(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号に付加情報を重畳して伝送し、この伝送されてきた前記映像信号から前記付加情報を検出する映像信号伝送方法において、
映像信号の同期信号に同期するタイミング信号を基準にして、前記映像信号の同期信号に同期し、かつ、前記映像信号の１フィールドのＮ倍（Ｎ≧１）あるいは１／Ｎ倍の単位区間毎に拡散符号を発生する拡散符号発生工程と、
前記映像信号に付加する情報を、前記拡散符号発生工程で生成された拡散符号によりスペクトラム拡散させたスペクトラム拡散信号を付加情報として生成する工程であって、実質的に、前記単位区間の１または複数個毎に前記拡散符号を位相反転させるようにする付加情報生成工程と、
前記付加情報生成工程で生成された前記付加情報を前記映像信号に微小レベルで重畳する重畳工程と、
前記重畳工程で前記付加情報が重畳された前記映像信号を伝送する伝送工程と、
前記伝送工程により伝送されてきた映像信号を受信する受信工程と、
前記受信工程で受信した受信映像信号の同期信号に同期するタイミング信号を基準にして、前記受信映像信号の同期信号に同期し、かつ、前記単位区間毎に位相反転する前記拡散符号により、前記受信映像信号から逆拡散処理により前記付加情報を検出する付加情報検出工程と、
を備えることを特徴とする映像信号伝送方法。
【請求項２】
映像信号の同期信号に同期するタイミング信号を発生するタイミング信号発生手段と、
前記タイミング信号を基準にして、前記映像信号の同期信号に同期し、かつ、前記映像信号の１フィールドのＮ倍（Ｎ≧１）あるいは１／Ｎ倍の単位区間毎に拡散符号を発生する拡散符号発生手段と、
前記映像信号に付加する情報を前記拡散符号発生手段からの拡散符号によりスペクトラム拡散させたスペクトラム拡散信号を付加情報として生成するものであって、実質的に、前記単位区間の１または複数個毎に前記拡散符号を位相反転させるようにする付加情報生成手段と、
前記付加情報生成手段からの前記付加情報を前記映像信号に微小レベルで重畳する重畳手段と、
を備えることを特徴とする映像信号出力装置。
【請求項３】
映像信号の同期信号に同期するタイミング信号を基準にして、前記映像信号の同期信号に同期し、かつ、前記映像信号の１フィールドのＮ倍（Ｎ≧１）あるいは１／Ｎ倍の単位区間毎に発生し、前記単位区間の１または複数個毎に位相反転する拡散符号により、前記映像信号に付加する情報がスペクトラム拡散されて微小レベルで前記映像信号に重畳された付加情報を、前記映像信号から検出する装置であって、
前記映像信号の同期信号に同期するタイミング信号を発生するタイミング信号発生手段と、
前記タイミング信号発生手段からのタイミング信号を基準にして、前記映像信号の同期信号に同期し、かつ、前記単位区間毎に位相反転する前記拡散符号を発生する拡散符号発生手段と、
前記拡散符号発生手段からの前記拡散符号により前記映像信号から逆拡散処理により前記付加情報を検出する付加情報検出手段と、
を備えることを特徴とする付加情報検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば記録媒体に記録されている映像信号を再生し、別の記録媒体に記録するのを制限ないしは禁止するために使用する複製防止制御信号などの付加情報を映像信号に重畳して伝送する映像信号伝送方法、およびこの映像信号伝送方法に関連して用いられる映像信号出力方法、映像信号出力装置、付加情報検出装置に関する。
【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きており、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、従来から幾つかの複製防止方法が用いられている。
【０００４】
例えば、アナログの映像信号を出力するＶＴＲが用いられる場合においては、記録装置としてのＶＴＲと映像を表示するモニタ受像機のＡＧＣ（オート・ゲイン・コントロール）の方式の相違、あるいはＡＰＣ（オート・フェイズ・コントロール）の特性の相違を利用する複製防止方法がある。
【０００５】
ＶＴＲは、映像信号に挿入された擬似同期信号によりＡＧＣを行い、モニタ受像機は、この擬似同期信号によらないＡＧＣ方式を採用するというように、ＡＧＣの方式の相違を利用する方法の場合には、再生用ＶＴＲから記録用ＶＴＲに供給する映像信号に、ＡＧＣ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挿入して出力する。
【０００６】
また、ＶＴＲは、映像信号中のカラーバーストそのものの位相によりＡＰＣを行い、モニタ受像機は、これとは異なるＡＰＣ方式を採用するというように、ＡＰＣの特性の相違を利用する方法の場合には、再生用ＶＴＲから記録用ＶＴＲに供給する映像信号のカラーバースト信号の位相を部分的に反転させる。
【０００７】
これにより、再生用のＶＴＲからのアナログの映像信号の供給を受けるモニタ受像機においては、擬似同期信号やＡＰＣのために用いられるカラーバースト信号の部分的な位相の反転の影響を受けることなく、正常に映像が再生される。
【０００８】
そして、再生用のＶＴＲからの上述のように擬似同期信号が挿入された、または、カラーバースト信号の位相反転制御を受けたアナログの映像信号の供給を受けて、これを記録媒体に記録するＶＴＲにおいては、入力信号に基づく利得制御、あるいは位相制御を正常に行うことができず、映像信号を正常に記録することができないようになる。したがって、記録された映像信号を再生しても、視聴可能な正常な映像が再生されることがないようにできる。
【０００９】
また、デジタル化された映像信号を扱う、例えばデジタルＶＴＲでは、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に付加して記録媒体に記録おくことにより、複製を禁止するなどの複製防止制御を行うようにしている。
【００１０】
この場合、再生装置としてのデジタルＶＴＲは、記録媒体に記録された映像信号、音声信号、および複製防止制御信号を読み出して、デジタルまたはアナログの再生信号として、記録装置としてのデジタルＶＴＲに供給する。
【００１１】
記録装置としてのデジタルＶＴＲにおいては、供給された再生信号から複製防止制御信号を抽出し、この複製防止制御信号に基づいて供給された再生信号の記録媒体への記録制御を行う。例えば、複製防止制御信号が複製防止符号を含むものであるときには、記録装置としてのデジタルＶＴＲは記録処理を行わないように制御する。
【００１２】
また、複製防止制御信号が複製の世代制限符号を含むものであるときには、この世代制限符号に応じて記録制御が行われる。例えば、世代制限符号が１世代限りの複製を許可する情報であるときには、記録装置としてのデジタルＶＴＲは、複製防止符号を付加して、デジタルデータの映像信号、音声信号を記録媒体に記録する。したがって、複製された記録媒体を用いては、映像信号を複製することはできないようにされる。
【００１３】
このように、映像信号、音声信号、複製防止制御信号をデジタル信号として、記録装置としてのデジタルＶＴＲに供給するようにする、いわゆるデジタル接続の場合には、デジタルデータとしての複製防止制御信号を、記録装置としてのデジタルＶＴＲに供給することにより、記録装置側において、複製防止制御信号を用いた複製防止制御を行うことができる。
【００１４】
しかし、映像信号、音声信号をアナログ信号として供給するアナログ接続の場合には、記録装置に供給する信号をＤ／Ａ変換する過程で、複製防止制御信号が欠落してしまう。このため、アナログ接続の場合、Ｄ／Ａ変換された映像信号や音声信号に、複製防止制御信号を付加しなければならず、映像信号や音声信号を劣化させてしまう。
【００１５】
すなわち、Ｄ／Ａ変換された映像信号や音声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難しい。
【００１６】
