消除加到視頻信號中的復制保護脈沖的方法和設備的制作方法

專利名稱：消除加到視頻信號中的復制保護脈沖的方法和設備的制作方法
本申請是申請號為94192796.2、申請日為1994年05月09日、題目為“使水平和垂直圖像失真的視頻信號復制保護的增強處理”的專利申請的分案申請。
本發明涉及用于消除加到視頻信號中的復制保護脈沖的方法和設備。
增強防止視頻信號復制的處理，在將受記錄保護的復制品重放時，該增強可使圖像質量降低，減少受記錄保護的未授權記錄的可視性。
防止視頻復制處理的技術是眾所周知的。在此作為參考的一個例子是1986年12月23日授權的美國專利US4,631,603，發明人是Ryan，該專利作如下公開。
“對一個視頻信號進行變形(modified)，當該變形的視頻信號的磁帶錄像產生通常無法接受的圖像時，電視接收機仍能從變形的視頻信號提供正常的彩色圖像。本發明基于下列事實，即常用的盒式磁帶錄像機自動增益控制系統不能區別常規視頻信號的正常同步脈沖(包括均衡脈沖或寬脈沖)和附加的偽同步脈沖。偽同步脈沖在這里被定義為擴展到正常同步脈沖頂尖電平并且持續時間至少為0.5微秒的任何其它脈沖。若干這種偽同步脈沖在垂直消隱間隔期間被加到常規的視頻信號中，并且每個所說的偽同步脈沖之后緊隨一個具有適當振幅和持續時間的正脈沖。結果，磁帶錄像機中的自動增益控制系統將對視頻信號電平作出不可靠的檢測，從而導致對視頻信號的錯誤記錄。其結果使重放的圖像質量無法接受”。
在第二欄第5行中指出附加脈沖對(每對由一個負向偽脈沖和緊隨其后的一個正向“AGC”脈沖組成)導致磁帶錄像機中的一個自動電平(增益)控制電路錯誤地讀出視頻信號電平，并產生一個增益校正，導致該磁帶錄像無法接受。
因此，該現有技術的“基本防復制方法”在有人試圖進行復制時使得一個振幅異常低的視頻信號被記錄下來。當該非法復制品被重放時，可觀察到圖像的水平撕裂(位置抖動)和垂直抖動的某些現象。這種現象的出現與否，通常在很大程度上取決于圖像內容，即圖像中白(亮)和黑(暗)區域的存在。因此，該現有技術的方法盡管一般說來能提供很好的復制保護，但通過某些磁帶錄像機(如VCRs)和電視機的結合，對那些愿意忍受壞質量圖像的人來說，仍能提供可視的圖像。
另外，采用了某些VCRs和電視機設備后，許多公知的復制保護方法幾乎不產生圖像衰減。盡管有復制保護，某些銷售預先錄制的視頻材料的市場仍存在很高比例的盜版(piracy)行為，即非法復制錄像帶，而觀眾顯然對非法復制品中由現有技術的復制保護方法造成的差質量圖像并不太敏感。因此需要增強復制保護處理，使得與現有技術相比，圖像質量有更大程度的降低。
根據本發明，使上面描述的現有技術中的“基本”復制保護處理通過從多種方式進一步變形視頻信號而被增強，以保護滿足圖像內容必須的要求，使基本復制保護處理的效力達到最大。
進一步的變形包括剛好在(1)水平或(2)垂直同步(sync)信號出現之前將圖像過掃描區域的一部分有效視頻消隱掉，并且在消隱部分插入(對振幅降低的視頻信號而言)由TV接收機或磁帶錄像機認作同步信號的一個波形，從而導致VCR或TV接收機的錯誤同步。特別是將這種變形只用于某些視頻行或場時，會導致未經授權的復制品的圖像質量發生實質性的降低。另一種變形是使水平同步脈沖變窄，以導致在電視機中讀出一個寄生的垂直同步信號，并且還會影響到某些磁帶錄像機。
在水平變形中，圖像的右邊緣被替換成呈黑色與灰色矩形狀的“方格”(checker)圖像(象棋盤一樣)。當在標準的電視接收機上播放時，這種方格圖案的寬度被選定在過掃描范圍(看不到)內。應該能理解，對于一個異常低的信號振幅來說，當圖像內容為亮色(如中灰(mid gray))時，某些視頻行中的黑色矩形的左邊緣將引起一個早期水平回掃(retrace)，如同一個負向(朝向消隱電平)過渡(transition)一樣。當圖像內容為暗色時，灰色矩形(毗鄰黑色圖像區域)的右邊緣，在某些視頻行中會在每個行上引起一個早期回掃，也如同負向過渡一樣。(在這里對視頻波形的描述依從慣例，即正振幅為白色，負振幅為黑色)。
在一個實施例中，水平變形的方格圖案以與視頻場重復速率(rate)稍稍不同步的一個速率(rate)產生，以便方格圖案看上去上下慢慢地從圖像移過，抖動速率為大約在1秒內將任意給定點從圖像的底部移到其頂部，或反過來。當一盤原始(已授權)的錄像帶被播放時，方格圖案對圖像沒有影響，這是因為在電視機中沒有任何非正常的信號條件存在。
然而，當采用磁帶錄像機重放非法(未經授權或盜版)復制的盒式錄像帶時，由上面描述的現有技術復制保護處理產生的信號被衰減，與方格圖案結合在一起，導致電視機水平回掃很早出現在每個視頻行中，在該處究竟是存在黑色或灰色矩形，取決于圖像內容和磁帶錄像機和電視機的特征。根據先前的有效視頻圖像內容，黑色方格和灰色方格每種都可能產生足夠的振幅的過渡。如果圖像內容為亮色(白色)，黑色方格的左邊緣引起向黑色的負向過渡；如果圖像內容為暗色，灰色方格的右邊緣引起從灰色向下一個黑色區域(通常是消隱電平)的負向過渡。末端為黑色或灰色的行之間的區別又造成圖像信息的水平位移，即扭動，該位移上下慢慢移過圖像。
通過在真正的水平行同步信號定位視頻行之前提供亮色到暗色的過渡(黑色方格的左邊緣或灰色方格的右邊緣)，電視機的回掃(早期進行水平回描)趨向被得到利用。這樣引起的早期回描導致下一行上的圖像信息提前，即向右水平抖動一段距離，該距離與負過渡和真正的水平同步信號的前緣的位置之間的距離相等。該位移導致圖像信息的“撕裂”(水平再定)。
在垂直圖像方向(sense)的某種類似的變形，是剛好在垂直消隱間隔之前，在圖像較靠下的過掃描部分中，在選定視頻場最后幾行的有效視頻位置上交替地對其插入黑色和白色頻帶，和/或延伸到垂直消隱間隔的最初幾行。
這種垂直速率的變形是從幾種方式來實施的。在一個實施例中，立即將垂直同步信號之前的一些有效視頻行(五行左右)以每秒大約1至5周的速率使其在消隱電平和灰色電平(通常為大約30％的白色峰值)之間交替。這會造成復制磁帶錄像機的磁鼓伺服機構解鎖，或造成電視機中錯誤的垂直回掃，導致未經授權復制品的圖像以特定速率呈現垂直不穩定性(上下跳動)，從而顯著地降低圖像質量。在另一種方案中，二至五行的交替的(已調制的)白-黑-白被插入在每個或交替(alternate)視頻場的末尾，當視頻信號振幅通過響應一個復制保護信號的AGC電路使其被減小時，由于將插入的圖案認作為垂直同步信號，因此同樣使復制的磁帶錄像機或觀看的電視機失去垂直鎖定。
在另一種方案中這些垂直變形被擴展到隨后的垂直消隱間隔的最初幾行。
當正常的水平或視頻同步脈沖在某一點造成異常視頻回掃后，將脈沖加到視頻信號的這些部位，從而有效地增強了現有技術的基本防復制處理。通常這些加入的后垂直同步脈沖是在NTSC電視信號的第22至24行。
因此，就圖像內容而言，本發明的處理方法是造成(1)未經授權的復制品的重放圖像質量和(2)磁帶錄像機的記錄和重放功能最大程度降低的最佳條件。
電視機響應該水平和垂直變形(modifications)，在一個異常位置處(point)錯誤地進行水平或垂直回掃。與電視機會錯誤地判斷信號一樣，當復制時會使記錄的磁帶錄像機以及當重放復制品時重放的磁帶錄像機受到影響。在這種情況下使磁帶錄像機的彩色電路受到影響，從而除基本防復制處理使圖像質量降低外，也另外造成了圖像質量的降低。這是到目前為止已描述的情況之外的另外影響，這是因為磁帶錄像機以特定的方式對彩色信息進行處理。該圖像失真包括色彩被不準確地再現和間歇或永久性地失去彩色。因此，變形(modification)的目的是在上面描述的現有技術的復制保護處理所造成的圖像質量降低的基礎上，更進一步破壞非法復制品的觀賞價值。
對視頻信號的第三種變形包括使水平同步脈沖變窄。與再記錄(復制)時已被減小信號振幅的復制保護視頻信號相結合，這種變窄使得磁帶錄像機或電視機檢測到寄生的垂直同步信號，造成在場的起始之外產生垂直回掃，因而進一步降低圖像質量。這一變形使視頻場的某些行(例如第250至262行)上水平同步脈沖的寬度(持續時間)變窄。這些變窄了的水平同步脈沖當與振幅減小了的視頻信號結合時，在許多電視機和磁帶錄像機中引起寄生垂直回掃，從而進一步降低播放圖像的質量。當進行非法復制時，在存在方格圖案的地方(第10至250行)使水平同步脈沖變窄也會增強方格圖案的失真。
已經發現根據本發明產生的圖像質量降低特別適用，因為現有技術的基本復制保護處理提供相對較小的圖像質量降低或相對較小的磁帶錄像機記錄或重放的質量降低。因此，相比于現有技術的基本處理而言，現有技術處理與本發明處理的結合可急劇地降低非法復制品在更大量的錄像機與電視接收機組合上的觀賞價值。
僅僅在電視圖像的過掃描部分提供水平方格圖案或垂直修改，保證了當觀看原始記錄或信號時，不會看到方格圖案或垂直修改，的確，觀看原始記錄的觀眾并不知道它們的存在。
