(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号に、スペクトラム拡散された付加情報を重畳する装置であって、
拡散符号列生成部を備え、前記拡散符号列生成部からの拡散符号列により付加情報をスペクトラム拡散することにより、重畳するスペクトラム拡散信号を発生するスペクトラム拡散信号発生手段と、
前記拡散符号列生成部からの前記拡散符号列を用いて前記映像信号に対してスペクトラム逆拡散処理を行なうことにより、前記付加情報が重畳される前記映像信号と前記拡散符号列との相関の度合いを示す数値を検出する付加情報検出手段と、
前記付加情報検出手段で求められた前記相関の度合いを示す数値が所定値よりも大きいか否かにより、前記映像信号に付加情報が重畳されているか否かを判別し、その判別結果により前記スペクトラム拡散信号発生手段からの前記スペクトラム拡散信号を、前記映像信号に重畳するか否かを制御する重畳制御手段と、
を備えることを特徴とする付加情報重畳装置。
【請求項２】
映像信号に、スペクトラム拡散された付加情報を重畳する装置であって、
拡散符号列生成部を備え、前記拡散符号列生成部からの拡散符号列により付加情報をスペクトラム拡散することにより、重畳するスペクトラム拡散信号を発生するスペクトラム拡散信号発生手段と、
前記拡散符号列生成部からの前記拡散符号列を用いて前記映像信号に対してスペクトラム逆拡散処理を行なうことにより、前記付加情報が重畳される前記映像信号と前記拡散符号列との相関の度合いを示す数値を検出する付加情報検出手段と、
前記付加情報検出手段で求められた前記相関の度合いを示す数値に基づいて、前記スペクトラム拡散信号発生手段からの前記スペクトラム拡散信号の前記映像信号に対する重畳レベルを制御する重畳レベル制御手段と、
を備えることを特徴とする付加情報重畳装置。
【請求項３】
映像信号に、スペクトラム拡散された付加情報を重畳する装置であって、
拡散符号列生成部を備え、前記拡散符号列生成部からの拡散符号列により付加情報をスペクトラム拡散することにより、重畳するスペクトラム拡散信号を発生するスペクトラム拡散信号発生手段と、
前記拡散符号列生成部からの前記拡散符号列を用いて前記映像信号に対してスペクトラム逆拡散処理を行なうことにより、前記付加情報が重畳される前記映像信号と前記拡散符号列との相関の度合いを示す数値を検出する付加情報検出手段と、
前記スペクトラム拡散信号発生手段からの前記スペクトラム拡散信号を、前記映像信号に重畳するための加算手段と、
を備え、
前記スペクトラム拡散信号発生手段は、
前記拡散符号列生成部からの拡散符号列の利得を前記付加情報検出手段で求められた前記相関の度合いを示す数値に基づいて、前記付加情報を検出することができるように制御した状態で前記付加情報をスペクトラム拡散したスペクトラム拡散信号を得る拡散符号制御手段を備える  ことを特徴とする付加情報重畳装置。
【請求項４】
映像信号に、スペクトラム拡散された付加情報を重畳する方法であって、
拡散符号列生成部からの拡散符号列により付加情報をスペクトラム拡散することにより、重畳するスペクトラム拡散信号を発生するスペクトラム拡散信号発生工程と、
前記拡散符号列生成部からの前記拡散符号列を用いて前記映像信号に対してスペクトラム逆拡散処理を行なうことにより、前記付加情報が重畳される前記映像信号と前記拡散符号列との相関の度合いを示す数値を検出する付加情報検出工程と、
前記付加情報検出工程で求められた前記相関の度合いを示す数値が所定値よりも大きいか否かにより、前記映像信号に付加情報が重畳されているか否かを判別し、その判別結果により前記スペクトラム拡散信号発生工程で発生された前記スペクトラム拡散信号を、前記映像信号に重畳するか否かを制御する重畳制御工程と、
を備えることを特徴とする付加情報重畳方法。
【請求項５】
映像信号に、スペクトラム拡散された付加情報を重畳する方法であって、
拡散符号列生成部からの拡散符号列により付加情報をスペクトラム拡散することにより、重畳するスペクトラム拡散信号を発生するスペクトラム拡散信号発生工程と、
前記拡散符号列生成部からの前記拡散符号列を用いて前記映像信号に対してスペクトラム逆拡散処理を行なうことにより、前記付加情報が重畳される前記映像信号と前記拡散符号列との相関の度合いを示す数値を検出する付加情報検出工程と、
前記付加情報検出工程で求められた前記相関の度合いを示す数値に基づいて、前記スペクトラム拡散信号発生で発生された前記スペクトラム拡散信号の前記映像信号に対する重畳レベルを制御する重畳レベル制御工程と、
を備えることを特徴とする付加情報重畳方法。
【請求項６】
映像信号に、スペクトラム拡散された付加情報を重畳する方法であって、
拡散符号列生成部からの拡散符号列により付加情報をスペクトラム拡散することにより、前記重畳するスペクトラム拡散信号を発生するスペクトラム拡散信号発生工程と、
前記拡散符号列生成部からの前記拡散符号列を用いて前記映像信号に対してスペクトラム逆拡散処理を行なうことにより、前記付加情報が重畳される前記映像信号と前記拡散符号列との相関の度合いを示す数値を検出する付加情報検出工程と、
前記スペクトラム拡散信号発生工程で発生された前記スペクトラム拡散信号を、前記映像信号に重畳するための加算工程と、
を備え、
前記スペクトラム拡散信号発生工程では、