そこで、従来、アナログ接続の場合には、前述したＶＴＲとモニタ受像機のＡＧＣの方式の相違、あるいはＡＰＣの特性の相違を利用する複製防止方法を用いて、複製防止を行うようにしている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述したＶＴＲとモニタ受像機のＡＧＣの方式の相違、あるいはＡＰＣの特性の相違を利用する複製防止方法の場合、記録装置側のＡＧＣの方式、ＡＰＣの特性によっては、正常に映像信号の記録が行われてしまい、複製防止ができない場合が発生したり、モニタ受像機の再生画像が乱れるなどの問題が生じるおそれがある。また、前述のようにアナログ接続とデジタル接続とで複製防止方法を変えるのは、面倒である。
【００１８】
そこで、出願人は先に、再生される映像、音声を劣化させることなく、アナログ接続、デジタル接続のいずれの場合にも有効な複製防止方式として、スペクトラム拡散した複製防止制御信号等の付加情報を映像信号に重畳する方式（特願平７−３３９９５９）を提案している。
【００１９】
この方式によれば、オリジナルの記録媒体作成時において、拡散符号として用いるＰＮ（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等の付加情報ビット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、映像信号や音声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記録媒体に供給する映像信号に重畳して記録する。
【００２０】
一方、記録装置側においては、再生装置から供給された映像信号に対して、再生装置側においてのスペクトラム拡散に用いられたＰＮ符号と、発生タイミングおよび位相が同じＰＮ符号を発生させ、このＰＮ符号をスペクトラム拡散された付加情報が重畳された映像信号に掛け合わせることにより元の付加情報、この場合、複製防止制御信号を取り出す逆スペクトラム拡散を行う。そして、逆スペクトラム拡散により取り出された複製防止制御信号に基づいて複製防止の制御を行う。
【００２１】
このように複製防止制御信号等の付加情報は、再生装置側において、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、例えば違法に複製しようとする者が、重畳された複製防止制御信号を映像信号から取り除くことは難しい。
【００２２】
しかし、違法な複製を防止しようとする者が、逆スペクトラム拡散することにより重畳された複製防止制御信号を検出し、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を確実に記録装置側に提供することができ、記録装置側において、複製防止制御信号を検出し、検出した複製防止制御信号に応じた複製制御を確実に行うことができる。
【００２３】
上述したように、この方式によれば、スペクトラム拡散された付加情報は、広帯域、低レベルの信号として映像信号に重畳されるが、映像信号を劣化させることがないようにするためには、映像信号のＳ／Ｎ比以上に小さいレベルで重畳することが必要となる。
【００２４】
スペクトラム拡散された付加情報を映像信号のＳ／Ｎ比以上に小さいレベルで映像信号に重畳し、記録装置において映像信号に重畳された付加情報を検出可能にするには、付加情報の１ビットをスペクトラム拡散するために必要なＰＮ符号の数（ＰＮ符号長）を十分に大きくする必要がある。この付加情報の１ビット当たりのＰＮ符号長は、付加情報の１ビット当たりの時間幅ＴとＰＮ符号１つ分（１チップ）の時間幅ＴＣとの比（Ｔ／ＴＣ）である拡散利得（拡散率）と言い換えることができる。この拡散利得は、以下のように、付加情報を重畳する情報信号のＳ／Ｎ比、この場合には、映像信号のＳ／Ｎ比に応じて求めるられる。
【００２５】
例えば、付加情報を重畳させる映像信号のＳ／Ｎ比が、５０ｄＢの場合、スペクトラム拡散されて映像信号に重畳される付加情報は、映像信号のＳ／Ｎ比である５０ｄＢ以上に小さなレベルで重畳するようにしなければならない。また同時に、映像信号に重畳された付加情報を検出するためには、スペクトラム拡散後の付加情報を十分に復調することができるだけのＳ／Ｎ比を確保しておかなければならない。このＳ／Ｎ比を１０ｄＢとすると、拡散利得としては、６０ｄＢ（（映像信号のＳ／Ｎ比分の５０ｄＢ）＋（検出に必要なＳ／Ｎ比分の１０ｄＢ））が必要となる。この場合、付加情報の１ビット当たりのＰＮ符号長は１００万符号長となる。
【００２６】
記録装置側において、映像信号に重畳されているＰＮ符号を検出する方法としては、マッチトフィルタを用いる方法やスライディング相関法がある。前者の方法の場合には高速にＰＮ符号を検出することが可能であるが、符号長が短いものに限られている。実現されている符号長は２５６程度であり、付加情報の１ビット当たりの符号長が１００万のＰＮ符号を検出することはできない。また、後者の方法の場合、長い符号長のＰＮ符号を検出することができるが、検出に時間がかかる。したがって、符号長が１００万のＰＮ符号を検出するためには、相当の時間を必要とする場合があることが予想される。
【００２７】
また、スペクトラム拡散された付加情報の重畳レベルが、少しでも大きくなると、重畳された付加情報が、視覚的な妨害となって目立ちやすくなる。
【００２８】
以上のことにかんがみ、この発明は、上記問題点を一掃し、映像信号を劣化させることがないように付加情報を重畳するとともに、重畳した付加情報を正確かつ迅速に取り出して利用することができるようにすることを目的とする。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、この発明による請求項１に記載の映像信号伝送方法は、
映像信号に付加情報を重畳して伝送し、この伝送されてきた前記映像信号から前記付加情報を検出する映像信号伝送方法において、
映像信号の同期信号に同期するタイミング信号を基準にして、前記映像信号の同期信号に同期し、かつ、前記映像信号の１フィールドのＮ倍（Ｎ≧１）あるいは１／Ｎ倍の単位区間毎に拡散符号を発生する拡散符号発生工程と、
前記映像信号に付加する情報を、前記拡散符号発生工程で生成された拡散符号によりスペクトラム拡散させたスペクトラム拡散信号を付加情報として生成する工程であって、実質的に、前記単位区間の１または複数個毎に前記拡散符号を位相反転させるようにする付加情報生成工程と、
前記付加情報生成工程で生成された前記付加情報を前記映像信号に微小レベルで重畳する重畳工程と、
前記重畳工程で前記付加情報が重畳された前記映像信号を伝送する伝送工程と、
前記伝送工程により伝送されてきた映像信号を受信する受信工程と、
前記受信工程で受信した受信映像信号の同期信号に同期するタイミング信号を基準にして、前記受信映像信号の同期信号に同期し、かつ、前記単位区間毎に位相反転する前記拡散符号により、前記受信映像信号から逆拡散処理により前記付加情報を検出する付加情報検出工程と、
を備えることを特徴とする。
【００３０】
この請求項１の発明においては、付加情報には、映像信号の１フィールドのＮ倍あるいは１／Ｎ倍の単位区間を単位として反転される区間が設けられる。映像信号においては、水平方向および垂直方向、さらには、フィールド間などの空間方向においては、その再生画像において積分効果があり、位相反転されている同一成分は、視覚上目立たなくなる。
【００３１】
すなわち、付加情報は、ある単位区間と、それに隣接する単位区間とで位相（極性）が反転している。このため、カラー映像信号の色副搬送波のフィールド毎の極性反転、水平走査期間毎の極性反転と同様に、映像信号に重畳された付加情報は、極性が異なる隣接する付加情報同士で輝度変化が逆転するため、平均化されて目立たないようにされる。つまり、付加情報が重畳されていても、再生される映像の視覚的な妨害を目立たないようにすることができる。
【００３２】
そして、付加情報の検出は、重畳側で付加情報が位相反転されている所定の単位区間では、当該付加情報が重畳されている映像信号が位相反転されて行われる。このとき、複数単位区間に渡って、付加情報が検出される場合には、ある単位区間と付加情報が反転されて重畳されている単位区間とでは、映像信号が位相反転されて付加情報が検出されることになるので、付加情報はレベルが２倍になると共に、映像信号成分は、単位区間の間での相関により相殺されて除去される。このため、付加情報の検出が容易になるものである。
【００３７】
