KR20010012665A

KR20010012665A - 디지탈 자료 복사 방지를 위한 복사 방지 장치

Info

Publication number: KR20010012665A
Application number: KR1019997010626A
Authority: KR
Inventors: 린나르츠요한피.엠.지.; 탈스트라요한씨.
Original assignee: 요트.게.아. 롤페즈; 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 1998-03-18
Filing date: 1999-02-22
Publication date: 2001-02-26
Also published as: AR014696A1; US6473560B1; BR9904876A; TW440819B; ID27088A; TR199902830T1; RU99126765A; HUP0003269A2; IL132965A0; MY133064A; PL337096A1; CA2290374A1; JP2002505825A; CN1272284A; WO1999048290A2; AU2295699A; WO1999048290A3; EP0983687A2

Abstract

최근의 디지탈 비디오 복사 방지를 위한 복사 방지 장치는 "티켓"의 존재와 함께 픽셀-워터마크에 의존하여 내용의 "1회 복사" 상태를 실행한다. 이 티켓은 디스크/테이프의 소유자에게 권리를 주어 디지탈 내용의 1회 복사를 수행하도록 설계된다. 내용이 아날로그 도메인으로 변환된 후에 비디오 신호를 가진 이 티켓을 따라 움직이는 방법에 대해서 개시한다. 이러한 티켓 형태는 아날로그 티켓이라고 불린다. 이 아날로그 신호는 복사 방지 장치(예를 들면 원래의 VCR)에 따르지 않는 유산장치(legacy device) 상에 기록된다. 이 아날로그 티켓은 이들 유산장치에서 자동으로 제거되도록 설계된다. 순응 장치에 의한 다음 발생 복사는 불가능하게 된다. 이 티켓 신호를 아날로그 비디오 신호 내부에 삽입하는 3가지의 가능한 방법이 제안된다.

Description

디지탈 자료 복사 방지를 위한 복사 방지 장치{COPY PROTECTION SCHEMES FOR COPY PROTECTED DIGITAL MATERIAL}

본 발명은, 복사 방지된 디지탈 비디오 신호를 아날로그 도메인으로 변환함으로써 획득된 아날로그 신호 내에 티켓 신호를 삽입하는 장치, 아날로그 비디오 신호 내에 티켓 신호를 삽입하는 방법, 티켓이 설치된 아날로그 비디오 신호를 아날로그 VCR 상에 기록한 다음에 아날로그 비디오 신호를 아날로그 VCR로부터 재생할 때 제거되거나 왜곡되지만, 통상 아날로그 VCR로부터의 아날로그 비디오 신호의 재생을 왜곡하지 않도록 티켓이 설치된 아날로그 비디오 신호, 및 티켓 신호가 삽입된 비디오 신호를 가지고 있는 기록매체에 관한 것이다.

종래의 복사 방지 방법으로서는 예컨대, 아날로그 VCR 상에 기록한 후에 아날로그 VCR로부터 재생하는 것을 금지하기 위해 아날로그 비디오 신호의 블랭킹 간격에 선택된 파형이 부가되도록 하게 하는 잘 알려진 매크로비젼(Macrovision) 복사 방법이 있다. 이 점에 있어서 EP 256,753을 참조한다. 더 나아가서, 제한된 수(n)의 복사가 원형으로부터 행해질 수 있거나 또는 다음의 복사본으로부터 행해질 수 있는 소위 '일련의 복사 관리 시스템'에 대해서 개시하는 EP 328,141을 참조한다. 원시 자료는 값 n을 대표하는 카운트 값을 포함한다. 원형 또는 하나의 복사본으로부터 행해진 다음의 복사 중에, 복사된 자료 내에 포함된 카운트 값이 복사본의 제작과정을 방해하는 제로 값에 도달할 때까지 카운트 값은 1씩 증가된다.

DVD-RAM(DVD=Digital Video/Versatile Disk) 및 VDR(Video Disc Recorder)과 같은 새로운 디지탈 비디오 매체에 대하여 제안된 표준 명세서는 복사 방지 메카니즘을 포함한 것이다. 이 방법은 명백한 "복사금지" 또는 "자유로운 복사"를 제외하고, 내용의 세 번째의 "1회 복사"/"더 이상의 복사금지" 범주를 실행한다. 후자의 가능성으로 소비자는 예컨대 백업 또는 시간 시프팅 목적을 위해 "1회 복사" 내용의 단일 복사를 행할 수 있다. 또한, "1회 복사/더 이상의 복사 금지"는 세계의 일부 지역에서는 법률에 따르도록 요구된다. 복사된 버전은 복사 상태 "더 이상의 복사 금지"를 받는다.

기본 저작권 정보는 비디오 내용 내에 워터마크를 삽입함으로써 전달된다(그 대부분의 기본 형태에 있어서는 눈에는 보이지 않지만 재생장치에서는 쉽게 검출가능한 비디오 자료 내의 소정의 픽셀의 휘도의 약간의 변형). 3개의 복사 범주 중 한 개마다 서로 다른 워드마크가 있을 것이다. 워터마크는 변형의 과잉에 대하여 확고하도록 설계되어야 하고, 즉, 워터마크는 기본 이미지 프로세싱 후에(구멍 필터링, 4:3↔16:9 변환, NTSC↔PAL, 레터복싱(letterboxing), 디지탈→아날로그→디지탈), 또는 중대한 해킹 시도 후에도 여전히 검출가능해야 한다. 이 워터마크는 단지 삽입기(embedder)(비디오 자료의 제공자)에게 알려진 비밀이다.

