JP2008546038A - 動画の著作権侵害を阻止する方法と装置 - Google Patents

Abstract

装置と方法は、フィルム（またはデジタル）表示とビデオカメラとの間でのフレーム速度との不一致を利用して、劇場内で動画の著作権侵害を阻止する。特定の画像表示間隔とシャッター動作のリズムを変更することによって、または、デジタルビデオ映写機を使用してデジタル映写機のブランキングと表示との機能によって同様の変更した表示を指令して、投影された画像がランダムにおよび／または位相がシフトしたように表示されるようにすることによって、劇場の観客には見えないようにしながら、不快な歪みが不正にキャプチャされたビデオ画像に発生する。また、劇場内で著作権侵害者によって不正にキャプチャされたビデオの品質をさらに低下させるように、さまざまなぎざぎざのある、スリットのある、複数の象限のある、または斑点のあるパターンを機械シャッターで使用したり、デジタル表示上でそれをシミュレートすることができる。

Description

本発明は、動画の著作権侵害(piracy)を阻止する方法と装置とに関し、特に、劇場内でビデオカメラによって不正に録画された動画の品質を低下させる方法と装置とに関する。

米国映画協会（ＭＰＡＡ；Motion Picture Association of America）によると、業界（そして米国経済）に対する動画の著作権侵害は、耐久消費財(hard goods)（ＤＶＤなど）についてだけでも、１９９８年の２２億ドルから２００３年の約３４億ドルの損害にまで増加している。ソロモン・スミス・バーニー(Solomon Smith Barney)のレポートによれば、著作権侵害の損害は２００５年には５４億ドルに達している。ＭＰＡＡは、さらに、ある映画のリリースの重要な最初の６〜８週内において、その損害の９０％は、劇場内の不正なビデオカメラ撮影とそれに続くＤＶＤ形態での複製と不正な販売とによるものであると述べている。さらなる損害が、その他（例えば、インターネットやＶＨＳビデオカセット）で発生している。

２００５年５月１７日に映画テレビ技術者協会（ＳＭＰＴＥ；Society of Motion Picture and Teelvision Engineers）で行われた演説では、大手動画スタジオの対著作権侵害活動を担当する役員は、「海賊ＤＶＤの高品質の製品が、映画のリリースから１４日以内にブラックマーケットで購入可能である」と述べている。実際に、映画の実際の封切り前に、先行上映でビデオカメラ録画されたマスターから複製された海賊版ＤＶＤが、街頭やインターネットに出回ることがある。

この問題は、劇場を優先することによる通常の「窓(window)」を無くしてしまうであろう、同じ「日付」でＤＶＤ市場と劇場とで映画をリリースする可能性について、ＭＰＡＡの会員が公然と話し合ったほど深刻である。多くの専門家は、そのようなことになれば劇場上映産業は膨大な損失を被り、合衆国だけでも５０％もの劇場が閉館に追いやられるであろうと述べている。これらすべての経済損失は、ＭＰＡＡ会員の損失をはるかに超える可能性があるとともに、映画自体の性格を劇的に変化させることになる可能性がある。

この盗まれた知的財産の違法な複製、流通及び密輸の多くは、麻薬密売にも同時に関わっている国際的な組織犯罪ギャングによって行われている。著作権侵害者は、存在するとしてもはるかに少ない処罰の危険性で、ヘロインからよりも非合法ＤＶＤからより多くの金銭を実際に得ていると言われてきた。専門家は、ロシア、インドネシア、マレーシア及び中国などでは、消費者が購入するＤＶＤのうち著作権侵害によるコンテンツからのものが９０％を超えると指摘している。

ＭＰＡＡと共同で、複数の映画ラボラトリは、現在、劇場に配布される特定のフィルムプリントを特定する犯罪捜査用の「透かし」技術を使用しており、この措置によって当局は、著作権侵害された映画を著作権侵害された劇場まで追跡することができる。しかし、映画が追跡されるまでに、著作権侵害はすでに発生しており、損害が発生している。透かしは、最初の犯罪の現場についての手がかりを当局に提供するに過ぎない。著作権侵害者は動き回り、北アメリカ中とそれ以外の様々な場所で映画を撮影できる。そのため、劇場内で映画をキャプチャする著作権侵害者の能力を無効にできなくても妨害できるようにしたい、という長年の要求がある。

劇場内でフィルム映写機(projector)やデジタル映写機によって投影される画像を撮影するビデオカメラの技術的挑戦を考慮する場合、劇場内でのフィルム投影及びデジタル投影との違いと、著作権侵害者が使用する種類のビデオキャプチャの基本とを考慮する必要がある。

フィルムカメラと映写機とは、通常、１秒あたり２４の静止画の速度で、複数の画像を撮像し表示する。各画像は、カメラによって、約１／５０秒間に撮像されたものである。しかし、通常、フィルム映写機は、各画像つまり「フレーム」を２回表示することによって、それらの画像を表示する。言い換えば、映画を見に行く一般人は、フィルム映写機のシャッターがスクリーン上のすべての光を遮断する一瞬の暗部によって中断される４８回の光の閃きの間に、毎秒一連の２４の独立した画像を見る。フィルムカメラの回転するシャッターは、１秒の１／２４ごとに１秒の約５０分１の間の露出、つまり５０％のデューティー・サイクルを実現するように、通常、１８０°に設定されている。しかし、劇場用フィルム映写機またはデジタル映写機では、これらの画像の表示が異なる。フィルムカメラでは１８０°の露出の後に１８０°のシャッター動作による暗部が続くのに対して、映写機では、これらの一瞬の暗部が、互いに等距離離れて配置されている２つの９０°の間隔に２分される。したがって、通常の１フレームの投影シーケンスは、
１／９６秒の暗部、１／９６秒の明部、１／９６秒の暗部、１／９６秒の明部＝総時間１／２４秒となる。

または、小数での等価な表現では、
０．０１０４秒の暗部、０．０１０４秒の明部、０．０１０４秒の暗部、０．０１０４秒の明部＝総時間０．０４１秒となる。

フィルムカメラのデューティー・サイクルは１８０°の区分に２分された円のようであり、各区分は、（１）露出と、（２）構図と、次のフィルムの増分が定位置に引き込まれカメラゲートに位置合わせされる間の表示とを示す。フィルム映写機のデューティー・サイクルは、１２ミリ秒のプルダウン期間と、表示期間とシャッター周期とを表している１８０°の鏡像の同様な期間とを表す対向している両側の２つのくさびに２分された円、つまり蝶ネクタイのようである。

