenigen
des Luminanzsignals Y entsprechen. Das Luminanzsignal Y wird durch
die Verzögerungsschaltung 12 um
eine vorher-festgelegte Zeitdauer verzögert, um somit die Signalverzögerungen
in den Signalinterpolationsschaltungen 13 und 14 zu
kompensieren. Die Werte der Ausgangssignale der Verzögerungsschaltung 12 und
der Kompensationsschaltungen 13 und 14 werden
in Werte umgesetzt, die für
Signalverarbeitungen durch die Pegelumsetzungsschaltungen 15, 16 und 17 geeignet
sind. Zusätzlich werden
die Ausgangssignale der Verzögerungsschaltung 12 und
der Signalkompensationsschaltungen 13 und 14 mit
vorher-festgelegten Koeffizienten multipliziert, und dadurch werden
diese Signale in YUV-Signale (Luminanzsignal und Farbdifferenzsignale)
umgesetzt. Die Ausgangssignale U und V der Signalpegel-Umsetzungsschaltungen 16 und 17 werden
zu den Filterschaltungen 25 bzw. 26 geliefert,
um damit die Frequenzbänder
der Signale zu begrenzen.
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Bei
dem Kopierschutzverfahren des Videosignal-Modifizierungsverfahren
durch Macro-Vision-Corporation wird ein Impuls, der den Wert eines Videosignals übersteigt,
oder der im Bereich äquivalent
dem Schwarzpegel variiert, an das Luminanzsignal angelegt, um zu
bewirken, dass die AGC-Schaltung des Videosignal-Aufzeichnungs-/Wiedergabegeräts nicht
arbeitet. Zusätzlich
wird die Phase des Chrominanzunterträgers, d. h., eine Referenz
eines Farbsignalprozesses in mehrere horizontale Synchronsignalintervalle
invertiert, um zu bewirken, dass die Farbsignal-Verarbeitungsschaltung
des Videosignal-Aufzeichnungs-/Wiedergabegeräts nicht
arbeitet.
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Gemäß dem Videosignal-Modifizierverfahren
erzeugt die Burstsignal-Erzeugungsschaltung 60 ein Burstsignal,
welches eine invertierte Phase nur in mehreren vorherfestgelegten
horizontalen Synchronsignalintervallen hat. Zusätzlich erzeugt die Burstsignal-Erzeugungsschaltung 60 invertierte
Phasenburstsignale und normale Phasenburstsignale entsprechend dem
NTSC-Format und dem PAL-Format. Entsprechend einem Steuersignal,
welches von einer Kopierschutz-Signalerzeugungsschaltung 33 empfangen
wird, werden die Auswahlschaltungen 22, 23, 24 und 28 so
gesteuert, um das invertierte Burstsignal zur Auswahlschaltung 28 zu
liefern. Die Auswahlschaltung 28 addiert das invertierte
Burstsignal zum U-Signal, um so das U-Signal zu modifizieren. Die Verzögerung des
modifizierten U-Signals wird bei dem V-Signal durch die Latchschaltung 27 angewandt.
Die Ausgangssignale der Latch-Schaltung 27 und der Auswahlschaltung 28 werden
mit einem Cosinusschwingungssignal cos und einem Sinusschwingungssignal
sin multipliziert, welche von der Chrominanzsubträger-Erzeugungsschaltung
(nicht gezeigt) durch die Multiplizierschaltungen 29 bzw. 30 empfangen
werden. Die resultierenden Signale werden durch die Addierschaltung 32 addiert,
so dass das Luminanzsignal in ein Farbsignal (C) umgesetzt wird.
Das resultierende Signal wird an die Signalinterpolationsschaltung 40 über die
Auswahlschaltung 34 ausgegeben. Die Auswahlschaltungen 34, 41 und 42 werden
entsprechend einem Steuersignal YUV gesteuert, welches von der seriellen
Signalschaltung 18 empfangen wird. Wenn der Wert des Steuersignals YUV
= "0" ist, geben die Auswahlschaltungen 34, 41 und 42 ein
Signal auf der Seite A aus. Wenn der Wert des Steuersignals YUV
= "1" ist, geben die Auswahlschaltungen 34, 41 und 42 ein
Signal auf der Seite B aus. Im ersten Modus ist der Wert des Steuersignals YUV
= "0".
