檢測擴頻信號的方法和設備的製作方法
2023-10-23 20:23:17 5
專利名稱：檢測擴頻信號的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及檢測通過擴頻疊加在圖象信號的主信息信號上的附加信息信號的擴頻信號的方法和設備。
數字信息設備諸如數字VTR(磁帶錄相機)、MD(小型盤)記錄與重現設備已經普及，而且具有記錄功能的DVD(數字視頻盤或數字通用盤)設備已經出現。根據數字信息記錄設備，各種附加信息信號可通過加到數字圖象信號或數字音頻信號以及計算機的數據等記錄為主信息信號。
圖1表示通過將它加到數字信息信號記錄附加信息信號的常規記錄設備的結構實例。根據圖1中的記錄設備，數字信息信號Vi經過輸入端11提供給記錄設備10，在記錄設備10中，附加信息信號加到數字信息信號Vi和存儲到記錄介質15。
根據記錄設備10，在加法單元12，來自附加信息產生單元13的附加信息信號加在數字信息信號Vi。在這種情況，該附加的信息信號是數位訊號，並通過記錄到一個區域被加到數字信息信號Vi，由例如加到塊單元的數據的標題部分的區域來看，該區域不同於該數字信息信號區域，或者記錄到數字信息信號中的TOC(內容表)的其它區域。
加上來自加法單元12的附加信息信號的數字信息信號通過寫單元14記錄在記錄介質15上，諸如磁帶、磁碟。在這種情況，如上所述當需要壓縮的數字信息信號的碼形成時，在寫單元14中進行壓縮的碼形成的處理。
如上所述，在常規的附加信息信號記錄系統的情況下，附加的信息信號不是直接地疊加在標題部分或類以部分的數字信息信號上，而是加到間接部分。因此，通過濾波或變換相對容易地去除該附加的信息信號，而且在記錄設備或重現設備中，可不檢測需要的附加信息信號。特別在作為附加信息信號加上防止不正當複製的控制信息、複製權信息等等時，為了去除這樣的附加信息信號，導致不能達到原始目的的狀況。
而且，如上所述，在附加信息信號加到間接部分的情況下，當數字信息信號被變換為模擬信號時，只得到主信息信號，因此，分離了附加信息信號。因而，即使如上所述疊加了防止複製的控制信號，利用此提供能夠防止數字信息信號被不正當的地複製的對抗措施，當數位訊號變換為模擬信號時，防止複製的對抗措施也不再有效。
由於疊加附加信息信號的系統用於解決附加信息信號分離的問題和如上所述在數位訊號變換為模擬信號時引起的問題，本申請人已提出一個系統，其中附加的信息信號諸如防止複製控制信號等被擴頻和已擴頻的附加信息信號疊加在圖象信號上，而該圖象信號利用數字記錄或模擬記錄進行記錄(美國專利申請號08/75510)。
根據該系統，用作擴展碼的PN(偽隨機噪聲)系列碼以足夠高的速率產生並且與附加信息信號相乘，因而擴頻該碼，並且具有高電平窄帶的防止複製控制信號等的附加信息信號被變換為具有很小電平的寬帶的信號，它對圖象信號或聲音信號沒有影響。而且，已擴頻的附加信息信號即擴頻信號疊加在模擬圖象信號上並被記錄在記錄介質中。在這種情況，模擬和數位訊號的任一個信號作為記錄在記錄介質中的圖象信號是可行的。
根據該系統，防止複製的控制信號等的附加信息信號被擴頻並且作為很小電平的信號疊加在圖象信號上，因此，例如一個人試圖非法複製該信號以便從該圖象信號中去除疊加的防止複製控制信號是困難的。
同時，通過使該信號反擴頻可檢測和利用該附加信息信號，諸如疊加的防止複製控制信號等。因此，例如，不僅穩定地提供防止複製控制信號以及該圖象信號給記錄設備側，而且在記錄設備測，可檢測防止複製控制信號並且可穩定地進行根據檢側的防止複製控制信號的解碼控制。
如上所述，在重現主信息信號中，疊加在主信息信號如圖象信號上的附加信息信號不能從主信息信號中去除，因此，擴頻信號需要以很小電平疊加，這對主信息信號的重現輸出沒有影響。
但是，當擴頻信號以這種很小電平疊加在主信息信號上時，擴頻信號可穩定地從主信息信號中檢測是重要的。
在反擴頻情況中的估計功能
表示如下，其中擴頻信號從通過在主信息信號疊加擴頻信號產生的信號Si中檢測
=∑Si·Pi=∑(Vi+Ki·pi)Pi=∑Vi·Pi+∑Ki·Pi·Pi…(1)式中符號Vi表示主信息信號，諸如圖象信號等，符號Pi表示擴展碼，諸如PN碼等，而符號Ki表示係數。
在式(1)中，第一項代表主信息信號與擴展碼之間的相關性，而第二項代表該擴頻信號與擴展信號之間的相關性。從式(1)可知道，當主信息信號與擴展信號之間沒有相關性時，可容易地檢測擴頻信號。