在其它實施例中，處理用戶可能為有效性折衷選擇圖像區域。(為了增強防復制處理的有效性，當“非法”記錄被播放時，用戶可能選擇折衷處理的可視性)。因此，該變形可能在違犯廣播電視標準方面擴展到視頻場的可視部分，但在許多應用中仍可接受。此外，在另一個實施例中，處理折衷選擇與可被接受的信號標準的偏差，以便進一步增強防復制的有效性。
假定信號具有正確的振幅，在任何情況下，經變形的信號都被正常地顯示在任何電視接收機或監視器上。當變形(modified)的信號振幅被降低時，如非法復制，將使得電視接收機顯示或磁帶錄像機重放失真圖像的條件被最佳化。當對復制(非法)的記錄采用了參考文獻US 4,631,603中的基本防復制處理時，這種情況在采用兩臺磁帶錄像機進行磁帶錄像機背對背復制時會發生。
根據本發明的視頻信號變形(modifications)除了導致電視接收機失去水平或垂直穩定性外，另外在記錄和重放時對通用的盒式磁帶錄像機也有上面所述的類似影響。VCRs采用水平同步脈沖的前沿正確地定位色同步信號選通。如果色同步信號選通被錯誤地定位，那么色同步信號將不能被適當地取樣，從而導致失去顏色或顏色失真。水平變形(modification)造成對水平同步脈沖前沿位置的錯誤判斷，這將發生在VCRs中其在(受到保護的復制)復制品的記錄與重放時發生，從而導致顏色丟失/失真。這種影響也可以單獨出現在電視機中，以相同的方法得到與這種處理相同的結果，電視機將趨向于失去垂直鎖定，VCR也將會是這樣，其結果是失去VCR中的鼓伺服機構鎖定。
在此公開的變形(modification)保證總是存在對圖像作出最大程度的破壞所需要的條件，而不是傳遞(relaying)這些條件出現的機會(顯示特定的圖像)。因此，上面所述可能包括了具有顯著價值的水平和/或垂直變形和/或水平同步脈沖變窄的處理過程以增強上述的基本現有技術復制保護處理，更一般地說，增強任何降低視頻信號振幅的復制保護處理，所述視頻信號是在試圖進行未經授權的復制時被記錄的。增強非法復制錄像帶水平不穩定抖動(jitter)的另一個實施例是采用后水平偽同步脈沖，該脈沖的振幅為大約-20IRE(-40IRE等于正常同步振幅)和寬度為大約1-2μs的脈沖，并且位置在彩色同步信號之后大約1-2μs范圍發生變化。
雖然這里所公開的實施例限于NTSC電視標準范圍，但對本領域的普通技術人員來說，只要作顯而易見的改動，它們就可適用于SECAM或PAL電視標準。
這里也公開了本發明的幾種方法和設備，用于移走(removal)或“消除”(defeat)上述的視頻信號變形(modification)，以允許無阻礙地復制和觀看。其一種方案中的消除方法和裝置是采用固定電平灰色信號替換或電平抖動垂直和水平變形(modification)脈沖，以及通過同步展寬或替代消除同步脈沖變窄的變形(modifocation)。
其在另一種方案中的消除方法采用加入前水平同步脈沖、后水平同步脈沖或衰減平均值。另外還公開了消除現有技術的基本視頻防復制處理的一種新方法。
本發明的目的在于提供用于消除加到視頻信號中的復制保護脈沖的方法和設備。
按照本發明的一個方面，提供了一種用于消除加到視頻信號中的復制保護脈沖的方法，該復制保護脈沖屬于可以在視頻同步信號發生之外的一個時間產生視頻回掃脈沖的類型、并且位于視頻信號的有效視頻部位，所述方法包括以下步驟產生一個具有預定電平的信號；以及，在所述有效視頻部位將該信號添加到所述視頻信號中。
按照本發明的另一個方面，提供了一種用于執行上述方法的設備，用于通過電平移位視頻信號的有效視頻部位中存在的復制保護脈沖消除該復制保護脈沖，該復制保護脈沖位于有效視頻部位中至少某些視頻行的終止處，所述設備包括一定時電路，用于在至少某些視頻行終止處的復制保護脈沖的一個起點，產生控制信號；一脈沖發生器，響應所述控制信號，在每個視頻行的終止處產生具有特定電平的一個脈沖，該電平高于視頻信號的消隱電平；以及，加法裝置，用于將產生的脈沖加到視頻信號中，從而增加每個視頻行終止的電平。
按照本發明的另一個方面，提供了一種用于消除添加到視頻信號的復制保護脈沖的方法，該復制保護脈沖減小行同步脈沖的持續時間，從而在進行記錄時在視頻信號中產生寄生的場同步脈沖，所述方法包括確定減小了持續時間的至少某些行同步脈沖的位置；將所述行同步脈沖變形到具有較長的同步持續時間。
按照本發明的另一個方面，提供了一種用于執行上述方法的設備，用于消除視頻復制保護脈沖，該視頻復制保護脈沖減小視頻信號中至少某些水平同步脈沖的持續時間，使其小于標準持續時間，所述設備包括邏輯電路，用于確定視頻信號的至少某些行中水平消隱間隔的位置，并且相應地產生控制信號；一個脈沖發生器，用于產生具有預定持續時間的水平同步脈沖；以及，開關電路，響應所述控制信號這樣進行加操作，即將產生的水平同步脈沖加到視頻信號中。
按照本發明的另一個方面，提供了一種消除視頻復制保護處理中的復制保護脈沖的方法，該復制保護脈沖屬于使在視頻信號中出現一個視頻同步信號之外的其它時間上產生視頻回掃的類型，并且位于視頻信號的有效視頻部位，并且還包括擴展到視頻信號的消隱電平之下的相加脈沖，該相加脈沖位于水平同步脈沖之間視頻信號的選定的水平視頻行、并且大約在每個視頻行中有效視頻的起始處，所述方法包括以下步驟在相加脈沖的位置產生一個控制信號；以及，響應所述控制信號，衰減所述相加脈沖。
按照本發明的另一個方面，提供了一種用于執行上述方法的設備，所述設備包括邏輯電路，用于在該相加脈沖的位置產生控制信號；以及一衰減器，響應所述控制信號，用于衰減該相加脈沖。


圖1a和1b分別示出正常圖像以及帶有水平變形方格圖案和垂直變形定位的修正圖像；圖2a和2b示出由一個分別帶有和不帶有方格圖案的正常振幅的視頻信號產生的圖像；圖3a、3b和3c示出同一圖像在視頻信號振幅減小、一個不帶而另一個帶有方格圖案和垂直變形情況下被分別顯示在電視機上的圖像。
圖4示出帶有方格圖案的一個視頻信號的一部分示意圖；圖5a和5b分別示出當垂直變形沒有延伸到水平和垂直消隱間隔和當垂直變形延伸到垂直消隱間隔時一個視頻信號的一部分示意圖；圖5c示出延伸到水平消隱間隔的一個附加垂直變形；圖6a、6b、6c示出根據本發明提供的視頻信號變形的電路；
圖7a、7b示出表示圖6a、6b、6c的電路的運行情況的波形；圖8詳細示出圖6b的閃爍發生器；圖9示出用于提供視頻信號變形的電路的另一個實施例；圖10示出現有技術的同步分離電路；圖1la至11o示出表示水平同步脈沖窄化的視頻波形；圖12a示出用于使水平同步脈沖變窄的電路方框圖；圖12b示出圖12a電路運行情況的波形；圖13a、13b詳細示出使水平同步脈沖變窄的電路；圖14a、14b示出用于將同步脈沖窄化與水平和垂直變形結合起來的設備的方框圖；圖1 5以方框圖形式示出用于將各種視頻信號變形移走(removal)的設備；圖16、17、18示出通過電平抖動和水平同步替換將防復制處理增強信號移走(romoving)的電路；圖19示出經由新的同步與色同步信號位置替換將防復制處理增強信號移走(removing)的第二個電路；圖20示出經相乘將防復制處理增強信號移走(removing)的第三個電路；圖21、22、23示出經由切換裝置將防復制處理增強信號移走(removing)的三個附加電路；圖24a、24b、24c示出通過同步展寬(Widening)取消(nullifying)增強信號的電路；圖25a至25h示出圖24a、24b電路的波形；圖26示出通過DC平均和衰減消除(defeating)增強信號的電路；圖27示出通過限幅(clipping)來消除增強信號的一個附加電路；圖28示出消除增強信號的又另一個電路；圖29a、29b示出表示通過增大同步振幅來消除增強信號的波形；圖30示出通過增大同步振幅來消除增強信號的電路；圖31示出通過跟蹤與保持電路來消除增強信號的另一個電路；圖32a、32b示出通過加入一個AC信號來消除增強信號的波形；圖33示出用于連接消除增強信號的電路的一個電路；圖34a、34b、34c示出表示同步限幅(slicing)的波形；圖35a、35b示出顯示被展寬的(widened)的同步的效果的波形；圖36a、36b示出進一步的同步限幅(slicing)點；圖37示出采用后同步脈沖增強方格圖案的電路；圖38a至38e示出圖37電路運行情況的波形；圖39a示出消除后同步脈沖增強的電路；圖39b至39d示出圖39a電路運行情況的波形；圖40a、40b、40g示出用于消除后偽同步脈沖的電路；圖40b、40c、40e、40f和40g示出了圖40a、40d、40g的電路運行情況的波形；圖41a示出通過脈沖變窄來消除后偽同步脈沖的電路；
圖41b示出圖41a電路運行情況的相關波形；圖42a、42b示出用于消除現有技術的基本防復制處理的電路；圖43a至43g示出了圖42a、42b電路運行情況的波形。水平比率(方格)信號改變圖1a示出了一個正常的電視圖像10，(沒有示出任何實際的視頻信息)，即包括左右過掃描部分14、16和頂與底過掃描部位7、9。在虛線13之內的圖像部分是可視視頻11。
