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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Reaktivieren von Kopierschutzsignalen in einer oder mehreren
ausgewählten
Videozeilen von einem Videosignal, sowie ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Bereitstellen von Kopierschutzsignalen in einem
Videosignal.
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Die
Filmindustrie erleidet wegen des unerlaubten Kopierens von Filmen
und Programmen große
Verluste. Die US-A-4,631,603 offenbart den Schutz von einem Videosignal,
so dass das kopiergeschützte
Video mit Hilfe eines Fernsehgeräts
angesehen werden kann, aber einer von diesem Video erstellten Aufzeichnung
der erforderliche Unterhaltungswert fehlt. Daher leiden aufgezeichnete
Videoprogramme unter Bildfehlern, die von einem geringen Kontrast
bis hin zu Synchronisationsproblemen reichen. Dieses US-Patent beschreibt
ein Verfahren, das eine Fehlfunktion des AGC-Systems in einem Videokassettenrecorder
bewirkt, wohingegen in einem Fernsehgerät, das das kopiergeschützte Signal
zeigt, kein Schwarzdekompressionsproblem bewirkt wird.
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Die
polnische Patentanmeldung PL 304477 offenbart eine Abwandlung dieses
früheren
Verfahrens.
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Es
ist in der Technik allgemein bekannt, dass ein Videokassettensystem
eine begrenzte Luminanzfrequenzantwort von weniger als 2 MHz hat.
Wie in der US-A-4,631,603 beschrieben, erzeugt ein Signal, das auf
einem Recorder zum Duplizieren von Videokassetten aufgezeichnet
wird, und zwar mit abgeschaltetem AGC (um die Effekte von Kopierschutz
zu verhindern), ein Videosignal mit Impulsformen, die durch die
begrenzte Frequenzantwort des duplizierenden Recorders erzeugt werden.
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Da
zwischen den Pseudo-Sync-Impulsen und den AGC-Impulsen keine Lücke existiert,
antwortet das AGC-System von einem duplizierenden Heim-Recorder
auf die Kombination der Pseudo-Sync-Impulse
und der AGC-Impulse.
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Durch
die begrenzte Bandbreite von dem aufzeichnenden VCR antwortet dieser
etwas anders auf die Kombination von Pseudo-Sync- und AGC-Impulsen,
die durch eine Zeitlücke
von 0,5 Mikrosekunden bis 2,0 Mikrosekunden beabstandet sind. Wenn die
Zeitlücke
kleiner als 0,5 Mikrosekunden ist, dann verzerrt die begrenzte Bandbreite
des aufzeichnenden Videokassettenrecorders die Zeitlücke, um
diese wirksam zu entfernen, und die Wirksamkeit des Kopierschutzes
ist im wesentlichen die gleiche. Wenn die Lücke breiter wird, wird die
Wirksamkeit des Kopierschutzes vermindert oder entfernt.
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Die
US-Patente US-A-4,965,901, US-A-4,336,554, US-A-5,157,510, US-A-5,194,965, US-A-5,583,936,
US-A-5,748,733 und US-A-5,661,408 beschreiben alle Verfahren zum
Abschwächen,
Ausblenden, Schmälern,
Pegelverschieben, Modifizieren und/oder Begrenzen der Kopierschutzimpulse,
um den Kopierschutzprozess zu deaktivieren.
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Die
US-A-5,157,510 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Deaktivieren der Wirkung von Kopierschutzsignalen durch Schmälern der Impulse,
wodurch der Frequenzinhalt der Pseudo-Sync-Impulse und/oder der
AGC-Impulse erhöht wird.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Deaktivieren
der Wirkungen von Kopierschutzsignalen zur Verfügung zu stellen.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum
Bereitstellen von Kopierschutzsignalen in einem Videosignal zur Verfügung gestellt,
und zwar unter Verwendung von Sync- oder Pseudo-Sync-Impulsen, gefolgt
von zugehörigen
AGC-Impulsen, wobei die AGC-Impulse so vorgesehen sind, dass deren
vordere Flanken allgemein mit den hinteren Flanken von zugehörigen Sync-
oder Pseudo-Sync-Impulsen zusammenfallen, wodurch sie im wesentlichen
einen Positionsabstand von Null haben, was einer Aufrechterhaltung
des Kopierschutzes entspricht, wobei bei dem Verfahren:
über eine
oder mehrere Videozeilen der Positionsabstand zwischen den Sync-
oder Pseudo-Sync-Impulsen und den zugehörigen AGC-Impulsen dynamisch auf
einen Positionsabstand erhört
wird, der die Wirkungen der Kopierschutzsignale deaktiviert oder
reduziert;
der Positionsabstand zwischen den Sync- oder Pseudo-Sync-Impulsen und den
zugehörigen RGC-Impulsen
im Laufe der Zeit dynamisch vermindert wird, um zu dem Positionsabstand
von im wesentlichen Null zurückzukehren,
wodurch der Kopierschutz aufrechterhalten wird; und
wobei die
Schritte des dynamischen Erhöhens
und Verminderns über
diese eine oder mehreren Videozeilen wiederholt werden.
