DE69219011T2

DE69219011T2 - Kopierschutz

Info

Publication number: DE69219011T2
Application number: DE69219011T
Authority: DE
Inventors: Toshihiko Numakura; Isao Saito; Yoshiki Shirochi
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-06-14
Filing date: 1992-06-09
Publication date: 1997-07-24
Anticipated expiration: 2012-06-10
Also published as: JP3084796B2; EP0518616A2; EP0518616A3; EP0518616B1; DE69219011D1; JPH04368085A; US5243411A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Videosignalverarbeitungsgerät, speziell ein Videosignalverarbeitungsgerät zum Überlagern eines Kopierschutzsignals (Pilotsignal) über ein Videosignal, wobei dadurch verhindert wird, daß ein Videosignal illegal überspielt wird, und ein Videosignalverarbeitungsgerät zum Nachweisen eines Kopierschutzsignals, das einem wiederzugebenden Videosignal überlagert ist, wodurch verhindert wird, daß ein Videosignal aufgezeichnet wird.
Um zu verhindern, daß ein Videosignal in einem zu Hause benutzten VTR (Videorecorder) oder dergl. illegal überspielt wird, ist vorgeschlagen worden, daß ein Kopierschutzsignal (Pilotsignal) zwischen einen Synchronsignalabschnitt gebracht wird, so daß verhindert wird, daß das Videosignal aufgezeichnet wird. Derartigen Techniken sind in der EP-A-0 256 753 und auf den Seiten 504 bis 523 des "Symposium Record CATV Sessions 1989, Montereux CH" beschrieben.
Falls jedoch dennoch in der oben erwähnten Technik des Einsetzens des Kopierschutzsignals in den Synchronsignalabschnitt das Synchronsignal ersetzt wird, kann das Kopierschutzsignal auch leicht entfernt werden.
Als ein anderes Beispiel einer Technik zum Verhindern des illegalen Überspielens eines Videosignals ist eine Technik des Überlagerns des Kopierschutzsignals über das Videosignal bei einer hohen Frequenz, die außerhalb des Videosignalbandes liegt, vorgeschlagen worden. Da bei dieser Technik das Kopierschutzsignal außerhalb des Frequenzbandes des Videosignais ist, wird ein Bild, das durch einen Bildschirm wiedergegeben wird, nicht nachteilig verschlechtert. Dennoch wird bei dieser Technik durch ein Tiefpaßfilter in einem einfachen Schaltungsaufbau das Kopierschutzsignal leicht entfernt. Damit verhindert diese Technik nicht befriedigend, daß das Videosignal illegal überspielt wird.
Die EP-A-0 400 906 offenbart eine Kopierschutztechnik gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 4 und bei der die voreilenden und nacheilenden Codesequenzen, die eine Frequenz in der Mitte des Videobandes haben, in das um ein Vollbild entfernte Helligkeitssignal eingesetzt sind.
Die EP-A-0 360 615 offenbart ein Verfahren zum Ergänzen von Daten zu einem Videosignal in Form von Tiefpegel-Pseudorausch-Signalen.
Obwohl weitere Beispiele von Techniken zum Verhindern des illegalen Überspielens von Videosignalen bekannt sind, konnte bisher keine wirksame Technik zum Verhindern des illegalen Uberspielens des Videosignais ohne Verschlechterung des wiedergegebenen Bildes geschaffen werden.
Damit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die oben erläuterten Probleme zu lösen und ein Videosignalverarbeitungsgerät bereitzustellen, bei dem ein wiedergegebenes Videosignal hoher Qualität bereitgestellt wird und bei dem ein Kopierschutzsignal, das nicht leicht entfernt werden kann, dem Videosignal überlagert wird.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Videosignalverarbeitungsgerät bereitzustellen zum Nachweisen des Kopierschutzsignals in einem wiederzugebenden Videosignal, das diesem überlagert ist, und zum Verhindern (Untersagen) des Aufzeichnens des Videosignals.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Videosignalverarbeitungsgerät bereitgestellt zum Ergänzen eines Kopierschutzsignals zu einem Videosignal mit einem Helligkeitssignal und zwei Farbdifferenzsignalen, wobei das Gerät aufweist:
Mittel zum Erzeugen des Kopierschutzsignals mit einer vorbestimmten Frequenz, wobei das Mittel zum Erzeugen die Amplitude des Kopierschutzsignals in einem vorbestimmten Bereich entsprechend der Amplitude einer Komponente des Videosignals verändert, und
Mittel zum Überlagern des Kopierschutzsignals über einen Videoteil eines Videosignals zu intermittierenden Zeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Frequenz ein ungerades Vielfaches der halben horizontalen Abtastfrequenz ist und dadurch, daß das Mittel zum Überlagern so ausgebildet ist, daß es entsprechende Komponenten des Kopierschutzsignals zu dem Helligkeitssignal und zu den zwei Farbdifferenzsignalen ergänzt, und daß das Mittel zum Erzeugen so ausgebildet ist, daß es das Verhältnis der drei Primärfarbsignale analysiert, die aus dem Videosignal abgeleitet sind, und die relativen Verhältnisse der drei Kopierschutzsignalkomponenten entsprechend dem Verhältnis der drei Primärfarbsignale verändert.