但是，實際上，主信息信號諸如圖象信號等與擴展碼不是不相關的。即，當主信息信號是沒有變化的平坦信號時，該主信息信號與擴展碼沒有相關，但是，一般的主信息信號根據信息的內容變化，因此，它與PN碼不能無相關。
因此，例如由於經受傳輸路徑的低通特性的影響而惡化了疊加在主信息信號上的擴頻信號的情況下，擴頻信號與PN碼之間的相關性變低了，主信息信號與PN碼之間的相關程度的影響變大了，而且擴頻信號可能很難檢測。
鑑於於上述各點，本發明的目的是提供即使在擴頻信號惡化和擴頻信號與擴展碼之間的相關值變低的情況中也能夠穩定地檢測擴頻信號的方法和設備。
根據本發明的一方面，提供從具有附加信息的主信息信號中檢測附加信息信號的方法和設備，該附加信息是通過疊加擴頻信號形成的，該擴頻信號通過以擴展碼擴頻該附加信息信號形成的，該擴展碼在與包括同步信號的主信息信號上的同步信號同步的期間產生的，其中與上述擴展碼相同的擴展碼與包括在具有附加信息的主信息信息中的同步信號同步地產生，具有附加信息的主信息信號利用該擴展碼進行反擴頻，形成相關值，該相關值與預定的閾值電平比較，當該相關值比預定的閾值電平大時，從具有附加信息的主信息信號中檢測該附加信息信號，當該相關值小於預定的閾值電平時，在多個擴展碼周期期間的每個周期加止該相關值，在擴展碼的每個周期該閾值電平從預定的閾值遞增了一個預定的遞增量，而當所加的相關值變得大於遞增的閾值電平時，從具有附加信息的主信息信號中檢測該附加信息信號。
以這種方式，在不能檢測疊加在信息信號諸如圖象信號等上的擴頻信號的情況下，加上相關值，每個相關值在同步期間的每個部分進行計算，而用於檢測相關的閾值根據該同步周期的部分數量提供一個合適的值，該同步周期變為加上該相關值的對象，利用該相關值可檢測由於惡化而不能檢測的擴頻信號。
因而，即使疊加在該圖象信號上的擴頻信號惡化和不能檢測該擴頻信號的情況下，也可穩定地檢測該擴頻信號。
圖1是表示附加信息信號加到主信息信號的常規例子的圖；圖2是用於說明在主信息信號上疊加擴頻信號並且記錄疊加的信號的記錄系統的圖；圖3是圖2的系統一部分的方框圖；圖4是圖2的系統的一部分的方框圖；圖5A、5B和5C是表示由圖2所示的記錄系統的擴展同步的時間圖的圖；圖6是表示PN碼產生單元的一部分的圖；圖7A、7B、7C和7D是用於說明加到主信息信號上的附加信息的頻譜擴展的圖；圖8是表示根據本發明擴頻信號檢測設備的實施例所應用的系統的例子的方框圖；圖9是說明圖8的SS附加信息檢測單元的圖；圖10是用於說明通過反擴頻得到的擴頻信號與擴展碼之間的相關值和圖象信號與該擴展碼之間的相關值的圖；和圖11是用於說明根據圖8的實施例的主要部分的操作的圖。
現在參照附圖根據本發明說明檢測擴頻信號的方法和設備的實施例如下。根據下面說明的實施例，主信息信號是數字圖象信號和擴頻信號，例如，檢測加在該數位訊號上的疊加的防止複製控制信號的附加信息信號。而且，關於這些實施例，將說明以擴頻信號疊加的圖象信號記錄在記錄介質中如DVD盤和以擴頻信號加上的圖象信號從DVD盤重現並且複製以便記錄在其它未記錄的DVD盤上的情況。
首先，在說明本發明的實施例之前，將說明以擴頻信號疊加的圖象信號記錄在記錄介質上，如DVD盤。
另外，雖然在下面的實施例中，擴頻信號可疊加在彩色信號上，擴頻信號疊加在圖象信號中的亮度信號Y上而且不疊加在彩色信號C上。這是因為在發送圖象信號的彩色信號中，利用例如色差信號等的兩個相位軸的分量進行發送而彩色利用這兩軸的相位重現，因此，當擴頻信號疊加在彩色信號上時，即使擴頻信號的電平很小也引起色調的變化，因此，這是相當明顯的並且對色調變化無影響地將擴頻信號疊加在彩色信號上是相當困難的。附帶說說，為了簡化說明，在下面的說明中，亮度信號Y和彩色信號C不是互相不同並且使用圖象信號說明。
圖2表示用於記錄圖象信號到DVD盤的記錄設備的例子，該DVD盤例如由製作公司等使用。數字圖象信號Vi經過記錄設備20的輸入端21輸入。
記錄設備20由疊加單元22、定時信號形成單元23、附加信息產生單元24、擴頻信號形成單元25(以下簡稱為SS信號形成單元)、寫單元26和作為記錄介質的DVD盤27組成。
來自重現設備10的數字圖象信號Vi提供給疊加單元22和定時信號形成單元23。
定時信號形成單元23與從數字圖象信號Vi中檢測的圖象同步信號的定時同步地形成一個定時信號，並且例如可由基準定時檢測單元231，PLL(鎖相環)電路232和同步定時信號產生單元233組成，如圖3所示。