워터마크가 "1회 복사"/"더 이상의 복사 금지"와 같은 내용을 설명하는 경우에 있어서, 비디오 스트림 내의 일부 추가 신호는 2개의 생성, 즉 '1회 복사' 또는 '더 이상의 복사 금지' 중 어느 것인가를 나타내어야 하고, 기본 비디오에 대해서 설명한다. 워터마크와 반대로, 이 신호는 복사의 과정 중에 소비자 장치에서 변경되어야 한다. 이것을 수용하기 위해, 소위 "티켓" 개념을 소개하는 다양한 방법이 제안되어 왔다. 이 티켓은 일정한 디스크/테이프가 원형(1회 복사), 또는 복사 방지 규칙을 지지하는 장치에 의해 더 이상 복사될 수 없는 원형(더 이상의 복사 금지)의 기록인지 여부를 나타내는 64비트로 구성된다. 물론 이 정보는 SCMS/CGMS 복사 관리 규칙에 따라 오직 1비트로 인코딩될 수 있지만, 이것은 저작권 침해자가 해킹하는 것을 매우 용이하게 한다. 오히려 어떤 것은 16비트를 암호적으로 기본적인 내용과 관련시키도록 선택한다. 숫자 "64"는 본래 폭력으로 암호 알고리즘을 '크랙(crack)'하는데 필요한 노력의 양만큼 요구된다.

이 저작권 정보에 부착하는 (미래의) 플레이어/레코더, 소위 '순응' 레코더외에도, '순응하지 않는' 세계에서는, 즉 해커에 의해 변형된 기계에서는 이들이 존재하지만, 거대한 현존하는 아날로그 VCR에서도 이들이 존재한다. 복사 방지 기구의 필요조건 중 하나는 뒤떨어진 호환성이기 때문에, (VHS, Beta, Video-8, S-폰, Hi-8 등과 같은 형식의 설명서 하에 동작하는)VCR이 '1회 복사' 자료를 기록할 수 있도록 허용해야 한다. 복사후에, 우리는 비디오 내용이 '더 이상의 복사 금지'이기를 원한다. 순응 레코더는 3^rd발생 복사를 실행할 수 없어야 한다. 따라서, 티켓 T는 이들 현존하는 순응하지 않는 레코더에 의해 자동으로 분리되도록 설계되어야 한다.

이와 같이, 목적은 아날로그 비디오가 티켓과 함께 테이프 상에, 복사 방지에 대하여 아무것도 알고 있지 않은 VCR 상에 기록되는 것이다. 테이프의 재생시, 아날로그 비디오가 재현되어야 하지만, 이 티켓은 그것을 비우고 있어야 한다(도 1 참조).

따라서, 본 발명의 목적은 아날로그 소비자 등급 VCR를 이용하여 기록 또는 재생할 때 자동으로 제거되는 NTSC-, PAL- 또는 SECAM-부호 중 어느 하나의 아날로그 CVBS(Composite Video Blanking/Synchronization)신호에서의 다수의 낮은 비트 전송 속도를 제안하는 데에 있다. 도 1에서 티켓이 재생할 때까지 제거되지 않는다면, 이러한 제거는 VCR(IN)보다는 오히려 VCR(OUT)에서 발생한다. 만약 그렇지 않으며, 미래의 순응 아날로그 VCR은 '더 이상의 복사 금지' 테이프를 플레이할 수 없을 것이고, 즉 일단 VCR이 "1회 복사"/"더 이상의 복사 금지" 상태를 요구하는 워터마크를 검출하면, 이 VCR은 해크(hack)로서 티켓의 부재를 판단하고, 그들의 재생을 정지한다.

이하, 본 발명이 이와 같은 발명내용과 또 다른 발명내용을 첨부도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 도면에 있어서,

도 1은 본 발명의 배후의 아이디어, 즉 재생시 비디오 신호가 왜곡되지 않지만 티켓이 소멸되도록 티켓을 가진 아날로그 비디오 신호를 아날로그 VCR 상에 기록하는 것을 나타내고,

도 2는 아날로그 비디오 신호 내에 진폭 변조된 Y 신호 형태의 티켓을 삽입하는 것을 나타내며,

도 3은 제 1 제안에 따른 아날로그 비디오 신호 내에 티켓을 삽입하는 장치를 나타내고,

도 4는 VCR 상에 기록하기 전에, 그리고 그 VCR로부터 재생한 후에 제 3 제안에 따라 삽입되는 티켓의 오실로스코프 트랙을 나타내며,

도 5는 제 3 제안에 따른 아날로그 비디오 신호 내에 티켓을 삽입하는 장치를 나타낸다.

