專利名稱：在視頻信號上疊加和檢測附加信息信號的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及其中例如防復(fù)制或其他附加信息疊加在視頻信號上并進行發(fā)送、在接收一側(cè)例如利用記錄器檢測疊加在視頻信號上的附加信息和執(zhí)行防復(fù)制控制或其他處理的方法，系統(tǒng)和設(shè)備。
用于記錄數(shù)字信息的諸如數(shù)字VTR與MD(小型磁盤)記錄播放機的設(shè)備已廣泛使用，并且具有記錄功能的DVD(數(shù)字視盤或數(shù)字通用磁盤)設(shè)備也已出現(xiàn)。
在這些數(shù)字信息記錄器中，各種附加信息信號能與主視頻音頻信號或計算機數(shù)據(jù)等一起進行記錄。在這種情況中，附加信息信號是記錄在不同于數(shù)字信息信號區(qū)域的區(qū)域上的數(shù)字信號，諸如加到每個數(shù)據(jù)塊或TOC(內(nèi)容表)區(qū)域上的標(biāo)題。
在通過疊加在常規(guī)主視頻信號上來發(fā)送附加信息的系統(tǒng)中，附加信息信號因而不直接疊加在諸如標(biāo)題的數(shù)字信息信號上，而是記錄在間接區(qū)域上。
附加信息信號因而可以容易地通過濾波或竄改(tampering)來消除，以致必要的附加信息信號不再能利用記錄與重放設(shè)備被檢測到。特別地，在控制信息與版權(quán)信息作為附加信息信號加上以防止非法復(fù)制時，由于附加信息信號的丟失而不能達到其原始目的。
而且，如果附加信息信號加到間接區(qū)域，在數(shù)字信息信號轉(zhuǎn)換為模擬信號時將只能獲得主信息信號，而附加信息信號將丟失。即使防復(fù)制控制信號作為附加信息信號加上以防止非法復(fù)制，但在此信號轉(zhuǎn)換為模擬信號時，這個策略不再有效。
為了解決在信號轉(zhuǎn)換為模擬信號時附加信息信號消失的這個問題，發(fā)明人已建議了一種方法，在此方法中擴頻諸如防復(fù)制信號的附加信息信號，并且擴頻的附加信息信號在數(shù)字或模擬記錄期間被疊加在視頻信號上(美國專利申請?zhí)?8175510)。
這種方法中，例如通過以足夠高的速率生成PN(偽隨機噪聲)序列碼(下面，稱為PN碼)并將PN碼加到附加信息信號上來進行擴頻，諸如窄帶高電平防復(fù)制控制信號的附加信息從而變換為對視頻信號沒有影響的寬帶的非常低電平的信號。以這種方式擴頻的附加信息信號，即擴頻信號隨后疊加在模擬視頻信號上并記錄在記錄介質(zhì)上，記錄在記錄介質(zhì)上的視頻信號可以是模擬的或數(shù)字的。
在這種方法中，利用與視頻信號相同的定時和頻率疊加諸如防復(fù)制控制信號的附中信息信號。因此，希望進行非法復(fù)制的人很難從視頻信號中除去所疊加的防復(fù)制控制信號。然而，諸如所疊加的防復(fù)制控制信號的附加信息信號仍能通過解擴檢測到并進行使用。
在這種情況中，通過檢測從視頻信號中未除去包括擴頻信號的附加信息。因此，附加信息必須以不影響從視頻信號中再生的圖象的非常低的電平疊加在視頻信號上，但盡管它的電平非常低，但也必須是足以檢測附加信息的電平。
擴頻附加信息作為寬帶低電平信號疊加在視頻信號上，并且為了避免視頻信號的惡化，應(yīng)以不大于視頻信號的S/N比值的低電平疊加擴頻附加信息。
因此，擴頻附加信息以小于視頻信號的S/N比值的低電平疊加在視頻信號上。例如，為了能在記錄設(shè)備中檢測疊加在頻信號上的擴頻信號的附加信息，擴頻附加信息的一個比特所要求的PN碼數(shù)量(PN碼長度)必須足夠大。此附加信息信號的每個比特的PN碼長度可以表示為是每個附加信息比特的時間寬度TC與一個PN碼(一片)的時間寬度TC之比(T/TC)的擴展增益(擴展因子)。此擴展増益根據(jù)其上面嘗試疊加附加信息的信息信號的S/N比值來確定，在這種情況中擴展增益是視頻信號的S/N比值。
例如，在其上將疊加附加信息的視頻信號的S/N比值是50dB時，疊加在擴頻的視頻信號上的附加信息必須以低于是視頻信號S/N比值的50dB的電平進行疊加。同時，為了檢測疊加在視頻信號上的附加信息，S/N比值必須足以在擴頻之后解調(diào)附加信息。如果這個S/N比值是10dB，則要求擴展増益60dB=(視頻信號的S/N比50dB)+(檢測所要求的S/N比10dB)。在這種情況中，每個附加信息比特的PN碼長度變?yōu)橐话偃f。
附加信息應(yīng)以盡可能高的電平疊加在視頻信號上，但如果是擴頻信號的附加信息的疊加電平即使太高一點，所疊加的附加信息也將引起視覺干擾并趨于明顯。
鑒于上述考慮，因此本發(fā)明的一個目的是解決所有上述問題，以便疊加附加信息而不惡化視頻信號，并且允許快速準(zhǔn)確檢測附加信息。
本發(fā)明是在視頻信號上疊加附加信息信號并從疊加附加信息的視頻信號中檢測附加信息的方法，其中以與包含在視頻信號中的同步信號同步的預(yù)定間隔生成第一擴頻碼，
通過顛倒預(yù)定間隔單元中的第一擴頻碼的極性生成反相和非反相擴頻碼(inverting and ron-inverting spectral spreading code)，利用反相和非反相擴頻碼擴頻附加信號以便生成擴頻的附加息信號，擴頻的附加信息信號疊加在視頻信號上以生成具有附加信息的視頻信號，與包含在具有附加信息的視頻信號中的同步信號同步生成與第一擴頻碼相同的第二擴頻碼，根據(jù)第二擴頻信號的片值和預(yù)定間隔的極性加上或減去對應(yīng)第二擴頻碼片的具有附加信息的視信號值，以計算累積值，通過確定累積值是超過正的還是負的門限值來檢測具有附加信息的視頻信號中的附加信息。
根據(jù)本發(fā)明，在給定單元間隔與相鄰單元間隔之間顛倒附加信息的相位(極性)。如在彩色視頻信號的彩色副載波的每場中極性反向和每個水平掃描間隔中極性反向的情況中一樣，在不同極性的相鄰附加信息之間使疊加在視頻信號上的附加信息的亮度變化相反，所以變化被平均并且不明顯。換句話說，抑制由于附加信息的疊加而引起的再生圖象中的視覺干擾。可以通過檢測設(shè)置在疊加一側(cè)上的預(yù)定單元間隔中極性相反來檢測附加信息。具體地，即使不能檢測附加信息比特自身，也能通過檢測其反向模式為預(yù)定反相模式來檢測附加信息，因此，即使疊加電平非常低，檢測也是容易的。