Dieses Videosignalverarbeitungsgerät ist in einem Wiedergabesystem einer VTR-Einheit oder dergl. angeordnet.
Die Kopierschutzsignal-Erzeugungsschaltung des Videosignalverarbeitungsgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt ein Kopierschutzsignal, das eine Frequenz in dem Frequenzband eines Videosignals hat und mit einer horizontalen Abtastfrequenz verschachtelt ist. Dieses Kopierschutzsignal beeinflußt das wiedergegebene Videosignal nicht wesentlich. Zusätzlich wird die Amplitude des Kopierschutzsignals entsprechend einer Komponente eines Videosignals bestimmt, so daß die Verschlechterung des wiedergegebenen Bildes auf einem Bildschirm minimiert wird und die Amplitude des Kopierschutzsignals größer wird. Die Kopierschutzsignal-Überlagerungsschaltung kann das Kopierschutzsignal dem Videosignal intermittierend, beispielsweise bei Intervallen aus einigen Haibbildern, überlagert werden.
Auf diese Art und Weise wird das auf dem Bildschirm wiedergegebene Bild, selbst wenn das Kopierschutzsignal, das die oben erwähnte Frequenz und Amplitude besitzt, dem Videosignal überlagert ist, nicht wesentlich verschlechtert. Speziell kann, wenn das Kopierschutzsignal intermittierend überlagert ist, dessen Amplitude vergrößert werden.
Die Erfindung stellt ferner ein Videosignalverarbeitungsgerät bereit zum Empfangen eines Videosignals und zum Steuern dessen Aufhahme abhängig von dem Vorhandensein eines Kopierschutzsignals mit:
Mitteln zum Nachweisen des Kopierschutzsignals, welches dem empfangenen Videosignal überlagert ist, und
Aufnahmeverarbeitungsmitteln zum Verhindern der Aufhahme des empfangenen Videosignals in Abhängigkeit von dem Nachweis des Kopierschutzsignals, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Nachweisen so angeschlossen ist, daß es die Helligkeits- und Farbdifferenzkomponenten des Videosignals empfängt und die entsprechenden Komponenten des Kopierschutzsignals darin nachweist, wobei das Kopierschutzsignal eine Frequenz hat, die gleich einem ungeraden Vielfachen der halben horizontalen Abtastfrequenz ist, und daß es die Aufnahmeverarbeitungsmittel entsprechend den Werten der Komponenten des Kopierschutzsignals steuert.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels eines Videosignalverarbeitungsgerätes gemäß der Erfindung zeigt,
Fig. 2 ist ein Diagramm, das eine Frequenzcharakteristik eines Videosignals zeigt, das von einer Kopierschutzsignal-Erzeugungsschaltung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, erzeugt wurde,
Fig. 3 ist ein Zeitdiagramm, das ein Kopierschutzsignal zeigt, welches einem Videosignal überlagert ist, das von der Kopierschutzsignal-Erzeugungsschaltung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, erzeugt worden ist,
Fig. 4 ist ein detailliertes Zeitdiagramm, das das Kopierschutzsignal, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, zeigt,
Fig. 5 ist ein Diagramm, das eine Amplitudencharakteristik des Kopierschutzsignals, wie es in Fig.4 gezeigt ist, zeigt,
Fig. 6 ist ein Zeitdiagramm, das ein horizontales Austastzeitintervall zeigt, welchem das Kopierschutzsignal durch das in Fig. 1 gezeigte Videosignalverarbeitungsgerät überlagert ist,
Fig. 7 ist ein Zeitdiagramm, das Haibbilder zeigt, bei welchen das Kopierschutzsignal durch das in Fig. 1 gezeigte Videosignalverarbeitungsgerät überlagert ist,
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines zweiten Ausführungsbeispiels des Videosignalverarbeitungsgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau einer Kopierschutzsignal-Nachweisschaltung in einer Videowiedergabeeinheit, wie sie in Fig. 8 gezeigt ist, zeigt und
Fig. 10 ist ein Blockdiagramm, das eine Schaltung zum Entfernen des Kopierschutzsignals der Fig. 1 und 8 zeigt.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines ersten Ausführungsbeispiels eines Videosignalverarbeitungsgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. In dieser Figur wird ein Wiedergabevideosignal, das von der Videoeinheit 1 gesendet wird, von einem Bildschirm 5 angezeigt (dargestellt) und durch eine zweite Videoeinheit 6 aufgezeichnet.
