JP3141032B2 - コピー防止信号の有無を適応的に制御する方法 - Google Patents

コピー防止信号の有無を適応的に制御する方法

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は、ビデオ信号を処理する方法に係わり、特
に、ビデオ信号の特定領域中にある種の信号内容を適応
的に検知し、上記ある種のビデオ信号内容に応じて選択
されたコピー防止信号の有無を制御する方法に関する。
従来技術の説明 本発明は、通常のテレビジョン受像機が変更された信
号から正常なカラー画像を生成し、一方、変更された信
号から作成されたビデオテープ記録物は非常に不快なカ
ラー妨害を示すようにカラービデオ信号を変更し、ある
種のコピー防止技術の再生性を改良する方法及び装置に
関する。
ビデオコピー防止処理は周知である。参考のため引用
される1986年12月23日にJ.Ryanに発行された米国特許第
4,631,603号（以下、'603号と略記）は一例である。'60
3号特許は、特に以下の通り開示している（要約書を参
照のこと）。
「ビデオ信号は、テレビジョン受像機が変更されたビ
デオ信号から正常なカラー画像を提供し続け、一方、変
更されたビデオ信号のビデオテープ記録物は一般的に受
け容れられない画像を生ずるように変更される。本発明
は、典型的なビデオカセットレコーダ自動利得制御シス
テムが、通常のビデオ信号の（等化若しくは幅広パルス
を含む）正常な同期パルスと、付加された疑似同期パル
スとを識別できないという事実に依拠する。疑似同期パ
ルスは、正常な同期チップレベルよりも下方に広がり、
少なくとも0.5マイクロ秒の間隔を有するパルスとして
定義される。複数のかかる疑似同期パルスは、垂直帰線
消去期間中に通常のビデオ信号に付加され、各疑似同期
パルスの後に適当な振幅及び間隔を有する正パルスが続
けられる。その結果として、ビデオテープレコーダの自
動利得制御システムは、ビデオレベルの誤測定を行い、
ビデオ信号の不適切な記録が起きる。得られる結果物は
再生中に受け容れならない画質である。」 上記'603号特許の第２欄の第５行目以下には、「追加
されたパルス対（各対は、負側に変化する疑似同期パル
スと、後続の正側に変化する“AGC"パルスである）は、
ビデオテープレコーダと自動レベル（利得）制御回路に
誤ったビデオ信号レベルを検知させ、受け容れられない
ビデオテープ記録物を生ずる利得補正を行わせる」と記
載されている。
ビデオコピー防止処理の別の例は、参考のため引用さ
れる1989年４月４日にJ.Ryanに発行された米国特許第4,
819,098号（以下、'0983号と略記）に記載されてい
る。'098号特許には以下のように記載されている（要約
書を参照のこと）。
「ビデオ信号は、テレビジョン／モニタ受像機が変更
された信号から正常な画像を生成し続け、一方、この信
号のビデオテープ記録物は、一般的に受け容れられない
画像を生成するようにビデオ信号が変更される。ビデオ
テープレコーダは、ビデオ信号の同期パルスレベルを測
定する自動利得制御回路を有し、ビデオテープレコーデ
ィングシステム内のFM変調器に供給されるビデオ信号レ
ベルを固定した所定の値に保つ利得制御信号を発生す
る。複数のパルスが正常に発生する同期パルスの各後縁
の直後に付加される。付加されたパルスは、信号によっ
て決められる画像の可視性に与える影響を最小限に抑え
ると同時に、レコーダの自動利得制御回路に実際の値の
何倍ものレベルでビデオ信号を評価させるため、各フィ
ールドの垂直帰線消去期間に密集される。同期パルス自
体は、処理の有効性を高めるため、レベルを低下させて
も構わない。」 したがって、上記従来技術の“基本的なコピー防止処
理”は、コピーが試みられたとき、異常に低い振幅のビ
デオ信号を記録させる。不法コピーが再生されるとき観
察される影響の中には、画像の水平方向引きさけ（位置
ずれ）及び垂直方向位置ずれが含まれる。この位置ずれ
が生じるかどうかは、画像内容に屡々大きく依存し、す
なわち、画像中に白い（明）領域と黒い（暗）領域とが