아날로그 비디오는 DVD 플레이어의 아날로그 출력으로부터 발생하거나, 또는 방송 네트워크(broadcast chain)의 끝부분에서 나타난다고 가정한다.

"아날로그 티켓"은 기록 아날로그 비디오로부터 규칙적인 VCR을 방지하는 방법(현행의 매크로비젼 방법 등)과는 아무런 관계가 없다. VCR에 제공된 내용은 1회 복사이기 때문에, 기록은 명백하게 허용된다. 달성되어야 할 것은 추종 장치에 의한 다음의 복사 시도가 방해된다고 하는 것이다.

티켓을 따라 전달하기 위한 채널은 2개의 특성, 즉

(a) 전송시간(예를 들면, 라인 21, 라인 624 등)

(b) 물리적 캐리어(예를 들면, 수평 싱크로 펄스, 컬러 버스트 등)를 특징으로 한다.

이들 2개의 항목에 대해서는 먼저 설명한다.

상기의 (a)에 대하여: 여분의 정보가 관찰자에게 보이지 않지만, 동시에 소비자 장치에서 쉽게 수행할 수 있도록, 다음의 2가지의 선택권에 대한 시도가 주어질 것이다.

i.제 1 선택권으로서, 수직의 블랭킹 간격은 티켓을 수용하기 위해 사용될 수 있다. 수직의 블랭킹 간격(VBI: vertical blanking interval)은 50/625 PAL/SECAM에서의 라인 1-23, 311-335 및 623-625와 60/525 NTSC에 대한 라인 1-21, 261-283, 523-525를 구비한다. 물론, 라인 1-10, 311-321, 623-625(PAL/SECAM), 및 1-10, 261-267, 523-525 (NTSC)는 수신기 타이밍(을 위해 예비되기 때문에, 이들은 변형되지 않은 채로 존재해야 한다.

NB. NTSC에서, 라인 21은 VBI의 일부는 아니지만, 이것은 가까운 캡션닝을 위해 예비되어 있기 때문에, 이것은 VBI에 속한 것처럼 위쪽에 라벨이 붙어 있다.

ii. 제 2 선택으로서, 오버스캐닝(overscanning) 때문에 소비자 등급 모니터 상에 통상 비추어지지 않는 액티브 비디오의 3%가 티켓을 수용하기 위해 사용될 수 있다.

양쪽 선택은 이점 및 단점을 갖는다.

VBI에 포함된 정보는 국제적으로 배포된 프로그램에 대한 방송 체인 내에 존재하는 비디오 변환 장치 내에 항상 예비되어 있지 않다. 그러나 하나의 전송 표준 내에서, VBI는 텔레텍스트(NB. 이점에서는, NABTS/WST-텔레텍스트 페이지와 마찬가지로 티켓을 프로그램에 부착하도록 유인하는 것처럼 보일 수도 있다. 그러나, 이것은 S-VHS와 같은 5MHz Y-밴드폭을 가진 소비자 등급 VCR이 손대지 않은 신호를 기록 및 재생하기 때문에, 모호한 것처럼 보인다.)와 폐쇄 캡션닝(Close Captioning)과 같은 20년된 서비스에 의해 증명된 바와 같이 매우 효과적인 보이지 않는 채널이고, 더 최근에서는 인텔의 HTML에 기반을 둔 인터캐스트 기술(HTML-based Intercast technology)이다. 또한, 텔레텍스트와 같은 서비스는 동시에 전송되고, 즉 이것은 필드마다, 또는 심지어 라인마다 VBI 라인 상에 그것을 방송하는지 여부에 대해서 결정된다. 라인이 사용되고 있을 때, 특정한 동기식 시퀀스가 그 라인의 액티브 비디오의 시작시 전송된다. 방송자가 전송된 내용 상에 자신의 저작권 또는 누군가 다른 사람의 저작권을 표면하기를 원하면, (예컨대, 시간 시프팅 목적을 위해) 하나의 복사를 허용하여, 그는 적절한 티켓을 전송하고, 특정한 텔렉텍스트 라인의 1프레임을 전송하는 것을 지연시켜야 한다. 라인 23(PAL) 또는 22(NTSC)는 16:9 모드(PAL에서의 WSS + 전송)를 표시하기 위해 사용될 것이고, 라인 19(NTSC) 또는 318(PAL/SECAM)은 고스트 소거(Ghost cancellation)를 위해 요구된다. 전송된 티켓은 이 기능과 관련된 논리의 어느 것이든지 트리거하지 않는다는 것에 주의해야 한다. WSS( 및 총포의 구경 측정)에 대한 PAL에서의 라인 23을 이용하는 것이 흥미를 끈다. 최종적으로, VBI에서의 티켓은 비디오의 액티브 부분만을 기억하는 디지탈 VCR(D-VCR)에 의해 자동으로 분리된다.

반면에, 3%의 오버스캔 영역은 거의 모든 변환에도 불구하고 존재하리라고 기대될 수 있고 보편적으로 전송될 수 있다. 이 비디오 부분을 이용하는 단점은 일부 표시에 대하여, 이들 라인이 마침내 눈에 보이게 된다(온도 등에 의존하여, 또한 TV로서 사용될 때 PC 모니터에 의존하여). 게다가, 노이즈 필터링(noise filtering) 또는 방송 체인에서의 액티브 비디오의 그 밖의 조작은 거기에 포함된 임의의 티켓 정보를 파괴할 수도 있다.