圖1是描述作為根據(jù)本發(fā)明附加信息疊加與發(fā)送方法中的附加信息疊加設(shè)備示例的一種形式的視頻再生設(shè)備方框圖；圖2是表示圖1中的定時信號生成單元19結(jié)構(gòu)示例的方框圖；圖3是表示圖1所示的SS信號生成單元16的結(jié)構(gòu)示例的方框圖；圖4A-4E是描述根據(jù)本發(fā)明的附加信息疊加方法的一個實施例的圖；圖5是描述圖3中的PN碼生成單元的單元162示例的圖；圖6A-6D是描述根據(jù)本發(fā)明的附加信息疊加方法的一個實施例中視頻信號與附加信息之間關(guān)系的頻譜圖；圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的附加信息檢測設(shè)備的一個實施例的方框圖；圖8是描述根據(jù)本發(fā)明的附加信息檢測方法一個實施例的流程圖；圖9是表示圖8中一些步驟過程的詳細示例的流程圖；圖10A-10G是描述圖9過程的圖11是描述圖8的檢測方法的圖；圖12是描述根據(jù)本發(fā)明的附加信息檢測方法的另一實施例的流程圖；圖13A-13G是描述根據(jù)本發(fā)明的附加信息疊加與發(fā)送方法的另一實施例的圖；圖14是描述根據(jù)本發(fā)明的附加信息疊加與發(fā)送方法的又一實施例的圖。
現(xiàn)在將結(jié)合附圖描述根據(jù)本發(fā)明的用于將附加信息疊加在視頻信號上某些優(yōu)選形式的方法和設(shè)備。
在下面描述的實施例中，本發(fā)明應(yīng)用于一種系統(tǒng)，在此系統(tǒng)中從諸如DVD播放機的圖象輸出設(shè)備輸出的模擬視頻信號提供給DVD記錄器以便復(fù)制，并且控制此復(fù)制，要疊加的附加信息是復(fù)制控制信號。
在此系統(tǒng)中，在DVD播放機中，已擴頻的防復(fù)制控制信息疊加在模擬輸出視頻信號上，輸出并提供給DVD記錄器。在DVD記錄器中，檢測疊加在從DVD播放機中輸出的模擬視頻信號上的擴頻的防復(fù)制控制信息，并根據(jù)檢測輸出進行復(fù)制控制。根據(jù)本發(fā)明的檢測擴頻信號的方法應(yīng)用于DVD播放機中的擴頻信號檢測單元。
首先將描述擴頻并疊加防復(fù)制控制信息的DVD播放機。
在下面的實施例中，擴頻碼疊加在視頻信號的亮度信號Y上，但不疊加在色度信號C上，它當(dāng)然也可以疊加在色度信號C上，但是，視頻信號的彩色信號利用例如諸如色差信號的兩個相位軸分量進行發(fā)送，并且利用這兩個的相位來再生彩色。因此，如果擴頻信號疊加在這個彩色信號上，即使所疊加的信號具有非常低的電平，也有色調(diào)的變化，以致此信號相當(dāng)明顯。因此，很難疊加擴頻信號而不影響色調(diào)。根據(jù)本發(fā)明，擴頻信號僅疊加在亮度信號上，然而，為了簡化描述，將使用術(shù)語“視頻信號”而不區(qū)分亮度信號Y與色度信號C。
在圖1中，數(shù)字化的視頻信號與音頻信號和CGMS的防復(fù)制控制信號一起記錄在盤100上，在此示例中盤是DVD。CGMS的防復(fù)制控制信號可以記錄在稱為TOC(內(nèi)容表)的軌道區(qū)中或記錄在盤100的最里邊或最外邊部分上的目錄中或記錄在插在上面記錄圖象數(shù)據(jù)與音頻數(shù)據(jù)的軌道中的另一記錄區(qū)上。
下面的示例描述后一種情況，其中在讀圖象數(shù)據(jù)的同時讀防復(fù)制控制信號。
根據(jù)此實施例，防復(fù)制控制信號是用于控制是禁止，允許還是允許視頻信號的有限復(fù)制的信息，并且它插在視頻數(shù)據(jù)中。盤100裝入信息輸出設(shè)備10中，并根據(jù)讀請求讀所記錄的信號。
此示例的DVD播放機10包括讀單元11、解碼單元12、D/A變換器13、疊加單元14、防復(fù)制控制信號提取單元15、SS附加信息生成單元16(SS是擴頻的簡寫，以下類似)、D/A變換器17、同步分離單元18和定時信號生成單元19，如圖1所示。
讀單元11從通過再生記錄在盤100上的信息獲得的信號S1中提取再生的視頻信號分量S2，并將S2提供給解碼單元12和防復(fù)制控制信號提取單元15。
解碼單12執(zhí)行再生的視頻信號分量S2的解碼以形成提供給D/A變換器13的數(shù)字視頻信號。
從D/A變換器13中得到包括垂直同步信號與水平同步信號的模擬視頻信號S3，這個模擬視頻信號S3提供給疊加單元14和定時信號生成單元19。
防復(fù)制控制信號提取單元15從由讀單元11提取的再生視頻信號分量S2的信息數(shù)據(jù)序列中提取防復(fù)制控制信號S4，并將S4提供給SS附加信息生成單元16。
SS信號生成單元16將PN碼序列作為擴頻碼來擴頻來自防復(fù)制控制信號提取單元15的防復(fù)制控制信號S4。此SS信號生成單元16中擴頻所得到的信號即擴頻信號S5提供給D/A變換器17，并在將它變換為模擬信號S6以便疊加在模擬視頻信號S3上之后，將S6提供給疊加單元14并疊加在視頻信號上。
來自D/A變換器13的視頻信號S3提供給同步分離單元18，并從視頻信號中分離垂直同步信號V和水平同步信號H。此垂直同步信號V和水平同步信號H提供給定時信號生成單元19。
此定時信號生成單元19具有PLL電路91、同步定時信號生成單元192和反相定時信號生成單元193，如圖2所示。
PLL電路191生成與水平同步信號定時同步的垂直同步信號V(圖4A)和時鐘信號CLK。在此示例中，這個時鐘信號CLK例如是與數(shù)字視頻信號S2的像素樣值同步的像素時鐘，它提供給同步定時信號生成單元192、防復(fù)制控制信號提取單元15和SS信號生成單元16，如圖2所示。
同步定時信號生成單元192根據(jù)與垂直同步信號V的定時同步的信號和時鐘信號CLK生成擴頻同步定時信號RE(圖4B)。在此示例中，這個擴頻同步定時信號RE是具有垂直周期的信號。這個擴頻同步定時信號RE確定生成下述的擴頻信號S5的擴頻碼序列PS(圖4C)的開始定時。即，擴頻碼序列PS以與垂直同步信號同步的垂直周期重復(fù)。
同步定時信號生成單元192啟動擴頻碼生成器，并生成ENABLE(啟動)信號EN和其他必要定時信號，EN信號用于生成擴頻碼。這些定時信號提供給需要它們的單元。
此示例中的反相定時信號生成單元193生成反相定時信號HT(圖4D)，此信號HT每隔N(N≥1)個間隔反相擴頻碼序列PS，其中一場規(guī)定為一個單位間隔。
由定時信號生成單元19生成的各個定時信號CLK、EN和RE提供給SS信號生成單元16。
圖3表示根據(jù)此實施例的SS信號生成單元16構(gòu)造的示例。SS信號生成單元16包括防復(fù)制控制信號序列生成單元161、PN碼生成單元162、PN碼反相單元163和乘法器164、如圖3所示。
