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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Kopierschutz digitaler Videosignale.
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Die
jüngste
Entwicklung von Verbraucher- bzw. Consumer-Elektronikgeräten, welche
Geräte
für die
Wiedergabe von digital aufgezeichneten Audio- und Videodaten einschließen, hat
zur entsprechenden Entwicklung eines riesigen Verbrauchermarktes für digital
aufgezeichnete Medien geführt.
Derartige digital aufgezeichnete Medien sind in einer Anzahl von
unterschiedlichen Formen verfügbar,
die eine optische Platte bzw. Disk, eine magnetische Platte bzw. Disk,
eine magnetooptische Platte bzw. Disk, ein Magnetband, eine Kassette
und dergleichen einschließen. Üblicherweise
sind viele dieser Formen von digital aufgezeichneten Medien für den Verkauf
oder Verleih verfügbar.
Darüber
hinaus können
Verbraucher zur Speicherung von digitalen Audio- und Videodaten auf Kabelsysteme, Computernetzwerke;
Satellitenübertragungssysteme
und dergleichen zugreifen und die betreffenden Daten davon abrufen.
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Generell
enthalten zuvor aufgezeichnete digitale Medien ein vollständiges und
scheinbar fehlerfreies Duplikat von Originaldaten, die von einer
originalen digitalen Mutter- bzw. Master-Aufzeichnung reproduziert
sind. Wie in der Technik bekannt, können digitale Daten, die auf
einem digitalen Medium zuvor gespeichert sind, viele Male wiedergegeben
werden, ohne die Qualität
der gespeicherten Daten nennenswert zu beeinflussen. Folglich kann
ein zuvor aufgezeichnetes digitales Medium selbst als Schablone genutzt
werden, von der viele zusätzliche
Kopien von digitalen Daten reproduziert und auf anderen digitalen
Medien aufgezeichnet werden können.
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Die
Leichtigkeit, mit der derartige Reproduktions- und Aufzeichnungsoperationen
erfolgen können,
und die hohe Qualität
der resultierenden Aufzeichnungen hat die Entwicklung von erheblichen Anstrengungen
erleichtert, gefälschte,
zuvor aufgezeichnete digitale Medien zu erzeugen und zu verteilen.
Obwohl eine Fälschung
in geringen Mengen durch die Nutzung von Verbraucher-Aufzeichnungs/-Wiedergabegeräten erfolgen
kann, ist ein bedeutenderes Problem aus der Anwendung der Massenproduktions-Aufzeichnungsgeräte entstanden.
In der optischen Plattenindustrie werden optische Platten in Massen
mit einer Formatierungsvorrichtung hergestellt, die als "Formatierungs-vorrichtung" bezeichnet wird
und die digitale Daten von einer Master-Aufzeichnung reproduziert
und die reproduzierten Daten auf einer "Original"-Platte aufzeichnet. Eine Matrizenschablone, "Sohnplatte", wird von dieser "Original"-Platte hergestellt.
Die so erzeugte "Sohnplatte" kann dann dazu herangezogen
werden, große Zahlen
von optischen Platten, z.B. ROM-Platten bzw. -Disks herzustellen,
die die originalen digitalen Daten tragen. Nachstehend werden die
in Massenproduktion hergestellten optischen Platten als "Einzelhandelsplatten" bezeichnet.
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Derzeit
ist es schwierig, wenn nicht unmöglich,
für einen
Hersteller optischer Platten, die Authentizität von einer oder den Rechtsanspruch
bzw. -titel auf eine bestimmte(n) Master-Version von digitalen Daten
zu bestimmen, die von einem Dritten bereitgestellt bzw. geliefert
werden. So kann beispielsweise ein Fälscher eine illegal erhaltene
Master-Aufzeichnung, eine "Original"-Platte oder eine "Sohnplatte" oder sogar eine
Einzelhandelsplatte einem optischen Plattenhersteller zur Massenproduktion der
aufgezeichneten digitalen Daten bringen. Der optische Plattenhersteller
kann, unfähig,
die Authentizität
der oder den Rechtsanspruch auf die digitalen Daten überprüfen, die
durch den Fälscher
bereitgestellt werden, unbewusst optische Platten in Massenherstellung
herstellen, die die digitalen Daten des Fälschers tragen. Derartige optische
Fälschungs-Platten
besitzen das Potential, von Einzelhandelsplatten nicht unterscheidbar
zu sein, die unter ordnungsgemäßer Befugnis
von legalen Master-Aufzeichnungen hergestellt
sind.
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Verschiedene
Aspekte der Erfindung sind in den beigefügten Ansprüchen festgelegt.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung können
eine Vorrichtung zum Authentifizieren einer digitalen Aufzeichnung
vor einer Massenvervielfältigung
der Aufzeichnung bereitstellen.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung können
eine Formatierungsvorrichtung zum Bestimmen der Authentizität einer
digitalen Aufzeichnung vor einer Massenvervielfältigung der Aufzeichnung bereitstellen.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung können
eine Formatierungsvorrichtung zum Unterbinden der Massenvervielfältigung
einer digitalen Aufzeichnung bereitstellen, die im Einzelhandel erworben
worden ist.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung können
Sicherheitsdaten in eine digitale Aufzeichnung einbetten, um eine
Massenvervielfältigung der
betreffenden Aufzeichnung zu verhindern.
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Gemäß Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung wird eine Formatierungsvorrichtung zum
Authentifizieren und einer Massenvervielfältigung eines auf einem Aufzeichnungsträger aufgezeichneten
Informationssignals bereitgestellt. Die Vorrichtung enthält eine
erste Empfangsvorrichtung zum Empfangen des Informationssignals
und eine zweite Empfangsvorrichtung zum Empfangen eines Schlüsselsignals.
Eine Schlüsselsignal-Detektiervorrichtung
analysiert das Informationssignal zur Ermittlung des Schlüsselsignals
in dem Informationssignal. Eine Schlüssel-Einfügevorrichtung fügt das Schlüsselsignal
in das Informationssignal ein, um ein modifiziertes Informationssignal
zu erzeugen. Eine Aufzeichnungsvorrichtung zeichnet das modifizierte
Informationssignal auf, falls das Schlüsselsignal nicht in dem Informationssignal
ermittelt wird, und sie unterbindet die Aufzeichnung des modifizierten
Informationssignals, falls das Schlüsselsignal in dem Informationssignal
ermittelt wird.
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Gemäß anderen
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Authentifizieren
und zur Massenvervielfältigung
eines auf einem Aufzeichnungsträger
aufgezeichneten Informationssignals bereitgestellt. Das Verfahren
umfasst die Schritte: Empfangen des Informationssignals, Empfangen
eines Schlüsselsignals,
Analysieren des Informationssignals, um das Schlüsselsignal in dem Informationssignal
zu ermitteln, Einfügen
des Schlüsselsignals
in das Informationssignal, um ein modifiziertes Informationssignal
zu erzeugen, Aufzeichnen des modifizierten Informationssignals,
falls das Schlüsselsignal
in dem Informationssignal nicht ermittelt wird, und Unterbinden
des Aufzeichnens des modifizierten Informationssignals, falls das Schlüsselsignal
in dem Informationssignal ermittelt wird.