요약하면:

	+ +	- -
VBI	·_순응 방송자에 대한 통계를 나타내기 쉬움.	·_방송자는 알아차릴 필요가 있다. 즉 현존하는 TXT, CC 등의 신호로 겹쳐 연결되어야 한다.·_국제적인 방송 체인에서 삭제될 수도 있다.
3%오버스캔	·_전체 방송 체인에서도 존재할 것이다.·_DVD 플레이어에서는 어떠한 여분의 하드웨어도 필요없다.	·_노이즈 감소/포맷 변환/액티브 비디오에 대한 필터링이 이 영역에서의 티켓을 훼손할 수도 있다.·_일부 모니터(예를 들면 언더스캔된 PC 모니터) 상에서 볼 수 있다.·_디지탈 VCR에서 제거되지 않게 된다.

첫 번째의 제안은 VBI 또는 3%의 오버스캔 라인 중에 대략 3-4MHz의 캐리어 주파수로 진폭 변조된 Y 신호를 전송하고, DC-레벨 50%(회색)으로 높은 진폭을 전송하는 것이다. 예컨대, 블랭킹 레벨 = 0%, 피크 화이트 =100%, 동기 레벨 =-43%로, 2진수 "0"은 80%의 진폭을 갖고, 2진수 "1"은 100%의 진폭을 갖는다. 이것은, 이들 신호의 피크 레벨이 129% resp.150%일 것이라는 것을 의미한다. 이와 같이 삽입된 티켓의 예는 도 2에 도시되어 있다. 이 예는 고주파수, 높은 진폭 Y 신호(일정한 비율로 나타내지 않음)를 AM 변조함으로써 비디오 신호의 라인 내에 티켓의 비트 시퀀스 '10110'을 삽입하는 것을 나타낸다. 기록 중에, 고(공간적인)주파수가 VCR(소위 사전 강조점)에서 증폭되어, 자기 테이프의 바람직하지 않은 특성을 보상한다. Y신호를 기록하는 FM 변조기의 주파수 진폭을 제한하기 위해, 사전 강조된 신호는 기록 전에 클리핑(clipping)된다. 이 클리핑은 Y에서의 임의의 높은 진폭 정보를 제거한다.

도 3은 아날로그 비디오 신호 내에 도 2에 나타낸 바와 같이 아날로그 티켓을 삽입하는 장치의 실시예를 나타낸다. 도 3의 삽입기는 비디오 신호의 라인 n 내에 아날로그 신호를 삽입한다. 이 데이터 비트는 50% DC-오프셋과 진폭 80% 및 100%을 이용하여 614MHz에서 전송되어 "0" 및 "1"을 나타낸다. 이것은 대략 32비트/라인을 허용한다. "Gate VBI-line n"은 그 입력이 개수 n을 확인하자마자, 펄스를 보내는 단안정 멀티바이브레이터(monostable multivibrator)이다.

두 번째의 제안은 소정의 라인에서의 컬러 버스트(colour burst)의 위상을 180°이상 시프트시키는 것이다.

모든 라인의 시작에서, 라인의 액티브 부분 전에, 방송자는 컬러 버스트, 즉 4.433618.75MHz(PAL에 대하여) 또는 3.579545MHz(NTCS에 대하여)로 고정된 컬러 서브캐리어 주파수 f_sc의 10-12 사이클을 전송한다. 수신기는 주파수 및 위상에서 내장 발진기를 이 버스트에 동기화하고, 이것을 이용하여 컬러 서브캐리어에 대하여 직교 진폭 변조된(PAL/NTSC) 다음의 U, V(소위 R-Y, B-Y)(PAL), 또는 I, Q(NTCS) 컬러 신호를 인코딩한다.

VCR에서의 자기 테이프 상에 기록하는 동안에, 컬러 서브캐리어를 변조하는 컬러 신호는 스펙트럼의 상위부분에서 스펙트럼의 하위부분으로 시프트 다운되고, f_U 625kHz(PAL), 690kHz(NTSC)을 중심에 둔다. 이들 도면은 VHS을 위한 것이다. Beta, Hi-8 및 S-VHS에 대하여, 서브캐리어 주파수는 동일 범위(550-750kHz)에 있다.

정확을 위해, VCR의 아날로그 입력이 (규격으로 지정된 것들과 반드시 동일하지 않은)버스트 주파수 fsc'와 수평 라인 주파수 f_H'를 가진 컬러 신호를 보면, 테이프 상의 컬러 버스트 주파수는 f_U=N·f_H'일 수도 있고, N은 VHS에 대하여 40+1/8과 동일하고, 8mn에 대하여 47-1/8과 동일하다. f_U의 버스트 위상은 f_SC에 로킹(lock)된다.