シャッター動作中に発生する暗部の瞬間は一般の人には見えないが、これは古代にアリストテレスが最初に気づいた残像と呼ばれる現象のためである。残像とは、網膜が画像を知覚した後のしばらくの間、その画像を見る「目」の傾向のことである。したがって、人々は、自分自身の目が瞬きをしているのに通常気づかない。

「動画」を構成している各画像を２度表示する理由は、これらの２４の画像に対して２４の光の閃きと暗い期間との速度でシャッター動作を行うと、見る人の大部分がフリッカを感じることになろうからである。しかし、明部と暗部とが４８回閃く、より高いフリッカ速度では、見る人の大部分には複数の画像の一定の流れに見えるが、これは閃きの速度が彼らの残像よりも速いためである。

このいわゆる「臨界フリッカ周波数」は、残像の結果、発生する。臨界フリッカ周波数は、半分が黒く塗られ他方の半分が白く塗られている円柱を回転しているときに発生する現象として説明すると、最もわかりやすい。円柱が回転すると、最初に黒が見え、それから白が見え、それが繰り返される。しかし、回転速度が高くなるにつれて、ついには残像によって、目に入っていくる複数の画像が１つに融合され、目には灰色が見え始める。臨界フリッカ周波数は、回転している円柱の黒の側と白の側とが目に灰色として見える周波数である。フリッカ融合しきい値と呼ばれることもある臨界フリッカ周波数は、光の点滅が止まって連続した光に見えるようになる、間欠光源の遷移点として定義することもできる。試験刺激の強さと大きさを含め、我々のフリッカの知覚を決定する要因は多数ある。同様に映画において、１秒あたり４８回の閃きの臨界フリッカ周波数では、各画像が次の画像に融合して連続した画像の流れに見える。

１秒あたり７２回の点滅（各フィルム画像に対して光の３回の閃き）の閃き速度を発生する３枚羽根シャッターを有している劇場用映写機がある。３枚羽根シャッターは、明る過ぎるスクリーン上の光のレベルを減少させるように比較的小さい上映室で使用されることがあるが、フリッカの痕跡を一切なくす場合にも使用される。非常に明るく非常に大きなスクリーン上では、２枚羽根シャッターを使用して発生する画像のフリッカを３枚羽根シャッターによってなくすことができることがある。そのため、３枚羽根シャッターを採用している上映室を有している大手の映画スタジオがあるものの、３枚羽根シャッターは商業用ではまれにしか使用されず、それは、スクリーン上で同じ明るさを実現するためにより高い光のレベルが必要なためであり、それは、キセノン電球のコストとキセノン電球に電力を供給するのに必要な余分の電気のコストのために劇場で上映する者にとってはよりコストがかかる。

３枚羽根シャッターは無声映画の時代には一般的であり、そこでは、おおよそ標準の１秒あたり１６フレームのキャプチャ速度は、臨界フリッカ周波数のしきい値に到達するには不十分であった。そのため、３枚羽根シャッターを使用することによって、１秒あたり１６×３＝４８回の閃きの臨界周波数が実現された。１９２９〜１９３０年に音声が導入されたときには、理解可能なアナログ音声をフィルム上に記録できるようにするために、フレーム速度を２４に高くすることが必要であった。その時点で、２枚羽根シャッターの使用が可能となり、さらに、１秒あたり４８回の閃きの臨界フリッカ周波数に到達可能になった。

３枚羽根シャッターを標準の１秒あたり２４フレームの動画に使用したときに見えるであろう１秒あたりの７２回の閃きモデルは、映画産業の映画制作者らによって現在検討されている１秒あたりの４８フレームの非標準フレーム速度に使用した場合には、１秒あたり１４４回の閃きに上昇するであろう。

すべてのこれらの例では、個別のフィルム画像の表示速度とフィルム映写機のスクリーン上での閃き速度とは、ビデオキャプチャに関するさまざまな標準によって相違している。また、最適な明るさの場合に、ほとんどのビデオカメラが、約３３ミリ秒で画像を「積分」している（フィルムカメラの露出時間と同等）ことを考慮することが重要である。ビデオカメラが最適な明るさ未満の状態に遭遇した場合、感度を増加させるようにより大きな「ゲイン」がＣＣＤや他のキャプチャ手段に対してもたらされるが、そのような追加のゲインは、より高い度合いのビデオ「雑音」も発生させ、それは、より「高速の」未使用映画フィルムでは多かれ少なかれ明確になるより大きな「粒（グレイン）」におおよそ対応する。逆に、最適な量よりも光が多い場合、ビデオカメラは、電子シャッター動作手段を使用することによって、カメラの実用的なダイナミックレンジ内に入るように光を減少させる。電子シャッターによる方法は、この増加した光レベルに対して調整するように、３３ミリ秒の積分期間を３３ミリ秒よりも短い何らかの期間に調整する。

キヤノンによって製造されているビデオカメラなど、ビデオカメラによっては、「クリアスキャン(clear scan)」と呼ばれる新しいシャッター速度制御を有している。このオプションは、テレビやコンピュータのモニタにあるような、複数の代替のスキャン周波数に基づいてカメラシャッター速度を調整するように構成されている。クリアスキャンのシャッター速度は、６０．５Ｈｚから２０１．５Ｈｚの範囲内でその間に１２０の段階を有している。しかし、この速度がいったん設定されると、カメラは対称に動作し、さらなる調整にはセットアップ（設定）メニューに戻る必要があろう。

そのため、著作権侵害者が「クリアスキャン」調整を装備しているキヤノンのカメラを使用している場合でも、本発明にとっては、非標準のシャッター期間によって位相シフトした複数の変更された表示間隔の組み合わせを使用する好機である。また、本発明によれば、スクリーン上のフィルムとデジタル投影画像とをキャプチャするビデオカメラの能力を混乱させるように変更されたパターン、リズム、および／または形状を使用することができる。