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Die
Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf beigefügten Zeichnungen,
in denen entsprechende Einzelteile durch entsprechende Bezugszeichen
bezeichnet sind, anhand eines Beispiels beschrieben. In den Zeichnungen
zeigen
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1 ein
Prozedurdiagramm einer Kopierschutz-Methodik gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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2A ein
Datenbereichsdiagramm eines Videosequenzdatenbereiches,
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2B ein
Datenbereichsdiagramm eines Erweiterungs- und -Nutzer-Datenbereiches,
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2C ein
Datenbereichsdiagramm eines Nutzerdaten-Datenbereichs,
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2D ein
Datenbereichsdiagramm eines Gruppen-von-Bilder-Header-Datenbereichs,
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3A ein
Blockdiagramm einer MPEG-Schichtstruktur,
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3B ein
Datenbereichsdiagramm eines Scheiben- bzw. Zeitscheiben-Datenbereichs,
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3C ein
Datenbereichsdiagramm eines Makroblock-Datenbereichs,
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3D ein
Datenbereichsdiagramm eines Makroblock-Moden-Datenbereichs,
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4A, 4B und 4C Datenbereichsdiagramme
von Datenbereichen eines Makroblocktyps,
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5 ein
Blockdiagramm eines Codierers gemäß gewissen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung,
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6 ein
Blockdiagramm einer Formatierungsvorrichtung gemäß gewissen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung,
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7 und 8 Prozedurdiagramme
einer Schlüsseldaten-Einfügungspunkt-Auswahlmethodik,
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9 ein
Diagramm von Multibit-Schlüsseldaten,
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10 ein
Blockdiagramm eines Codierers gemäß einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, und
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11 ein
Blockdiagramm einer Formatierungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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1 veranschaulicht
schematisch eine Kopierschutzmethodik 100. Gemäß der Kopierschutzmethodik 100 wird
bzw. ist eine Originalquelle 102 einer Information zur
Erzeugung eines legalen Masterbandes 104 und einer legalen
Masterplatte 106 digital aufgezeichnet. Der Aufzeichnungsprozess
kann in einer Sendestation, einem Tonstudio, einer Videoproduktionsanlage
oder dergleichen stattfinden.
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Die
Originalquelle 102 kann Audiosignale, Videosignale, Textdaten,
digitale Daten und dergleichen enthalten, die codiert oder komprimiert
sein können.
So können
die Videosignale beispielsweise entsprechend einem MPEG-Standard
verarbeitet sein. Das legale Masterband 104 ist vorzugsweise ein
Magnetband, und die legale Masterplatte 106 ist vorzugsweise
eine magnetooptische Platte hoher Dichte. Selbstverständlich können das
Band 104 und die Platte 106 jeweils durch irgendein
geeignetes Speichermedium ersetzt sein, wie durch einen Halbleiterspeicher,
eine magnetische Platte, eine optische Platte oder dergleichen.
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Das
legale Masterband 104 oder die legale Masterplatte 106 wird
an einen optischen Plattenhersteller geliefert, der über eine
Formatierungsvorrichtung 108 verfügt. Die Formatierungsvorrichtung 108 reproduziert
die digitalen Daten entsprechend der originalen Quellinformation
von dem legalen Master und nimmt Schlüsseldaten in die reproduzierten
digitalen Daten auf. Die modifizierten digitalen Daten, einschließlich der
Schlüsseldaten,
werden auf Massenmengen von optischen Platten aufgezeichnet, die für den Einzelhandelsverkauf
vorgesehen sind (Einzelhandelsverkaufsplatte 110). Die
Schlüsseldaten dienen
dazu, die auf der Einzelhandelsplatte 110 aufgezeichneten
digitalen Daten von den digitalen Daten zu unterscheiden, die auf
dem legalen Masterband 104 oder der legalen Masterplatte 106 aufgezeichnet
sind.
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Ein
Verbraucher kann die auf der Einzelhandelsplatte 110 gespeicherten
digitalen Daten mit einem Plattenspieler 112 wiedergeben.
Die wiedergegebenen digitalen Daten können dem Verbraucher durch
eine mit dem Plattenspieler 112 gekoppelte (nicht dargestellte)
Anzeigevorrichtung angezeigt werden. Der Einschluss von Schlüsseldaten
in die digitalen Daten, die von der Einzelhandelsplatte 110 wiedergegeben
sind, beeinflusst nicht nennenswert die Wiedergabequalität der digitalen
Daten entsprechend der originalen Quellinformation. Vorzugsweise führt der
Einschluss von Schlüsseldaten
in die digitalen Daten entsprechend der Quellinformation nicht zu Fehlern
bei der Anzeige derartiger digitaler Daten, die für den Verbraucher
wahrnehmbar wären.
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In
den Händen
eines Fälschers
können
die auf einer Einzelhandelsplatte 110 gespeicherten digitalen
Daten reproduziert und auf einem illegalen Master, wie einer illegalen
Masterplatte 114 und einem illegalen Masterband 116 aufgezeichnet
werden. Eine illegale Masterplatte 114 kann eine magnetooptische
Platte hoher Dichte umfassen, und ein illegales Masterband 116 kann
ein Magnetband umfassen. Alternativ können die Platte 114 und
das Band 116 jeweils durch irgendein geeignetes Speichermedium
ersetzt sein, wie durch einen Halbleiterspeicher, eine magnetische
Platte, eine optische Platte oder dergleichen.
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Der
Fälscher
kann dann die Einzelhandelsplatte 110, die illegale Masterplatte 114 oder
das illegale Masterband 116 einem optischen Plattenhersteller übergeben,
der über
eine Formatierungseinrichtung 108 für eine Massenduplikation der
darauf gespeicherten Daten verfügt.
Die Formatierungsvorrichtung 108 reproduziert die Daten
von dem Speichermedium, das von dem Fälscher geliefert worden ist,
und ermittelt Schlüsseldaten
in den wiedergegebenen Daten. Das Vorhandensein von Schlüsseldaten
zeigt dem optischen Plattenhersteller an, dass das ihm von dem Fälscher zur
Verfügung
gestellte Speichermedium nicht ein autorisierter Master für die darauf gespeicherten
Daten ist. Demgemäss
weist der optische Plattenhersteller die Massenherstellung bezüglich der
solche Daten tragenden optischen Platten für den Fälscher zurück. Speziell kann die Formatierungsvorrichtung 108 selbst
jegliche Duplikation von auf einem Aufzeichnungsträger bzw.
Aufzeichnungsmedium gespeicherten Daten sperren, wenn Schlüsseldaten
auf dem Aufzeichnungsmedium ermittelt werden.
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Wenn
die Formatierungsvorrichtung 108 Daten von einem Speichermedium,
wie einem legalen Masterband 104 oder einer legalen Masterplatte 106 reproduziert,
die nicht über
darauf gespeicherte Schlüsseldaten
verfügt,
dann ermittelt die Formatierungsvorrichtung 108 umgekehrt,
keinerlei Schlüsseldaten.
Das Fehlen von Schlüsseldaten
zeigt dem optischen Plattenhersteller an, dass das Speichermedium
ein autorisierter Master für
die darauf gespeicherten Daten ist. Der optische Plattenhersteller weist
jedoch nicht, ob das autorisierte Master für eine Duplikation durch seinen
legalen Besitzer vorgelegt ist (beispielsweise kann der legale Master
gestohlen worden sein).