Die erste Videoeinheit 1 gibt ein Videosignal wieder, welches aus einem Helligkeitssignal Y, einem ersten Farbdifferenzsignal PB und einem zweiten Farbdifferenzsignal PR besteht. Um zu verhindern, daß die zweite Videoeinheit 6 dieses Videosignal aufzeichnet, erzeugt eine Kopierschutzsignal-Erzeugungsschaltung 2 ein Kopierschutzsignal. Eine Signalüberlagerungsschaltung 3 überlagert das Kopierschutzsignal dem wiedergegebenen Videosignal.
In der zweiten Videoeinheit 6 weist eine Kopierschutzsignal-Nachweisschaltung 7 das Kopierschutzsignal nach und gibt zur zweiten Videoeinheit 6 ein Überspielverhinderungssignal STOP, das verhindert, daß die zweite Videoeinheit 6 das Videosignal, dem das Kopierschutzsignal überlagert ist, aufzeichnet. Das Kopierschutzsignal hat eine Amplitude, die nachgewiesen werden kann, so daß ein Überspielbetrieb verhindert werden kann, und welche ein Bild, das durch einen Bildschirm 5 wiedergegeben wird, nicht wesentlich beeinflußt. Die Amplitude des Kopierschutzsignals wird später detaillierter beschrieben. Da das Videosignalverarbeitungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung nicht direkt ein Tonsignal betrifft, wird das Tonsignal nicht beschrieben.
Die Kopierschutzsignal-Erzeugungsschaltung 2 weist eine Matrixschaltung 21, eine Steuerschaltung 22, eine Signalerzeugungsschaltung 23 und eine Kopierschutzsignal- Verteilungsschaltung 24 auf Die Matrixschaltung 21 setzt ein Videosignal, das aus dem Helligkeitssignal Y, dem ersten Farbdifferenzsignal PB und dem zweiten Farbdifferenzsignal PR besteht, in drei Primärfarben G, B und R durch bekannte Matrixberechnungen um. Die Steuerschaltung 22 analysiert ein Komponentenverhältnis von G, B und R, die umgesetzt sind, und berechnet ein Verhältnis der Kopierschutzsignalkomponenten py, pb und pr in Übereinstimmung mit G, B und R, wie sie jeweils von der Kopierschutzsignal-Verteilungsschaltung 24 berechnet wurden. Die Kopierschutzsignal-Verteilungsschaltung 24 gibt die Kopierschutzsignalkomponenten py, pb und pr in Übereinstimmung mit den Kopierschutzsignal- Verteilungsverhältniselementen aus, die durch die Steuerschaltung 22 unter Benutzung eines Frequenzsignals berechnet wurden, das von der Signalerzeugungsschaltung 23 empfangen wurde. Die Signalüberlagerungsschaltung 3 weist Signaladdierschaltungen 31, 32 und 33 auf Die Signaladdierschaltung 31 überlagert die Kopierschutzsignalkomponenten py, pb und pr dem Helligkeitssignal Y. Die Signaladdierschaltung 32 überlagert die Kopierschutzsignalkomponenten py, pb und pr dem ersten Farbdifferenzsignal PB. Die Signaladdierschaltung 33 überlagert die Kopierschutzsignalkomponenten py, pb und pr dem zweiten Farbdifferenzsignal PR.
Im Folgenden wird ein Erzeugungsverfahren der Kopierschutzsignalkomponenten py, pb und pr von der Kopierschutzsignal-Erzeugungsschaltung 2 im Detail erläutert.
Entsprechend G, B und R, umgesetzt durch die Matrixschaltung 21, bestimmt die Steuerschaltung 22 Signalverteilungsverhältniselemente xg, xb und xr der Kopierschutzsignalkomponenten py, pb und pr gemäß der folgenden Gleichung. Die Kopierschutz-Verteilungsverhältnis Elemente xg, xb und xr stellen Komponentenverhältnisse der Kopierschutzsignalkomponenten py, pb und pr dar, welche auf einem wiedergegebenen Bild auf einem Bildschirm 5 unmerkbar sind.
