(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送色信号を色差信号Ｐｒ及び色差信号Ｐｂに復調する色復調回路と、前記色復調回路の出力の帯域制限を行うローパスフィルタと、前記ローパスフィルタの出力の概略バースト期間にアクティブとなる第１のバーストゲートパルスとバースト期間の前半部に所定期間アクティブとなる第２のバーストゲートパルスとバースト期間の後半部に所定期間アクティブとなる第３のバーストゲートパルスとを発生するバーストゲートパルス発生回路と、前記ローパスフィルタの出力のＰｒ成分及びＰｂ成分を前記第１のバーストゲートパルス、第２のバーストゲートパルス、第３のバーストゲートパルスの各期間について平均化を行う平均化回路と、前記平均化回路の出力のＰｒ成分、Ｐｂ成分の値をＰｒ成分とＰｂ成分との位相角の値に変換する角度検出回路とを備え、前記第２のバーストゲートパルス期間に検出された第２の位相角と前記第３のバーストゲートパルス期間に検出された第3の位相角の差が所定値以下の場合は前記第１のバーストゲートパルス期間に検出された第１の位相角によりバーストロック動作を行い、それ以外の場合は、バーストロック動作を中止、または、第２の位相角、または、第３の位相角によりバーストロック動作を行うことを特徴とする色信号処理装置。
【請求項２】
平均化回路は、前記第１のバーストゲートパルス期間平均化を行う第１の平均化回路と、前記第２のバーストゲートパルス期間の平均化と前記第３のバーストゲートパルス期間の平均化を時間軸方向に多重して処理する第2の平均化回路とから構成されることを特徴とする請求項１記載の色信号処理装置。
【請求項３】
各々３種類のバーストゲートパルス期間に平均化された色差信号を時間軸方向に多重することにより、１つの角度処理検出回路で各々のバースト信号の位相角を検出することを特徴とする請求項１記載の色信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マクロビジョン方式のコピーガード信号、特に色信号に対するカラーストライプ方式と呼ばれるコピーガード信号を扱う色信号処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオソフト等の著作権を保護するためのコピーガード信号としては、例えばマクロビジョン社によるいわゆる擬似同期パルスとカラーストライプと呼ばれる方式が知られている。
【０００３】
擬似同期パルスと呼ばれる方式について図４を用いて説明する。図４は擬似同期パルス方式のコピーガード信号の模式図である。ビデオ信号の垂直ブランキング期間に図４に示すような擬似同期パルスを挿入するものである。この擬似同期パルスを挿入することによりビデオ録画機器における自動利得制御（ＡＧＣ）回路の誤動作を引き起こし輝度信号の振幅レベルを正常なレベルに対して小さく圧縮させることにより記録信号を実用に耐えないものに劣化させるものである。
【０００４】
一方、カラーストライプと呼ばれる方式を図５を用いて説明する。図５はカラーストライプ方式のコピーガード信号の模式図である。図５（ａ）、図５（ｂ）に示すようにビデオ信号の２１ライン毎に４ライン、あるいは１７ライン毎に２ライン分のカラーバーストに対して、図５（ｃ）に示すように前半部の位相を正規の位相に対して逆位相にするものである。この逆位相部を持ったバーストはスプリットバーストと呼ばれている。このスプリットバーストが付加されたラインはビデオ録画機器における自動位相制御（ＡＰＣ）回路の誤動作を引き起こし位相が引き込めないため、この信号を記録／再生しても色が正常に着色せず縞状に色が乱れた画面となる。
【０００５】
以下、従来の色信号処理装置について説明する。
【０００６】
図６は従来の色信号処理装置の構成を示すブロック図である。同図において、１は色信号の入力端子、２は色信号の復調回路、３はローパスフィルタ、１０４はバーストゲートパルス発生回路、５１は平均化回路、７は角度検出回路、１２は減算器、１３はパルス幅変調（ＰＷＭ）回路、１４はローパスフィルタ、１５は電圧制御水晶発振器（ＶＣＸＯ）、１１６は色信号記録処理回路、１７は記録色信号の出力端子、１８は色信号変調回路、１９はモニタ等に出力される搬送色信号の出力端子である。
【０００７】