また、請求項２の発明は、
映像信号に付加情報を重畳して伝送し、この伝送されてきた前記映像信号から前記付加情報を検出する映像信号伝送方法であって、
前記付加情報は、前記映像信号の同期信号に同期して、前記映像信号の１フィールドのＮ倍（Ｎ≧１）あるいは１／Ｎ倍の単位区間毎に発生すると共に、前記単位区間毎の前記映像信号の所定の単位区間には前記付加情報を重畳しないようにし、
前記映像信号からの前記付加情報の検出に当たっては、前記映像信号の同期信号を基準に、前記付加情報が重畳されていない前記所定の単位区間は、前記付加情報が重畳されている映像信号を、実質上、位相反転して複数単位区間に渡って検出を行って、前記付加情報を検出することを特徴とする。
【００３８】
この請求項２の発明においては、付加情報の検出は、重畳側で付加情報が映像信号に重畳されない所定の単位区間では、伝送されてきた付加情報が重畳されている映像信号が位相反転されて行われる。このとき、複数単位区間に渡って、付加情報が検出される場合には、ある単位区間と付加情報が重畳されていない単位区間とでは、映像信号が位相反転されて付加情報が検出されることになるので、映像信号成分は、単位区間の間での相関により相殺されて除去される。したがって、付加情報の検出が容易になる。
【００５６】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照しながら、この発明による映像信号伝送方法、システム、映像信号出力装置、付加情報検出装置、記録装置、記録媒体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においては、映像信号出力装置は、再生装置の場合である。そして、この再生装置および記録装置は、ともにＤＶＤ（デジタルビデオディスク）の記録再生装置（ＤＶＤ装置と以下称する）に適用されたものとして説明する。また、説明を簡単にするため音声信号系についての説明は省略する。
【００５７】
なお、詳しくは後述するように、以下に説明する映像信号伝送システムは、映像複製制御システムの場合であり、付加情報として複製防止制御信号を用い、この複製防止制御信号をスペクトラム拡散して映像信号に重畳して伝送する場合である。そして、この実施の形態では、拡散符号としてＰＮ（Ｐｓｅｕｄｏｒａｎｄｏｍ  Ｎｏｉｓｅ）系列の符号（ＰＮ符号）を用い、再生装置において付加情報の例としての複製防止制御信号をスペクトラム拡散して映像信号に重畳し、記録装置において逆スペクトラム拡散して複製防止制御信号を取り出し、これを用いて映像信号の複製制御を行うものである。
【００５８】
［第１の実施の形態］
図１、図２は、この第１の実施の形態の映像信号伝送システムの例としての映像複製制御システムで用いられる映像再生装置（以下、単に再生装置という）１０、映像記録装置（以下、単に記録装置という）２０を説明するための図である。すなわち、再生装置１０は、ＤＶＤ装置の再生系に相当し、記録装置２０は、ＤＶＤ装置の記録系に相当する。
【００５９】
図１において、記録媒体１００は、デジタル化された映像信号、音声信号が記録され、かつ、付加情報として複製防止制御信号が記録されたもので、この例ではＤＶＤである。複製防止制御信号は、ディスクの最内外のＴＯＣやディレクトリと呼ばれるトラックエリアに記録することもできるし、映像データや音声データが記録されるトラックに、記録エリアを別にして挿入記録することもできる。以下に説明する例は、後者の場合の例で、映像データを読み出したときに、複製防止制御信号も同時に読み出される場合である。
【００６０】
そして、この第１の実施の形態において複製防止制御信号は、複製を禁止または許可あるいは世代制限することを示す信号であり、映像信号中に付加されている。記録媒体１００は、再生装置１０に装填され、記録されている信号が読み出される。
【００６１】
図１に示すように、この第１の実施の形態の再生装置１０は、読み出し部１１、復号化部１２、複製防止制御信号抽出部１３、同期分離部１４、ＰＮ符号生成部１５、ＰＮ符号反転部１６、スペクトラム拡散された複製防止制御信号の生成部（以下、ＳＳ複製防止制御信号生成部という）１７、加算部１８、Ｄ／Ａ変換回路１９１、１９２を備えている。
【００６２】
読み出し部１１は、記録媒体１００を再生して得られる信号Ｓ１から再生映像信号成分Ｓ２を取り出し、これを復号化部１２および複製防止制御信号抽出部１３に供給する。
【００６３】
復号化部１２は、再生映像信号成分Ｓ２について復号化処理を行い、デジタル映像信号を形成し、これをＤ／Ａ変換回路１９１に供給する。Ｄ／Ａ変換回路１９１は、デジタル映像信号をＤ／Ａ変換して、同期信号を有するアナログ映像信号Ｓ２Ａを形成し、これを同期分離部１４、加算部１８に供給する。
【００６４】
複製防止制御信号抽出部１３は、再生映像信号成分Ｓ２に付加されている複製防止制御信号Ｓ３を抽出し、抽出した複製防止制御信号Ｓ３をＳＳ複製防止制御信号生成部１７に供給する。
【００６５】
一方、同期分離部１４は、アナログ映像信号Ｓ２Ａから、映像同期信号Ｓ４を抜き出して、これをＰＮ符号生成部１５に供給する。この第１の実施の形態においては映像同期信号Ｓ４として垂直同期信号が取り出され、ＰＮ符号生成部１５に供給される。
【００６６】
ＰＮ符号生成部１５は、垂直同期信号Ｓ４を基準として、拡散符号としてのＰＮ符号を生成するとともに、他の処理部において使用される各種のタイミング信号を形成する。
【００６７】
図３は、この第１の実施の形態のＰＮ符号生成部１５を説明するためのブロック図である。図３に示すように、ＰＮ符号生成部１５は、ＰＮ符号開始タイミング信号生成部１５１、ＰＬＬ回路１５２、ＰＮ符号発生器１５３、タイミング信号生成部１５４を備えている。そして、同期分離部１４において取り出された垂直同期信号Ｓ４は、ＰＮ符号生成部１５のＰＮ符号発生タイミング部１５１、ＰＬＬ回路１５２、タイミング信号生成部１５４に供給される。
【００６８】
ＰＮ符号開始タイミング信号生成部１５１は、垂直同期信号Ｓ４（図４Ａ）を基準としてＰＮ符号の発生を開始させるタイミングを示すＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ１（図４Ｂ）を生成し、これをＰＮ符号発生器１５３に供給する。この第１の実施の形態においては、ＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ１は、垂直同期信号Ｓ４を基準として、１垂直区間（図では１Ｖと記載）毎に、ＰＮ符号の発生を開始させるようにする。
【００６９】
また、ＰＮ符号開始タイミング部１５１において生成されたＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ１は、他の処理部においてのタイミング信号としても用いられるようにされている。
【００７０】
ＰＬＬ回路１５２は、これに供給された垂直同期信号Ｓ４を基準としてクロック信号ＣＬＫを生成し、これをＰＮ符号発生器１５３に供給する。この第１の実施の形態においてＰＬＬ回路１５２は、後述もするように、周波数が例えば２５０ｋＨｚのクロック信号ＣＬＫを生成する。
【００７１】
ＰＮ符号発生器１５３は、ＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ１によりＰＮ符号の発生開始のタイミングを決定するとともに、クロック信号ＣＬＫに応じてＰＮ符号Ｓ５を発生させて、これを出力する。
【００７２】
図５は、図３に示したＰＮ符号発生器１５３の一例を示す図である。この例のＰＮ符号発生器１５３は、１２段のシフトレジスタを構成する１２個のＤフリップフロップＲＥＧ１〜ＲＥＧ１２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−ＯＲ３とからなり、リセット信号としてのＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ１、クロック信号ＣＬＫ、イネーブル信号ＥＮの供給を受けて、１垂直区間当たりに４０９５チップのＰＮ符号Ｓ５を発生させることができるようにされたものである。
【００７３】
