Усовершенствованный способ защиты от видеокопирования введением горизонтальных и вертикальных искажений изображения

Усовершенствованный способ защиты от видеокопирования введением горизонтальных и вертикальных искажений изображения

Реферат

 

Изобретение относится к способам защиты от видеокопирования. Усовершенствования для способа анти-видео-копирования приводят к аномально низкой амплитуде видеосигнала, записываемого на незаконную копию. В одном варианте эти усовершенствования вводят в участок телевизионного изображения, находящийся за пределами видимой области экрана, непосредственно перед импульсами строчной или кадровой синхронизации, но в активный видеосигнал, отрицательно идущий сигнал, который для телевизионного приемника или видеомагнитофона оказывается синхросигналом, таким образом вызывая преждевременный горизонтальный или вертикальный обратный ход луча. В одном варианте формируется (в правом участке изображения за пределами видимой области экрана) клетчатая структура из чередующихся областей серого и черного, которая приводит к тому, что на телевизионном приемнике, на котором воспроизводится незаконная копия, в выбранных строках строчный обратный ход луча происходит раньше, чем в нормальном режиме, с последовательным горизонтальным смещением информации изображения на этих строках. Это в значительной степени ухудшает видимость изображения. В другом варианте серая структура, сформированная в нижнем участке изображения за пределами видимой области экрана, вызывает вертикальную нестабильность изображения. В другом варианте сужаются выбранные строчные синхроимпульсы, изменяя запуск вертикального обратного хода. Техническим результатом является создание способа и устройства эффективной защиты от видеокопирования. 17 с. и 72 з.п.ф-лы, 107 ил.

Усовершенствования для способа защиты от снятия видеокопий, причем усовершенствования приводят к дополнительному ухудшению качества изображения, если просматривается копия, сделанная с защищенной записи, и дополнительно они уменьшают видимость не разрешенных записей, снятых с защищенной записи.

Способы защиты от видеокопирования хорошо известны. Например, способ Райана, который раскрыт в патенте США N 4631603, опубликованном 23 декабря 1986 г., включенном в описание в качестве ссылки на источник информации (см. реферат): "Видеосигнал модифицируется таким образом, что телевизионный приемник обеспечивает от модифицированного видеосигнала нормальное цветное изображение, а при записи на магнитофон модифицированного видеосигнала получается, как правило, неприемлемое изображение.

Это изобретение основано на том факте, что обычные системы, включающие кассетный видеомагнитофон с автоматической регулировкой усиления, не могут различить нормальные синхроимпульсы (включая уравнивающие или уширенные импульсы) обычного видеосигнала от добавленных псевдо-синхроимпульсов. Под ложными синхроимпульсами здесь понимаются любые импульсы, отличные от нормальных, которые по высоте ниже уровня вершины нормального синхроимпульса и имеют длительность, равную, по меньшей мере, 0,5 мкс. Ряд таких ложных синхроимпульсов добавляется к обычному видеосигналу во время интервала вертикального гашения, а за каждым из упомянутых ложных синхроимпульсов следует положительный импульс подходящей амплитуды и длительности.

В результате, система автоматической регулировки усиления в видеомагнитофоне будет выполнять ошибочное измерение уровня видеосигнала, что будет приводить к неправильной записи видеосигнала. В результате получается неприемлемое качество изображения при воспроизведении записи".

В столбце 2, начиная со строки 5, указано, что добавленные пары импульсов (каждая пара представляет собой отрицательно идущий ложный синхроимпульс, за которым следует положительно идущий импульс АРУ (автоматической регулировки усиления)) приводит к тому, что схема автоматической регулировки уровня (коэффициента усиления) в видеомагнитофоне ошибочно воспринимает уровень видеосигнала и производит коррекцию коэффициента усиления, в результате чего получается неприемлемая видеозапись.

Следовательно, когда делается попытка снять копию, этот известный "основной способ защиты от копирования" приводит к тому, что амплитуда видеосигнала, который должен записываться, оказывается аномально низкой.

Когда просматривается запрещенная копия, то некоторые из наблюдаемых эффектов заключаются в разрыве строк (позиционное смещение) и в вертикальном смещении изображения. Происходят эти явления или нет, часто в значительной степени зависит от сути изображения, т.е. от наличия в изображении белых (светлых) и черных (темных) областей.