存在するかどうかに存在する。そのため、従来技術の処
理は、殆どのタイプのテレビジョンセットに優れたコピ
ー防止と正常な画質とを提供すると共に、非常に少数の
テレビジョンセットにおいて画像を上部に少量のフッキ
ング又は引きさけを表示する。かくして、コピー防止信
号を可視化するとき、表示された画像の僅かなフッキン
グ又は引きさけの可視性を除去するコピー防止処理の適
応的な制御が必要とされる。
発明の概要 本発明の目的は、全ての通常のテレビジョン受像機が
変更された信号から正常なカラー画像を生成し、一方、
変更された信号から作成されたビデオテープ記録物は不
快な妨害を呈示することにより、信号のビデオテープ化
を防止又は禁止するようビデオ信号を変更する改良され
た方法及び装置を提供することである。
本発明の別の目的は、ビデオ画像の上部でシーン内容
を検出し、シーン内で検出された予め選択された条件に
基づいてコピー防止信号の挿入を適応的に作動又は抑制
する方法及び装置を提供することである。
このため、本発明は、例えば、ディジタルビデオディ
スク又はテープマスター生産設備の通常のビデオ処理シ
ステムに、テレビジョン画像の上部でフッキングによっ
て著しく改変される画像情報を検出する回路を設ける。
この回路は、フッキングによって著しく改変される予め
選択された量の画像情報を検出した後、コピー防止信号
がビデオ画像の上部でビデオ信号に付加されないようコ
ピー防止処理を抑止する信号、例えば、ディジタルビッ
ト信号を供給する。画像の上部に著しく改変され得る画
像情報が無い場合、コピー防止処理は許可される。同様
に、コピー防止処理は、コピー防止を適用する一般的な
手続きで残りの大部分のビデオ画像に対し許可される。
本発明の上記並びに他の特徴、局面及び利点は、以下
の詳細な説明、特許請求の範囲及び添付図面を参照する
ことによって非常に良く理解されるようになる。
図面の簡単な説明 図１は、フッキングの影響を含むテレビジョン画像の
垂直線の表示を描写するグラフである。
図２は、本発明の方法を実施する技術及び関連した回
路を説明するブロック図である。
実施例の詳細な説明 上記の通り、ある種のコピー防止信号は、コピー防止
信号からアーティファクト若しくは悪影響を呈示しない
圧倒的大多数のテレビジョン受像機に関して、記録され
たビデオ信号の非常に有効なコピー防止を実現する。し
かし、非常に少数のテレビジョン受像機に表示された画
像の上部に少量の引きさけ又はフッキングが生じる場合
がある。図１には、例えば、フッキングを呈示する画像
の垂直線に与えられたフッキング現象の影響が描写され
ている。
任意のフッキングの可視性は、表示された画像の最上
部におけるシーン内容に依存する。これは、例えば、NT
SC方式カラーテレビジョン標準のアクティブビデオ画像
の最初の５％乃至10％である。コピー防止されたビデオ
信号に対する全体的な要望を維持したままテレビジョン
受像機におけるフッキングの可視性を低減するため、本
発明の基本的な概念には、ビデオ信号の上部のシーン内
容を検出する手段が含まれる。かかる検出回路は、フッ
キングによって著しく変更された画像情報を検出し、シ
ーン毎にフッキングが発生した画像の上部でコピー防止
信号を適応的に作動又は抑制する。主として関心のある
画像内容は、例えば、図１に示される如くフッキングに
よって著しく変更された情報である。図１には、テレビ
ジョンの表示部10が描写され、表示部10には実質的に直
線的なエッジが垂直線12として表示されている。垂直線
12のフッキング又は引きさけ特徴は符号14で示されてい
る。垂直線12は、以下に詳述するように、垂直に対しあ
る角度、例えば、垂直に関して約±60゜の範囲内の角度
になる場合がある。
一般的に、テレビジョンディスプレイの上部の内容に
は殆どディテールが含まれない。典型的な一例は、一様
な青色の空を含む空のシーンであり、ディテールは、殆
ど若しくは全て含まれない。このようなシーンは、図１
に符号14で示されるようなフッキング特性を呈示しな
い。画像の上部にディテールが殆ど若しくは全く含まれ
