[发明专利]减小视频复制保护处理的影响的设备和方法

说明书

本申请是申请号为94192796.2、申请日为1994年05月09日、题目为“使水平和垂直图像失真的视频信号复制保护的增强处理”的专利申请的分案申请。

本发明涉及用于减小视频复制保护处理的影响的设备和方法。

增强防止视频信号复制的处理，在将受记录保护的复制品重放时，该增强可使图像质量降低，减少受记录保护的未授权记录的可视性。

防止视频复制处理的技术是众所周知的。在此作为参考的一个例子是1986年12月23日授权的美国专利US 4,631,603，发明人是Ryan，该专利作如下公开。

“对一个视频信号进行变形(modified)，当该变形的视频信号的磁带录像产生通常无法接受的图像时，电视接收机仍能从变形的视频信号提供正常的彩色图像。本发明基于下列事实，即常用的盒式磁带录像机自动增益控制系统不能区别常规视频信号的正常同步脉冲(包括均衡脉冲或宽脉冲)和附加的伪同步脉冲。伪同步脉冲在这里被定义为扩展到正常同步脉冲顶尖电平并且持续时间至少为0.5微秒的任何其它脉冲。若干这种伪同步脉冲在垂直消隐间隔期间被加到常规的视频信号中，并且每个所说的伪同步脉冲之后紧随一个具有适当振幅和持续时间的正脉冲。结果，磁带录像机中的自动增益控制系统将对视频信号电平作出不可靠的检测，从而导致对视频信号的错误记录。其结果使重放的图像质量无法接受”。

在第二栏第5行中指出附加脉冲对(每对由一个负向伪脉冲和紧随其后的一个正向“AGC”脉冲组成)导致磁带录像机中的一个自动电平(增益)控制电路错误地读出视频信号电平，并产生一个增益校正，导致该磁带录像无法接受。

因此，该现有技术的“基本防复制方法”在有人试图进行复制时使得一个振幅异常低的视频信号被记录下来。当该非法复制品被重放时，可观察到图像的水平撕裂(位置抖动)和垂直抖动的某些现象。这种现象的出现与否，通常在很大程度上取决于图像内容，即图像中白(亮)和黑(暗)区域的存在。因此，该现有技术的方法尽管一般说来能提供很好的复制保护，但通过某些磁带录像机(如VCRs)和电视机的结合，对那些愿意忍受坏质量图像的人来说，仍能提供可视的图像。

另外，采用了某些VCRs和电视机设备后，许多公知的复制保护方法几乎不产生图像衰减。尽管有复制保护，某些销售预先录制的视频材料的市场仍存在很高比例的盗版(piracy)行为，即非法复制录像带，而观众显然对非法复制品中由现有技术的复制保护方法造成的差质量图像并不太敏感。因此需要增强复制保护处理，使得与现有技术相比，图像质量有更大程度的降低。

根据本发明，使上面描述的现有技术中的“基本”复制保护处理通过从多种方式进一步变形视频信号而被增强，以保护满足图像内容必须的要求，使基本复制保护处理的效力达到最大。

进一步的变形包括刚好在(1)水平或(2)垂直同步(sync)信号出现之前将图像过扫描区域的一部分有效视频消隐掉，并且在消隐部分插入(对振幅降低的视频信号而言)由TV接收机或磁带录像机认作同步信号的一个波形，从而导致VCR或TV接收机的错误同步。特别是将这种变形只用于某些视频行或场时，会导致未经授权的复制品的图像质量发生实质性的降低。另一种变形是使水平同步脉冲变窄，以导致在电视机中读出一个寄生的垂直同步信号，并且还会影响到某些磁带录像机。

在水平变形中，图像的右边缘被替换成呈黑色与灰色矩形状的“方格”(checker)图像(象棋盘一样)。当在标准的电视接收机上播放时，这种方格图案的宽度被选定在过扫描范围(看不到)内。应该能理解，对于一个异常低的信号振幅来说，当图像内容为亮色(如中灰(mid gray))时，某些视频行中的黑色矩形的左边缘将引起一个早期水平回扫(retrace)，如同一个负向(朝向消隐电平)过渡(transition)一样。当图像内容为暗色时，灰色矩形(毗邻黑色图像区域)的右边缘，在某些视频行中会在每个行上引起一个早期回扫，也如同负向过渡一样。(在这里对视频波形的描述依从惯例，即正振幅为白色，负振幅为黑色)。

在一个实施例中，水平变形的方格图案以与视频场重复速率(rate)稍稍不同步的一个速率(rate)产生，以便方格图案看上去上下慢慢地从图像移过，抖动速率为大约在1秒内将任意给定点从图像的底部移到其顶部，或反过来。当一盘原始(已授权)的录像带被播放时，方格图案对图像没有影响，这是因为在电视机中没有任何非正常的信号条件存在。