Таким образом, несмотря на то, что обычно этот известный способ обеспечивает великолепную защиту от копирования, при некоторых комбинациях, включающих видеомагнитофон (такой, как кассетный видеомагнитофон) и телевизионный приемник, этот способ позволяет получать изображение на копии, которое приемлемо для просмотра, если зрители допускают и плохое качество изображения.

Кроме того, для некоторых кассетных видеомагнитофонов и телевизоров хорошо известные способы защиты от копирования обеспечивают небольшое ухудшение изображения.

Некоторые рынки, торгующие переписанными видеоматериалами, имеют большое количество "пиратских" копий, т.е. копий с магнитных лент, не разрешенных для копирования, несмотря на их защиту от копирования.

Зрители, просматривающие эти не разрешенные копии, по-видимому, довольно не чувствительны к плохому качеству изображения, которое получается благодаря известным способам защиты от копирования. Таким образом, существует потребность в усовершенствованиях способа защиты от копирования, которые ухудшали бы качество изображения еще больше, чем известные способы защиты.

Согласно настоящему изобретению вышеописанный, известный из уровня техники "основной" способ защиты от копирования, усовершенствован путем дополнительной модификации видеосигнала несколькими способами так, чтобы было удовлетворено необходимое требование к сути изображения, при котором эффективность основного способа защиты от копирования является максимальной.

Дополнительные модификации включают гашение части активного видеосигнала в той части изображения, которая находится за пределами полезной площади экрана, непосредственно перед появлением (1) сигналов строчной синхронизации (синхроимпульсов) или (2) сигналов полевой синхронизации (синхроимпульсов) и вставку в погашенную часть такого сигнала, который (относительно видеосигнала имеющий уменьшенную амплитуду) воспринимается телевизионным приемником или видеомагнитофоном как синхросигнал и, таким образом, возникает неправильная синхронизация кассетного видеомагнитофона или телевизионного приемника.

Использование такой модификации конкретно только на определенных строках или полях видеосигнала приводит к значительному ухудшению изображения на не разрешенной копии.

Другая модификация сужает импульсы строчной синхронизации, при этом телевизионный приемник воспринимает ложный сигнал полевой синхронизации, и также сигнал будет воздействовать и на определенные видеомагнитофоны.

При строчной модификации правый край изображения заменяется на видимую "клетчатую" структуру (как шахматная доска), состоящую из черных и серых прямоугольников. Ширина этой клетчатой структуры выбирается таким образом, чтобы она была в пределах той части изображения, которая находится вне полезной площади экрана (не видимой), если для получения изображения используется стандартный телевизионный приемник. Понятно, что, если изображение светлое (такое, как средне-серый), то левый край черного прямоугольника на определенных строках видеосигнала будет запускать раньше времени горизонтальный обратный ход, так как он является отрицательно идущим (к уровню гашения) срезом импульса.

Если изображение темное, то правый край серого прямоугольника (примыкающего к области темного изображения) на определенных строках видеосигнала будет запускать преждевременный обратный ход луча на каждой строке, так как он также является отрицательно идущим срезом импульса. (Приведенное здесь описание формы видеосигналов соответствует традиционному: положительная амплитуда - белый, а отрицательная амплитуда - черный).

В одном из вариантов клетчатая структура строчной модификации генерируется при частоте, которая немного не совпадает с частотой повторения поля видеосигнала, поэтому наблюдается медленное перемещение клетчатой структуры вверх или вниз относительно изображения со скоростью, при которой любая заданная точка смещается с нижней части в верхнюю часть изображения или наоборот примерно за 1 с.

Клетчатая структура не влияет на изображение, если воспроизводится оригинальная (разрешенная) кассета, поскольку в телевизоре не существует никаких сигналов, которые являются каким-либо образом аномальными.