來自定時信號生成單元19的時鐘信號CLK、來自防復(fù)制控制信號提取單元15的防復(fù)制控制信號S4和定時信號T1提供給防復(fù)制控制信號序列生成單元161，在這種情況中，定時信號T1表示防復(fù)控制信號S4的一個比特間隔中的定時。時鐘信號CLK是與再生的數(shù)字信號同步的時鐘信號。
防復(fù)制控制信號序列生成單元161通過輸出第每比特預(yù)定時鐘數(shù)的防復(fù)制控制信號S4產(chǎn)生防復(fù)制控制信號序列FS并將它提供給乘法器163。在這種情況中，具有禁止或允許復(fù)制的一個或兩個低位比特的防復(fù)制控制信號序列FS例如以一個垂直周期間隔生成。
當(dāng)附加信息包括多個比特，例如兩個比特，則一個垂直周期的間隔劃分為這個數(shù)量的比特，并且從防復(fù)制控制信號序列生成單元161中以每個劃分間隔中一次一比特的形式輸出附加信息。在這種情況中，最好劃分點是以水平間隔為單位。例如，當(dāng)附加信息包括兩比特，在屏幕垂直方向的上半部分的多個水平間隔中從防復(fù)制控制信號序列生成單元161中輸出高位比特，并在屏幕垂直方向的下半部分的多個水平間隔中輸出低位比待。
時鐘信號CLK、ENABLE信號EN和擴頻同步定時信號RE提供給PN碼生成單元162。ENABLE信號EN是啟動PN碼生成單元162的信號，它由定時信號生成單元19生成并在DVD播放機的電源接通時提供給PN碼生成單元162。擴頻同步定時信號RE是用于此PN碼生成單元162的復(fù)位信號，并且它使具有預(yù)定碼序列的PN碼序列從此序列的開頭生成。
具體地，PN碼生成單元162利用ENABLE信號EN進入有效狀態(tài)。PN碼生成單元162在每次提供擴頻同步定時信號RE時從此序列的開頭生成PN碼序列，并且與時鐘信號CLK同步生成PN碼序列PS。
圖5是表示PN碼生成單元162結(jié)構(gòu)的示例圖。此示例的PN碼生成單元包括形成15級移位寄存器的D觸發(fā)器REG1-REG15和計算此移位寄存器合適抽頭輸出的“異-或”電路EX-OR1-EX-OR5。
PN碼生成單元162根據(jù)上述的擴頻同步定時信號RE、時鐘信號CLK和ENABLE信號EN生成M個PN碼序列PS。
所生成的PN碼序列PS提供給PN碼反相單元163。上述反相定時信號HT(圖40)從定時信號生成單元19提供給此PN碼反相單元163。PN碼反相單元163控制是否在來自PN碼生成單元162的PN碼序列PS中進行反相(即，由0替代1，并由1替代0)并形成PN反相碼序列PSS。
反相定時信號HT是對每個垂直間隔求反的信號。在例如反相定時信號HT是高電平的垂直間隔中，反相PN碼PS，而在反相定時信號HT是低電平的垂直間隔中，不改變PN碼PS。結(jié)果，PN碼序列PS變換為PN碼序列PSS(圖4E),PSS的相位間隔一個垂直間隔交替反相。
此PN反相碼序列PSS提供給乘法器164。
乘法器164利用PN碼反相單元163的PN反相碼序列PSS擴頻防復(fù)制控制信號序列FS，從此乘法器164中得到是擴頻的防復(fù)制控制信號的擴頻信號S5。
如此從SS信號生成單元16中得到的擴頻信號S5提供給D/A變換器17,D/A變換器17將S5變換為模擬SS信號S6并將S6提供給疊加單元14。在此示例情況中，當(dāng)擴頻信號S5的片值是“0”時，D/A變換器17將模擬SS信號設(shè)置為預(yù)定的正的非常低的電平，并且在此片值是“1”時，將模擬SS信號設(shè)置為預(yù)定負的非常低的電平。
疊加單元14從D/A變換器13中接收模擬視頻信號S3并從D/A變換器17中接收模擬SS信號S6，形成其上疊加模擬SS信號S6的模擬視頻信號S7，并輸出這個信號S7。其上已疊加模擬SS信號S6的模擬視頻信號S7提供給顯示圖象的監(jiān)視接收機或?qū)⒁曨l信號記錄在記錄介質(zhì)上的記錄器。
圖6A與6B表示擴頻信號與視頻信號之間的關(guān)系。已擴頻的附加信息信號是包含少量低比特率的信息的信號，并且它是圖6A所示的窄帶信號。當(dāng)對此進行擴頻時，它變?yōu)閳D6B所示的寬帶信號。
擴頻信號電平與頻帶的擴展因子成反比地降低。
這個擴頻信號由疊加單元14疊加在視頻信號上。在此種情況中，擴頻信號以小于例如視頻信號的信息信號動態(tài)范圍的電平進行疊加，如圖6C所示。通過以這種方式疊加信號，實際上沒有例如視頻信號的信號的惡化。當(dāng)其上疊加擴頻信號的視頻信號提供給監(jiān)視接收機時，在再生圖象時擴頻信號的效果幾乎為零，并獲得好的再生圖象。
當(dāng)執(zhí)行擴頻以便如下所述檢測所疊加的擴頻信號時，擴頻信號再次恢復(fù)為窄帶信號，如圖6D所示。通過提供足夠的帶寬擴展因子，解擴之后附加信息信號功率超過信息信號，并隨后能檢測它。
在這種情況中，疊加在視頻或信息信號上的附中信息信號利用與視頻或信息信號相同的定時與頻率進行疊加，因此不能利用頻率濾波或簡單信息替換刪除或修改附加信息信號。
通過在視頻信號上疊加和記錄所要求的附加信息信號并記錄它以便使它附加到視頻信號上，能無失敗發(fā)送諸如上述防復(fù)制控制信號的附加信息信號。然而，當(dāng)擴頻的附加息信號以低于信息信號的信號功率疊加在信息信號上時，能使信息信號的惡化最小。
因此，當(dāng)例如防復(fù)制控制信號作為附加信息疊加在視頻信號上時，如上所述防復(fù)制信號的竄改或除去很困難，于是能最終防止非法復(fù)制。
然而，在上述結(jié)構(gòu)中，利用具有垂直周期的PN碼序列根據(jù)垂直同步信號進行擴頻，所以能容易地根據(jù)與從視頻信號中檢測到的垂直同步信號同步的信號生成從視頻信號中檢測這個擴頻信號所要求的用于解擴的PN碼序列。即，例如使用滑動相關(guān)(sliding correlation)的解擴PN碼的同步控制是不必要的。由于容易以這種方式生成解擴PN碼序列，所以能速執(zhí)行解擴，并且能檢測疊加在視頻信號上的諸如防復(fù)制控制信號的附加信息信號。
而且，根據(jù)第一實施例，具有相同附加信息內(nèi)容的擴頻信號進行反相并在相鄰垂直間隔(相鄰場)中進行疊加。因此，所疊加的附加信息成分由于視覺綜合效果而變得不明顯，于是能增加附加信息的疊加電平。
換句話說，通過將視頻信號的相關(guān)間隔視為擴頻碼的周期性間隔并將它視為單位間隔，由于所疊加的附加信息成分在相鄰單位間隔中是反相的，所以它由于視覺綜合效果而變得不明顯，并能增加附加信息的疊加電平。