(a) Ein Verteilungsverhältnis, bei dem das Kopierschutzsignal nur in die Y-Komponente intensiv eingebracht ist, ist durch die Gleichung (1) gegeben.
Wenn die Beziehungen py = 1, pb = 1 und pr = 1 Kopierschutzsignalkomponenten erfüllt sind, werden die Kopierschutzsignal-Verteilungsverhältniselemente, die durch die Steuerschaltung 22 berechnet wurden, xg = 1,0, xb = 1,0 und xr = 1,0.
Zahlen in der Matrix des rechten Terms sind Umsetzkoeffizienten des Helligkeitssignals Y, des ersten Farbdifferenzsignals PB und des zweiten Farbdifferenzsignals PR gegenüber G, B und R.
(b) Verteilungsverhaltniselemente eines Bildes, dessen G-Komponente groß ist, oder eines monochromen Bildes, dessen Kopierschutzsignal unmerkbar ist, sind durch die Gleichung (2) gegeben.
(c) Verteilungsverhältniselemente eines Bildes, dessen R-Komponente groß ist und dessen Kopierschutzsignal unmerkbar ist, sind durch die Gleichung (3) gegeben.
(d) Verteilungsverhältniselemente eines Bildes, dessen B-Komponente groß ist und dessen Kopierschutzsignal unmerkbar ist, sind durch die Gleichung (4) gegeben.
(e) Verteilungsverhäitniselemente eines Bildes, dessen G- und R-Komponenten groß sind und dessen Kopierschutzsignal unmerkbar ist, sind durch die Gleichung (5) gegeben.
Falls eine der oben gegebenen Bedingungen nicht erfüllt ist, wird das Kopierschutzsignal nicht überlagert oder es wird eine andere Bedingung ausgewählt. Beispielsweise werden die Kopierschutzsignalkomponenten eines monochromen Bildes dürch py = 0, pb = 1 und pr = -0,475 dargestellt. Falls das Kopierschutzsignal direkt G, B und R anstatt dem Helligkeitssignal Y, dem ersten Farbdifferenzsignal PB und dem zweiten Farbdifferenzsignal PR überlagert wird, bestimmt die Signalerzeugungsschaltung 23 die oben gegebenen Kopierschutzsignal Verteilungsverhältniselemente xg, xb und xr direkt, ohne die Matrixschaltung 21 zu benutzen.
Nun wird eine Frequenzcharakteristik und eine Überlagerungszeitsteuerung der oben gegebenen Kopierschutzsignalkomponenten py, pb und pr beschrieben.
Fig. 2 ist ein Diagramm, das eine Frequenzcharakteristik der Kopierschutzsignalkomponenten py, pb und pr zeigt, die durch die Kopierschutzsignal-Verteilungsschaltung 24 gemaß einem Signal erzeugt wurden, das von der Signalerzeugungsschaltung 23 empfangen wurde. Fig. 3 ist ein Diagramm, das eine Uberlagerungszeitsteuerung dieser Komponenten py, pb und pr zeigt. Fig. 4 ist ein vergrößertes Diagramm des Kopierschutzsignals der Fig. 3. Fig. 5 ist ein Diagramm, das eine Amplitudencharakteristik des Kopierschutzsignals zeigt.
Die Signalerzeugungsschaltung 23, die mit einer PLL-Schaltung (Phasenregelkreis-Schaltung) vorgesehen ist, erzeugt ein Signal mit einer vorbestimmten Frequenz, welche genau phasenstarr abhängig von einem Horizontalsynchronsignal ist, das von der ersten Videoeinheit 1 erfaßt wurde.
Die Frequenz des Signals, das von der Signalerzeugungsschaltung 23 erzeugt worden ist, wird als Kopierschutzfrequenz fAP bezeichnet. Diese Kopierschutzfrequenz fAP ist mit einer Horizontalabtastfrequenz fH verschachtelt, die eine Horizontalsynchronisation definiert gemäß der folgenden Gleichung (6).
fAP = (N+½)fH ...(6)
wobei N ein Frequenzteilungsverhältnis einer Frequenzteilungsschaltung (nicht in der Figur gezeigt) der PLL-Schaltung in der Signalerzeugungsschaltung 23 ist. In dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel ist das Verhältnis N =2 erfüllt. Dennoch kann der Wert N frei gewählt werden.