Однако, когда воспроизводится нелегальная (не разрешенная или "пиратская") копия кассеты с использованием видеомагнитофона, ослабление сигнала, получающееся вследствие вышеописанного известного способа защиты от копирования, в комбинации с клетчатой структурой приводит к тому, что в телевизионном приемнике обратный ход луча строчной развертки происходит преждевременно на каждой строке видеосигнала, где имеется черный или серый прямоугольник в зависимости от изображения и характеристик видеомагнитофона и телевизора. И черные, и серые клетки могут вызывать фронт импульса достаточной амплитуды в зависимости от содержания (уровня) изображения предыдущего активного видеосигнала. Если содержание изображения светлое (белый уровень), то левый край черной клетки вызывает отрицательно идущий переход к черному; если содержание изображения темное, то правый край серой клетки вызывает отрицательно идущий переход от серой к последующей темной области (обычно уровень гашения).

Разность между строками, заканчивающимися в темной или серой области, в свою очередь, является причиной горизонтального смещения для видеоинформации, т. е. колебания, которое движется медленно вверх или вниз по изображению.

Тенденция телевизионного приемника к выполнению обратного хода (преждевременное выполнение строчного обратного хода) используется для обеспечения перехода от светлого к темному (левый край черной клетки или правый край серой клетки) до того, как истинный сигнал строчной синхронизации окажется на видеостроке.

Стимулированный таким образом преждевременный обратный ход является причиной того, что изображаемая информация на последующей строке появляется преждевременно, т.е. происходит горизонтальное смещение вправо на величину, равную расстоянию между отрицательным переходом и местом нахождения фронта истинного сигнала строчной синхронизации.

Это смещение приводит к образованию "разрыва" (возвращение на место по горизонтали) в видеоинформации.

В некоторой степени аналогичная модификация в отношении изображения по вертикали заключается в том, что вставляются чередующиеся темные и светлые полосы на место активного видеосигнала в нескольких последних строках выбранных видеополей в нижней части изображения, находящейся за пределами полезной площади экрана. Полосы вставляются непосредственно перед интервалом вертикального гашения и/или простираются на первые несколько строк интервала вертикального гашения.

Такая модификация полевой частоты выполняется несколькими способами. В одном варианте несколько из активных видеострок (пять или около того) непосредственно перед сигналом полевой синхронизации формируют таким образом, чтобы их уровень изменялся (чередовался) между уровнем гашения и уровнем серого (обычно примерно 30% от пикового белого) с частотой примерно от 1 до 5 циклов в секунду. Это может приводить к десинхронизации системы регулирования скорости барабана в видеомагнитофоне при копировании или к ошибочному вертикальному обратному ходу в телевизионном приемнике, при этом изображение с не разрешенной копии будет иметь вертикальную нестабильность (прыжки вверх и вниз) с той же характерной частотой, что в значительной степени ухудшает качество изображения.

В другом варианте от двух до пяти строк с чередованием (модулированных): белый-черный-белый, вставляются в конец каждого видеополя или чередующихся видеополей.

В этом случае получается такой же результат: потеря вертикальной синхронизации в копирующем видеомагнитофоне или телевизионном приемнике вследствие того, что вставленная структура воспринимается как сигнал полевой синхронизации, если амплитуда видеосигнала уменьшена за счет автоматической регулировки усиления до такой величины, которая обеспечивает защиту от копирования.

Эти вертикальные модификации в другом варианте также распространяются на первые несколько строк последующего интервала вертикального гашения.

Добавление импульсов к участкам видеосигнала после нормальных импульсов строчной или полевой синхронизации вызывает аномальный вертикальный обратный ход луча в этой точке, таким образом, это является эффективным усовершенствованием для известного основного способа защиты от копирования. Обычно эти добавочные импульсы после импульсов полевой синхронизации (импульсы пост-полевой синхронизации) находятся, например, на строках 22-24 телевизионного сигнала НТСЦ.

Таким образом, эти способы согласно изобретению обеспечивают оптимальные условия с точки зрения содержания изображения для получения: (1) субъективного ухудшения качества воспроизводимого изображения с не разрешенной копии с максимальным уровнем и (2) субъективного ухудшения с максимальным уровнем работы видеомагнитофонов в режиме записи и воспроизведения.

Телевизионный приемник в ответ на горизонтальные и вертикальные модификации выполняет горизонтальный или вертикальный обратный ход луча из аномальной точки. На записывающий видеомагнитофон в режиме копирования и на воспроизводящий видеомагнитофон в режиме воспроизведения может также оказываться вредное воздействие, как и в случае с телевизионным приемником, который при горизонтальных и вертикальных модификациях ошибочно воспринимает добавочные сигналы.