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Ein
optischer Plattenhersteller kann auswählen, das Vorhandensein von
Schlüsseldaten
auf einem ihm von einem Fälscher
zur Verfügung
gestellten Speichermedium zu ignorieren, und mit der Duplikation
von auf dem betreffenden Speichermedium gespeicherten Daten fortfahren.
Derartige Duplikationsergebnisse führen zur Herstellung von gefälschten
Platten, die unautorisierte Kopien der digitalen Daten tragen bzw.
aufweisen.
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Die
vorliegende Ausführungsform
ist besonders geeignet für
den Einsatz in Verbindung mit Videodaten, die entsprechend einem
MPEG-Standard codiert werden bzw. sind. 2A veranschaulicht
einen Videosequenz-Datenbereich 200, der entsprechend einem
MPEG-Standard festgelegt bzw. definiert ist.
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In
einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind Schlüsseldaten in einem Datenbereich
gespeichert, der für
die Speicherung von Nutzerdaten festgelegt bzw. definiert ist. Ein
Videosequenz-Datenbereich 200 weist einen Erweiterungs- und -Nutzerdaten-Datenbereich 202 auf. 2B veranschaulicht
den Erweiterungs- und
-Nutzerdaten-Datenbereich 202, der einen Nutzerdaten-Datenbereich 204 aufweist. 2C veranschaulicht
den Nutzerdaten-Datenbereich 204, der zur Speicherung von
Schlüsseldaten
genutzt werden kann. In 2C und
in gewissen nachfolgenden Zeichnungen wird eine Diagonalschraffur
dazu genutzt, Datenbereiche hervorzuheben, in denen Schlüsseldaten
gespeichert werden bzw. sein können.
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In
einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind Schlüsseldaten in einem Datenbereich
gespeichert, der für
die Speicherung von Header-Daten festgelegt ist. Ein Videosequenz-Datenbereich 200 weist
einen Gruppen-von-Bildern-Header-Datenbereich 206 auf. 2D veranschaulicht
den Gruppen-von-Bildern-Header-Datenbereich 206,
der einen Zeitcode-Datenbereich 208 aufweist. In dem Zeitcode-Datenbereich 208 können Schlüsseldaten
gespeichert sein, während
eine Information entsprechend den Zeitcodedaten in einem anderen
Datenbereich gespeichert sein kann. Bei einer Anwendung, bei der
eine Gruppe von Bildern 12 Vollbilder von Videodaten enthält, werden
bzw. sind Schlüsseldaten
vorzugsweise einmal in einem Zeitcode-Datenbereich 208 für jede Gruppe
von Bildern aufgezeichnet.
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Bei
einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden bzw. sind Schlüsseldaten in einem Datenbereich
gespeichert, der für
die Speicherung von Quantisierungsdaten festgelegt ist. 3A veranschaulicht
eine Schichtstruktur 300 von Datenspeicherbereichen gemäß einem
MPEG-Standard. Die Schichtstruktur 300 weist eine Sequenzschicht 302,
eine Gruppe-von-Bildern-(GOP)-Schicht 304, eine Bildschicht 306,
eine Scheiben- bzw. Zeitscheiben-Schicht 308, eine Makroblock(MB)-Schicht 310 und
eine Blockschicht 312 auf. Die Sequenzschicht 302 weist
einen Sequenzheader-Datenbereich (SH) und einen Datenbereich einer
Gruppe von Bildern (GOP) auf.
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In
der GOP-Schicht 304 weist jeder GOP-Datenbereich ein intracodiertes
Bild (Vollbild), eine Anzahl von prädiktiv-codierten Bildern (P-Vollbilder)
und eine Anzahl von bidirektional-prädiktiv-codierten Bildern (B-Vollbilder)
auf. In der Bildschicht 306 weist jedes Bild eine Anzahl
von Zeitscheiben-Datenbereichen 314 auf. In der Zeitscheiben-Schicht 308 weist
jeder Zeitscheiben-Datenbereich 314 eine Anzahl von Makroblöcken auf.
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In
der Makroblockschicht 310 weist jeder Makroblock eine Anzahl
von Blöcken
von Pixeldaten auf. So können
beispielsweise Helligkeitsdaten als vier Pixeldatenblöcke gespeichert
sein, und Farbdifferenzdaten (Cb, Cr) können als ein Pixeldatenblock gespeichert
sein. Bei einer bevorzugten Quantisierungsoperation wird jeder Pixeldatenblock
entsprechend einer diskreten Kosinustransformation (DCT) transformiert,
und die resultierenden DCT-Koeffizienten werden quantisiert. Unterschiedliche
Quantisierungspegel können
erzielt werden, wobei jeder Quantisierungspegel einer bestimmten
Quantisierungsstufe entspricht.
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Alternativ
weist bei einer NTSC-kompatiblen Implementierung, wie sie ebenfalls
in 3A veranschaulicht ist, eine Bildschicht 306 einen
Bildschirm des Quell- Eingabeformats
(SIF) auf, welches 240 Zeilen aufweist. Jede Zeile enthält 352 Pixel.
Die Pixel sind in Makroblöcken
von 16×16
Pixeln organisiert.
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3B veranschaulicht
einen Schlitz- bzw. Zeitschlitz-Datenbereich 314, der einen
Quantisier-Maßstabs-Code-(SQUANT)-Datenbereich 316 aufweist.
Der SQUANT-Datenbereich 316 ist
festgelegt für
die Speicherung eines Quantisierungspegels für jeden Zeitschlitz-Datenbereich 314.
Anstelle der Speicherung eines Quantisierungspegels können jedoch
SQUANT-Datenbereiche 316 Schlüsseldaten speichern. Die Quantisierungspegelinformation
kann auf einer blockweisen Basis in jedem Makroblock gespeichert
sein.
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3C veranschaulicht
einen Makroblock-Datenbereich 318, der einen Makroblock-Betriebsarten-Datenbereich 320 und
einen Quantisier-Maßstabs-Code-(MQUANT)-Datenbereich 322 aufweist.
Die Quantisierungspegelinformation kann in jedem MQUANT-Datenbereich 322 gespeichert sein,
und daher können
unterschiedliche Makroblöcke
innerhalb eines Zeitschlitzes bzw. einer Zeitscheibe entsprechend
unterschiedlichen Quantisierungspegeln komprimiert sein bzw. werden.
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3D veranschaulicht
einen Makroblock-Betriebsarten-Datenbereich 320, der einen Makroblocktyp-Datenbereich 400 aufweist.
Die besondere Anordnung eines Makroblocktyp-Datenbereichs 400 hängt vom
Typ des Bildes ab, von dem er ein Teil ist. 4A veranschaulicht
einen Makroblocktyp-Datenbereich 402 für ein I-Vollbild, welches einen
Makroblock-quant-Datenbereich 408 aufweist. 4B veranschaulicht
einen Makroblocktyp-Datenbereich 404 für ein P-Vollbild, welches einen
Makroblockquant-Datenbereich 408 aufweist. 4C veranschaulicht
einen Makroblocktyp-Datenbereich 406 für ein B-Vollbild,
welches einen Makroblock-quant-Datenbereich 408 aufweist.
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Wenn
eine Quantisierungspegelinformation in einem bestimmten bzw. besonderen
MQUANT-Datenbereich 322 gespeichert ist, wird ein positives "1"-Flag in den Makroblock-quant-Datenbereich 408 innerhalb
des Makroblocktyp-Datenbereiches 400 (z.B. in dem Bereich 402,
dem Bereich 404 oder dem Bereich 406) des entsprechenden
Makroblock-Betriebsarten-Datenbereichs 320 gespeichert.