この場合、クロックレートを２５０ｋＨｚ程度にすれば、ＰＮ符号の１周期は４０９５／２５０＝１６．３８ｍｓとなり、ほぼ１垂直区間（１６．７ｍｓ）に４０９５チップのＰＮ符号を収めることができる。そして、リセット信号として、ＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ１を用いることにより、１垂直区間毎にＰＮ符号のクロック位相を揃えることができる。
【００７４】
タイミング信号生成部１５４は、垂直同期信号Ｓ４に基づいて、各種のタイミング信号を生成する。この第１の実施の形態においてタイミング信号生成部１５４は、後述するＰＮ符号反転部１６において用いられる反転タイミング信号ＨＴ（図４Ｃ）を生成し、これをＰＮ符号反転部１６に供給する。
【００７５】
この第１の実施の形態において、反転タイミング信号ＨＴは、図４Ｃに示すように、垂直区間毎に反転する信号として生成される。
【００７６】
このように、ＰＮ符号生成部１５は、垂直同期信号Ｓ４を基準信号としてＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ１、クロック信号ＣＬＫ、反転タイミング信号ＨＴを生成するとともに、ＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ１、クロック信号ＣＬＫに基づいてＰＮ符号Ｓ５を生成する。ここで生成されたＰＮ符号Ｓ５、クロック信号ＣＬＫ、反転タイミング信号ＨＴは、ＰＮ符号反転部１６に供給される。
【００７７】
ＰＮ符号反転部１６は、反転タイミング信号ＨＴに基づいて、ＰＮ符号生成部１５からのＰＮ符号Ｓ５の極性を反転（符号０を１に、符号１を０に反転）させるか否かを制御して、ＰＮ反転符号Ｓ６を形成する。前述したように、反転タイミング信号ＨＴは、垂直区間毎に反転する信号であり、ＰＮ符号反転部１６は、例えば反転タイミング信号ＨＴがハイレベルとなる垂直区間でＰＮ符号Ｓ５の極性を反転させる。ＰＮ反転符号Ｓ６は、ＳＳ複製防止制御信号生成部１７に供給される。なお、反転タイミング信号ＨＴは、図４Ｄに示すような位相であってもよい。つまり、奇数フィールドと偶数フィールドのどちらで、ＰＮ符号の極性を反転させてもよい。
【００７８】
ＳＳ複製防止制御信号生成部１７は、複製防止制御信号Ｓ３をＰＮ反転符号Ｓ６を用いてスペクトラム拡散させて、複製防止制御信号のスペクトラム拡散信号Ｓ７形成し、これをＤ／Ａ変換回路１９２に供給する。Ｄ／Ａ変換回路１９２は、スペクトラム拡散信号Ｓ７をアナログ信号Ｓ７Ａに変換し、加算部１８に供給する。
【００７９】
加算部１８は、アナログ映像信号Ｓ２Ａに対して、アナログ信号とされたスペクトラム拡散信号Ｓ７Ａを加算することにより、出力映像信号Ｓ８Ａを形成し、これを出力する。このように加算部１８は、アナログ映像信号Ｓ２Ａに対し、ＰＮ反転符号Ｓ６によりスペクトラム拡散された複製防止制御信号であるスペクトラム拡散信号Ｓ７Ａを重畳する重畳手段としての機能を有する。
【００８０】
そして、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アナログ出力映像信号Ｓ８Ａは、映像を表示するモニタ受像機や、映像信号を記録媒体に記録する記録装置２０に供給される。
【００８１】
次に、上述の再生装置１０からの映像信号Ｓ８Ａの供給を受けて、映像信号を記録する記録装置２０について説明する。この第１の実施の形態の記録装置２０は、図２に示すように、符号化部２１、同期分離部２２、ＰＮ符号生成部２３、ＰＮ符号反転部２４、スペクトラム拡散されて映像信号に重畳された複製防止制御信号を検出する検出部（以下、ＳＳ複製防止制御信号検出部という）２５、複製の許可、禁止などの制御を行う複製制御部２６、書き込み部２７、Ａ／Ｄ変換回路２９１を備えている。また、記録媒体２００は、記録装置２０により映像信号が書き込まれるＤＶＤである。
【００８２】
再生装置１０から供給された映像信号Ｓ８Ａは、Ａ／Ｄ変換回路２９１によりデジタル映像信号Ｓ８に変換されて、符号化部２１、同期分離部２２、ＳＳ複製防止制御信号検出部２５に供給される。
【００８３】
符号化部２１は、デジタル映像信号Ｓ８の供給を受けて、映像同期信号を除去したり、デジタル映像信号をデータ圧縮するなどの符号化処理を行って、記録媒体２００へ供給する記録用のデジタル映像信号Ｓ９を形成し、書き込み部２７に供給する。
【００８４】
同期分離部２２は、符号化処理される前のデジタル映像信号Ｓ８から、映像同期信号Ｓ１１を抜き出し、これをＰＮ符号生成部２３に供給する。この第１の実施の形態の記録装置２０においては、前述の再生装置１０に対応して、映像同期信号Ｓ１１として垂直同期信号を用いる。
【００８５】
ＰＮ符号生成部２３は、図３を用いて前述した再生装置１０のＰＮ符号生成部１５と同様に構成されたものであり、ＰＮ符号開始タイミング信号生成部１５１、ＰＬＬ回路１５２、図５に示したＰＮ符号発生器１５３、タイミング信号生成部１５４を備えたものに等しい。そこで、ここでは、ＰＮ符号生成部２３が図３の構成を有するものとして説明する。
【００８６】
ＰＮ符号生成部２３においては、前述の再生装置１０のＰＮ符号発生部１５と同様に、ＰＮ符号開始タイミング信号生成部１５１により、１垂直区間毎にＰＮ符号の発生を開始させるＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ１が生成され、ＰＬＬ回路１５２により、周波数が２５０ｋＨｚのクロック信号ＣＬＫが生成される。ＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ１、クロック信号ＣＬＫは、ＰＮ符号発生器１５３に供給される。
【００８７】
ＰＮ符号発生器１５３は、ＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ１およびクロック信号ＣＬＫを用いて、ＰＮ符号Ｓ５（図２のＳ１２）を発生させる。すなわち、映像信号Ｓ８に対して、再生装置１０において発生させたＰＮ符号Ｓ５と同じ発生開始タイミング、同じ発生速度でＰＮ符号Ｓ１２を発生させる。
【００８８】
また、ＰＮ符号生成部２３のタイミング信号生成部１５４により、ＰＮ符号反転部２４において用いられる反転タイミング信号ＨＴが生成される。この反転タイミング信号ＨＴは、前述したように、１垂直区間毎に反転する信号である。
【００８９】
ＰＮ符号生成部２３において生成されたＰＮ符号Ｓ１２および反転タイミング信号ＨＴは、ＰＮ符号反転部２４に供給される。
【００９０】
ＰＮ符号反転部２４は、前述した再生装置１０のＰＮ符号反転部１６と同様に、反転タイミング信号ＨＴに応て、ＰＮ符号生成部２３から供給されるＰＮ符号Ｓ１２の極性を１垂直区間おきに反転させて、ＰＮ反転符号Ｓ１３を形成する。ＰＮ反転符号Ｓ１３はＳＳ複製防止制御信号検出部２５に供給される。
【００９１】
ＳＳ複製防止制御信号検出部２５は、逆スペクトラム拡散処理手段としての機能を有しており、ＰＮ反転符号Ｓ１３を基準信号として逆スペクトラム拡散処理を行うことにより、スペクトラム拡散されて映像信号Ｓ８に重畳されている複製防止制御信号を取り出し、複製防止制御信号Ｓ１４として、複製制御部２６に供給する。
【００９２】
すなわち、ＳＳ複製防止制御信号検出部２５においては、映像信号Ｓ８に対し、再生装置１０においてスペクトラム拡散時に用いられたＰＮ反転符号Ｓ６と同じ開始タイミング、同じ発生速度、同じ反転タイミングで生成されるＰＮ反転符号Ｓ１３が用いられて逆スペクトラム拡散が行われる。
【００９３】
この逆スペクトラム拡散時には、前述にもしたように、スペクトラム拡散された複製防止制御信号を含む映像信号Ｓ８に対して、ＰＮ反転符号Ｓ１３が掛け合わせて、その掛け算結果の相関値が所定のスレッショールド値を越えたか否かにより付加情報としての複製防止制御信号が検出されるが、１フィールド（１垂直区間）内で検出できなかったときには、掛け算結果は複数フィールドに渡って積算されることにより、映像信号Ｓ８に重畳された複製防止制御信号が取り出される。この実施の形態においては、１垂直区間毎に極性が反転するようにされたＰＮ反転符号Ｓ１３が、映像信号Ｓ８に掛け合わされることにより、映像信号Ｓ８の極性は１垂直区間毎に反転するようにされる。
【００９４】