В случае с видеомагнитофоном поражаться будет схема цветности, причем получающееся в результате искажение изображения будет добавляться с искажением, обусловленным новым способом защиты от копирования.

Это дополнительный эффект к тому эффекту, который был уже описан выше. Это связано с тем, что видеомагнитофон обрабатывает цветовую информацию специальным образом. Видеоискажения включают неточное воспроизведение цвета и периодическую или постоянную потерю цвета.

Следовательно, цель модификаций заключается в том, чтобы дополнительно ухудшить зрелищность нелегальной копии сверх того ухудшения качества изображения, которое обусловлено вышеописанным основным известным способом защиты от копирования.

Третья модификация для видеосигнала включает сужение импульсов строчной синхронизации. В комбинации с видеосигналом, защищенным от копирования, который имеет уменьшенную амплитуду сигнала при перезаписи (копировании), такое сужение приводит к тому, что видеомагнитофон или телевизионный приемник реагирует на ложные сигналы полевой синхронизации, при этом вертикальный обратный ход луча происходит не в том месте, которое соответствует началу поля, и в результате это приводит к дополнительному ухудшению качества изображения.

Эта модификация сужает ширину (длительность) импульсов строчной синхронизации на определенных строках (например, строки 250 - 262) видеополя. Эти суженные импульсы строчной синхронизации, если они скомбинированы с видеосигналом уменьшенной амплитуды, во многих телевизионных приемниках и видеомагнитофонах инициируют ложный вертикальный обратный ход луча, дополнительно ухудшая воспроизводимое изображение.

Если существуют клетчатые структуры (строки 10 - 250), то сужение импульсов строчной синхронизации также усиливает искажение клетчатой структуры при выполнении не разрешенной копии.

Замечено, что ухудшение качества изображения согласно настоящему изобретению особенно благоприятно в тех случаях, когда известный способ защиты от копирования обеспечивает относительно небольшое ухудшение качества изображения или относительно незначительное ухудшение режимов работы "запись" или "воспроизведение" видеомагнитофона.

Таким образом, объединение известного способа и данных способов позволяет значительно уменьшить зрелищность нелегальной копии при использовании большого числа комбинаций видеомагнитофона и телевизионного приемника, чем в случае применения только основного известного способа защиты от копирования.

Установление горизонтальной клетчатой структуры или вертикальной модификации только в тех частях телевизионного изображения, которые находятся за пределами полезной площади экрана, приводит к тому, что при просмотре оригинальной записи или сигнала клетчатая структура или вертикальная модификация не видны на экране и действительное их существование для зрителя оригинальной записи неизвестно.

В других вариантах пользователь способа для эффективности может менять область изображения. (Для повышения эффективности способа защиты от копирования пользователь может выбрать компрессионный обзор, когда просматривается "легальная" запись).

Таким образом, в нарушение стандартов телевизионного вешания модификации могут распространяться на видимые участки поля видеосигнала, но изображение все еще будет приемлемым во многих приложениях. Более того, в другом варианте прием компромиссных отклонений от применяемых сигнальных стандартов будет дополнительно повышать эффективность антикопирования.

Модифицированный сигнал в любом случае отображается нормально на любом телевизионном приемнике или мониторе при условии, что сигнал имеет правильную амплитуду. Когда амплитуда модифицированного сигнала уменьшена, как на запрещенной копии, то условия становятся оптимальными для изображения с помощью телевизионного приемника или воспроизведения с помощью видеомагнитофона искаженного изображения.

Это будет происходить в копирующем взаимно нагружаемом видеомагнитофоне в случае использования двух видеомагнитофонов, когда копируется (нелегально) запись, к которой применен основной способ антикопирования из вышеупомянутого патента США N 4631603.

Модификации видеосигнала согласно настоящему изобретению помимо того, что приводят к отсутствию горизонтальной или вертикальной стабильности в телевизионном приемнике, также дополнительно влияют на обычные кассетные видеомагнитофоны во время записи и воспроизведения аналогичным образом, как это описано выше.