基準定時檢測單元231從數字圖象信號Vi中形成作為基準定時信號的圖象同步定時信號DS。根據該實施例，垂直同步信號VD用作該基準定時信號，而基準定時檢測單元231形成信號DS，信號DS表示來自數字圖象信號Vi的垂直同步信號VD的定時(參見圖5A)並且將它加到PLL電路232和定時信號產生單元233。
PLL電路232與垂直同步信號DV的定時同步地形成時鐘信號CLK。時鐘信號CLK提供給定時信號產生單元233並且也提供給附加的信息產生單元24和SS信號形成單元25。
根據與垂直同步信號VD的定時同步的信號DS，定時信號產生單元233形成擴展同步定時信號(參見圖5B)並且提供該擴展同步定時信號TM到附加信息產生單元24和SS信號形成單元25。而且，定時信號產生單元233形成其它需要的各種定時信號並且提供它們給需要的部分。
附加信息產生單元24裝備一個存儲單元，用於存儲預定疊加在圖象信號Vi上的附加信息信號FS，而且附加信息信號FS預先存儲到該存儲單元。
關於附加信息信號FS，應指出控制信息諸如防止複製控制等，數字圖象信號有關的信息，例如用於識別相應欄位的時間碼信息，防止複製信號諸如複製權信息等，以及類似信息作為例子。關於複製權信息，例如，使用用於指定記錄設備30的設備號。當該設備號通過疊加在數字圖象信號Vi上進行記錄時，可以容易地查找複製的歷史。根據實施例，關於附加信息信號FS，使用上述防止複製控制信號，而且附加信息產生單元例如裝備ROM(只讀存儲器)，在其中存儲防止複製控制信號。
附加信息產生單元24形成與提供給它的擴展同步定時信號TM和時鐘信號CLK同步的讀信號，並且輸出以該讀出信號疊加在數字圖象信號Vi上的附加信息信號FS和將它提供給SS信號形成單元25。在這種情況，附加信息信號FS利用時鐘CLK提供給SS信號形成單元25作為附加信息信號系列。
擴展同步定時信號TM是在擴頻附加信息信號FS使用的PN碼系列的同步定時信號，而擴展同步定時信號TM形成與具有一個垂直部分為一個周期的垂直同步信號VD同步的信號。
SS信號形成單元25形成PN(偽隨機噪聲)碼系列為擴展碼並且使用該PN碼系列擴頻來自附加信息產生單元24的附加信息信號FS。
圖4是表示SS信號形成單元25的構成例子的圖。如圖4所示，SS信號形成單元25裝備PN碼系列產生單元251和乘法器252。
給PN碼系列產生單元251提供時鐘信號CLK、啟動信號EN和擴展同步定時信號(初始化信號)TM。啟動信號EN是使PN碼系列產生單元251進入工作狀態的信號，而且啟動信號EN是在接通供給記錄設備30的電源中形成的並且提供給PN碼系列產生單元251。
PN碼系列產生單元251被引入根據該啟動信號EN啟動操作的狀態。而且，PN碼系列產生單元251利用擴展同步定時信號TM復位並且從其前端形成PN系列和產生與時鐘信號CLK同步的PN碼系列PS(參見圖5C)。
圖6是表示PN碼系列產生單元251的構成例子的圖。在這個例子中，PN碼系列產生單元251例如由構成12級移位寄存器的12個D觸發器REG1至REG2和計算移位寄存器的適當抽頭輸出的異或電路EX-OR1至EX-OR3組成。而且，由圖6所示的PN碼系列產生單元251根據如上所述的擴展同步定時信號TM、時鐘信號CLK和啟動信號EN產生M系列的PN碼系列PS。
由PN碼系列產生電路251形成的PN碼系列PS提供給乘法器252。同時，來自附加信息產生單元24的附加信息信號系列FS提供給乘法器252。
乘法單元252使用來自PN碼系列產生單元251的PN碼系列PS擴頻附加信息信號FS。擴頻信號SF是通過擴頻附加信息信號FS產生的信號，它是從乘法單元252得到。
以這種方式，由SS信號形成單元25形成的擴頻信號SF提供給疊加單元22。疊加單元22執行將該擴頻信號疊加在數字圖象信號Vi上的處理。而且，以擴頻信號疊加的數字圖象信號提供給寫單元26。對於以來自疊加單元22的擴頻信號疊加的數字圖象信號，寫單元26執行必要的壓縮碼形成等的處理，之後將它記錄在記錄介質27。
在這種情況，如上所述，當該圖象信號提供給監視器並顯示圖象時，以不幹擾該圖象的非常小的電平將該擴頻信號疊加在數字圖象信號Vi上。例如，在以8比特代表一個象素的情況，該擴頻信號加到併疊加在8比特樣值的數字圖象信號的最低位比特或它的旁邊比特。
圖7A、7B、7C和7D是以頻譜表示該擴頻信號和該圖象信號之間關係的圖。附加信息信號是具有少量信息低比特率的信號而且是如由圖7A所示的窄帶信號。當對它執行擴頻時，如由圖7B所示構成寬的帶寬的信號。在這個例子中，擴頻信號電平以反比於擴大該頻帶的比率減少。