前記拡散符号列生成部からの拡散符号列の利得を前記付加情報検出工程で求められた前記相関の度合いを示す数値に基づいて、前記付加情報を検出することができるように制御した状態で前記付加情報をスペクトラム拡散したスペクトラム拡散信号を得る拡散符号制御工程を備える  ことを特徴とする付加情報重畳方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、ＶＴＲなどの映像信号の記録再生装置のような映像装置に適用して好適な、映像信号に、例えば複製防止制御情報などの付加情報を重畳する付加情報重畳装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）が普及し、ＶＴＲで再生が可能な数多くのソフトウエアが提供されるようになってきている。また最近では、デジタルＶＴＲやＤＶＤ（デジタルビデオディスク）の再生装置などが現実のものとなって、画質、音質の良い映像、音声を手軽に再生して視聴することができるようになってきている。
【０００３】
しかし、一方で、このように豊富に提供されるようになったソフトウエアが無制限に複製されてしまうおそれがあるという問題があり、従来から種々の複製防止対策用の付加情報が映像信号に重畳されて記録あるいは伝送されている。
【０００４】
例えば、アナログ映像信号を扱う場合には、モニター受像機のＡＧＣ（オート・ゲイン・コントロール）のための同期信号としてレベルが極端に大きな擬似同期信号を垂直ブランキング期間内に挿入したり、複製防止用の情報を垂直ブランキング期間内の特定の水平区間に重畳したりして、複製防止対策用の付加情報を垂直ブランキング期間内に挿入することが行われている。
【０００５】
また、デジタル化された映像信号を扱う場合には、複製防止符号、あるいは複製の世代制限符号などからなる複製防止制御信号を、デジタルデータとして映像信号とは別エリアに付加して記録媒体に記録しておくことにより、複製を禁止するなどの直接的な複製防止制御を行うようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の複製防止対策用の情報のような秘匿性を有する付加情報は、できるだけ、映像信号からの除去が困難なことが望まれる。しかしながら、上述のアナログ映像信号の場合のように、垂直ブランキング期間内の情報として、付加情報を重畳した場合には、この垂直ブランキング期間をすげかえることにより、付加情報は、容易に除去可能である。
【０００７】
また、デジタル映像信号を扱う場合には、付加情報は、デジタル映像信号とは別個の信号として再生されるために、例えば再生した映像信号をモニターするために、Ｄ／Ａ変換されてアナログ出力端子に導出されるアナログ映像信号には、付加情報である複製防止制御信号は除去されて含まれていない。このため、デジタル映像機器であっても、アナログ出力端子にアナログＶＴＲなどが接続されるアナログ接続の場合には、映像信号の複製が可能となってしまう。
【０００８】
そこで、映像信号に、複製防止制御信号を直接的に重畳付加することが考えられるが、Ｄ／Ａ変換された映像信号を劣化させずに、複製防止制御信号を付加し、記録装置において取り出して複製防止制御に用いることは一般に難しい。
【０００９】
以上のような問題点を解決し、再生される映像を劣化させることなく、アナログ、デジタルのいずれの場合にも有効な付加情報の重畳方式として、本出願人は、先に、複製防止制御信号等の付加情報をスペクトラム拡散し、このスペクトラム拡散した複製防止制御信号などの付加情報を映像信号に重畳する方式を提案している（特願平７−３３９９５９号および特願平８−３２２３２９号参照）。
【００１０】
この方式においては、拡散符号として用いる疑似ランダム雑音（Ｐｓｅｕｄｏｒａｎｄｏｍ  Ｎｏｉｓｅ）系列の符号（以下、ＰＮ符号という）を十分に早い周期で発生させて、これを複製防止制御信号などの付加情報に対して掛け合わせることによりスペクトラム拡散し、狭帯域、高レベルの付加情報を、映像信号には影響を与えることのない広帯域、低レベルの信号に変換させる。そして、このスペクトラム拡散された付加情報を、再生出力としてのアナログ映像信号またはデジタル映像信号や記録すべきアナログ映像信号またはデジタル映像信号に重畳するようにする。この場合、記録媒体に記録する映像信号は、アナログ、デジタルのどちらでも可能である。
【００１１】
この方式においては、複製防止制御信号などの付加情報は、スペクトラム拡散されて広帯域、低レベルの信号として映像信号に重畳されるため、重畳された複製防止制御信号などの付加情報を映像信号から取り除くことは難しい。
【００１２】
しかし、逆スペクトラム拡散することにより重畳されたスペクトラム拡散された付加情報を検出し、利用することは可能である。したがって、映像信号とともに複製防止制御信号などの付加情報を確実に記録装置側に提供することができると共に、記録装置側において、付加情報を検出し、検出した付加情報に応じた複製制御などを確実に行うことができる。
【００１３】
ところで、上述のスペクトラム拡散された付加情報を映像信号に重畳した後に、付加情報を再び重畳付加するような事態が生じることがある。
【００１４】