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Ein
Synchronsignal wird zum Luminanzsignal Y durch die Synchronsignal-Erzeugungsschaltung 35 und
die Auswahlschaltung 36 addiert. Die Synchronsignal-Kipperzeugungsschaltung 35 erzeugt
ein Synchronsignal mit einer analogen Neigung zum digitalen Synchronsignal
(CSYNC), welches durch die Synchronsignal-Erzeugungsschaltung 5 erzeugt
wird. Die Kopierschutz-Signalerzeugungsschaltung 33 erzeugt
einen Impuls, der den Wert des Videosignals übersteigt oder der im Bereich variiert,
der dem Schwarzpegel entsprechend dem Videosignal-Modifizierverfahren
von Macro-Vision-Corporation äquivalent
ist. Die Addierschaltung 37 addiert den Impuls zum Synchronsignal,
welches von der Auswahlschaltung 36 ausgegeben wird. Damit
wird das Videosignal (Luminanzsignal und Farbsignal) mit dem Kopierschutzsignal
modifiziert, welches dem Videosignal-Modifizierverfahren von Macro-Vision-Corporation
entspricht. Die Auswahlschaltung 31 und die Kopierschutz-Signalerzeu gungsschaltung 33 werden
entsprechend einem Steuersignal (Bandaufnahmeschutz), welches von
der seriellen Signalschaltung 18 ausgegeben wird, die einen Befehl
vom Mikrocomputer (nicht gezeigt) empfängt, gesteuert. Damit kann
die Hinzufügung
des Kopierschutzsignals ermöglicht
oder nicht ermöglicht
sein. Bei dem digitalen VCR wird die Copyright-Information, die
auf dem Magnetband aufgezeichnet ist, reproduziert und zum Mikrocomputer
(nicht gezeigt) geliefert. Der Mikrocomputer befiehlt einer seriellen
Signalschaltung 18, das Steuersignal (keine Bandaufnahme)
zu erzeugen. Wenn die Copyright-Information, die auf dem Magnetband
aufgezeichnet ist, zeigt, dass ein Programm durch das Copyright-Gesetz
geschützt
werden muss, bewirkt die Steuerschaltung (keine Bandaufnahme), dass
die Auswahlschaltung 31 das Signal auf der Seite B ausgibt.
Zusätzlich
bewirkt das Steuersignal, dass die Kopierschutz-Signalerzeugungsschaltung 33 ein
Impulssignal erzeugt. Die Addierschaltung 37 addiert das
Impulssignal zum Luminanzsignal (Y). Wenn dagegen die Copyright-Information,
die auf dem Magnetband aufgezeichnet ist, zeigt, dass das Programm
nicht durch das Copyright-Gesetz geschützt ist, bewirkt das Steuersignal
(keine Bandaufnahme), dass die Auswahlschaltung 31 das
Signal auf der Seite A ausgibt, und verhindert, dass die Kopierschutz-Signalerzeugungsschaltung 33 das
Impulssignal erzeugt. Bei einem digitalen Satelliten-Rundfunk-Fernsehempfänger wird
die Copyright-Information gemeinsam mit dem digitalen Videosignal
empfangen. Die Copyright-Information wird zum Mikrocomputer (nicht
gezeigt) geliefert. Der Mikrocomputer weist die serielle Signalschaltung 18 an,
das Steuersignal (keine Bandaufnahme) zu erzeugen. Der Betrieb entsprechend
der Copyright-Information des digitalen Satelliten-Rundfunk-Empfängers ist
der gleiche wie der des digitalen VCR.
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Wenn
die Pixel des Luminanzsignals (Y) und des Farbsignals (C), welche
in der oben beschriebenen Weise verarbeitet wurden, durch die Signalinterpolationsschaltungen 38 und 40 interpoliert
sind, wird das resultierende Luminanzsignal (Y) durch die DA-Umsetzungsschaltung 53 über die
Auswahlschaltung 50 in ein analoges Signal umgesetzt und dann
vom Ausgangsanschluss 56 ausgegeben. Ein Offsetwert wird über die
Addierschaltung 43 zum resultierenden Farbsignal (C) addiert.