ないシーンの間に、本発明の適応制御システムは、テレ
ビジョン受像機に悪影響を与えることなくコピー防止シ
ステムを作動させる。しかし、シーン内容が垂直線14の
ようなフッキングによって著しく変更される画像情報を
含む場合、本発明の適応制御システムは、コピー防止シ
ステムの有効性を抑制若しくは低下させ、フッキング又
は引きさけの影響を低減若しくは除去する。
コピー防止処理が画像の上部で作動されるべきか、或
いは、抑制されるべきかを決めるための本発明による技
術は、画像の上部、例えば、アクティブビデオ画像の最
初の５％乃至10％で、フッキング処理によって湾曲され
るような場合に視聴者に見分けられるような画像情報を
探すことである。かくして、本発明による技術及び関連
した装置は、アクティブビデオ画像の上側20ラインで、
実質的に直接若しくは僅かに湾曲し、垂直に対し約±60
゜の角度範囲内に収まるエッジを探す。かかる情報が検
出されたとき、コピー防止処理は対応した画像の上部に
関して抑制される。
このため、図２には、一例として、前述の'603号特許
及び'098号特許に記載されているような関連したコピー
防止システムを適応的に作動若しくは抑制する回路の一
実施例が示されている。図２に示された技術は、画像の
上部で実質的に直線状若しくは僅かに曲線状のエッジが
フッキングによって著しく変更されるという仮定に基づ
いているが、ある種の場合にはこの仮定は当てはまらな
い。したがって、本発明は、コピー防止動作が不必要な
場合には、コピー防止処理を抑制し、視聴者に気づかれ
ないようにフッキング或いは引きさけの影響を与える方
が好ましい。この折衷案は、本発明の本実施例を実施す
る回路が対応して簡単であるという事実に役立つ。
図２を参照するに、ビデオ信号は、入力リード線20を
介してゲート回路22及び同期分離器回路24に供給され
る。典型的な同期信号は、回路24からタイミング回路26
に供給され、タイミング回路26は、ゲート回路22を制御
するゲートパルスを供給する。タイミング回路26は、例
えばNTSC方式カラーテレビジョン標準においてライン21
から始まりライン40で終了するビデオ画像の最初の約５
％乃至10％に対しゲートパルスを発生するよう構成され
る。ゲートパルスは、本発明の具体的な本実施例では櫛
形フィルタ28を含むアナライザ回路に、ビデオ信号を供
給するゲート回路22に開く。櫛形フィルタ28は、櫛形フ
ィルタに典型的な伝達特性を有するが、本実施例の場
合、櫛形のピークは水平ライン周波数の高調波に設定さ
れ、各ピークの間の幅は約60ヘルツ（Hz）に一致する。
かくして、櫛形フィルタ28の構造は、画像情報が、例え
ば、一方の水平ラインから垂直方向に次の水平ラインに
繰り返す実質的に直線的なエッジである場合、ライン周
波数でなければならないという前提に基づく。また、情
報が上記の如くの±60゜の範囲内に収まる垂直に対する
角度である場合、櫛形フィルタの構造は、ライン周波数
よりもわずかに小さいか若しくは僅かに大きい。
櫛形フィルタ28の出力は上記のアナライザ回路のエネ
ルギー測定回路30に供給される。エネルギー測定回路30
は特定の周波数帯域のパワー又はエネルギーを測定す
る。結果的に得られるエネルギー測定回路30の出力は、
特定の帯域のエネルギーを表す直流電圧であり、比較器
32の反転入力に供給される。この比較器の非反転入力に
は選択された基準閾値電圧が符号34の点で供給される。
リード線36上の比較器32の出力は、制御信号、すなわ
ち、ディジタルビデオストリームの１ビットを構成し、
コピー防止処理を作動若しくは抑制する。かくして、回
路30からの直流電圧が34における基準閾値レベルを超え
るとき、比較器32の出力はロー側に移行し、コピー防止
処理を抑制する。直流電圧が基準閾値レベル未満に保た
れる場合、リード線36上で得られるハイ論理レベルは、
コピー防止処理を作動させる。本発明によって制御され
る典型的なコピー防止処理は、前述の'603号特許に開示
されている。比較器32は、エネルギー測定回路30からの
