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Informationsüberlagerungsvorrichtung, Video-Wiedergabe-
und -Aufzeichnungsvorrichtung mit einer solchen Vorrichtung sowie
Informationsgewinnungsvorrichtung, Video-Verdoppelungssteuersystem,
Video-Aufzeichnungsträger
und Video-Übertragungsverfahren
Die Erfindung bezieht sich auf ein Video-Verdoppelungssteuersystem
für die
Wiedergabe eines auf einem Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Videosignals
und zur Beschränkung
oder Verhinderung der Wiedergabe und Aufzeichnung des wiedergegebenen
Videosignals von bzw. auf einem anderen Aufzeichnungsträger. Sie
bezieht sich außerdem
auf eine Video-Wiedergabevorrichtung, auf eine Video-Aufzeichnungsvorrichtung,
auf einen Video-Aufzeichnungsträger, auf
dem ein Videosignal aufgezeichnet wird, welches dieses Video-Verdoppelungssteuersystem
nutzt.
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Videobandrecordergeräte sind
alltägliche Dinge
des modernen Lebens, und es existieren viele Arten von Software,
die auf einem Videobandrecorder wiedergegeben werden kann. Digitale
Videobandrecorder oder DVD-(digitale Videoplatten-)-Wiedergabegeräte sind
nunmehr eine Realität;
sie liefern Video – und
Tonsignale von ausnehmend hoher Qualität.
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Es gibt dabei allerdings ein Problem,
das darin liegt, dass diese große
Fülle an
Software ohne Einschränkung
kopiert werden kann und dass bereits mehrere Verfahren vorgeschlagen
worden sind, um dies zu. unterbinden.
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So nutzt beispielsweise ein Verfahren
bei einem bzw. für
einen Videobandrecorder, der ein analoges Videosignal abgibt, zur
Verhinderung eines Kopierens einen Unterschied im RGC-(automatisches Verstärkungssteuerungs-)-System
oder im APC-(automatisches Phasensteuerungs-)-System des Videobandrecorder-Aufzeichnungsgeräts und eines Überwachungs-
bzw. Monitoremp fängers
aus, der das Video bzw. Videosignal wiedergibt bzw. anzeigt.
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Wenn der Videobandrecorder das AGC-System
unter Heranziehung eines Pseudo-Synchronisiersignals anwendet, welches
in das Videosignal eingefügt
ist, dann verwendet ein Monitorempfänger das AGC-Verfahren, welches
dieses Pseudo-Synchronisiersignal nicht nutzt. Bei diesem Anti-Verdopplungsverfahren
unter Heranziehung eines Unterschieds im Typ des AGC-Systems wird
ein Pseudo-Synchronisiersignal eines sehr hohen Pegels in das Videosignal
eingefügt
und abgegeben, und dieses Synchronisiersignal wird von dem Wiedergabe-Videorecorder
an den Aufzeichnungs-Videorecorder als AGC-Synchronisiersignal geliefert.
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Wenn der Videobandrecorder das APC-System
unter Heranziehung der Phase eines Farbbursts im Videosignal anwendet,
dann wendet der Monitorempfänger
einen anderen Typ des APC-Systems an. Bei einem Anti-Verdopplungsverfahren
unter Ausnutzung eines Unterschieds im Typ des APC-Systems wird
die Phase des Farbbursts in dem Videosignal, welches von dem Wiedergabe-Videobandrecorder an
den Aufzeichnungs-Videobandrecorder abgegeben wird, partiell umgekehrt.
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Der Monitorempfänger, der das analoge Videosignal
von dem Wiedergabe-Videobandrecorder erhält, gibt das Video bzw. Videosignal
korrekt wieder, ohne durch das Pseudo-Synchronisiersignal hohen
Pegels im AGC-System oder durch die partielle Phasenumkehr des Farbburstsignal
im APC-System beeinflusst zu werden.
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Wenn andererseits ein Videobandrecorder das
analoge Videosignal, in welches Pseudosynchronisiersignale eingefügt worden
sind, oder das analoge Videosignal, welches einer Farbburstsignal-Phasenumkehrsteuerung
im Wiedergabe-Videobandrecorder unterzogen worden ist, wie dies
oben beschrieben worden ist, auf einem Aufzeichnungsträger aufzeichnet,
dann kann eine richtige Verstärkungssteuerung
oder Phasensteuerung auf der Grundlage des Eingangssignals nicht
durchgeführt
werden, und deshalb wird das Videosignal nicht korrekt aufgezeichnet.
Sogar dann, wenn dieses Signal wiedergegeben wird, können daher
ein normales Bild und ein normaler Ton nicht erhalten werden.
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Im Falle eines digitalisierten Videosignals, beispielsweise
in einem digitalen Videobandrecorder, werden ein Anti-Verdopplungssignal
oder ein Anti-Verdopplungssteuersignal, welches beispielsweise einen
Verdopplungs-Rangordnungssteuercode umfasst, als digitale Daten
dem Videosignal hinzuaddiert und auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet,
so dass eine Verdopplung bzw. Vervielfachung des Videos verhindert
oder gesteuert wird.
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In diesem Falle liest der digitale
Wiedergabe-Videobandrecorder das Videosignal, das Audiosignal und
das Anti-Verdopplungssteuersignal und gibt diese Signale als digitale
oder analoge Daten an einen digitalen Aufzeichnungs-Videobandrecorder
ab.
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In dem digitalen Videobandrecorder,
der als Aufzeichnungsgerät
verwendet wird, wird das Anti-Verdopplungssteuersignal aus dem zugeführten Wiedergabesignal
extrahiert, und sodann wird die Aufzeichnung des Wiedergabesignals
auf der Grundlage des Anti-Verdopplungssteuersignals
gesteuert. Wenn beispielsweise das Anti-Verdopplungssteuersignal
ein Anti-Verdopplungssignal enthält,
nimmt der Aufzeichnungs-Videobandrecorder keine Aufzeichnung vor.
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Wenn das Anti-Verdopplungs-Steuersignal alternativ
dazu einen Kopier-Rangordnungssteuercode umfasst, wird die Aufzeichnung
durch diesen Rangordnungssteuercode gesteuert. Wenn beispielsweise
der Kopier-Rangordnungscode die Vervielfachung bzw. Verdopplung
auf eine Kopie beschränkt,
dann fügt
der zur Aufzeichnung benutzte digitale Videobandrecorder diesen
Anti-Verdopplungscode
vor der Aufzeichnung dem Videosignal und Audiosignal auf dem Aufzeichnungsträger als
digitale Daten hin zu. Es ist danach unmöglich, das Videosignal von
der Kopie zu vervielfachen.
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Folglich wird im Falle einer digitalen
Verbindung, wenn das Videosignal, das Audiosignal und das Anti-Verdopplungssteuersignal,
die als digitale Signale verwendet sind, an den als Aufzeichnungsgerät verwendeten
digitalen Videobandrecorder abgegeben werden, eine Anti-Verdopplungssteuerung auf
der Aufzeichnungsseite unter Heranziehung des Anti-Verdopplungssteuersignals
vorgenommen, indem dieses Signal an den digitalen Videobandrecorder
als digitale Daten abgegeben wird.
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Im Falle einer analogen Verbindung,
bei der das Videosignal und das Audiosignal als analoge Signale
abgegeben werden, geht jedoch das Anti-Verdopplungssteuersignal
verloren, wenn das an das Aufzeichnungsgerät abgegebene Signal einer Digital-Analog-Umsetzung unterzogen
wird. Folglich muss im Falle einer analogen Verbindung ein Anti-Verdopplungssteuersignal
dem einer Digital-Analog-Umsetzung unterzogenen Video- oder Tonsignal hinzugefügt werden,
und dies ruft eine Verschlechterung des Videosignals und Audiosignals
hervor.
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Es ist daher schwierig, ein Anti-Verdopplungssteuersignal
hinzuzufügen
und ein solches Signal im Aufzeichnungsgerät zum Zwecke einer Anti-Verdopplungssteuerung
zu extrahieren, ohne eine Verschlechterung des einer Digital-Analog-Umsetzung
unterzogenen Videosignals oder Audiosignals hervorzurufen.
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In konventioneller Weise wurde daher
im Falle einer analogen Verbindung eine Verdopplung bzw. Vervielfachung
durch ein Anti-Verdopplungsverfahren bzw. -Vervielfachungsverfahren
unter Ausnutzung eines Unterschieds in den AGC-Charakteristiken
oder eines Unterschieds in den APC-Charakteristiken zwischen dem
Videobandrecorder und dem Monitorempfänger verhindert, wie dies oben
beschrieben worden ist.
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In einigen Fällen kann jedoch dann, wenn eine
Anti-Vervielfachung bzw. -Verdopplung unter Heranziehung des zuvor
genannten Unterschieds in den AGC-Charakteristiken oder eines Unterschieds in
den APC-Charakteristiken zwischen dem Videobandrecorder und dem
Monitorempfänger
verhindert ist in Abhängigkeit
vom Typ der AGC- oder APC-Charakteristiken auf der Aufzeichnungsseite
das Videosignal trotzdem korrekt aufgezeichnet werden. In diesem
Fall könnte
es passieren, dass eine Vervielfachung nicht verhindert wird oder
dass das wiedergegebene Video auf dem Monitorempfänger verzerrt
ist. Ferner war es schwierig, das Anti-Verdopplungsverfahren in
Abhängigkeit
davon umzustellen, ob eine analoge Verbindung oder eine digitale
Verbindung vorhanden war.
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In dem US-Patent 3.984.624 ist ein
System zum Kombinieren einer digitalen Information mit einem analogen
Videosignal angegeben. Eine Pseudozufallsimpulsfolge wird dabei
als Spreizcode zur spektralen Spreizung der digitalen Information
herangezogen. Für
jede Abtastzeile des Videosignals wird ein Bit einer digitalen Information
für die Übertragung ausgewählt, und
der Informationsinhalt dieses Bits steuert die Phase der digitalen
Pseudozufallsfolge entsprechend der betreffenden Abtastzeile. Damit wird
die Phase der Impulsfolge invertiert, wenn ein einer 0 entsprechendes
Bit übertragen
wird, und zwar relativ zu deren Phase, wenn ein Bit entsprechend
einer 1 übertragen
wird. Die digitale Pseudozufallsimpulsfolge der ausgewählten Phase
wird dann dem analogen Videosignal überlagert, um ein zusammengesetztes
Signal bzw. ein Signalgemisch zu erzeugen, das übertragen wird. Die digitale
Information wird in einem Empfänger
unter Heranziehung einer Integration und einer synchronisierten
Pseudozufallsimpulsfolge wiedergewonnen.
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Die Erfinder haben bereits ein Anti-Verdopplungs-Verhinderungsverfahren
vorgeschlagen, bei dem ein spektralmäßig gespreiztes Anti-Verdopplungssteuersignal
einem Videosignal überlagert
wird (US-Patentanmeldung Nr. 08/755101, ausgegeben als US-Patent
5.982.977). Dieses Verfahren kann sowohl für digitale Verbindungen als
auch für
analoge Verbindungen genutzt werden, und es ruft keine Verschlechterung
des Video- oder
Tonsignals hervor, das wiedergegeben wird.
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Gemäß diesem Verfahren wird dann,
wenn der Original-Aufzeichnungsträger hergestellt wird, ein PN-(Pseudozufallsrauschen)-Sequenzcode (nachstehend
als PN-Code bezeichnet), der als Spreizcode genutzt wird, mit einer
hinreichend schnellen Periode erzeugt und spektralmäßig gespreizt,
indem er auf das Anti-Verdopplungssteuersignal angewandt wird. Auf
diese Weise wird ein schmalbandiges Anti-Verdopplungssteuersignal
hohen Pegels in ein breitbandiges Signal niedrigen Pegels konvertiert,
welches das Videosignal oder Tonsignal nicht beeinflusst. Dieses
spektralmäßig gespreizte
Anti-Verdopplungssteuer-signal wird dann dem Videosignal überlagert,
welches an den Aufzeichnungsträger
abgegeben und auf diesem aufgezeichnet wird.