例えば、複製ルートの検索用の情報、例えばＶＴＲの装置番号などを、上述のスペクトラム拡散された付加情報として、アナログ映像信号あるいはデジタル映像信号に重畳することが考えられるが、その付加情報の重畳を再生装置や記録装置において行うようにされる場合には、既に、入力映像信号に同じ付加情報が重畳されている場合があり、その既付加情報に関係なく、スペクトラム拡散された付加情報を再重畳する場合がある。
【００１５】
また、デジタル映像信号やアナログ映像信号をローパスフィルタ特性を有する伝送路を通じて伝送する場合に、線路のローパスフィルタ特性による付加情報の劣化を補償するために、適宜、伝送路の中途において、同じ付加情報を再重畳する場合などもある。
【００１６】
ところが、このようにスペクトラム拡散された付加情報を再重畳した場合に、前述したように、本来、映像信号に対して、その再生画像を劣化させないようなレベルで重畳されていた付加情報のレベルが上がり、例えば明暗の縞模様などの状態で再生画像中に視覚的に知覚可能な状態で現れてしまう場合がある。この状況は、再重畳するスペクトラム拡散信号が、既に重畳されているスペクトラム拡散された付加情報と全く同一でない場合にも、同一となっている拡散信号部分でレベルが上昇して映像に現れてしまう場合も生じる。
【００１７】
そして、このように付加情報が知覚されるようになると、付加情報が上述したような複製防止制御信号や複製ルートの検索のための情報のような秘匿性を有するものであった場合に、その秘匿性が失われしまうことになる。
【００１８】
この発明は、以上のようにスペクトラム拡散された付加情報を映像信号に重畳付加する情報付加装置において、上述のような付加情報の再度の重畳による映像の乱れなどの劣化や、付加情報の秘匿性の消失を防止することができるようにすることを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、
映像信号に、スペクトラム拡散された付加情報を重畳する装置であって、
拡散符号列生成部を備え、前記拡散符号列生成部からの拡散符号列により付加情報をスペクトラム拡散することにより、重畳するスペクトラム拡散信号を発生するスペクトラム拡散信号発生手段と、
前記拡散符号列生成部からの前記拡散符号列を用いて前記映像信号に対してスペクトラム逆拡散処理を行なうことにより、前記付加情報が重畳されている前記映像信号と前記拡散符号列との相関の度合いを示す数値を検出する付加情報検出手段と、
前記付加情報検出手段で求められた前記相関の度合いを示す数値が所定値よりも大きいか否かにより、前記映像信号に付加情報が重畳されているか否かを判別し、その判別結果により前記スペクトラム拡散信号発生手段からの前記スペクトラム拡散信号を、前記映像信号に重畳するか否かを制御する重畳制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００２０】
この請求項１の発明の構成においては、映像信号と、付加情報のスペクトラム拡散用の拡散符号との相関の度合いを示す数値が付加情報検出手段で検出される。そして、検出された相関の度合いを示す数値が所定値よりも大きいか否かの判別により、既に映像信号にスペクトラム拡散された付加情報が重畳されていたと判別したときには、重畳制御手段は、例えばスペクトラム拡散信号発生手段からのスペクトラム拡散信号の重畳は行なわないように制御する。このため、スペクトラム拡散された付加情報のレベルが上昇してしまうことはなく、付加情報の再重畳による再生映像の劣化を防止することができる。
【００２１】
また、請求項２の発明は、
映像信号に、スペクトラム拡散された付加情報を重畳する装置であって、
拡散符号列生成部を備え、前記拡散符号列生成部からの拡散符号列により付加情報をスペクトラム拡散することにより、重畳するスペクトラム拡散信号を発生するスペクトラム拡散信号発生手段と、
前記拡散符号列生成部からの前記拡散符号列を用いて前記映像信号に対してスペクトラム逆拡散処理を行なうことにより、前記付加情報が重畳される前記映像信号と前記拡散符号列との相関の度合いを示す数値を検出する付加情報検出手段と、
前記付加情報検出手段で求められた前記相関の度合いを示す数値に基づいて、前記スペクトラム拡散信号発生手段からの前記スペクトラム拡散信号の前記映像信号に対する重畳レベルを制御する重畳レベル制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００２２】
この請求項２の発明の構成においては、付加情報検出手段では、スペクトラム拡散された付加情報が、既に映像信号に重畳されていると検出されたときには、それが検出されるが、その検出結果にはどの程度、検出されたかの情報が含まれる。そこで、この検出結果により、重畳レベル制御手段は、既に映像信号にスペクトラム拡散された付加情報が重畳されていたときであっても、検出の程度に応じた重畳レベルで、スペクトラム拡散された付加情報を再重畳するように制御する。
【００２３】
この請求項２の発明の構成においては、映像信号と、付加情報のスペクトラム拡散用の拡散符号との相関の度合いを示す数値が付加情報検出手段で検出される。つまり、付加情報検出手段の検出結果には、どの程度、付加情報が検出されたかの情報としての相関の度合いが得られる。そこで、この相関の度合いを示す数値に基づき、重畳レベル制御手段は、既に映像信号にスペクトラム拡散された付加情報が重畳されていたときであっても、検出の程度に応じた重畳レベルで、スペクトラム拡散された付加情報を再重畳するように制御する。
【００２４】