Кассетные видеомагнитофоны используют фронт импульса строчной синхронизации для корректного положения импульса сигнала цветной синхронизации. Если импульс сигнала цветовой синхронизации расположен некорректно, то сигнал цветовой синхронизации отбирается неправильно и в результате происходит потеря цвета или искажение цвета.

Горизонтальная модификация является причиной ошибочного определения положения фронта строчной синхронизации. Это будет происходить в используемых кассетных видеомагнитофонах при записи и при воспроизведении копии (защищенной копии), приводя в результате к потери/искажению цвета.

Этот эффект может также проявляться независимо в телевизионном приемнике.

Так же, как телевизионный приемник будет проявлять тенденцию к нарушению полевой синхронизации в результате реализации этого способа, то же будет происходить и в кассетном видеомагнитофоне. В результате, в кассетном видеомагнитофоне будет происходить нарушение синхронизации системы управления скоростью барабана.

Модификации, раскрытые здесь, гарантируют, что всегда будут существовать условия, требующиеся для получения максимального искажения изображения, а не полагаются на случай (отображается конкретное изображение), когда эти условия существуют.

Таким образом, вышеприведенные способы, которые могут включать горизонтальную и/или вертикальную модификации и/или сужение импульса строчной синхронизации, значительно улучшают вышеописанный основной известный способ защиты от копирования и вообще улучшают любой способ защиты от копирования, в котором уменьшается амплитуда записываемого видеосигнала, когда делается попытка снять не разрешенную копию.

В другом варианте для усиления горизонтального дрожания изображения при нелегальном копировании магнитной видеопленки используются импульсы пост-псевдо(ложной) строчной синхронизации амплитудой приблизительно -20 IRE (-40 IRE равно амплитуде нормального синхроимпульса) и длительностью примерно 1 - 2 мкс, положение которых изменяется примерно в диапазоне 1 - 2 мкм после сигнала цветовой синхронизации.

Несмотря на то, что описанные здесь варианты рассмотрены для случая телевизионного стандарта NTSC, любому рядовому специалисту в данной области техники понятно, что эти модификации могут применяться и для телевизионного стандарта SECAM или PAL.

Кроме того, здесь также раскрыты в соответствии с изобретением несколько способов и устройств для удаления или "отмены" вышеописанных модификаций видеосигнала, которые позволяют беспрепятственно выполнять копирование и просмотр копий.

Способ отмены и устройство в одном из вариантов заменяет или сдвигает уровень импульсов при вертикальной или горизонтальной модификации на сигнал серого с фиксированным уровнем, а отмена модификации с суженным синхроимпульсом производится путем расширения синхроимпульса или его замены.

В других вариантах в отменяющем способе используются добавленные импульсы предварительной строчной синхронизации, импульсы после строчной синхронизации или производится ослабление путем усреднения. Также раскрыт и новый способ отмены известного основного способа защиты от видеокопирования.

На фиг. 1a и 1b показано соответственно нормальное изображение и модифицированное изображение с клетчатой структурой при горизонтальной модификации и место вертикальной модификации.

На фиг. 2a и 2b показано изображение, получающееся от видеосигнала нормальной амплитуды, соответственно, без и с клетчатой структурой.

На фиг. 3a, 3b и 3c показаны те же изображения, как они выглядят на телевизионном приемнике, если видеосигнал имеет уменьшенную амплитуду, без клетчатой структуры, с клетчатой структурой и при вертикальной модификации, соответственно.

На фиг. 4 показан участок видеосигнала с клетчатой структурой; На фиг. 5a и 5b показаны соответственно участок видеосигнала с вертикальной модификацией, не распространяющейся на интервал горизонтального и вертикального гашения, и с вертикальной модификацией, распространяющейся на интервал вертикального гашения.

На фиг. 5c показана дополнительная вертикальная модификация, распространяющаяся на интервал вертикального гашения.

На фиг. 6a, 6b и 6c показана схема для обеспечения модификаций видеосигнала согласно изобретению.

На фиг. 7a, 7b показаны формы сигналов, иллюстрирующие работу схемы фиг. 6a, 6b, 6c.

На фиг. 8 подробно показан фликкер-генератор фиг. 6b.

На фиг. 9 показан другой вариант электрической схемы для обеспечения модификаций видеосигнала.

На фиг. 10 показана известная электрическая схема выделения синхросигнала.