映像信号は、前述にもしたように隣接するフィールド間では相関性の高い信号である。したがって、逆スペクトラム拡散時の積分処理により、極性が異なるようにされた隣接するフィールドの映像信号成分は打ち消し合うため相殺される。これにより、スペクトラム拡散されて、レベルが低くされた複製防止制御信号を、レベルが大きな映像信号を打ち消すことによって、正確かつ迅速に映像信号に重畳された複製防止制御信号を抽出することができる。このようにして、ＳＳ複製防止制御信号検出部２５により取り出された複製防止制御信号Ｓ１４は、複製制御部２６に供給される。
【００９５】
複製制御部２６は、複製防止制御信号Ｓ１４をデコードして、複製禁止か、複製許可かを判別する。そして、その判別結果に基づいて、書き込み制御信号Ｓ１５を生成し、これを書き込み部２７に供給することにより、映像信号Ｓ９の書き込みの許可、禁止の制御を行う。
【００９６】
書き込み部２７は、書き込み制御信号Ｓ１５が書き込みを許可するものである場合に、映像信号Ｓ９の記録媒体２００への書き込みを行ない、書き込み制御信号Ｓ１５が書き込みを禁止するものである場合には映像信号Ｓ９を記録媒体２００に書き込まないようにする。
【００９７】
このように、垂直同期信号に基づいて、１垂直区間毎にＰＮ符号の発生を開始させることにより、再生装置１０と記録装置２０において、垂直同期信号に対して同じタイミングでＰＮ符号の発生を開始させることができる。すなわち、映像同期信号を基準にして、スペクトラム拡散に用いられたＰＮ符号と逆拡散に用いられるＰＮ符号との同期を確立することができる。
【００９８】
さらに、再生装置１０と記録装置２０の双方において、映像信号に対して同じタイミングとなる１垂直区間毎にＰＮ符号の極性を反転させたＰＮ反転符号を用いることにより、前述したように、記録装置２０においての逆スペクトラム拡散時には、映像信号成分が打ち消されて、スペクトラム拡散されて映像信号に重畳された複製防止制御信号を迅速かつ正確にとり出すことができる。このため、スペクトラム拡散されて映像信号Ｓ８に重畳された複製防止制御信号Ｓ１４の検出効率が向上し、拡散利得を小さくすることができる。
【００９９】
また、１垂直区間おきのＰＮ符号の極性を反転させたＰＮ反転符号を用いることにより、このＰＮ反転符号が掛け合わされてスペクトラム拡散される複製防止制御信号の極性も１垂直区間毎に反転するようにされる。したがって、重畳された複製防止制御信号の輝度変化は１フィールド毎に逆転する。
【０１００】
これにより、隣接するフィールドに重畳された極性が異なる複製防止制御信号同士は、その輝度変化が平均化されて、複製防止制御信号が重畳された映像信号が再生された場合にも、複製防止制御信号成分は目立たないようになる。
【０１０１】
また、この第１の実施の形態においては、ＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ１は、垂直同期信号に基づいて、１垂直区間（１フィールド）毎にＰＮ符号の発生を開始させるものとしたが、２垂直区間（１フレーム）毎にＰＮ符号の発生を開始させる信号として生成するようにしてもよい。また、反転タイミング信号ＨＴについても、２垂直区間毎にＰＮ符号の極性を反転させるものとして生成するようにしてもよい。
【０１０２】
すなわち、前述した再生装置１０のＰＮ符号生成部１５のＰＮ符号開始タイミング信号生成部１５１において、２垂直周期のＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ２を生成し、タイミング信号生成部１５４において２垂直周期毎に反転する反転タイミング信号ＨＴ２を生成する。
【０１０３】
記録装置２０においても、再生装置１０のＰＮ符号生成部１５と同様に形成されるＰＮ符号生成部２３において、２垂直周期のＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ２を生成し、２垂直周期の反転タイミング信号ＨＴ２を生成する。
【０１０４】
図６は、この場合のＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ２および反転タイミング信号ＨＴ２の例を示すものである。垂直同期信号（図６Ａ）の前縁を基準として生成される２垂直周期のＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ２は、図６Ｂ、図６Ｄのどちらでもよい。図６ＢのＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ２の場合には、反転タイミング信号ＨＴ２は、図６Ｃに示すようになり、図６ＤのＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ２の場合には、反転タイミング信号ＨＴ２は、図６Ｅに示すものとなる。なお、図６Ｃまたは図６Ｅの反転タイミング信号ＨＴ２と逆相の信号を、２垂直周期の反転タイミング信号ＨＴ２としてそれぞれ生成し、用いるようにすることも可能である。
【０１０５】
そして、図６Ｂ、図６Ｄに示した２垂直周期のＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ２や反転タイミング信号ＨＴ２を用いることにより、１フレームを処理単位として、複製防止制御信号のスペクトラム拡散、スペクトラム拡散した複製防止制御信号の映像信号への重畳、逆スペクトラム拡散を行うことができる。
【０１０６】
この場合、記録装置２０のＳＳ複製防止制御信号抽出部２５においての逆スペクトラム拡散時には、スペクトラム拡散された複製防止制御信号を含む映像信号Ｓ８に対して、２垂直区間毎に発生が開始され、２垂直区間毎に極性が反転するようにされたＰＮ反転符号Ｓ１３が掛け合わされる。これにより、映像信号Ｓ８の極性も２垂直区間毎に反転するようにされる。
【０１０７】
映像信号は、前述にもしたように隣接するフレーム間においても相関性の高い信号である。したがって、１フレーム周期のＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ２、１フレーム周期の反転タイミングＨＴ２を用いた場合にも、逆スペクトラム拡散時には、極性が異なるようにされた隣接するフレームの映像信号成分が打ち消される。これにより、映像信号成分に左右されることなく、スペクトラム拡散されて映像信号Ｓ８に重畳されている複製防止制御信号を、記録装置２０において正確かつ迅速に取り出すことができる。
【０１０８】
また、２垂直区間毎に極性を反転させたＰＮ反転符号を用いることにより、このＰＮ反転符号が掛け合わされてスペクトラム拡散される複製防止制御信号の極性も２垂直区間毎に反転するようにされる。したがって、隣接するフレーム毎に重畳される複製防止制御信号の極性は異なるようにされ、重畳された複製防止制御信号の輝度変化は２垂直区間（１フレーム）毎に逆転する。
【０１０９】
これにより、隣接するフレームに重畳された極性が異なる複製防止制御信号同士は、その輝度変化が平均化されて、複製防止制御信号が重畳された映像信号が再生された場合にも目立たないようにされる。
【０１１０】
このように、２垂直区間（１フレーム）周期のＰＮ符号開始タイミング信号、２垂直区間毎に反転する反転タイミング信号を用いた場合にも、１フィールド周期のＰＮ符号開始タイミング信号、１垂直区間毎に反転する反転タイミング信号を用いた場合と同様の効果を得ることができる。
【０１１１】
なお、図６Ｄ、Ｅのタイミング信号Ｔ２およびＨＴ２を用いる場合は、フィールド相関により、映像信号成分が打ち消され、また、再生画像における複製防止制御信号の輝度変化が目立たないようにされる。
【０１１２】
［第１の実施の形態の変形例］
前述の第１の実施の形態においては、映像同期信号Ｓ４、Ｓ１１として垂直同期信号を用いるようにしたが、水平同期信号を用いるようにしてもよい。
【０１１３】
すなわち、この場合には、図１に示した再生装置１０においては、同期分離部１４により、映像信号から水平同期信号を取り出し、これを映像同期信号Ｓ４としてＰＮ符号生成部１５に供給する。
【０１１４】