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Auf der Aufzeichnungsseite wird ein
PN-Code mit derselben zeitlichen Steuerung und Phase wie der PN-Code
erzeugt, der zur spektralen Spreizung dem Wiedergabegerät in bezug
auf das durch das Wiedergabegerät
gelieferte Videosignal genutzt wird. Der erzeugte PN-Code wird auf
das Videosignal angewandt, dem das Anti-Verdopplungssteuersignal überlagert
ist, um das Original-Anti-Verdopplungs-Steuersignal zu extrahieren,
das heißt
um eine Umkehr-Spektralspreizung vorzunehmen. Eine Anti-Verdopplung
bzw. -Vervielfachung wird dann auf der Grundlage des durch die Umkehr-Spektralspreizung
extrahierten Anti-Verdopplungssteuersignals gesteuert.
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Auf diese Weise wird das Anti-Verdopplungssteuersignal
spektralmäßig gespreizt
und dem Videosignal als breitbandiges Signal niedrigen Pegels im Wiedergabegerät überlagert.
Es ist daher für
eine Person schwierig, die den Wunsch hat, das Videosignal illegal
zu vervielfachen, das Anti-Verdopplungssteuersignal, das dem betreffenden
Videosignal überlagert
ist, zu entfernen.
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Es ist jedoch für eine Person möglich, die zum
Ziel hat, eine illegale Vervielfachung zu verhindern, das überlagerte
Anti-Verdoppelungssteuersignal
durch eine Umkehr-Spektralspreizung zu ermitteln und zu nutzen.
Dieses Anti-Verdopplungssteuersignal wird daher an das Aufzeichnungsgerät zusammen
mit dem Videosignal abgegeben. Auf der Aufzeichnungsseite wird das
Anti-Verdopplungssteuersignal ermittelt, und eine Verdopplung bzw.
Vervielfachung wird entsprechend dem ermittelten Anti-Verdopplungssteuersignal
genau gesteuert.
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Gemäß diesem Verfahren wird, wie
oben beschrieben worden ist, das spektralmäßig gespreizte Anti-Verdopplungssteuersignal
als breitbandiges Signal niedrigen Pegels dem Videosignal überlagert;
es muss jedoch bei einem geringeren Rauschabstand überlagert
werden als jenem des Videosignals, damit im Hinblick auf das Videosignal
keine Verschlechterung des Videosignals hervorgerufen wird.
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Um das spektralmäßig gespreizte Anti-Verdopplungssteuersignal
bei einem niedrigeren Störabstand
als jenem des Videosignals zu überlagern
und um imstande zu sein, das dem Videosignal überlagerte Anti-Verdopplungssteuersignal
im Aufzeichnungsgerät
zu ermitteln, muss die Anzahl der PN-Codes (PN-Codelänge), die
für eine
spektralmäßige Spreizung
eines 1-Bit-Anti-Verdopplungssteuersignals erforderlich sind, hinreichend
groß sein.
Diese PN-Codelänge
pro Bit des Anti-Verdopplungssteuersignals kann außerdem als
Spreiz- bzw. Spreizungsverstärkung
(Spreizfaktor) ausgedrückt
werden, bei der es sich um das Verhältnis (T/TC) einer zeitlichen Breite
T pro Bit des Anti-Verdopplungssteuersignals und einer zeitlichen
Breite TC eines Teiles (ein Chip) des PN-Codes handelt. Wie nachstehend
beschrieben, wird diese Spreizverstärkung aus dem Störabstand
des Informationssignals ermittelt, dem das Anti-Verdopplungssteuersignal überlagert
ist, das ist in diesem Fall der Störabstand des Videosignals.
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Wenn beispielsweise der Störabstand
des Videosignals, dem das Anti-Verdopplungssteuersignal überlagert
wird, 50 dB beträgt,
dann muss das Anti-Verdopplungssteuersignal, welches spektralmäßig gespreizt
und dem Videosignal überlagert
wird, bei einem niedrigeren Pegel als 50 dB überlagert werden, was der Störabstand
des Videosignals ist. Um das dem Videosignal überlagerte Anti-Verdopplungssteuersignal
zu ermitteln, muss dessen Störabstand
außerdem
ausreichend sein für
das spektralmäßig gespreizte
Signal, um vollständig
demoduliert zu werden. Falls dieser Störabstand l0 dB beträgt, ist eine
Spreizverstärkung
von 60 dB erforderlich (Störabstand
von 50 dB für
das Videosignal) + (Störabstand
von l0 dB, der zur Ermittlung bzw. Detektierung notwendig ist).
In diesem Falle beträgt
die PN-Codelänge
pro Bit des Anti-Verdopplungssteuersignals eine Million.
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Das in dem Aufzeichnungsgerät bzw. der Aufzeichnungsvorrichtung
zur Ermittlung des dem Videosignal überlagerten PN-Codes angewandte
Verfahren nutzt eine Multifilter- oder eine Gleitkorrelation. Im
ersteren Fall ist die Ermittlung des PN-Codes schnell, wobei allerdings
lediglich eine kurze Codelänge
ermittelt werden kann. Derzeit liegt diese Codelänge in der Größenordnung
von 256; wenn die PN-Codelänge
eine Million pro Bit des Anti-Verdopplungssteuersignals beträgt, kann
sie nicht ermittelt werden. Im letzteren Fall können PN-Codes von großer Länge ermittelt
werden, wobei die Ermittlung jedoch Zeit in Anspruch nimmt. Es kann
somit anerkannt werden, dass eine beträchtliche Zeitspanne erforderlich
ist, um einen PN-Code mit einer Länge von einer Million zu ermitteln.
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Falls der Überlagerungspegel des spektralmäßig gespreizten
Anti-Verdopplungssteuersignals zu hoch ist, dann ruft das Anti-Verdopplungssteuersignal überdies
eine schwerwiegende visuelle Störung bzw.
Interferenz mit dem Videosignal hervor.
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Diese Erfindung hat in Anbetracht
der obigen Situation zum Ziel bzw. zur Aufgabe, die Überlagerung
einer zusätzlichen
Information auf einem Videosignal zuzulassen, um eine Verdopp- lung bzw. Vervielfachung
des Signals zu steuern, ohne dessen Verschlechterung hervorzurufen,
und um eine derartige Verdopplung bzw. Vervielfachung durch genaue und
schnelle Extrahierung dieser zusätzlichen
Information zu steuern.
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Die vorliegende Erfindung stellt
eine Informationsüberlagerungsvorrichtung
zur Überlagerung einer
zusätzlichen
Information auf einem Videosignal zur Verfügung, umfassend eine Synchronisiersignal-Abtrenneinrichtung
zum Abtrennen eines Synchronisiersignals von dem genannten Videosignal,
eine
Spreizcode-Erzeugungseinrichtung zur wiederholten Erzeugung desselben
Spreizcodes, wobei die jeweilige Startzeit eine bestimmte Beziehung
zu dem genannten Synchronisiersignal aufweist, welches durch die
genannte Synchronisiersignal-Abtrenneinrichtung abgetrennt ist,
eine
Spreizcode-Invertierungseinrichtung zur wechselweisen Umkehr und
Nicht-Umkehr der Phase des genannten Spreizcodes von der genannten
Spreizcode-Erzeugungseinrichtung mit einer zeitlichen Steuerung,
die eine bestimmte Beziehung zu bzw. mit dem durch die genannte
Synchronisiersignal-Abtrenneinrichtung abgetrennten Synchronisiersignal aufweist,
eine
Spektrum-Spreizeinrichtung zum spektralmäßigen Spreizen der genannten
zusätzlichen
Information, die dem genannten Videosignal zu überlagern ist, entsprechend
dem durch die genannte Spreizcode-Invertierungseinrichtung verarbeiteten
Spreizcode,
und eine Überlagerungseinrichtung
zum Überlagern der
genannten zusätzlichen
Information, die spektralmäßig durch
die genannte Spektrum-Spreizeinrichtung gespreizt worden ist, auf
dem genannten Videosignal.
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Vorzugsweise stellt die Erfindung
auch eine Video-Wiedergabevorrichtung zur Verfügung, die eine Informationsüberlagerungsvorrichtung
aufweist, wie sie oben beschrieben worden ist, wobei die betreffende
zusätzliche
Information eine Verdoppelungs- bzw. Vervielfachungssteuerinformation
ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der
vorliegenden Erfindung stellt die vorliegende Erfindung eine Informationsgewinnungsvorrichtung
zur Gewinnung einer zusätzlichen
Information von einem Videosignal zur Verfügung, dem die betreffende zusätzliche
Information überlagert
worden ist, die spektralmäßig entsprechend
einem Spreizcode gespreizt ist, der mit einer Startzeit erzeugt
ist, welche eine bestimmte Beziehung zu einem Synchronisiersignal
in dem betreffenden Videosignal besitzt, umfassend
eine Synchronisiersignal-Abtrenneinrichtung
zum Abtrennen eines Synchronisiersignals von dem genannten Videosignal,
eine Spreizcode-Erzeugungseinrichtung zur wiederholten Erzeugung
desselben Spreizcodes, wobei die jeweilige Startzeit eine bestimmte
Beziehung zu dem durch die genannte Synchronisiersignal-Abtrenneinrichtung
abgetrennten Synchronisiersignal besitzt,
eine Spreizcode-Invertierungseinrichtung
zur wechselweisen Umkehr und Nicht-Umkehr der Phase des genannten
Spreizcodes von der Spreizcode-Erzeugungseinrichtung mit einer zeitlichen
Steuerung, die eine bestimmte Beziehung zu dem durch die genannte
Synchronisiersignal-Abtrenneinrichtung abgetrennten Synchronisiersignal
besitzt,
und eine Umkehr-Spektrum-Spreizeinrichtung zur Vornahme
einer Umkehr-Spektralspreizung entsprechend dem durch die genannte
Spreizcode-Invertierungseinrichtung verarbeiteten Spreizcode und
zur Gewinnung der dem genannten Videosignal überlagerten zusätzlichen
Information.
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Vorzugsweise stellt die vorliegende
Erfindung außerdem
eine Video-Aufzeichnungsvorrichtung zur Verfügung, umfassend eine Informationsgewinnungsvorrichtung,
wie sie oben beschrieben worden ist, wobei die genannte zusätzliche
Information eine Verdoppelungs-Steuerinformation ist, zur Aufzeichnung
des genannten Videosignals, ferner umfassend
eine Verdopplungs-Steuereinrichtung
zur Steuerung der Aufzeichnung des genannten Videosignals auf einem
Aufzeichnungsträger
auf der Grundlage der durch die genannte Umkehr-Spek trum-Spreizeinrichtung
gewonnenen Verdopplungs-Steuerinformation.
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Ein noch weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung
stellt ein Video-Verdoppelungssteuersystem mit einer Video-Wiedergabevorrichtung
zur Verfügung,
wie sie oben beschrieben worden ist, zur Wiedergabe eines Videosignals
und mit einer Video-Aufzeichnungsvorrichtung,
wie sie oben beschrieben worden ist, zum Empfang des betreffenden Videosignals,
welches von der genannten Video-Wiedergabevorrichtung abgegeben
ist, und zur Aufzeichnung des betreffenden Videosignals auf einem
Aufzeichnungsträger.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der
vorliegenden Erfindung wird ein Video-Aufzeichnungsträger bereitgestellt,
auf dem ein Videosignal, dem eine zusätzliche Information überlagert
ist; aufgezeichnet ist, die spektralmäßig durch einen Umkehr-Spreizcode gespreizt
ist, der durch Umkehrung erhalten wird; dabei besitzt eine zeitliche
Steuerung eine bestimmte Beziehung zu einem Synchronisiersignal
in dem genannten Videosignal, wobei die Phase eines Spreizcodes,
dessen Erzeugung mit einer zeitlichen Steuerung beginnt, eine bestimmte
Beziehung zu dem genannten Synchronisiersignal in dem genannten
Videosignal besitzt und dem genannten Videosignal überlagert
worden ist.