Das resultierende Signal wird durch die DA-Umsetzungsschaltung 55 über die
Auswahlschaltung 52 in ein analoges Signal umgesetzt und
dann vom Ausgangsanschluss 58 ausgegeben. Das resultierende
Luminanzsignal (Y) und das Farbsignal (C) werden über die
Auswahlschaltungen 41 bzw. 42 zur Addierschaltung 44 geliefert.
Das Ausgangssignal der Addierschaltung 44 ist ein zusammengesetztes
Signal. Das zusammengesetzte Signal wird über die Auswahlschaltung 51 zur DA-Umsetzungsschaltung 54 geliefert.
Wenn das zusammengesetzte Signal durch die DA-Umsetzungsschaltung 54 in ein
analoges Signal umgesetzt ist, wird das analoge Signal vom Ausgangsanschluss 57 ausgegeben.
Die Auswahlschaltungen 50, 51 und 52 wählen Testsignaleingangsanschlüsse der
DA-Umsetzungsschaltungen 53, 54 und 55 aus.
Normalerweise wird der Eingangsanschluss A ausgewählt. Damit
können
nicht nur das zusammengesetzte Signal; welches kopier-geschützt wurde,
sondern das Luminanzsignal (Y) und das Farbsignal (C), die kopier-geschützt wurden,
ausgegeben werden.
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Anschließend wird
der Betrieb des zweiten Modus zum Ausgeben der YUV-Signale (Luminanzsignal
und Farbdifferenzsignale) beschrieben. In 1A, 1B und 1C wird
ein Taktsignal, welches ein Referenzsignal des Systems ist, vom
Eingangsanschluss 2 empfangen. Ein Reset-Signal, welches
den Systemstatus initialisiert, wird vom Eingangsanschluss 3 empfangen.
Die Taktsignal-Erzeugungsschaltung 4 liefert das Taktsignal
und das Resetsignal zu jedem Teil (nicht gezeigt) des Systems. Der
Mikrocomputer (nicht gezeigt) liefert ein Modusbestimmungssignal
usw. zur seriellen Signalschaltung über die Eingangsanschlüsse 19, 20 und 21,
um damit den Modus jedes Teils des Systems (ein Teil des Systems
ist gezeigt) zu bestimmen. Im Gegensatz zum ersten Modus zum Ausgeben
des zusammengesetzten Signals, des Luminanzsignals (Y) und des Farbsignals
(C) wird bei diesem Betrieb jedoch der Wert eines Steuersignals
YUV, das zur Filterschaltung 25 und 26 und zu
den Auswahlschaltungen 34, 41 und 42 geliefert
wird, auf "1" gesetzt, um somit ein
YUV-Signal auszugeben. Die Signale, die in 2 gezeigt
sind, werden vom Eingangsanschluss 1 oder 7 empfangen.
Der 8-bit-Modus
oder der 16-Bit-Modus, der in 2 gezeigt
ist, wird entsprechend dem Signal ausgewählt, welches vom Eingangsanschluss 8 empfangen
wird. Das ausgewählte
Signal wird zur Matrixschaltung 6 geliefert.
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In
der Matrixschaltung 6 trennen die Latch-Schaltungen 9, 10 und 11 die
Signale Y, Cb und Cr von einem Zeitseriensignal. Die Ausgangssignale
der Latch-Schaltungen 10 und 11 werden durch die
Signalinterpolationsschaltungen 13 und 14 interpoliert,
so dass die Anzahl von Pixeln dieser Signale mit der des Luminanzsignals übereinstimmt. Das
Luminanzsignal Y wird durch die Verzögerungsschaltung 12 um
eine vorher-festgelegte Zeitdauer verzögert, um damit die Zeitverzögerungen
der Signale in den Signalinterpolationsschaltungen 13 und 14 zu
kompensieren. Die Werte der Ausgangssignale der Verzögerungsschaltung 12 und
der Signalinterpolationsschaltungen 13 und 14 werden
in Werte von Signalen umgesetzt, die für Signalverarbeitungen durch
die Signalpegel-Umsetzungsschaltung geeignet sind. Zusätzlich werden
die Ausgangssignale der Verzögerungsschaltung 12 und
der Signalinterpolations schaltungen 13 und 14 mit
vorher-festgelegten Koeffizienten multipliziert, und dadurch werden
diese Signale in YUV-Signale umgesetzt.