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Durch
dynamisches Variieren der Lücke
von Null bis größer als
1,5 Mikrosekunden zwischen der hinteren Flanke von dem Pseudo-Sync-Impuls
relativ zu der vorderen Flanke von dem nachfolgenden AGC-Impuls
wird ein neues Kopierschutzsignal erzeugt, um wirksam jene nachzuahmen,
die in der US-A-4,631,603
beschrieben sind. Durch Variieren der Lücke über Positionsmodulation der
Pseudo-Sync-Impulse relativ zu dem AGC-Impuls oder umgekehrt, oder
durch dynamisches Schmälern
oder Verändern
der Impulsbreite der hinzugefügten
Impulse (AGC-Impuls und/oder Sync- oder Pseudo-Sync-Impuls) ist
eine einfachere Kopierschutz-Implementierung in der digitalen Domäne und/oder analogen
Domäne
möglich.
Die heutige digitale Domäne
ist das Format nach Wahl zum Implementieren von Kopierschutz in
Kabelsystemen und ähnlichem (d.h.
digitale Disc-Abspielgeräte).
Der Bereich von Impulsbreiten kann daher beispielsweise zwischen 50%
und 100% der normalen Impulsbreiten liegen (d.h. die normalen Pseudo-Sync-Impulsbreiten
betragen etwa 2,3 Mikrosekunden, und die normalen AGC-Impulsbreiten
betragen etwa 2,3 Mikrosekunden bis 3 Mikrosekunden, abhängig davon,
wie viele zusätzliche
Impulse in einer Fernseh-Zeile (TV-Zeile) vorhanden sind).
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Allgemein
kann das Kopierschutzverfahren der Ausführungsbeispiele der Erfindung
mit zusätzlichen
Impulspaaren starten, wobei der AGC-Impuls und/oder Pseudo-Sync-Impuls
relativ zur Zeit bezüglich
ihrer Position beabstandet sind. Wenn die Lücke infolge des Positionsabstands
nicht ausreichend ist, um den Kopierschutzprozess "abzuschalten" (d.h. die Positionsmodulation
führt zu
einer Lücke
von lediglich 1,0 Mikrosekunden), dann können der AGC-Impuls und/oder
Pseudo-Sync-Impuls
als eine Funktion der Zeit geschmälert werden, um die Lücke ausreichend
zu vergrößern (d.h.
langsames Trimmen oder Schmälern
von dem AGC-Impuls und/oder Pseudo-Sync-Impuls um jeweils etwa 0,35
Mikrosekunden, wodurch weitere 0,7 Mikrosekunden zu der Lücke von
1,0 Mikrosekunden addiert werden, um eine erhöhte Dauer der Lücke von
1,7 Mikrosekunden zu erzeugen). Nachdem die Lücke verbreitert wurde, um das
Kopierschutzsignal zu "deaktivieren" oder abzuschalten,
wird dann das neue Kopierschutzsignal durch Reduzieren des Abstands
(zum Beispiel auf Null) zwischen dem AGC-Impuls und dem Pseudo-Sync-Impuls sowie
durch Wiederherstellen der Impulsbreiten der (getrimmten und geschmälerten)
AGC-Impulse und/oder Pseudo-Sync-Impulse
auf ihre normalen Impulsbreiten reaktiviert.
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Die
Verwendung einer relativen Positionsmodulation zwischen den Sync-
und AGC-Impulsen zum Deaktivieren und/oder Erzeugen eines Kopierschutzsignals
kann auf die Kopierschutzimpulse in einem horizontalen Ausblendintervall
oder um dieses herum angewendet werden. Verfahren der Erfindung können außerdem mit
dem Schmälern
von irgendeinem Bereich der hinzugefügten Impulse kombiniert werden.
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Die
AGC-Impulse können
außerdem
von einer vollen Amplitude auf Null und umgekehrt über die Periode
von beispielsweise etwa 20 bis 30 Sekunden amplitudenmoduliert werden.
Als ein Ergebnis hat die illegale Kopie konstant variierende Helligkeitspegel. Dadurch
werden im Vergleich zu einem konstanten dunklen Bild (wenn die AGC-Impulse
statisch sind und die volle Amplitude haben) mehr Störungen erzeugt.
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Die
vorliegende Erfindung erstreckt sich ebenfalls auf Anspruch 8.