На фиг. 11a - 11b показаны формы видеосигналов, иллюстрирующие сужение импульса строчной синхронизации.

На фиг. 12a показана блок-схема электрической цепи для сужения импульса строчной синхронизации.

На фиг. 12b показаны формы сигнала, иллюстрирующие работу электрической схемы фиг. 12a.

На фиг. 13a, 13b подробно показана схема для сужения импульса строчной синхронизации.

На фиг. 14a, 14b показаны блок-схемы устройств для объединения сужения синхроимпульса с горизонтальной и вертикальной модификациями.

На фиг. 15 показано в виде блок-схемы устройство для удаления различных модификаций видеосигнала.

На фиг. 16, 17, 18 показана электрическая схема для удаления усовершенствованных сигналов способа защиты от копирования путем сдвига уровня и замены строчных синхроимпульсов.

На фиг. 19 показана вторая электрическая схема для удаления сигналов усовершенствования способа защиты от копирования с помощью нового синхроимпульса и замены положения сигнала цветовой синхронизации.

На фиг. 20 показана третья электрическая схема для удаления сигналов усовершенствования способа защиты от копирования с помощью умножения.

На фиг. 21, 22, 23 показаны три дополнительные электрические схемы для удаления сигналов усовершенствования способа защиты от копирования с помощью коммутирующих средств.

На фиг. 24a, 24b, 24c показана электрическая схема для аннулирования усовершенствованных сигналов, используя расширение синхроимпульсов.

На фиг. 25a - 25b показаны формы сигналов электрической схемы фиг. 24a, 24b.

На фиг. 26 показана другая электрическая схема для уничтожения усовершенствованных сигналов способа путем усреднения по постоянной составляющей и ослабления.

На фиг. 27 показана дополнительная электрическая схема уничтожения усовершенствованных сигналов путем ограничения уровня.

На фиг. 28 показана еще одна электрическая схема для уничтожения усовершенствованных сигналов.

На фиг. 29a, 29b показаны формы сигналов, иллюстрирующие уничтожение усовершенствованных сигналов за счет увеличения амплитуды синхроимпульсов.

На фиг. 30 показана электрическая схема для уничтожения усовершенствованных сигналов путем увеличения амплитуды синхроимпульсов.

На фиг. 31 показана другая электрическая схема для уничтожения усовершенствованных сигналов с помощью схем отслеживания и блокировки.

На фиг. 32a, 32b показаны формы сигналов, иллюстрирующие уничтожение усовершенствованных сигналов путем добавления сигнала высокочастотного.

На фиг. 33 показана схема для соединения электрических цепей для уничтожения усовершенствованных сигналов.

На фиг. 34a, 34b и 34c показаны формы сигналов, иллюстрирующие уничтожение синхроимпульсов по максимуму и минимуму.

На фиг. 35a, 35b показаны формы сигналов, иллюстрирующие влияни расширенных синхроимпульсов.

На фиг. 36a, 36b показаны дополнительно точки, ограничивающие синхроимпульсы по максимуму и минимуму.

На фиг. 37 показана электрическая схема для усовершенствованной клетчатой структуры, использующая импульсы, следующие после синхроимпульсов.

На фиг. 38a - 38e показаны формы сигналов, иллюстрирующие работу электрической схемы фиг. 37.

На фиг. 39a показана электрическая схема для уничтожения усовершенствования, связанного с введением импульсов, следующих после синхроимпульсов.

На фиг. 39b - 39d показаны формы сигналов, иллюстрирующие работу электрической схемы фиг. 39a.

На фиг. 40a, 40d, 40g показаны электрические схемы для уничтожения импульсов ложной пост-синхронизации.

На фиг. 40b, 40c, 40e, 40f и 40g показаны формы сигналов, иллюстрирующие работу электрических схем фиг. 40a, 40d, 40g.

На фиг. 41a показана электрическая схема для уничтожения импульсов ложной пост-синхронизации путем сужения импульса.

На фиг. 41b показана соответствующая форма сигнала, иллюстрирующая работу электрической схемы фиг. 41a.

На фиг. 42a, 42b показана электрическая схема для аннулирования известного основного способа защиты от копирования.

На фиг. 43a - 43b показаны формы сигналов, иллюстрирующие работу электрической схемы фиг. 42a, 42b.