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Gemäß einem noch weiteren Aspekt
der vorliegenden Erfindung ist ein Video-Übertragungsverfahren zur Überlagerung
eines spektralmäßig gespreizten
Anti-Verdopplungs-Steuersignals auf einem Videosignal und zur Übertragung
des Ergebnisses bereitgestellt, wobei ein Spreizcode erzeugt wird, der
mit einer Periode wiederholt wird, die mit einem Synchronisiersignal
in dem genannten Videosignal synchronisiert ist, wobei ein inverser
Spreizcode erzeugt wird, wobei die Phase des betreffenden Spreizcodes
mit einer zeitlichen Steuerung umkehrt wird, die eine bestimmte
Beziehung zu dem Synchronisiersignal in dem genannten Videosignal
besitzt, und wobei das genannte Anti-Verdopplungs-Steuersignal spektralmäßig unter
Heranziehung des genannten inversen Spreizcodes gespreizt wird.
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In dem Verdopplungs-Steuersystem
gemäß dieser
Erfindung wird mit der Erzeugung eines Spreizcodes mit einer zeitlichen
Steuerung begonnen, die auf dem von dem Videosignal in der Wiedergabevorrichtung
abgetrennten Synchronisiersignal basiert, und der Spreizcode wird
in der Phase mit einer zeitlichen Steuerung auf der Grundlage dieses Synchronisiersignals
invertiert. In diesem Kontext bezieht sich eine Phaseninvertierung
des Spreizcodes auf eine Bitinvertierung, wobei Nullen durch Einsen und
Einsen durch Nullen ersetzt werden. Die zusätzliche Information wird unter
Heranziehung dieses invertierten Spreizcodes spektralmäßig gespreizt
und dem Videosignal überlagert.
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In dem Aufzeichnungsgerät bzw. in
der Aufzeichnungsvorrichtung beginnt die Erzeugung eines Spreizcodes
mit bzw. zu einer Zeit, die identisch ist mit der Erzeugungszeit
in der Wiedergabevorrichtung bezogen auf das Video-Synchronisiersignal
und basierend auf dem Video-Synchronisiersignal, welches von dem
durch die Wiedergabevorrichtung abgegebenen Videosignal abgetrennt
ist. Außerdem wird
die Polarität
des im Aufzeichnungsgerät
erzeugten Spreizcodes mit bzw. zu einem Zeitpunkt auf der Grundlage
des Video-Synchronisiersignals umgekehrt. In der Aufzeichnungsvorrichtung
wird dieser Umkehr-Spreizcode zur Durchführung einer Umkehr-Spektralspreizung
herangezogen.
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Während
der Umkehr-Spektralspreizung muss die Erzeugungs-Zeitsteuerung des Spreizcodes, die zur
Durchführung
der Umkehr-Spektralspreizung herangezogen wird, für das Videosignal von
der Wiedergabevorrichtung so gesteuert werden, dass sie identisch
ist mit jener des Spreizcodes, die für die Spektralspreizung in
dem Wiedergabegerät benutzt
ist.
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Diese Erzeugungszeitsteuerung bzw.
-zeit wird auf der Grundlage des von dem Videosignal abgetrennten
Video-Synchronisiersignals bestimmt. Die Erzeugungszeitsteuerung
des in dem Aufzeichnungsgerät
erzeugten Spreizcodes kann daher so eingestellt werden, dass sie
dieselbe ist wie die Erzeugungszeitsteuerung des Spreizcodes, der
in dem Wiedergabegerät
für das
Video-Synchronisiersignal verwendet ist.
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Der zur Durchführung einer Spektralspreizung
im Wiedergabegerät
bzw. in der Wiedergabevorrichtung verwendete Spreizcode und der
zur Durchführung
einer Umkehr-Spektralspreizung in dem Aufzeichnungsgerät bzw. der
Aufzeichnungsvorrichtung verwendete Spreizcode sind mit einer zeitlichen
Steuerung auf der Grundlage des Video-Synchronisiersignals phaseninvertiert.
Durch Invertieren beispielsweise der Polarität des Spreizcodes je zweitem
Teilbild (ein Vertikal-Intervall) wird ein Spreizcode unterschiedlicher
Polarität
in jedem Teilbild erzeugt.
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In der Aufzeichnungsvorrichtung wird
entsprechend dem Fall des Spreizcodes zur Vornahme einer Spreizung
eine Umkehr-Spektralspreizung unter Heranziehung des Spreizcodes
zur Vornahme einer Umkehr-Spektralspreizung vorgenommen, der in der
Phase invertiert worden ist, so dass beispielsweise seine Polarität in jedem
Teilbild unterschiedlich ist, und die zusätzliche Information, die spektralmäßig gespreizt
und dem Videosignal überlagert
ist, wird ermittelt.
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Während
der Umkehr-Spektralspreizung. wird der Spreizcode, der so angeordnet
ist, dass er je Teilbild eine andere Polarität besitzt, auf das Videosignal
angewandt, umfassend das spektralmäßig Anti-Verdopplungssteuersignal,
und integriert. Das dem Videosignal überlagerte Anti-Verdopplungssteuersignal
wird dadurch extrahiert. Durch Anwenden des Spreizcodes, der so
ausgelegt bzw. angeordnet ist, dass er je Teilbild eine andere Polarität aufweist,
auf das Wiedergabesignal wird in diesem Fall die Polarität der Videosignalkomponenten
im Wiedergabesignal in jedem Teilbild umgekehrt.
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Das Videosignal stellt ein Signal
mit einer hohen Korrelation zwischen benachbarten Teilbildern, zwischen
Vollbildern und benachbarten horizontalen Abtastzeilen dar. Durch
Ausführen
einer Integration als Teil des Prozesses der Umkehr-Spektralspreizung
heben sich daher Videosignalkomponenten unterschiedlicher Polarität in benachbarten
Teilbildern einander auf und werden dadurch eliminiert.
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Auf diese Weise kann die zusätzliche
Information, die spektralmäßig gespreizt
und dem Videosignal überlagert
worden ist, ermittelt werden, ohne dass die Videosignalkomponenten
hohen Pegels beeinflusst werden, und der Ermittlungs- bzw. Detektierwirkungsgrad
bezüglich
der zusätzlichen
Information ist verbessert. Aufgrund dieses verbesserten Detektierwirkungsgrades
bezüglich
der zusätzlichen
Information, die dem Videosigna1 überlagert ist, kann die Spreizverstärkung überdies
auch verringert werden.
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Wenn die Polarität des Spreizcodes mit einer zeitlichen
Steuerung umgekehrt wird, die auf dem Video-Synchronisiersignal
in dem Videosignal basiert, wie dies oben beschrieben worden ist,
dann wird die Polarität
(Phase) der dem Videosignal überlagerten zusätzlichen
Information entsprechend dem angewandten Spreizcode umgekehrt. In
diesem Falle werden in einer entsprechenden Weise zur Polaritätsumkehr
in jedem Teilbild der Farbhilfsträgerwelle im Farbvideosignal
und zur Polaritätsumkehr
zwischen jeder Horizontal-Abtastperiode in der dem Videosignal überlagerten
zusätzlichen
Information Helligkeitsschwankungen zwischen benachbarten zusätzlichen Informationen
unterschiedlicher Polarität
umgekehrt, so dass die Schwankungen gemittelt werden und daher nicht
auffallen. Folglich ist eine visuelle Störung des wiedergegebenen Videosignals
aufgrund der überlagerten
zusätzlichen
Information unterdrückt.
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In dem Video-Verdopplungssystem gemäß dieser
Erfindung wird der Überlagerungspegel
der spektralmäßig gespreizten
zusätzli chen
Information, die an die Überlagerungseinrichtung
der Wiedergabevorrichtung abgegeben wird, durch die Pegeleinstelleinrichtung
eingestellt.
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Daher kann dann, wenn der Effekt
bzw, die Wirkung der dem Videosignal überlagerten zusätzlichen
Information verringert werden kann, beispielsweise durch Invertieren
der Polarität
des Spreizcodes oder dergleichen, der Überlagerungspegel der zusätzlichen
Information gesteigert werden. Durch Steigern des Überlagerungspegels
kann der Wirkungsgrad der Ermittlung der zusätzlichen Information in der
Aufzeichnungsvorrichtung weiter verbessert werden.
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Im Hinblick auf den Video-Aufzeichnungsträger gemäß dieser
Erfindung in der Aufzeichnungsvorrichtung, die das von diesem Video-Aufzeichnungsträger wiedergegebene
Videosignal empfängt, wird
bzw. ist durch Ausführen
einer Umkehr-Spektralspreizung unter Heranziehung eines Spreizcodes, der
mit derselben zeitlichen Steuerung beginnt und dessen zeitliche
Steuerung mit derselben zeitlichen Steuerung bezogen auf das Videosignal
invertiert ist, wie jener des Spreizcodes, der für die spektrale Spreizung der
zusätzlichen
Information verwendet ist, welche dem auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichneten
Videosignal überlagert
ist, der Wirkungsgrad der Ermittlung der zusätzlichen Information verbessert,
wie dies oben beschrieben worden ist.
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Ferner wird die Polarität des Spreizcodes
mit einer zeitlichen Steuerung auf der Grundlage des Video-Synchronisiersignal
umgekehrt, und dieser invertierte Spreizcode wird zur Durchführung der
spektralen Spreizung herangezogen. Folglich werden, wie oben beschrieben,
in der dem Videosignal überlagerten
zusätzlichen
Information Helligkeitsschwankungen zwischen benachbarten zusätzlichen
Informationen unterschiedlicher Polarität gemittelt und fallen nicht
auf. Infolgedessen wird eine visuelle Störung bzw. Interferenz des wiedergegebenen
Video signals aufgrund der dem Videosignal überlagerten zusätzlichen
Information unterdrückt.
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Deshalb kann sogar im Falle eines
Aufzeichnungsträgers,
auf dem ein Videosignal aufgezeichnet ist, wobei dem Videosignal
eine spektralmäßig gespreizte
zusätzliche
Information überlagert
ist, um eine unlautere Verdopplung bzw. Vervielfachung zu verhindern,
ein Video guter Qualität
erzielt werden.
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Die Erfindung wird anhand eines nicht
beschränkenden
Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben.
In den Zeichnungen zeigen
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1 ein
Blockdiagramm zum Zwecke der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
einer Video-Wiedergabevorrichtung eines Video-Verdopplungssteuersystems
gemäß dieser
Erfindung,
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2 ein
Blockdiagramm zum Zwecke der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
einer Video-Aufzeichnungsvorrichtung des Video-Verdopplungssteuersystems
gemäß dieser
Erfindung,
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3 ein
Blockdiagramm zum Zwecke der Beschreibung eines typischen Aufbaus
eines in 1 und 2 gezeigten PN-Codegenerators,
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4 ein
Diagramm zum Zwecke der Beschreibung eines Beispiels eines PN-Code-Startzeitsignals
und eines Umkehr-Zeitsteuersignals, die durch die Video-Wiedergabevorrichtung
bzw. die Video-Aufzeichnungsvorrichtung erzeugt werden, wie sie
in 1 bzw. 2 veranschaulicht sind,
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5 ein
Diagramm zum Zwecke der Beschreibung eines Beispiels eines PN-Codegenerators,
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6 ein
Diagramm zum Zwecke der Beschreibung eines weiteren Beispiels eines
PN-Code-Startzeitsignals und eines Umkehr-Zeitsteuersignals, die
durch die Video-Wiedergabevorrichtung bzw, die Video-Aufzeichnungsvorrichtung
erzeugt sind, welche in 1 bzw. 2 veranschaulicht sind,
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7 ein
Diagramm zum Zwecke der Beschreibung eines weiteren Beispiels eines
PN-Code-Startzeitsignals und eines Umkehr-Zeitsteuersignals, die
durch die Video-Wiedergabevorrichtung bzw. Video-Aufzeichnungsvorrichtung
erzeugt werden, wie sie in 1 bzw. 2 veranschaulicht sind,
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8 ein
Diagramm zum Zwecke der Beschreibung eines Beispiels eines PN-Codegenerators,
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9 ein
Blockdiagramm zum Zwecke der Beschreibung eines weiteren Ausführungsbeispiels der
Video-Wiedergabevorrichtung des Video-Verdopplungssteuersystems
gemäß dieser
Erfindung.