接下來，將描述附加信息疊加與發(fā)送方法的第一實施例中的附加信息檢測設(shè)備，在此實施例中其上已疊加擴頻信號的模擬視頻信號S7從上述DVD播放機中接收，并提供給記錄圖象信息的DVD設(shè)備。
圖7表示此實施例中的DVD設(shè)備的結(jié)構(gòu)示例。此設(shè)備包括A/D變換器21、編碼器22、寫單元23、同步分離單元24、定時信號生成單元25、SS信號檢測單元26和控制寫單元23的復(fù)制允許/禁止的寫單元控制器27。在這種情況中，記錄介質(zhì)28是DVD，在DVD上寫入視頻信號。
來自DVD播放機的模擬視頻信號S7由A/D變換電路21進行變換，并作為數(shù)字視頻信號S21提供給編碼器22，編碼器22接收所提供的數(shù)字視頻信號S21，并執(zhí)行編碼處理，諸如從視頻信號中除去同步信號和數(shù)據(jù)壓縮數(shù)字視頻信號等，以便形成數(shù)字視頻信號S22，而此信號S22提供給寫單元23。
當(dāng)在寫單元控制器27的控制下允許復(fù)制時，寫單元23將來自編碼器22的數(shù)字視頻信號寫在記錄介質(zhì)28上，而當(dāng)不允許復(fù)制時，寫單元23不將數(shù)字視頻信號寫在記錄介質(zhì)28上。
是疊加在視頻信號上的附加信息的擴頻信號如下進行檢測。
輸入模擬視頻信號S7提供給同步分離單元24，在分離單元24中分離并提取垂直同步信號V和水平同步信號H。所分離的垂直同步信號V與水平同步信號H提供給定時信號生成單元25。此定時信號生成單元25具有與圖2所示的定時信號生成單元19相同的結(jié)構(gòu)，并且它根據(jù)垂直同步信號V與水平同步信號H生成時鐘信號CLK、PN碼擴頻同步定時信號RE攻ENABLE信號EN，此時鐘信號CLK、ENABLE信號EN和擴頻同步定時信號RE發(fā)送給SS信號檢測單元26。
SS信號檢測單元26包括解擴單元261和PN碼生成單元262。PN碼生成單元262具有與形成圖3的SS信號生成單元16一部分的圖5所示的PN碼生成單元162相同的結(jié)構(gòu)。在收到定時信號生成單元25的時鐘信號CLK、ENABLE信號EN和擴頻同步定時信號RE之后，生成PN碼序列PS。如果不考慮視頻同步信號的抖動，來自此PN碼生成單元262的PN碼序列PS是完全與來自上述DVD播放機的PN碼生成單元162的PN碼序列PS同步的相同的PN碼。在SS信號檢測單元26中，PN碼序列PS照原樣提供給解擴單元261而不倒相。
解擴單元261通過找到由PN碼生成單元262生成的PN碼列PS與其上疊加來自A/D變換器21的擴頻信號的數(shù)字視頻信號S21之間的相關(guān)性來檢測擴頻信號。在這種情況中，反相定時信號HT從定時信號生成單元25提供給解擴單元261，并且考慮反相的擴頻信號間隔執(zhí)行檢測。下面兩個實施例描述如何處理反相擴頻信號的間隔以便檢測它。
在第一實施例中，不在PN碼的一個周期中檢測擴頻信號，但在是PN碼周期幾倍并包括一個反相間隔的間隔中檢測擴頻信號。
圖8是表示解擴單元261檢測擴頻信號的過程的第一實施例流程的流程圖。
在此情況中，在單位間隔中檢測擴頻信號(步驟101)。即，在是擴頻碼的PN碼序列PS的每個周期進行檢測，將一個垂直間隔當(dāng)作單位間隔。
現(xiàn)在將結(jié)合圖9與圖10描述步驟101中每個單位間隔的這個檢測。圖9是表示每個單位間隔檢測過程流程的流程圖。
首先，在步驟201執(zhí)行初始化。接下來，在步驟S202，獲得A/D變換器21的數(shù)字視頻信號S21的像素值作為輸入樣值Di。接上來，在步驟203，獲得對應(yīng)有關(guān)像素的PN碼序列的碼值PSi。在下面的步驟204中，確定PN碼值PSi是“0”或“1”。
如果PN碼值PSi是“0”，輸入樣值Di在步驟205中加到至今所獲得的加/減值∑i，而如果PN碼值Si是“1”，輸入樣值Di在步驟206從至今所獲得的加/減值∑i中減法。
在步驟205或步驟206之后，程序進到步驟207，并確定上述的加/減處理對于一個單位間隔中的所有像素是否已執(zhí)行過。如果沒有完成單位間隔中所有像素的處理，則程序進到步驟208，返回步驟201，而i=i+1，如上所述計算下一個輸入樣值Di與PN碼值PSi的相關(guān)性，并且結(jié)果利用加/減值∑i進行整數(shù)化。
在步驟207，當(dāng)確定已結(jié)束單位間隔中所有像素的處理時，返回那時的加/減值∑i。
當(dāng)如上所述的步驟101獲得單位間隔的加/減值∑i時，在下步驟102，確定此單位間隔是反相間隔還是非反相間隔。當(dāng)它是反相間隔時，程序進到步驟103，反相加/減值的極性，并在下一步驟104中，利用上至前上間隔的每個單位間隔加/減值∑i的整數(shù)值進行整數(shù)化。另一方面，在步驟102，當(dāng)確定這個間隔是非反相間隔時，在步驟104利用上至具有當(dāng)前極性的前一間隔的每個單位間隔加/減值整化結(jié)果。
在下一步驟105中，確定整數(shù)值是否超過預(yù)定門限值th。如果整數(shù)值未超過門限值th，程序進到步驟106，檢測下一單位間隔程序返回到步驟101，重復(fù)上述處理，計算下一單位間隔的加/減值∑i，并且如上所述利用整數(shù)值整化結(jié)果。當(dāng)在步驟105確定加/減值∑i已超過門限值th時，假定檢測到擴頻信號，程序進到步驟107，執(zhí)行數(shù)據(jù)確定，即確定擴頻附加信息比特是“0”還是“1”，并且這是輸出。應(yīng)注意當(dāng)?shù)谝淮怪遍g隔的檢測結(jié)果即僅第一垂直間隔的加/減值∑i超過門限th時，識別那時的附加信息。
將參考圖10與圖11描述檢測此擴頻信號的方法。
當(dāng)在疊加期間PN碼生成單元16的PN碼序列PS是“0110…”，附加信息比特是“0”，如圖10所示，當(dāng)PN碼序列PS不反相時，擴頻信號S5也是“0110…”，如圖10左手側(cè)上所示的。另一方面，當(dāng)PN碼序列PS反相，擴頻信號S5反相變?yōu)椤?001…”，如圖10B右手側(cè)上所示的。
在擴頻信號S5的模擬變換信號S6中，擴頻信號值安排為“0”的正電平和“1”的負電平，并疊加在模擬視頻信號(亮度信號)上。因此如果所疊加的擴頻信號成分的極低電平是數(shù)字值1(十進制數(shù))(為簡化起見)，其結(jié)果如圖10F所示。此極低疊加電平不限制為十進制數(shù)的1，而可以是2-10的數(shù)量級。