また、請求項３の発明は、
映像信号に、スペクトラム拡散された付加情報を重畳する装置であって、
拡散符号列生成部を備え、前記拡散符号列生成部からの拡散符号列により付加情報をスペクトラム拡散することにより、重畳するスペクトラム拡散信号を発生するスペクトラム拡散信号発生手段と、
前記拡散符号列生成部からの前記拡散符号列を用いて前記映像信号に対してスペクトラム逆拡散処理を行なうことにより、前記付加情報が重畳される前記映像信号と前記拡散符号列との相関の度合いを示す数値を検出する付加情報検出手段と、
前記スペクトラム拡散信号発生手段からの前記スペクトラム拡散信号を、前記映像信号に重畳するための加算手段と、
を備え、
前記スペクトラム拡散信号発生手段は、
前記拡散符号列生成部からの拡散符号列の利得を前記付加情報検出手段で求められた前記相関の度合いを示す数値に基づいて、前記付加情報を検出することができるように制御した状態で前記付加情報をスペクトラム拡散したスペクトラム拡散信号を得る拡散符号制御手段を備える
ことを特徴とする。
【００２５】
この請求項３の発明の構成においては、映像信号と、付加情報のスペクトラム拡散用の拡散符号との相関の度合いを示す数値が付加情報検出手段で検出される。つまり、付加情報検出手段の検出結果には、どの程度、付加情報が検出されたかの情報としての相関の度合いが得られる。そこで、拡散符号列制御手段は、既に映像信号にスペクトラム拡散された付加情報が重畳されていたときには、スペクトラム拡散信号をそのまま重畳するのではなく、例えばスペクトラム拡散信号を、相関の度合いを示す数値に応じて利得を制御した符号列の信号とする。そして、この拡散符号列制御手段からのスペクトラム拡散信号を再重畳するように制御する。
【００２６】
これにより、スペクトラム拡散された付加情報のレベルが、必要以上に上昇してしまうことはなく、付加情報の再重畳による再生映像の劣化を防止することができると共に、付加情報は確実に検出が可能な程度に制御される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照しながら、この発明による付加情報重畳装置の実施の形態について説明する。以下に説明する実施の形態の付加情報重畳装置は、前述したように、スペクトラム拡散された付加情報が重畳されたデジタル映像信号やアナログ映像信号をローパスフィルタ特性を有する伝送路を通じて伝送する場合に、線路のローパスフィルタ特性による付加情報の劣化を補償するために、適宜、伝送路の中途において、同じ付加情報を再重畳する場合や、付加情報をスペクトラム拡散して映像信号に重畳する再生装置や記録装置に適用することができる。
【００２８】
［第１の実施の形態］
図１は、この第１の実施の形態の付加情報重畳装置を構成を説明するための図である。図１において、ＳＳ（以下の説明において、ＳＳはスペクトラム拡散の略称である）付加情報検出部１１は、入力映像信号Ｖｉにスペクトラム拡散された付加情報が重畳されている場合に、それを検出する。なお、この入力映像信号Ｖｉは、アナログ信号の状態またはデジタル信号の、いずれの状態であってもよい。
【００２９】
ＳＳ付加情報発生部１２は、入力映像信号Ｖｉに重畳される付加情報と同じ付加情報をスペクトラム拡散したＳＳ付加情報を発生する。すなわち、この例では、ＳＳ付加情報発生部１２は、ＰＮ（Ｐｓｅｕｄｏｒａｎｄｏｍ  Ｎｏｉｚｅ；疑似ランダム雑音）符号列を生成し、このＰＮ符号列を用いて付加情報ＦＳをスペクトラム拡散する。
【００３０】
図２は、この実施の形態のＳＳ付加情報発生部１２の構成例を示す図である。図２に示すように、ＳＳ付加情報発生部１３は、付加情報列生成部１２１、ＰＮ符号列生成部１２２、乗算器１２３を備えている。
【００３１】
付加情報列生成部１２１には、クロック信号ＣＬＫと、付加情報ＦＳと、タイミングＴが供給される。この場合、タイミング信号Ｔは、付加情報ＦＳの１ビット毎の区切りのタイミングを示す。また、この第１の実施の形態では、クロック信号ＣＬＫは、入力映像信号Ｖｉに同期したクロック信号である。
【００３２】
そして、付加情報列生成部１２１は、付加情報ＦＳを１ビット毎に、予め決められたクロック数分出力することにより、付加情報列を生成し、これを乗算器１２３に供給する。この例の場合、例えば、１垂直周期の区間毎に、複製禁止や複製許可などを指示する１ビットや２ビットの低ビットの複製防止制御信号列や著作権情報列などを生成するようにする。
【００３３】
ＰＮ符号列生成部１２２には、クロック信号ＣＬＫと、イネーブル信号ＥＮと、初期化信号（リセット信号）ＲＥが供給される。イネーブル信号ＥＮは、ＰＮ符号列生成部１２２を動作状態にするための信号であり、この実施の形態のおいては、付加情報重畳装置に電源が投入されることにより生成されて、ＰＮ符号列生成部１２２に供給される。また、リセット信号ＲＥは、予め決められた符号パターンを有するＰＮ符号列をその先頭から生成させるための信号である。
【００３４】
ＰＮ符号列生成部１２２は、イネーブル信号ＥＮに応じて動作が可能な状態にされる。そして、ＰＮ符号列生成部１２２は、リセット信号ＲＥが供給されたタイミング毎にＰＮ符号列をその先頭から生成するものであり、クロック信号ＣＬＫに同期してＰＮ符号列ＰＳを生成する。生成されたＰＮ符号列ＰＳは、乗算器１２３に供給される。
【００３５】