Das Kopierschutzsignal, das die Kopierschutzfrequenz fap hat, ist nicht jedem Halbbild überlagert, sondern in Intervallen mehrerer Halbbilder. In dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel ist das Kopierschutzsignal in Intervallen von fünf Halbbildern einem wiedergegebenen Videosignal überlagert, welches aus dem Helligkeitssignal Y, dem ersten Farbdifferenzsignal PB und dem zweiten Farbdifferenzsignal PR besteht.
Speziell in einem Videosignalbereich wird das Kopierschutzsignal überlagert. Beispielsweise in Bezug auf das Helligkeitssignal Y wird die Kopierschutzsignalkomponente py einer wesentlichen Helligkeitssignalkomponente in einem Horizontalaustastzeitintervall, das einem dreiwertigen Synchronsignal folgt, überlagert. Da, mit anderen Worten, die Kopierschutzsignalkomponente py dem Synchronsignal nicht überlagert wird, tritt eine gestörte Synchronisation nicht auf.
Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, wird einem Pilotsignal einem Videosignal (einer wesentlichen Signalkomponente) während einem Zeitintervall TON überlagert, in welchem der Augenintegrationswirkung einer Person, die den Bildschirm betrachtet, nicht eintritt. Die Überlagerung des Pilotsignals wird während einem Zeitintervall TOFF verhindert, in welcher die Augenintegrationswirkung zurückgesetzt wird. In anderen Worten wird durch Veränderung des Betriebs bzw. Zyklus die entsprechende Intensität für die Augen verringert. Falls das EIN-Zeitintervall (Überlagerungszeit) TON verkürzt wird, wird die Wirkung des Pilotsignals auf ein wiedergegebenes Bild auf einem Bildschirm verringert. Berücksichtigt man Zustände wie eine Bildverarbeitungszeitsteuerung und eine Signalsynchronisation, werden die Zeitintervalle TON und TOFF auf ein Halbbild bzw. auf fünf Halbbilder gesetzt.
Einem Videosignal, welchem die Kopierschutzsignalkomponenten py, pb und pr überlagert worden sind, werden umgekehrt in die Kopierschutzsignal-Verteilungsverhältniselemente xg, xb und xr umgesetzt, welche zu G, B und R durch die Matrixschaltung 51 überlagert werden, und dann auf einem TV-Bildschirm 52 wiedergegeben werden.
In Fig. 5 stellt eine Kurve CV2 eine obere Grenze der Amplitude des Kopierschutzsignals dar, welches das Helligkeitssignal Y nicht beeinflußt, das eine Amplitude von 700 mV hat, wenn eine Person auf dem TV-Bildschirm 52 ein wiedergegebenes Bild beobachtet, wobei das Kopierschutzsignal dem wiedergegebenen Helligkeitssignal Y jedes Halbbildes überlagert ist. Eine Kurve CV1 stellt eine obere Grenze der Amplitude dar, welche das Helligkeitssignal Y nicht beeinflußt, wenn eine Person auf dem TV-Bildschirm 52 ein wiedergegebenes Bild beobachtet, wobei die Kopierschutzsignalkomponente py dem Helligkeitssignal Y in Intervallen von M 30 Halbbildern überlagert ist.
Die Amplitude des Helligkeitssignals Y beeinflußt ein wiedergegebenes Bild merklich. Zusätzlich unterscheidet sich eine Amplitude des Kopierschutzsignals, welches kontinuierlich überlagert wird, signifikant von einer Amplitude eines Kopierschutzsignals, welches intermittierend in Intervallen von M Halbbildem überlagert ist. Wenn das Kopierschutzsignal, das eine große Amplitude hat, intermittierend überlagert wird, beeinflußt das Signal ein wiedergegebenes Bild auf einem TV-Bildschirm 52 nicht sehr.
Wenn das Kopierschutzsignal eine große Amplitude hat, kann die Kopierschutzsignal- Nachweisschaltung 7 dieses Signal leicht nachweisen, wodurch illegales Überspielen erschwert wird. Zusätzlich wird, wenn dieses Kopierschutzsignal entfernt wird, die Qualität des wiedergegebenen Videosignals bemerkbar verschlechtert. Auf diese Art und Weise wird in der vorliegenden Erfindung das Kopierschutzsignal, das eine so große Amplitude wie möglich hat, einem Videosignal intermittierend überlagert.