デジタル映写機は、現在、いくつかの劇場に現れつつある。しかし、デジタル映写機はフィルム映写機では一般的なような光遮断シャッター動作を使用せずに劇場で使用されている。そのようなシャッター動作は不要であるが、これは、シャッター動作によって隠さなければならない操作である、新しい媒体（フィルム）をアパーチャ（開口）の前の定位置に引き込む必要がないためである。むしろ、そのような装置は、フィルムの標準フレーム速度、ビデオ及び／または非標準フレーム速度に該当している、変化し続ける複数の画像のほぼ一定のストリームを投影する。そのため、そのようなデジタル装置によって投影される映画をビデオカメラ撮影している著作権侵害者は、フィルム投影を盗撮するときよりも良好な画像を得ることさえできる。

米国のビデオカメラは、通常、ビデオを１秒あたり２９．９７フレームの速度でキャプチャし（通常そして間違って１秒あたり３０フレームと言われている）、これによって、６０フィールド（各ビデオフレームは２つのフィールドからなる）において、フレームあたり全部で５２５ラインの解像度を有しているインターレースされた画像によるＮＴＳＣ標準が構成される。１秒あたり６０フレームの米国のテレビのアーキテクチャは、北アメリカの電力の６０Ｈｚの周波数に一致しているのに対して、ヨーロッパの電力の５０Ｈｚの基本に彼らの５０フィールドからなる１秒あたり２５フレームのビデオフレーム速度が一致しているのは、偶然ではない。

通常のテレビを標準の１秒あたり２４フレームで動作しているフィルムカメラで撮影しようとすると、フィルムとビデオとの間のフレーム速度の不一致によって問題が生じる。得られるフィルムには、テレビ受像機の水平保持制御が失敗した場合のように、テレビ画像を描画しているフィルムの部分を通して転がる複数の黒い棒が表示される。これは、フィルムカメラがより高いフレームレートをアンダーサンプリングした結果であり、そのためＴＶのブランキング期間が表示されている。テレビ画像をフィルム上にキャプチャするためには、フィルムカメラとビデオ表示との両方をテレビ上で２４フレームビデオに同期させる（特別なビデオ装置を使用してこの特定の目的のために特別に変換する）か、特定の非標準シャッター角度をフィルムカメラで使用することが必要である。映画の著作権侵害者は、２４フレームフィルムを、１秒あたり「３０」フレームまたは１秒あたり２５フレームで動作するビデオカメラを撮影するときに、場合によってはいわゆる１秒あたり２４フレームの「プログレッシブ」（非インターレース）モード、１秒あたり３０フレームのプログレッシブ、あるいは１秒あたり６０フレームにプログレッシブのいずれかで動作するビデオカメラで撮影する時に、その逆を行う。

フレーム速度の不一致のために、フィルムをビデオに変換する処理は、フィルムの動きと主要なポストプロダクション設備で使用されるビデオキャプチャ装置との間の正確なタイミングが関連している、やりにくい作業である。Ｃｉｎｔｅｌ（図１に表示）やＰｈｉｌｉｐｓ製などの業務用のテレビ映画（テレシネ；telecine）装置は、この作業を例えば図２に示しているような「３：２プルダウン」スキームを使用して非常に正確に達成する。しかし、プロフェッショナルレベルで１秒あたり２４フレームのフィルムを３０フレームビデオに変換することは、やりにくくてコストがかかり、テレビ映画装置のように洗練されているが、小さく、安価で、容易に入手可能な消費者レベルのビデオカメラでどれだけうまくできるかは驚くべくことである。

大量の著作権侵害は、そのような消費者向けカメラ、とりわけ複製のためにＤＶＤに変換が容易な（図３に示すような）ミニＤＶテープに録画する消費者向けカメラによって行われる。より新しいビデオカメラの中には、ＤＶＤ（図４と図５に示すようなカメラ）に直接録画できるものや、ハードディスクに直接録画できるものや、取り外し可能な「フラッシュメモリ」デバイスに録画できるものさえあり、これらは、窃盗者達が盗撮した映画を素早く複製して売ることをさらに容易にする可能性がある。

著作権侵害者達は、劇場の従業員の警備から逃れるために鞄及び／または小物入れ(purse)、または一般にはコートの下に隠したカメラと共に劇場に入る。きわめて大きくかつ重いプロ用カメラは隠すのがより困難である。そのため、ローエンドの１チップモデルからハイエンドの３チップモデルまででありさまざまな高解像度フォーマットの消費者向けカメラがほとんどの著作権侵害者によるキャプチャの手段と考えることができる。米国では、ほとんどのそのようなカメラは６０フィールド（１ビデオフレームは２フィールドに等しい）からなるＮＴＳＣ「３０」ビデオフレーム（実際には２９．９７）によって複数の画像をキャプチャする。インターレーススキャンとプログレッシブスキャンの両方などのさまざまなモードで動作可能な多くのデジタルカメラやキャプチャ装置があり、２４ｐ（１秒あたり２４フレームのプログレッシブスキャン、実際には１秒あたり２３．９８フレーム）、３０ｐ（３０フレームのプログレッシブ）で動作するように構成されているカメラ、及び１秒あたり２５フレーム（インターレース）で動作するＰＡＬビデオカメラもある。標準の５２５ＮＴＳＣだけでなく、１０８０ｉ、４８０ｐ、７２０ｐ及び１０８０ｐからも解像度を選択して、これらのカメラが使用される。１秒あたり約５０００フレームからほぼゼロまでの可変のフレーム速度を有しているカメラもある。

インターレースは、各ビデオフレームが２つの情報のフィールドから構成され、奇数番目の線が最初にトレースされ、それから一瞬の「ブランキング」が続き、その後、偶数番目の線がトレースされるか、またはトレースされる奇偶の順番が逆であることを意味する。インターレースなしに動作し、１秒あたり２４画像（２４ｐと呼ばれる）で「プログレッシブ」スキャンによって１度に画像をキャプチャすることができるビデオカメラもある。このように、奇数番目の線と偶数番目の線の両方が１つの「プログレッシブ」パス(pass)でトレースされる。ヨーロッパでは、１秒あたり２５フレームのＰＡＬ規格またはＳＥＣＡＭ規格で動作するビデオカメラをもちろん入手可能である。対著作権侵害の専門家は、ＰＡＬビデオカメラではＮＴＳＣによって作られる海賊版マスターよりも良いマスターができると言っている。