Das positive "1"-Flag zeigt an, dass
die Quantisierungspegelinformation in dem entsprechenden MQUANT-Datenbereich 322 gespeichert
worden ist.
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Um
die Speicherung der Quantisierungspegelinformation in einem SQUANT-Datenbereich 316 zu
ersetzen, kann der MQUANT-Datenbereich 322 eines oder mehrerer
Makroblock-Datenbereiche 318 in der entsprechenden Zeitscheibe
dazu herangezogen werden, eine derartige Quantisierungspegelinformation
für die
gesamte Zeitscheibe oder für
eine Anzahl von Bestandteil-Makroblöcken zu speichern.
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Die
oben beschriebenen ersten, zweiten und dritten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung können
sich für
einen Fälscher
als unwirksam erweisen, der die gespeicherten Schlüsseldaten löscht, überschreibt
oder sonstwie modifiziert. Eine Änderung
der gespeicherten Schlüsseldaten
kann nicht feststellbar sein, wenn sie die Reproduktion und Anzeige
der zugehörigen
digitalen Daten, beispielsweise die originale Quellinformation nicht
nachteilig beeinflusst.
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5 veranschaulicht
einen Codierer 500 zur Aufzeichnung der originalen Quellinformation 102 zur
Erzeugung einer Master-Aufzeichnung, wie einer legalen Masterplatte 106,
die mit den Schlüsseldaten-Codierverfahren
der oben beschrieben drei Ausführungsformen
kompatibel ist. Der Codierer 500 weist einen Rahmen- bzw.
Vollbildspeicher 502, Additionsschaltungen 504 und 518,
eine DCT-Schaltung 506, eine Quantisierungsschaltung 508,
eine variable Längencodierungs-(VLC)-Schaltung 510, eine
Bewegungsvektor-Detektorschaltung 512, einen Prädiktionsspeicher 514,
eine Bewegungskompensationsschaltung 516, eine Dequantisierungsschaltung 520 und
eine eine inverse diskrete Kosinustransformation (IDCT) vornehmende
Schaltung 522 auf.
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Der
Rahmen- bzw. Vollbildspeicher 502 und der Prädiktionsspeicher 514 sind
jeweils eine konventionelle Speichervorrichtung, wie ein Halbleiterspeicher,
ein Magnetband, eine magnetische Platte und dergleichen. Die Additionsschaltung 504 ist
eine Signalkombinationseinrichtung bzw. -schaltung zum Kombinieren
von Signalen durch Addition, Subtraktion und dergleichen. Die Additionsschaltung 518 ist eine
Signalkombinationsschaltung zum Kombinieren von Signalen durch Addition
und dergleichen. Die DCT-Schaltung 506 ist eine eine diskrete
Kosinustransformation vornehmende Schaltung zur Datentransformation
entsprechend einem diskreten Kosinustransformationsverfahren. Die
Quantisierungsschaltung 508 ist eine Quantisierungseinrichtung zum
Komprimieren von Daten durch ein Quantisierungsverfahren. Die variable
Längencodierungsschaltung 510 ist
ein Codierer zur variablen Längencodierung
von Daten.
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Die
Bewegungsvektor-Detektorschaltung 512 ist eine Verarbeitungsschaltung
zur Bestimmung von Bewegungsvektoren in Daten. Die Bewegungskompensationsschaltung 516 ist
eine Verarbeitungsschaltung für
Bewegungskompensationsdaten. Die Dequantisierungsschaltung 520 ist
eine Dequantisierungseinrichtung zur Dequantisierung von quantisierten
Daten. Die eine inverse diskrete Kosinustransformation vornehmende
Schaltung (IDCT) 522 ist eine Transformationsschaltung
zur Verarbeitung von Daten entsprechend einem inversen diskreten
Kosinustransformationsverfahren.
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Die
originale Quellinformation 102, wie ein digitales Videosignal,
wird dem Rahmen- bzw.
Vollbildspeicher 502 zugeführt. Der Speicher 502 speichert
die originale Quellinformation 102 und gibt die originale
Quellinformation 102 an die Additionsschaltung 504 und
an die Bewegungsvektor-Detektorschaltung 512 ab. Die Additionsschaltung 504 kombiniert
die originale Quellinformation mit der Bewegungskompensationsinformation,
die von dem Prädiktionsspeicher 514 abgegeben
ist, und gibt das resultierende Kombinationssignal bzw. die resultierende
Kombination an die DCT-Schaltung 506 ab. Vorzugsweise subtrahiert
die Additionsschaltung 504 die Bewegungskompensationsinformation
von der originalen Quellinformation. Speziell in dem Fall, dass
die originale Quellinformation ein I-Vollbild umfasst, leitet die
Additionsschaltung 504 das I-Vollbild direkt zu der DCT-Schaltung 506 weiter.
In dem Fall, dass die originale Quellinformation ein P-Vollbild
oder ein B-Vollbild umfasst, subtrahiert die Additionsschaltung
die von dem Prädiktionsschaltung 514 gelieferte
Bewegungskompensationsinformation von dem Vollbild und gibt die
Differenzdaten an die DCT-Schaltung 506 ab.
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Die
Bewegungsvektor-Detektorschaltung 512 verarbeitet die originale
Quellinformation 102, um die Bewegungsvektorinformation
zu bestimmen. Die Bewegungsvektorinformation wird der Bewegungskompensationsschaltung 516 zugeführt.
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Die
DCT-Schaltung 506 transformiert das von der Schaltung 504 abgegebene
Signal, um DCT-Koeffizientendaten zu erzeugen, die an die Quantisierungsschaltung 508 abgegeben
werden. Vorzugsweise setzt die DCT-Schaltung 506 jeden Datenblock
in jedem Makroblock in DCT-Koeffizienten Coeff[u][v] um. Weitere
Einzelheiten bezüglich der
DCT-Verarbeitung werden in Verbindung mit der Erläuterung
von 7 gegeben. Die Quantisierungsschaltung 508 quantisiert
die DCT-Koeffizientendaten zur Erzeugung von quantisierten Daten,
die der VLC-Schaltung 510 und der Dequantisierungsschaltung 520 zugeführt werden.
Vorzugsweise setzt die Quantisierungsschaltung 508 die
DCT-Koeffizienten Coeff[u][v] in Quantisierungspegel QF[u][v] um.
Die Quantisierungspegel QF[u][v] werden zickzackmäßig abgetastet,
wie dies in Verbindung mit 8 erläutert wird.
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Die
Dequantisierungsschaltung 520 nimmt eine Dequantisierung
der quantisierten Daten vor, um nichtquantisierte Daten zu erzeugen,
die der IDCT-Schaltung 522 zugeführt werden. Die IDCT-Schaltung 522 transformiert
die nichtquantisierten Daten zur Erzeugung von digitalen Daten,
die an die Additionsschaltung 518 abgegeben werden. Die
Additionsschaltung 518 kombiniert die digitalen Daten mit
der Bewegungskompensationsinformation, die von dem Prädiktionsspeicher 514 geliefert
ist, um die originale Quellinformation wiederherzustellen, und liefert
die wiederhergestellte originale Quellinformation an die Bewegungskompensationsschaltung 516.