眾所周知，電視圖像的過掃描部分是不能在標準電視機上看到的那部分電視圖像。由于設計方面的局限和美學上的考慮，標準電視機被制造者調整到稍微小于100％地顯示傳輸的圖像區域。不能正常看到的那部分電視圖像被稱為過掃描區域，這些部分可以在具有欠掃描功能的專業型視頻監視器上看到。然而，所有標準電視接收機都運行在過掃描模式下，因此在每個場終止處增加的方格圖案和變形的行在美國和其它地方出售的這種標準電視接收機上是看不到的。
圖1b示出了根據本發明的某些變形作了修改的電視圖像12，也包括過掃描部分14、16。在右側的過掃描部分16提供了由灰色矩形24和黑色矩形26相互交替的方格圖案。這種方格圖案信息24、26提供了增強的復制保護，下面將對此進行描述。當在標準電視機上顯示圖像12時，這種方格圖案20是看不到的，因為它位于過掃描區域16。將垂直信號的變形插入在底部的過掃描區域，因此也不能看到。
圖2a示出了一個視頻場30，包括左右過掃描部分32、34，在有效視頻36中包括一個垂直與水平的圖像元38(例如一個十字)。依據現有技術這個場30很顯然沒有包括方格圖案和垂直變形信號，對信號的振幅也沒有任何減小，即沒有進行現有技術的復制保護處理。
圖2b示出了場30以及在邊界13之外的過掃描區域34中的方格圖案42和在下部過掃描部位9增加的垂直變形圖案87。由于具有正常的信號振幅，因此方格圖案42和/或垂直圖案87對十字38的外觀沒有影響，十字被正常地予以顯示。應該理解，圖2b只會出現在示出整個區域的監控器上，而不會出現在正常的電視接收機上。
沒有可能示出這些信號對VCR產生影響的圖形表示。電視機將會顯示由于信號振幅異常低而產生的情況，用于記錄和重放復制品的VCR也被受到影響。在這種情況下，VCR的伺服系統將受到干擾，從而產生位置不穩定的圖像。
圖3a示出了由于信號振幅的降低而產生的圖像50，即根據現有技術的復制保護處理被作用在一臺相對而言不靈敏的VCR上，但沒有增加方格圖案。這個圖形只示出了在標準電視接收機上圖像的真實可視部分(在圖2a、2b的邊界13之內)。可以看出，由于在這種情況下圖像內容不引起水平位移，因此十字38被正常地顯示。這正是現有技術的復制保護處理不能提供適當的復制保護的情況，因為圖像確實是可視的。
圖3b示出了當信號振幅被減小并當圖2b中存在方格圖案42時所產生的影響，即當現有技術的復制保護處理與方格圖案結合使用時的情況。在圖3b中也沒有示出過掃描部分。這里可以看出，十字38受到多次水平“撕裂”43，它們發生在圖2b的方格圖案42從灰色方格46到黑色方格44(反之亦然)的過渡位置。如圖3c的放大圖所示，十字38的垂直部分的部位43被水平抖動一個距離，該距離取決于方格圖案的黑色部位44的左邊緣與每行中真實水平同步信號(沒有示出)的位置之間的距離。顯然，圖3b的圖像50被顯著地降低質量。通過將方格圖案42在垂直方向上下慢慢抖動，可以看出水平位移在抖動，即“扭動”，降低質量的效果被進一步增強(沒有示出)。這使得圖像實際上無法觀看，從而起到了很好的復制保護作用。
根據本發明，圖2b的方格圖案通常包括五個黑色矩形44，每個黑色矩形44與一個中灰色(mid-gray)矩形46交錯。(為了看起來清楚起見，在圖2b中沒有示出這么多矩形)。人們已發現，對每個圖像高度來說，在大約五個灰色至黑色過渡與五個黑色到灰色過渡的情況下，出現最大限度的圖像降質。
黑色矩形44的信號電平，對NTSC來說，被設置在位于消隱電平和黑色電平之間(黑色電平和消隱電平對PAL或SECAM信號而言是同樣的)，而對PAL和SECAM來說，被設置為黑色電平，中灰色矩形46的振幅大約為白色峰值電平30％。方格圖案42包括如圖3b所示的曲折(zig-zag)型圖案；在其它實施例中，圖2b的每個場30可能只有一個黑色矩形44，或二個、三個、四個或更多個黑色矩形。另外黑色矩形44的大小(高度和寬度)也不必是均勻的。
通過提供一個負向過渡，即從黑色矩形44起點處的瞬時圖像電平過渡到位于至少某些圖像行上的水平同步信號之前的黑色電平，該處理使在視頻信號低幅值環境下產生早期的水平回掃。圖2b中所示的方格圖案42就是造成預期效果的這樣一種圖案。
常用的持續時間，即方格圖案42的寬度大約為1.0到2.5微秒，這是根據方格圖案通常不能被引入到標準電視圖像的顯示部分，即被限制在過掃描部位，并且也不能侵占正常的水平消隱周期的條件確定的。
在另一個實施例中，水平同步信號被變窄并使方格圖案加寬。當振幅被減小的視頻信號被顯示時，這會提供一個較大的水平位移，但導致產生一個不標準的原始視頻信號，不過對某些非廣播應用來說還是可以接受的。另外中灰矩形46和/或黑色矩形44的特定振幅也不必剛好像上面所描述的那樣完成。由改變水平同步脈沖前沿與色同步信號(burst)的相對位置所產生的任何影響可以通過色同步信號的相應再定位和/或擴展來校正。
圖4示出了在存在方格圖案的一部分時一個單個視頻行的水平消隱間隔60。按常規水平同步脈沖62在水平消隱間隔60開始之后1.5微秒開始。有效視頻66、68在水平消隱間隔60之前和之后都出現。然而，根據本發明，剛好在水平消隱間隔60之間的有效視頻66的一部分已被一個中灰電平信號74或一個黑色電平信號76所替代。(僅僅為了示意的目的，中灰電平74和黑色電平76都被示于圖4中)。有效視頻66的70部分丟失并不會造成什么問題，因為如上所述，在標準的電視接收機中，這部分位于圖像的過掃描部位，因而根本看不見有效圖像。
從有效視頻信號電平66向下到黑色電平76的過渡80對電視接收機來說看上去像是水平同步信號。這種效果只有當被顯示的視頻信號由于受到復制保護處理的振幅被降低時才會出現(上面已作解釋)。
灰色電平74(方格的灰色部位)的存在額外保證了整個圖像不會向右偏移。例如當有一條無間斷的黑色條紋伸向圖像的右手側時會是這樣一種情況。交替的灰、黑電平提供了圖3b所示的曲折(zig-zag)形效果，人們發現實際上這對每個人來說，在觀看時是不可以忍受的。圖4還示出了在水平消隱間隔60的后肩(back porch)84之上設置的常規色同步信號82。
從圖4可以看出，對視頻信號的唯一變形是移走了有效視頻信號70的一小部分，而代之以灰色電平74或黑色電平76。
上面描述的增強扭動是使方格圖案慢慢地從圖像底部移到頂部或反過來。人們發現，如果一個特定的過渡從圖像的底部移到圖像的頂部，或反過來，花費大約一秒鐘，其將最有效地降低圖像的觀賞價值。這種抖動扭擺的效果是通過采用產生方格圖案的方波頻率來提供的，該頻率稍稍偏移場頻率的第五次諧波，即對于NTSC電視而言位于295Hz和305Hz之間。對PAL或SECAM系統來說，相應的頻率是245Hz至255Hz。這種非同步特性使方格圖案產生了需要的慢速抖動。如上所述，即使不存在這種異步性，方格圖案保持靜止，也仍然能從該處理得到顯著的益處。產生方格圖案的信號頻率在低幅度信號被重放和顯示時可以被調節到使圖像質量達到最大的降低。通常產生最佳效果的頻率，對NTSC來說是在180Hz到360Hz之間，對PAL來說是在150Hz至300Hz之間(場速率的3到5倍)。在許多重放和觀看設備上，頻率可以隨時間而變化，以保證最佳效果。
在另一個實施例中，方格圖案位于水平消隱間隔的前沿(frontporch)，即沒有替換有效視頻信號的任何部位。這稍微減小了水平位移量，然而仍然可得到至少某種需要的效果，其產生的信號保留了所有的圖像信息，但與全部的NTSC標準都不相容。
方格圖案不必在每個場上都存在。垂直比率信號變形上面所作的詳細描述主要是針對水平圖像信息的；視頻信號變形以及由此而產生的效果也表現在水平圖像方向。后面將對已作過概括性說明的相關的垂直比率變形進一步展開描述。
垂直變形有幾種形式。在一個實施例中，視頻場下部過掃描部位中1至4行的組合有效視頻信號以白色或黑色交替地替換。在另一個實施例中，緊挨在垂直同步脈沖之前的最后幾個視頻信號行被消隱，與跟在垂直消隱間隔之后的最初幾行一樣，并且其中的原始圖像視頻信號和垂直同步脈沖被替換為一個高電平(例如大約為30％白色峰值的中灰，或實際的白色峰值)或低電平(在黑色到消隱電平之間的范圍內)信號，如圖1b、2b中的87所示及如上文所述。
這些垂直變形通常觀眾是看不到的，因為被變形的有效視頻信號行被限制在位于圖1b的圖像底部的過掃描區域9中的那些行內。(當考慮VCR中的視頻信號時，被變形的行將位于與磁頭切換點相類似的位置，由于在磁頭切換點和之后出現的干擾，在這些行的視頻信號上無論如何是不顯示的)。
眾所周知，在標準的NTSC視頻信號中(或在其它標準中)，垂直消隱期間的頭三行中每行包括二個均衡脈沖，隨后的三行每行包括二個“寬”垂直同步脈沖。通常在這些垂直同步脈沖的第一個之后很短時間內開始垂直回掃。