しかし、デジタルビデオマスターは、使用されるビデオカメラのフォーマットに関係なく得られ、そのようなデジタルビデオマスターは、それから世界中に、そして至るところの町の街頭に広がる知的財産の犯罪窃盗の連鎖の始まりである。映画の不正な複製物の複製、流通及び販売を抑制する努力は、劇場からの最初の窃盗という犯行の後にすべて始まり、それは、本発明がこの高価な万引きを止めようとしている場所である。

本発明は、フィルム（またはデジタル）表示とビデオカメラとのフレーム速度との不一致を利用して劇場内での動画の著作権侵害を阻止する装置と方法とを提供する。投影された画像の表示がランダムに及び／または位相がシフトした形態でなされるように、特定の画像表示の期間(interval)とシャッター動作のリズムとを変更することによって、あるいは、デジタルビデオ映写機を使用してデジタル映写機のブランキングと表示との機能によって同様の変更した表示を指令することによって、劇場の観客には見えないようにしながら、不快な歪みを不正にキャプチャされたビデオ画像に発生させる。さらに、劇場内で著作権侵害者によって不正にキャプチャされたビデオの品質をさらに低下させるように、さまざまなぎざぎざのある、スリットのある、複数の象限のある、または斑点のあるパターンを機械シャッターで使用したり、デジタル表示上でそれらをシミュレートすることができる。

一実施態様の方法は、画像が表示されない暗い期間の前の期間の間に画像を表示するステップと、動画の不正な記録のために使用されるカメラが複数の暗い期間を取り込むように、画像を表示する期間と暗い期間とを選択的に変更するステップと、を有し、カメラは、動画中での画像を表示する期間と暗い期間とが同じ場合に取り込むであろう表示画像がよりも少ない表示画像を取り込む、
一実施態様の装置は、画像が表示されない暗い期間の前の期間の間に画像を表示するように映写機に指令し、動画の不正な記録のために使用されるカメラが複数の暗い期間を取り込むように、画像を表示する期間と暗い期間とを選択的に変更するコントローラを有し、カメラは、動画中での前記画像を表示する期間と暗い期間とが同じ場合に取り込むであろう表示画像よりも少ない表示画面を取り込む。

本発明の他の特徴と利点とは、例として本発明の原理を示す添付図面と併せて、本発明の以下の説明から明らかになろう。

一実施形態では、本発明は、劇場用動画映写機のためのフィルム搬送装置を制御する方法と装置とに関し、特に、隠したカメラを使用して劇場内で映画を盗撮しようとしている著作権侵害者に対して障害として作用するように、投影された画像の画像表示の期間とシャッターによる閉鎖（つまりブランキング）の期間とを変更することができるフィルム映写機の動作に関する。他の実施形態では、本発明は、同じ結果を達成するようにデジタル映写機を制御する装置と方法とに関する。

図６を参照すると、参照番号１０によって全体が参照されるフィルム搬送装置は、映写機を通るようにフィルム１２を搬送する。フィルム搬送装置１０は、フィルムゲート２６の対向している両側に配置されている供給スプロケット２２とホールドバック(hold-back)・スプロケット２４とを有している２つの定速スプロケットを有している。間欠スプロケット２８は、フィルムゲート２６のすぐ下方の両定速スプロケット２２，２４の間に位置し、通常の形態でフィルム１２をフィルムゲート２６を通してフレーム毎に断続的に前進させる。したがって、間欠スプロケット２８は、１秒あたり２４フレームの米国標準速度で、または必要に応じて他の速度で、フィルム１２の各フレームを通例の精度でフィルムゲート２６に位置合わせする。

従来の３５ｍｍ劇場用動画映写機は、間欠スプロケット２８の駆動に、モータ３２を採用している。フィルムの移動期間中は、続くフレームが入るようにフレームがアパーチャ２９から出ているときにフレームが照明されると見えるであろうをぼけを防止するように、定速モータ９０によって駆動される回転シャッター９９がスクリーンを黒くする。前述のように、「残像」として知られている現象のせいで、観客はこれらの暗い瞬間に気づかない。フィルムは、いずれかの側の両定速スプロケット２２，２４によってフィルムゲート２６と間欠スプロケット２８とに供給され、そこから取り去られる。フィルムゲート２６で発生するフィルムの断続的な動きは、断続スプロケット２８のいずれかの側の、両定速スプロケット２２，２４によって維持されている複数のフィルムループによって滑らかにされる。両定速スプロケット２２，２４はモータ３０によって駆動される。

現在の劇場用映写機は、ほとんど例外なく機械式である。通常、１つの同期モータが、１秒あたり２４フレームの米国標準フレーム速度に対応している速度でシャッターばかりでなく両方の定速スプロケットと間欠スプロケットとを駆動する複数の駆動歯車を担当している駆動軸を駆動する。間欠スプロケットは、駆動軸の完全な１回転を画像投影の静止期間の前の断続スプロケットの９０度の回転に変換することを目的とするゼネバ(Geneva)機構（不図示）と呼ばれる装置によって駆動される。１６歯スプロケットの９０度の回転によって、フレームが４つの穿孔（パーフォーレーション）分ほど変化する（つまりプルダウン）。４つの穿孔フレームの標準は、投影された縦横比の１．３３：１に対応するように１８００年代末期に確立され、それ以来変更されていない。その結果、商用３５ｍｍ映写機は、１秒あたり２４フレームでの４穿孔プルダウン用に構成されている。圧倒的多数の劇場用３５ｍｍ映写機はこの機械的構成であるのに対して、特に電子プルダウンを特徴とするドイツのＫｉｎｅｔｏｎ製などの、特殊な映写機が市場にはいくつかある。これらの構成は、フィルムをフィルムゲートに進めて配置するゼネバ装置の代わりに高応答サーボモータを元にしている。

参照により本明細書に援用されるより新しくより柔軟で効果的な構成が米国特許第5,946,076号明細書（Goodhill他）、米国特許第6,019,473号明細書（Goodhill他）に開示されており、以下に説明するように、本発明の特定の実施形態の基礎を構成するのはこれらの構成である。

１つのそのような実施形態では、劇場フレーム速度の１秒あたり２４フレーム用、１秒あたり４８フレームのより進歩した投影用、またはその他用に構成されているフィルム映写機の移動機構つまり「ヘッド」とも呼ばれる動画映写機は、画像表示期間と暗いシャッター動作の瞬間（期間）とがランダムに位相シフトする形態で進んだり遅れたりするように制御される。