直流電圧が基準閾値と同じレベルである場合に不安定な
オン・オフスイッチングを阻止する通常のヒステリシス
を含む。
本発明は、例えば、ディジタルビデオディスク、ビデ
オテープ等、マスター生産設備に配置され、コピー防止
処理を作動又は抑制する決定が行われる。この決定は、
マスタディスク、テープ等のディジタルストリームに上
記ビットを設定し、後続のディジタルディスク、テープ
等が視聴者によって再生されるときに、このビットがコ
ピー防止処理を作動又は抑制することにより行われる。
ビデオ画像の他のパラメータ及び／又は特性は、画像
上部のフッキング処理の有無を判定するため使用されて
いることに注意する必要がある。例えば、本発明の他の
実施例において、画像の最初の20％、例えば、最初の50
本のアクティブビデオラインは、最初の20本のアクティ
ブビデオラインを次の30本のアクティブビデオラインと
比較するため解析される。この比較により、最初の20本
のラインの曲線又は直線エッジは次の30本のラインに継
続するので、最初の20本のラインがフッキングの影響を
含むかどうかが判定され、最初の20本のアクティブライ
ン中のフッキングの存在が容易に見分けられる。この技
術は、たとえ、複雑な装置を必要とするとしても、コピ
ー防止処理が作動されるべきか、或いは、抑制されるべ
きかについて非常に正確な判定を行う。
本発明は、明らかに開示された実施例の詳細な説明に
限定されることがなく、以下の請求項及びその均等物に
よって明確にされた本発明の精神及び範囲を逸脱するこ
と無く、当業者によって種々の変更が行われ得る。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 5/91 - 5/956 G11B 20/10 - 20/12 H04N 7/08 - 7/088

Claims (18)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ビデオ信号中のコピー防止信号の有無を適
    応的に制御する方法において、 上記ビデオ信号の表示の上部でフッキングによって顕著
    に変更される画像情報の有無を検出する段階と、 上記ビデオ信号が上記表示の上部に上記画像情報を含ま
    ない場合に上記コピー防止信号を作動させる段階と、 上記ビデオ信号が上記表示の上部に上記画像情報を含む
    場合に上記コピー防止信号を抑制する段階とを含む方
    法。
  2. 【請求項２】上記検出する段階は、 上記表示の上部に対応する選択された複数の水平テレビ
    ジョンラインを定義する段階と、 上記画像情報の有無を示す制御信号を発生させる段階と
    を含む、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】上記作動させる段階及び上記抑制する段階
    は上記制御信号の印加に応じて実行される請求項２記載
    の方法。
  4. 【請求項４】上記検出する段階は、 水平ライン周波数に関係した選択された周波数帯域を与
    えるため、上記ビデオ信号をフィルタリングする段階
    と、 上記制御信号を発生させるため、上記選択された周波数
    帯域のエネルギーが予め選択された閾値よりも少ないか
    多いかを判定する段階とを含む、請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】上記判定する段階は、 対応した直流電圧を得るため、上記選択された周波数帯
    域のエネルギーを測定する段階と、 上記エネルギーが上記閾値よりも少ないか多いかを表す
    論理レベルとして上記制御信号を発生させるため、上記
    直流電圧を上記予め選択された閾値と比較する段階とを
    含む、請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】上記画像情報は垂直に対し約±60℃の角度
    の範囲内に収まる実質的に直線的なエッジを含む請求項
    ２記載の方法。
  7. 【請求項７】上記表示の上部はアクティブなビデオ画像