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Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden anschließend anhand eines Beispiels
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in
denen:
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1a einen
Basis-Kopierschutz-Prozess darstellt, der AGC- und Pseudo-Sync-Impulse
beinhaltet;
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1b eine
Modifikation von dem Basis-Kopierschutz-Prozess darstellt, der AGC- und Pseudo-Sync-Impulse
beinhaltet;
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2 verschiedene
Wege zur Positionsverschiebung des AGC-Impulses darstellt, um das
Kopierschutzsignal zu deaktivieren, und außerdem das dynamische Verschieben
der Position von dem AGC-Impuls zeigt;
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3 eine
Kombination von Positionsverschiebung und Schmälern (Trimmen) von AGC-Impulsen
darstellt, um das Kopierschutzsignal zu deaktivieren;
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4 verschiedene
Wege darstellt, um die relative Position zwischen AGC-Impulsen und
Pseudo-Sync-Impulsen zu verschieben, wobei die Pseudo-Sync- und/oder
die AGC-Impulse geschmälert werden,
um das Kopierschutzsignal zu deaktivieren;
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5 ein
Blockdiagramm von einer Vorrichtung zum Deaktivieren von einem Kopierschutzsignal darstellt,
indem die AGC-Impulse verzögert
werden;
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5a bis 5e die
Wellenformen darstellen, die an verschiedenen Punkten in einer Schaltung aus 5 erzeugt
werden;
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6 eine
Vorrichtung zum Deaktivieren von einem Kopierschutzprozess darstellt,
indem eine Zeitlücke
zwischen die Pseudo-Sync-Impulse und die AGC-Impulse eingefügt wird;
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6a bis 6e verschiedene
Wellenformen darstellen, die mit der Schaltung aus 6 in Beziehung
stehen bzw. durch diese erzeugt werden, wobei typische Kopierschutzsignale
als eine Eingabe vorgesehen sind;
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7 ein
Ausführungsbeispiel
von einer Kopierschutzvorrichtung darstellt, die dazu ausgestaltet ist,
um eine dynamisch variable Zeitlücke
zwischen der hinteren Flanke von Pseudo-Sync-Impulsen und der vorderen
Flanke von AGC-Impulsen zu erzeugen;
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7a bis 7e die
relevanten Wellenformen darstellen, die an verschiedenen Punkten
in der Schaltung aus 7 erzeugt werden;
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8a und 8b die
Positionsverzögerung
oder -modulation von erhöhten
Austastschultern darstellen, die als ein Deaktivierungsprozess oder
als ein Kopierschutzsignal verwendet werden;
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9a ein
Kopierschutzsignal gemäß Stand der
Technik darstellt, 9b ein Deaktivierungs- oder
Modifizierungsverfahren darstellt, bei dem zumindest Bereiche der
Pseudo-Sync- und/oder AGC-Impulse
umgekehrt werden, und 9c ein weiteres Verfahren zum
Deaktivieren oder Modifizieren des ursprünglichen Prozesses darstellt,
indem Bereiche der Pseudo-Sync-
und/oder AGC-Impulse phasenverschoben werden;
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10 ein
Blockdiagramm ist, das eine Schaltung zum Umkehren von zumindest
Bereichen der Pseudo-Sync- und/oder AGC-Impulse mit Hilfe einer
Speicherschaltung darstellt; und
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11 ein
Blockdiagramm ist, das eine Schaltung zum Invertieren oder Phasenverschieben von
Bereichen der Pseudo-Sync-
und/oder AGC-Impulse mit Hilfe eines invertierenden oder phasenverschiebenden
Verstärkers
darstellt.
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1a und 1b zeigen
Kopierschutzsignale gemäß Stand
der Technik, wie sie in der US-A-4,631,602 und der PL 304477 gezeigt
sind.
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2 stellt
verschiedene Wellenformen dar, wobei gezeigt wird, wie AGC-Impulse
verzögert
werden können,
um die Kopierschutz-Deaktivierungstechniken der Erfindung bereitzustellen.
Erstens, die Wellenform D in 2 stellt
den AGC-Impuls und den Pseudo-Sync-Impuls bei der normalen Position dar,
die zuvor in 1a gezeigt wurde, wodurch der Kopierschutz
bewirkt wird. Wellenformen A bis C zeigen verschiedene Verzögerungen
oder Lücken
zwischen der hinteren Flanke von einem Pseudo-Sync-Impuls und der
vorderen Flanke von dem zugehörigen
AGC-Impuls. Die Wellenformen A und B sind beim Abschalten des Kopierschutzsignals
wirksam, wohingegen Wellenform C eine teilweise Reduzierung oder
ein Abschalten des Kopierschutzsignals bewirkt. Für eine wirksame
Deaktivierung des Kopierschutzsignals folgt, dass Wellenformen A
und B bevorzugt sind.
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Für ein neues
Kopierschutzsignal, das dynamisch zwischen Ein und Aus variiert,
startet eine Technik der Erfindung beispielsweise mit einigen Sekunden
der Wellenform D aus 2 (Kopierschutz ein), geht dann
zur Wellenform C aus 2 (Kopierschutz teilweise ein) über und
geht dann zu der Wellenform B aus 2 (Kopierschutz
ausgeschaltet) über.
Die Lücke
bzw. der Abstand T4 in 2 verändert sich vorzugsweise kontinuierlich
oder diskret von Null zu einem Wert größer als etwa 1,5 Mikrosekunden.
Die Wellenform A wird verwendet, um den Kopierschutz auszuschalten.
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In 2 (wie
auch in 3, 4) definiert das
Zeitintervall T1 die Periode zwischen dem normalen Sync-Impuls zum
ersten Pseudo-Sync-Impuls, T2 definiert die Wiederholungsrate von
hinzugefügten
Pseudo-Sync-Impulsen, T3 definiert die Breite der Pseudo-Sync-Impulse,
und T4 definiert die Dauer der Lücke.
T6 bezeichnet die Breite von einem weißen Referenz-Impuls, der als eine
Option enthalten sein kann.