フィルム搬送装置１０は、一般に、スプロケット２２，２４，２８を回転させ、映写機内でフィルム１２をフレーム毎にアパーチャ２９を通過させて移動させる動力要素を有している。本発明の一実施形態では、１対のスプロケット２２，２４の回転速度は、可変速モータ３０によって定められ、間欠スプロケット２８の回転速度と位置合わせとは高応答サーボモータ（間欠サーボモータ）３２によって定められる。本実施形態では、２つのモータ３０，３２は、フィルム搬送装置１０の動力要素である。しかし、必要に応じて、１つのモータまたは３つの（またはそれよりも多い）モータを動力要素として使用することができる。また本発明では、１つのシャッター羽根９９または複数のシャッター羽根を回転させるように、１つのモータ９０または複数のモータを採用することができる。あるいは、制御装置（以下で説明）は、さまざまな種類の電球、鏡を備えたデジタル装置、または光を開閉制御(gating)する他の装置などのしかしこれらには限定されない他の複数のシャッター動作装置の作動を指令してもよい。そのような代替のシャッター動作装置は、それ自体が映写機と調和するように点滅する光源も有していてもよい。そのような点滅する光源によって、遮断装置または他の開閉装置が必要なくなるであろう。

シャッターは、フィルム搬送と同期動作を維持しなければならない。従来技術が教えここで修正されているように、フィルムフレーム速度を変更すると、シャッター回転速度の対応した変更を必要とすることがあり、本発明では、代替のシャッター動作装置を作動させる信号の制御装置による送信の変更が必要になることもある。

本発明によれば、制御装置は、動力要素を統制し、それによって、劇場での上映時にビデオカメラによって記録された映画の品質を低下させるようにリズム及び／または画像表示とシャッター（ブランキング）の間隔及び／または空白(spacing)を位相シフトさせながら、対象とする動画を見るために設定されているフレーム速度に一致する平均フレーム速度を実質的に維持するように、フレームつまり画像表示の期間及び／または画像が表示されない暗い部分（シャッター動作）の期間を維持または変更するように構成されている。

前述のように、本発明の実施形態の制御装置は、米国特許第6,019,473号明細書に開示されている制御装置に基づいている。その特許明細書に開示されているように、制御装置は、ホストコンピュータ（ＣＰＵ）９５、モータコントローラ９４、モータ増幅器９３及び直流電源９２を有している。モータコントローラ９４は、可変速モータ３０、サーボモータ３２及びシャッターモータ９０用の複数のコントローラを有している。制御装置は、これらのモータの動作を制御し、これに対してこれらのモータは、フィルム搬送装置が、各フレームが４つの穿孔にまたがっているフォーマットから各フレームが３つの穿孔にまたがっているフォーマットへの変更など、あるフィルムフォーマットから他のフィルムフォーマットへ変更できるように、スプロケット２２，２４、間欠スプロケット２８及びシャッター９９の動作を制御する。本明細書に示している図６は、米国特許第6,019,473号の図４から引用されたもので同じである。

本発明においてフレーム速度及び／またはフィルムフォーマットを変更するのに必要な考え得る動作の変更以外にも、米国特許第5,946,076号明細書（Goodhill他）、米国特許第6,019,473号明細書（Goodhill他）が教えるように、制御装置は、画像表示の間隔及び継続期間ばかりでなくシャッター動作の間隔及び継続期間を変更するように構成されている。制御装置は、ぎざぎざ、溝、穿孔、または、光スペクトル中のある部分（例えば赤外線）を選択的に通過させる一方で他の部分を遮断するフィルタリング材料を含んでいてもよいその他の特徴を備えている代替のシャッターを配置してもよい。また、フィルタ材料は、明瞭な不正なビデオをキャプチャしようとすれば必ず品質の面で失敗させるだけでなく、最初の盗撮が試みられた場所も特定するであろう、特定の映写機に特有のコードを一意に示すパターンを有していてもよい。

さらに制御装置は、光スペクトルの選択された部分を使用して、シャッターにより閉鎖されて「暗く」見える期間に表示される電子透かしスタンプを生成する動的符号化手段（コントローラに接続されており、スレーブとなる別個のデジタル映写機の使用を含む）を作動させてもよい。電子透かしスタンプは、窃盗が試みられた時刻や映写機の操作を認められた個人など、犯罪捜査用情報を一意に示すものである。このようにして、従業員による就業時間後の映写機の不正な操作を、映写機の動作のロックを解除した個人にまで追跡できる可能性がある。この代替の装置においては、各映写機では、各上映の前に映写機のロックを解除するために、映写技師がパスワードを入力することが必要になるであろう。不正な上映によって犯罪が発生した場合のことを考えると、映写技師は、個人のパスワードを秘密にしておくことを動機付けされることになろうが、これは、彼らが映画を窃盗しようとするいかなる試みに対しても責任を負うであろうからである。

前述のフィルム映写機制御装置は、可変速モータ３０、断続サーボモータ３２及び１または２以上のシャッターモータ９０の出力及び／または代替のシャッター動作装置のトリガを調和させ、シャッター動作期間と表示期間及び／またはリズムを変更するように構成されることになろう。さらに、そのような代替のシャッター動作モード及び表示モードのためのトリガ信号１０４は、フィルムストリップ上に符号化されてセンサ９７によって読まれる情報とすることができる。

受信されるトリガ信号１０４の種類に基づいて、制御装置はシャッターモータ９０の速度と可変速モータ３０の出力とを変更してもよく、それによって、１対のスプロケット２２，２４の回転速度だけでなく、表示の増分速度及び／またはフィルムフレームの前進及び／または正確な画像表示の期間、シャッター動作の期間及びリズムも変化する。

どのような手段（例えば、フレーム間のトリガストリップ、フィルムの側部、穿孔の間、あるいは、追加データとしてオーディオデータ記憶手段内に収容されている）によって生成されようが、トリガ信号１０４は、１フレームあたり４穿孔にわたっているフレームを有しているフィルムが１フレームあたり３穿孔にわたっているフレームに変更された時や、指定されたフレーム速度が１秒あたり２４フレームから１秒あたり３０フレームまたは１秒あたり４８フレームに変更されたときや、両方が一緒に変更された時など、フィルムのフォーマットが変更された時を示すように構成されている。本発明では、そのようなコードは、画像表示の期間と画像が表示されない暗い部分の期間も制御する。従来技術で教えるように、トリガ信号１０４は、多くのさまざまな種類のフォーマット間の変化を表すこともでき、一般に、映写機のフィルムフォーマットが、ある所定の数の穿孔にわたっている複数のフレームを有しているフォーマットから他の異なる所定の数の穿孔にわたっている複数のフレームを有しているフォーマットに変化した時、またはある所定のフレーム速度から他の所定のフレーム速度に変化した時、または両方が共に変化した時を示すように構成されている。