図３は、ＰＮ符号列生成部１２２の構成例を示す図である。この例のＰＮ符号列生成部１２２は、１５段のシフトレジスタを構成する１５個のＤフリップフロップＲＥＧ１〜ＲＥＧ１５と、このシフトレジスタの適宜のタップ出力を演算するイクスクルーシブオア回路ＥＸ−ＯＲ１〜ＥＸ−ＯＲ５とからなっている。そして、図３に示すＰＮ符号列生成部１２２は、上述したように、リセット信号ＲＥ、クロック信号ＣＬＫ、イネーブル信号ＥＮに基づいて、Ｍ系列のＰＮ符号列ＰＳを発生する。
【００３６】
乗算部１２３は、ＰＮ符号列生成部１２２からのＰＮ符号列ＰＳを用いて、付加情報列をスペクトラム拡散する。この乗算部１２３からは、スペクトラム拡散された付加情報であるスペクトラム拡散信号（以下、ＳＳ付加情報という）Ｓａが得られる。
【００３７】
タイミング生成部１３は、入力映像信号Ｖｉに同期してＰＮ符号列の発生タイミングを決めるためのものである。この実施の形態においては、ＰＮ符号列は、垂直同期信号に同期する符号列とされている。
【００３８】
図４は、このタイミング生成部１３の詳細構成例を示すブロック図である。図４に示すように、タイミング生成部１３は、基準タイミング検出部１３１と、ＰＬＬ回路１３２と、タイミング信号生成部１３３とを備えている。
【００３９】
基準タイミング検出部１３１は、入力映像信号Ｖｉから、基準タイミング信号としての映像同期信号を抽出する。この実施の形態においては、基準タイミング信号として垂直同期信号を用いるもので、基準タイミング検出部１３１は、垂直同期信号を抽出し、これをＰＬＬ回路１３２およびタイミング信号生成部１３３に供給する。
【００４０】
ＰＬＬ回路１３２は、垂直同期信号に同期したクロック信号ＣＬＫを生成する。このクロック信号ＣＬＫは、タイミング信号生成部１３３に供給されると共に、図３に示したＰＮ符号列生成部１２２に供給される。また、クロック信号ＣＬＫは、必要な他の処理部にも供給される。
【００４１】
タイミング信号生成部１３３は、垂直同期信号とクロック信号ＣＬＫとに基づいて、前述のＰＮ符号列生成部１２２のリセット信号ＲＥや、その他の各種のタイミング信号を生成して出力する。この実施の形態において、リセット信号ＲＥは、垂直同期信号に同期し、１垂直区間を１周期とする信号として生成される。したがって、この例では、ＰＮ符号列生成部１２２からのＰＮ符号列ＰＳは、入力映像信号Ｖｉに同期し、垂直周期で繰り返すものとなる。
【００４２】
ＰＮ符号列生成部１２２で生成されたＰＮ符号列ＰＳは、乗算器１２３に供給される。この乗算器１２３には、付加情報列生成部１２１からの付加情報列が供給されるので、この乗算器１２３からは、ＰＮ符号列ＰＳにより付加情報列がスペクトラム拡散されたスペクトラム拡散信号Ｓａが得られる。
【００４３】
すなわち、この実施の形態においては、ＳＳ付加情報生成部１２では、図５に示すように、垂直同期信号（図５Ａ）に同期して、１垂直区間を１周期とするリセット信号ＲＥ（図５Ｂ）により、１垂直周期毎に、ＰＮ符号列生成部１２２が初期化されて、１垂直周期を繰り返し周期とするＰＮ符号列ＰＳ（図５Ｃ）を、クロック信号ＣＬＫに同期して発生させる。そして、このＰＮ符号列ＰＳにより、付加情報例えば複製防止制御信号をスペクトラム拡散して、ＳＳ付加情報Ｓａを生成する。
【００４４】
以上のようにして生成されるＳＳ付加情報発生部１２からのスペクトラム拡散信号Ｓａは、重畳ＯＮ／ＯＦＦ制御部１４に供給される。また、ＰＮ符号列ＰＳは、ＳＳ付加情報検出部１１に、逆拡散用として供給される。
【００４５】
ＳＳ付加情報検出部１１では、ＰＮ符号列ＰＳを用いて逆拡散を行って、スペクトラム拡散されている付加情報を検出する。この場合、付加情報は、前述したＳＳ付加情報発生部１２と同様のスペクトラム拡散方法によりスペクトラム拡散されて映像信号に重畳されたものであり、映像信号に同期したＰＮ符号列ＰＳによりスペクトラム拡散されている。このため、ＰＮ符号列ＰＳにより、比較的容易に逆拡散されて検出することが可能である。
【００４６】
ところで、ＰＮ符号列ＰＳによりスペクトラム拡散された付加情報は、ＰＮ符号列と相関の大きい情報である。これに対して、映像信号は、理想的にはＰＮ符号列とを相関を有しない。そこで、ＳＳ付加情報検出部１１では、入力映像信号ＶｉとＰＮ符号列との相関の度合いを数値的に表して、その数値が予め定めた所定のスレッショールド値よりも大きく、相関が大きいと判別されたときには、スペクトラム拡散された付加情報が重畳されていると検出し、前記所定のスレッショールド値よりも小さいときには、スペクトラム拡散された付加情報が映像信号に重畳されていないと検出するようにする。
【００４７】
ここで、相関の強さの度合いは、例えば映像信号の１サンプル分ごとや、ＰＮ符号列の１チップごとのように、所定の大きさの映像データごとに相関があるか否かを判別して、相関があれば、カウント値をインクリメントするなどの方法により数値化できる。この数値は、相関の度合いをそのまま表したものと考えることができる。したがって、スペクトラム拡散されて映像信号に重畳されている付加情報の成分が劣化してしまっている場合にも、付加情報が映像信号に重畳されていないとして検出される。なお、この例では、前記スレッショールド値は、１フィールド区間での総和について設定したものとする。
【００４８】