Wenn in diesem Beispiel der Einsetzpegel niedrig ist, ist die maximale Amplitude des Kopierschutzsignals, welche ein wiedergegebenes Bild auf einem TV-Bildschirm 52 nicht wesentlich beeinflußt, der erste Pegel, LVL1, oder darunter. Auf diese Art und Weise ist in diesem Ausführungsbeispiel die Amplitude des Kopierschutzsignals dem Helligkeitssignal Y in einem Bereich von ungefähr 20 bis 30 mV überlagert. Dennoch kann der Bereich abhängig von den ausgewählten M Halbbildern abweichen.
Auf diese Art und Weise wird, sogar wenn das Kopierschutzsignal, welches mit der Frequenz fH verschachtelt ist und welches den oben erwähnten Amplitudenbereich hat, einem Videosignal überlagert ist, das wiedergegebene Bild auf einem TV-Bildschirm 52 nicht wesentlich beeinflußt.
Das Kopierschutzsignal (überlagertes Signal) ist einem Videosignal in einem Videobereich überlagert, der einem dreiwertigen Synchronsignal des Helligkeitssignals Y folgt, wie es in Fig. 6 gezeigt ist. Fig. 7 zeigt die Signalwellerformen, die darstellen, daß das Kopierschutzsignal nach Intervallen von M Halbbildern überlagert wurde.
Nun wird ein Betrieb erläutert, der verhindert, daß ein Signal, welchem ein Kopierschutzsignal überlagert ist, illegal überspielt wird. Die zweite in Fig. 1 gezeigte Videoeinheit 6 hat eine Schaltung zum Aufzeichnen eines wiedergegebenen Videosignals auf ein Videoband.
Zusätzlich ist die Kopierschutzsignal-Nachweisschaltung 7, die in Fig. 1 gezeigt ist, mit einer Matrixschaltung 71, einer Steuerschaltung 72, einer Signalzusammensetzschaltung 73 und einer Nachweisschaltung 74 versehen.
Die Matrixschaltung 71 setzt ein Videosignal, welchem das Kopierschutzsignal überlagert ist, und zwar das Helligkeitssignal Y, das erste Farbdifferenzsignal PB und das zweite Farbdifferenzsignal PR in G, B und R um, wie es die Matrixschaltung 21 in der Kopierschutzsignal- Erzeugungsschaltung 2 tut. Die Steuerschaltung 72 berechnet auch die Kopierschutzsignal- Verteilungsverhältniselemente xg, xb und xr, wie es die Steuerschaltung 22 in der Kopier schutzsignal-Erzeugungsschaltung 2 tut. Die Signalzusammensetzschaltung 73 setzt das Kopierschutzsignal in der selben Phase zusammen unter Benutzung der Polaritäten der Verteilungsverhaltniselemente. Wenn der Pegel P des zusammengesetzten Kopierschutzsignals einen vorbestimmten Wert überschreitet, übermittelt die Nachweisschaltung 74 ein 71 Überspielverhinderungssignal STOP zu der zweiten Videoeinheit 6. Auf diese Art und Weise halt die zweite Videoeinheit 6 das Aufzeichnen eines hereinkommenden Videosignals an.
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Videosignalverarbeitungsgerätes gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Das Videosignalverarbeitungsgerät ist mit einer Kopierschutzsignal-Nachweisschaltung 8 anstelle der in Fig. 1 gezeigten Kopierschutzsignal-Nachweisschaltung 7 versehen. Die Kopierschutzsignal-Nachweisschaltung 8 gibt das Überspielverhinderungssignal STOP, das das Aufzeichnen eines Videosignals anhält, zu der zweiten Videoeinheit 6 in einer von der in Fig. 1 gezeigten Kopierschutzsignal-Nachweisschaltung 7 anderen Art und Weise aus.
Die Kopierschutzsignal-Nachweisschaltung 8 ist mit einer Filterschaltung 81 zum Extrahieren der Kopierschutzsignalkomponente py, welche dem wiedergegebenen Helligkeitssignal Y überlagert ist, einer Filterschaltung 82 zum Extrahieren der Kopierschutzsignalkomponente pb, die dem ersten Farbdifferenzsignal PB überlagert ist, und einer Filterschaltung 83 zum Extrahieren der Kopierschutzsignalkomponente PR versehen, welche dem zweiten Farbdifferenzsignal PR überlagert ist. Die Kopierschutzsignalkomponenten py, pb und pr haben die jeweilige Kopierschutzsignalfrequenz fAP. Die Filterschaltungen 81 bis 83 lassen die Kopierschutzsignalfrequenz fAP hindurch.