另一方面，對于圖10C所示的附加信息檢測一側(cè)上的SS信號檢測單元26的PN碼生成單元262的PN碼序列PS，相位不反相。A/D變換器21的數(shù)字信號S21中的視頻成分與PN碼序列PS極少相關(guān)或不相關(guān)，并且從上述步驟102-105的計算中，與加/減值∑i中的視頻成分的相關(guān)性不是線性成比例，而是以平方根比例增加，如圖11的曲線Vi所示。
由于每個單位間隔不反相視頻信號相位，在檢測一側(cè)不反相的PN碼PS(圖10C)的加/減值∑i與非反相單位間隔和反相單位間隔中的相同。例如，如果視頻成分(十進制)的數(shù)字電平(圖10D)如圖10D所示，從上述步驟203-206的計算中，此視頻成分的加/減值∑i將是如圖10E所示的。
另一方面，至少數(shù)字信號S21中的擴頻信號成分(圖10F)，如圖10G所示，加/減值∑i在非反相間隔中在正方向上逐漸增加并在反相間隔中在負方向上逐漸增加，這是附加信息比特是“0”的情況。當(dāng)附加信息比特是“1”時，反轉(zhuǎn)圖10G中左右關(guān)系，于是加/減值∑i城反相間隔中在正方向上逐漸增加，而在非反相間隔中在負方向上逐漸增加。
如圖10G所示，如果附加信息比特值相同，反相間隔中的加/減值∑i與非反相間隔中的加/減值∑i的極性相反。因此，如果利用相反極性整數(shù)化反相間隔中的加/減值∑i，就好像利用同一極性進行整數(shù)化，并且整數(shù)值如圖11中的曲線Pi所示增長。
另一方面，對于視頻信號成分，加/減值對于反相或非反相間隔是相同的，如圖10E所示，而如果利用相反極性進行整數(shù)化，由于在每個垂直間隔中利用相同PN碼序列PS進行擴頻，所以視頻信號成分變成零。實際上，由于反相單位間隔與非反相單位間隔是不同的間隔，所以視頻信號成分不完全相同并且?guī)缀鯊奈礊榱恪Ｈ欢谏鲜鰧嵤├?，單位間隔是垂直間隔，并且相鄰垂直間隔即相鄰場中的視頻信號具有強相關(guān)性，所以它們能被認為實際上是相同的。
因此，通過求反和整數(shù)化每個單位間隔的加/減值∑i，視頻信號與是緊前面單位間隔的垂直間隔的PN碼之間相關(guān)性實際被刪除，于是視頻信號與PN碼序列之間PS的相關(guān)性甚至低于圖11的曲線Vi。即，視頻信號與整數(shù)值的PN碼序列的相關(guān)性利用單位間隔中視頻信號之間的相關(guān)性刪除。
在附加信息比特的加/減值∑i如圖11中的曲線Pi所示增加時，視頻成分與加/減值的組合值如圖11的曲線Mix所示變化。因此預(yù)置預(yù)定的門限值th，而如果加/減值∑i超過這個門限值th，表示檢測到擴頻的附加信息。
在此實施例中，正門限值th設(shè)置用于檢測是“0”的附加信息比特，而負門限值th設(shè)置用于檢測是“1”的附加信息比特。當(dāng)檢測到附加信息比特“0”時，檢出擴頻信號的PN碼序列的相位未被反相。相反地，當(dāng)檢測到附加信息比特“1”時，檢出擴頻信號的PN碼序列的相位被反相。
在圖8的流程圖中，步驟105中整數(shù)值與門限值th的比較是與上述正門值和負門限值的比較。步驟107中附加信息的識別是通過確定哪個門限值已被超過的有關(guān)附加信息比特是“0”還是“1”的確定。
寫單元控制單元27根據(jù)以這種方式檢測的防復(fù)制控制信號數(shù)據(jù)來控制寫單元23。即，當(dāng)所檢測的防復(fù)制控制信號指令是禁止復(fù)制時，則寫單元控制單元27控制寫單元23，使數(shù)字視頻信號不寫在記錄介質(zhì)28上。
當(dāng)附加信息的多個比特疊加在一個垂直間隔中時，以相同方式檢測附加信息比特。在這種情況中，當(dāng)在一個垂直間隔的上半部分中擴頻高位比特并在下半部分中擴頻低位比特時，如果在分開的高位比特與低位比特的疊加間隔中檢測擴頻信號，則檢測更容易。
圖12是表示解擴單元261的擴頻信號檢測第二實施例步驟的流程圖。
根據(jù)這個第二實施例，也以單位間隔執(zhí)行擴頻信號的檢測(步驟301)。根據(jù)此實施例，一個垂直間隔如上所述當(dāng)作單位間隔，于是每個垂直間隔都執(zhí)行檢測。步驟301中每個單位間隔的檢測處理與利用圖9和圖10的上述描述相同。
在下一步驟302中，通過檢測多個單位間隔的每個單位間隔中加/減值∑i的極性，檢測具有相反極性的碼型是否與疊加擴頻信號一側(cè)上的PN碼序列反相碼型相同。根據(jù)這個第二實施例，為了識別是上述多個單位間隔的多個場，至少場單位中的時間碼例如進行擴頻并疊加在視頻信號上，而目根據(jù)這個時間碼識別上述多個單位間隔。
用于識別是這些多個單位間隔的多個場間隔的定時信號不限制為擴頻時間碼，并且可以采用各種其他方法，例如使用數(shù)字視頻信號場ID或幀ID，或疊加表示模擬視頻信號的垂直消隱周期的預(yù)定水平間隔中這多個單位間隔的開頭或結(jié)尾的時間碼。
在此實施例情況中，由于PN碼序列PS的相位每個垂直間隔中被顛倒，所以在附加信息比特是“0”時，加/減值的極性從特定多個垂直間隔開始的一個垂直間隔起交替為“正”、“負”、“正”、“負”。相反地，當(dāng)附加信息比特是“1”時，加/減值的極性從特定多個垂直間隔開始的一個垂直間隔起交替為“負”、“正”、“負”、“正”。因此，擴頻附加信息能通過檢測這個反相碼型來檢測。
因此，在步驟302之后，程序進入步驟303，并確定是否檢測到對應(yīng)疊加附加信息一側(cè)上的反相碼型的反相碼型。在未檢測到反相碼型時，程序進到步驟304，檢測下一單位間隔，程序返回到步驟301，并重復(fù)上述過程。
當(dāng)在步驟303檢測到列應(yīng)疊加附加信息一側(cè)上反相碼型的反相碼型時，程序進入步驟305，并識別對應(yīng)此碼型的附加信息比特。
當(dāng)附加信息的多個比特疊加在一個垂直間隔中時，以相同方式檢測附加信息比特。在這種情況中，當(dāng)在一個垂直間隔的上半部分?jǐn)U頻高位比特并在下半部分?jǐn)U頻低位比特時，如果在分開的高位比特與低位比特疊加間隔中檢測擴頻信號，則檢測更容易。
上述的檢測擴頻信號方法的實施例1和2具有共同的修改。
如果不對每個單位間隔的PN碼序列求反相來作為擴頻碼的示例，而求反相附加信息比特，則得到相同的結(jié)果。
擴頻碼的片周期不一定是一個像素周期，而可以是多個像素周期，例如，能通過指定一片擴展碼給是用于壓縮數(shù)字視頻信號單位的垂直X水平=8像素(行)的塊單位進行擴頻。