フィルムフォーマットの変化を示すトリガ信号１０４は、多数の方法で生成することができる。一実施形態では、制御装置に結合されているセンサ９１は、電子的にトリガ信号を生成する。センサ９７は、例えば、フィルム１２が映写機に進入しフィルムのフォーマットの変化を示したときに、フィルム１２が保持している符号化された情報を読むように構成されていてもよい。この情報は、フレーム間の２進情報に含まれるコードを含めて、箔または磁性ストリップ上に、光学的に読み取られるコードに、または機械的にあるいは他の適切な手段によって符号化されることができる。そのような２進コードは、米国特許第6,450,644 B1号明細書に開示されており、その特許明細書の図１０に示されている。そのように記録されているコードは、外部ディスクまたは他のデジタル記憶媒体（ＣＤ、ＤＶＤオーディオ、またはフラッシュメモリ装置などであるがこれらには限定されない）に記憶されているルックアップ・テーブルを参照できる可能性がある。これらのオブディスクまたは他のデジタル記憶媒体は、映画の音声情報を収容するだけではなく、そこに含まれている特定のオンスクリーンアクションのおかげによって、もし存在するならば多かれ少なかれ代替画像表示及び／またはシャッター動作期間及び／またはリズムの対象となる可能性のある映画のシーケンスも制御するであろう。例えば、非常に素早い動作を伴うシーケンスの表示品質は、そのような代替画像表示及びシャッター動作期間及び／またはリズムによって悪影響を受ける可能性があるのに対して、動きの度合いが低いシーケンスは、知覚可能な劣化を示さないかもしれない。そのような場合、映画制作者は、代替画像表示期間とシャッター動作リズムとを合法的な劇場での上映での一般人の視聴体験の品質を妨げないシーケンスに限定することを選択するかもしれない。映画のかなりの部分がビデオカメラをベースとした著作権侵害から保護できる限り、本発明の目的は達成されることになる。

前述のように従来技術では、動画は、劇場においては対称に投影された光の４８の閃きの間の一連の２４の独立した画像として見られる。そのような各閃きは、一定の間隔で行われる。しかし本発明では、（その好ましい実施形態において）米国特許第6,019,473号明細書に開示されている種類の映写機を使用して、制御装置は、間欠スプロケット２８による、または往復機構による、ランダムなフィルムの前進に対応するように両方の定速スプロケット２２，２４を修正するように構成されるであろう。その結果、シャッター９９は、このランダムな及び／または位相シフトした表示アーキテクチャに対応するであろう。

シャッター９９は、光の流れをアパーチャ２９上でより速く開閉する目的で、「蝶ネクタイ」の２つの側部を反対方向に回転する２つまたは３つ以上の薄板に分離するなどの、しかしこれらには限定されないように、その構成と形状とを修正することができる。あるいは、機械式シャッター全体を廃止して、点滅する光源または反射性ゲート（たとえば、デジタル・ライト・プロセッサ(Digital Light Processeor)あるいはＤＬＰチップとして知られているテキサス・インスツルメンツ(Texas Instruments)の鏡付きデジタルデバイスを使用したもの）に置き換えることもできる。

ビデオカメラをさらに混乱させる考え得る他の方法は、映写機シャッターの形状を変更することである。現在、フィルム映写機のシャッターは、できる限り素早く形態で光を遮断および通過させるように構成されている。典型的な蝶ネクタイ型のシャッター９９は、見てわかるように名前の通りである。シャッターは、通常、図示されたように、映写機のアパーチャ２９を通して流れる光束を明確で線形のストロークで遮断しまたは通過させるように、一方向に回転する１つの金属片である。シャッターのあるものは、蝶ネクタイ形状の２つ羽根の装置ではなく、むしろ、光遮断羽根が１つだけを有する。その場合、そのようなシャッターは、同じ効果を達成するように、蝶ネクタイ型の速度の２倍で回転する。しかし前述のように、そのような両方の機構は、対向しているシャッター羽根の上に相補的な鏡像パターンで形成されている穴、スリット及び／またはぎざぎざを有している縁（エッジ）を備えているシャッターによって置き換えることができる。同様の複数のパターンをパルス状の光源、または鏡や他の種類の電球に基づいている光源で作ることもできる。

そのようなシャッターは、平均して、ある１秒間に同じ量の光を伝達することができるが、スクリーンを複数の縞や点の画像によって塗ることによってそうすることができる可能性がある。実験によって確立されるであろうパラメータの範囲内で、それらを１つにまとめることにヒトの視覚野を当てにすることができる可能性もある。著作権侵害者のカメラは、それとは反対に、それらの縞及び／または点を「見て」、それらをそのまま、必要に応じて符号化されている犯罪捜査用情報と共に記録することある。もちろん、ぎざぎざのあるまたはパターンのあるシャッターは、スクリーンに伝達される光の総量に関しては、低効率であろう。その結果、標準のＳＭＰＴＥ標準のスクリーン上での１６フットランベルトを維持または超えるには、より明るいキセノン電球（または他の光源）及び／またはより効果的なランプハウスが必須となろう。

シャッター縁形状あるいは使用される他の機構または１または２つ以上の装置にかかわらず、画像表示の期間及び／またはシャッター動作リズムをランダムにすることは、任意の所与の１秒または数秒の期間に、フレームを作るのに使用されたカメラまたはデジタル装置のフレーム速度に見る者が対応するように、光の同じ４８（またはそれよりも多い例えば７２）回の閃きの期間に依然として１秒あたり平均２４（または２５、３０、または４８、またはそれ以上）フレームの光の点滅を見るように作用することになろう。しかし、これらの画像の表示つまり閃きの継続期間は、フレームからフレームへの、閃きから閃きへの、またはシャッター動作による暗部の期間に対して、正確には同じ期間を有してはいないであろう。