在疊加單元22上該擴頻信號疊加在該圖象信號上，而在這個情況中，如由圖7C所示的，以小於該圖象信號的動態範圍的電平疊加該擴頻信號。以這個方式疊加該擴頻信號，使在該圖象信號中幾乎無惡化是可能的。因此，在以該擴頻信號疊加的圖象信號提供給監視器接收機並且重現該圖象時，該擴頻信號幾乎無影響和提供很好的重現圖象。
但是，如下所述，當進行反擴頻以便檢測疊加的擴頻信號時，如由圖7D所示的，該擴頻信號再恢復為具有窄帶的信號。通過提供足夠的頻帶擴展率，在反擴展之後附加信息信號的功率超過該信息信號的功率並且變得可檢測。
在種情況，疊加在該圖象信號上的附加信息信號不能刪除或只由頻率濾波器修改或簡單的信息替代，因為在相同時間和相同頻率它被疊加在該圖象信號上。
因此，通過將必要附加信息信號疊加在圖象信號等的信息信號上記錄必要的附加信息信號，該附加信息信號可穩定地與該圖象信號一起發送。而且，如在上述實施例中，在擴頻附加信息信號以低於該信息信號如圖象信號的信號功率疊加在該信息信號上的情況下，該信息信號的惡化可最小。
因此，當附加信息信號例如防止複製信號疊加在信息信號諸如圖象信號等上面時，如上所述，該防止複製信號很難替代或去除，因此，可執行能夠穩定地防止不正當複製的防止複製控制。
而且，根據上述構成，使用PN碼系列執行擴頻，該PN碼系列具有作為基準信號的垂直同步信號的垂直周期，因此，用於檢測來自該數字圖象信號的擴頻信號所需要的反擴頻的PN碼系列可容易地根據與從數字圖象信號Vi中檢測的垂直同步信號同步的信號形成。即，不需要使用例如滑動相關器之類反擴展的PN的同步控制。以這種方式，可容易地形成反擴展的PN碼系列，因此，可迅速地執行反擴頻和疊加在圖象信號上的諸如防止複製控制信號之類的附加信息信號可通過快速擴頻來檢測。
圖8表示根據本發明使用擴頻信號檢測設備的數字圖象信號複製系統的構成，而且該構成裝備重現設備單元30和記錄設備單元40。而且，由重現設備單元30從記錄介質27重現得到數字圖象信號提供給記錄設備單元40。在記錄設備單元40中，利用加在數字圖象信號上的防止複製控制信號，控制數字圖象信號寫(記錄)到新的記錄介質43。
在圖8中，如上所述，在這個例子中，通過擴頻，該記錄介質記錄以防止複製控制信號作為附加信息信號疊加的數字圖象信號。
利用讀出單元31恢復從記錄介質27取樣的信息為數字信息。在這種情況，例如，在該信息經受壓縮的碼形成和記錄時，該信息信號被解壓縮以便在讀出單元31解碼。而且，恢復的數字圖象信號Si輸入到記錄設備單元40。
在記錄設備單元40中，輸入的數字圖象信號Si提供給寫單元41和擴頻信號檢測設備單元50。在擴頻信號檢測設備單元50中，檢測疊加在該數字圖象信號Si上的擴頻信號並且恢復該防止複製控制信號，該防止複製控制信號是附加信息信號。而且，恢復的防止複製控制信號加到寫控制單元42。
寫控制單元42根據恢復該防止複製控制信號的結果形成用於控制寫單元41的控制信號S42並且將它提供給寫單元41。控制信號S42控制允許或禁止寫該數字圖象信號到記錄介質43。
當來自寫控制單元42的控制信號S42允許複製時，在執行用於記錄如壓縮的碼格式的必要處理之後，寫單元41寫該輸入的數字圖象信號Si到記錄介質43，而當控制信號S42禁止複製時，寫單元41控制禁止寫該輸入的數字圖象信號Si到記錄介質43。
擴頻信號檢測設備單元50由擴頻附加信息檢測單元(在下面稱為SS附加信息檢測單元)51和定時信號形成單元52構成。順便說說，在附圖中，符號SS表示擴頻的縮寫。
當收到輸入的數字圖象信號Si時，SS附加信息檢測單元51執行反擴頻處理(在下面簡稱為反擴展)、檢測和恢復作為附加信息信號的防止複製控制信號S51並且將它提供給寫控制單元42。
定時信號形成單元52的結構與在記錄操作中的定時信號產生單元23的結構非常相同，而定時信號形成單元52取樣來自輸入的數字圖象信號Si的垂直同步定時信號和形成用於產生該PN碼的時鐘信號CLK以及同步定時信號TM。而且，該時鐘信號CLK和同步定時信號TM發送給SS附加信息檢測單元52。
圖9是說明記錄設備單元40的SS附加信息檢測單元51構成的方框圖。如由圖9所示的，這個例子的SS附加信息檢測單元51裝備一個反擴展單元511，用於從所加的輸入數字圖象信號Si中檢測作為附加信號的防止複製控制信號，該附加信號已擴頻；一個數據確定單元512，用於恢復由反擴展單元511檢測的防止複製控制信號為原始的防止控制信號；和一個PN碼產生單元513，用於產生反擴頻的PN碼。