この第１の実施の形態では、上述したＳＳ付加情報検出部１１の逆拡散の検出結果である、付加情報が映像信号に重畳されているか、重畳されていないかの情報が、重畳ＯＮ／ＯＦＦ制御部１４に供給される。
【００４９】
重畳ＯＮ／ＯＦＦ制御部１４は、このＳＳ付加情報検出部１１からの検出結果の情報に基づいて、入力映像信号Ｖｉに、再度、ＳＳ付加情報発生部１２で発生したスペクトラム拡散された付加情報を重畳するか否かを決定する。
【００５０】
すなわち、この第１の実施の形態においては、ＳＳ付加情報検出部１１で、確実に入力映像信号Ｖｉに付加情報が既に重畳されていると検出されたときには、ＳＳ付加情報発生部１２で発生したスペクトラム拡散された付加情報は重畳しないように、この重畳ＯＮ／ＯＦＦ制御部１４から加算部１５に供給しない。一方、入力映像信号Ｖｉに付加情報が重畳されていないと検出されたときには、ＳＳ付加情報発生部１２で発生したスペクトラム拡散された付加情報を入力映像信号Ｖｉに重畳するように、この重畳ＯＮ／ＯＦＦ制御部１４から加算部１５に、ＳＳ付加情報発生部１２で発生したスペクトラム拡散された付加情報を供給する。
【００５１】
加算部１５は、重畳ＯＮ／ＯＦＦ制御部１４を通じて、これにスペクトラム拡散された付加情報が供給されたときに、入力映像信号Ｖｉに、そのスペクトラム拡散された付加情報を重畳する処理を実行する。
【００５２】
なお、この場合、ＳＳ付加情報の重畳レベルは、映像信号による画像を劣化させない程度の低レベルとされるのは、前述した通りである。
【００５３】
図６は、ＳＳ付加情報と、映像信号との関係をスペクトルで示したものである。付加情報としての例えば複製防止制御信号は、これに含まれる情報量は少なく、低ビットレートの信号であり、図６（ａ）に示されるように狭帯域の信号である。これにスペクトラム拡散を施すと、図６（ｂ）に示すような広帯域幅の信号となる。このときに、スペクトラム拡散信号レベルは帯域の拡大比に反比例して小さくなる。
【００５４】
このスペクトラム拡散信号、すなわち、スペクトラム拡散した複製防止制御信号を、加算部１５で映像信号に重畳させるのであるが、この場合に、図６（ｃ）に示すように、映像信号のダイナミックレンジより小さいレベルで、スペクトラム拡散した複製防止制御信号を重畳させる。このように重畳することにより映像信号の劣化がほとんど生じないようにすることができる。したがって、スペクトラム拡散された複製防止制御信号が重畳された映像信号がモニター受像機に供給されて、映像が再生された場合に、ＳＳ複製防止制御信号の影響はほとんどなく、良好な再生映像が得られるものである。
【００５５】
しかし、後述するように、スペクトラム拡散された複製防止制御信号を検出するために、スペクトラム逆拡散を行うと、図６（ｄ）に示すように、ＳＳ付加情報が再び狭帯域の信号として復元される。十分な帯域拡散率を与えることにより、逆拡散後の複製防止制御信号の電力が映像信号を上回り、検出可能となる。
【００５６】
この場合、映像信号に重畳されたＳＳ付加情報は、映像信号と同一時間、同一周波数内に重畳されるため、周波数フィルタや単純な情報の置き換えでは削除および修正が不可能である。
【００５７】
したがって、映像信号に重畳されたＳＳ付加情報が取り除かれることがなく、ＳＳ付加情報、例えばＳＳ複製防止制御信号をモニタ受像機や記録装置などの装置に確実に提供することができる。
【００５８】
なお、ＳＳ付加情報検出部１１は、相関の度合いの情報をそのまま重畳ＯＮ／ＯＦＦ制御部１４に出力し、重畳ＯＮ／ＯＦＦ制御部１４で、その相関の度合いの情報に基づいて、ＳＳ付加情報を重畳するか否かを判定するように構成してもよい。
【００５９】
この第１の実施の形態の構成は、マイクロコンピュータにより実現することもできる。図７は、その場合のマイクロコンピュータの処理動作を示すフローチャートである。
【００６０】
すなわち、まず、ステップ１０１でスペクトラム拡散用のＰＮ符号列ＰＳの発生制御を行う。すなわち、映像同期信号に同期したタイミング生成等を行う。そして、次のステップ１０２で、付加情報を生成したＰＮ符号列ＰＳによりスペクトラム拡散してＳＳ付加情報を発生させる。
【００６１】
次に、ステップ１０３に進み、入力映像信号について、前記ＰＮ符号列ＰＳを用いて逆拡散の処理を行い、付加情報が検出可能であるか否かを前述のようにして判別する。そして、その判別の結果、付加情報が検出されなかったと判別されたときには、ステップ１０４に進み、映像信号Ｖｉに対して、生成したＳＳ付加情報を重畳するようにする。また、ステップ１０３での判別の結果、付加情報が検出されたと判別されたときには、ステップ１０５に進み、映像信号Ｖｉに対して、生成したＳＳ付加情報の重畳は行わないようにする。
【００６２】
以上のようにして、第１の実施の形態では、既に、十分に検出可能の状態で、スペクトラム拡散された付加情報が入力映像信号に重畳されている場合には、再度のＳＳ付加情報の重畳を禁止するようにしたことにより、再重畳による映像信号の劣化を防止することができる。
【００６３】
［第２の実施の形態］
上述の第１の実施の形態では、入力映像信号ＶｉにＳＳ付加情報が重畳されているか否かを検出し、その検出結果により、ＳＳ付加情報を再重畳するか否かを制御するようにしている。しかし、この第１の実施の形態の場合には、映像信号Ｖｉが伝送される伝送路の特性によって、ＳＳ付加情報が劣化するような場合を想定すると、重畳されているか否かのスレッショールド値の選定によっては、付加情報の復調が十分に行われなくなってしまったり、あるいは、映像信号による画像を若干劣化させるような場合が生じる。