Die Überspielverhinderungssignal-Erzeugungsschaltung 84 integriert Signale, die von den Filterschaltungen 81 bis 83 empfangen werden. Wenn der integrierte Wert einen vorbestimmten Pegel überschreitet, gibt die Überspielverhinderungssignal-Erzeugungsschaltung 84 das Überspielverhinderungssignal STOP aus.
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau der Kopierschutzsignal-Nachweisschaltung 8 zeigt.
Die Kopierschutzsignal-Nachweisschaltung 8 weist ein Kammfilter bestehend aus einer 1H- Verzögerungsschaltung 811 und einer Signaladdierschaltung 812, ein Bandpaßfilter (13PF) 813 zum Durchlassen der Kopierschutztrequenz fAP, welche mit der oben erläuterten Frequenz fH verschachtelt ist, und eine Nachweisvorrichtung 814 auf. In diesem Schaltungsaufbau wird die Kopierschutzsignalkomponente py, die dem wiedergegebenen Helligkeitssignal Y überlagert ist, nachgewiesen. Die Nachweisvorrichtung 814 weist die Kopierschutzsignalkomponente py nach. Eine Vergleichschaltung 815 gibt ein Schwellenwertpegelsignal 581 aus, wenn der nachgewiesene Pegel eine Referenzspannung, definiert durch ein Register 816, überschreitet. Die Kopierschutzsignalkomponenten pb und pr, welche dem ersten Farbdifferenzsignal PB und dem zweiten Farbdifferenzsignal PR überlagert sind, werden auch durch eine Schaltung, die der oben erläuterten Schaltung entspricht, nachgewiesen. Diese Schwellenwertpegelsignale werden ODER-verknüpft, wodurch das Überspielverhinderungssignal STOP ausgegeben wird.
Da das Kopierschutzsignal im Videosignal intermittierend und kontinuierlich überlagert ist, wird das Überspielverhinderungssignal STOP kontinuierlich ausgegeben, wenn das Kopierschutzsignal einmal nachgewiesen worden ist, wodurch verhindert wird, daß die zweite Videoeinheit 6 das Videosignal auf ein Videoband aufzeichnet.
Wenn eine Person versucht, das Kopierschutzsignal von einem Videosignal zu entfernen und das Videosignal illegal zu überspielen, sollte er oder sie eine Kopierschutzsignal- Entfernschaltung 4 benutzen, um die Kopierschutzsignalkomponenten py und pb und pr bei der vorderen Stufe der Kopierschutzsignal-Nachweisschaltung 7 und der zweiten in Fig. 1 gezeigten Videoeinheit 6 oder bei der vorderen Stufe der Kopierschutzsignal-Nachweisschaltung 8 und der zweiten Videoeinheit 6 zu entfernen.
Beispielsweise ist, um die Kopierschutzsignalkomponente py, die dem Helligkeitssignal Y überlagert ist, zu entfernen, eine Filterschaltung 4A, die aus einer IH-Verzögerungsschaltung 41, einer Signaladdierschaltung 42 und einem Bandpaßfilter 814, wie in Fig. 10 gezeigt, besteht, welche gleich der IH-Verzögerungsschaltung 811, der Signaladdierschaltung 812 und dem in Fig. 9 gezeigten Bandpaßfilter 814 sind, erforderlich. Da dieses Filter einen komplizierten Schaltungsautbau hat und teuer ist, verursacht illegales Überspielen hohe Kosten. Da normalerweise das Kopierschutzsignal dem Helligkeitssignal Y, dem ersten Farbdifferenzsignal PB und dem zweiten Farbdifferenzsignal PR überlagert ist, sind drei Sätze solch einer komplizierten Schaltung erforderlich. Auf diese Art und Weise werden die Kosten weiter erhöht.
Um weiterhin illegales Überspielen zu erschweren, werden in der Signalerzeugungsschaltung 23 und in der Kopierschutzsignal-Verteilungsschaltung 24 unterschiedliche Kopierschutzsignalfrequenzen für das Helligkeitssignal Y, das erste Farbdifferenzsignal PB und das zweite Farbdifferenzsignal PR verwendet. Auf diese Art und Weise sind Bandpaßfilter erforderlich, die unterschiedliche Durchgangsfrequenzkennlinien besitzen Dadurch kann ein illegales Überspielen im Wesentlichen verhindert werden.