ＰＮ符号生成部１５は、前述したように、図３に示した構成とされている。そして、この場合、ＰＮ符号生成部１５のＰＮ符号開始タイミング信号生成部１５１においは、水平同期信号Ｓ４に基づいて、１水平区間（以下、１Ｈという）毎にＰＮ符号の発生を開始させるＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ３を生成する。
【０１１５】
図７は、ＰＮ符号開始タイミング信号生成部１５１において生成されるＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ３およびその場合の反転タイミング信号ＨＴ３の例を説明するための図である。図７Ｂは、水平同期信号（図７Ａ）の前縁を基準として、１Ｈ毎にＰＮ符号の発生を開始させるＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ３の例である。図７Ｃは、その場合の反転タイミング信号ＨＴ３の例であり、１Ｈ毎に反転する信号である。この場合、反転タイミング信号ＨＴ３は、図７に示す信号とは逆相の信号であってもよい。
【０１１６】
この例の場合、ＰＬＬ回路１５２においては、水平同期信号を基準信号として、クロック信号ＣＬＫを生成する。ここで生成されたクロック信号ＣＬＫは、ＰＮ符号発生器１５３に供給される。この例においてＰＬＬ回路１５２は、例えば、周波数が１ＭＨｚのクロック信号ＣＬＫを生成する。
【０１１７】
図８は、この例の場合に用いるＰＮ符号発生器１５３の一例を示す図であり、６個のＤフリップフロップＲＥＧ１〜ＲＥＧ６と、イクスクルーシブオア回路ＥＸ−ＯＲからなる。この図８に示すＰＮ符号発生器は、リセット信号としてのＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ３、クロック信号ＣＬＫ、イネーブル信号ＥＮの供給を受けて、１Ｈ当たりに６３チップのＰＮ符号を発生させることができるようにしたものである。
【０１１８】
この場合、クロックレートは１ＭＨｚであるので、ＰＮ符号の１周期は６３／１＝６３μｓとなり、ほぼ１水平走査期間（６３．５μｓ）に６３チップのＰＮ符号を発生させることができる。そして、リセット信号として、例えば、ＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ３が用いられて、１Ｈ毎にＰＮ符号の位相を揃えることができる。
【０１１９】
また、タイミング信号生成部１５４においては、水平同期信号を基準信号とした反転タイミング信号ＨＴおよびその他の各種のタイミング信号を生成するようにする。この例においてタイミング信号生成部１５４は、ＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ３と同様に、１Ｈ毎にＰＮ符号の極性を反転させる反転タイミング信号ＨＴ３を生成する。
【０１２０】
したがって、再生装置１０においては、水平同期信号を基準として、１Ｈ毎に発生が開始され、１Ｈ毎に極性が反転するようにされたＰＮ反転符号Ｓ６を用いて、複製防止制御信号Ｓ３をスペクトラム拡散し、映像信号に重畳する。
【０１２１】
同様に、図２に示した記録装置２０においては、同期分離部２２により、映像信号から水平同期信号を取り出し、取り出した水平同期信号を映像同期信号Ｓ１１として、ＰＮ符号生成部２３に供給するようにする。
【０１２２】
この記録装置２０のＰＮ符号生成部２３も再生装置１０のＰＮ符号生成部１５と同様に形成されたものであり、１Ｈ毎にＰＮ符号Ｓ１２の発生を開始させるＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ３、周波数が１ＭＨｚのクロック信号ＣＬＫ、ＰＮ符号発生タイミング信号Ｔ３と同様に１Ｈ毎にＰＮ符号Ｓ１２の位相を反転させる反転タイミング信号ＨＴ３を生成する。
【０１２３】
したがって、記録装置２０においては、水平同期信号Ｓ１１を基準として、１Ｈ毎に発生が開始され、１Ｈ毎に極性が反転するようにされたＰＮ反転符号Ｓ１３を用いて逆スペクトラム拡散を行って、スペクトラム拡散されて映像信号に重畳されている複製防止制御信号を取り出す。
【０１２４】
そして、前述したように、再生装置１０において、１Ｈ毎にＰＮ符号Ｓ５の発生が開始され、１Ｈ毎にＰＮ符号Ｓ５の極性が反転するようにされた場合には、記録装置２０においても、１Ｈ毎にＰＮ符号Ｓ１２の発生が開始され、１Ｈ毎にＰＮ符号Ｓ１２の極性が反転するようにされる。したがって、映像信号に対し、再生装置１０および記録装置２０で生成されるＰＮ反転符号Ｓ６、Ｓ１３の開始タイミング（クロック位相）が１Ｈ毎に合わせられる。
【０１２５】
そして、記録装置２０においての逆スペクトラム拡散時には、再生装置１０からの映像信号Ｓ８に対し、ＰＮ反転符号Ｓ１３が掛け合わされることににより逆スペクトラム拡散が行われるが、この逆スペクトラム拡散時には、前述にもしたように、スペクトラム拡散された複製防止制御信号を含む映像信号Ｓ８に対して、ＰＮ反転符号Ｓ１３が掛け合わされて積分されることにより、映像信号に重畳された複製防止制御信号が抽出される。
【０１２６】
このＰＮ反転符号Ｓ１３が、映像信号Ｓ８に掛け合わされることにより、映像信号Ｓ８の極性も１Ｈ毎に反転するようにされる。映像信号は、隣接する水平区間の信号についても相関性の高い信号である。そして、逆スペクトラム拡散時の積分処理においては、極性が反転する隣接する水平区間の映像信号成分は打ち消し合うため相殺されて、映像信号成分の影響を受けることな、映像信号に重畳された複製防止制御信号を抽出することができる。
【０１２７】
このように、水平同期信号に基づいて、ＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ１、反転タイミング信号ＨＴを生成するようにした場合も、逆スペクトラム拡散時に映像信号成分を打ち消すことができるため、映像信号成分に左右されることなく、スペクトラム拡散されて、映像信号に重畳された複製防止制御信号を正確かつ迅速に取り出すことができる。
【０１２８】
また、上述のように、ＰＮ反転符号Ｓ１３は、１Ｈ毎に符号の極性が反転されている。このＰＮ反転符号が掛け合わされることにより、複製防止制御信号の位相も１Ｈ毎に反転される。したがって、隣接する水平区間で映像信号に重畳される複製防止制御信号の輝度変化が逆転することにより平均化される。これにより、複製防止制御信号が重畳された映像信号が再生された場合にも、重畳された複製防止制御信号が目立つこともなく、画像が劣化することもない。
【０１２９】
また、この例においては、ＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ３は、１Ｈを１周期とする信号として生成するようにしたが、２水平区間（以下、２Ｈという）を１周期とするようにしてもよい。
【０１３０】
図７において、図７Ｄ、図７Ｅは、ともに２Ｈ毎にＰＮ符号の発生を開始させるＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ３の例を示している。この場合、対応する反転タイミング信号ＨＴ３は、図７Ｅ、図７Ｇに示す逆相の信号をそれぞれ反転タイミング信号ＨＴ３として用いるようにしてもよい。
【０１３１】
このように、水平同期信号を基準とした場合においても、スペクトラム拡散されて映像信号に重畳された複製防止制御信号の検出効率を向上させることができ、また、映像信号に複製防止制御信号を重畳することによる映像再生時の視覚的な妨害を目立たないようにすることができるため、拡散利得を低減させることができる。したがって、水平同期信号を基準信号として用いた場合にも、垂直同期信号を基準信号として用いた場合と同様の効果を得ることができる。
【０１３２】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態の映像信号伝送システムの例としての複製制御システム、映像信号の再生装置について説明する。
【０１３３】
図９は、第２の実施の形態のシステムで用いられる再生装置を説明するためのブロック図である。なお、この第２の実施の形態のシステムにおいて記録装置は、前述した第１の実施の形態の記録装置２０が用いられる。
【０１３４】