第一個垂直變形實施例示于圖5a。(這里行號代表一個NTSC視頻幀的第二個場)。行517、518、519的有效視頻信號部位被白色峰值(標稱為1.0伏)信號所代替；行523、524、525也同樣。行520、521、522的有效視頻信號被黑色(標稱為0伏)信號所代替。除了三行的組外，也可以是0-5行的組或更多行的組，并且白色和黑色信號可以使幅值被調制或切換。因此在每個場在最后幾行中，黑和白信號的圖案在場與場之間動態地變化。
第二個垂直變形實施例(圖5b)消隱視頻場中的最后兩個有效視頻行(例如行524和525)以及緊跟在VBI之后的頭三行(例如第1、2、3行)。這兩個有效行處在電視圖像的下部過掃描部位9(圖1b)。然后一個中灰(30％的白色峰值)視頻信號87被產生并且在一個周期基礎上被插入在這五個被消隱的行中。當中灰信號沒有導通時(由行524,……,3的垂直箭頭表示)，這些被消隱的行“騙取”(“fool”)許多電視接收機的垂直同步電路在這五行的第一行開始處進行垂直回掃，而不是通常在垂直同步脈沖開始處的后五行進行，因此垂直回掃被提前了五行。當這五行處于中灰色時，垂直回掃由正常的垂直信號的適當位置啟動。應該理解，這種消隱行的數目和被插入的波形振幅在其它實施例中可以變化。
如圖5b所示，行4-6(只示出了1-4)與在標準信號中一樣，行517至523也同樣。變形只是針對行524、525、1、2和3的；行524、525的有效視頻部位以及行1-3的相關部位被消隱了(變為黑色)，或者插入了一個大約0.3伏的中灰色信號。(應該理解這個振幅是標稱值，沒有考慮與現有技術的復制保護處理相關的振幅降低的影響)。圖5b示出了帶有中灰電平的場的一部分。如上所述，該灰色信號通常以1Hz到10Hz之間的一個頻率在被接通和被關斷(“振蕩”)。在以1Hz振蕩的方案中，30個連續的視頻場有五行的有效視頻處于消隱電平，隨后是30個連續的視頻場有五行處于圖5b的30％灰色電平。如圖5b所示，行524至3中的彩色同步信號可以是被消隱的(或不被消隱)。
該振蕩使圖像每秒一次上下“跳動”5行(振蕩頻率)，已經發現這將使觀眾受到很大刺激，如圖3b中“X”處所建議的那樣。也就是說，在存在圖5b的垂直變形的場中，垂直回掃提早五行出現，后面跟隨正常出現垂直回掃的場。垂直回掃提前出現的原因是由于存在著現有技術的復制保護信號使總的視頻振幅從NTSC標準的1.0伏被降低到例如最大為0.4伏(白色峰值到同步頂尖)。接著，電視接收機的垂直同步分離器將五個被消隱行的第一行認作是第一垂直同步(寬)脈沖，因而在其后很短時間就開始垂直回掃。
在垂直變形的另一個方案中(沒有示出)，不是如圖5b所示變形一個場的最后兩行和下一個場的最初三行，而是對一個場的有效視頻的所有最后五行(行521、522、523、524、525)都作變形，其避免產生一個“非法”(不標準)的視頻信號。這種垂直變形的一種變化是重新定位大約3行或更多相同的行524、525，并且是在圖5b垂直同步區域之后的行中(即第22至24行)。在某些電視機中，這會造成額外的跳動，因為電視機將“看作”(sees)兩個垂直同步脈沖的情況，一個是在正確的時間，即第4行，而另一個是在大約第23行。
應該理解，垂直變形并不需要延伸到一個水平行的整個有效視頻部位。已經發現在一行中有效視頻的大約1/2持續時間內進行變形，就足以產生過早的垂直回掃。
在圖5c所示的垂直變形的又另一個實施例中(在許多方面與圖5a類似)，在加入了白色脈沖的行517、518、519、523、524、525的基礎上，水平消隱間隔被移走(被取消)。因此(與圖5b一樣)，這也是一個“非法”(不標準)視頻信號，但其對于許多非廣播應用來說是可以接受的。在這些行上取消水平消隱，將增大AGC增益的衰減(在VCR的AGC電路中)。行517、518、519和523、524、525上的白色脈沖可能在每個場中都存在，或者在振幅上被調制或被切換。此外，帶有白色脈沖的這些行可能從場到場改變幾行的位置或改變幾倍的場頻率，以便當進行非法復制并且在電視機上觀看時，引起垂直模糊效果。白色脈沖組可以延伸零到四行。
對視頻信號的垂直變形，當作為原始(被授權)信號的一部分施加到電視監視器時沒有任何影響。然而如果視頻信號的振幅被顯著地降低時，例如其是由防復制處理而引起的，那么電視監視器將易于不正確地檢測垂直同步信號，并如上所述產生垂直不穩定性。
此外，如果垂直變形的信號與一種在VCR記錄中引起視頻信號振幅降低的防復制處理一起施加到一VCR上，當進行記錄時，VCR的鼓伺服機構勢必會受到干擾。這是因為VCR通常需要一個“干凈”(clean)的垂直同步信號來保持正確的相位，而不穩定抖動的垂直同步信號的存在會造成VCR失去鎖定。當該記錄被重放時，其對視覺影響是引起圖像的垂直不穩定性和在鼓伺服機構失去鎖定時出現的間歇的噪音頻帶。(這與可變的跟蹤誤差類似)。
換句話說，垂直比率波形變形與上面描述的水平比率波形變形具有類似功能，除了產生的干擾是垂直的而不是水平之外，就降低圖像質量而言，兩種技術的結合比任何一種單獨來講都更加有效。垂直波形的脈沖頻率擺動對更多電視機可增加有效性，即在大約20秒的周期內頻率在例如2Hz到10Hz之間變化。當進行非法復制時，掃描方格頻率也會造成水平撕裂上下抖動，從而產生更令人無法忍受的圖像。實現垂直與水平變形的設備用于引入上面描述的水平與垂直變形的電路以方框圖形式示于圖6a。
主視頻信號通道包括一個輸入箝位放大器A1；一個同步脈沖窄化電路96；一個混合點98在該點將水平方格的波形成分與垂直變形(包括不穩定抖動)波形相加；一個輸出行激勵放大器A2。在這種情況下，輸入到圖6a電路的視頻輸入信號可以將每個場的最后9行，被消隱到一個參考電平。美國專利US 4,695,901示出了進行消隱的一個切換(switching)電路。
該過程控制與信號產生通路包括一個同步分離器100；控制電路102；為產生將會加到主視頻信號中的所需要的信號電壓的電路(見圖6b)；以及在控制電路102的控制下提供所需要的信號電壓的開關選擇系統104。(注意，在附圖中某些部件符號，例如U1、R1、OS1、A1，對某些元件有時重復，除非明確指出，否則并不代表相同元件)。
輸入的視頻信號被輸入到視頻箝位放大器A1進行DC恢復。(放大器A1是市場上可購得的元件，例如Elantec EL 2090)。放大器A1保證在將任何附加的波形成分加到該視頻信號中之前，使該視頻信號(在消隱時)處于已知的預先確定的DC電平。
產生的箝位視頻信號被施加到具有一個電源阻抗Ro通常大于1000歐姆的混合點98。將注入的被相加的脈沖信號其具有一個小于50歐姆的電源阻抗施加到混合點98。當需要修正輸入視頻信號時，例如用方格成分來修正，選擇適當的信號并且以一個低電源阻抗施加到混合點，混合點截接來自放大器A1的輸入視頻信號并且用所需的信號有效地取代輸入視頻信號。當輸入信號要保持不變時，開關元件104都處在斷開(open)狀態，結果是視頻信號保持不變地通向輸出行激勵放大器A2。在混合點98產生的視頻信號被施加到行激勵放大器A2，以提供標準的輸出信號電平和輸出阻抗。視頻箝位放大器A1的輸出被施加到同步分離器100(這是一種平常就可獲得的部件，例如美國國家半導體公司的LM 1881)。同步分離器100向處理控制電路102提供所需要的復合同步脈沖和幀識別信號。
處理控制電路102產生控制信號，在各種信號將要替代輸入信號的準確時間上(并且在要求的時間期間)閉合(turn on)信號選擇開關104。
替換原始(輸入)視頻信號的所有各種信號包括一個高的或低的穩態DC信號電平。例如方格信號的“高”是一個中灰電平，通常具有大約30％的白色峰值；方格信號的“低”是黑色電平或消隱電平。上述多個信號電平是由電位器VR1、VR2、VR3、VR4產生的(見圖6b)，這些電位計經與適當的電源電壓線連接提供可調整的信號電平(或者另外地由分壓電阻提供固定的預定信號電平)。這個信號經由單位增益運算放大器A5分別提供到適當的選擇開關元件104-1、104-2、104-3、104-4，以保證將需要的低輸出阻抗接到混合點98。
控制電路102為方格圖案和垂直變形信號產生適當的開關選擇控制脈沖(見圖6a)。方格脈沖僅僅施加到選定的行；一個例子是在包含圖像信息的第10行(即在垂直消隱的結尾之后)開始方格圖案，并在包含圖像信息的最后一行之前10行(即在下一垂直消隱間隔起始之前10行)結束方格圖案。與此類似，垂直晃動(jitter)變形信號也只施加到選定的行，例如在垂直消隱間隔之前的最后九行。因此，方格圖案和垂直變形都需要具有水平和垂直比率(rate)成分的控制信號。
視頻輸入信號“視頻輸入”(“video in”)被(見示出圖6a細節的圖6c)提供給放大器A3進行緩沖，并經由耦合電容C1和包含電阻R1和電容C2的一個低通濾波器耦合到同步分離器。同步分離器100提供復合同步脈沖和幀識別方波信號。復合同步脈沖被施加到鎖相環(PLL)110。PLL 110的相位控制(“phaseadj”)用電位計VR6調節，以使得水平比率(rate)輸出脈沖起始于方格的需要的起始點，通常在水平消隱開始之前2μs(見圖7a)。PLL 110的輸出信號產生用于方格和垂直變形信號的水平比率成分fH。同步分離器100的色(burst)選通輸出信號被反相器U5反相，U5向箝位放大器A1(部件號EL 2090)提供一個箝位脈沖。