상술한 절차는 '컬러 언더'(colour-under) 기록이라고 불린다. 재생시, VCR 컬러 언더 일렉트로닉스는 합계 주파수 f_Δ f_SC+ f_U와 헤테로다인 혼합기 내의 것을 혼합함으로써 스펙트럼의 상위부분에서의 f_SC주위에서 그것의 원래의 범위로 되돌아가서 테이프로부터 컬러 신호를 변환할 것이다. 재생 f_SC는 수정 발진기에 의해 발생되고, f_U는 테이프로부터 나온 컬러 버스트에 로킹되는 VCO에 의해 발생된다. 소위 부 변환기와 주 변환기의 설계에서의 편차는 존재하지만, 항상 2개의 발진기가 있고, 그것의 하나는 안정 X-tal 참조 발진기이고, 다른 하나는 (다수의)버스트 주파수와 로킹된다.

테이프 수송 시스템에서의 타이밍 불안정(지터(jiter))은 서브캐리어 위상 및 컬러 품질에 나쁜 영향을 끼친다. 2개의 위상 비교 루프, 거친 제어 루프 및 세부 제어 루프는 헤테로다인 혼합기 주파수를 조정하여 표준 4.433618.75 또는 3.579545 MHz에 나타나는 버스트를 생성함으로서 신속하게 이들 불안정을 보상한다. VCR에 대한 입력신호에서의 버스트 위상/주파수의 일부 계획된 변조는 참조 수정 발진기에 대한 출력 버스트의 로킹에 의해 출력에서 분실될 것이라는 것에 주의해야 한다.

세부 제어 루프는 소수의 라인에 대하여 평균된 테이프로부터의 보다 높은 주파수로 변환된 버스트와 참조 수정 발진기의 위상 차를 비교함으로써 헤테로다인 혼합 주파수 f_Δ를 "천천히" 조정한다.

거친 제어 루프는 큰 위상 차에 "신속하게" 응답한다. 그것의 동작을 이해하기 위해, VHS 및 그것의 후손에서, 컬러 서브캐리어의 위상과, 헤드-A(VCR에 존재하는 2개의 기록헤드 중 하나)에 의해 기록된 것과 같은 버스트가 90°로, 모든 수평 라인으로 상승되고, PAL에 대하여 이것은 표준 ±135°버스트-교번에 더하여 발생한다. 헤드-B(VCR에서의 다른 기록 헤드)에 대하여 어떠한 여분의 위상도 도입되지 않는다. 이것은 인접한 트랙 사이의 색 크로스토오크(chroma-crosstalk)를 줄이도록 행해진다. 8mn 시스템에서, 헤드 A와 헤드 B의 역할은 상호 교환된다는 것에 주의해야 한다.

재생시, 컬러 동기화 회로 내의 거친 제어 루프에서의 비교기가 큰 위상 차를 통보할 때, 이것은 2가지의 방법으로 응답할 수 있고, 즉 이 위상 차는 다음과 같은 이유 때문에 매우 크다.

(a) 큰 오류가 발생하면, 거친 제어 루프는 버스트 및 그 라인에 대한 컬러 신호를 차단한다.

(b) 발진기는 점프의 0°→90°→180°→270°→0°세트의 부적당한 위상에 있으면, 거친 제어 루프는 로킹이 발생할 때까지 180°(때때로 90°)에서 f_U에 대한 내장 발진기를 전진시킨다. 이것은 4Φ-선택기라고 불린다.

"0"을 전송하기 위해, 고정된 라인 n(n=8)을 향해 180°로 버스트를 전진시킨다. "1"을 전송하기 위해, 라인 n+1을 향상 180°로 버스트를 전진시킨다. 이 "0" 또는 "1"은 라인 n+1에 대한 버스트의 위상을 측정함으로서 검출된다. 이 정보가 재생시 왜곡되도록 하는 2가지의 방법이 있다.

1. 거친 제어 루프는 180°f_SC-위상을 확인하고, 90°또는 180°로 헤테로다인 주파수 f_U를 전진시킴으로써 응답한다.

2. 이 거친 제어 루프가 전혀 응답하지 않더라도, 인접한 트랙 사이의 크로스토오크를 줄이기 위해서 모든 VCR에 존재하는 코브-필터(comb-filter)가 있다. 이 2H 코브-필터는 라인 n 및 n-2의 평균(PAL에 대하여; NTSC에 대하여, 즉 1H, 라인 n 및 n-1의 평균)을 산출한다. 라인 n에 대한 버스트가 180°전진되면, 그것은 라인 n-2에 대한 버스트를 가지고 0으로 평균할 것이다.

이와 같이, 프레임마다 1개 또는 2개의 2비트가 전송될 수 있다. 비트의 수는 회복을 위해 거친 제어 루프에 대하여 소수의 라인(전형적으로 5-8)을 취하기 때문에 제한되고, 분명히 이 회복은 스크린 상에 보여질 수 있는 비디오 라인이 전송되기 전에 발생할 필요가 있다.

다음의 표는, 라인 n+1에 대한 버스트의 진폭 A와 위상 ψ는 응답 거친 제어 루프를 가지고, 또 이 거친 제어 루프없이 VCR로부터 재생을 추구할 것이다.