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Wenn
die YUV-Signale ausgegeben werden, kann das Videosignal nicht entsprechend
dem Kopierschutzsignal modifiziert werden. Da außerdem die spätere Signalverarbeitung
für das
Luminanzsignal sich von der für
die Farbdifferenzsignale unterscheidet, wird die Zeitanpassung des
Luminanzsignals und der Farbdifferenzsignale verloren. Um dieses
Problem zu lösen,
werden gemäß der vorliegenden
Erfindung das Y-Signal und das U-Signal modifiziert, um zu verhindern,
dass das Videosignal kopiert werden kann. Zusätzlich wird unter Verwendung
der Zeitverzögerungseinrichtungen
der Filterschaltungen 25 und 26, die nicht verwendet
werden, wenn die YUV-Signale ausgegeben werden, die Zeitanpassung
des Luminanzsignals und der Farbdifferenzsignale aufrechterhalten.
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3 ist
eine Schaltungsanordnung, die ein Beispiel eines Aufbaus der Filterschaltung 25,
die aus mehreren Verzögerungseinrichtungen
gebildet ist, zeigt. In gleicher Weise kann die Filterschaltung 26 mit
einem Aufbau, der ähnlich
dem ist, der in 3 gezeigt ist, aufgebaut sein.
Da die Filterschaltung ein typisches Beispiel eines digitalen Filters
ist, wird lediglich der Betrieb, der sich auf die vorliegende Erfindung
bezieht, beschrieben. Damit wird auf die Beschreibung der Wirkungsweise
der Filterschaltung verzichtet. In 3 bezeichnen
das Bezugszeichen 59 und 60 Eingangsanschlüsse. Das
Bezugszeichen 61 bezeichnet einen Ausgangsanschluss. Die
Bezugszeichen 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70 und 71 bezeichnen
Zeitverzögerungseinrichtungen.
Die Bezugszeichen 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79 und 80 bezeichnen
Addierschaltungen. Die Bezugszeichen 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88 und 89 bezeichnen
Koeffizienteneinrichtungen. Die Bezugszeichen 90 und 91 bezeichnen
Auswahlschaltungen.
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Da
ein Signal, welches vom Eingangsanschluss empfangen wird, über die
Zeitverzögerungseinrichtung 62 usw.
läuft,
wird das Signal verzögert. Wenn
das zusammengesetzte Signal, das Luminanzsignal (Y) und das Farbsignal
(C) ausgegeben werden, werden die verzögerten Signale mit einem Koeffizienten
multipliziert, und sie werden addiert, um damit eine gewünschte Filtercharakteristik
zu erreichen. Wenn jedoch die YUV-Signale ausgegeben werden, werden
diese Zeitverzögerungseinrichtungen
als Verzögerungsschaltung
verwendet. Damit wird ein Pegelsignal mit einem Wert "1" zum Eingangsanschluss 59 geliefert,
und die Auswahlschaltungen 90 und 91 werden auf
die Position B gesetzt, um die Zeitverzögerungseinrichtungen seriell
zu schalten. Dieser Betrieb wird aus 3 deutlich.
Bei dieser Ausführungsform
werden in der Filterschaltung, bei der beispielsweise zehn Zeitverzögerungsein richtungen
verwendet werden, neun Zeitverzögerungseinrichtungen
seriell geschaltet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf
einen derartigen Aufbau beschränkt.
Anders ausgedrückt,
um die gewünschte Charakteristik
für das
Standard-Fernsehsignal zu erreichen, ist die Anzahl der Zeitverzögerungseinrichtungen
nicht auf zehn beschränkt.
Zusätzlich
ist die Anzahl der Zeitverzögerungseinrichtungen,
die seriell geschaltet sind, nicht auf neun beschränkt. Solange
die Anzahl der Zeitverzögerungseinrichtungen nicht
die für
das Standard-Fernsehsignal übersteigt, ist
anstelle davon die Anzahl der Zeitverzögerungseinrichtung nicht beschränkt. Bei
dem Aufbau gemäß der vorliegenden
Erfindung kann der Unterschied der Zeitverzögerungswerte in den späteren Stufen
absorbiert werden.