同步分離器100的幀識別方波輸出(“幀脈沖”)被施加到一個單觸發電路OS1，以提供一個寬度大約為1μs的幀識別脈沖。單觸發電路輸出信號fV被用于產生方格以及垂直變形信號的垂直比率成分。來自鎖相環PLL 110的水平比率成分fH被施加到存貯器地址計數器114的時鐘輸入端。幀(垂直)比率(rate)單觸發電路輸出信號fV被施加到計數器114的復位輸入端RS。存貯器地址計數器114的輸出信號被施加到存貯器116，其通常是一個EPROM，其編程設定一個數據線輸出端以提供一方格脈沖致能(CPE)信號，在方格信號存在的那部分圖像周期期間，該CPE信號為高。一第二EPROM數據線輸出端提供一個場終止識別(EFI)信號，在包括垂直變形信號的每個場的終止之處的那些行期間，該EFI信號為高。
水平比率鎖相環成分fH也被施加到單觸發電路OS2，該電路產生一個行終止脈沖(ELP)，它在需要的方格脈沖持續期間產生，通常為2μs(見圖7a)。
水平比率(rate)鎖相環輸出信號fH也被施加到另一個單觸發電路OS3，提供一個大約為13μs持續期間的輸出脈沖，其觸發另一個單觸發器OS4，單觸發器電路OS4的輸出為寬度大約為52μs的一個輸出脈沖VJP。脈沖VJP的定時和寬度定義該垂直變形信號的位置，其包括行定時在內的信號即，脈沖VJP在有效水平行周期的需要部分期間基本是導通(on)的。
四個信號ELP、JP、CPE和EFI為信號選擇開關104-1、……、104-4產生需要的控制信號(見圖6b)。行終止脈沖ELP被施加到一個分頻電路122，以產生需要的頻率來確定方格頻率。這個頻率越高，每個圖像高度中方格的黑-白-黑過渡次數就越多。這個頻率可以在較寬的范圍內作出選擇；分頻比率為52(n=52)時能提供有用的結果。分頻器122的輸出信號被直接加到三輸入與門U4的一個輸入端。分頻器122的一個倒相輸出信號被加到第二個三輸入與門U5的相應輸入端。分頻器122的輸出部分可以是一個包含一對NE566 IC的掃描振蕩電路。一個NE 566通常被設定為300Hz，而另一個被設定為1Hz。1Hz NE 566的輸出被饋入300Hz NE 566的頻率控制輸入。兩個三輸入與門U4和U5都具有方格脈沖選通(CPE)和行終止脈沖(ELP)信號被施加到他們另外的兩個輸入端，結果是在三輸入與門U4的輸出端產生一個高方格控制(HVJ)信號，而在三輸入與門U5的輸出端產生一個低方格控制(LVJ)信號。
一種類似的結構為垂直變形控制信號產生了需要的信號。一個振蕩器126(例如市面上可購得的部件NE 555或NE 566)被構造成在通常位于DC與10Hz之間的低頻下工作。該振蕩器126可以設置到一個高邏輯電平輸出。與此類似，在非法錄像帶重放期間，DC至10Hz的信號輸出可以擴展到一個頻率范圍，以干擾盡可能多的電視機。這可以如上所述由一對NE 566 IC來完成。振蕩器126的輸出信號被加到三輸入與門U2的一個輸入端。振蕩器126的一個反相輸出信號被加到第二個三輸入與門U3的相應輸入端。在獨特的頻率(unique frequencies)掃描下，每臺電視機可能發生“諧振”(“resonant”)或者晃動更歷害，振蕩器126的頻率可保證將各種不同的電視機都包括在內。垂直晃動位置(VJP)和場終止識別(EFI)信號(EFI信號被閃爍發生器130作了修改，因此表示為EFI′)被加到三輸入與門U2、U3的另外二個輸入端，結果是在三輸入與門U2的輸出端產生一個高的垂直晃動(jitter)控制(EFC H)信號，而在三輸入與門U3的輸出端產生一個低的垂直晃動(jitter)控制(EFC L)信號。
應該理解，通過適當的變形，上面的設備可在正常的水平或垂直同步信號之后產生附加的水平或垂直變形，例如用對于NTSC電視信號的22至24行上的附加的垂直變形，以便造成視頻回掃。
圖6b的電路與閃爍發生器電路130結合經EFI′產生多種垂直變形信號模式。
圖6b示出場或幀“閃爍特征”發生器130用于本發明的某些實施例以修改水平和垂直變形的場或幀。
下面的情況是由這種閃爍特征取得的1)改變“極性”(“polarity”)，即在某個特定的場頻倍頻處翻轉方格圖案的灰色對黑色矩形；這會例如從未授權復制中產生衰減視頻來交錯方格位移，進一步破壞復制品的可視性。
2)逐場改變場終止(垂直變形)脈沖的位置造成未經授權的復制品在電視上重放時會出現上下的模糊閃爍，原因是每個場有一個不同定時的偽臨界同步脈沖位置。這在例如以下假定情況下取得在第255至257行上EFI脈沖為高電平，并且在第258至260行上EFI1脈沖高電平，并且在第261至262以及1行上EFI2脈沖為高電平，并且在第21至23行上EFI3脈沖為高電平。
圖8示出了圖6b的閃爍發生器130的電路，并且示出這四個脈沖由EPROM U8(部件號27C16或2716)通過多路復用器U10(即一個CD 4052)在一個場頻率下作多路復接。其結果，偽垂直同步脈沖根據場的情況，在不同位置出現。在一個簡單的例子中，每場中EFI、EFI1、EFI2、EFI3均跳變(stepped)一次。因此，在重放未經授權的復制品時，在相繼的場或幀中偽垂直同步脈沖在行256或259或262或22上發生。由于場比率(rate)垂直同步脈沖在TV或VCR中復位，造成圖像閃爍。EPROM U8為以時間為函數的各種場終止脈沖被定位在何處提供了靈活性。
圖8也示出了在某個特定的場頻倍頻處，方格圖案的黑對灰矩形是如何翻轉的。垂直同步脈沖時鐘輸入8位計數器U7(由256分頻，部件號為74HC393)。計數器U7的輸出驅動EPROM U8的地址線。來自EPROM U8的數據輸出信號DO變高，可翻轉經由開關SW1K和SW2K的方格圖案。來自EPROM U8的信號DO的靈活性使得對方格圖案的翻轉命令偽隨機或周期性地發生，并且也使不同的閃爍頻率(即每2個場或每5個場等等)發生。EPROM U8數據線D1和D2也驅動多路復用器開關U10(部件號CD 4052)，相類似地變形產生輸出信號EFI′的靈活性。產生垂直與水平變形的另一個電路在圖6b中，場終止和行終止脈沖通過補償(override)視頻驅動電阻Ro被切換。除非這些開關具有一個足夠低的“接通”(“on”)電阻，否則來自輸入程序源的視頻將總是疊加在場終止和行終止脈沖的頂部。例如，典型的模擬開關接通電阻(on-resistance)大約為100歐姆。常用的電阻Ro大約為1000歐姆。在采用這些值的情況下，10％的視頻疊加在行終止和場終止脈沖之上。如果視頻變成白色峰值，場終止和行終止脈沖將有最小約10％的白色峰值(100 IRE)或10IRE，從而使得這些被加入的脈沖無用。
為了克服這些可能的缺點，在另一個實施例中，增加加入的脈沖，然后經由多極(multi-pole)開關切換，而在同一時刻將視頻源斷開。
如圖9所示，場終止高低狀態是由與門U23用來自振蕩器U22(一個0.1Hz至10Hz振蕩器)的輸入和輸入信號VJP和EFI來產生的。開關SW103通過可變電阻RB和RA的分別控制在高、低狀態之間切換。放大器A10A、A10B是單位增益緩沖放大器。為了保證EFO的低狀態和方格脈沖不發生串擾(crosstalk)，開關SW103A被接在開關SW103和放大器A100之間，而開關SW102A被接在開關SW102和放大器A101之間。門電路U23A控制開關SW103A將除EFO線的位置之外的所有線都接地。同樣，門電路U21A控制門電路開關SW102A在除方格脈沖接通之外的所有時間都接地。另外，開關SW103A和SW102A對開關SW103和SW102的EFO和方格脈沖分別是透明的。開關SW103的輸出被單位增益緩沖放大器A1000進行緩沖，并且加到求和放大器A102。與此類似，開關SW102接收經由信號ELP、計數器U21(由n計數器分頻)和信號CPE產生的行終止高、低狀態。
可變電阻RC和RD分別為高與低行終止脈沖提供調節。放大器A101經電阻R2將開關SW102的信號緩沖后接到求和放大器A102。放大器A102的輸出信號饋入求和放大器A103。后偽同步脈沖(PPS)也被加到求和放大器A103，其結果求和放大器A103的輸出是行終止脈沖、場終止脈沖和后偽同步脈沖(PPS)。開關SW101在這些脈沖的相同期間經由或(OR)門U10和反相器U11將所有這些脈沖接通，而在所有其它時間接入視頻。放大器A104對開關SW101的輸出信號進行緩沖，并且提供包括帶有被加入脈沖的視頻的一個視頻輸出“video out”。開關SW104A對經由“與”門U104B的每TV場的最后9個有效行將其從同步窄化電路的視頻預消隱到一個電壓電平VBLNK(即OIRE)。門電路U104B的兩個輸入端上有EPROM數據輸出EFO(在TV場的最后9行變高)和VJP(有效水平行脈沖)。