可以不在每個垂直周期而在每一個多單位間隔中交替執(zhí)行反相。多單位間隔中一個單位間隔可以當(dāng)作一個反相間隔，或多間隔中任意數(shù)量的單位間隔可以當(dāng)作一個反相間隔。
擴頻碼的復(fù)位周期不一定是一個垂直周期，而可以是多個垂直周期。而且，可以將擴頻碼的復(fù)位周期當(dāng)作一個水平周期或多個水平周期，反相單位間隔可以作一個或多個像素間隔。
在圖8或圖12流程圖的過程中，附加信息的一個或多個比特的解擴也能通過檢測是否擴頻信號波疊加和檢測PN碼序列并將所檢測的PN碼序列乘以來自A/D變換器21的數(shù)字信號S21來執(zhí)行。
而且在上面描述中，已描述了在計算加/減值時執(zhí)行數(shù)字值的加/減以檢測擴頻信號的情況，但是，也可以通過給A/D變換之前的模擬信號S7提供裝/卸(charging/discharging)壓縮器，并根據(jù)PN碼序列的片值裝/卸壓縮器來執(zhí)行加/減。
而且，在上面示例中，疊加電平根據(jù)擴展碼的片是“0”還是“1”設(shè)置為正與負，但也可能設(shè)置這些選擇之一為零，而將另一個設(shè)置為正或負。在這種情況，也可以應(yīng)用本發(fā)明。
在第一實施例中，對于多個單位間隔(一個或多個擴頻碼的周期)的每個單位間隔，也可以使用不同的擴頻碼序列。
在上述第一實施例中，在作為一個單位周期的一個或多個擴展碼周期中執(zhí)行擴頻信號的反相。在這個第二實施例中，在擴頻碼的第一周期中，利用此擴頻碼的1/N(N≥1)周期作為單位間隔執(zhí)行擴頻信號的反相。但假定這個單位間隔是與視頻信號有相關(guān)性的間隔。
根據(jù)這個第二實施例，在附加信息疊加一側(cè)和附加信息檢測一側(cè)上的設(shè)備的方框結(jié)構(gòu)與第一實施例的結(jié)構(gòu)基本相同。但在這個第二實施例中，反相單位間隔中的擴頻碼序列是繼續(xù)重復(fù)緊前面一個單位間隔中的擴頻碼序列。
圖13A-13G表示描述這個第二實施例一個示例的定時圖。在圖13A-13G的示例中，擴頻碼是PN碼，并利用與視頻信號垂直同步信號(圖13A)同步的垂直周期信號RE(圖13B)作為擴頻同步定時信號(復(fù)位信號)生成PN碼序列PS(圖13C)，如上所述，還有，此第二實施例情況中的單位間隔當(dāng)作一個水平間隔。
在這個第二實施例中，如圖13F所示，反相定時信號HT與水平同步信號H(圖13D)同步在是單位間隔的每個水平間隔中交替設(shè)置為高電平利低電平，并且垂直間隔中的擴頻碼PS在每個水平間隔中交替顛倒以便生成PN反相碼序列PSS(圖13G)。
在此示例中，ENABLE信號EN(圖13E)也與反相定時信號HT同步生成，并利用這個ENABLE信號EN控制PN碼生成單元。即，僅在此ENABLE信號EN的低電平間隔(非反相間隔)期間生成PN碼序列。在ENABLE信號EN是高電平的間隔期間，重復(fù)緊前一個單位間隔的PN碼序列以便獲得擴頻碼序列PS(圖13C)。
在圖4C中，具有標(biāo)號中數(shù)量的碼元PN(1)、PN(2)、PN(3)在如下所述在每個水平間隔中對PN碼序列PS求反時方便地進行使用。實際上，PN碼序列PS不劃分為圖4C所示的水平間隔，而是一個垂直間隔中連續(xù)的碼序列。當(dāng)相同數(shù)量出現(xiàn)在括號中時，例如PN(1)、PN(2)、PN(2)，它表示重復(fù)相同碼序列。
用這種方式，PN碼序列PSS(圖13G)被生成，其中兩個水平間隔具有相同的碼序列和相反的相位。附加信息利用這個PN反相碼序列PSS進行擴頻并疊加在視頻信號上。
在這種方式中疊加在視頻信號上的擴頻信號的檢測僅在單位間隔等于PN碼的1/N周期時才執(zhí)行。隨后以與上面情況相同的方式利用圖8或圖12所示的附加信息檢測算法執(zhí)行檢測。
在圖8的算法情況中，由于視頻信號的垂直相關(guān)性，當(dāng)在兩個重復(fù)的水平間隔中檢測附加信息時視頻信號成分相互刪除，于是能具有較高準(zhǔn)確性檢測附加信息，并降低每次檢測的附加信息的疊加數(shù)量。
還有，根據(jù)這個第二實施例，具有相同附加信息內(nèi)容的擴頻信號相位相反并疊加在相鄰水平間隔中。因此，由于視覺綜合效果，所疊加的附加信息成分變得較不明顯，并且能升高附加信息疊加電平。
不僅可以通過對擴頻碼，例如對PN碼序列求反，而且也可以通過對附加信息比特求反來執(zhí)行擴頻信號的每個單位間隔中的反相運算。
擴頻碼的片周期不一定是一個像素周期，而可以是多個像素周期。例如，能通過指定擴頻碼的一片給是用于壓縮數(shù)字視頻信號單位的垂直X水平=8像素(行)的塊單元來執(zhí)行擴頻。
反相可以不交替地在每個垂直周期中執(zhí)行，而可以在每多個單位間隔中執(zhí)行。多個單位間隔中的一個單位間隔也可以當(dāng)作一個反相間隔，或者多個單位間隔中任意數(shù)量的單位間隔可當(dāng)作反相間隔。
擴頻碼的復(fù)位周期不一定是一個垂直周期，而可以是多個垂直周期。也可以將擴頻碼的復(fù)位周期當(dāng)作一個水平周期或多個水平周期，反相單位間隔可以當(dāng)作一個像素或多個像素間隔。
在圖8或圖12的流程圖處理中，也能通過檢測是否擴頻信號波疊加和檢測PN碼序列，并將所檢測的PN碼序列乘以來自A/D變換器21的數(shù)字信號S21來執(zhí)行附加信息一個或多個比特的解擴。
當(dāng)在此示例中是一個垂直間隔的擴頻碼一個周期中不能執(zhí)行檢測時，可以在多個垂直間隔中執(zhí)行檢測并通過對這多個垂直間隔進行整數(shù)化來檢測擴頻信號。在這種情況中，門限值不必是一個垂直間隔值多倍的垂直間隔，并且它可以設(shè)置為小于一個垂直間隔值多倍的垂直間隔，這是因為在多個垂直間隔上執(zhí)行整數(shù)化時，視頻信號與PN碼序列之間相關(guān)性的增加小于擴頻附加信息信號與PN碼序列之間相關(guān)性的增加。
當(dāng)在第二實施例情況中利用圖8的算法執(zhí)行檢測時，由于視頻信號與PN碼序列之間的相關(guān)性不為零，每個水平間隔中反相碼型的檢測相當(dāng)困難。在這種情況中，通過整數(shù)化每隔一個是非反相間隔的水平間隔的加/減值、整數(shù)化是反相間隔的其余小于間隔上的加/減值、檢查這些整數(shù)化值之一是超過正門限值還是負門限值并檢測另一個整數(shù)化值是否超過不同極性的門限值可以檢測反相碼型的特性。