【００６４】
この第２の実施の形態は、このような問題を解決することができるようにしたものである。図８は、この第２の実施の形態の付加情報重畳装置の構成を説明するための図である。
【００６５】
すなわち、この第２の実施の形態の場合、重畳ＯＮ／ＯＦＦ制御部１４に代えて、重畳レベル制御部２０を設ける。また、この第２の実施の形態の場合のＳＳ付加情報検出部２１は、第１の実施の形態のＳＳ付加情報検出部１１のように、ＳＳ付加情報が重畳されているか否かをスレッショールド値との比較により検出するのではなく、前述した相関の度合いの情報をそのまま重畳レベル制御部２０に出力する。そして、重畳レベル制御部２０では、この相関の度合いの情報に基づいて、映像信号Ｖｉに重畳するＳＳ付加情報のレベルを制御するようにする。その他は、第１の実施の形態と同様に構成する。
【００６６】
この第２の実施の形態においては、重畳レベル制御部２０は、相関の度合いの情報により、映像信号にはＳＳ付加情報が重畳されており、しかも、その劣化は少なく、逆拡散により確実に付加情報が復元できるようなレベルであることを検出したときには、ＳＳ付加情報発生部１２からのＳＳ付加情報を、加算部１５に供給せず、ＳＳ付加情報の再重畳を禁止するようにする。
【００６７】
また、重畳レベル制御部２０は、相関の度合いの情報により、映像信号にはＳＳ付加情報が重畳されているが、劣化しており、そのままでは逆拡散しても確実には付加情報を復元できないようなレベルであることを検出したときには、そのレベルに応じた重畳レベルで、ＳＳ付加情報発生部１２で発生されたＳＳ付加情報を加算部１５に供給するようにする。
【００６８】
例えば、１Ｖp-p の映像信号に対して、ＳＳ付加情報を２ｍＶで重畳することが図７に示した条件を満たすような基準レベルであるとしたとき、相関の度合いの情報により、重畳レベル制御部２０で、７割の重畳レベルで十分にＳＳ付加情報の検出が可能になると判定した場合には、重畳レベルを２ｍＶの７割の１．４ｍＶとして、ＳＳ付加情報Ｓａを加算部１５に供給するようにする。
【００６９】
さらに、重畳レベル制御部２０は、相関の度合いの情報により、映像信号にはＳＳ付加情報が重畳されていないと見做せるような場合には、ＳＳ付加情報発生部１２で発生したＳＳ付加情報を、本来の重畳レベルで加算部１５に供給して、映像信号Ｖｉに重畳させるように制御する。
【００７０】
この第２の実施の形態の場合の構成も、マイクロコンピュータにより実現することもできる。図９は、その場合のマイクロコンピュータの処理動作を示すフローチャートである。
【００７１】
すなわち、まず、ステップ２０１でスペクトラム拡散用のＰＮ符号列ＰＳの発生制御を行う。すなわち、映像同期信号に同期したタイミング生成等を行う。そして、次のステップ２０２で、付加情報を生成したＰＮ符号列ＰＳによりスペクトラム拡散してＳＳ付加情報を発生させる。
【００７２】
次に、ステップ２０３に進み、入力映像信号について、前記ＰＮ符号列ＰＳを用いて逆拡散の処理を行い、入力映像信号ＶｉとＰＮ符号列ＰＳとの相関の度合いの情報を検出する。そして、次のステップ２０４で、その検出結果の相関の度合いの情報を用いて、前述したように、ＳＳ付加情報発生部１２からのＳＳ付加情報の重畳レベルを調整する。
【００７３】
以上のようにして、第２の実施の形態では、ＳＳ付加情報が重畳された映像信号の伝送路のローパスフィルタ特性などにより、付加情報が劣化する場合においても、映像信号による画像に劣化を与えるレベルになるのを防止しつつ、その劣化を補償することができる。
【００７４】
以上の説明では、重畳レベル制御部２０で相関の度合いを判定し、その判定結果に応じてＳＳ付加情報Ｓａの重畳レベルを調整するようにしたが、重畳レベル制御部では、予め複数段階に重畳レベルを設定するような構成としておき、ＳＳ付加情報検出部１１で、前記重畳レベルに対応するような相関の度合いを複数段階に検出し、どの段階の相関の度合いであるかを重畳レベル制御部２０に供給して、重畳レベル制御部２０が、重畳レベルを選択するように構成してもよい。
【００７５】
［第３の実施の形態］
この第３の実施の形態も、前述の第２の実施の形態と同様に、映像信号Ｖｉが伝送される伝送路の特性によって、ＳＳ付加情報が劣化するような場合を想定した場合の実施の形態である。
【００７６】
図１０は、この第３の実施の形態の付加情報重畳装置の構成を説明するための図である。
【００７７】
すなわち、この第３の実施の形態の場合、第２の実施の形態の重畳レベル制御部２０に代えて、拡散符号列制御部３０を設ける。その他は、第２の実施の形態と同様に構成する。
【００７８】
この第３の実施の形態においては、重畳レベル制御部３０は、ＳＳ付加情報検出部２１からの相関の度合いの情報により、映像信号にはＳＳ付加情報が重畳されており、しかも、その劣化は少なく、逆拡散により確実に付加情報が復元できるようなレベルであることを検出したときには、ＳＳ付加情報発生部１２からのＳＳ付加情報を、加算部１５に供給せず、ＳＳ付加情報の再重畳を禁止するようにする。
【００７９】