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Die
Bewegungskompensationsschaltung 516 verarbeitet die wiedergewonnene
originale Quellinformation entsprechend der Bewegungsvektorinformation,
die durch die Bewegungsvektor-Detektorschaltung 512 geliefert
wird, um eine Bewegungskompensationsinformation, wie ein bewegungs-prädiktives
Bild zu erzeugen. Die Bewegungskompensationsinformation wird in
dem Prädiktionsspeicher 514 zur
Abgabe an die Additionsschaltungen 504 und 518 gespeichert.
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Die
VLC-Schaltung 510 codiert quantisierte Daten, die durch
die Quantisierungsschaltung 508 geliefert werden, um in
der Länge
variabel codierte Daten zu erzeugen, die zur Aufzeichnung auf einem Master-Speichermedium,
wie einer legalen Masterplatte oder einem legalen Masterband abgegeben werden.
Gemäß der ersten
Ausführungsform
umschließt
die VLC-Schaltung 510 Benutzerdaten-Datenbereiche in den hinsichtlich der
Länge variabel
codierten Daten. Gemäß der zweiten
Ausführungsform schließt die VLC-Schaltung 510 Zeitcode-Datenbereiche
in den hinsichtlich der Länge
variabel codierten Daten ein. Gemäß der dritten Ausführungsform umschließt die VLC-Schaltung 510 SQUANT-Datenbereiche
in den hinsichtlich der Länge
variable codierten Daten.
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6 veranschaulicht
eine Formatierungsvorrichtung 600 für eine Massenduplikation von
digitalen Daten, die von einer Masteraufzeichnung reproduziert werden,
welche durch den Codierer 500 erzeugt wird. Die Formatierungsvorrichtung 600 weist einen
Schlüsselspeicher 602,
einen variablen Längendecoder-Parser 604,
eine Schlüssel-Einfügeschaltung 606,
eine Aufzeichnungsvorrichtung 608, eine Detektorschaltung 612,
eine Steuerschaltung 614 und eine Anzeigevorrichtung 616 auf.
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Der
Schlüsselspeicher 602 ist
eine konventionelle Speichervorrichtung, wie ein Halbleiterspeicher,
ein Magnetband, eine magnetische Platte und dergleichen. Der variable
Längendecoder-(VLD)-Parser 604 ist
eine Schaltung zum Suchen von bestimmten Daten in einem Strom von
digitalisierten Daten zur Ermittlung von bestimmten Datenbereichen.
Die Schlüssel-Einfügeschaltung 606 ist eine Dateneinfügeschaltung
zum Einschreiben von Daten in einen Strom von digitalisierten Daten.
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Die
Aufzeichnungsvorrichtung 608 ist eine konventionelle Aufzeichnungsvorrichtung
zum Aufzeichnen von digitalen Daten auf einem Speichermedium, wie
einer optischen Platte, einer magnetooptischen Platte, einem Magnetband,
einer magnetischen Platte, einem Halbleiterspeicher und dergleichen.
Die Detektorschaltung 612 ist eine Schaltung zum Erkennen
des Vorhandenseins oder Fehlens von Schlüsseldaten in einem bestimmten
Datenbereich. Die Steuerschaltung 614 ist eine Steuerprozessorvorrichtung,
wie ein Mikroprozessor, zur Steuerung der Operation bzw. des Betriebs
einer Anzeigevorrichtung und einer Aufzeichnungsvorrichtung. Die
Anzeigevorrichtung 616 ist eine Anzeigevorrichtung für die Anzeige
von bestimmten visuellen Bildern, wie von Text, für einen
Benutzer.
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Die
von einer Masteraufzeichnung wiedergegebenen digitalen Daten werden
dem VLD-Parser 604 zugeführt. Der VLD-Parser 604 gibt
die wiedergegebenen digitalen Daten an eine Schlüssel-Einfügeschaltung 606 ab
und analysiert die reproduzierten digitalen Daten, um bestimmte
Datenbereiche zu lokalisieren, die in die wiedergegebenen digitalen
Daten eingeschlossen sind, beispielsweise Datenbereiche, in denen
Schlüsseldaten
gespeichert sein können,
wie dies durch die Adresseninformation angegeben ist. Bei der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ermittelt der VLD-Parser 604 die Benutzerdaten-Datenbereiche
in den wiedergegebenen Daten und gibt eine Positionsinformation
bezüglich
der Position der ermittelten Benutzerdaten-Datenbereiche an die
Schlüssel-Einführschaltung 606 ab.
Bei der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ermittelt der VLD-Parser 604 Zeitcode-Datenbereiche
in den wiedergegebenen digitalen Daten und gibt die Positionsinformation
bezüglich der
Position der ermittelten Zeitcode-Datenbereiche an die Schlüssel-Einfügeschaltung 606 ab.
Bei der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ermittelt die VLD-Schaltung 604 SQUANT-Datenbereiche
in den wiedergegebenen digitalen Daten und gibt die Positionsinformation
bezüglich
der Position der ermittelten SQUANT-Datenbereiche an die Schlüssel-Einfügeschaltung 606 ab.
Optional kann der VLD-Parser 604 Daten extrahieren, die
in dem ermittelten Datenbereich gespeichert sind, derartige Daten
einer variablen Längendecodierung
unterziehen und die decodierten extrahierten Daten an die Schlüssel-Einfügeschaltung 606 abgeben.
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Der
VLD-Parser 604 extrahiert Daten an der adressierten Stelle
und gibt die extrahierten Daten an die Detektorschaltung 612 ab.
Die Detektorschaltung 612 analysiert die extrahierten Daten,
um das Vorhandensein oder Fehlen von Schlüsseldaten zu bestimmen. Das
Ergebnis der Bestimmung wird an die Steuerschaltung 614 abgegeben.
Speziell kann die Detektorschaltung 612 einen Teil der
extrahierten Daten lesen und die gelesenen Daten an die Steuerschaltung 614 abgeben.
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Die
Steuerschaltung 614 steuert die Operation bzw. den Betrieb
der Anzeigevorrichtung 616 und die Operation bzw. den Betrieb
der Aufzeichnungsvorrichtung 608 in Übereinstimmung mit dem Detektorergebnis,
das von der Detektorschaltung 612 erhalten wird. Wenn bzw.
da Schlüsseldaten
durch eine Anzahl von Detektorergebnissen repräsentiert sein können, kann
die Steuerschaltung 614 eine Anzahl von Detektorergebnissen
von der Detektorschaltung 612 her sammeln und gemeinsam
analysieren, um das Vorhandensein oder Fehlen von Schlüsseldaten zu
bestimmen. Der Schlüsselspeicher 602 gibt
Referenz-Schlüsseldaten
an die Schlüssel-Einfügeschaltung 606 und
an die Steuerschaltung 614 ab.
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Vorzugsweise
vergleicht die Steuerschaltung 614 das bzw. die Detektorergebnis(se),
die von der Detektorschaltung 612 geliefert werden, mit
den Referenz-Schlüsseldaten.