在上述第一與第二實施例中，在預(yù)置序列中將附加信息一個單位間隔當(dāng)作一個單位進行反相。在此第三實施例中，利用隨機序列隨機確定反相間隔。結(jié)果，更難以知道附加信息以何種方式疊加在視頻信號上，而這因此提供更高級別的保護以對付試圖非法竄改變改視頻信號的人。
具體地，根據(jù)第三實施例，在附加信息疊加一側(cè)上的定時信號生成單元19和與之對應(yīng)的定時信號生成單元25具有圖14所示的結(jié)構(gòu)。
圖14表示第三實施例情況中的定時信號生成單元19的結(jié)構(gòu)，而定時信號生成單元25具有相同的結(jié)構(gòu)。在第三實施例的定時信號生成單元19中，反相定時信號生成單元194不是僅根據(jù)垂直同頻信號V和水平同步信號H生成反相定時信號，而且根據(jù)隨機數(shù)生成器195的隨機數(shù)生成反相定時HTr。
當(dāng)如同在第一實施例中一樣取擴頻碼一個周期中的1/N擴頻碼間隔確定反相間隔時，隨機數(shù)生成器195如在PN碼生成單元情況中一樣將垂直同步信號V作為觸發(fā)生成隨機數(shù)。在附加信息檢測一側(cè)，根據(jù)定時信號生成單元25中相同結(jié)構(gòu)的隨機數(shù)生成器的隨機數(shù)生成反相定時信號HTr，于是能識別反相的單位間隔。因此在第三實施例情況中，也能利用圖8或圖12所示的算法檢測附加信息。
當(dāng)一個單位間隔當(dāng)作一或更多倍的擴頻碼周期時，擴頻時間碼例如可以與在第二實施例中一樣疊加在視頻信號上，并且根據(jù)此時間碼生成隨機數(shù)。
在上面描述中，附加信息利用一個PN碼序列進行擴頻，但應(yīng)理解本發(fā)明也可應(yīng)用于附加信息包括多個比特時，根據(jù)這些比特疊加不同PN碼序列，并且通過檢測這些PN碼來檢測擴頻信號。
在上面的實施例中，擴頻附加信息信號變換為模擬信號并疊加在模擬視頻信號上，但擴頻信號的片電平(數(shù)字電平)也可以作為數(shù)字信號以非常低的電平疊加在數(shù)字視頻信號上。
本發(fā)明也可以應(yīng)用于下述情況不擴頻和疊加附加信息，而是對應(yīng)每個比特的信號以不影響再生圖象的非常低的電平疊加在視頻信號上。
而且，在上面描述中，本發(fā)明應(yīng)用于記錄和重放系統(tǒng)，但本發(fā)明也可應(yīng)用于附加信息疊加在視頻信號上并利用例如無線電波、電纜或紅外波的各種媒體發(fā)送的情況。
權(quán)利要求
1.一種在視頻信號上疊加附加信號并從已疊加所述附加信息的所述視頻信號中檢測所述附加信息的方法，包括在與包含在視頻信號中的同步信號同步的預(yù)定間隔中生成第一擴頻碼；通過顛倒所述預(yù)定間隔單位中的所述第一擴頻碼的極性產(chǎn)生反相和非反相擴頻碼；利用所述反相和非反相擴頻碼擴頻附加信息信號以生成擴頻的附加信息信號；在所述視頻信號上疊加擴頻的附加信息信號以生成具有附加信息的視頻信號；與包含在具有附加信息的所述視頻信號中的同步信號同步地生成與第一擴頻碼相同的第二擴頻碼；根據(jù)所述第二擴頻信號的所述片的值和所述預(yù)定間隔的極性加上或減去具有對應(yīng)所述第二擴頻碼片的附加信息的所述視頻信號的值，去計算累積值；和通過確定此累積值是否超過正還是負的門限值檢測具有附加信息的所述視頻信號中的所述附加信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的疊加附加信息信號的方法，其特征在于所述累積值通過將對應(yīng)所述反相擴頻碼的反相間隔的所述第二擴頻碼間隔的加/減結(jié)果加上非反相間隔的加/減結(jié)果進行計算。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的疊加附加信息信號的方法，其特征在于所述第一擴頻碼在等于所述視頻信號的一個或多個垂直周期或1/N(N≥1)垂直周期的間隔中被生成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的疊加附加信息信號的方法，其特征在于所述第一擴頻碼在等于所述視頻信號的一個或多個水平周期的間隔中生成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的疊加附加信息信號的方法，其特征在于所述反相和非反相擴頻信號通過交替反相和不反相所述預(yù)定間隔單位中的所述第一擴頻信號來生成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的疊加附加信息信號的方法，其特征在于所述反相和非反相擴頻信號通過根據(jù)所述預(yù)定間隔單位中隨機數(shù)序列交替地反相和不反相擴頻信號來生成。
7.一種疊加附加信息信號的方法，其中第一擴頻碼在與包含在視頻信號中的同步信號同步的預(yù)定間隔中生成，反相和非反相擴頻碼通過反相或不反相所述預(yù)定間隔單位中所述第一擴頻碼的極性生成，通過利用所述反相和非反相擴頻碼擴頻附加信息信號來生成擴頻的附加信息信號，并且具有附加信息的視頻信號通過在所述視頻信號上疊加所述擴頻的附加信息信號來生成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的疊加附加信息信號的方法，其特征在于所述第一擴頻碼在等于所述視頻信號的一個或多個垂直周期或1/N(N≥1)垂直周期的間隔中被生成。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的疊加附加信息信號的方法，其特征在于所述第一擴頻碼在等于所述視頻信號的一個或多個水平周期的間隔中被生成。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的疊加附加信息信號的方法，其特征在于所述反相或非反相擴頻信號通過交替地反相和不反相所述預(yù)定間隔單位中的所述第一擴頻信號生成。
11.根據(jù)權(quán)利要求7的疊加附加信息信號的方法，其特征在于所述反相和非反相擴頻信號通過交替地根據(jù)所述預(yù)定間隔單位中隨機數(shù)序列反相和不反相所述第一擴頻信號來生成。