상기 표는 다양한 PLL 구성을 가진 아날로그 VCR에 의해 비트를 기록 및 재생한 후에, "0" 또는 "1" 비트를 전송한 후 라인 n+1에 대한 버스트의 진폭 및 위상 시프트를 나타낸다. 이 표에서, A₀은 표준 버스트 진폭(대략 43%)이다. 마지막 열(병리학의 경우)은 VCR을 통하지 않고(즉, DVD 플레이어의 출력에서 직접) 라인 n+1에 대하여 측정된다. 아무것도 없는 VCR 구성에서, 양쪽 "0" 및 "1"은 재생시 확실하게 검출될 수 있다.

예:180°전진하는 4Φ-선택기 및 1H 코브-필터를 가진 VCR에 "0"을 전송한다. 이 "0" 때문에, 라인 n에 대한 버스트는 앞으로 180°이고, 라인 n+1에서의 버스트는 앞으로 0°이다. 재생시, 4Φ-선택기는 라인 n에 대하여 "나쁜" 버스트를 검출할 때 180°로 라인 n+1에 대하여 버스트를 전진한다. 1H 코브 필터는 이미 앞으로 180°인 라인(n+1)-1=n으로 이것을 평균하므로, 그 결과는 표준 진폭 및 180°위상 시프트를 가진 버스트이다.

세 번째의 제안은 라인 주파수 f_H와 서브캐리어 주파수 f_SC사이에 통상 존재하는 관계에 근거한다. VBI에서의 특정한 라인 및 3% 오버스캔 영역에서, 신호는 티켓의 비트로 위상 변조되는 컬러 서브캐리어 f_SC와 거의 동일한 주파수로 전송된다. 즉, "0" 및 "1"은 2개의 컬러에 대응하고, U-V 공간 내에서의 0° 및 90°에서 말한다. 티켓 신호의 주파수는 (284-1/4)f_H+ 25Hz(PAL) 또는 (455/2)×f_H(NTSC)에 매우 근접해야 한다. 그러나, 다음의 규칙은 다음을 고려한다.

PAL에 대하여:

(a) 이 티켓 신호는 짝수 프레임 중에만 전송되고, 홀수 프레임 중에는 전송되지 않으며,

(b) 이 티켓 신호는 2^nd, 4^th, 6^th등의 프레임마다 반전된다.

NTSC에 대하여:

(a) 이 티켓 신호는 모든 프레임 동안에 전송되고,

(b) 이 티켓 신호는 2^nd, 4^th, 6^th등의 프레임마다 반전된다.

티켓 신호의 반전은 앞으로 180°시프트되는 "0" 및 "1"에 2개의 신규한 컬러를 할당하는 것에 대응한다. 티켓 신호가 f_H에 로킹된다고 하는 결과로서, 티켓 신호는 그 라인 상에, 수평의 동기 펄스에 대하여 고정된 위상을 갖고, 즉 트리거로서 이 수평의 싱크 펄스를 사용하는 오실로스코프에 대하여, 티켓 신호가 안정된다. 스텝 b에서의 반전이 수행되지 않았다면, 티켓 신호는 f_SC와 f_H사이의 분수 관계 때문에 그것의 180°시프트된 버전과 함께 나타날 것이다.(PAL에 대하여, 2개의 프레임후에, 동일한 라인 상의 컬러 서브캐리어가 180°의 위상 지연을 찾아냈지만, NTSC에 대하여는, 1개의 프레임후에, 동일한 라인 상의 컬러 서브캐리어가 180°의 위상 지연을 찾아냈다.) 이 티켓 신호는 다수의 프레임에 대하여 이 라인을 평균함으로써 검출된다.

이 티켓 신호는 다음의 경우, 즉 티켓이 위상 변조되는 주파수가 원래 컬러 서브캐리어라는 것을 기록할 때 제거된다. VCR은 컬러의 시퀀스로서 티켓 신호를 해석할 것이다. VCR은 이 "컬러 신호"를 f_SC에서 참조 수정 발진기에 로킹할 것이다. 그러나, 수평의 라인 주파수 f_H는 테이프 수송 시스템의 기계적인 부분에서의 지터 때문에 불안정하다. 따라서, 재생시, 티켓 신호는 f_H에 대한 임의의 고정된 위상 관계를 더 이상 지탱하지 않고, 몇몇 프레임에 대하여 합계될 때 0으로 평균할 것이다.

도 4는 VCR 상에 기록하기 전과, 그 VCR로부터 재생한 후의 티켓의 오실로스코프 결과를 나타낸다. 도 4에서, 변조 파라미터는 "1"일 때 +45°이고, "0"일 때 -45°이다. 상단에서는, VCR 상에 기록하기 전에; 하단에서는 그 VCR로부터 재생한 후에. 수직의 대시선은 비트 경계, 즉 캐리어의 위상이 비트를 인코딩하도록 변경되는 장소를 나타낸다. 상단의 도면에서는 모든 결과가 서로의 상단에 있지만, 하단의 도면에서는 캐리어가 앞뒤로 계속 진동하고, 꾸준히 평균한다.