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Nunmehr wird unter Bezugnahme auf
die beigefügten
Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel des
Video-Verdopplungssteuersystems, der Video-Wiedergabevorrichtung,
der Video-Aufzeichnungsvorrichtung, des Video-Übertragungsverfahrens und des
Video-Aufzeichnungsträgers gemäß dieser
Erfindung beschrieben. In der folgenden Beschreibung wird angenommen,
dass die Video-Wiedergabevorrichtung
und die Video-Aufzeichnungsvorrichtung Geräte zur Aufzeichnung und Wiedergabe
auf bzw. von einer DVD-Platte
(digitale Videoplatte) sind und daher nachstehend als DVD-Geräte bzw. -Vorrichtungen
bezeichnet werden. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird das Audiosignalsystem weggelassen.
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Wie nachstehend im einzelnen beschrieben wird,
wird in dem unten beschriebenen Video-Verdopplungssteuersystem ein
Anti-Verdopplungssteuersignal
als zusätzliche
Information in der Informationswiedergabevorrichtung unter Heranziehung
eines PN-(Pseudozufallsrauschen-)-Sequenzcodes (PN-Code) überlagert.
Dieser Code wird in der Informationsaufzeichnungsvorrichtung einer
Umkehr-Spektralspreizung unterzogen, um das Anti-Verdopplungssteuersignal
zu extrahieren, welches zur Steuerung der Verdopplung bzw. Vervielfachung des
Videosignals herangezogen wird.
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Ausführungsbeispiel 1
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1 und 2 zeigen Abbildungen bzw. Darstellungen
zum Zwecke der Beschreibung einer Video-Wiedergabevorrichtung 10 (nachstehend
einfach als Wiedergabevorrichtung bezeichnet) bzw. einer Video-Aufzeichnungsvorrichtung 20 (nachstehend
einfach als Aufzeichnungsvorrichtung bezeichnet) in einem Video-Verdoppelungssteuersystem
gemäß der ersten
Ausführungsform.
Mit anderen Worten ausgedrückt
heißt
dies, dass die Wiedergabevorrichtung 10 dem Wiedergabesystem
eines DVD-Geräts
entspricht und dass die Aufzeichnungsvorrichtung 20 dem
Aufzeichnungssystem eines DVD-Geräts entspricht.
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In 1 ist
ein Aufzeichnungsträger 100 ein Medium,
auf dem digitalisierte Video- und Audiosignale zusammen mit einem
Anti-Verdopplungssteuersignal als zusätzlicher Information aufgezeichnet werden
bzw. sind. In diesem Falle ist das Medium bzw. der Aufzeichnungsträger 100 eine
DVD-Platte. Das Anti-Verdopplungssteuersignal
kann in dem innersten oder äußersten
TOC-Bereich oder in einem als Verzeichnis bekannten Spurbereich
aufgezeichnet werden bzw. sein, oder es kann als gesonderter Aufzeichnungsbereich
in eine Spur eingefügt
werden bzw. sein, in der Videodaten oder Audiodaten aufgezeichnet
werden bzw. sind. Bei dem unten beschriebenen Beispiel wird der
letztere Fall erörtert,
wobei das Anti-Verdopplungssteuersignal zur selben Zeit ausgelesen
wird, zu der das Videosignal gelesen wird.
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Das Anti-Verdopplungssteuersignal
ist ein Signal zur Unterbindung oder zum Zulassen einer Verdopplung
bzw. Vervielfachung oder zur Begrenzung der Anzahl von Vervielfachungen,
und es wird bzw. ist dem Videosignal hinzugefügt. Der Aufzeichnungsträger 100 wird
in die Wiedergabevorrichtung 10 eingelegt, und ein aufgezeichnetes
Signal wird ausgelesen.
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Wie in 1 gezeigt,
umfasst die Wiedergabevorrichtung 10 eine Leseeinheit 11,
einen Demodulator 12, eine Anti-Verdopp- lungssteuersignal-Gewinnungseinrichtung 13,
eine Synchronisiersignal-Abtrenneinrichtung 14, einen PN-Codegenerator 15,
einen PN-Codeinverter 16, einen ein spektralmäßig gespreiztes
Anti-Verdopplungssteuersignal erzeugenden Steuersignalgenerator 17 (nachstehend als
SS-Anti-Verdopplungssteuersignalgenerator bezeichnet), einen Addierer 18 sowie
Digital-Analog-D/A-Umsetzschaltungen
191, 192.
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Die Leseeinheit 11 gewinnt
bzw. extrahiert aus dem durch die Wiedergabe des Aufzeichnungsträger 100 erhaltenen
Signal ein Wiedergabe-Videosignal und gibt dieses an den Demodulator 12 und
an die Anti-Verdopplungssteuersignal-Gewinnungseinrichtung 13 ab.
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Der Demodulator 12 unterzieht
die Wiedergabe-Videosignalkomponente S2 einer Demodulation, erzeugt
ein digitales Videosignal und gibt dieses an die D/A-Umsetzschaltung
191 ab. Die D/A-Umsetzschaltung 191 führt eine Digital-Analog-Umsetzung
bezüglich
des digitalen Videosignals durch, erzeugt ein analoges Videosignal 52A,
welches ein Synchronisiersignal umfasst, und gibt das Ergebnis an
die Synchronisiersignal-Abtrenneinrichtung 14 und den Addierer 18 ab.
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Die Anti-Verdopplungssteuersignal-Gewinnungseinrichtung 13 extrahiert
ein der Wiedergabe-Videosignalkomponente S2 hinzugefügtes Anti-Verdopplungssteuersignal
S3 und gibt das extrahierte bzw. gewonnene Anti-Verdopplungssteuersignal
S3 an den SS-Anti-Verdopplungssteuersignalgenerator 17 ab.
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Die Synchronisiersignal-Abtrenneinrichtung 14 entfernt
ein Video-Synchronisiersignal S4 aus dem analogen Videosignal S2A
und gibt das Ergebnis an den PN-Codegenerator 15 ab. Gemäß der ersten
Ausführungsform
wird ein Vertikal-Synchronisiersignal als Video-Synchronisiersignal
S4 extrahiert bzw. gewonnen und an den PN-Codegenerator 15 abgegeben.
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Der PN-Codegenerator 15 erzeugt
einen PN-Code (Spreizcode) unter Heranziehung des Vertikal-Synchronisiersignals
S4 als Referenz und bildet verschiedene Zeitsteuersignale, die in
anderen Prozessoren zu verwenden sind.
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3 zeigt
ein Blockdiagramm zur Beschreibung des PN-Codegenerators 15 gemäß 1. Wie in 3 gezeigt, umfasst der PN-Codegenerator 15 einen
PN-Code-Startzeitsteuersignalgenerator 151, eine PLL-Schaltung 152,
einen PN-Codegenerator 153 und einen Zeitsteuersignalgenerator 154.
Das in der Synchronisiersignal-Abtrennschaltung 14 extrahierte
Vertikal-Synchronisiersignal S4 wird der PN-Code-Startzeitsteuersignaleinheit 151 des PN-Codegenerators 15,
der PLL-Schaltung 152 und dem Zeitsteuersignalgenerator 154 zugeführt.
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Der PN-Code-Startzeitsteuersignalgenerator 151 erzeugt
ein PN-Code-Startzeitsteuersignal
T1 (4B), welches den
Zeitpunkt anzeigt, zu dem die Erzeugung des PN-Codes beginnt, und
zwar auf der Grundlage des Vertikal-Synchronisiersignals S4 ( 4A), und dieses Steuersignal
wird dem PN-Codegenerator 153 zugeführt. Das PN-Code-Startzeitsteuersignal
T1 beginnt die Erzeugung des PN-Codes in jedem Vertikal-Intervall
(1V in der Zeichnungsfigur), und zwar auf der Grundlage
des Vertikal-Synchronisiersignals
S4.
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Das in der PN-Code-Startzeitsteuersignaleinheit 151 erzeugte
PN-Code-Startzeitsteuersignal T1 wird außerdem als Zeitsteuersignal
bzw. Taktsignal in anderen Verarbeitungseinheiten benutzt.
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Die PLL-Schaltung 152 erzeugt
ein Taktsignal CLK auf der Grundlage des ihr zugeführten Vertikal-Synchronisiersignals
S4, und das Taktsignal wird an den PN-Codegenerator 153 abgegeben.
Die PLL-Schaltung 152 erzeugt ein Taktsignal CLK mit einer
Frequenz von 250kHz, wie es später
beschrieben wird.
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Der PN-Codegenerator 153 bestimmt
die zeitliche Steuerung bzw. den Zeitpunkt, zu dem die Erzeugung
des PN-Codes beginnt, und zwar durch das PN-Code-Startzeitsteuersignal
T1, und er erzeugt einen PN-Code S5 entsprechend diesem Taktsignal
CLK und gibt das Ergebnis ab.
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5 zeigt
in einer Zeichnung ein Beispiel des in 3 dargestellten PN-Codegenerators 153. Der
PN-Codegenerator 153 umfasst bei diesem Beispiel zwölf Flipflops
bzw. bistabile Kippstufen REG1 bis REG12, die ein zwölfstufiges
Register bilden, sowie Exklusiv-ODER-Schaltungen EX-OR1 bis EX-OR3
zur Berechnung eines geeigneten Abgriffs-Ausgangssignals dieses
Registers. Wenn der betreffende Generator das PN-Code-Startzeitsteuersignal
T1 als Rücksetzsignal
sowie das Taktsignal CLK und ein Freigabesignal EN erhält, erzeugt
er den PN-Code S5, der pro Vertikal-Intervall 4095 Chips umfasst.
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Wenn in diesem Falle die Taktrate
in der Größenordnung
von 250kHz liegt, ist eine Periode des PN-Codes gegeben mit 4095/
250 = 16,38ms, womit ein 4095-Chip-PN-Code effektiv in einem Vertikal-Intervall
(16,7ms) enthalten sein kann. Durch Ausnutzung des PN-Code-Startzeitsteuersignals
T1 als Rücksetzsignal
kann außerdem
die Taktphase des PN-Codes in jedem Vertikal-Intervall spezifiziert werden.
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Der Zeitsteuersignalgenerator 154 erzeugt zusätzlich zu
verschiedenen Zeitsteuersignalen auf der Grundlage des Vertikal-Synchronisiersignals
S4 ein inverses Zeitsteuersignal HT ( 4C),
welches in dem PN-Codeinverer 16 benutzt wird, wie er nachstehend
beschrieben wird, und er liefert dieses Signal an den PN-Codeinverter 16.
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Das inverse Zeitsteuersignal HT wird
als Signal erzeugt, welches in jedem Vertikal-Intervall invertiert
bzw. invertiert wird, wie dies in 4C veranschaulicht
ist.
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Folglich erzeugt der PN-Codegenerator 15 das
PN-Code-Startzeitsteuersignal T1 unter Heranziehung des Vertikal-Synchronisiersignals
S4 als einem Referenzsignal, das Taktsignal CLK und das inverse
Zeitsteuersignal HT, und er erzeugt einen PN-Code S5 auf der Grundlage des PN-Code-Zeitsteuersignals
T1 und des Taktsignals CLK. Der PN-Code S5, das Taktsignal CLK und
das inverse Zeitsteuersignal HT werden dem PN-Code-Inverter 16 zugeführt.
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Auf der Grundlage des inversen Zeitsteuersignals
HT steuert der PN-Codeinverter 16, ob die Polarität (ersetzen
von 0 durch 1 und 1 durch 0) des PN-Codes S5 in dem PN-Codegenerator 15 umzukehren
ist oder nicht, und er erzeugt einen inversen PN-Code S6. Das inverse Zeitsteuersignal
HT invertiert bzw. wird in jedem Vertikal-Intervall invertiert,
wie dies oben beschrieben ist, und die PN-Code-Invertierungseinheit 16 kehrt
die Polarität
des PN-Codes S5, beispielsweise in Vertikal-Intervallen um, in denen das inverse
Zeitsteuersignal HT einen hohen Pegel führt. Dadurch wird ein inverser
PN-Code S6 durch den SS-Anti-Verdopplungssteuersignalgenerator 17 abgegeben.
Das inverse Zeitsteuersignal HT kann außerdem eine Phase, in 4D veranschaulicht, sein,
das heißt,
dass die Polarität
des PN-Codes entweder in ungeradzahligen Teilbildern oder in geradzahligen
Teilbildern umgekehrt werden bzw. sein kann.