Falls die Referenz-Schlüsseldaten
dem bzw. den Detektorergebnissen) entsprechen, dann sind Schlüsseldaten
ermittelt worden; andernfalls sind Schlüsseldaten nicht ermittelt worden. Falls
Schlüsseldaten
nicht ermittelt worden sind, steuert die Steuerschaltung 614 die
Anzeigevorrichtung 616 so, dass eine bestimmte Anzeige
angezeigt wird, die einem Benutzer angibt, dass keine Schlüsseldaten
ermittelt worden sind, beispielsweise dass die wiedergegebenen Daten
von einem legalen Master reproduziert worden sind, und sie steuert
die Aufzeichnungsvorrichtung 608 zur Aufzeichnung der reproduzierten
digitalen Daten. Falls Schlüsseldaten ermittelt
sind, steuert die Steuerschaltung 614 die Anzeigevorrichtung 616 so,
dass eine bestimmte Anzeige geliefert bzw. wiedergegeben wird, um
einem Benutzer anzuzeigen, dass Schlüsseldaten ermittelt worden
sind, und sie steuert die Aufzeichnungsvorrichtung 608 zur
Unterbindung einer Aufzeichnung der reproduzierten bzw. wiedergegebenen
digitalen Daten.
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Die
Schlüssel-Einfügeschaltung 606 fügt oder
schreibt sonstwie Schlüsseldaten
in die wiedergegebenen bzw. reproduzierten digitalen Daten an der
Stelle ein, die durch die von dem VLD-Parser 604 gelieferten
Positionsinformation bestimmt ist. So können Schlüsseldaten beispielsweise in
einen Benutzerdaten-Bereich, in einen Zeitcode-Datenbereich, in einen SQUANT-Datenbereich
oder dergleichen geschrieben werden. Optional fügt oder schreibt sonstwie die
Schlüssel-Einfügeschaltung 606 Schlüsseldaten
in die decodierten extrahierten Daten ein, unterzieht derartige
Daten einer variablen Längencodierung
und schließt
derartige Daten in die wiedergegebenen bzw. reproduzierten digitalen
Daten ein.
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Die
Schlüssel-Einfügeschaltung 606 gibt
die modifizierten digitalen Daten an die Aufzeichnungsvorrichtung 608 ab.
Unter der Steuerung der Steuerschaltung 614 kann die Aufzeichnungsvorrichtung 608 die
modifizierten digitalen Daten auf einem Original-Speichermedium
aufzeichnen, wie auf einer optischen Platte 610, oder eine
derartige Aufzeichnung unterbinden. Von dem Original-Speichermedium kann
eine Sohnplatte zur Massenproduktion von Speichermedien hergestellt
werden, welche die modifizierten digitalen Daten tragen. Auf diese
Weise werden Speichermedien, wie optische Platten, mit darauf aufgezeichneten
Schlüsseldaten
hergestellt.
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Gemäß einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind bzw. werden Schlüsseldaten in einem Datenbereich
gespeichert, der für
die Speicherung von digitalen Daten bestimmt ist, die der originalen
Quellinformation entsprechen. So können beispielsweise Schlüsseldaten
in einem Datenbereich gespeichert werden bzw. sein, der für die Speicherung
von Videodaten, wie Pixeldaten, bestimmt ist. Genauer gesagt können Schlüsseldaten
als Code fester Länge
codiert und in einem Datenbereich gespeichert werden, der für die Speicherung
von Pixeldaten bestimmt bzw. definiert ist.
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7 und 8 veranschaulichen
die Auswahl von Schlüsseldaten-Einfügungspunkten.
Wie veranschaulicht, wird aus einer Gruppe von Bildern, die "N" Bilder enthalten, ein einzelnes B-Voll-bild
als Aufnahme von Schlüsseldaten
ausgewählt.
Selbstverständlich
können
andere Vollbilder bzw. Rahmen ausgewählt werden, um Schlüsseldaten
aufzunehmen bzw. zu halten; es wird jedoch bevorzugt, dass ein B-Vollbild
derartige Daten speichert, um einen Fehler zu minimieren, der durch
die Verschiebung bzw. Versetzung von Videodaten mit bzw. durch Schlüsseldaten
hervorgerufen wird. In gewissen Zeitscheiben des ausgewählten Vollbildes
wird eine Anzahl von Makroblöcken
für die
Aufnahme von Schlüsseldaten
ausgewählt.
(Die ausgewählten
Makroblöcke
sind als dunkle Rechtecke angegeben.) Einer der Blöcke in einem
ausgewählten
Makroblock wird ferner zur Aufnahme von Schlüsseldaten ausgewählt.
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Der
ausgewählte
Block, der vorzugsweise aus einer 8×8-Anordnung von Pixeln besteht,
wird einer diskreten Kosinustransformation unterzogen, um DCT-Koeffizienten Coeff[u][v]
zu erzeugen, wie dies in 8 gezeigt ist. Die DCT-Koeffizienten Coeff[u][v]
werden quantisiert, um Quantisierungspegel QF[u][v] zu erzeugen.
Die Quantisierungspegel QF[u][v] werden im Zickzack abgetastet (Abtastung [0]
bis Abtastung [63]), und zwar beginnend mit dem Quantisierungspegel,
der eine Gleichstromkomponente enthält, und endend mit Quantisierungspegeln, die
Komponenten höherer
Frequenz enthalten. Der Quantisierungspegel QF[7][7], Abtastung
[63], der der Komponente höchster
Frequenz entspricht, wird als Datenbereich für die Einfügung von Schlüsseldaten
ausgewählt.
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Um
Schlüsseldaten
in den ausgewählten
Datenbereich einzufügen,
wird bevorzugt, dass der in dem ausgewählten Datenbereich gespeicherte
Wert so modifiziert wird, dass das zweitniederwertigste Bit eines
derartigen Wertes logisch gleich "1" ist.
Diese Einfügung
von Schlüsseldaten
kann mit einer logischen ODER-Operation erreicht werden, beispielsweise
mit QF[7][7] = QF[7][7] oder 2. vorzugsweise wird das niederwertigste
Bit des in dem ausgewählten
Datenbereich gespeicherten Wertes zur tatsächlichen Speicherung der Schlüsseldaten
genutzt.
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Ferner
werden die Daten, die in dem ausgewählten Datenbereich QF[7][7],
Abtastung [63] liegen, als Erweiterungs- bzw. Umschaltcode codiert. Die
Codierung dieser Daten als Umschaltcode stellt sicher, dass die
Daten in dem Block innerhalb eines festen Längencodes (FLC) enthalten sein
werden. Wie dargestellt, wird ein Umschaltcode als ein fester Längencode
gebildet, der vorzugsweise einen sechs Bits umfassenden Umschalt_
bzw. Escape_Code-Datenbereich, einen sechs Bit umfassenden Lauf-
bzw. RUN-Datenbereich und einen 12 Bit umfassenden Pegel- bzw. Level-Datenbereich umfasst.
Der in dem Umschalt_Code-Datenbereich gespeicherte Wert identifiziert
das Codewort eines Umschaltcodes. Der in dem Lauf-Datenbereich gespeicherte
Wert repräsentiert
die Anzahl der Quantisierungskoeffizienten, die einen gewissen Wert,
beispielsweise Null, aufweist. Der in dem Pegel-Datenbereich gespeicherte
Wert repräsentiert
den Wert von Nicht-Null-Quantisierungskoeffizienten.