PPS的位置調制源由電壓源Vgen控制。將源電壓Vgen饋送到電阻R20，一個被反相的色同步信號選通脈沖通到電阻R10和電容C2，形成一個到單觸發器U20的可變延遲。單觸發器(oneshort)U20在輸入視頻的色同步信號之后大約1.5μsec的可變位置，并且在垂直消隱間隔由信號CPE和與非(NAND)門U21B開啟。電阻R6確定PPS的振幅。電阻R6通常被設置為-10IRE到-20IRE。“與非”(“NAND”)門U21B的其它輸入(U22A)對所有是恒定振幅同步脈沖位置的PPS通常為高電平。如果U22A產生脈沖(即300Hz)，那么PPS信號同樣會接通和斷開(以300Hz)。因此，PPS可以是位置調制脈沖，以及跟隨色同步信號之后的脈沖振幅調制的同步脈沖。水平同步脈沖變窄變形用于增強對視頻信號的防復制保護的同步脈沖窄化電路和方法被單獨使用或與任何上面描述的其它信號變形技術中級聯使用(如圖6a的方框96所示)并將作進一步的描述。將視頻信號同步脈沖(主要是水平同步脈沖)變窄的原因是當進行非法復制時，被衰減的視頻以及被減小的同步脈沖寬度(期限)當在電視上觀看時會造成播放可能性的問題，這是因為很多電視機的同步分離器包含同步脈沖頂尖的DC失真，因為這些電視機的同步信號分離器通常由中間阻抗(medium impedance)驅動，同步脈沖被部分地限幅(clippedoff)。通過窄化同步脈沖，該同步脈沖更進一步被限幅。當一個非法復制品包括了特別是帶有上面描述的方格和/或場終止變形信號的視頻信號時，該復制品具有振幅降低的視頻信號以及減小的同步脈沖寬度。結果，電視機同步信號分離器檢測到急劇的同步信號損失，因為從窄化的同步寬度自身所作的限幅以及視頻信號本身的衰減。因此，由于水平和/或垂直變形更增強效果，電視機的同步分離器不能適當地“選出”同步信號，這使得電視圖像可視性更差。
圖10示出了用在許多電視機中的典型的現有技術中的同步信號分離器。當反相的視頻信號經由一個耦合電容C被饋送到晶體管Q1的基極時，使這個電路操作。視頻信號的同步脈沖頂尖對電容C充電，同步脈沖頂尖剛好使得晶體管導通。電阻R6對晶體管偏置，使得同步脈沖頂尖被“限幅”。加在C兩端的電壓Vc與視頻的激勵電阻Ro相關。電阻Ro越大，在Vb處檢查到的同步限幅量就越多。如果電阻Ro太大的話，晶體管Q1將啟動同步限幅進入到視頻(消隱電科)范圍，因為Vc的值沒有被充電到一個平均電平，以使得在剛好低于被反相的視頻信號的同步脈沖頂尖電平處使晶體管斷開。
對電容C充電不足會使得晶體管Q1即使當消隱電平到來時也被導通。當晶體管Q1導通時，晶體管Q1的基極發射極阻抗變低。(這會造成正向同步脈沖的衰減)。由于充電電容C是同步脈沖寬度的函數，變窄的同步脈沖使得同步信號分離器對于比一個正常同步信號寬度更加變窄的同步信號的一部分限幅。這等于在更靠近視頻信號(即視頻消隱電平)的一點處限幅同步。在正常的視頻電平下，一個變窄了的同步脈沖不會在VCR或TV上造成可播放性問題。但當一個變窄了的同步脈沖被記錄在復制保護盒式磁帶的非法復制品上時，該視頻信號被衰減。這種衰減與變窄了的同步脈沖一起使TV(在重放觀看期間)不能可靠地選取同步脈沖，而以視頻信號的同步斷開(off)部分，例如消隱電平代替。
有選擇地將某些水平同步脈沖變窄到接近零脈沖寬度(寬度小于60ns)，以便TV或VCR同步信號分離器中的濾波器不產生響應，或者同步信號分離器的耦合電容被很少地充電，這與在那個區域沒有同步脈沖是等同的。這些靠近場終止處被選定的水平同步變窄脈沖可以產生這樣一種條件，使得在重放期間同步信號分離器將消隱的視頻行限幅為一個新的(寄生)垂直脈沖。隨著非法復制品中具有衰減視頻的一個視頻信號被提供給TV，這種條件會引起VCR或TV在一個場中檢查到兩個垂直脈沖，從而產生垂直晃動。
在一個實施例中，視頻場中行終止的脈動(調制)頻率(這些場行終止的振幅在0IRE到至少10IRE之間，并具有窄化的水平同步脈沖)在大約1Hz至15Hz之間擺動。這有利于在各種電視機中產生所需的效果。
圖11a示出了一個視頻信號波形(Vin)；這個視頻信號被反相后輸入圖10中的TV同步信號分離器電路，并且被耦合到圖10的電阻Ro(其中Ro≈0)。圖11b示出了耦合電容和電阻Rb的影響。注意在Vb處視頻信號被向上躍變到同步脈沖的頂尖電平。(這是電阻Rb和電容C的RC時間常數作用的結果，因為Rb＞Rb)。
圖11c示出了變窄了的水平同步脈沖。電阻Ro(此處Ro是一個中等大小電阻，即200至1500歐姆)、電容C、電阻Rb和晶體管Q1的動作造成變窄了的同步脈沖頂尖的削波(clipping action)。由于同步信號寬度變窄，電容C沒有得到足夠充電，從而造成更多的同步信號削波(clipping)。前面已指出，電容C的充電與同步脈沖的振幅及其脈沖寬度相關，即Vc正比于(同步脈沖寬度)乘以(同步信號振幅)。電壓Vc越低，同步信號被削波(clipping action)就越多。圖11d示出在圖10中Vb點的這種結果。
圖11e示出非法復制品中被衰減的視頻源信號，其具有窄化的同步脈沖，其中“A”代表方格脈沖的存在，作為響應同步信號分離器對同步脈沖完成削波，其結果使靠近行終止處的部分視頻被判斷為新的同步脈沖。圖11f示出了這一點。在視頻信號部位被削波期間同步信號分離器(反相器)的晶體管Q1導通。
圖11g示出，通過削去視頻信號的某些部分而使同步信號的前沿變得不穩定的情況。同步信號的這種前沿不穩定性會引起TV顯示一個不穩定的圖像(即左右抖動)。如箭頭所示，產生的不穩定水平同步脈沖是由同步窄化或方格脈沖造成的。
圖11h示出圖11d TV同步信號分離器的輸出情況，它是一個具有變窄的同步脈沖的全電平TV信號。因此圖11d的信號不會電給電視機帶來能否播放的問題。只有當圖11d的信號被加到一個復制保護信號，并且進行非法復制時，在電視機上的播放可能性問題才會變得明顯，因為非法復制品導致一個衰減的信號。
如圖11i所示在一個未衰減的全TV信號情況下，如果在靠近一個視頻場終止處或在垂直同步脈沖(即NTSC的第256-259行，第10-12行)之后被選定的行上將可變的振幅變窄(即大約從消隱電平切換到大約10-100IRE)，同步信號分離器晶體管Ql將開始直線上升，對圖像區域，即圖11j的“ZZ”進行削波。這將導致在“ZZ”區域產生一個較寬的脈沖，但不能寬到足以產生垂直同步脈沖。
圖11k示出了圖11j同步信號分離器的輸出波形。如果這個波形帶有防復制保護信號，那么非法復制品將向TV同步信號分離器提供一個被衰減的信號，如圖111所示。圖111是由于以與場行終止的窄化脈沖同時進行非法復制而被衰減的TV信號。
圖11m示出了經由電阻Rb和電容C在點Vb發生的直線上升(ramping action)。同步信號分離器的相應輸出被示于“Y”，它是一個新的(寄生)寬(垂直同步)脈沖。這個新的偽垂直同步脈沖是當窄化的水平同步脈沖與場行終止一起處于消隱電平時產生的。當變窄了的水平同步脈沖帶有10至100IRE時，TV同步信號分離器僅僅輸出窄水平比率同步脈沖，并且沒有新的寬脈沖輸出，這是因為10至100IRE的電平完全被同步信號分離器忽略。通過消隱電平以及大于10IRE單位的電平的接入和斷開，同步信號分離器發現正常垂直同步脈沖某些時候跟隨一個寄生的超前或滯后的垂直同步脈沖(見圖11n)。這些寄生的超前和/或滯后的垂直脈沖在重放非法復制品時會造成電視的上下晃動。
在某些情況下，為了取得如同上面一樣的效果，可以將選定的同步脈沖變窄到大約零，即消除水平同步脈沖，以使得TV同步信號分離器產生寄生的垂直同步脈沖。
用大于63.5μs的周期復位n個同步脈沖，以使同步信號分離器發生故障并且產生一個新的寄生垂直同步脈沖，這會引起某些同步信號分離器的直線上升(ramping action)，以產生寄生的垂直脈沖。
圖11o示出了沒有寄生的垂直同步脈沖的一個視頻信號，之所以會這樣是因為視頻信號處于消隱電平之上，即在窄化脈沖的區域內該視頻信號大于大約10IRE單位。因此，如果視頻信號的電平相對于消隱電平足夠高時，即使存在窄化了的水平同步脈沖，也不會產生寄生的垂直同步脈沖。
在圖12a所示的同步脈沖變窄電路中，視頻輸入信號(可能已經攜帶有基本復制保護脈沖)被輸入到端口160，在該處它被提供給同步信號分離器162和視頻信號附加器164。視頻信號分離器162將分離的水平同步信號(Hsync)和垂直同步信號(Vsync)輸出到行選擇器門電路166，后者選擇例如每個視頻場的第10至250行，被分離的水平同步脈沖也提供給單觸發電路OS10，該OS10相應地輸出一個寬度大約為2μs的信號到與(AND)門U12，該U12的另一輸入是指示從門電路166中所選行10至250的行選擇信號，與門U12輸出一個代表行10至250的每一個上的水平同步脈沖的一部分的信號，該信號被放大器174標度。比例放大器174的輸出在附加器164中與原始視頻信號相加，附加器164的輸出被提供到視頻輸出端180。