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Der SS-Anti-Verdopplungssteuersignalgenerator 17 nimmt
eine spektralmäßige Spreizung
des Anti-Verdopplungssteuersignals S3 unter Heranziehung des inversen
PN-Codes S6 vor, um ein spektralmäßig gespreiztes Anti-Verdopplungs-Steuersignal
S7 zu erzeugen, und er gibt dieses Signal an die D/A-Umsetzschaltung
192 ab. Die D/A-Umsetzschaltung 192 setzt das spektralmäßig gespreizte
Signal 57 in ein analoges Signal S7A um und gibt dieses
an den Addierer 18.
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Der Addierer 18 addiert
das in ein analoges Signal umgesetzte spektralmäßig gespreizte Signal S7A zu
dem analogen Videosigna1 S2A und gibt ein Videosignal S8A ab. Der
Addierer 18 wirkt daher als Überlagerungseinrichtung zur Überlagerung
des spektralmäßig gespreizten
Signals 57A, welches ein Anti-Verdopplungssteuersignal
ist, das durch den inversen PN-Code S6 spektralmäßig gespreizt worden ist, auf
dem analogen Videosigna1 S2A.
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Das durch Überlagerung des spektralmäßig gespreizten
Anti-Verdopplungssteuersignals
auf dem analogen Videosignal gebildete analoge Ausgangs- bzw. Abgabe-Videosignal
S8A wird dann an einen Monitorempfänger abgegeben, der ein Video
bzw. Videosignal anzeigt, oder es wird an ein Aufzeichnungsgerät 20 abgegeben,
welches das Videosignal auf einem Aufzeichnungsträger aufzeichnet.
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Anschließend wird die Aufzeichnungsvorrichtung
so beschrieben, die das Videosignal S8A von der zuvor genannten
Wiedergabevorrichtung 10 erhält und aufzeichnet. Wie in 2 veranschaulicht, umfasst
die Aufzeichnungsvorrichtung 20 einen Codierer 21,
eine Synchronisiersignal-Abtrenneinrichtung 22, einen PN-Codegenerator 23,
einen PN-Codeinverter 24, einen Detektor 25 zur
Ermittlung eines Anti-Verdopplungssteuersignals, welches spektralmäßig gespreizt
und dem Videosignal überlagert worden
ist (nachstehend als SS-Anti-Verdopplungssteuersignaldetektor bezeichnet),
eine Verdopplungs- bzw. Vervielfachungs-Steuereinrichtung 26, die
eine solche Steuerung ausführt,
dass eine Verdopplung bzw. Vervielfachung ermöglicht oder unterbunden wird,
eine Schreibeinrichtung 27 und eine Analog-Digital-A/D-Umsetzschaltung 291.
Der Aufzeichnungsträger 200 ist
eine DVD-Platte,
auf der das Videosignal durch die Aufzeichnungsvorrichtung 20 geschrieben
wird.
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Das Videosignal S8A von der Wiedergabevorrichtung 10 wird
durch die A/D-Umsetzschaltung 291 in ein digitales Videosignal S8
umgesetzt und dem Codierer 21, der Synchronisiersignal-Abtrenneinrichtung 22 und
dem SS-Anti-Verdopplungssteuersignaldetektor 25 zugeführt.
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Der Codierer 21 empfängt das
digitale Videosignal S8, entfernt das Video-Synchronisiersignal und
führt Codierungsoperationen,
wie eine Datenkompression bezüglich
des digitalen Videosignals aus. Dies erzeugt ein digitales Videosignal
S9 zur Aufzeichnung, welches dem Aufzeichnungsträger 200 und damit
der Schreibeinrichtung 27 zugeführt wird.
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Die Synchronisiersignal-Abtrenneinrichtung 22 beseitigt
das Video-Synchronisiersignal S11 aus dem digitalen Videosignal
S8 vor Codierungsoperationen und gibt es an den PN-Codegenerator 23 ab.
In der Aufzeichnungsvorrichtung 20 wird außerdem ein Vertikal-Synchronisiersignal
als Video-Synchronisiersignal S11 wie in der zuvor erwähnten Wiedergabevorrichtung 10 genutzt.
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Der PN-Codegenerator 23 weist
einen identischen Aufbau mit jenem des PN-Codegenerators 15 der
Wiedergabevorrichtung 10 auf, der unter Bezugnahme auf 3 beschrieben worden ist,
und er ist dem PN-Code-Startzeitsteuersignalgenerator 151,
der PLL-Schaltung 152,
dem in 5 dargestellten
PN-Codegenerator 153 und dem Zeitsteuersignalgenerator 154 äquivalent.
In der folgenden Beschreibung ist daher angenommen, dass der PN-Codegenerator 23 den
Aufbau gemäß 3 besitzt.
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In dem PN-Codegenerator 23 wird
wie in dem PN-Codegenerator 15 der zuvor genannten Wiedergabevorrichtung 10 das
PN-Code-Startzeitsteuersignal
T1, welches die Erzeugung des PN-Codes in jedem Vertikal-Intervall
beginnt, durch den PN-Code-Startzeitsteuersignalgenerator 151 erzeugt,
und ein Taktsignal CLK mit einer Frequenz von 250kHz wird durch
die PLL-Schaltung 152 erzeugt. Das PN-Code-Startzeitsteuersignal
T1 und das Taktsignal CLK werden an den PN-Codegenerator 153 abgegeben.
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Unter Heranziehung des PN-Code-Startzeitsteuersignals
T1 und des Taktsignals CLK erzeugt der PN-Codegenerator 153 den
PN-Code S5 (S12
in 2). Genauer gesagt
wird der PN-Code S12 zu demselben Startzeitpunkt und mit derselben
Erzeugungsrate in Bezug auf das Videosignal S8 erzeugt wie der PN-Code
S5 in der Wiedergabevorrichtung 10 erzeugt worden ist.
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Der Zeitsteuersignalgenerator 154 des PN-Codegenerators 23 erzeugt
das inverse Zeitsteuersignal HT, welches in dem PN-Codeinverter 24 verwendet
wird. Dieses inverse Zeitsteuersignal HT ist ein Signal, welches
in jedem Vertikal-Intervall invertiert wird, wie dies zuvor beschrieben
worden ist.
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Der PN-Code S12 und das inverse Zeitsteuersignal
HT, die in dem PN-Codegenerator 23 erzeugt sind, werden
dem PN-Codeinverter 24 zugeführt.
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Entsprechend dem PN-Codeinverter 16 der oben
beschriebenen Wiedergabevorrichtung 10 invertiert der PN-Codeinverter 24 die
Polarität
des von dem PN-Codegenerator 23 zugeführten PN-Codes S12 in jedem
zweiten Vertikal-Intervall entsprechend dem inversen Zeitsteuersignal
HT, so dass ein inverser PN-Code S13 erzeugt wird. Der inverse PN-Code S13
wird an den SS-Anti-Verdopplungssteuersignaldetektor 25 abgegeben.
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Der SS-Anti-Verdopplungssteuersignaldetektor 25 wirkt
als Umkehr-Spektralspreizeinrichtung. Durch Ausführen einer Umkehr-Spektralspreizung auf
der Grundlage des inversen PN-Codes S13 als eines Referenzsignals
extrahiert der betreffende Detektor das Anti-Verdopplungssteuersignal,
welches gespreizt und dem Videosignal S8 überlagert worden ist, und gibt
es an die Verdopplungs-Steuereinrichtung 26 als Anti-Verdopplungssteuersignal
S14 ab.
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Genauer gesagt wird in dem SS-Anti-Verdopplungssteuersignaldetektor 25 eine
Umkehr-Spektralspreizung unter Heranziehung des inversen PN-Codes
S13 ausgeführt,
der mit bzw. zu derselben Startzeit, mit derselben Erzeugungsrate und
demselben Invertierungszeitpunkt in Bezug auf das Videosignal S8
wie der inverse PN-Code S6 erzeugt wird bzw. ist, der für die spektrale
Spreizung in der Wiedergabevorrichtung 10 verwendet wird.
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Bei dieser Umkehr-Spektralspreizung,
wie sie zuvor beschrieben worden ist, wird das dem Videosignal S8 überlagerte
Anti-Verdopplungssteuersignal durch Abgabe des inversen PN-Codes
S13 an das Videosignal S8 gewonnen bzw. extrahiert, welches das
spektralmäßig gespreizte
Anti-Verdopplungssteuersignal umfasst, und integriert. Gemäß dieser
Ausführungsform
wird die Polarität
des Videosignals S8 in jedem Vertikal-Intervall dadurch umgekehrt,
dass der inverse PN-Code S13, dessen Polarität in jedem Vertikal-Intervall
umgekehrt wird, auf das Videosignal S8 angewandt wird.
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Wie oben beschrieben, stellt das
Videosignal ein Signal mit einer hohen Korrelation zwischen benachbarten
Teilbildern dar. Durch Ausführen
einer Integration als Teil des Prozesses einer Umkehr-Spektralspreizung
heben sich daher Videosignalkomponenten unterschiedlicher Polarität in benachbarten Teilbildern
einander auf und werden dadurch eliminiert.
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Durch Aufheben bzw. Auslöschen des
Videosignals hohen Pegels kann das Anti-Verdopplungssteuersignal,
welches spektralmäßig gespreizt
und auf niedrigem Pegel ist und welches dem Videosignal überlagert
ist, genau und schnell gewonnen bzw. extrahiert werden. Das durch
den SS-Anti-Verdopplungssteuersignaldetektor 25 auf diese
Weise gewonnene Anti-Verdopplungssteuersignal S14 wird an die Verdopplungs-Steuereinrichtung 26 abgegeben.
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Die Verdopplungs-Steuereinrichtung 26 decodiert
das Anti-Verdopplungssteuersignal S14 und bestimmt, ob eine Verdopplung
bzw. Vervielfachung zu unterbinden oder zugelassen ist. Auf der
Grundlage dieses Bestimmungsergebnisses wird ein Schreibsteuersignal
S15 erzeugt und an die Schreibeinheit 27 abgegeben, um
das Schreiben des Videosignals S9 zuzulassen oder zu unterbinden.
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Wenn das Schreibsteuersignal S15
ein Schreiben zulässt,
dann schreibt die Schreibeinheit 27 das Videosignal S9
auf den Aufzeichnungsträger 100,
und wenn das Schreibsteuersignal ein Schreiben verbietet bzw. unterbindet,
dann schreibt die Schreibeinheit 27 nicht das Videosignal
S9 auf den Aufzeichnungsträger 200.
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Durch Starten der Erzeugung des PN-Codes in
jedem Vertikal-Intervall
auf der Grundlage des Vertikal-Synchronisiersignals beginnt folglich
die Erzeugung des PN-Codes mit derselben Zeitsteuerung in Bezug
auf das Vertikal-Synchronisiersignal in der Wiedergabevorrichtung 10 und
der Aufzeichnungsvorrichtung 20. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies,
dass auf der Grundlage des Video-Synchronisiersignals ein Synchronismus
zwischen dem für
die Spektralspreizung verwendeten PN-Codes und dem für die Umkehr-Spektralspreizung
verwendeten PN-Code hergestellt werden kann.
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Darüber hinaus werden durch die
Verwendung eines PN-Codes von umgekehrter Polarität zum PN-Code
in jedem Vertikal-Intervall, das dieselbe zeitliche Steuerung in
Bezug auf das Videosignal in der Wiedergabevorrichtung 10 und
der Aufzeichnungsvorrichtung 20 besitzt, Videosignalkomponenten
während
der Umkehr-Spektralspreizung
in der Aufzeichnungsvorrichtung 20 ausgelöscht, wie
dies oben beschrieben worden ist, und das Anti-Verdopplungssteuersignal, welches spektralmäßig gespreizt und
dem Videosignal überlagert
ist, kann schnell und genau gewonnen bzw. extrahiert werden. Infolgedessen
wird das Anti-Verdopplungssteuersignal 514, welches spektralmäßig gespreizt
und dem Videosignal S8 überlagert
ist, mit hoher Effizienz ermittelt, und die Spreizungsverstärkung kann
verringert werden.