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3 zeigt
eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels
aus 2 mit einer Schmälerung der AGC-Impulse, obwohl
die Pseudo-Sync-Impulse ebenfalls geschmälert werden können. In
der Wellenform H aus 3 ist der Impuls mit einem geschmälerten AGC-Impuls
in den '510- und '965-Patenten vergleichbar,
die vorstehend erwähnt
wurden. Obwohl die Wellenform H aus 3 verwendet
werden kann, um Kopierschutzsignale zu deaktivieren, kann sie ebenfalls
wieder als Teil von einem Kopierschutzsignal verwendet werden. Die
Wellenform D aus 2 stellt ein normales Kopierschutzsignal
dar, das in die Wellenform H aus 3 übergehen
kann, ein Signal mit geschmälertem
AGC-Impuls, und dann in die Wellenform H aus 3 übergeht,
ein Signal mit einer Lücke
und einem geschmälerten
AGC-Impuls. Schließlich
kann das Kopierschutzsignal durch Übergang in die Wellenform G
aus 3 ausgeschaltet werden, wobei die Lücke größer ist
und einen geschmälerten
AGC-Impuls hat. Die Wellenform E aus 3 ist äquivalent
zu Wellenform A aus 2 und wird verwendet, um den
Kopierschutz zu deaktivieren.
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4 zeigt
eine Pseudo-Sync-Impuls-Schmälerung,
die mit einer Positionsverzögerung
oder einer Modulation von variierenden Pulsbreiten der AGC-Impulse
kombiniert ist, um den Kopierschutzprozess zu deaktivieren oder
um ein dynamisches Kopierschutzsignal zu bilden.
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Die
Wellenform D' aus 4 stellt
einen Deaktivierungsprozess dar, der in den vorstehend genannten
Patenten von Quan et al. '510
und '965 nicht dargestellt
ist. In der Wellenform D' aus 4 läuft die
hintere Flanke von dem Pseudo-Sync- Impuls vor, um einen geschmälerten Pseudo-Sync-Impuls
zur Verfügung
zu stellen, gefolgt von einer verzögerten vorderen Flanke von
einem AGC-Impuls, um einen geschmälerten AGC-Impuls zur Verfügung zu
stellen. Die Wellenform C' aus 4 zeigt
eine weitere Lücke,
deren Dauer zwischen dem AGC-Impuls ansteigt, und zwar durch Positionsverzögerung des
AGC-Impulses unter Verwendung einer vorauseilenden hinteren Flanke,
um den Pseudo-Sync-Impuls zu schmälern. Die Wellenform B' aus 4 stellt eine
Kombination von Positionsabstand zwischen dem ADC-Impuls und dem Pseudo-Sync-Impuls
mit geschmälertem
AGC- und Pseudo-Sync-Impuls dar. Daher kann die Wellenform B' als ein Verfahren
verwendet werden, um die Kopierschutzimpulse zu deaktivieren. Wie
gesehen werden kann, ist die Wellenform A' allgemein äquivalent zu den Wellenformen A
und E aus 2 bzw. 3 und kann ebenfalls
verwendet werden, um die Wirkungen der Kopierschutzsignale zu deaktivieren.
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Durch
Verwendung von geschmälerten Pseudo-Sync-Impulsen
und/oder AGC-Impulsen, die bezüglich
ihrer Breite variieren können,
stellt 4 alternativ ein dynamisches Kopierschutzsignal
der Erfindung zur Verfügung,
das auf einer dynamischen Veränderung
der Lücke
(Abstand) und dem Ausmaß der
Schmälerung
der Pseudo-Sync-Impulse und/oder AGC-Impulse basiert. Beispielsweise
kann das Ausführungsbeispiel
mit einer Wellenform D starten, wie in 2 dargestellt,
um einen Kopierschutzprozess zur Verfügung zu stellen, dann ein Abschwächen der
AGC-Impulse und/oder Pseudo-Sync-Impulse bewirken, um einen teilweisen
Kopierschutz zu erreichen, über
die Wellenform C' in 4,
und dann zu einem Signal übergehen,
wie beispielsweise Wellenform B' in 4,
um den Kopierschutz auszuschalten. Das Ausführungsbeispiel kehrt dann den Zyklus
von Wellenformen B' zu
C' und zurück zu D um,
um den Kopierschutz wiederherzustellen.
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5 ist
ein Blockdiagramm, das ein Beispiel von einer Schaltung zum Deaktivieren
der Kopierschutzimpulse darstellt, indem die AGC-Impulse relativ
zu den Pseudo-Sync-Impulsen verzögert
werden. Dazu wird ein kopiergeschütztes Video bei (a) einer Verzögerungszeilenschaltung 50,
die das eingehende Video verzögert,
und auch zu einer Sync-Abstand-Schaltung 52 zugeführt. Die
Ausgabe von der Sync-Abstand-Schaltung stellt horizontale und vertikale
Sync-Impulse für
eine Zeitgeberschaltung 54 zur Verfügung, die wiederum bei (d)
Impulse ausgibt, die mit den Videozeilen, die erhöhte Austast-AGC-Impulse enthalten,
und mit solchen zusammenfallen, die AGC-Impulse enthalten. Dieses Ausgabesignal
AGCLL ist zumindest von der vorderen Flanke der AGC-Impulse des
eingehenden Videosignals bis zu der hinteren Flanke der AGC-Impulse
logisch hoch, die an einem Ausgang (b) der Verzögerungszeilenschaltung 50 erscheinen
(verzögertes eingehendes
Video von etwa 1,5 Mikrosekunden oder mehr). Eine Austastpegel-Begrenzer-Schaltung 56,
die mit der Verzögerungszeilenschaltung 50 gekoppelt
ist, begrenzt die meisten oder alle Sync-Impulse. Daher werden verzögerte AGC-Impulse
am Ausgang (C) von der Austastpegel-Begrenzer-Schaltung geliefert.