PN碼產生單元513裝備類似於圖2中的擴頻信號產生單元25的PN碼產生單元251(圖4)的結構，而PN碼產生單元513根據來自定時信號形成單元52的定時信號TM在每個定時的時鐘信號CLK的基礎上形成PN碼系列PS並且提供所形成的PN碼系列PS給反擴展單元511。
反擴展單元511被提供輸入的數字圖象信號Si和由PN碼產生單元513形成的PN碼系列PS，並且計算輸入的數字圖象信號Si與PN碼系列PS之間的相關性，利用它檢測已進行擴頻的疊加在圖象信號上的防止複製控制信號。
供給反擴展單元511的輸入數字圖象信號Si與防止複製控制信號疊加，該防止複製控制信號利用上面參照圖5A、5B和5C敘述的一周期的一個垂直部分的PN碼系列PS進行擴頻。
PN碼產生單元513在每一個垂直部分從其前端產生該PN碼系列PS並且將它提供給反擴展單元511，如在防止複製控制信號經過擴頻的情況那樣，並且使用上面提到的定時信號TM與時鐘信號CLK疊加在圖象信號上。
在反擴展單元511中，計算PN碼系列PS與輸入的數字圖象信號Si之間的相關性，該PN碼系列PS是具有與擴頻防止複製控制信號的碼型相同碼型的PN碼系列PS，該防止複製控制信號被疊加在該圖象信號上並且被擴頻，而且具有相同的產生定時。即，通過使用PN碼系列PS進行反擴頻，反擴展單元511檢測疊加在輸入數字圖象信號Si上的防止複製控制信號。
反擴展單元511設置一個閾值，用於確定在已疊加在圖象信號並且擴頻的防止複製控制信號和用於反擴頻的PN碼系列PS之間是否已建立相關，和檢測防止複製控制信號在已擴頻的擴頻的防止複製控制信號和已經作為反擴展結果獲得的用於反擴展的PN信號之間的相關值大於設定閾值的情況下，該防止複製控制信號被擴頻併疊加在圖象信號上。
但是，疊加在圖象信號上並且擴頻的防止複製控制信號例如在從輸入數字圖象信號Si的重現設備單元30到記錄設備40的傳輸路徑中可能惡化，如在疊加在輸入數字圖象信號上並且擴頻的防止複製控制信號的電平由於傳輸路徑的低通特性之類的影響而降低的情況那樣。
在這種情況，疊加在輸入數字圖象信號Si上並且擴頻的防止複製控制信號與用於反擴展的PN碼之間的相關性降低了。在這種情況，擴頻的防止複製控制信號與用於反擴展的PN碼之間的相關值超過在只有輸入數字圖象信號Si的圖象信號分量和用於反擴展的PN碼之間的相關值，而且被疊加的防止複製控制信號不能被檢測。
因此，當作為反擴展結果提供的相關值沒有超過設定閾值時，也對相連的垂直部分執行反擴展。在這種情況，通過在相應的垂直部分執行反擴展計算的相關值連續地相加。而且，該閾值設定為大於在只有通過加運算遞增的圖象信號分量和用於反擴展的PN碼之間的相關值的增量並且小於由在對每個垂直部分計算的相關值，乘以構成加法對象的幾倍的垂直部分的情況中的閾值產生的值。
在這種情況，當每個垂直部分的閾值以符號Th表示時，構成反擴展對象的垂直部分數量由符號「n」表示，而在只有已加到第「n」個垂直部分的圖象信號分量與用於反擴展的PN碼之間的相關值以符號En表示，根據已加上的包括第「n」個垂直部分的相關值的閾值Thn設定如下En＜Thn＜n·Th即，如上提到的，在通過執行反擴展提供的相關值連續相加的情況中，相同的碼用於PN碼，其中疊加在圖象信號上的防止複製控制信號被擴頻，而PN碼用於反擴展，因此被擴頻並且疊加在圖象信號上的防止複製控制信號與用於反擴展的PN碼之間的相關性是高的。
與此相反，在輸入的數字圖象信號Si的圖象信號分量與用於反擴展的PN碼之間不建立明顯的相關性，如在進行擴頻併疊加在圖象信號上的防止複製控制信號與用於反擴展的PN碼之間的相關性那樣，而且該相關性不高於進行擴頻的防止複製控制信號與用於反擴展的PN碼之間的相關性。
因此，當由反擴展提供的相關值連續地相加時，進行擴頻的防止複製控制信號與用於反擴展的PN信號之間的相關值變為大於該圖象信號分量與用於反擴展的PN信號之間的相關值。
圖10是表示在進行擴頻的防止複製控制信號與用於反擴展的PN碼之間的相關值變化P和在圖象信號分量與用於反擴展的PN碼之間相關值變化E的曲線圖，這是在加上在每個垂直部分進行反擴展得到的每個垂直部分的相關值的情況。
如從圖10可請楚，在進行擴頻的防止複製控制信號與用於反擴展的PN碼之間的相關值陡峭地遞增，因為該相關固有地高。在此相反，圖象信號與用於反擴展的PN信號之間的相關值不高，而且有一種情況，即包括通過加運算互相抵消的分量，因此相關值的遞增是逐漸的。