図９に示すように、この第２の実施の形態の再生装置３０は、第１の実施の形態の再生装置１０と同様に、読み出し部１１、復号化部１２、複製防止制御信号抽出部１３、同期分離部１４、ＰＮ符号生成部１５、ＰＮ符号反転部１６、ＳＳ複製防止制御信号生成部１７、加算部１８、Ｄ／Ａ変換回路１９１、１９２を備えている。そして、この第２の実施の形態の再生装置３０においては、ＳＳ複製防止制御信号生成部１７と加算部１８との間にレベル制御部１９が設けられる。レベル制御部１９以外の各処理部は、前述した再生装置１０と同様に動作するようにされている。したがって、この第２の実施の形態の再生装置３０において、映像同期信号Ｓ４として垂直同期信号を用いた場合には、前述した再生装置１０と同様に、１垂直区間毎にＰＮ符号Ｓ５を発生させるとともに、１垂直区間毎にＰＮ符号Ｓ５の極性を反転させたＰＮ反転符号Ｓ６を形成し、これを用いて複製防止制御信号抽出部１３により抽出された複製防止制御信号Ｓ３のスペクトラム拡散を行う。
【０１３５】
このスペクトラム拡散信号Ｓ７をＤ／Ａ変換し、アナログ映像信号Ｓ２Ａに重畳して生成した映像信号Ｓ８Ａを記録装置２０に供給することにより、記録装置２０においての逆スペクトラム拡散時において、映像信号成分の極性が１垂直区間毎に反転されることになり、映像信号のフィールド間の相関性により、映像信号成分が打ち消される。
【０１３６】
これにより、記録装置２０においては、前述したように、映像信号に重畳された複製防止制御信号の検出効率を向上させることができ、拡散利得を低減することが可能となる。また、映像信号に重畳される複製防止制御信号が映像信号を劣化させることもない。
【０１３７】
そして、このように映像信号に重畳される複製防止制御信号が、映像信号を劣化させることが少ない場合においては、映像信号を劣化させることがない範囲内において、スペクトラム拡散された複製防止制御信号の重畳レベルを大きくすることができるようになる。
【０１３８】
そこで、この第２の実施の形態の再生装置３０は、図９に示すように、レベル制御部１９が設けられ、アナログ映像信号Ｓ２Ａに重畳するスペクトラム拡散信号Ｓ７Ａの重畳レベルを大きくすることができるようにされている。
【０１３９】
そして、再生装置３０のレベル制御部１９において、レベルが大きくされたスペクトラム拡散信号Ｓ７Ａがアナログ映像信号Ｓ２Ａに重畳された場合には、記録装置２０においての複製防止制御信号の検出効率をさらに向上させることができる。
【０１４０】
この第２の実施の形態においても２垂直区間毎にＰＮ符号の発生を開始させるようにしてもよいし、２垂直区間毎にＰＮ符号の極性を反転させてもよい。
【０１４１】
また、この第２の実施の形態においても映像同期信号Ｓ４として、垂直同期信号を用いるものとして説明したが、もちろん水平同期信号を用いるようにしてもよい。
【０１４２】
［その他の変形例］
前述の第１、第２の実施の形態においては、記録媒体１００の映像信号に付加されている複製防止制御信号を抽出して、これをＰＮ反転符号Ｓ６を用いて、スペクトラム拡散し、記録装置に供給する映像信号に重畳するようにしたが、スペクトラム拡散された複製防止制御信号が予め重畳された記録媒体を用いることもできる。
【０１４３】
このように、予めスペクトラム拡散された複製防止制御信号が予め重畳された記録媒体の場合には、前述した再生装置１０、３０のように、複製防止制御信号を取り出し、スペクトラム拡散し、スペクトラム拡散された複製防止制御信号を映像信号に重畳する必要はなく、そのまま再生して出力すればよい。
【０１４４】
そして、この場合、記録装置２０においては、記録媒体に記録されている映像信号に対して、スペクトラム拡散されて予め重畳されている複製防止制御信号のスペクトラム拡散に用いられたＰＮ反転符号と同じタイミング毎に、同じ発生速度で発生を開始させ、同じタイミング毎に極性を反転するようにしたＰＮ反転符号を用いて逆スペクトラム拡散を行うようにする。
【０１４５】
このように、予めスペクトラム拡散された複製防止制御信号が予め重畳された記録媒体を用いた場合にも、スペクトラム拡散して映像信号に重畳された複製防止制御信号を取り出して、複製防止制御信号に応じた複製制御を行うことができる。
【０１４６】
また、再生装置に複製防止制御信号の発生部を設け、再生装置において発生させた複製防止制御信号を、前述したように、ＰＮ反転符号を用いてスペクトラム拡散し、出力する映像信号に重畳するようにしてもよい。
【０１４７】
この場合には、記録媒体にもともと複製防止制御信号が記録されていない場合、あるいは、スペクトラム拡散された複製防止制御信号が重畳されていない場合にも、再生装置において発生し、出力する映像信号に重畳される複製防止制御信号を用いて、記録装置において複製制御を行うことができる。
【０１４８】
なお、前述の第１、第２の実施の形態においては、ＰＮ符号発生開始タイミング、ＰＮ符号の極性の反転タイミングは、１垂直区間毎あるいは２垂直区間毎として説明したが、これに限るものではない。例えば、１／２垂直区間毎、１／４垂直区間毎など、１垂直区間の整数分の１毎のタイミングにしたり、３垂直区間毎、４垂直区間毎など、１垂直区間の整数倍毎のタイミングにするなど、垂直同期信号を基準として、様々なタイミングとすることができる。
【０１４９】
また、映像同期信号として、垂直同期信号の１／Ｎの周期である水平同期信号を用いた場合にも同様に、ＰＮ符号の発生の開始タイミング、ＰＮ符号の極性の反転タイミングを１水平区間毎、２水平区間毎、３水平区間毎など１水平区間の複数倍毎にしたり、１／２水平区間、１／３水平区間などのように１水平区間の整数分の１毎とするようにしてもよい。
【０１５０】
また、拡散符号のチップ周期は、１画素周期であっても、複数画素周期であってもよい。例えば、デジタル映像信号を圧縮処理する単位である、縦×横＝８画素（ライン）×８画素からなるブロック単位に、拡散符号の１チップを割り当てるようにしてスペクトラム拡散するようにしてもよい。
【０１５１】
さらに、スペクトラム拡散された１垂直区間単位、あるいは複数垂直区間単位の付加情報を、１垂直区間おきや複数垂直区間おきに間欠的に挿入するようにしてもよい。また、複製の許可・禁止を示す情報や世代管理情報などの複数の情報を、１垂直区間毎、複数垂直区間毎に交互に挿入するようにしてもよい。もちろん、水平同期信号を用いた場合にも、同じように１水平区間おき、複数水平区間おきに間欠的に挿入したり、複数の情報を１水平区間毎、複数水平区間毎に交互に挿入することも可能である。
【０１５２】
上記のように間欠的に付加情報を重畳した場合、反転の場合と異なり、付加情報は、単位区間である垂直区間や水平区間の隣接する２単位区間で、拡散符号を位相反転して検出を行っても、一方の単位区間にしか情報がないので、検出レベルが２倍になるわけではないが、映像信号成分は単位区間毎の相関性により互いに打ち消されるので、付加情報の検出が容易になる。
【０１５３】
また、映像同期信号と、ＰＮ符号の発生開始タイミング、極性の反転のタイミングの位相関係は、任意にずらしてもよい。例えば、前述の第１の実施の形態においては、垂直同期信号の前縁を基準として、ＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ１、反転タイミング信号ＨＴを生成するようにしたが、映像同期信号の前縁から所定のクロック分ずらしたところを基準として、ＰＮ符号開始タイミング信号Ｔ１、反転タイミング信号ＨＴを生成するようにしてもよい。
【０１５４】
また、ＰＮ符号開始タイミング信号と、ＰＮ符号の反転タイミング信号との位相関係についても、同一にすることはもちろんよいが、逆相にしたり、あるいは、ＰＮ符号発生タイミング信号Ｔ１を１垂直周期とし、反転タイミング信号ＨＴを２垂直周期とするなど、独立にしてもよい。
【０１５５】
以上の第１および第２の実施の形態では、予め定められた順序で、付加情報の単位区間を単位として、位相反転や付加情報を重畳しない区間を決定するようにしたが、乱数系列を用いて、位相反転区間や付加情報を重畳しない区間の決定をランダムに行うようにしてもよい。このようにすることにより、付加情報がどのように映像信号に対して重畳されているかが分かりずらくなり、不正な改ざんを施そうとする者に対しては、より強力な保護対策となるものである。
【０１５６】