Unter Verwendung eines elektronischen Schalters 58, mit
einem Steuersignal AGCLL, um die verzögerten AGC-Impulse zu schalten,
werden die Wirkungen der Kopierschutzimpulse daher an dem Ausgang
(e) von einem Verstärker 60 deaktiviert
oder reduziert.
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5a bis 5e zeigen
die Wellenformen, die an verschiedenen Stellen von 5 erzeugt
werden, und sind allgemein selbsterklärend. Zum Beispiel hat der
Ausgang in 5e eine Lücke, das heißt Abstand 62,
die dem Spalt T4 aus 2-4 entspricht,
lang genug zwischen den Sync-Impulsen und
den AGC-Impulsen, um aufzeichnungsfähige Kopien des Videosignals
zu ermöglichen.
Es sei angemerkt, dass 5 lediglich eine Darstellung
von einer Vorrichtung zum Erzeugen einer Positionsverzögerung von
AGC-Impulsen ist, um das Kopierschutzsignal zu deaktivieren. Es
ist ebenfalls möglich, äquivalent
eine Positionsverzögerung
zu erzeugen, indem im wesentlichen das ursprüngliche Kopierschutzsignal
oder Teilen davon entfernt werden und dann modifizierte Pseudo-Sync-Impulse und/oder
AGC-Impulse neu erzeugt werden. Beispielsweise können die eingehenden Kopierschutzimpulse
entfernt werden, und dann können
die Pseudo-Sync-Impulse vor den ursprünglichen Pseudo-Sync-Impulsen
eingefügt
werden, wobei AGC-Impulse in verzögerter Relation zu den ursprünglichen AGC-Impulsen
eingesetzt werden. Daher wird zwischen den Pseudo-Sync-Impulsen
und den AGC-Impulsen eine Lücken-Spannung
erzeugt, was zu einer aufzeichnungsfähigen Kopie führt.
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6 ist
ein Blockdiagramm, das eine Schaltung darstellt, um eine Zeit-Lücke um einen Austastpegel
herum zu erzeugen, indem die hintere Flanke des Sync getrimmt (vorgeschoben)
und die vordere Flanke von dem AGC-Impuls des Kopierschutzsignals
verzögert
wird, was zu einer aufzeichnungsfähigen Kopie führt. Dieses "Trimmen" ist eine andere
Form der Schmälerung,
die in dem US-Patent 5,194,965 nicht dargestellt ist. Das kopiergeschützte Video
wird bei (a) einem Sync-Abstandsmittel 64 zugeführt, um
ein zusammengesetztes Sync, das Pseudo-Sync-Impulse enthält, zu einer
stabilen Kippschaltung (Multivibrator) 66 auszugeben. Die
stabile Kippschaltung 66 triggert die vordere Flanke der Sync-Impulse, die die
Pseudo-Sync-Impulse enthalten, und deren Impulsbreite kann über eine
Steuerspannung VC66 gesteuert werden. Die Ausgabe (b) von der stabilen
Kippschaltung 66 wird mit einer anderen stabilen Kippschaltung 68 gekoppelt,
deren Impulsbreite durch eine andere Steuerspannung VC68 gesteuert wird.
Die Ausgabe (b) von der stabilen Kippschaltung 68 ist dann
ein Impuls, der mit dem späteren
Bereich von dem Sync-oder
Pseudo-Sync-Impuls und dem beginnenden Bereich von dem AGC-Impuls
von dem kopiergeschützten
eingehenden Videosignal zusammenfällt. Außerdem wird eine Sync-Abstandsmittel-Ausgabe
einer Zeitgeberschaltung 70 zugeführt, die Impulse erzeugt, die
mit dem Kopierschutzsignal in den Videozeilen zusammenfallen. Die
Ausgabe von der Zeitgeberschaltung 70 und der stabilen
Kippschaltung 68 wird einem UND-Glied 72 zugeführt, um
einen Schalter 74 zu steuern, und zwar während der
Zeitpunkte, in denen Kopierschutzimpulse vorhanden sind. Der Schalter 74 empfängt das
kopiergeschützte
Video bei (a) und liefert ein Signal, das eine Lücken-Spannung zwischen den
Sync- und AGC-Impulsen der Kopierschutzsignale enthält, wodurch
das Videosignal an einem Ausgang (e) von einem Ausgangsverstärker 76 eine
aufzeichnungsfähige
Kopie ermöglicht.