12.一種在視頻信號上疊加擴頻的附加信息信號并從已疊加所述附加信息的所述視頻信號中檢測所述附加信息的方法，其中第一擴頻碼在與包含在視頻信號中的同步信號同步的預(yù)定間隔中被生成；反相和非反相擴頻碼通過顛倒所述預(yù)定間隔單位中的所述第一擴頻碼的極性被生成；利用所述反相和非反相擴頻碼來擴頻附加信息信號以生成擴頻的附加信息信號；擴頻的附加信息信號疊加在所述視頻信號上以生成具有附加信息的視頻信號；與包含在具有附加信息的所述視頻信號中的同步信號同步地生成與第一擴頻碼相同的第二擴頻碼；根據(jù)所述第二擴頻信號的所述片的值和所述預(yù)定間隔的極性加上或減去對應(yīng)所述第二擴頻碼的片的具有附加信息的所述視頻信號的值去計算累積值；和通過確定此累積值是否超過正還是負的門限值來檢測具有附加信息的所述視頻信號中的所述附加信息。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的疊加附加信息信號的方法，其特征在于通過將對應(yīng)所述反相擴頻碼的反相間隔的所述第二擴頻碼間隔的加/減結(jié)果加上非反相間隔的力/減結(jié)果來計算所述累積值。
14.一種用于在視頻信號上疊加附加信息信號并從已疊加所述附加信息的所述視頻信號中檢測所述附加信息的設(shè)備，其中在與包含在視頻信號中的同步信號同步的預(yù)定間隔中生成第一擴頻碼；通過顛倒所述預(yù)定間隔單位中所述第一擴頻碼的極性生成反相和非反相擴頻碼；利用所述反相和非反相擴頻碼擴頻附加信息信號以生成擴頻的附加信息信號；擴頻的附加信息信號疊加在所述視頻信號上以生成具有附加信息的視頻頻信號；與包含在具有附加信息的所述視頻信號中的同步信號同步地生成與第一擴頻碼相同的第二擴頻碼；根據(jù)所述第二擴頻碼的所述片值和所述預(yù)定間隔極性加上或減去具有對應(yīng)所述第二擴頻碼片的附加信息的所述視頻信號值去計算累積值；通過確定此累積值是否超過正還是負的門限值來檢測具有附加信息的所述視頻信號中的所述附加信息。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的用于疊加附加信息信號的設(shè)備，其特征在于通過將對應(yīng)所述反相擴頻碼的反相間隔的所述第二擴頻碼間隔的加/減結(jié)果加上非反相間隔的加/減結(jié)果來計算所述累積值。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的用于疊加附加信息信號的設(shè)備，其特征在于所述第一擴頻碼在等于所述視頻信號的一個或多個垂直周期或1/N(N≥1)垂直周期的間隔中被生成。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的用于疊加附加信息信號的設(shè)備，其特征在于所述第一擴頻碼在等于所述視頻信號的一個或多個水平周期的間隔中生成。
18.根據(jù)權(quán)利要求14的用于疊加附加信息信號的設(shè)備，其特征在于通過交替地反相和非反相所述預(yù)定間隔單位中所述第一擴頻信號生成所述反相和非反相的擴頻信號。
19.根據(jù)權(quán)利要求14的用于疊加附加信息信號的設(shè)備，其特征在于通過根據(jù)所述預(yù)定間隔單位中的隨機數(shù)序列交替地反相和不反相所述第一擴頻信號生成所述反相和非反相擴頻信號。
20.一種用于疊加附加信息信號的設(shè)備，其中與包含在視頻信號中的同步信號同步的預(yù)定間隔中生成第一擴頻碼，通過反相或不反相所述預(yù)定間隔單位中所述第一擴頻碼極性生成反相和非反相擴頻碼，通過利用所述反相和非反相擴頻碼擴頻附加信息信號生成擴頻的附加信息信號，并通過在所述視頻信號上疊加所述擴頻的附加信息信號生成具有附加信息的視頻信號。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的用于疊加附加信息信號的設(shè)備，其特征在于等于所述視頻信號的一個或多個垂直周期或1/N(N≥1)垂直周期的間隔中生成所述第一擴頻碼。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的用于疊加附加信息信號的設(shè)備，其特征在于在等于所述視頻信號的一個或多個水平周期的間隔中生成所述第一擴頻碼。
23.根據(jù)權(quán)利要求20的用于疊加附加信息信號的設(shè)備，其特征在于通過交替地反相和不反相所述預(yù)定間隔單位中所述第一擴頻碼生成所述反相和非反相擴頻信號。
24.根據(jù)權(quán)利要求20的用于疊加附加信息信號的設(shè)備，其特征在于通過根據(jù)所述預(yù)定間隔單位中的隨機數(shù)序列交替地反相和不反相所述第一擴頻信號生成所述反相和非反相擴頻信號。
25.一種用于在視頻信號上疊加擴頻的附加信息信號并從已疊加所述附加信息的所述視頻信號中檢測所述附加信息的設(shè)備，其中在與包含在視頻信號中的同步信號同步的預(yù)定間隔中生成擴頻碼；通過顛倒所述預(yù)定間隔單位中所述擴頻碼的極性來生成反相和非反相擴頻碼；利用所述反相和非反相擴頻碼擴頻附加信息信號以生成擴頻的附加信息信號；擴頻的附加信息信號疊加在所述視頻信號上以生成具有附加信息的視頻信號；與包含在具有附加信息的所述視頻信號中的同步信號同步地生成與上述擴頻碼相同的擴頻碼；根據(jù)所述擴頻信號的所述片值和所述預(yù)定間隔極性加上或減去具有對應(yīng)所擴頻碼的片的附加信息的所述視頻信號的值以計算累積值；通過確定此累積值是否超過正還是負的門限值來檢測具有附加信息的所述視頻信號中的所述附加信息。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的疊加附加信息信號的方法，其特征在于所述累積值通過將對應(yīng)所述反相擴頻碼的反相間隔的所述第二擴頻碼間隔的加/減結(jié)果加到非反相間隔的加/減結(jié)果上來計算。
全文摘要
在視頻信號上疊加附加信息、發(fā)送它并從發(fā)送的視頻信號檢測附加信息的方法,附加信息與視頻信號中的同步信號同步,在視頻信號一場的N(N≥1)個單位間隔中生成。在視頻信號一場的N(N≥1)個單位間隔中生成的附加信息的預(yù)定單位間隔被反相。根據(jù)視頻信號中的同步信號檢測單位間隔的信息和檢測預(yù)定單位間隔中的信息被反相來識別附加信息,檢測單位間隔中的信息并利用反相預(yù)定單位間隔中的信息整數(shù)化檢測結(jié)果識別附加信息。
文檔編號H04B1/707GK1212536SQ98120350
公開日1999年3月31日 申請日期1998年9月1日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月2日
發(fā)明者荻野晃, 池田望, 木村裕司, 森脅久芳, 小橋貴志 申請人:索尼公司