圖12b示出了在圖12a的點Q處的波形(帶有彩色同步信號的常規的水平同步信號)，以及在R處的波形，它是比例放大器174的輸出信號。Q和R的相加結果(在圖12b下部的“視頻輸出”)在視頻輸出端口180被發現，它是帶有彩色同步信號的縮短了的水平同步信號。
下面描述采用擴展的色同步信號包絡進行同步信號窄化的另一電路(如果變窄的水平同步信號引起彩色鎖定問題，那么需要擴展色同步信號來保證電視機的彩色同步)。圖13a、13b示出了將窄化的水平同步脈沖引入所有有效視頻場的電路。在這個有效場中，一個EPROM數據輸出可決定哪些行應進一步變窄。例如，這個EPROM的輸出(EPD1)可以使20-250行有3.7μs替代脈寬的同步脈沖，而使251-262行有2.0μs替代脈寬的同步脈沖。根據EPROM U9中對EPD1的編程設計，也可以有其它的組合。另外，在EFO脈沖定位之前，EPROM U9的另一個輸出可以導致行(例如第255行和/或257行)中的同步脈沖壓縮等等(這是由與門U10和EPROMU9的EPD2完成的)。當完成將同步信號壓縮在正常的HBI中以后，也可能對水平同步窄化同步進行復位。
輸入的視頻帶有以下的任意組合基本防復制處理、場終止脈沖以及方格處理或標準的RS170型視頻，輸入視頻信號由視頻放大器A1進行DC同步恢復到OV(等于消隱電平)。放大器A1的輸出被送到同步信號分離器電路U2，后者依次則輸出復合同步信號和位于1μs和20μs之間的一個垂直脈沖。為了產生一個色同步信號選通來對電路2015的輸入視頻的色同步信號進行鎖定，必須注意不要在偽同步脈沖存在時(即如果輸入視頻有基本的防復制處理)產生色同步信號選通脈沖。因此，單觸發器U3輸入了復合(以及偽)同步信號，并且輸出一個大約45μrs的非可重觸發(non-retriggerable)脈沖，時間達到足以忽略垂直消隱間隔中的均衡與垂直2H脈沖以及可能存在的偽同步脈沖(通常在TV行10-20中的前32μs中)。單觸發器U10將輸入視頻同步信號的前沿延遲5μs，并且觸發單觸發器U11,U11是一個與輸入視頻的色同步信號一致的2μs單觸發器。
放大器A1驅動一個色度(chroma)帶通濾波放大器A91以便向色同步信號鎖相環電路2105輸入。PLL電路2105的輸出現在是一個由輸入視頻的色同步信號鎖定了相位的連續副載波。PLL電路2011將再生的副載波相位在放大器A5輸出處調節正確。來自同步信號分離器U2的幀同步脈沖為EPROM U9復位地址計數器U8。計數器U8由放大器A3中的一個水平比率脈沖使其增值。EPROMU9向每個數據行輸出，該輸出包括在有效場中特定TV行的高電平或低電平。
圖13a和13b電路的一個優點是重新產生的窄化同步脈沖可以放在水平消隱間隔(HBI)中的任何地方。如果新的窄化同步脈沖可以在輸入視頻的水平同步脈沖之前1μs開始時其將特別有用。當新的窄化水平同步脈沖超前1μs時，PPS脈沖和具有基本防復制處理的非法復制品的水平不穩定性就會在水平晃動方面多出1μs來。通過將窄化水平同步脈沖提前，使窄化水平脈沖和PPS之間存在的時間差變得越大，當非法復制品被重放時，不穩定將會與之成正比例地增強。
為了產生一個超前的窄化水平同步信號，單觸發器U3的輸出是一個與輸入同步脈沖的前沿重合的45μs脈沖，其與32μs的單觸發器U4“正交”(“squared”)。包括部件R1、L1和C1的濾波器對單觸發器U4的輸出信號進行帶通濾波，得到一個15.734KHZ的正弦波。
通過調節電感L1，產生比輸入視頻的水平同步脈沖超前(或滯后)的一個正弦波。放大器A3將這個正弦波轉換為邊沿超前或滯后于領先視頻輸入的同步信號邊沿。濾波器R1、L1和C1(有一個等于4的Q)的“統調”(“tracking”)特性產生與輸入視頻同步的波形，當視頻輸入來自VCR時，通常比大多數水平PLL的性能要好。接著，將放大器A3的輸出送到14μs的單觸發器U5，以產生一個HBI選通信號，使新的窄化同步信號和擴展的色同步信號來替代舊的(輸入)同步信號和色同步信號。
單觸發器U6建立起一個從輸入視頻HBI的起始處(單觸發器U5的前沿)延遲0.5μs的標稱窄化同步脈沖，并且單觸發器U7觸發一個新的窄化同步脈沖。元件R2、R3和Q1構成一個開關，通過對晶體管Q1(發射極到集電極)短路(shorting out)以及通過EPDl的命令(即對于行251-262，每個場的EPDl為低電平，其它情況為高電平)來使脈沖進一步變窄。這樣，單觸發器U7輸出3.7μs的脈沖，其從第20行到250行，從第251行到262行是2μs的脈沖。單觸發器U7的后沿觸發單觸發器U12，其輸出是擴展的色同步信號選通(大約為5.5μs的脈沖寬度)。
單觸發器U12的輸出經由開關SW22選通來自電路2011的一個色同步信號，帶通濾波(3.58MHz)放大器A4對來自開關SW22輸出的擴展色同步信號包整形，并且經由擴展色同步信號振幅調節電阻R10連接到附加放大器A5。來自單觸發器U7的窄化水平同步脈沖與信號EPD2經門電路U13“相與”(“anded”)該EPD2信號一般為高電平，除了窄化同步脈沖將被壓縮的幾行(能增強場終止的脈沖)外。門電路U13的輸出經由窄化同步信號振幅控制電阻R8加到放大器A5，放大器A5輸出窄化同步脈沖和擴展的色同步信號的相加信號。開關SW25經與門U14通過或U20切換放大器A5的輸出，U20在HBI期間經由單觸發器U5的輸出和EPD3來切換放大器A5的輸出，(有效場定位脈沖，即第20至262行)。
緩沖放大器A2接著將輸入的具有新的變窄的水平同步脈沖和擴展的色同步信號的相加信號來輸出視頻。為了在場終止處選通一個復位的同步脈沖(EOFRSP)，單觸發器U16從領先輸入視頻的同步邊沿起在時間上延遲是10μs到40μs。門電路U16耦合一個2μs到4μs寬脈沖到門電路U17，該脈沖從輸入視頻的領先同步邊沿延遲了大約10μs到40μs。門電路U17的輸出信號經與門U18由EPROM U9的EPD4而選通。接著，當同步壓縮經EPD2被啟動后，信號EPD4在場終止處的某些行為高電平。門電路U18經EOFRSP振幅調節電阻R85驅動求和放大器(summing amplifier)A5。當通過或門U20起動EOFRSP期間，門電路U18也合上開關SW25，將復位的同步脈沖(EOFRSP)插入。因此，放大器A2的輸出中有輸入視頻、窄化了的同步脈沖、還可能有1行或2行的壓縮同步(非同步)脈沖、或/和幾行復位的窄化水平同步脈沖。
即使視頻信號中的所有水平同步脈沖并沒有都變窄，同步脈沖窄化也是很有效的。已確定，即使是相對而言很少量的窄化同步脈沖，也能提供寄生的垂直回掃。例如，具有一個窄化的水平同步脈沖的連接的三至六行視頻就能達到這一目的。為了產生寄生的垂直回掃，最好是將連續的行中窄化了的水平同步脈沖組合在一起(或至少相對靠近)。
Ron Quan等人的美國專利US 5,157,510和US 5,194,965,其中公開了在描述移走(removal)復制保護信號時進行同步脈沖窄化的另外電路，這兩篇專利都作為本發明的參考文獻。
圖14a和14b示出了兩臺設備的方框圖，該設備將上面描述的同步脈沖窄化與前面描述的現有技術復制保護處理和水平與垂直信號變形組合在一起。
圖14a示出了第一個這種設備，其中節目視頻被提供到電路方框204，加到含有被加入AGC和偽同步脈沖的現有技術的復制保護信號中。下一個方框206(在圖6a中詳細示出)將(1)方格圖案和(2)對每個選定場終止的垂直比率信號變形二者相加起來。然后，同步脈沖窄化電路方框208(在圖12a和圖13a和13b作了詳細描述)進一步修改(modifies)視頻信號，并在端口209輸出到，例如，盒式磁帶復制設備的主復制裝置VCR。已經注意到，僅僅加入結合的同步脈沖窄化處理，現有技術的基本防復制處理就可以得到變形。
另一方面，在圖14b中，輸入的節目視頻信號首先由同步脈沖窄化電路方框208處理然后再輸入到復制保護和方格圖案與垂直比率信號變形電路方框204、206(在這里被合并到一個方框)，從而提供到輸出端210。
應該理解，其它設備也可以提供所公開的視頻信號變形(modifications)，即方格圖案、場終止垂直圖案、同步脈沖窄化等等。用于移走視頻復制保護信號的變形的方法和電路假定一個防復制處理信號至少包括上面描述的AGC和偽同步脈沖、和/或同步窄化、和/或行終止“方格”脈沖、和/或場終止偽垂直同步脈沖，下面將對消除這些信號的方法和電路進行描述。
參考文獻Ryan的美國專利US 4,695,901和Quan的美國專利US 5,157,510，其中公開了消除(移走或衰減)AGC和偽同步脈沖的方法和設備。Ryan的美國專利US 4,695,901只公開了移走或衰減偽同步脈沖和AGC脈沖，而沒有公開對同步脈沖窄化、場終止偽垂直同步脈沖或行終止(方格)脈沖的消除。現有技術中公知的處理放大器可以用再生的同步信號移走窄化的同步脈沖，但它不能消除行終止方格脈沖或場終止偽垂直同步脈沖。