因此，圖10所示，即使在進行擴頻並且疊加在圖象信號上的防止複製控制信號惡化，或者如上所述即使利用反擴展該防止複製控制信號埋入該圖象信號分量中的情況下，進行擴頻並且疊加在圖象信號上的防止複製控制信號可通過加上在相應的垂直部分反擴展得到的相關值進行檢測。
根據由圖10所示的例子，當作為反擴展的結果得到的相關值加在三個垂直部分上時，在進行擴頻的防止複製控制信號與用於反擴展的PN碼之間的相關值變得大於圖象信號分量與用於反擴展的PN碼之間的相關值，而且進行擴頻並且疊加在該圖象信號上的防止複製控制信號可被檢測到。
因此，在圖10中，當閾值Thn設定如虛線時，能檢測不能被檢測到的和疊加在圖象信號上並被擴頻的防複製控制信號。
而且，如上所述，雖然閾值Thn被設定為大於在圖象信號分量與用於反擴展的PN信號之間相關值的增加值(遞增分量)，但當它被設定為大於在進行擴頻的防止複製控制信號與用於反擴展的PN碼這間相關值的增量時，不能檢測疊加在該圖象信號上的防止複製控制信號。
因此，閾值Thn設定為小於nTh，這是在檢測是否為每個垂直部分建立相關性時使用的閾值Th的值乘以構成加法對象的幾倍的垂直部分數。因而，不導致不合適的情況，即不能檢測被擴頻的防止複製控制信號，雖然通過加上反擴展提供的相關值在擴頻的防止複製控制信號與用於反擴展的PN碼之間的相關值變得高於在圖象信號分量與PN碼之間相關值的增量。
即，閾值Thn可設定為擴頻的防止複製控制信號與用於反擴展的PN碼之間的相關值和在圖象信號分量與用於反擴展的PN碼之間的相關值之間的中間值。
這樣，根據該實施例，在反擴展單元511中當進行擴頻並且疊加在輸入圖象信號Si上的防止複製控制信號被惡化和不能檢測時，通過在多個垂直部分反擴展提供的相關值被加上，而且檢測進行擴頻，疊加在圖象信號上和被惡化了的防止複製控制信號，使得所加上的進行擴頻並且疊加在圖象信號上的防止複製控制信號與用於反擴展的PN碼之間的相關值變得大於圖象信號分量與用於反擴展的PN碼之間相關值的所增加值。
這樣，在反擴展單元511中，進行擴頻並且疊加在圖象信號上的防止複製控制信號作為在很小電平上的具有寬帶的信號被檢測為在高電平上具有原始窄帶的信號S51並且提供給數據確定單元512。
數據確定單元512恢復所檢測的防止複製控制信號並且將它加到寫控制單元42。即，數據確定單元512確定由防止複製控制信號指示的複製控制的內容並且提供確定結果S51給寫控制單元42。因此，如上所述的，寫單元41利用來自寫控制單元42的寫控制信號S42執行根據進行擴頻並且疊加在輸入數字圖象信號上的防止複製控制信號的寫控制。
接著，參照圖11的流程圖說明在SS附加信息檢測單元51中執行的處理。
當命令開始記錄處理的信息例如由用戶提供給記錄設備單元40時，反擴展單元511使用來自PN碼產生單元512的用於反擴展的PN碼系列PS利用一個垂直部分作為單位進行反擴展(步驟S1)。該操作確定是否在步驟S1利用反擴展處理檢測進行擴頻的並且疊加在圖象信號上的防止複製控制信號(步驟S2)。
根據在步驟S2的處理，確定是否在被提供為反擴展的結果並且進行擴頻的防止複製控制信號與用於反擴展的PN碼之間的相關值被檢測為是大於預先設定閾值的電平。該閾值被設定在大於只有圖象信號分量與用於反擴展的PN碼之間的相關值的電平。
當在步驟S2利用確定處理確定可檢測進行擴頻的並且疊加在圖象信號上的防止複製控制信號時，作為由反擴展單元511檢測的防止複製控制信號的信號S51提供給數據確定單元512並且檢測原始的防止複製控制信號(步驟S3)。
當在步驟S2確定不能檢測進行擴頻的並且疊加在圖象信號上的防止複製控制信號時，構成反擴展對象的垂直部分加一，進行反擴展和連續地相加得到的相關值(步驟S4)。
而且，根據構成反擴展對象的多個垂直部分改變該閾值(步驟S5)並且使用改變的閾值確定是否檢測防止複製控制信號(步驟S6)。根據在步驟S6的確定處理，確定是否利用在步驟S4相加結果的電平大於根據構成相關值相加對象的多個垂直部分已改變的閾值來檢測進行擴頻併疊加在圖象信號上的防止複製控制信號。
當在步驟S6確定過程中確定可檢測進行擴頻並且疊加在圖象信號上的防止複製控制信號時，如上所述，在反擴展單元511檢測的作為防止複製控制信號的信號S51提供給數據確定單元512，而且檢測原始的防止複製控制信號(步驟S3)。
而且，當在步驟S6確定過程中確定不能檢測進行擴頻且疊加在圖象信號上的防止複製控制信號時，重複從步驟S4開始的過程。
如上所述，根據該實施例，進行擴頻並且疊加在圖象信號上的防止複製控制信號可從該圖象信號中穩定地檢測出，即使在由於各種影響該防止複製控制信號被惡化的情況中，如在進行擴頻並且疊加在該圖象信號上的防止複製控制信號(擴頻的信號)經受傳輸路徑低通特性的影響或者經受圖象壓縮處理的影響等的情況中也能檢測到。