以上のように構成された従来の色信号処理装置について、以下その動作について図７を用いて説明する。図７は従来の色信号処理装置の動作説明のための模式図である。まず、色信号入力端子１には搬送色信号が入力される。例えばＮＴＳＣ方式の場合には約３．５８ＭＨｚの副搬送波で変調された搬送色信号、ＰＡＬ方式の場合は約４．４３ＭＨｚの副搬送波で変調された搬送色信号が入力される。入力された搬送色信号は色信号復調回路２でベースバンドの色差信号Ｐｒ、Ｐｂに復調される。２つの色差信号Ｐｒ、Ｐｂは時間軸上で多重され、所定のクロック周期でＰｒ，Ｐｂが交互に伝送される。ローパスフィルタ３はこの色信号復調回路２の出力からベースバンド色差信号だけを抜き取るため高域成分を減衰させる。バーストゲートパルス発生回路１０４は図7（ｂ）に示すような色信号中のカラーバースト部のタイミングを示すタイミングパルスを発生させて平均化回路５１に供給する。平均化回路５１はバーストゲートパルスがアクティブな期間（図7（ｂ）のパルスでＨｉｇｈの期間）に対しカラーバースト部のＰｒ、Ｐｂの各成分を平均化し角度検出回路７に出力する。角度検出回路７はバーストゲート期間におけるＰｒ、Ｐｂの各平均値よりカラーバースト部の位相を検出する。具体的にはバーストゲート期間中のＰｒ、Ｐｂの平均値をそれぞれＭｐｒ、Ｍｐｂとするとバースト部の位相θ１は、θ１＝Ａｔａｎ（Ｍｐｒ／Ｍｐｂ）で求められる。ここでＡｔａｎはアークタンジェントである。減算器１２ではθ１と所定の基準バースト位相値との差を求め出力される。この出力はつまり入力色信号のバースト位相と基準バースト位相との位相誤差信号である。パルス幅変調（ＰＷＭ）回路１３ではこの位相誤差信号の値がパルス幅変調されローパスフィルタ１４に出力される。ローパスフィルタ１４はパルス幅変調（ＰＷＭ）回路１３出力の低域成分のみを通過させ電圧制御水晶発振器１５に出力する。電圧制御水晶発振器１５はローパスフィルタ１４の出力レベルに応じて発振周波数を制御し基準クロックを発生させる。発生された基準クロックは必要に応じて逓倍あるいは分周されるなどしてデジタル回路の処理クロックとして使用される。また色信号記録処理回路１１６はローパスフィルタ３出力の色差信号Ｐｒ、Ｐｂを入力し記録デバイスに色信号を記録する際に必要な処理を施して記録色信号出力端子１７に出力する。例えばＶＨＳ方式のビデオテープレコーダでは約６３０ＫＨｚの低域変換色信号に変換するなどの処理が施される。色信号変調回路１８はローパスフィルタ３出力の色差信号Ｐｒ、Ｐｂを搬送色信号に変調し搬送色信号出力端子１９に出力する。この出力信号はこの後ＴＶモニタ等に接続される。上記構成において電圧制御水晶発振器１５の出力は減算器１２より出力される位相誤差が０となるよう制御される。上記構成はいわゆる自動位相制御（ＡＰＣ）ループを構成しており、電圧制御水晶発振器１５からは色信号のカラーバースト位相にロックしたクロックが発生される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来の構成では、カラーストライプ方式のコピーガード信号が入力された場合、スプリットバーストが付加されたラインで位相誤差検出が乱されることにより記録色信号に対して妨害を与えると共に、モニタに出力する搬送色信号出力に対しても妨害を与えてしまうという問題点を有していた。
【０００９】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、カラーストライプ方式のコピーガード信号に対して、記録系においては確実に感応しコピー防止が働くとともに、モニタ出力においてはコピーガード信号による影響を受けず正常に表示できる色信号処理回路を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明の色信号処理装置は、
搬送色信号を色差信号Ｐｒ及び色差信号Ｐｂに復調する色復調回路と、前記色復調回路の出力の帯域制限を行うローパスフィルタと、前記ローパスフィルタの出力の概略バースト期間にアクティブとなる第１のバーストゲートパルスとバースト期間の前半部に所定期間アクティブとなる第２のバーストゲートパルスとバースト期間の後半部に所定期間アクティブとなる第３のバーストゲートパルスとを発生するバーストゲートパルス発生回路と、前記ローパスフィルタの出力のＰｒ成分及びＰｂ成分を前記第１のバーストゲートパルス、第２のバーストゲートパルス、第３のバーストゲートパルスの各期間について平均化を行う平均化回路と、前記平均化回路の出力のＰｒ成分、Ｐｂ成分の値をＰｒ成分とＰｂ成分との位相角の値に変換する角度検出回路とを備え、前記第２のバーストゲートパルス期間に検出された第２の位相角と前記第３のバーストゲートパルス期間に検出された第3の位相角の差が所定値以下の場合は前記第１のバーストゲートパルス期間に検出された第１の位相角によりバーストロック動作を行い、それ以外の場合は、バーストロック動作を中止、または、第２の位相角、または、第３の位相角によりバーストロック動作を行う構成を有している。