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Die
Einfügung
von Schlüsseldaten
ist mit der Umschalt-Codierung gemäß einem MPEG-Standard kompatibel,
da der Standard lediglich erfordert, dass der in dem Pegel-Datenbereich
eines Umschalt-Codes gespeicherte Wert nicht gleich Null ist. Durch Festlegen
des zweitniederwertigsten Bits in dem Pegel-Datenbereich auf einen
logischen Null-Wert wird der in dem Pegel-Datenbereich gespeicherte
Wert stets nicht Null. Da lediglich die zwei niederwertigsten Bits
des Pegel-Datenbereichs für
die Speicherung von Schlüsseldaten
herangezogen werden, wird überdies
die resultierende Fehlereinführung
in die Anzeige des entsprechenden Bildes für den gewöhnlichen Betrachter generell
unmerklich sein.
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Gemäß dem oben
beschriebenen Verfahren wird das niederwertigste Bit eines bestimmten
Datenbereichs in einem Block von Videodaten zur Speicherung von Schlüsseldaten
genutzt. Um die Schlüsseldaten,
die einen Mehrfachbitcode umfassen, einzubeziehen, können Mehrfachblöcke von
Videodaten genutzt werden, um individuelle Bits des Mehrfachbitcodes
zu speichern. Selbstverständlich
kann jeder Block aus derselben oder einer anderen Zeitscheibe von
Daten, eines Datenrahmens oder dergleichen vorliegen. 9 veranschaulicht
die Verkettung von "n" individuellen Bits,
die von "n" Blöcken erhalten werden,
um "n"-Bit-Schlüsseldaten
zu bilden.
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10 veranschaulicht
einen Codierer 1000 zur Aufzeichnung einer originalen Quellinformation 102 für die Erzeugung
eines legalen Masters, wie einer legalen Masterplatte 106,
die mit den Schlüsseldaten-Codierverfahren
der oben beschriebenen vierten Ausführungsform kompatibel sind.
Der Codierer 1000 weist einen Rahmen- bzw. Vollbildspeicher 502, Additionsschaltungen 504 und 518,
eine DCT-Schaltung 506, eine Quantisierungsschaltung 508,
eine Bewegungsvektor-Detektorschaltung 512, einen Prädiktionsspeicher 514,
eine Bewegungskompensationsschaltung 516, eine Dequantisierungsschaltung 520 und
eine eine inverse diskrete Kosinustransformation vornehmende Schaltung
(IDCT) 522 auf, wobei diese Schaltungen denselben Aufbau
und dieselbe Funktion haben wie die entsprechend bezeichneten Elemente,
die zuvor beschrieben worden sind. Der Codierer 1000 weist
ferner einen Muster-ROM-Speicher 1002, eine logische bzw.
Verknüpfungs-ODER-Schaltung 1004 und
eine VLC-Schaltung 1006 auf.
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Der
Muster-ROM-Speicher 1002 ist eine konventionelle Speichervorrichtung,
wie ein Halbleiterspeicher oder dergleichen zur Speicherung einer Adresseninformation.
Alternativ kann der Muster-ROM-Speicher 1002 durch eine
Quelle einer variablen Adresseninformation, wie durch eine Adressenrechenvorrichtung,
eine Speichervorrichtung mit wahlfreiem Zugriff oder dergleichen
ersetzt sein, um eine unterschiedliche Adresseninformation bereitzustellen.
Die logische ODER-Schaltung 1004 ist eine Schaltung zum
Modifizieren von gewissen Bereichen eines Signals, damit dieses
einen bestimmten Inhalt hat, wie eine logische "1".
Die VLC-Schaltung 1006 ist eine eine variable Längencodierung
vornehmende Codiervorrichtung zum Codieren von quantisierten Daten
entsprechend einem variablen Längencodierverfahren.
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Die
Verarbeitung einer originalen Quellinformation 102 durch
den Rahmen- bzw. Vollbildspeicher 502, die Additionsschaltung 504,
die DCT-Schaltung 506 und die Quantisierungsschaltung 508 erfolgt
so, wie dies oben beschrieben worden ist. In dem Codierer 1000 liefert
jedoch die Quantisierungsschaltung 508 die quantisierten
Daten an die ODER-Schaltung 1004. Der Muster-ROM-Speicher 1002 liefert
eine Adresseninformation an die ODER-Schaltung 1004 und
an die VLC-Schaltung 1006 bezüglich eines bestimmten bzw.
besonderen Bereiches der quantisierten Daten. Vorzugsweise liefert
der Muster-ROM-Speicher 1002 eine Information, die einen bestimmten
Block oder bestimmte Blöcke
von quantisierten Daten spezifiziert.
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Entsprechend
der von dem Muster-ROM-Speicher 1002 gelieferten Adresseninformation
modifiziert die ODER-Schaltung 1004 einen bestimmten Bereich
bzw. Teil der quantisierten Daten, die von der Quantisierungsschaltung 508 geliefert
sind, um die Speicherung von Schlüsseldaten zu erleichtern. Vorzugsweise
modifiziert die ODER-Schaltung 1004 das zweitniederwertigste
Bit des letzten Codewortes in dem durch den Muster-ROM-Speicher 1002 bestimmten
bzw. bezeichneten Block, beispielsweise QF[7][7] der Abtastung [63].
Das zweitniederwertigste Bit wird vorzugsweise so modifiziert, dass
es einen Wert gleich logisch "1" aufweist. Die modifizierten
quantisierten Daten werden an die VLC-Schaltung 1006 und
an die Dequantisierungsschaltung 520 abgegeben.
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Die
VLC-Schaltung 1006 codiert die von der ODER-Schaltung 1004 abgegebenen
modifizierten quantisierten Daten, um in der Länge variabel codierte Daten
zu erzeugen, die zur Aufzeichnung auf einem Master-Speichermedium,
wie einer legalen Masterplatte oder einem legalen Masterband, abgegeben
werden. Vorzugsweise codiert die VLC-Schaltung 1006 in Übereinstimmung
mit der durch den Muster-ROM-Speicher 1002 gelieferten
Adresseninformation als Umschalt_ bzw. ESCAPE_Code einen bestimmten
Bereich bzw. Teil der von der ODER-Schaltung 1004 gelieferten
quantisierten Daten, beispielsweise QF[7][7] der Abtastung [63]
des durch den Muster-ROM-Speicher 1002 bezeichneten Blocks.
Der Umschalt_ bzw. ESCAPE_Code ist strukturiert als Umschalt_ bzw.
ESCAPE-Code + RUN + Level, wie dies in 8 veranschaulicht
ist.
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Die
Verarbeitung der modifizierten quantisierten Daten durch die Dequantisierungsschaltung 520,
die IDCT-Schaltung 522, die Addierschaltung 518 und
die Bewegungskompensationsschaltung 516 zusammen mit der
Bewegungsvektorverarbeitung durch die Bewegungsvektor-Detektorschaltung 512 und
die Bewegungskompensations-Informationsspeicherung durch den Prädiktionsspeicher 514 wird
entsprechend dem Arbeits- bzw. Betriebsverfahren erzielt, wie es
zuvor in Verbindung mit dem Codierer 500 beschrieben worden
ist.
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11 veranschaulicht
eine Formatierungsvorrichtung 1100 zur Massenduplikation
von digitalen Daten, die von einer Masteraufzeichnung reproduziert
werden, welche durch den Codierer 1000 erzeugt wird. Die
Formatierungsvorrichtung 1100 weist einen Schlüsselspeicher 602,
eine Aufzeichnungsvorrichtung 608, eine Steuerschaltung 614 und
eine Anzeigevorrichtung 616 auf, wobei diese Schaltungen
bzw. Vorrichtungen denselben Aufbau und dieselbe Funktion haben
können
wie die zuvor beschriebenen entsprechend nummerierten Elemente.