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Durch Heranziehen eines Umkehr-PN-Codes,
der eine umgekehrte Polarität
zum PN-Code in jedem zweiten Vertikal-Intervall aufweist, wird außerdem die
Polarität
des spektralmäßig gespreizten
Anti-Verdopplungssteuersignals, welches durch Anwendung dieses PN-Umkehrcodes
erhalten wird, ebenfalls in jedem Verti kal-Intervall umgekehrt.
Die Helligkeitsschwankung des überlagerten
Anti-Verdopplungssteuersignals wird daher ebenfalls in jedem Teilbild
umgekehrt.
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Die Helligkeitsschwankung von Anti-Verdopplungssteuersignalen
unterschiedlicher Polarität, die
benachbarten Teilbildern überlagert
sind, wird daher ausgemittelt, so dass Anti-Verdopplungssteuersignalkomponenten
sogar dann nicht auffallen, wenn das Videosignal, dem das Anti-Verdopplungssteuersignal überlagert
ist, wiedergegeben wird.
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Gemäß dieser ersten Ausführungsform
initiiert das PN-Code-Startzeitsteuersignal
T1 die Erzeugung des PN-Codes je Vertikal-Intervall (ein Teilbild) auf
der Grundlage des Vertikal-Synchronisiersignals; es
kann jedoch die Erzeugung des PN-Codes
auch alle zwei Vertikal-Intervalle (ein Vollbild) intiieren. Ferner
kann das inverse Zeitsteuersignal HT erzeugt werden, um die Polarität des PN-Codes
alle zwei Vertikal-Intervalle
umzukehren.
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Genauer gesagt wird ein PN-Code-Startzeitsteuersignal
T2 von zwei Vertikal-Perioden in dem PN-Code-Startzeitsignalgenerator 151 des
PN-Codegenerators 15 der zuvor genannten Wiedergabevorrichtung
erzeugt, und ein inverses Zeitsteuersignal HT2, das alle zwei Vertikal-Perioden
invertiert ist bzw. wird, wird in dem Zeitsteuersignalgenerator 154 erzeugt.
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In der Aufzeichnungsvorrichtung 20 wird
das PN-Code-Startzeitsteuersignal T2 von zwei Vertikal-Perioden
in dem PN-Codegenerator 23 erzeugt, der in derselben Weise
aufgebaut ist wie der PN-Codegenerator 15 der Wiedergabevorrichtung 10,
und außerdem
wird das inverse Zeitsteuersignal HT2 von zwei Vertikal-Perioden
erzeugt.
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6 zeigt
ein Beispiel des PN-Code-Startzeitsteuersignals T2 und des inversen
Zeitsteuersignals HT2. Das PN-Code-Startzeitsteuersignal T2 von zwei
Vertikal-Perioden, welches in Be zug auf die Vorderflanke des Vertikal-Synchronisiersignals
(6A) erzeugt wird, kann
so sein, wie dies in 6B oder
in 6D veranschaulicht
ist. Bezüglich
des PN-Code-Startzeitsteuersignals T2 gemäß 6B sieht das inverse Zeitsteuersignal
HT2 so aus, wie dies in 6C gezeigt
ist, und bezüglich
des PN-Code-Startzeitsteuersignals T2 in 6D sieht das inverse Zeitsteuersignal
HT2 so aus, wie dies in 6E gezeigt
ist. Signale mit einer umgekehrten Phase zu jener der inversen Zeitsteuersignale
HT2 gemäß 6C oder 6E werden ebenfalls als inverse Zeitsteuersignale
HTZ von zwei Vertikal-Perioden
erzeugt, und sie können
als solche verwendet werden.
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Durch Verwendung der PN-Code-Startzeitsteuersignale
T2, wie sie in 6B, 6D veranschaulicht sind, und der inversen
Zeitsteuersignale HT2 können
eine Überlagerung
des spektralmäßig gespreizten
Anti-Verdopplungssteuersignals auf dem Videosignal und eine Umkehr-Spektralspreizung
in Verarbeitungseinheiten eines Bildes ausgeführt werden.
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In diesem Falle wird während der
Umkehr-Spektralspreizung in dem SS-Anti-Verdopplungssteuersignaldetektor 25 der
Aufzeichnungsvorrichtung 20 der inverse PN-Code 513,
dessen Erzeugung alle zwei Vertikal-Intervalle beginnt und dessen Polarität alle zwei
Vertikal-Intervalle umgekehrt wird, auf das Videosigna1 S8 angewandt,
welches das spektralmäßig gespreizte
Anti-Verdopplungssteuersignal
umfasst. Die Polarität
des Videosignals S8 wird daher alle zwei Vertikal-Intervalle umgekehrt.
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Das Videosignal ist ein Signal mit
einer hohen Korrelation auch zwischen benachbarten Bildern, wie
dies soeben beschrieben worden ist, und die Videosignalkomponenten
unterschiedlicher Polarität
in benachbarten Bildern heben sich während der Umkehr-Spektralspreizung
sogar dann einander auf, wenn das PN-Code-Startzeitsteuersignal T2 einer Bildperiode
und das inverse Zeitsteuersignal HT2 einer Bildperiode verwendet
werden. Infolgedessen kann das dem Videosignal S8 überlagerte,
spektralmäßig gespreizte
Anti-Verdopplungssteuersignal genau und schnell in der Wiedergabevorrichtung 20 extrahiert
werden, ohne durch Videosignalkomponenten beeinflusst zu werden.
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Durch Verwendung des inversen PN-Codes, dessen
Polarität
alle zwei Vertikal-Intervalle umgekehrt ist, wird die Polarität des spektralmäßig gespreizten
Anti-Verdopplungssteuersignals, auf das dieser PN-Code angewandt
ist, ebenfalls alle zwei Vertikal-Intervalle umgekehrt. Daher. wird
die Polarität
des überlagerten
Anti-Verdopplungssteuersignals in jedem benachbarten Bild umgekehrt,
und die Helligkeitsschwankung des überlagerten Anti-Verdopplungssteuersignals
wird alle zwei Vertikal-Intervalle (ein Bild bzw. Vollbild) umgekehrt.
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Die Helligkeitsschwankung zwischen überlagerten
Anti-Verdopplungssteuersignalen unterschiedlicher Polarität wird daher über benachbarte Bilder
gemittelt und fällt
sogar dann nicht auf, wenn das Videosignal, dem das Anti-Verdopplungssteuersignal überlagert
ist, wiedergegeben wird.
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Darüber hinaus wird derselbe Effekt
erzielt, wenn das PN-Codestartzeitsteuersignal von zwei Vertikal-Intervallen
(ein Bild) und das inverse Zeitsteuersignal, welches alle zwei Vertikal-Intervalle invertiert
ist, verwendet werden, wie wenn das PN-Codestartzeitsteuersignal einer Teilbildperiode und
das inverse Zeitsteuersignal, welches in jedem Vertikal-Intervall
invertiert ist, verwendet werden.
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Wenn die Zeitsteuersignale T2 und
HT2 gemäß 6D, 6E verwendet werden, werden die Videosignalkomponenten
durch eine Teilbildkorrelation ausgelöscht, und die Helligkeitsschwankung
des Anti-Verdopplungssteuersignals im Wiedergabe-Video fällt nicht
auf.
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Modifikation des Ausführungsbeispiels
1
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Bei dem zuvor genannten ersten Ausführungsbeispiel
werden Vertikal-Synchronisiersignale als Video-Synchronisiersignale
S4, S11 verwendet; es können
jedoch auch Horizontal-Synchronisiersignale verwendet werden.
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In diesem Fall wird in der in 1 dargestellten Wiedergabevorrichtung 10 ein
Horizontal-Synchronisiersignal aus dem Videosignal gewonnen, und dieses
Synchronisiersignal wird an den PN-Codegenerator 15 als
das Video-Synchronisiersignal S4 abgegeben.
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Wie oben beschrieben, ist der PN-Codegenerator 15 so
aufgebaut, wie dies in 3 veranschaulicht
ist. In dem PN-Code-Startzeitsteuersignalgenerator 151 des
PN-Codegenerators 15 wird ein PN-Code-Startzeitsteuersignal
T3, welches die Erzeugung des PN-Codes in jedem Horizontal-Intervall beginnt
(nachstehend als 1H bezeichnet), auf der Grundlage eines Horizontal-Synchronisiersignals
S4 erzeugt.
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7 zeigt
eine Darstellung zur Beschreibung von Beispielen des in dem PN-Code-Startzeitsteuersignalgenerator 151 erzeugten
PN-Code-Startzeitsteuersignals T3 und eines inversen Zeitsteuersignals
HT3. 7B zeigt ein Beispiel
des PN-Code-Startzeitsteuersignals
T3, welches die Erzeugung des PN-Codes alle 1H auf der Grundlage
de r. Vorderflanke des Horizontal-Synchronisiersignals (7A) beginnt. 7C zeigt ein Beispiel des inversen Zeitsteuersignals
HT3 in diesem Falle, bei dem es sich um ein Signal handelt, das
alle 1H invertiert bzw. invertiert ist. In diesem Falle kann das
inverse Zeitsteuersignal HT3 ein Signal von umgekehrter Phase zu
dem bzw. bezogen auf das in 7 gezeigte(n)
Signal sein.
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Im Falle dieses Beispiels wird das
Taktsignal CLK auf der Grundlage des Horizontal-Synchronisiersignals
S4 erzeugt, und zwar als Referenzsignal in der PLL-Schaltung 152.
Dieses Taktsignal CLK wird dem PN-Codegenerator 153 zugeführt. Bei
diesem Beispiel erzeugt die PLL-Schaltung 152 ein Taktsignal
CLK, dessen Frequenz beispielsweise 1MHz beträgt.
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8 zeigt
in einer Darstellung ein Beispiel des PN-Codegenerators 153,
der in diesem Fall verwendet wird und der 6D-Flipflops REG1 bis REGE und eine Exklusiv
ODER-Schaltung EX-OR umfasst. Der in 8 dargestellte
PN-Codegenerator empfängt
das PN-Code-Startzeitsteuersignal T3 als Rücksetzsignal, das Taktsignal
CLK und ein Freigabesignal EN, und er erzeugt einen PN-Code von
63 Chips pro 1H.
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Wenn in diesem Falle die Taktrate
1MHz beträgt,
dann beträgt
eine Periode des PN-Codes 63/1 = 63μs, womit ein 63-Chip-PN-Code in effektiv
einer Horizontal-Abtastperiode (63,5μs) erzeugt ist. Durch Verwendung
beispielsweise des PN-Code-Startzeitsteuersignals T3 als Rücksetzsignal
kann außerdem die
Phase des PN-Codes alle 1H spezifiziert werden.
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In dem Zeitsteuersignalgenerator 154 werden
das inverse Zeitsteuersignal HT und verschiedene andere Zeitsteuersignale
unter Heranziehung des Horizontal-Synchronisiersignals als Referenzsignal erzeugt.
Bei diesem Beispiel erzeugt der Zeitsteuersignalgenerator 154 das
inverse Zeitsteuersignal HT3, das die Polarität des PN-Codes alle 1H in derselben
Weise invertiert wie das PN-Code-Startzeitsteuersignal T3.
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Deshalb wird in der Wiedergabevorrichtung 10 das
Anti-Verdopplungssteuersignal S3 unter Heranziehung des inversen
PN-Codes S6 spektralmäßig gespreizt,
dessen Erzeugung alle 1H beginnt und dessen Polarität alle 1H
umgekehrt ist, wobei das betreffende Signal als Referenzsignal dient,
und der inverse PN-Code S6 wird bzw. ist dem Videosignal überlagert.
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In entsprechender Weise wird in der
in 2 dargestellten Aufzeichnungsvorrichtung 20 das
Horizontal-Synchronisiersignal aus dem Videosignal mittels der Synchronisiersignal-Abtrenneinrichtung 22 gewonnen
bzw, extrahiert, und dem Codegenerator 22 wird das gewonnene
Horizontal-Synchronisiersignal als Video-Synchronisiersignal S11
zugeführt.
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Der PN-Codegenerator 22 dieser
Aufzeichnungsvorrichtung 20 ist in derselben Weise aufgebaut
wie der PN-Codegenerator 15 der Wiedergabevorrichtung 10.