Модификация частоты строк (клетчатая структура) сигнала.

На фиг. 1a показано нормальное телевизионное изображение 10 (не показывающее никакой действительной видеозаписи), т.е. включающее левый и правый участки 14, 16, находящиеся за пределами полезной площади экрана, и верхний и нижний участки 7, 9, находящиеся за пределами полезной площади экрана. Часть изображения, ограниченная штриховой линией 13, представляет собой видимый видеосигнал (соответствует полезной площади экрана).

Участок телевизионного изображения за пределами полезной площади экрана, как известно, представляет собой участок телевизионного изображения, который не виден на стандартных телевизионных приемниках. Из-за конструктивных ограничений, и учитывая эстетическую сторону конструкции, стандартные телевизоры настраиваются изготовителем таким образом, чтобы на экране отображалось немного меньше 100% от передаваемой площади изображения.

Участки телевизионного изображения, которые в обычных условиях не видны, называются областью за пределами полезной площади экрана. Эти участки можно увидеть на профессиональных видеомониторах с увеличенной областью сканирования луча.

Однако все стандартные телевизионные приемники работают в режиме, при котором изображение ограничено полезной площадью экрана и, следовательно, добавленная клетчатая структура и модифицированные строки в конце каждого поля не будут видны на таких стандартных телевизионных приемниках, которые продаются в Соединенных Штатах и в других местах.

На фиг. 1b показано модифицированное телевизионное изображение 12 в соответствии с определенными модификациями настоящего изобретения. Оно также включает участки за пределами полезной площади экрана 14, 16. В правой стороне участка 16 сформирована клетчатая структура 20, состоящая из чередующихся серых прямоугольников 24 и черных прямоугольников.

Информация, содержащая в этой клетчатой структуре 24, 26, обеспечивает улучшение защиты от копирования, как это описано ниже. При воспроизведении изображения 12 на стандартном телевизионном приемнике клетчатая структура 20 не будет видна, поскольку она находится в области 16. Вертикальная модификация сигнала вставлена в нижнюю часть области за пределами полезной площади экрана 9 и поэтому она также не видна.

На фиг. 2a показано видеополе 30, включающее левый и правый участки 32, 34 за пределами полезной площади экрана. Действительный видеосигнал 36 содержит элемент вертикального и горизонтального изображения 38 (такой как, например, крест). Поле 30 соответствует известному уровню техники и понятно, что клетчатая структура и вертикальная модификация сигнала в него не включены. В нем также нет никакого уменьшения амплитуды сигнала, т.е. оно не снабжено известным способом защиты от копирования.

На фиг. 2b показано поле 30 с добавлением клетчатой структуры 42 в области 34 за пределами полезной площади экрана с внешней границей 13 и добавлением структуры вертикальной модификации 87 к нижнему участку 9. Поскольку амплитуда сигнала нормальная, то клетчатая структура 42 и/или вертикальная структура 87 не влияют на внешний вид креста 38, который показан в нормальном виде.

Понятно, что на фиг. 2b показано, что появилось бы на мониторе, который показывает полную площадь поля, и не появилось бы на нормальном телевизионном приемнике.

Невозможно показать графическое представление влияния этих сигналов на кассетный видеомагнитофон. Телевизионный приемник будет воспроизводить ложное изображение из-за аномально низкой амплитуды сигнала; на кассетных видеомагнитофонах, используемых для записи и воспроизведения копии, также может сказаться вредное воздействие.

В этом случае, например, будет нарушена работа сервосистем кассетных видеомагнитофонов, что приведет к позиционной неустойчивости изображений.

На фиг. 3a показано изображение 50, получающееся при уменьшенной амплитуде сигнала, т.е. в соответствии с известным способом защиты от копирования, который действует на относительно нечувствительный кассетный видеомагнитофон, но без добавления клетчатой структуры.

На этой фиг. показан только действительный видимый участок (внутри границы 13 фиг. 2a, 2b) изображения на стандартном телевизионном приемнике. Видно, что крест 38 отображается нормально, поскольку в этом случае содержание изображения такое, что нет горизонтального смещения.

В этом случае известный способ защиты от копирования не обеспечивает защиту от копирования, потому что изображение остается видимым.