その結果、シャッターが動作している暗い瞬間は、今回の場合、予測可能な対称のパターンでは発生しないであろう。例えば、４８回の光の閃きの間に見える１秒あたり２４フレームの映画では、各閃きは同じ継続時間で、各暗い期間は同様に同じ継続時間である。例えば、１０進数の等価な表現では、フィルムベースの映画投影の現在の表示アーキテクチャは以下のようになろう。

０．０１０４秒の暗部、０．０１０４秒の明部、０．０１０４秒の暗部、０．０１０４秒の明部＝０．０１４６秒の総時間
本発明の教えるところによる位相変更シーケンスでは、以下のように２つのシーケンスになろう。

０．００９４秒の暗部、０．０１１４秒の明部、０．００９４秒の暗部、０．０１１４秒の明部；
０．０１０４秒の暗部、０．０１０４秒の明部、０．０１０４秒の暗部、０．０１０４秒の明部
各シーケンスは、終了までに０．０４１６秒かかるが、第１のシーケンス後に、位相は０．００２秒つまり約５％変化している。このパターンを時間をかけて繰り返すと位相が進み、このパターンを逆にすると位相が遅れる。

通常の暗部の瞬間を、さまざまな予測不能なパターンで、通常とはわずかに異なる期間として示すことによって、そして、暗部の瞬間とより長いまたはより短い画像表示の期間つまり画像自体の閃きとの両方のタイミングを非対称にランダムなものとすることによって、著作権侵害者のビデオカメラは、頻繁かつランダムなタイミングで暗いスクリーンあるいは暗いスクリーンの部分を「見」て記録することになる画像に遭遇するだろう。

前述のように、ぎざぎざの縁または他の非標準のシャッターパターンや形状を備えているシャッター羽根、または同等のパルス状の、反射性の、またはゲート制御される光源を使用して、著作権侵害者のビデオをさらに劣化させることができる場合もある。このランダム表示とシャッター動作アーキテクチャのスキュー・レート(skew rate)とによって、不正なビデオは、暗い部分の閃き、縞、点、及び／または「転がる」複数の棒が間に表示されるであろうまたはフィルム映写機のシャッターの垂直スイープによる垂直のパターンが表示されるであろう、見ることができる複数の画像がちりばめられている暗部の長い期間を含むことになろう。

初期試験データは、この方針のいくつかの局面の有効性を証明している。図７は、ビデオ記録に対する観測された歪みを示しているグラフを示している。グラフ内のハッチングされた複数の柱は、ビデオカメラの見かけのキャプチャ間隔（「シャッター」）示しているのに対して、点線は映写機のシャッターのプロファイルをたどっている。グラフ内で、水平軸は時間をミリ秒単位で示しており、垂直軸はパーセントでシャッターの開いている量を示している。映写機のシャッターが完全に開いているときには（１００％、上部の位置）、ビデオカメラの露出は、４番目に描かれている事象において、完全に照明されているスクリーンに一致するのに対して、それ以前では、照明されているスクリーンを完全には捕らえておらず、カメラの最初の２つの露出ではスクリーン上で部分的にしか照明されていない画像が撮影されている。フィルム画像の表示とシャッター動作とが非常にわずかに変化すると、ビデオカメラの露出周期は、いくつかの画像を正しく示し、他の画像は明るさが減少した状態で示し、時には、全く画像を記録しないこともある。さらに、表示期間とシャッター動作期間とをゆがめることによって、ビデオカメラの、犯罪的著作権侵害者にとってあらゆる商業的価値を備えている画像でもってフィルム投影を記録する能力をさらに妨げることができる。

前述した方法は、フィルム映写機のようなシャッターを取り付けることができる可能性のあるデジタル映写機にも適用されるであろう。あるいは、デジタル映写機は、ぎざぎざのあるまたは斑点のあるパターンまたはそれらの組み合わせのパターンを交互に伝達するような変更されたブランキング・スキームによって（例えば、それ自体の画像投影チップを使用して）、フィルム映写機のシャッター動作をシミュレートできる。実際に、テキサス・インスツルメンツのいわゆる「ＤＬＰ」チップセットで使用されている技法では、再生すべき画像に対応するように応答して、光を反射または偏向するように物理的に動く何百万ものマイクロミラーのシャッター動作が制御されていることに注意すべきである。本発明は、本発明によって構成されているフィルム映写機によって投影されるのと同様に、劇場内で人間の目には見えないが、著作権侵害者のビデオカメラにはキャプチャされるであろう縞、点、及び他の異常のある間欠的な画像をスクリーン上に表示するようにデジタル映写機の出力を制御するであろう。

好ましい実施形態は、概して、米国特許第6,019,473号が教えるような、フォーマットが切り替え可能なフィルム投影装置を使用する。投影装置の正確な詳細は、その従来技術文献に見ることができる。本発明は、その構成のすべての性能を取り込み、劇場内のビデオカメラによる著作権侵害を妨げるさらなる機能を追加している。しかし、Ｋｉｎｏｔｏｎによって作られている映写機などのような、他の種類の電子サーボモータによって制御される映写機を本明細書に記述されている技法と方法とを使用して修正できるが、それらは、好ましい実施形態によって実現されるようなフレーム速度とフィルムフォーマットなどの広範な柔軟性が欠如するであろう。

本発明の特定の形態を図示し説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な修正が可能なことが明らかになろう。そのため、添付の請求項によって限定することを除いて、本発明を限定することは意図しない。

Ｃｉｎｔｅｌテレビ映画装置の例の図である。 １秒あたり２４フレームのフィルムから１秒あたり３０フレームのビデオへの３：２プルダウンの模式図である。 市販のミニＤＶビデオカメラの例の図である。 市販のＤＶＤビデオカメラの例の図である。 他の種類の市販のＤＶＤビデオカメラの例の図である。 本発明を実施するのに有用なフィルム搬送装置の実施の一形態を示す図である。 本発明のシャッター・タイミング・スキームの実施の一形態を示すグラフである。

Claims (34)