In 6 wird außerdem
ein Chroma-Bandpass-Filter 78 verwendet, um die Lücke zu erzeugen,
aber auch, um während
des Schmälerns
des normalen Sync und/oder der erhöhten Austastschulter wieder Farb-Bursts
einzusetzen. Es ist eine Tatsache, dass das Schmälern und/oder Abschwächen und/oder
Pegelverschieben irgendeiner Art bezüglich der erhöhten Austastschulter-AGC-Impulse
und/oder deren Sync-Signale zu einer aufzeichnungsfähigen Kopie führen kann
(siehe das erhöhte
Austastschulter-AGC-Signal in 3 des US-Patents
4,819,098 (Ryan)).
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6a bis 6e zeigen
das entsprechende Ergebnis dieser Schmälerung. 6a zeigt
ein typisches Kopierschutzsignal, das Pseudo-Sync-Impulse und AGC-Impulse
enthält. 6b zeigt
die geschmälerten
Pseudo-Sync-Impulse und/oder AGC-Impulse mit einer zwischenliegenden
Lücke (Spannung). 6c zeigt
einen horizontalen Impuls mit einem erhöhten Austastschulter-AGC-Impuls
in der typischen Weise von einem Kopierschutzsignal. 6d und 6e zeigen
das Ergebnis der Vorrichtung aus 6, wobei
der Austastschulter-AGC-Impuls (6d) und/oder
der horizontale Sync-Impuls (6e) geschmälert sind,
um eine aufzeichnungsfähige
Kopie zu ermöglichen.
In Bezug auf 6e sei angemerkt, dass der Farb-Burst
sogar nach dem Schmälern
noch vorhanden ist, und zwar in dem Gebiet, in dem sich der Burst
normalerweise befindet.
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7 ist
ein schematisches Blockdiagramm, das eine Schaltung zum Erzeugen
eines Kopierschutzprozesses der Erfindung darstellt, der die Amplitudenmodulation
von AGC-Impulsen durch Positionsmodulation nachahmt. Programmvideo
mit oder ohne Kopierschutz ist das eingehende Videosignal, das bei
Eingang (a) einem Sync-Abstandsmittel 80 zugeführt wird,
das wiederum horizontale Raten-Impulse ausgibt. Diese horizontalen
Raten-Impulse werden mit einem horizontal gesperrten (getriggerten)
Oszillator 82 gekoppelt. Die Ausgabe von diesem Oszillator
ist vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, bei einer höheren Frequenz
(d.h. vier Zyklen pro Hälfte
einer Videozeile) mit der horizontalen Frequenz gesperrt. Ein stabile
(Multivibrator) Zeitgeberschaltung 84 definiert die positive
Impulsdauer des horizontal gesperrten Oszillators 82. In
der Zwischenzeit gibt das Sync-Abstandsmittel 80 ebenfalls die
horizontalen Raten-Impulse an eine stabile Kippschaltung 86 aus,
deren Ausgang mit einer stabilen Kippschaltung 88 gekoppelt
ist. Letztere führt
einen Gate-Impuls
für die
Position der Pseudo-Sync-Impulse in der Videozeile aus (d.h. 32
Mikrosekunden bzw. die erste Hälfte
von der Videozeile). Die Position der jeweiligen Videozeilen, die
die Kopierschutzimpulse enthalten, wird durch eine Schaltung erzeugt,
die eine stabile Kippschaltung 90, einen (525) Zeilenzähler 92 und
eine EPROM-Schaltung 94 enthält. Von dem Sync-Abstandsmittel 80 werden
horizontale Impulse zu der stabilen Kippschaltung 90 geleitet,
deren Ausgabe mit dem Beginn der Videozeile zusammenfällt. Ein
Vollbild-Reset-Impuls
wird zusammen mit horizontalen Raten-Impulsen für die Uhr des Zählers zu
dem 525-Zeilenzähler 92 (d.h.
für NTSC)
geleitet. Die Ausgabe des Zählers
wird verwendet, um die Speicherschaltung des EPROM 94 zu
adressieren, das programmiert ist, um logisch hohe Impulse auszugeben,
die mit jenen Videozeilen zusammenfallen, die die Kopierschutzimpulse
enthalten. Die Ausgabe (b) von einem UND-Glied 96 enthält dann "invertierte" Pseudo-Sync-Impulse
auf ausgewählten
Videozeilen (d.h. in dem vertikalen Ausblend-Intervall).