도 5는 아날로그 비디오신호 내부로 세 번째의 제안에서와 같이 티켓을 삽입하는 장치의 실시예를 나타낸다. 도 5의 삽입기에 의해, 데이터 비트가 0° 및 180°를 이용하여 614kHz에서 전송되어 "0" 및 "1"을 나타낸다. 이것은 대략 32비트/라인을 허용한다. 도 5에서의 "÷2" 블록은 NTSC를 위한 것이고, PAL에 대하여 "÷4" 블록으로 되어야 한다. 도 5에서의 "Gate VBI-line n" 블록은 그것의 입력이 개수 n을 확인하자마자, 펄스를 보내는 단안정 멀티바이브레이터이다.

두 번째와 세 번째의 제안에 따라 티켓을 전송하기 위해, 다음의 라인 상의 휘도 신호 Y를 0로 설정하도록 추천한다. 이 라인에서의 휘도 신호가 0이 아니면, 이것은 그 방법을 방해하는 것이 아니라, 휘도 신호를 0으로 하여 임의의 가능한 인위 결과를 감출 것이다.

아래의 표는 상술한 3가지의 제안의 이점 및 단점을 요약 및 기록한다.

	매체	침해자	방법
1	AM 캐리어높은 진폭(예를 들면 "0"=1.2V; "1"=1.34V)에서 Y공간에서의 4 MHz	사전 강조 + 리미터 회로	R-IN
2	컬러 버스트 위상을 변조	0°/90°/180°/270°회전 4Φ-선택기 및/또는 코브 필터	R/D(?)-OUT
3	PSK f_SC+ 연속적인 프레임에 대한 전환	기계적인 테이프 수송에서의 지터, 즉 f_H	R/D(?)-OUT

여기서, R은 "제거된"을 의미하고, D는 "왜곡된"을 의미한다.

		+ +	- -
1	고주파수 ＆ 높은 용적 Luma	·_단순/저가·_SECAM과의 작업·_높은 비트 전송 속도	·_클리핑은 장치 의존
2	PSK 버스트	·_액티브 비디오.2의 3% 오버스캔된 영역에서도 MPEG/D-VCR에서 잔존하지 않는다.	·_재생시 위상 비교기가 너무 느려서 티켓의 트리거가능한 버전을 남긴다.·_보다 낮은 비트 전송 속도·_구형 장치에서는 컬러 오류를 일으킬 수도 있다(w/o 신속한 위상 복원)·_CH-1/CH-2 문제·_SECAM에는 어떠한 컬러 버스트도 없다.
3	PSK f_SC+ 연속적인 프레임에 대한 전환	·_높은 비트 전송 속도	·_SCAM에서는 작업하지 않는다.·_프레임에 대한 평균은 비용이 많이 든다(메모리 등).·_D-VCR에서 잔존

보안에 대해서는 다음에 설명할 수 있다. 티켓은 저작권 침해자에 의해 재생시 아날로그 신호로 연결될 수 있다. 이것은 티켓이 내부에 삽입되는 프레임의 액티브 비디오의 특정한 특성에 이 티켓을 관련시킴으로써 방지될 수 있다. 재생시, 아날로그 비디오가 다변화되고(예컨대, 고주파수 컬러가 분열되지만, Y 해상도의 손실이 발생할 것이다), 불법으로 삽입된 티켓은 더 이상 기본적인 비디오에 대응하지 않을 것이다.

아날로그 티켓에 대한 필요조건은 다음과 같이 요약될 수 있다. 이들 티켓은 도 1에 나타낸 것과 같은 아날로그 VCR 상에 기록하고, 또 아날로그 VCR로부터 다음의 재생후에 순응 DVD 레코더에 의해 인식할 수 없어야 한다. 티켓은 VCR(IN)(기록시) 또는 VCR(OUT)(재생시)에 의해 판독할 수 없게 된다. 또한, 티켓은 완전히 제거되거나, 또는 그저 왜곡될 뿐이다(예를 들면 주파수에서 시프트된다). 선택을 위해:

	VCR(IN)	VCR(OUT)
제거된(R)	-	++
왜곡된(D)	--	+

완전한 제거는 해커가 손으로 티켓을 복원하는 것을 보다 어렵게 하는 왜곡을 해결한다. VCR(IN)보다는 오히려 VCR(OUT)에서의 삭제가 순응 DVD-레코더 또는 미래의 VCR이 티켓없이 (다른 점에서는 법률상의)1회 복사 자료를 재생하지 않을 것이다.

이 티켓은 10초마다 대략 한 번 전송되는 64비트로 구성된다. 채널의 아날로그 본성 때문에, ECC가 적용되어야 하고, 대략 비트의 수를 128로 두배로 할 것이다.

티켓을 아날로그 비디오 내에 재삽입하는 것은 (암호적으로/수치적으로)어렵다.

아날로그 비디오 내에 티켓을 전송하는 것은 MPEG에서 CVBS로 변환하는 장소에서 가능한 한 적은 하드웨어를 요구해야 한다.