【００１１】
この構成によって、カラーストライプ方式のコピーガード信号に対して、記録系においては確実に感応しコピー防止が働くとともに、モニタ出力においてはコピーガード信号による影響を受けず正常に表示できる色信号処理回路が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、搬送色信号を色差信号Ｐｒ及び色差信号Ｐｂに復調する色復調回路と、前記色復調回路の出力の帯域制限を行うローパスフィルタと、前記ローパスフィルタの出力の概略バースト期間にアクティブとなる第１のバーストゲートパルスとバースト期間の前半部に所定期間アクティブとなる第２のバーストゲートパルスとバースト期間の後半部に所定期間アクティブとなる第３のバーストゲートパルスとを発生するバーストゲートパルス発生回路と、前記ローパスフィルタの出力のＰｒ成分及びＰｂ成分を前記第１のバーストゲートパルス、第２のバーストゲートパルス、第３のバーストゲートパルスの各期間について平均化を行う平均化回路と、前記平均化回路の出力のＰｒ成分、Ｐｂ成分の値をＰｒ成分とＰｂ成分との位相角の値に変換する角度検出回路とを備え、前記第２のバーストゲートパルス期間に検出された第２の位相角と前記第３のバーストゲートパルス期間に検出された第3の位相角の差が所定値以下の場合は前記第１のバーストゲートパルス期間に検出された第１の位相角によりバーストロック動作を行い、それ以外の場合は、バーストロック動作を中止、または、第２の位相角、または、第３の位相角によりバーストロック動作を行うことを特徴としたものであり、これによりカラーストライプ方式のコピーガード信号が付加された信号においても、バーストロックの動作が乱されず、従ってモニター出力にもその影響を受けない正常な信号が出力され、一方記録される信号に対しては上記第２の位相角、第３の位相角を検出することによりカラーストライプ方式のコピーガード信号が付加されているか否かを判断することができるため、コピーガード信号が付加されていると判断される場合に記録動作を停止するなどの処理を行うことによりコピー防止動作も確実に行うことができるという作用を有する。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の発明は、平均化回路が、前記第１のバーストゲートパルス期間平均化を行う第１の平均化回路と、前記第２のバーストゲートパルス期間の平均化と前記第３のバーストゲートパルス期間の平均化を時間軸方向に多重して処理する第2の平均化回路とから構成されることを特徴としたものであり、第2のバーストゲートパルス期間の平均化と第3のバーストゲートパルス期間中の平均化を時間軸上で分けてひとつの平均化回路で行えるため回路規模の小さい簡単な回路で構成できるという作用を有する。
【００１４】
本発明の請求項３に記載の発明は、各々３種類のバーストゲート期間に平均化された色差信号を時間軸方向に多重することにより、１つの角度処理検出回路で各々のバースト信号の位相角を検出することを特徴としたものであり、これも回路規模の小さい簡単な回路で構成できるという作用を有する。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図３を用いて説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は本発明の色信号処理装置の構成を示す構成図であり、図１において、１は色信号の入力端子、２は搬送色信号を色差信号に復調する復調回路、３はローパスフィルタ、４はバーストゲートパルス発生回路、５１、５２はバーストゲートパルス発生回路４から出力されるバーストゲートパルス期間に対してローパスフィルタ３の出力色差信号Ｐｒ，Ｐｂのそれぞれを平均化する平均化回路、６は平均化回路５１、５２の出力を時分割に切り換えて多重するマルチプレクサ、７は角度検出回路、８は角度検出回路において検出された３つの位相情報と切り換え回路１１の出力位相情報とを記憶するレジスタ、９はレジスタ８に記憶された位相情報を比較する比較器、１０は比較器９の比較結果を用いて切り換え回路１１および色信号記録処理回路１６の動作を制御する制御回路、１１はレジスタ８で記憶され出力される４つの位相情報を選択出力する切り換え回路、１２は切り換え回路１１出力から基準バースト位相値を減算する減算器、１３は減算器の出力であるＡＰＣ位相誤差信号をパルス幅変調するパルス幅変調（ＰＷＭ）回路、１４はローパスフィルタ、１５は電圧制御水晶発振器、１６は色信号の記録処理回路、１７は記録色信号の出力端子、１８は色信号の変調回路、１９は変調された搬送色信号の出力端子である。同図において従来例と同じ構成要素に付いては同一の番号を付し説明を省略する。