Sogar wenn ferner eine Filterschaltung benutzt wird, die solch ein illegales Überspielen möglich machen wurde, wird, da das Kopierschutzsignal gemäß der vorliegenden Erfindung von einer Frequenz ausgewählt wird, die mit der Frequenz fH in dem Frequenzband eines Videosignals als die Kopierschutzfrequenz fAP verschachtelt ist, das Videosignal verschlechtert. Auf diese Art und Weise ist, sogar wenn ein Videosignal illegal überspielt worden ist, dessen Qualität merklich verschlechtert.
Wenn dennoch ohne Rücksicht auf das Kopierschutzsignal ein Videosignal erzwungenermaßen durch die zweite Videoeinheit 6 unter Inkaufhahme der Bildqualitätverschlechterung aufgezeichnet wurde, kann die oben erläuterte Kopierschutzsignal-Entfernschaltung 4 vorgesehen sein.
Wie oben erläutert, kann durch Überlagern des Kopierschutzsignals gemäß der vorliegenden Erfindung ein hochqualitatives Bild mittels eines Bildschirms wiedergegeben werden und kann illegales Überspielen eines Videosignales im Wesentlichen verhindert werden.
Nachdem bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert worden sind, ist es klar, daß die Erfindung nicht auf diese genauen Ausführungsbeispiele beschränkt ist und daß verschiedene Veränderungen und Modifikationen darin durch den Fachmann ausgeführt werden können, ohne daß der Umfang der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, verlassen wird.

Claims

1. Videosignalverarbeitungsgerät zum Ergänzen eines Kopierschutzsignals zu einem Videosignal mit einem Helligkeitssignal (Y) und zwei Farbdifferenzsignalen (PB, PR) wobei das Gerät aufweist:

Mittel zum Erzeugen des Kopierschutzsignals (pb, py, pr) mit einer vorbestimmten Frequenz, wobei das Mittel zum Erzeugen die Amplitude des Kopierschutzsignals in einem vorbestimmten Bereich entprechend der Amplitude einer Komponente des Videosignals verändert, und

Mittel (31-33) zum Überlagern des Kopierschutzsignals (pb,py,pr) über einen Videoteil eines Videosignals zu intermittierenden Zeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Frequenz ein ungerades Vielfaches der halben horizontalen Abtastfrequenz (fH) ist und dadurch, daß das Mittel (31-33) zum Überlagern so angeordnet ist, daß entsprechende Komponenten des Kopierschutzsignals zu dem Helligkeitssignal (Y) und zu den zwei Farbdifferenzsignalen (PB,PR) zu ergänzen, und daß das Mittel (21-24) zum Erzeugen ausgebildet ist, um das Verhältnis der drei Primärfarbsignale (G,B,R) zu analysieren, die aus dem Videosignal abgeleitet sind und um die relativen Verhältnisse der drei Kopierschutzsignalekomponenten (pb,py, pr) entsprechend dem Verhältnis der drei Primärfarbsignale (G,B,R) zu verändern.

2. Videosignalverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 1, bei dem die intermittierenden Zeiten ein Interval aus einigen Halbbildern ist.

3. Videosignalverarbeitungsgerät zum Empfangen eines Videosignals und zum Steuern dessen Aufhahme abhängig von dem Vorhandensein eines Kopierschutzsignals mit:

Mitteln zum Nachweisen des Kopierschutzsignals, welches dem empfangenden Videosignal überlagert ist, und

Aufhahmeverarbeitungsmitteln (74,84) zum Verhindern der Aufhahme des empfangenden Videosignals in Abhängigkeit von dem Nachweis des Kopierschutzsignals, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Nachweisen (71-73; 81-83) so verbunden ist, daß die Helligkeits- und Farbdifferenzkomponenten des Videosignals zu empfangen und die entsprechenden Komponenten des Kopierschutzsignals darin nachzuweisen, wobei das Kopierschutzsignal eine Frequenz hat, die gleich einem ungeraden Vielfachen der halben horizontalen Abtastfrequenz (fH) ist und um die Aufnahmeverarbeitungsmittel entsprechend den Werten der Komponenten des Kopierschutzsignals zu steuern.

4. Videosignalverarbeitungsgerät gemäß Anspruch 3, bei dem das Mittel zum Nachweisen (71-73) eine Signalzusammensetz-Schaltung (73) beinhaltet zum Zusammensetzen emes Kopierschutzsignals unter Benutzung des empfangenden Videosignals.

5. Videosignalverarbeitungsgerät gemaß Anspruch 3, bei dem das Mittel (71-73) zum Nachweisen ein Kammfilter (81-83) beinhaltet zum Extrahieren des Kopierschutzsignals aus dem empfangenden Videosignal.