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Wendet
man sich nun wieder der 1A, 1B und 1C zu,
so werden die YUV-Signale, die durch die Matrixschaltung 11 erhalten
werden, zu den Filterschaltungen 25 und 26 geliefert,
welche die Zeitverzögerungen
kompensieren. Die Filterschaltungen 25 und 26 verzögern die
YUV-Signale, um damit die Zeitverzögerungswerte in den späteren Stufen
zu absorbieren. Die Ausgangssignale der Filterschaltungen 26 werden
zur Signalinterpolationsschaltung und zur Auswahlschaltung 31 geliefert, welche
ein Signal auswählt,
welches modifiziert wurde, um das Videosignal davor zu schützen, kopiert
zu werden. Wenn das Videosignal nicht modifiziert wird, wird das
Ausgangssignal der Filterschaltung 26 unmittelbar an die
Auswahlschaltung 31 ausgegeben. Wenn das Videosignal modifiziert
ist, um dieses davor zu schützen,
kopiert zu werden, wird das Ausgangssignal über die Filterschaltung 26 und
die Auswahlschaltung 28 erhalten. Das Ausgangssignal der Auswahlschaltung 31 wird
zur Auswahlschaltung 34 geliefert. Das Ausgangssignal der
Auswahlschaltung 36 wird zur Signalinterpolationsschaltung 40 geliefert.
Da die Verarbeitung für
das Luminanzsignal die gleiche wie die für den ersten Modus ist, um
das zusammengesetzte Signal, das Luminanzsignal (Y) und das Farbsignal
(C) auszugeben, wird auf eine Beschreibung dazu verzichtet.
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Das
Signal, welches durch die Signalinterpolationsschaltung 39 interpoliert
wurde, wird durch die Auswahlschaltung 41 ausgewählt. Der
Offsetwert wird durch die Auswahlschaltung 42 ausgewählt. Das Ausgangssignal
der Auswahlschaltung 41 und das Ausgangssignal der Auswahlschaltung 42 werden durch
Addierschaltung 44 addiert. Das Ausgangssignal der Addierschaltung 44 wird über die
Auswahlschaltung 51 zur DA-Umsetzungsschaltung 54 geliefert.
Ein analoges Signal, welches das Ausgangssignal der DA-Umsetzungsschaltung 54 ist,
wird als V-Ausgangssignal vom Ausgangsanschluss 57 ausgegeben.
Das Ausgangssignal der Signalinterpolationsschaltung 40 wird
zum Offsetwert durch die Addierschaltung 43 addiert. Das
Ausgangssignal der Addierschaltung 43 wird als analoges
Signal zur DA-Umset zungsschaltung 55 über die Auswahlschaltung 52 geliefert.
Das analoge Signal wird vom Ausgangsanschluss 58 ausgegeben.
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Anschließend wird
der Unterschied der Zeitverzögerungswerte
des Luminanzsignals und der Farbdifferenzsignale kurz beschrieben.
Wie aus 1A, 1B und 1C deutlich
wird, besteht der Unterschied der Verarbeitungen für das Luminanzsignal
und der Farbdifferenzsignale darin, ob die Signale durch die Auswahlschaltungen
oder die Addierschaltungen laufen oder nicht. Der Zeitverzögerungswert
jedes Strukturelements liegt im Bereich von mehreren Taktimpulsen
bis zu zwanzig Taktimpulsen. Dagegen beeinträchtigt die Charakteristik der Filterschaltung
für das
Standard-Fernsehsignal unmittelbar die Bildqualität. Damit
sind mehrere Zeitverzögerungseinrichtungen
als diejenigen für
den Unterschied der Zeitverzögerungswerte
des Luminanzsignals und der Farbdifferenzsignale erforderlich.