また、拡散符号列制御部３０は、相関の度合いの情報により、映像信号にはＳＳ付加情報が重畳されているが、劣化しており、そのままでは逆拡散しても確実には付加情報を復元できないようなレベルであることを検出したときには、十分に検出できるようにする分のレベルに応じた分だけの符号列となるように調整して、ＳＳ付加情報発生部１２で発生されたＳＳ付加情報を、加算部１５に供給するように制御する。
【００８０】
例えば、ＳＳ付加情報発生部１２で発生したＳＳ付加情報をそのまま重畳すると、重畳レベルが過度になり、映像信号による画像に劣化を与えるようになる場合に、拡散符号列制御部３０で再重畳による増加分の６割程度が最適であると判別されたときには、拡散符号列制御部３０では、利得を４割低下させるために、拡散符号の２割の符号「１」を符号「０」に強制的に変更して、ＳＳ付加情報発生部１２で発生されたＳＳ付加情報を、加算部に１５供給するように制御する。
【００８１】
さらに、拡散符号列制御部３０は、相関の度合いの情報により、映像信号にはＳＳ付加情報が重畳されていないと見做せるような場合には、ＳＳ付加情報発生部１２で発生したＳＳ付加情報を、そのまま加算部１５に供給して、映像信号Ｖｉに重畳させるように制御する。
【００８２】
この第３の実施の形態の場合の構成も、マイクロコンピュータにより実現することもできる。図１１は、その場合のマイクロコンピュータの処理動作を示すフローチャートである。
【００８３】
すなわち、まず、ステップ３０１でスペクトラム拡散用のＰＮ符号列ＰＳの発生制御を行う。すなわち、映像同期信号に同期したタイミング生成等を行う。そして、次のステップ３０２で、付加情報を生成したＰＮ符号列ＰＳによりスペクトラム拡散してＳＳ付加情報を発生させる。
【００８４】
次に、ステップ３０３に進み、入力映像信号について、前記ＰＮ符号列ＰＳを用いて逆拡散の処理を行い、入力映像信号ＶｉとＰＮ符号列ＰＳとの相関の度合いの情報を検出する。そして、次のステップ３０４で、その検出結果の相関の度合いの情報を用いて、ＳＳ付加情報発生部１２からのＳＳ付加情報の拡散符号列を、前述したように調整する。
【００８５】
以上のようにして、第３の実施の形態によっても、ＳＳ付加情報が重畳された映像信号の伝送路のローパスフィルタ特性などにより、付加情報が劣化する場合においても、映像信号による画像に劣化を与えるレベルになるのを防止しつつ、その劣化を補償することができる。
【００８６】
なお、上述の実施の形態では、映像信号の垂直同期信号に同期するＰＮ符号列によりスペクトラム拡散を行うようにした、同期基準は、水平同期信号であってもよい。また、ＰＮ符号列の周期は、１垂直周期や１水平周期ではなく、複数垂直周期や複数水平周期であってもよい。
【００８７】
また、上述においては、付加情報は同じ内容のものを再重畳する場合として説明したが、同種の付加情報であって、意味内容が異なるものを同一のＰＮ符号列などの拡散用符号列によりスペクトラム拡散する場合にもこの発明が適用できるものである。
【００８８】
また、以上説明した実施の形態は、付加情報が例えば複製防止制御情報や著作権情報などの複製防止のための情報の場合として説明したが、付加情報は、これに限らいことはいうまでもない。すなわち、映像信号による画像を劣化させずに、種々の付加情報をスペクトラム拡散して重畳して伝送するようにする場合のすべてに、この発明は適用可能である。
【００８９】
また、この発明による付加情報重畳装置は、映像信号の再生装置や記録装置にも適用可能であり、また、ネットワークを通じた映像信号の伝送においても適用可能である。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、映像信号に既にＳＳ付加情報が重畳されている場合に、過度の重畳を行わないように重畳を制御することで、ＳＳ付加情報の重畳による映像の乱れなどの劣化を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による付加情報重畳装置の第１の実施の形態を説明するためのブロック図である。
【図２】図１の実施の形態中のＳＳ付加情報発生部を説明するためのブロック図である。
【図３】図２の一部のＰＮ符号列生成部の一例を説明するためのブロック図である。
【図４】図１の一部のタイミング生成部の一例を説明するためのブロック図である。
【図５】図１の実施の形態を説明するためのタイミングチャートを示す図である。
【図６】ＳＳ複製防止制御信号と情報信号の関係をスペクトルで示した図である。
【図７】第１の実施の形態をソフトウエアで実現したときのフローチャートを示す図である。
【図８】この発明による付加情報重畳装置の第２の実施の形態を説明するためのブロック図である。
【図９】第２の実施の形態をソフトウエアで実現したときのフローチャートを示す図である。
【図１０】この発明による付加情報重畳装置の第３の実施の形態を説明するためのブロック図である。
【図１１】第３の実施の形態をソフトウエアで実現したときのフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
１１、２１…ＳＳ付加情報検出部、１２…ＳＳ付加情報発生部、１３…タイミング生成部、１４…重畳ＯＮ／ＯＦＦ制御部、２０…重畳レベル制御部、３０…拡散符号列制御部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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