Claims

아날로그 비디오 신호의 1개의 또는 그 이상의 라인 내에 티켓 신호를 삽입하고,

아날로그 비디오 신호를 수신하는 제 1 입력수단과,

티켓 신호를 수신하는 제 2 입력수단과,

비디오 신호의 1개 또는 그 이상의 라인 내부에 티켓 신호를 삽입하는 수단을 구비한 장치에 있어서,

삽입수단은 상기 1개 또는 그 이상의 라인에서의 소정의 캐리어 주파수와 진폭 변조된 신호를 더함으로써 티켓을 삽입하고, 제 1의 2진값의 티켓 신호의 비트는 진폭 변조된 신호의 제 1 소정의 진폭으로 표시되며, 제 2의 2진값의 티켓 신호의 비트는 진폭 변조된 신호의 제 2 소정의 진폭으로 표시되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서,

소정의 캐리어 주파수는 3 내지 4 MHz의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

제 1 소정의 진폭은 실질적으로 200% 피크와 같고, 제 2 소정의 진폭은 실질적으로 160% 피크와 같으며, 이때, 100% 피크는 휘도 신호에서의 피크 화이트와 블랭킹 레벨 사이의 값 거리와 동등한 것을 특징으로 하는 장치.
아날로그 비디오 신호의 1개 또는 그 이상의 라인 내에 티켓 신호를 삽입하고,

아날로그 비디오 신호를 수신하는 제 1 입력수단과,

티켓 신호를 수신하는 제 2 입력수단과,

비디오 신호의 1개 또는 그 이상의 라인 내부에 티켓 신호를 삽입하는 수단을 구비한 장치에 있어서,

삽입수단은 비디오 신호의 2개의 다음 라인 중 하나 내에 컬러 버스트의 위상을 변경함으로써 티켓 신호를 삽입하고, 제 1의 2진값의 티켓 신호의 비트는 비디오 신호의 2개의 다음 라인 중 첫 번째 라인에서의 위상 변경된 컬러 버스트로 표시되고, 제 2의 2진값의 티켓 신호의 비트는 비디오 신호의 2개의 다음 라인 중 두 번째 라인에서의 위상 변경된 컬러 버스트로 표시되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 4 항에 있어서,

삽입수단은 컬러 버스트의 위상을 180°이상 변경하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
아날로그 비디오 신호의 1개 또는 그 이상의 라인 내에 티켓 신호를 삽입하고,

아날로그 비디오 신호를 수신하는 제 1 입력수단과,

티켓 신호를 수신하는 제 2 입력수단과,

비디오 신호의 1개 또는 그 이상의 라인 내부에 티켓 신호를 삽입하는 수단을 구비한 장치에 있어서,

삽입수단은 아날로그 비디오 신호의 1개 또는 그 이상의 라인 내에 티켓 신호의 비트와 위상 변조되는 소정의 캐리어 주파수를 더함으로써 티켓 신호를 삽입하고, 제 1의 2진값의 티켓 신호의 비트는 제 1 위상 각에 의해 위상 변조되는 캐리어 주파수로 표시되며, 제 2의 2진값의 티켓 신호의 비트는 제 2 위상 각에 의해 위상 변조되는 캐리어 주파수로 표시되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 6 항에 있어서,

소정의 캐리어 주파수는 실질적으로 컬러 서브캐리어 주파수와 같은 것을 특징으로 하는 장치.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,

상기 제 1 위상 각은 실질적으로 0°이고, 상기 제 2 위상 각은 실질적으로 90°인 것을 특징으로 하는 장치.
제 6 항, 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

삽입수단은 비디오 신호 내의 짝수 프레임의 1개 또는 그 이상의 라인에 티켓 신호를 더하도록 구성된 것을 특징으로 하는 장치.
제 6 항, 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

삽입수단은 비디오 신호 내의 모든 m번째 프레임 내에 삽입된 티켓 신호를 반전하도록 구성되고, 이때 m은 정수 2인 것을 특징으로 하는 장치.
제 6 항, 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

삽입수단은 비디오 신호의 (2+m)번째 프레임 내에 삽입된 티켓 신호를 반전하도록 구성되고, 이때 m 은 정수 0, 4, 8, 12, ...인 것을 특징으로 하는 장치.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 1개 또는 그 이상의 라인은 비디오 신호의 수직 블랭킹 간격 내에 포함된 라인인 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 1개 또는 그 이상의 라인은 비디오 신호에서의 액티브 라인의 오버스캔부의 라인인 것을 특징으로 하는 장치.
선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,

기록매체 상에 티켓 신호가 삽입된 비디오 신호를 기록하는 기록수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항, 제 4 항 또는 제 6 항에 기재된 장치로 수행되는, 아날로그 비디오 신호의 1개 또는 그 이상의 라인 내에 티켓 신호를 삽입하는 방법.
제 15 항에 있어서,

기록매체 상에 티켓 신호가 삽입된 비디오 신호를 기록하는 단계를 더 구비한 것을 특징으로 하는 방법.
청구항 16의 방법을 사용하여 얻어지고, 기록매체 상에 기록된 티켓 신호가 삽입된 비디오 신호를 갖는 기록매체.
청구항 15의 방법을 사용하여 얻어지고, 비디오 신호 내에 삽입된 티켓 신호를 갖는 아날로그 비디오 신호.