    の最初の略５％乃至10％を含む請求項２記載の方法。
  8. 【請求項８】上記選択された複数の水平テレビジョンラ
    インは上記アクティブなビデオ画像の最初の略10乃至20
    本のラインを含む請求項２記載の方法。
  9. 【請求項９】ビデオ信号へのコピー防止処理の適用を適
    応的に制御する装置において、 上記ビデオ信号画像の上部でフッキングによって顕著に
    変更される画像情報の存在を検出する手段と、 上記画像情報の存在が検出されるのに応じて上記コピー
    防止処理の適用を抑制する手段と、 上記画像情報の不在が検出されるのに応じて上記コピー
    防止処理の適用を作動させる手段とを含む装置。
  10. 【請求項１０】上記検出する手段は、 上記ビデオ信号画像の上部に対応した選択された複数の
    ラインを定義する手段と、 上記定義する手段に応答し、上記ビデオ信号画像の上部
    にフッキングによって顕著に変更される上記画像情報を
    示す制御信号を発生させる解析手段とを有する、請求項
    ９記載の装置。
  11. 【請求項１１】上記定義する手段は、 上記ビデオ信号を受信し、選択された同期信号を得る同
    期分離手段と、 上記同期信号に応答し、複数のラインを表すゲートパル
    ス信号を供給するタイミング回路と、 上記ゲートパルス信号に応答し、上記複数のラインの間
    に上記ビデオ信号を供給するゲート手段とを含む、請求
    項10記載の装置。
  12. 【請求項１２】上記解析手段は、 上記ビデオ信号画像の上部を受信し、ライン周波数に関
    係した選択された周波数帯域を供給するフィルタ手段
    と、 上記選択された周波数帯域のエネルギーを判定し、上記
    コピー防止処理を選択的に抑制する制御信号を発生させ
    る判定手段とを有する、請求項11記載の装置。
  13. 【請求項１３】上記判定手段は、 上記フィルタ手段に応答し、上記周波数帯域のエネルギ
    ーを表す直流電圧を生成するエネルギー測定手段と、 上記直流電圧が選択された閾値よりも大きい場合に応じ
    て、上記制御信号を発生させる比較器手段とを有する、
    請求項12記載の装置。
  14. 【請求項１４】上記フィルタ手段は、ピークがライン周
    波数の高調波に設定されている櫛形フィルタを含む、請
    求項12記載の装置。
  15. 【請求項１５】ビデオ信号へのコピー防止の適用を適応
    的に制御する方法において、 画像の上部に対応したアクティブビデオ画像内で選択さ
    れた複数のラインを計数することにより、上記ビデオ信
    号の画像の上部を定義する段階と、 上記選択された複数のラインを表すタイミング信号を与
    える段階と、 上記上部でフッキングが視覚的に認知できるかどうかを
    判定するため上記画像の内容を検査する段階と、 上記フッキングが視覚的に認知できる場合に、コピー防
    止の適用を抑制する段階とを含む方法。
  16. 【請求項１６】上記検査する段階は、 上記複数のラインにおいて上記アクティブビデオ画像が
    フッキングによって顕著に変更されるかどうかを判定す
    るため、上記タイミング信号に応じて、上記選択された
    複数のラインを解析する段階と、 上記複数のラインにおいて上記アクティブビデオ画像が
    上記フッキングによって顕著に変更される場合に、上記
    コピー防止の適用を抑制するため、制御信号を発生させ
    る段階とを含む、請求項15記載の方法。
  17. 【請求項１７】上記複数のラインは上記アクティブビデ
    オ画像の最初の約５％乃至10％のラインを含む、請求項
    15記載の方法。
  18. 【請求項１８】上記上部の画像の内容は、垂直に対し約
    ±60゜の角度の範囲内に収まる実質的に直線的、又は、
    非常に僅かに曲線的なエッジを含む、請求項15記載の方
    法。
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