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Ein
Verfahren zum Erzeugen von positionsmodulierten AGC-Impulsen besteht
darin, eine Pulsbreitenmodulation bei einem invertierten Pseudo-Sync-Impulssignal
zu induzieren und dann die hintere Flanke von diesem pulsbreitenmodulierten
invertierten Pseudo-Sync-Impulssignal zu triggern, um AGC-Impulse
zu erzeugen. Dazu triggert der Ausgang von dem UND-Glied 96 einen
spannungsgesteuerten stabilen Kippschaltungs-Zeitgeber 98 (one shot
timer) an der vorderen Flanke von einem "invertierten" Pseudo-Sync-Impulssignal. Die Ausgabe
(c) von dem stabilen Kippschaltungs-Zeitgeber 98 ist ein Impuls
mit einer minimalen Breite von der Ausgabe von dem UND-Glied 96 und
einer maximalen Impulsbreite von 1,5 Mikrosekunden (oder mehr) als
seiner minimalen Impulsbreite. Wenn beispielsweise die Ausgabe von
dem UND-Glied 96 eine Impulsbreite von 2,3 Mikrosekunden
hat, dann hat die Ausgabe von dem stabilen Kippschaltungs-Zeitgeber 98 Impulsbreiten,
die entsprechend der Spannungssteuerung VC1 von 2,3 Mikrosekunden
bis zumindest 2,3 Mikrosekunden plus 1,5 Mikrosekunden bzw. zumindest
3,8 Mikrosekunden variieren. Die Ausgabe von dem stabilen Kippschaltungs-Zeitgeber 98 wird
durch ein ODER-Glied 100 mit der Ausgabe von dem UND-Glied 96 verarbeitet,
um zu gewährleisten,
dass die Ausgabe (d) von dem ODER-Glied 100 eine minimale
Breite von dem "invertierten" Pseudo-Sync-Impuls
von dem UND-Glied hat. Die Ausgabe von dem ODER-Glied 100 triggert
die hintere Flanke, um AGC-Impulse auszugeben, deren Breiten mittels
einer Spannung über
eine Spannungssteuerung VC2 gesteuert werden können, die zu einem spannungsgesteuerten
stabilen Kippschaltungs-Zeitgeber 102 geleitete wird. Die
Ausgabe von dem stabilen Kippschaltungs-Zeitgeber 102 stellt
dann AGC-Impulse zur Verfügung,
die bezüglich
der Verzögerung
von der hinteren Flanke der Pseudo-Sync-Impulse variieren, und zwar
in der Größenordnung
von Null zu zumindest 1,5 Mikrosekunden. Die Ausgabe von dem stabilen
Kippschaltungs-Zeitgeber 102 (AGC-Impulse)
wird zusammen mit dem eingehenden Videosignal einem Additionsverstärker 104 zugeführt. Die
invertierte Pseudo-Sync-Impulse-Ausgabe von dem UND-Glied 96 wird über einen
(negativen) Additionsverstärker 106 negativ
mit der Ausgabe des Verstärkers 104 addiert.
Die Ausgabe (e) des Verstärkers 106 enthält dann
positionsmodulierte AGC-Impulse relativ zu den Pseudo-Sync-Impulsen
und ist daher ein dynamisches Kopierschutzsignal.
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Es
sei angemerkt, dass 7 zeigt, dass die AGC-Impulse
ebenfalls pulsbreitenmoduliert sein können, wenn der stabile Kippschaltungs-Zeitgeber 84 spannungsgesteuert
ist. 7a bis 7e zeigen
die Wellenformen, die an verschiedenen Stellen (a) – (e) in
der Schaltung aus 7 erzeugt werden.
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8a, 8b zeigen,
dass die Schaltung aus 7 bei Kopierschutzimpulsen mit
normalen Sync- und erhöhten
Austastschulter-AGC-Impulsen angewendet werden kann, wie beispielhaft
in 7a gezeigt. Daher zeigt 8b ein
dynamisches, positionsmoduliertes Kopierschutzsignal, das die Technik aus 3 des
Patents 4,819,098 modifiziert. Das in 8b gezeigte
Signal kann in Clustern oder in ausgewählten Videozeilen auftreten.
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Es
sei angemerkt, dass der Kopierschutzprozess der vorliegenden Erfindung
Positions-, Pulsbreiten- und/oder Lückenbreitenmodulation und/oder Amplitudenmodulation
beinhalten kann, durchgeführt bei
individuellen Pseudo-Sync-Impulsen,
horizontalen Sync-Impulsen, AGC-Impulsen oder erhöhten Austastschulter-AGC-Impulsen,
und zwar über
die Zeit von einem maximalen Abstand (deaktivierter Kopierschutz)
bis hin zu einem minimalen Abstand (vollständiger Kopierschutz). Wenn
es beispielsweise 40 addierte Impulspaare von normalen Pseudo-Sync-Impulsen
und AGC-Impulsen gibt, kann man in irgendeiner Kombination den Abstand
zwischen den AGC-Impulsen und den Pseudo-Sync-Impulsen in irgendeiner
Anzahl von Impulspaaren zu einem Zeitpunkt oder alle von ihnen innerhalb
einer Zeit langsam ansteigen lassen, bis ausreichend ist, damit
Impulspaare von Kopierschutzimpulspaaren einen maximalen Abstand
haben, um den Kopierschutz auszuschalten. Außerdem kann man in irgendeiner
Kombination den Abstand von maximalem Abstand (deaktivierter Kopierschutz)
zu minimalem Abstand (vollständiger
Kopierschutz) langsam vermindern.
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Als
ein weiteres Beispiel können
Kopierschutzsignale durch das vertikale Ausblendintervall und dessen
Umgebung angewendet werden, und die Kopierschutzsignale können verschiedene
Werte von addierten Impulsen pro Videozeile enthalten. In einem
Ausführungsbeispiel
kann beispielsweise ein einzelner Pseudo-Sync-Impuls und/oder AGC-Impuls in einer
Videozeile moduliert werden. Wie vorstehend erläutert, können die AGC- oder die erhöhten Austastschulter-AGC-Impulse
in Kombination mit den vorstehend erläuterten Prozessen amplitudenmoduliert
werden.