【００１７】
以上のように構成された色信号処理装置について、従来例と異なる点を中心にその動作を図１、図２、図３を用いて説明する。図２は本発明の実施の形態１における色信号処理装置の動作説明のための模式図、図３は本発明の実施の形態１における色信号処理装置の細部の構成を示すブロック図である。図１において、色信号入力端子１に入力される搬送色信号は色信号復調回路２でベースバンドの色差信号Ｐｒ、Ｐｂに復調され、ローパスフィルタ３を通過して、平均化回路５１および５２、色信号記録処理回路１６、色信号変調回路１８に供給される。以上の動作は従来例と同じであり、この供給される色信号はＰｒ、Ｐｂが時間軸上で多重されている。バーストゲートパルス発生回路４は図２（ｂ）、図２（ｃ）に示すようなバーストゲートパルスを発生させてそれぞれを平均化回路５１、５２に供給する。図２（ｂ）に示すバーストゲートパルスは従来例におけるバーストゲートパルス発生回路１０４で発生されるものと同様で概略正規のバースト幅かあるいはそれより若干狭い幅のパルスである（以下、このパルスをＢＧＰ１と略記する）。また図２（ｃ）に示すタイミングパルスはバーストの前半部と後半部でアクティブ（図ではＨｉｇｈに）なる（以下、前半部でアクティブになるパルスをＢＧＰ２、後半部でアクティブになるパルスをＢＧＰ３と略記する）。平均化回路５１はＢＧＰ１がアクティブな期間について時間軸多重された色差信号Ｐｒ、Ｐｂをそれぞれについて平均化する処理を行う。平均化回路５２はＢＧＰ２およびＢＧＰ３がアクティブな期間について同様に色差信号Ｐｒ、Ｐｂの各成分を平均化する。したがってＢＧＰ１、ＢＧＰ２、ＢＧＰ３がｈｉｇｈからＬｏｗに変わった時にはそれぞれのバーストゲート期間におけるＰｒ、Ｐｂの平均化データが得られる。ＢＧＰ１がアクティブな期間におけるＰｒ、Ｐｂの平均化データをそれぞれＭｐｒ１、Ｍｐｂ１とし、それをペアとして平均化データをΦ１＝（Ｍｐｒ１，Ｍｐｂ１）と表す。同様にＢＧＰ２、ＢＧＰ３がアクティブな期間における平均化データもそれぞれΦ２＝（Ｍｐｒ２，Ｍｐｂ２）、Φ３＝（Ｍｐｒ３，Ｍｐｂ３）と表すと平均化回路５１、５２の出力はそれぞれ図２の（ｄ）、（ｅ）のように表される（実際にはＢＧＰがアクティブな期間でのＰｒの平均値ＭｐｒとＰｂの平均値Ｍｐｂが時間軸で多重されて交互に伝送されている）。マルチプレクサ６は平均化回路５１の出力（図２（ｄ））と平均化回路５２の出力（図２（ｅ））を更に時間的に切り換えて多重する。たとえばＢＧＰ１（図２（ｂ））のパルスを用いて、ＢＧＰ１がＬｏｗの時には平均化回路５１の出力を選択出力しＢＧＰ１がＨｉｇｈの時には平均化回路５２の出力を選択出力するようマルチプレクサ６で切り換えるとその出力は図２（ｆ）のようになる。角度検出回路７はこのように多重されたＰｒ、Ｐｂの各平均化データを位相角信号に変換する。具体的にはＢＧＰ１がアクティブな期間の位相θ１は、θ１＝Ａｔａｎ（Ｍｐｒ１／Ｍｐｂ１）、ＢＧＰ２がアクティブな期間の位相θ２は、θ２＝Ａｔａｎ（Ｍｐｒ２／Ｍｐｂ２）、ＢＧＰ３がアクティブな期間の位相θ３は、θ３＝Ａｔａｎ（Ｍｐｒ３／Ｍｐｂ３）のように変換出力が得られ、図２（ｇ）のように出力されてレジスタ８に供給される。レジスタ８は図３に示すように４つのレジスタ（レジスタＡ、レジスタＢ、レジスタＣ、レジスタＤ）で構成される。図3はレジスタ８周辺の詳細構成を示す構成図で同図において図１と同じ構成要素には同番号を付している。レジスタＡ〜Ｄは図２（ｈ）に示すＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４のタイミングでそれぞれの入力信号を記憶する（ラッチする）ことにより、レジスタＡ，Ｂ，Ｃにはそれぞれθ１、θ２、θ３の値が、またレジスタＤには１ライン前の切り換え回路１１の出力が記憶される。比較回路９ではθ１、θ２、θ３の値が比較され、その結果に基づいて制御回路１０は次のように切り換え回路１１および色信号記録処理回路１６を制御する。まずθ２とθ３の差がある所定値以下の場合には切り換え回路１１はθ１を選択出力するように切り換えられる。