Er erzeugt das PN-Code-Startzeitsteuersignal T3, welches die Erzeugung
des PN-Codes S12 alle 1H beginnt, ein Taktsignal CLK mit der Frequenz
von 1MHz und das inverse Zeitsteuersignal HT3, welches die Phase
des PN-Codes S12
alle 1H in derselben Weise umkehrt wie das PN-Code-Erzeugungs-Zeitsteuersignal
T3.
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Deshalb wird in der Aufzeichnungsvorrichtung 20 eine
Umkehr-Spektralspreizung
unter Heranziehung des inversen PN-Codes S13 ausgeführt, dessen
Erzeugung alle 1H beginnt und dessen Polarität alle 1H umgekehrt ist, und
es wird ein dem Videosignal überlagertes
spektralmäßig gespreiztes
Anti-Verdopplungssteuersignal gewonnen.
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Wenn begonnen wird, den PN-Code S5
alle 1H zu erzeugen, und wenn die Polarität des PN-Codes S5 alle 1H in
der Wiedergabevorrichtung 10 umgekehrt wird, dann beginnt
die Erzeugung des PN-Codes S12 alle 1H, und die Polarität des PN-Codes
S12 wird alle 1H in der Aufzeichnungsvorrichtung 20 umgekehrt.
Die Startzeit (Taktphase) der inversen PN-Codes S6, 513, die in
der Wiedergabevorrichtung 10 und der Aufzeichnungsvorrichtung 20 erzeugt werden,
wird daher auf das Videosignal alle 1H angewandt.
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Während
der Umkehr-Spektralspreizung in der Aufzeichnungsvorrichtung 20 wird
eine Umkehr-Spektralspreizung durch Anwendung des inversen PN-Codes
S13 auf das Videosignal S8 in der Wiedergabevorrichtung 10 ausgeführt. Während dieser
Umkehr-Spektralspreizung, wie zuvor beschrieben, durch Anwendung
des inversen PN-Codes S13 auf das Videosignal S8, umfassend das
spektralmäßig gespreizte
Anti-Verdopplungssteuersignal, und Integrieren kann das dem Videosignal überlagerte Anti-Verdopplungssteuersignal
gewonnen bzw. extrahiert werden.
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Durch Anwendung dieses inversen PN-Codesignals
S13 auf das Videosignal S8 wird auch die Polarität des Videosignals S8 alle
1H umgekehrt. Das Videosignal stellt ein Signal mit einer hohen
Korrelation auch zwischen benachbarten Horizontal-Intervallen dar.
Während
des Integrationsprozesses bei der Umkehr-Spektralspreizung löschen sich die Videosignalkomponenten
in benachbarten Horizontal-Intervallen, in denen die Polarität umgekehrt
ist, einander auf und werden bzw. sind eliminiert. Das dem Videosignal überlagerte
Anti-Verdopplungssteuersignal kann daher extrahiert bzw. gewonnen
werden, ohne durch Videosignalkomponenten beeinflusst zu werden.
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Da Videosignalkomponenten während der Umkehr-Spektralspreizung
sogar dann ausgelöscht werden
können,
wenn das PN-Code-Startzeitsteuersignal T1 und das inverse Zeitsteuersignal
HT auf der Grundlage des Horizontal-Synchronisiersignal erzeugt
werden, kann das Anti-Verdopplungssteuersignal, welches spektralmäßig gespreizt
und dem Videosignal überlagert
ist, genau und schnell gewonnen werden, ohne durch Videosignalkomponenten
beeinflusst zu werden bzw. sein.
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Wie oben beschrieben, ist die Polarität des inversen
PN-Codes S13 alle 1H invertiert. Durch Anwendung dieses inversen
Codes wird auch die Phase des Anti-Verdopplungssteuersignals alle
1H umgekehrt, und infolgedessen werden Helligkeitsschwankungen des
dem Videosignal überlagerten
Anti-Verdopplungssteuersignals über
benachbarte Horizontal-Intervalle ausgemittelt. Das überlagerte
Anti-Verdopplungssteuersignal fällt
daher nicht auf, und es gibt sogar dann keine Videoverschlechterung,
wenn das Videosignal wiedergegeben wird, dem das Anti-Verdopplungssteuersignal überlagert
ist.
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Gemäß dieser Ausführungsform
wurde das PN-Code-Startzeitsteuersignal T3 als Signal mit einer
Periode von 1H erzeugt; es kann jedoch auch eine Periode von zwei
Horizontal-Intervallen besitzen (nachstehend als 2H bezeichnet).
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In 7 zeigen
die beiden 7D und 7E ein Beispiel des PN-Code-Startzeitsteuersignals
T3, welches die PN-Code-Erzeugung alle 2H beginnt. In diesem Fall
können
auch die Signale mit der umgekehrten Phase, wie sie in 7E und 7G dargestellt sind, als entsprechendes
inverses Zeitsteuersignal HT3 verwendet werden.
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Daher kann sogar dann, wenn das Horizontal-Synchronisiersignal
als Referenz herangezogen wird, der Wirkungsgrad der Ermittlung
des spektralmäßig gespreizten,
dem Videosignal überlagerten Anti-Verdopplungssteuersignals
verbessert werden bzw. sein, und da eine visuelle Störung aufgrund
der Überlagerung
des Anti-Verdopplungssteuersignals auf dem Videosignal nicht auffällt, wenn
das Videosignal wiedergegeben wird, kann die Spreizungsverstärkung verringert
werden. Infolgedessen wird derselben Effekt erzielt, wenn das Horizontal-Synchronisiersignal
als Referenzsignal verwendet wird, wie dann, wenn das Vertikal-Synchronisiersignal
als Referenzsignal verwendet wird.
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Ausführungsbeispiel 2
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Anschließend werden ein Video-Verdopplungssteuersystem
und eine Video-Wiedergabevorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dieser
Erfindung beschrieben.
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9 zeigt
ein Blockdiagramm zum Zwecke der Beschreibung einer Wiedergabevorrichtung,
die in einem Video-Verdopplungssteuersystem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
verwendet wird. Als Aufzeichnungsvorrichtung in dem Video-Verdopplungssteuersystem
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
wird die Aufzeichnungsvorrichtung 20 gemäß dem zuvor
genannten ersten Ausführungsbeispiel
verwendet.
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Wie in 9 gezeigt,
umfasst die Wiedergabevorrichtung 30 gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
die Leseeinheit 11, den Decoder 12, die Anti- Verdopplungssteuersignalgewinnungseinrichtung 13,
eine Synchronisiersignal-Abtrenneinrichtung 14, den PN-Codegenerator 15,
den PN-Codeinverter 16, den SS-Anti-Verdopplungssteuersignalgenerator 17, den
Addierer 18 und die Digital-Analog-Umsetzungen vornehmenden D/A-Umsetzschaltungen
191, 192 wie im Falle der Wiedergabevorrichtung 10 gemäß der zuvor
genannten ersten Ausführungsform. In
der Wiedergabevorrichtung 30 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
ist zwischen dem SS-Anti-Verdopplungssteuersignalgenerator 17 und
dem Addierer 18 eine Pegelsteuereinrichtung 19 vorgesehen.
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Abgesehen von der Pegelsteuereinrichtung 19 arbeitet
die Wiedergabevorrichtung 30 in derselben Weise wie die
zuvor genannte Wiedergabevorrichtung 10. Deshalb wird in
der Wiedergabevorrichtung 30 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel dann,
wenn das Vertikal-Synchronisiersignal als das Video-Synchronisiersignal
S4 verwendet wird, der PN-Code S5 in jedem Vertikal-Intervall erzeugt,
und der inverse PN-Code S6, in welchem die Polarität des PN-Codes
S5 umgekehrt ist, wird in jedem Vertikal-Intervall erzeugt, und
zwar wie im Falle der zuvor genannten Wiedergabevorrichtung 10.
Dies wird zur Durchführung
einer spektralen Spreizung des Anti-Verdopplungssteuersignals S3
ausgenutzt, welches durch die Anti-Verdopplungssteuersignal-Gewinnungseinrichtung
gewonnen bzw. extrahiert ist.
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Dieses spektralmäßig gespreizte Signal S7 wird
einer Digital-Analog-Umsetzung
unterzogen, und die Polarität
der Videosignalkomponente wird in jedem Vertikal-Intervall während der
Umkehr-Spektralspreizung in der Aufzeichnungsvorrichtung 20 umgekehrt,
und zwar durch Abgabe des Videosignals S8A, welches durch Überlagerung
auf dem analogen Videosignal S2A erzeugt ist, an die Aufzeichnungsvorrichtung 20.
Bildsignalkomponenten werden aufgrund der Korrelation zwischen Teilbildern
im Videosignal ausgelöscht
bzw. aufgehoben.
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Daher ist in der Aufzeichnungsvorrichtung 20,
wie sie hier oben beschrieben worden ist, der Wirkungsgrad der Ermittlung des
dem Videosignal überlagerten
Anti-Verdopplungssteuersignals verbessert, und die Spreizungsverstärkung kann
verringert werden. Außerdem
ruft das dem Videosignal überlagerte Anti-Verdopplungssteuersignal
keine Verschlechterung des Videosignals hervor.
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Wenn das dem Videosignal überlagerte
Anti-Verdopplungssteuersignal keine geringe Verschlechterung des
Videosignals hervorruft, dann kann der Überlagerungspegel des spektralmäßig gespreizten
Anti-Verdopplungssteuersignals innerhalb solcher Grenzen erhöht werden,
dass das Videosignal nicht verschlechtert ist.
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Die Wiedergabevorrichtung 30 gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
umfasst daher die Pegeleinstelleinrichtung 19, wie dies
in 9 gezeigt ist, so
dass der Überlagerungspegel
des dem analogen Videosignal S2A überlagerten spektralmäßig gespreizten
Signals S7A erhöht
werden kann.
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In der Pegeleinstelleinrichtung 19 der
Wiedergabevorrichtung 30 ist bzw. wird der Wirkungsgrad
der Ermittlung des Anti-Verdopplungssteuersignals in der Aufzeichnungsvorrichtung 20 weiter
verbessert, wenn ein spektralmäßig gespreiztes
Signal S7A eines hohen Pegels dem analogen Videosignal S2A überlagert
wird.
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Entsprechend auch diesem zweiten
Ausführungsbeispiel
kann die Erzeugung des PN-Codes alle 2V begonnen werden, und die
Polarität
des PN-Codes kann alle 2V umgekehrt werden.
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Gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel wurde
ein Vertikal-Synchronisiersignal
als das Video-Synchronisiersignal S4 verwendet; es dürfte jedoch
einzusehen sein, dass stattdessen auch ein Horizontal-Synchronisiersignal
verwendet werden kann.
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Gemäß den oben genannten ersten
und zweiten Ausführungsbeispielen
wird das dem Videosignal auf dem Aufzeichnungsträger
100 hinzugefügte Anti-Verdopplungssteuersignal
extrahiert; dieses wird spektralmäßig gespreizt, indem der inverse PN-Code
S6 verwendet wird, und das Ergebnis wird dem Videosignal überlagert,
welches an die Aufzeichnungsvorrichtung abgegeben wird. Es kann
jedoch auch ein Aufzeichnungsträger
verwendet werden, auf dem ein spektralmäßig gespreiztes Anti-Verdopplungssteuersignal
zuvor überlagert
worden ist.
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Im Falle eines Aufzeichnungsträgers, auf dem
zuvor ein spektralmäßig gespreiztes
Anti-Verdopplungssteuersignal überlagert
worden ist, besteht keinerlei Bedarf dahingehend, das Anti-Verdopplungssteuersignal
zu extrahieren, eine spektrale Spreizung und Überlagerung des spektralmäßig gespreizten
Anti-Verdopplungssteuersignals auf dem Videosignal vorzunehmen,
wie in den zuvor genannten Wiedergabevorrichtungen 10, 30;
es genügt,
Aufzeichnungsträger
wiederzugeben, um das Videosignal abzugeben.