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9a zeigt
eine Wellenform von einem Kopierschutzsignal gemäß Stand der Technik. 9b zeigt
eine Wellenform von einem deaktivierenden oder modifizierenden Verfahren
für das
Signal aus 9a, das die Reihenfolge von
zumindest Bereichen der Pseudo-Sync- und/oder AGC-Impulse umkehrt. 9c ist
eine Wellenform von einem weiteren Verfahren zum Deaktivieren oder
Modifizieren des ursprünglichen
Prozesses (9a zum Beispiel) durch Phasenverschieben,
d.h. Invertieren, von zumindest Bereichen von Pseudo-Sync- und/oder AGC-Impulsen.
In dem Fall von 9c ist die Phasenverschiebung
eine 180°-Umkehr
von Pseudo-Sync- und AGC-Impulsen.
Es sei angemerkt, dass die für 9b und 9c beschriebenen
Verfahren auf jene Kopierschutzimpulse um und in dem horizontalen
Ausblendintervall angewendet werden können. Die für 9b und 9c beschriebenen Verfahren
können
natürlich
mit relativer Abschwächung,
Impulsschmälerung,
Pegelverschiebung und/oder Positionsmodulations-Kopierschutz-Deaktivierungsprozessen
kombiniert werden.
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Es
ist ebenfalls möglich,
die für 9b und 9c beschriebenen
Techniken zu verwenden, um ein Kopierschutzsignal zu erzeugen. Um
beispielsweise den Kopierschutzprozess dynamisch ein- und auszuschalten,
startet die Technik mit einem Kopierschutzsignal, wie in 9a gezeigt
(Kopierschutz wirksam ein). Die Technik fährt beispielsweise fort, indem
die Reihenfolge von Pseudo-Sync-Impulsen mit den AGC-Impulsen langsam
umgekehrt wird, bis das (modifizierte) Kopierschutzsignal im wesentlichen das
aus 9b (Kopierschutz effektiv aus) ist. Auf ähnliche
Weise, wenn die Technik mit 9a startet, in
der der Kopierschutz vollständig eingeschaltet
ist, dann wird der Kopierschutzprozess langsam ausgeschaltet, indem
die Pseudo-Sync- und/oder AGC-Impulse langsam abgeschaltet werden,
und zwar durch Invertieren (Phasenverschieben), Abschwächen, Pegelverschieben
und/oder Positionsmodulation der Pseudo-Sync-Impulse, bis das (modifizierte)
Kopierschutzsignal zu dem Signal wird, das in 9c dargestellt
ist.
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Unter
Bezugnahme auf 10 kann die Wellenform aus 9a unter
Verwendung eines Videospeichers 110 und/oder eines regenerierenden Signals
in das aus 9b umgewandelt werden. In diesem
Ausführungsbeispiel
speichert der Videospeicher 110 beispielsweise das Signal
aus 9a, wobei jedoch das Signal in umgekehrter Reihenfolge aus
dem Speicher ausgelesen wird, um das Signal aus 9b zu
erhalten. Daher ist das Blockdiagramm aus 10 ein
Beispiel von einer Schaltung zur Implementierung der Umkehrtechnik
für das
letztere Signal für
alle oder ausgewählte
Bereiche von den Pseudo-Sync- und/oder AGC-Impulsen.
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11 zeigt
eine Schaltung zum Bereitstellen der Phasenverschiebungstechnik,
wie vorstehende erläutert,
die die Wellenform aus 9a in die aus 9c umwandelt.
Dazu invertiert (phasenverschiebt) ein invertierender (oder Phasen
verschiebender) Verstärker 112 das
Signal aus 9a. Ein Videomisch-Überblendverstärker 114 (oder
Umschalter) wird verwendet, um die Wellenform von der aus 9a in
die aus 9c umzuwandeln oder zu übertragen.
Der Überblendverstärker 114 spricht
auf eine Steuerspannung 118 an. Folglich zeigt 11 eine
Schaltung zum Invertieren oder Phasenverschieben von zumindest Bereichen
der Pseudo-Sync-und/oder
AGC-Impulse mit Hilfe des Invertierungs- oder Phasenverschiebungsverstärkers 112 zusammen
mit dem Umschalt- oder Überblendverstärker 114.
Eine optionale Pegelschieber- und/oder Abschwächungsschaltung 116 ist
ebenfalls in 11 gestrichelt dargestellt.
Die Pegelschieber-/Abschwächungsschaltung 116 spricht
auf ein Pegelverschiebungssteuersignal 120 an.
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Obwohl
die Erfindung hier unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsbeispiele
beschrieben wurde, sind verschiedene zusätzliche Merkmale und Vorteile
aus der Beschreibung und den Zeichnungen offensichtlich, und folglich
wird der Schutzbereich der Erfindung durch die nachfolgenden Patentansprüche und
deren äquivalente
Ausführungen
definiert.