1. 表示される複数の画像を有する動画の著作権侵害を阻止する方法であって、
   画像が表示されない暗い期間の前の期間の間に画像を表示するステップと、
   前記動画の不正な記録のために使用されるカメラが複数の前記暗い期間を取り込むように、前記画像を表示する期間と前記暗い期間とを選択的に変更するステップと、
   を有し、前記カメラは、前記動画中での前記画像を表示する期間と前記暗い期間とが同じ場合に取り込むであろう表示画像がよりも少ない表示画像を取り込む、方法。
2. 前記複数の画像は動画フィルム映写機によってスクリーン上に投影される、請求項１に記載の方法。
3. 前記複数の画像はデジタル映写機によってスクリーン上に投影される、請求項１に記載の方法。
4. 前記カメラはビデオカメラまたはデジタルビデオカメラである、請求項１に記載の方法。
5. 前記カメラはデジタルキャプチャ装置である、請求項１に記載の方法。
6. 前記動画の画像表示の意図された速度に実質的に対応する、前記画像の表示の平均速度を維持するステップをさらに有する、請求項１に記載の方法。
7. 前記動画の前記画像表示の意図した速度は、１秒あたり約２４フレームと１秒あたり約７２フレームとの間の速度である、請求項６に記載の方法。
8. 前記動画の前記画像表示の意図した速度は、１秒あたり少なくとも２４フレームである、請求項６に記載の方法。
9. 前記カメラは、１秒あたり約２４フレームと１秒あたり約６０フレームとの間の画像キャプチャ速度を有する、請求項４に記載の方法。
10. 前記カメラは、１秒あたり少なくとも２４フレームの画像キャプチャ速度を有する、請求項４に記載の方法。
11. 前記画像を表示する期間と前記暗い期間とは、ランダムあるいは非対称な形態で変更される、請求項１に記載の方法。
12. 前記画像を表示する期間と前記暗い期間とは、それらの期間が前方また後方にランダムあるいは非対称な形態でシフトするように変更される、請求項１に記載の方法。
13. 前記画像を表示する期間と前記暗い期間とは、それらの期間がランダムあるいは非対称な形態で増加または減少するように変更される、請求項１に記載の方法。
14. 前記暗い期間は、予測不能なパターンで発生するように変更される、請求項１に記載の方法。
15. 前記画像を表示する期間は、予測不能なパターンで発生するように変更される、請求項１に記載の方法。
16. 表示される複数の画像を有する動画の著作権侵害を動画映写機において阻止する装置であって、
    画像が表示されない暗い期間の前の期間の間に画像を表示するように前記映写機に指令し、前記動画の不正な記録のために使用されるカメラが複数の前記暗い期間を取り込むように、前記画像を表示する期間と前記暗い期間とを選択的に変更するコントローラを有し、
    前記カメラは、前記動画中での前記画像を表示する期間と前記暗い期間とが同じ場合に取り込むであろう表示画像よりも少ない表示画面を取り込む、装置。
17. 前記動画映写機はデジタル映写機である、請求項１６に記載の装置。
18. 前記動画映写機は動画フィルム映写機である、請求項１６に記載の装置。
19. 前記動画映写機は、一連のフレームとフィルムの両縁に沿った複数の穿孔とを有しているフィルムを投影する動画フィルム映写機を有し、前記装置は、
    前記複数の穿孔に係合し、前記フィルムを前記映写機を通して移動させる複数の歯を有している複数の定速スプロケットと、
    前記フィルムを前記映写機のアパーチャを通過させてフレーム毎に移動させる間欠前進機構と、
    前記フレームが前記アパーチャに対して所定の位置に前進させられたときに前記アパーチャに進入する光を遮断し、新しいフレームが適切に位置合わせされたときに光を前記アパーチャに進入できるようにするシャッターと、
    前記複数の定速スプロケットと前記間欠前進機構と前記シャッターとを作動させる動力要素と、
    をさらに有し、
    前記コントローラは、前記画像を表示する期間と前記暗い期間とを維持または変更するように前記動力要素を制御するように構成されている、請求項１６に記載の装置。
20. 前記コントローラは、前記画像を表示する期間と前記暗い期間とをランダムあるいは非対称な形態で変更する構成されている、請求項１６に記載の装置。
21. 前記コントローラは、前記画像を表示する期間と前記暗い期間とを、それらの期間が前方また後方にランダムあるいは非対称な形態でシフトするように変更するように構成されている、請求項１６に記載の装置。
22. 前記コントローラは、前記画像を表示する期間と前記暗い期間とを、それらの期間がランダムあるいは非対称な形態で増加または減少するように変更するように構成されている、請求項１６に記載の装置。
23. 前記コントローラは、前記暗い期間が予測不能なパターンで発生するように前記暗い期間を変更するように構成されている、請求項１６に記載の装置。
24. 前記コントローラは、前記画像を表示する期間が予測不能なパターンで発生するように前記画像を表示する期間を変更するように構成されている、請求項１６に記載の装置。
25. 前記動力要素は、
    前記複数の定速スプロケットを回転させる回転出力を有する第１のモータと、
    前記間欠前進機構を作動させる出力を有する第２のモータと、
    前記シャッターを回転させる回転出力を有する第３のモータと、
    を有する、請求項１９に記載の装置。
26. 前記シャッターは、光遮断材料を有する、請求項１９に記載の装置。
27. 前記シャッターは、複数の光遮断材料を有する、請求項１９に記載の装置。
28. 前記シャッターは、ぎざぎざのある、溝のある、または穿孔のある表面を有する機械シャッターを有する、請求項１９に記載の装置。
29. 前記シャッターは、光スペクトルの選択された部分を通過させる材料を有するフィルタを有する、請求項１９に記載の装置。
30. 前記コントローラは、前記動画の画像表示の意図された速度に実質的に対応する、前記画像の表示の平均速度を維持するように構成されている、請求項１６に記載の装置。
31. 前記動画の画像表示の前記意図された速度は１秒あたり少なくとも２４フレームである、請求項３０に記載の装置。
32. 画像表示のランダムな期間の対象とすることができる撮影されたシーケンスと対象とすることができない他の撮像されたシーケンスとを特定する、前記フィルム上の情報を読み取るセンサをさらに有する、請求項１９に記載の装置。
33. 前記フィルム上の情報を読んで、画像表示の無作為のランダムな期間を開始したり終了するように信号を前記コントローラに送るセンサをさらに有する、請求項１９に記載の装置。
34. 前記動画映写機はデジタル映写機であり、前記コントローラは、前記映写機に暗い期間を発生させるように指令する代わりに、前記映写機に、前記複数の画像の選択された部分の表示を遮断するように指令する、請求項１９に記載の装置。

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