即，如上所述，通過加上反擴展得到的相關值，使得在進行擴頻疊加在圖象信號上作為擴頻信號的防止複製控制信號與用於反擴展的PN碼之間的相關值變得高於在圖象信號分量與用於反擴展的PN碼之間的相關值，利用反擴展可檢測已經惡化的擴頻信號。
雖然根據上述實施例，防止複製控制信號使用一系列的PN碼並且在每個垂直部分上擴頻並在每個垂直部分疊加在圖象信號上，但該防止複製控制信號可使用擴展碼擴頻並且疊加在圖象信號上，通過改變在多個垂直部分的每個部分的各系列的PN碼系列，這些擴展碼在每個垂直部分或多個垂直部分的每個部分是不同的。
在這種情況，而且在記錄設備單元40中，可使用在每個垂直部分或多個垂直部分的每個部分不同的PN碼，使得在反擴展中的PN碼與擴展中的PN碼一致。
在這種情況，利用進行擴頻的防止複製控制信號疊加的圖象信號的圖象信號分量與用於反擴展的PN碼之間的相關和使用一種PN碼的情況相比進一步擴展，因此，可進一步抑制通過加上反擴展得到的相關值而增加的在圖象信號分量與用於反擴展的PN碼之間相關值的增加。
例如，在使用在相應垂直部分不同的PN碼的情況下，甚至在圖象信號分量與用於反擴展的PN碼之間相關性在一定的垂直部分相對高時，PN碼在相連垂直部分不同，因此，在圖象信號分量與在垂直部分用於反擴展的PN碼之間相關性變低，並且總的來說，可限制圖象信號分量與用於反擴展的PN碼之間的相關性。
在這種情況，例如，為了使用在各個垂直部分不同的PN碼，可在每個垂直部分交替地使用兩種擴展或者在各個垂直部分改變多個PN碼。自然地，即使在多個垂直部分的每個部分改變PN碼，可在多個垂直部分的每個部分交替地使用兩種擴展或者可在多個垂直部分的每個部分改變多個PN碼。
而且，在這種情況，當在每個垂直部分或在多個垂直部分的每個部分使用不同的擴展碼時，為了檢測進行擴頻並且疊加在該信息信號上的附加信息，類似於擴頻的情況必須使用多種擴展碼。因此，可增加進行擴頻並且疊加在該信息信號上的附加信息的秘密。
而且，進行擴頻的防止複製控制信號不限於在每個垂直部分疊加在圖象信號上的情況，本發明也可應用於每個分散的同步周期疊加的情況，其中由多個垂直部分構成一個同步周期部分，並且在多個垂直部分的每個部分或在每隔一個垂直部分或每隔多個垂直部分進行疊加。
在這種情況，如上所述，可加上由反擴展提供的相關值而且閾值隨同步周期部分改變，在該同步周期部分疊加擴頻的防止複製控制信號作為處理的對象。即，可只以擴頻的作為對象的同步周期部分進行檢測進行擴頻的防止複製控制信號的處理。
而且，通過對一個垂直部分進行反擴展檢測進行擴頻並且疊加在信息信號上的附加信息的處理和本發明的方法可同時地進行，並且可使用較早可檢測的附加信息，在本發明的方法中對多個垂直部分上的每個垂直部分執行反擴展，作為結果得到的相關值被加上和改變該閾值，藉此擴頻附加的信息並且疊加在該信息信號上。
而且，本發明不限於垂直同步信號用作基準信號和一個垂直部分或多個垂直部分構成一個同步周期部分的情況，但是，自然地，水平同步信號可用作基準信號和一個水平部分或者多個水平部分可構成一個同步周期部分。
而且，雖然已經說明在主信息信號是圖象信號的情況的例子，但是主信息信號不限於該圖象信號。在信息信號具有一個伴隨的同步信號的情況，根據本發明該信息信號可構成該主信息信號。
而且，雖然已說明了主信息信號是數位訊號的情況，根據本發明的主信息信號甚至在主信息信號是模擬信號時也能構成。
而且，附加信息不限於如在上述例子中的防止複製控制信號，而是可使用任何信息，只要它是複製權信息或預定與與主信息信號一起發送和不是預定容易分離的其它信息。
而且，本發明不限於附加信號使用擴展碼諸如PN碼之類進行擴頻並且疊加在主信息信號上的情況，本發明可應用於擴展碼本身諸如PN碼之類疊加在主信息信號上作為附加信息處和檢測PN碼的情況。即，本發明還可應用於通過是否疊加擴展碼進行信息信號的複製控制的情況，和幾種擴展碼可疊加在信息信號上並且根據檢測的擴展碼的種類通知信息。
而且，如上所述，本發明不僅可在每個同步周期或多個同步周期的每個周期執行反擴展並檢測擴頻的疊加在信息信號上的情況中實現，在本發明中對多個同步周期部分的每個同步周期執行反擴展，加上作為結果得到的相關值並且改變閾值，而且例如還可甚至在對一個同步周期部分進行反擴展之後不能檢測進行擴頻並且疊加的附加信號的情況下實現。