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In diesem Falle wird in der Aufzeichnungsvorrichtung 20 eine
Umkehr-Spektralspreizung unter Heranziehung eines inversen PN-Codes ausgeführt, dessen
Erzeugung mit derselben Rate und mit derselben zeitlichen Steuerung
beginnt und dessen Polarität
mit derselben zeitlichen Steuerung umgekehrt wird wie die des inversen
PN-Codes, der zur Spektralspreizung des Anti-Verdopplungssteuersignals verwendet
ist, welches zuvor dem auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichneten Videosignal überlagert worden
war.
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Damit kann sogar dann, wenn ein Aufzeichnungsträger verwendet
ist, auf dem ein spektralmäßig gespreiztes
Anti-Verdopplungssteuersignal zuvor überlagert worden ist, das Anti-Verdopplungssteuersignal,
welches spektralmäßig gespreizt
und dem Videosignal überlagert
ist, gewonnen werden, und eine Verdopplung bzw. Vervielfachung wird
gemäß dem Anti-Verdopplungssteuersignal
gesteuert.
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Ein Anti-Verdopplungssteuersignalgenerator
kann ebenfalls in der Wiedergabevorrichtung vorgesehen sein, und
ein in der Wiedergabevorrichtung erzeugtes Anti-Verdopplungssteuersignal
wird unter Heranziehung des inversen PN-Codes spektralmäßig gespreizt
und dem Ausgangs-Videosignal überlagert,
wie dies oben beschrieben worden ist.
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Wenn in diesem Falle ein Anti-Verdopplungssteuersignal
auf dem Aufzeichnungsträger
nicht aufgezeichnet ist oder wenn das spektralmäßig gespreizte Anti-Verdopplungssteuersignal
nicht überlagert
ist, dann kann eine Verdopplungs- bzw. Vervielfachungssteuerung
in der Aufzeichnungsvorrichtung unter Heranziehung eines Anti-Verdopplungssteuersignals
ausgeführt
werden, welches in der Wiedergabevorrichtung erzeugt und dem Ausgangs-
bzw. Abgabe-Videosignal überlagert
worden ist.
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Gemäß den zuvor genannten ersten
und zweiten Ausführungsbeispielen
wurden die PN-Codeerzeugungs-Startzeitsteuerung und die PN-Code-Polaritätsinvertierungs-Zeitsteuerung
als in jedem Vertikal-Intervall oder alle zwei Vertikal-Intervalle
erfolgend beschrieben; die Erfindung ist auf diese Auslegung bzw.
Anordnung jedoch nicht beschränkt.
Verschiedene zeitliche Steuerungen können auf der Grundlage des
Vertikal-Synchronisiersignals angewandt werden, beispielsweise in
jedem Bruchteil eines Vertikal-Intervalls, wie in jedem 1/2 oder
1/4 eines Vertikal-Intervalls oder in jedem ganzzahligen Vielfachen
eines Vertikal-Intervalls, wie alle drei oder vier Vertikal-Intervalle.
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In entsprechender Weise können dann, wenn
ein Horizontal-Synchronisiersignal
als Video-Synchronisiersignal verwendet wird, die PN-Codeerzeugungs-Startzeitsteuerung
und die PN-Code-Polaritätsumkehr-Zeitsteuerung
ein ganzzahliges Vielfaches eines Horizontal-Intervalls, wie jedes
1H, alle 2H oder alle 3H oder ein Bruchteil eines Horizontal-Intervalls
sein, wie 1/2H oder 1/3H.
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Ferner kann das spektralmäßig gespreizte Anti-Verdopplungssteuersignal,
welches in zeitlicher Steuerung überlagert
ist, auch intermittierend eingefügt
sein, wie in jedem zweiten Vertikal-Intervall oder alle zwei Vertikal-Intervalle. Überdies
kann eine Vielzahl von Informationen, wie eine Information für die Zulassung
oder Unterbindung einer Vervielfachung bzw. Verdopplung oder eine
Information zur Steuerung der Anzahl von Vervielfachungen abwechselnd in
jeder 1V oder alle 2V eingefügt
werden bzw. sein. Es dürfte
einzusehen sein, dass dann, wenn ein Horizontal-Synchronisiersignal
verwendet wird, Informationen in entsprechender Weise intermittierend
in jeder zweiten 1H oder alle 2H eingefügt sein können oder dass eine Vielzahl
von Informationen abwechselnd in jedem 1H oder alle 2H eingefügt sein
kann.
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Die Positionsbeziehungen zwischen
dem Video-Synchronisiersignal, der PN-Code-Erzeugungsstartzeitsteuerung
und der zeitlichen Steuerung, mit der die Polarität umgekehrt
wird, kann, wie erwünscht,
frei geändert
werden. So wurden beispielsweise gemäß dem oben genannten ersten
Ausführungsbeispiel
das PN-Code-Startzeitsteuersignal
T1 und das inverse Zeitsteuersignal HT auf der Grundlage der Vorderflanke
des Vertikal-Synchronisiersignals erzeugt; das PN-Code-Startzeitsteuersignal
T1 und das inverse Zeitsteuersignal HT können jedoch auf der Grundlage
einer Position erzeugt werden, die um eine bestimmte Anzahl von
Blöcken
von der Vorderflanke des Video-Synchronisiersignals entfernt ist.
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Außerdem kann die Positionsbeziehung
zwischen dem PN-Code-Startzeitsteuersignal
und dem PN-Code-Invertierungs-Zeitsteuersignal eindeutig sein, da
ihre Phasen umgekehrt sein, oder alternativ können sie derart unabhängig gemacht
sein, dass die PN-Code-Startzeit T1 eine Periode von 1V aufweist und
dass das inverse Zeitsteuersignal HT eine Periode von 2V aufweist.
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Es ist außerdem möglich, eine Videosignal-Aufzeichnungs-/
-Wiedergabevorrichtung aufzubauen, in der die Funktionen sowohl
der Wiedergabevorrichtung 10 als auch der Aufzeichnungsvorrichtung 20 einbezogen
sind. In diesem Falle können
die Synchronisiersignal-Abtrenneinrichtungen 14, 22 und
die PN-Codegeneratoren 15, 24 so
aufgebaut sein, dass sie von dem Wiedergabesystem 30 und dem
Aufzeichnungssystem 20 gemeinsam genutzt werden. Alternativ
kann eine Videosignal-Aufzeichnungs-/-Wiedergabevorrichtung aufgebaut
werden, die über
die Funktionen sowohl der Wiedergabevorrichtung 30 als
auch der Aufzeichnungsvorrichtung 20 verfügt.
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Die zuvor genannten ersten und zweiten Ausführungsbeispiele
wurden für
den Fall von analogen Verbindungen beschrieben, bei denen analoge Videosignale
von den Wiedergabevorrichtungen 10, 30 an die
Aufzeichnungsvorrichtung 20 abgegeben wurden; diese Erfindung
kann jedoch auch auf den Fall von digitalen Verbindungen angewandt
werden.
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Ferner wurden bei den zuvor genannten
ersten und zweiten Ausführungsbeispielen
die Wiedergabe- und Aufzeichnungsvorrichtungen im Kontext ihrer
Anwendung auf ein DVD-Gerät
beschrieben; die Erfindung ist jedoch auf diesen Fall nicht beschränkt. Sie
kann beispielsweise auf einen Videobandrecorder, einen digitalen
Videobandrecorder, ein Videoplatten- oder Video-CD-Wiedergabegerät und -aufzeichnungsgerät angewandt
werden. Die Erfindung kann außerdem
auf analoge Geräte,
wie einen analogen Videobandrecorder, oder digitale Geräte, wie
ein DVD-Gerät angewandt
werden.
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Bei den zuvor genannten ersten und
zweiten Ausführungsbeispielen
kann der folgenden Prozedur gefolgt werden, anstatt den inversen
PN-Code zu verwenden, dessen Polarität mit einer zeitlichen Steuerung
auf der Grundlage des Video-Synchronisiersignals umgekehrt wird.
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So kann das spektralmäßig gespreizte
Anti-Verdopplungssteuersignal beispielsweise jedem zweiten Teilbild
des Videosignals überlagert
werden. In diesem Falle wird während
der Umkehr-Spektralspreizung
in der Aufzeichnungsvorrichtung nach Anwendung eines PN-Codes mit
derselben Erzeugungszeitsteuerung und Erzeugungsrate wie für den PN-Code,
der zur spektralen Spreizung in der Wiedergabevorrichtung verwendet
wird, auf das Videosignal, dem das spektralmäßig gespreizte Anti-Verdopplungssteuersignal überlagert
ist, das Videosignal in einem Teilbild, dem das Anti-Verdopplungssteuersignal
nicht überlagert
ist, von dem Videosignal in einem benachbarten Teilbild subtrahiert,
dem das Anti-Verdopplungssteuersignal überlagert ist.
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Die Bildsignalkomponenten in benachbarten Teilbildern
(Vertikal-Intervalle), die eine hohe Korrelation aufweisen, werden
dadurch ausgelöscht
bzw. aufgehoben, und das dem Videosignal überlagerte Anti-Verdopplungssteuersignal
kann effizient gewonnen werden, Es dürfte einzusehen sein, dass
diese Subtraktion auch zwischen benachbarten Bildern bzw, Vollbildern
oder zwischen benachbarten Horizontal-Intervallen (Horizontal-Zeilen)
ausgeführt
werden kann.
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Wie hier oben beschrieben, wird in
dem Video-Verdopplungssteuersystem, der Video-Wiedergabevorrichtung
und der Video-Aufzeichnungsvorrichtung
gemäß dieser
Erfindung ein Spreizcode mit einer zeitlichen Steuerung auf der
Grundlage eines Video-Synchronisiersignals
erzeugt, womit die Erzeugung der Spreizcodes mit derselben zeitlichen Steuerung
in Bezug auf das Videosignal in der Wiedergabevorrichtung und der
Aufzeichnungsvorrichtung beginnen kann. Somit kann eine Umkehr-Spektralspreizung
in der Aufzeichnungsvorrichtung schnell vorgenommen werden.
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Da die Polarität des Spreizcodes mit einer zeitlichen
Steuerung auf der Grundlage des Video-Synchronisiersignals umgekehrt
wird, wird außerdem
die Polarität
des Videosignals ent sprechend der Polaritätsumkehr des Spreizcodes während des Prozesses
der Umkehr-Spektralspreizung umgekehrt. Infolgedessen werden die
Videokomponenten in benachbarten Horizontal-Abtastzeilen, Teilbildern oder Vollbildern
mit umgekehrter Polarität
während der
Umkehr-Spektralspreizung aufgehoben bzw, ausgelöscht, womit eine dem Videosignal überlagerte
zusätzliche
Information effizient ermittelt werden kann.
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Damit ist der Wirkungsgrad der Ermittlung der
dem Videosignal überlagerten
spektralmäßig gespreizten
zusätzlichen
Information verbessert, und da der Wirkungsgrad der Ermittlung der
zusätzlichen Information
verbessert ist, kann die Spreizungsverstärkung verringert werden.
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Durch Verwendung eines Spreizcodes,
dessen Polarität
mit einer zeitlichen Steuerung auf der Grundlage des Video-Synchronisiersignals
umgekehrt wird, wird ferner die Polarität der spektralmäßig gespreizten
zusätzlichen
Information, auf die dieser Spreizcode angewandt wird bzw. ist,
ebenfalls mit einer zeitlichen Steuerung auf der Grundlage des Video-Synchronisiersignals
umgekehrt. Da die Polarität
des benachbarten Horizontal-Intervallen oder Vertikal-Intervallen überlagerten
Anti-Verdopplungssteuersignals unterschiedlich ist, wird infolgedessen
die Helligkeitsschwankung der zusätzlichen Information gemittelt,
und das Videosignal verschlechtert sich sogar dann nicht, wenn diesem
die zusätzliche
Information überlagert
ist.
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Da bzw. wenn die dem Videosignal überlagerte
zusätzliche
Information eine schwache bzw. geringe Verschlechterung des Videosignals
hervorruft, kann der Überlagerungspegel
der spektralmäßig gespreizten
zusätzlichen
Information vergrößert werden.
Wenn der Überlagerungspegel
vergrößert bzw. erhöht ist,
kann folglich der Wirkungsgrad der Ermittlung der zusätzlichen
Information in der Aufzeichnungsvorrichtung weiter verbessert werden.