それ以外の場合（つまりθ２とθ３の差が大きい時）には、切り換え回路１１は次の（１）〜（３）のいづれかが選択出力されるように切り換えられる。（１）θ３を出力する。（２）１ライン前の切り換え回路１１の出力結果（レジスタＤ出力）を出力する（つまり１ライン前と同じ出力をホールドする）。（３）θ２を出力する。上記（１）〜（２）のいずれかが出力される場合はいずれの場合もスプリットバーストが付加されたラインにおいてもＡＰＣの位相誤差が大きく乱されることがなく従ってモニタへの搬送色信号出力端子１７にも位相が乱されない正常な信号が出力される。（３）は特殊な場合の対応であり、カラーバーストの前半部が逆位相となっている通常のスプリットバーストの場合には（３）を出力すると位相誤差が乱れ意味をなさないが、カラーバーストの前半部が正規位相、後半部が逆位相となっているようなスプリットバーストを付加された信号の場合にも位相誤差が乱されなくするための選択枝の１つである。上記（１）〜（３）のいずれを選択出力するかは一意に定めても良いが、マイコン等の制御によって使用条件等に応じて切り換えてもよい。以上のように制御回路１０はθ１〜θ３の比較結果により、スプリットバーストが付加されたラインについてもＡＰＣが乱されないよう（モニタ出力画面が乱されないよう）切り換え回路１１を制御する。また一方制御回路１１は色信号記録処理回路１６に対しては、スプリットバーストが付加された信号が正常に記録（コピー）できないように制御を行う。具体的にはθ２とθ３の差が所定値以上であれば、スプリットバーストが付加された信号と判断されるため、そのラインについて記録色信号を劣化させるような処理を施してもよいし、あるいはスプリットバーストが付加されたラインが図５（ａ）または図５（ｂ）に示すような周期で現れるかどうかを判断しカラーストライプ方式のコピーガード信号が付加されていると判断されたときには記録動作そのものを禁止するように制御を行ってもよい。
【００１８】
以上のように本実施の形態によれば、カラーストライプ方式のコピーガード信号に対して、記録系においては確実に感応しコピー防止が働くとともに、モニタ出力においてはコピーガード信号による影響を受けず正常に表示することができる。
【００１９】
なお、上記の説明においては、角度検出回路７でバーストゲートパルスがアクティブな期間でのバースト位相を検出し減算器１２で基準バースト位相値を減算することで位相誤差を求める方法で説明したが、角度検出回路７においてあらかじめ基準バースト位相値を減算した結果を出力し減算器１２を省略するような構成であってもよい。
【００２０】
また、上記の説明においては、色差信号Ｐｒ、Ｐｂの両方の情報を用いてバースト位相を求める方法で説明したが、Ｐｒ、Ｐｂのいずれかだけを用いて位相誤差を求める簡易な方法であってもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように本発明は、カラーストライプ方式のコピーガード信号に対して、記録系においては確実に感応しコピー防止が働くとともに、モニタ出力においてはコピーガード信号による影響を受けず正常に表示できるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における色信号処理装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における色信号処理装置の動作説明のための模式図
【図３】本発明の実施の形態１における色信号処理装置の細部の構成を示すブロック図
【図４】擬似同期パルス方式のコピーガード信号の模式図
【図５】カラーストライプ方式のコピーガード信号の模式図
【図６】従来の色信号処理装置の構成を示すブロック図
【図７】従来の色信号処理装置の動作説明のための模式図
【符号の説明】
１  色信号入力端子
２  色信号復調回路
３  ローパスフィルタ
４  バーストゲートパルス発生回路
６  マルチプレクサ
７  角度検出回路
８  レジスタ
９  比較回路
１０  制御回路
１１  信号切り換え回路
１２  減算器
１３  パルス幅変調回路
１４  ローパスフィルタ
１５  電圧制御発振器
１６  色信号記録処理回路
１７  色信号の記録出力端子
１８  色信号変調回路
１９  色信号モニタ出力端子
５１  平均化回路
５２  平均化回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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