而且，在知道進行擴頻和疊加在信息信號上的附加信息例如能通過如上所述的附加處理和以試驗等改變三個垂直部分的閾值的處理進行檢測，通過反擴頻得到的相關值的增加和閾值的改變在附加信息不能被檢測的三個垂直部分上的每個垂直部分從開始進行。
而且，雖然已經說明了從記錄了疊加擴頻信號的信息信號的盤中的重現信號中檢測擴頻信號的情況，但是本發明還可應用在附加信息被擴頻在地波廣播、衛星廣播、有線電視廣播之類的廣播信號上並且發送，以及從該廣播信號中檢測該擴頻信號的情況。
而且，在擴頻中使用的擴展碼不限於PN碼，但是例如可使用金色碼或其它擴展碼。
權利要求
1．一種檢測擴頻信號的方法，它從具有附加信息的通過將以在與同步信號同步的期間產生的擴展碼擴頻該附加信息信號形成的擴頻信號疊加在包括該同步信號的主信息信號上形成的主信息信號中檢測附加的信息信號，所述方法包括步驟產生一個擴展碼，它是與包括在具有附加信息的主信息信號中的同步信號同步的擴展碼相同的擴展碼。通過使具有附加信息的主信息信號以該擴展碼進行反擴頻形成相關值；將此相關值與預定的門限電平進行比較；當該相關值大於該預定閾值電平時，從具有附加信息的主信息信號中檢測該附加信息信號；和當該相關值小於該預定閾值時，在擴展碼的多個周期期間加上每個周期的相關值，以在每個周期的擴展碼增加的預定量增加該預定的閾值的該閾值電平，和在所加的相關值變得大於增加的閾值電平時，從具有附加信息的主信息信號中檢測該附加信息信號。
2．根據權利要求1檢測擴頻信號的方法，其中，當該相關值的信號小於預定的閾值電平時，使得在每個擴展碼周期的閾值電平的增加量大於在該擴展碼與主信息信號之間的相關值的增量。
3．根據權利要求1檢測擴頻信號的方法，其中已增加的閾值小於通過將該預定閾值電平加上多個擴展信號周期數得到的總值。
4．根據權利要求1檢測擴頻信號的方法，其中該擴展碼包括在每一個或多個主信息信號周期不同的代碼。
5．根據權利要求1檢測擴頻信號的方法，其中該主信息信號是一個圖象信號。
6．根據權利要求1檢測擴頻信號的方法，其中該附加信息信號是用於控制將被記錄在記錄介質上的主信息信號的信號。
7．一種檢測擴頻信號的設備，它從具有附加信息的通過將以在與同步信號同步的期間產生的擴展碼擴頻該附加信息信號形成的擴頻信號疊加在包括該同步信號的主信息信號上形成的主信息信號中檢測附加的信息信號，所述設備包括擴展碼產生裝置，用於產生擴展碼，它是與包括在具有附加信息的主信息信號中的同步信號同步的擴展碼相同的擴展碼；反擴頻裝置，用於以來自該擴展碼產生裝置的擴展碼擴頻具有附加信息的主信息信號形成一個相關值；比較裝置，用於比較該相關值與預定的閾值電平；和檢測裝置，在相關值的附加值變得大於該預定閾值電平的增加值時，用於從具有附加信息的主信息信號中檢測該附加信息信號，通過在擴展碼的多個周期期間加上每個周期的相關值和在該相關值小於該閾值電平時，在擴展碼的每個周期以預定的增加量增加該預定的閾值電平的該閾值電平。
8．根據權利要求7檢測擴頻信號的設備，其中，當相關值小於該預定閾值電平時，檢測裝置使在該擴展碼的每個周期的該閾值電平的增加量大於該擴展碼與該主信息信號之間相關值的增加量。
9．根據權利要求7檢測擴頻信號的設備，其中該檢測裝置使得增加的閾值電平比通過增加該預定的閾值電平得到的總值小了多個擴展信號周期數。
10．根據權利要求7檢測擴頻信號的設備，其中該擴展碼包括在該主信息信號的每一個或每多個周期上不同的代碼。
11．根據權利要求7檢測擴頻信號的設備，其中該主信息信號是圖象信號。
12．根據權利要求7檢測擴頻信號的設備，其中該附加信息信號是用於控制在記錄介質上記錄主信息信號的信號。
全文摘要
在SS附加信息檢測單元中,在疊加進行擴頻的防止複製控制信號的圖象信號Si和PN碼系列之間相關的檢測在每個垂直部分進行。在疊加在該圖象信號Si上的並且擴頻的防止複製控制信號與用於反擴展的PN碼之間在的相關值不超過預定的閾值的情況下,加上在每個垂直部分計算的相關值。進行擴頻並且疊加在該圖象信號上的防止複製控制信號根據構成檢測相關對象的多個垂直部分、通過改變是否建立疊加在該圖象信號Si上的並且進行擴頻的防止複製控制信號與用於反擴展的PN碼之間相關性的閾值進行檢測。從而甚至在該擴頻信號是否惡化的情況下可檢測該擴頻信號。
文檔編號H04J13/00GK1214580SQ98119950
公開日1999年4月21日 申請日期1998年8月31日 優先權日1997年9月1日
發明者荻野晃, 森脅久芳, 木村裕司, 小橋貴志, 池田望 申請人:索尼公司