На фиг. 3b показано влияние наличия клетчатой структуры 42 фиг. 2b, когда амплитуда сигнала уменьшена, т.е., когда известный способ защиты от копирования используется вместе с клетчатой структурой.

По-прежнему на фиг. 3b участок за пределами полезной площади экрана не показан. Здесь можно видеть, что крест 38 испытывает многочисленные горизонтальные "разрывы" 43, которые происходят в месте перехода от серой клетки 46 к черной клетке 44 (и наоборот) клетчатой структуры 42 фиг. 2b.

Как показано в увеличенном масштабе на фиг. 3c, участки 43 вертикальной части креста 38 смещены горизонтально на величину, зависящую от расстояния между левым краем черных участков 44 клетчатой структуры и местом истинного сигнала строчной синхронизации на каждой строке (не показано).

Очевидно, что изображение 50 на фиг. 3b значительно ухудшено. Этот эффект дополнительно усилен (не показано) из-за медленного перемещения клетчатой структуры 42 вверх или вниз в вертикальном направлении таким образом, что создается впечатление, что горизонтальные смещения движутся, т.е. "покачиваются". Это приводит к тому, что изображение фактически становится невидимым и, следовательно, по существу обеспечивается защита копии.

Согласно изобретению клетчатая структура 42 на фиг. 2b включает обычно пять черных прямоугольников 44, каждый из которых чередуется с средне-серыми прямоугольниками 46. (Для наглядности несколько таких прямоугольников показано на фиг. 2b).

Обнаружено, что максимальное ухудшение изображения происходит в том случае, если на высоте изображения имеется примерно пять переходов от серого к черному и пять переходов от черного к серому.

Уровень сигнала черных прямоугольников 44 устанавливается между уровнем гашения и уровнем черного для NTSC (черный уровень гашения для сигналов PAL или SECAM такой же), и при черном уровне для PAL и SECAM, а амплитуда средне-серых прямоугольников 46 - приблизительно 30% от пикового белого уровня.

Клетчатая структура 42 вызывает появление зигзагообразной структуры, как показано на фиг. 3b; в других вариантах может быть только один черный прямоугольник 44 или два, три или четыре или более на поле 30 фиг. 2b. Кроме того, размеры (высоты и ширины) черных прямоугольников 44 не должны быть однородными.

Такой прием вызывает преждевременный горизонтальный обратный ход в среде с низкой амплитудой видеосигнала за счет обеспечения отрицательно идущего фронта, т.е. от мгновенного уровня изображения в стартовой точке черных прямоугольников 44 к черному уровню, предшествующему сигналам строчной синхронизации, на по меньшей мере определенных строках изображения. Клетчатая структура 42, показанная на фиг. 2b, является одной из таких структур, которая приводит к предлагаемому эффекту.

Обычная длительность (ширина) клетчатой структуры 42 составляет приблизительно 1,0 - 2,5 мкс, которая определяется из ограничения, связанного с тем, что обычно клетчатая структура не входит в ту часть стандартного телевизионного изображения, которое видно на экране, т. е. ограничивается участком за пределами полезной площади экрана, а также она не "заходит" на обычный строчный интервал гашения.

В других вариантах импульс строчной синхронизации сужен, и это позволяет клетчатой структуре быть шире. В этом случае будет обеспечиваться большее горизонтальное смещение, но это будет приводить к нестандартному оригинальному видеосигналу, который, однако, может применяться для определенных приложений, не связанных с передачей по телевидению. Кроме того, не нужно, чтобы конкретные амплитуды средне-серых 46 и/или черных прямоугольников 44 были точно такими, как указано выше.

Любые эффекты, возникающие из-за измененного относительного положения фронта импульса строчной синхронизации и сигнала цветовой синхронизации, могут быть откорректированы путем соответствующего перемещения и/или расширения сигнала цветовой синхронизации.

На фиг. 4 показан интервал 60 строчного гашения для отдельной видеостроки с участком клетчатой структуры. Импульс строчной синхронизации 62 обычно стартует через 1,5 мкс после начала интервала 60 строчного гашения.

Действительный видеосигнал 66, 68 существует до и после интервала 60 строчного гашения. Однако согласно изобретению участок 70 действительного видеосигн