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Wie
oben beschrieben können
gemäß der vorliegenden
Erfindung die YUV-Signale, die gegenüber den zusammengesetzten Signalen
verschieden sind, von den digitalen Videosignalen ausgegeben werden,
ohne dass die Notwendigkeit besteht, irgendwelche Zeitverzögerungseinrichtungen
hinzuzufügen.
Zusätzlich
können
die Videosignale so modifiziert werden, um diese davor zu schützen, kopiert zu
werden. Der oben beschriebene erste Modus oder der zweite Modus
kann entsprechend der Art des digitalen Videogeräts ausgewählt werden (beispielsweise
eines digitalen VCR, eines digitalen Satelliten-Rundfunk-Fernsehempfängers usw.).
Damit können
im gleichen System diese Modi nicht manuell ausgewählt werden.
Dies richtet sich auf die zweite Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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Anschließend wird
mit Hilfe von 4A, 4B und 4C eine
zweite Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei der zweiten Ausführungsform
können
wie bei der ersten Ausführungsform
der erste Modus zum Ausgeben des zusammengesetzten Signals, des
Luminanzsignals (Y) und des Farbdifferenzsignals (C) oder der zweite
Modus, um YUV-Signale vom digitalen Videosignalstrom auszugeben,
entsprechend dem CCIR-601 (ITU-R601)-Standard ausgewählt werden. Zusätzlich kann
außerdem
ein dritter Modus zum Ausgeben der RGB-Signale ausgewählt werden.
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Beim
dritten Modus erzeugt im Gegensatz zur ersten Ausführungsform
eine zweite Matrixschaltung 45 die RGB-Signale. Die RGB-Signale
werden modifiziert, um diese davor zu schützen, kopiert zu werden. Da
das Verfahren zum Erzeugen der RGB-Signale von den YUV-Signalen
bekannt ist, wird auf eine entsprechende Beschreibung verzichtet.
Bei dem dritten Modus sind die Auswahlschaltungen 46, 47 und 48 in
einer Position B entsprechend einem Auswahlsteuersignal RGB eingestellt,
welches von einem Mikrocomputer 18 ausgege ben wird. Die
Signale B, R und B werden an Ausgangsanschlüsse 56, 57 und 58 über Auswahlschaltungen 50, 51 und 52 bzw.
DA-Umsetzungsschaltungen 53, 54 und 55 ausgegeben.
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Wie
oben beschrieben können
gemäß der vorliegenden
Erfindung die RGB-Signale als Ausgangssignale von den digitalen
Videosignalen ausgegeben werden, ohne dass die Notwendigkeit besteht,
irgendwelche Zeitverzögerungseinrichtungen hinzuzufügen. Zusätzlich können die
Videosignale modifiziert werden, um diese davor zu schützen, kopiert
zu werden.
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Bei
den oben beschriebenen Ausführungsformen
werden die digitalen Videosignale in NTSC-Analogsignale umgesetzt.
Als Verfahren, die Signale davor zu schützen, kopiert zu werden, wird
das Marco-Vision-Corporation-Verfahren verwendet. Es sei jedoch
angemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht ein solches System
beschränkt
ist. Anstelle davon können
die Videosignalformate der oben beschriebenen Ausführungsformen
geändert
werden. Außerdem
wurde bei den oben beschriebenen Ausführungsformen das Marco-Vision-Corporation-Verfahren
als Beispiel eines Videosignal-Modifizierverfahrens angegeben, um
die Signale davor zu schützen,
kopiert zu werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf
ein solches Verfahren beschränkt. Somit
werden, sogar wenn ein anderes Videosignal-Modifizierverfahren verwendet wird,
die Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht verschlechtert.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden digitale Videosignale in Videosignale, die anders
sind als zusammengesetzte Videosignale, umgesetzt. Videosignale,
die anders als die zusammengesetzten Videosignale sind, können modifiziert
werden, um diese davor zu schützen,
kopiert zu werden.
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Obwohl
spezielle bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen
beschrieben wurden, ist es klar, dass die Erfindung nicht auf diese
genauen Ausführungsformen
beschränkt
ist und dass verschiedene Änderungen
und Modifikationen durch den Fachmann durchgeführt werden können, ohne
den Rahmen der Erfindung, wie dieser in den beigefügten Ansprüchen definiert
ist, zu verlassen.