Die Formatierungsvorrichtung 1100 weist ferner einen variablen
Längendecoder-(VLD)-Parser 1102,
einen Muster-ROM-Speicher 1104,
eine Schlüsseleinfügeschaltung 1106 und
eine Detektorschaltung 1108 auf.
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Der
variable Längendecoder-(VLD)-Parser 1102 ist
eine Schaltung zum Suchen von bestimmten Daten in einem Strom aus
digitalisierten Daten zur Ermittlung von bestimmten Datenteilen
bzw. -bereichen. Der Muster-ROM-Speicher 1104 ist eine
konventionelle Speichervorrichtung, wie ein Halbleiterspeicher oder
dergleichen, zur Speicherung einer Adresseninformation. Vorzugsweise
speichert der Muster-ROM-Speicher 1104 dieselbe
Adresseninformation, wie sie in dem Muster-ROM-Speicher 1002 gespeichert
ist. Alternativ kann der Muster-ROM-Speicher 1104 durch
eine Quelle einer variablen Adresseninformation ersetzt sein, wie
durch eine Adressenberechnungsvorrichtung, eine Speichervorrichtung
mit wahlfreiem Zugriff oder dergleichen, um eine unterschiedliche
Adresseninformation bereitzustellen. Die Schlüssel-Einfügeschaltung 1106 ist
eine Dateneinfügeschaltung
zum Einschreiben von Daten in einen Strom von digitalisierten Daten.
Die Detektorschaltung 1108 ist eine Schaltung zum Erkennen
des Vorhandenseins oder Fehlens von Schlüsseldaten in einem bestimmten
Datenbereich.
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Von
einer Masteraufzeichnung reproduzierte digitale Daten und eine von
dem Muster-ROM-Speicher 1104 gelieferte
Adresseninformation werden an den VLD-Parser 1102 abgegeben.
Der VLD-Parser 1102 liefert die wiedergegebenen bzw. reproduzierten
digitalen Daten an die Schlüsseleinfügeschaltung 1106 und
analysiert die wiedergegebenen digitalen Daten, um bestimmte Datenbereiche
zu lokalisieren, die in die wiedergegebenen digitalen Daten eingeschlossen
sind, beispielsweise die Datenbereiche, in denen Schlüsseldaten
gespeichert sein können,
wie dies durch die Adresseninformation angegeben ist. Vorzugsweise
betrifft die von dem Muster-ROM-Speicher 1104 gelieferte
Adresseninformation die Position von Daten, die sich bei QF[7][7]
bei der Abtastung [63] eines bestimmten Datenblocks befinden, wie dies
durch die Adresseninformation angegeben ist.
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Der
VLD-Parser 1102 ermittelt Daten, die sich bei QF[7][7]
bei der Abtastung [63] des durch die Adresseninformation bezeichneten
Datenblocks befinden, und liefert eine Positionsinformation bezüglich der
Position der ermittelten Datenbereiche an die Schlüssel-Einfügeschaltung 1106.
Optional kann der VLD-Parser 1102 in dem ermittelten Datenbereich gespeicherte
Daten extrahieren, derartige Daten einer variablen Längendecodierung
unterziehen und die decodierten extrahierten Daten an die Schlüssel-Einfügeschaltung 1106 abgeben.
Der VLD-Parser 1102 extrahiert Daten an der adressierten
Stelle und liefert die extrahierten Daten an die Detektorschaltung 1108.
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Die
Detektorschaltung 1108 analysiert die extrahierten Daten,
um das Vorhandensein oder Fehlen von Schlüsseldaten zu bestimmen. Vorzugsweise bestimmt
die Detektorschaltung 1108, ob das zweitniederwertigste
Bit von QF[7][7] der Abtastung [63] der extrahierten Daten eine
logische "1" ist. Das Ergebnis
der Bestimmung oder einfach ein Wert von den extrahierten Daten
wird an die Steuerschaltung 614 abgegeben.
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Der
Schlüsselspeicher 602 liefert
Referenz-Schlüsseldaten
an die Schlüsseleinfügeschaltung 1106 und
an die Steuerschaltung 614. Die Schlüsseleinfügeschaltung 1106 fügt oder
schreibt sonstwie Schlüsseldaten
in die wiedergegebenen bzw. reproduzierten digitalen Daten an der
Stelle ein, die durch die von dem VLD-Parser 1102 gelieferte Positionsinformation
bestimmt ist. So können
die Schlüsseldaten
beispielsweise in QF[7][7] der Abtastung [63] eines bestimmten Blocks
eingeschrieben werden. Optional kann die Schlüsseleinfügeschaltung 1106 Schlüsseldaten
in die decodierten extrahierten Daten einfügen oder sonstwie einschreiben, derartige
Daten einer variablen Längencodierung
unterziehen und derartige Daten in die wiedergegebenen digitalen
Daten einbeziehen. Die Schlüsseleinfügeschaltung 1106 gibt
die modifizierten digitalen Daten an die Aufzeichnungsvorrichtung 608 ab.
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Die
Steuerschaltung 614, die Aufzeichnungsvorrichtung 608 und
die Anzeigevorrichtung 616 arbeiten in einer Weise entsprechend
der Arbeitsweise, die zuvor in Verbindung mit der Formatierungsvorrichtung 600 beschrieben
worden ist. Auf diese Weise werden Schlüsseldaten in Datenbereiche
einbezogen, die für
die Speicherung der originalen Quellinformation bestimmt bzw. definiert
sind, beispielsweise von Videosignalen, Audiosignalen, Textdaten
oder dergleichen. Die Einbeziehung von Schlüsseldaten in derartige Datenbereiche
be- bzw. verhindert Versuche, derartige Daten zu ermitteln, zu entfernen
oder zu modifizieren.
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Jede
der oben beschriebenen Ausführungsformen
ist mit einem MPEG-Videostandard kompatibel. Durch Einbeziehen einer
Schlüsseldaten-Einfügevorrichtung
in die Formatierungsvorrichtung erzielt außerdem jede Ausführungsform
eine höhere
Sicherheitsfunktion im Vergleich zu Vorrichtungen, die Sicherheitsdaten
während
des Datencodierprozesses einfügen
können,
beispielsweise während
der Herstellung einer Masteraufzeichnung. Da Formatierungsvorrichtungen
dazu neigen, teurer zu sein und deshalb weniger verbreitet sind
als Codiervorrichtungen, ist überdies
eine Stärkung
von Datenduplikationsrechten in der Herstellungs-Formatierungsstufe durch
die Implementierung der vorliegenden Erfindung anstatt in der Codierstufe
der Herstellung wahrscheinlicher dafür, erfolgreich zu sein.
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Obwohl
hier veranschaulichende Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung und deren Modifikationen im einzelnen
beschrieben worden sind, dürfte
einzusehen sein, dass die Erfindung auf diese genauen Ausführungsformen
und Modifikationen nicht beschränkt
ist und dass weitere Modifikationen und Abwandlungen davon vom Durchschnittsfachmann
ohne Abweichung vom Erfindungsgedanken vorgenommen werden können, wie
er durch die beigefügten
Patentansprüche
bestimmt bzw. definiert ist.