また、上述の実施の形態では、再生装置１０と記録装置２０とをそれぞれ別個の装置として説明したが、再生装置１０と記録装置２０の機能を合わせ持つ映像信号の記録再生装置を形成することもできる。この場合には、同期分離部１４、２２およびＰＮ符号生成部１５、２３は、再生系と記録系とで兼用するように構成することができる。また、再生装置３０と記録装置２０の機能を合わせ持つ映像信号の記録再生装置を形成することもできる。
【０１５７】
また、前述の第１、第２の実施の形態においては、再生装置１０、３０から記録装置２０にはアナログの映像信号が供給されるアナログ接続の場合として説明したが、デジタル接続の場合にもこの発明を適用することも可能である。すなわち、上述の実施の形態では、スペクトラム拡散した付加情報はアナログ信号に変換して、アナログ映像信号に重畳するようにしたが、デジタル映像信号に、スペクトラム拡散信号を、そのチップのレベル（デジタルレベル）を微小レベルとしてデジタル信号として重畳するようにすることもできる。
【０１５８】
また、前述の第１、第２の実施の形態においては、再生装置、記録装置は、ＤＶＤ装置に適用した場合として説明したが、これに限るものではない。例えば、ＶＴＲ、デジタルＶＴＲ、あるいは、ビデオディスクやビデオＣＤの再生装置、記録装置にこの発明を適用することも可能である。すなわち、アナログＶＴＲなどのアナログ機器およびＤＶＤ装置などのデジタル機器のいずれにもこの発明を適用することが可能である。
【０１５９】
また、前述した第１、第２の実施の形態のように、映像同期信号に基づくタイミング毎に極性を反転させたＰＮ反転符号を用いるのではなく、以下のようにしてもよい。
【０１６０】
例えば、映像信号の１フィールドおきにスペクトラム拡散した複製防止制御信号を重畳しておく。そして、記録装置の逆スペクトラム拡散時において、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に対し、再生装置においてスペクトラム拡散時に用いたＰＮ符号と同じ発生開始タイミング、同じ発生速度のＰＮ符号を掛け合わせた後に、複製防止制御信号が重畳されているフィールドの映像信号と、これに隣接する複製防止制御信号が重畳されていないフィールドの映像信号との間で減算処理を行う。
【０１６１】
これにより、相関性の高い隣接するフィールド（垂直区間）の映像信号成分は打ち消され、映像信号に重畳された複製防止制御信号を効率よく取り出すことができる。もちろんこのような減算処理は、隣接するフレーム間で行ってもよいし、隣接する水平区間（水平ライン）同士で行ってもよい。
【０１６２】
また、上述の説明では、付加情報を１系列のＰＮ符号によりスペクトラム拡散するようにしたが、付加情報が複数ビットの場合には、各ビットに応じて系列の異なるＰＮ符号を重畳し、それらのＰＮ符号を検出することにより、スペクトラム拡散信号を検出する場合にも、この発明はもちろん適用できる。
【０１６３】
また、付加情報の重畳側において、スペクトラム拡散信号を位相反転する場合に、拡散符号を反転する代わりに、付加情報のビット情報を反転するようにしてもよい。
【０１６５】
また、以上の説明では、記録再生システムに適用した場合について説明したが、映像信号に付加情報を重畳して、種々の伝送媒体、例えば電波、ケーブル、赤外線などにより、伝送する場合にも適用可能である。付加情報は、複製防止制御信号に限らず、著作権情報や映像信号の各フィールドやフレームを表すタイムコードなどであってもよい。
【０１６６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、付加情報を、映像信号の１フィールドのＮ倍あるいは１／Ｎ倍の区間を単位区間とするとともに、その単位区間の所定のものは付加情報は位相反転して重畳するようにしたので、付加情報抽出時の干渉波成分である映像信号成分の極性とは、互いに逆方向の付加情報成分を同時に付加することができ、結果として、付加情報の検出精度が上がる。したがって、付加情報重畳レベルを低減しても付加情報を確実に検出することができ、付加情報を重畳しても品質の良い映像信号を提供することができる。
【０１６７】
また、この発明によれば、映像同期信号に基づいたタイミングで拡散符号を発生させ、この拡散符号により複製防止制御信号などの付加情報をスペクトラム拡散するため、映像信号出力装置と付加情報検出装置において、映像信号に対し同じタイミングで拡散符号の発生を開始させることができる。これにより、付加情報検出装置においての逆スペクトラム拡散を迅速に行うことができる。
【０１６８】
また、映像同期信号に基づいたタイミングで、拡散符号の符号の極性を反転させることにより、逆スペクトラム拡散時に映像信号の極性も拡散符号の極性反転に応じて反転するようにされる。これにより、極性が反転するようにされた隣接する水平走査線、またはフィールド、フレームの映像信号成分は、逆スペクトラム拡散時に打ち消され、映像信号に重畳された付加情報を効率よく検出することができる。
【０１６９】
このように、スペクトラム拡散されて映像信号に重畳された付加情報の検出効率を向上させることができる。また、付加情報の検出効率を向上させることができるため、拡散利得を小さくすることが可能となる。
【０１７０】
また、映像同期信号に基づくタイミング毎に極性を反転させた拡散符号を用いることにより、この拡散符号がかけ合わされてスペクトラム拡散される付加情報の極性も映像同期信号に基づくタイミング毎に反転するようにされる。このため、隣接する水平区間あるいは垂直区間に重畳された複製防止制御信号の極性が異なるようにされるため、付加情報の輝度変化が平均化されて、付加情報が映像信号に重畳された場合にも映像信号を劣化させることがない。
【０１７１】
また、映像信号に重畳される付加情報が、映像信号を劣化させることが少ないため、スペクトラム拡散された付加情報の重畳レベルを大きくすることができる。そして、重畳レベルを大きくした場合においては、記録装置においての付加情報の検出効率をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による映像信号伝送システムの映像信号出力装置の一実施の形態を説明するためのブロック図である。
【図２】この発明による映像信号伝送システムの付加情報検出部を備える映像信号処理装置の例としての記録装置の実施の形態を説明するためのブロック図である。
【図３】図１、図２に示したＰＮ符号生成部の構成例を説明するためのブロック図である。
【図４】図１、図２に示した映像再生装置、映像記録装置において形成されるＰＮ符号開始タイミング信号と反転タイミング信号の例を説明するための図である。
【図５】ＰＮ符号発生器の例を説明するための図である。
【図６】図１、図２に示した各装置において形成されるＰＮ符号開始タイミング信号と反転タイミング信号の他の例を説明するための図である。
【図７】図１、図２に示した各装置において形成されるＰＮ符号開始タイミング信号と反転タイミング信号の他の例を説明するための図である。
【図８】ＰＮ符号発生器の例を説明するための図である。
【図９】この発明による映像信号伝送システムの映像信号出力装置の他の実施の形態を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
１０…映像信号再生装置、１１…読み出し部、１２…復号化部、１３…複製防止制御信号抽出部、１４…同期分離部、１５…ＰＮ符号生成部、１６…ＰＮ符号反転部、１７…ＳＳ複製防止制御信号生成部、１８…加算部、１９…レベル制御部、２０…映像信号記録装置、２１、符号化部、２２…同期分離部、２３…ＰＮ符号生成部、２４…ＰＮ符号反転部、２５…ＳＳ複製防止制御信号検出部、２６…複製制御回路、２７…書き込み部、１５１…ＰＮ符号開始タイミング信号生成部、１５２…ＰＬＬ回路、１５３…ＰＮ符号発生器、１５４…タイミング信号生成部、１９１、１９２…Ｄ／Ａ変換回路、２９１…Ａ／Ｄ変換回路、１００…再生側記録媒体、２００…記録側記録媒体
【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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