在現有技術中沒有教導如何消除這些復制保護的垂直與方格信號。如果僅僅只是將它們消隱掉，那么當進行非法復制時，仍然能使得剩余的增強型防復制信號出現。這是因為當偽同步和AGC脈沖存在時只將這些信號消隱到消隱電平將導致一個衰減的視頻信號，在進行非法復制時其被輸入到電視機。這個被衰減的信號具有例如場行終止處在消隱電平，并且能在這種情況下引起偽垂直同步脈沖。如果仍然存在窄化了的水平同步脈沖時，這種情況尤其如此。
另一方面，如果僅僅將窄化的同步脈沖恢復到正常的同步脈沖寬度，那么另外兩種復制保護增強信號(方格和垂直)仍然會產生影響。
因此需要采用下面的方法來消除上述公開的增強型防復制處理1)將行終止(方格變形)復制保護信號由一個至少有大約20％白色峰值的信號替代，或者是將一個至少20％白色峰值的電平移位信號加入到行終止信號。信號的替代或加入可以是針對方格信號的一部分，以便消除防復制處理。這里所述的“一部分”指的是要被“中和”(“neutralized”)的那部分行終止脈沖或者所有視頻行中有行終止脈沖的部分。
2)將場終止(垂直)復制保護脈沖在至少大約32μsec的一個周期內每行由至少有大約20％白色峰值的一個信號所替代；另一方面，將至少大約20％白色峰值的一個電平移位信號在足夠的行上(即9行中的7行，7行中的5行，3行中的2行)使其加入到垂直脈沖上達大約32μsec，以消除防復制處理。
應該理解，這里針對垂直與方格脈沖所述的20％白色峰值是根據經驗確定的為達到消除增強視頻信號所需要的一個常用最小值，如果信號電平更高(例如30％或更高)，那么就能更圓滿地實現所述目的。
3)將更多的(50％或更多)的窄化水平同步脈沖加寬，以便消除同步脈沖變窄處理，即如果同步脈沖被變窄到3.0μsec，那么一個加寬到4.0μsec的同步脈沖可以適用于消除同步脈沖變窄處理，并且沒有必要用RS170標準水平同步脈沖來替代窄化的同步脈沖(注意4.7μs被指定為RS170標準的水平同步脈沖寬度)。
4)將侵入行終止(方格)脈沖中的一個加寬的水平脈沖寬度用于消除方格處理以及同步脈沖變窄處理。必須注意保證電視機的回掃脈沖仍能觸發色同步信號，因為將同步脈沖加寬到包括部分方格脈沖會導致電視機的回掃脈沖過早地觸發。
5)將復位到方格脈沖中的具有適當同步寬度和色同步寬度的水平同步脈沖和彩色色同步用以消除同步窄化和方格處理，不會導致電視機的回掃信號不正確地觸發電視機的色同步信號。
如果存在被減小的視頻振幅，垂直脈沖將對電視機垂直同步信號產生影響。在許多電視機或VCR中其需要大約30μs來觸發垂直同步濾波器以輸出垂直脈沖。因此，通過修正垂直同步脈沖，使得即使剩余的偽垂直脈沖的持續時間小于例如20μs，也沒有偽垂直同步脈沖從垂直同步濾波器輸出。
如果方格脈沖的“低電平”狀態被縮短，使得變窄的水平同步脈沖不被電視機或VCR的同步信號分離器檢測到，就會導致對方格脈沖的足夠消除。這樣就避免了當重放非法復制品時方格圖案產生的影響。
圖15示出了將上面描述的所有防復制保護信號都移走的兩步驟電路和方法。包含AGC、偽同步、方格、垂直脈沖以及變窄的水平同步脈沖的視頻信號首先在端口228輸入到電路230，如像Ryan的美國專利US 4,695,901或Quan美國專利US 4,695,901對此公開的那樣，使其消除AGC脈沖和偽同步脈沖的影響。接著，電路230的輸出信號被輸入的以增強型消除器(remover)234，該消除器234消除方格與垂直脈沖，也移去水平消隱間隔中的變窄同步脈沖和任何剩余的AGC脈沖或偽同步脈沖。這樣就使端口236的視頻信號不會受到任何復制保護信號的影響。
在這個實施例中，通過用振幅為大約20％白色峰值的脈沖替代這些脈沖，或者加入振幅為大約20％白色峰值的一個電平移位信號，來(理想地)消除方格脈沖和垂直脈沖。也可以通過用一個寬水平同步信號代替方格脈沖來消除該方格脈沖。這種處理既消除了方格脈沖又加寬了水平同步脈沖以達到消除同步脈沖變窄處理的目的。最后，如果使HBI(水平消隱間隔)由新的水平同步脈沖和彩色同步信號替代，那么有效場中的同步窄化和任何AGC脈沖和/或偽同步脈沖就可被消除。
同樣在這個實施例中，使方格與垂直脈沖的黑色電平持續時間變短，也會導致復制品能夠觀看。另外，通過用加入負電平移位脈沖對被提高的彩色同步信號(AGC脈沖)計數，或由同步脈沖與色同步信號替代，可以消除跟在正常的水平同步脈沖之后的AGC脈沖。實現該功能的電路將在下面予以描述。在圖16中詳細示出了圖15的方框234，其將一個增強的防復制保護信號被輸入到增益為K(如K等于2)的放大器A10。放大器A10的輸出被耦合到電容C1、二極管D1和電阻R1，這些元件構成了一個DC同步恢復電路。電阻R2、電容C2和電容C1構成一個彩色副載波頻率陷波(notch)濾波器，以便比較器A11能恰當地分離同步脈沖。參考電壓Vb1設置限幅點，以使得比較器A11起同步信號分離器的作用。比較器A11的輸出被饋入包括電阻R3、電感L1和電容C3的低通濾波器，以使其恢復垂直比率脈沖。具有參考輸入電平Vb2的比較器A12是一垂直同步信號分離器。
由于這些視頻信號可以來自VCR，因此某些同步信號分離器，如LM1881，產生不正確的幀脈沖由VCR輸出。因此，為了產生幀脈沖，單觸發器U1輸出一個從第一垂直同步脈沖開始稍短于6行的終止脈沖。單觸發器U2輸出的脈沖寬度為大約25μs。
接著，與門U7將反相器U6的輸出和單觸發器U2的輸出進行邏輯“與”以產生一個每2場或每幀出現的脈沖。只在一個場中U2和U6的輸出才為高電平。門電路U7的輸出是信號(FID)選通，它起動(見圖17)具有脈沖持續時間為11/2場的一個單觸發器。隨著單觸發器U8的輸出被連接到觸發器U9的D輸入端，并且垂直同步脈沖被作為觸發器U9的時鐘輸入，以產生一個幀比率方波，其上升沿和下降沿與輸入的視頻信號的第一垂直同步(寬)脈沖相符合。單觸發器U10和計數電路U11以及來自水平PLL U4的水平比率脈沖在計算(count)525種狀態的10位地址總線B10上產生信號。EPROM U12由10位總線B10尋址，根據對EPROM U12的編程設計，EPROM U12的輸出線帶有以下信號1)有效場位置(AF)(從第22行到262行為高電平狀態)。
2)場終止位置(EOFL)(從第254行到262行為高電平狀態)。
在圖16中，PLL電路U4和單觸發器U5是一個水平比率PLL電路，因而PLL電路U4的輸出超前視頻水平同步脈沖的前沿大約3μs。這是由單觸發器U5的輸出實現的，它比PLL U4的輸出滯后3μs。單觸發器U5的輸出被反饋到PLL U4的相位檢測器輸入端。由于PLL U4的檢測器的兩個輸入信號的邊沿必須匹配，因此PLLU4的輸出必須超前放大器(比較器)A11的同步脈沖前沿。PLL U4忽略除水平比率脈之之外的任何其它脈沖，因此垂直脈沖和其它脈沖對PLL U4不起作用。
此外，通過定時終止(timing off)比較器A11的同步脈沖的后沿，單觸發器U3產生輸入視頻的色同步信號選通脈沖(BG)。
圖18示出消除方格和垂直脈沖的電平移位電路。放大器A20、A21構成求和(summing)放大器。視頻信號經由電阻R100提供到這個求和放大器，行終止脈沖經由電阻101提供到該求和放大器，而場終止脈沖經由電阻R102提供到該求和放大器。通過采用與每個方格脈沖同時啟動的超前水平脈沖(AHP)，利用來自EPROM U12的有效場脈沖AF，定時寬度大約為1.5μs的一個脈沖終止AHP。在有效場期間，與門U13在每行終止處產生一個邏輯高脈沖(EOLD)。來自門電路U13的這個脈沖被加到視頻信號中，其產生根本不能下降到消隱電平的方格脈沖。相反，方格脈沖現在有至少20％的白色峰值電平。由于在衰減的視頻信號情況下，方格脈沖不會從視頻電平下降到足夠低以使同步信號分離器“偶然地”觸發，因此行終止方格脈沖被消除。
當單觸發器U16對結束于HBI的一個脈沖而言經由AHP產生一個大約為49μs寬度(最小為35μs)的有效水平行脈沖輸入到單觸發器U150時，對垂直脈沖可取得類似的結果。接著，單觸發器U16由單觸發器U15(脈沖持續時間為14μs)觸發來形成一個有效行脈沖。這個有效水平行脈沖通過門電路150與經由EPROM U12的場終止位置(EOFL)脈沖相“與”。該EPROM U12的EOFL脈沖在水平有效行期間在場終止脈沖處經由門電路U150發出一個高電平邏輯信號。接著，這個從門電路U150輸出的高電平邏輯信號通過電阻R102加到視頻信號中，以保證垂直脈沖處于20％白色峰值的最低電平。由于有了一電平至少為20％白色峰值的垂直脈沖，在衰減視頻情況下，這些新的場行終止不產生偽垂直同步脈沖。因此，放大器A21的輸出包含了對方格脈沖和場終止脈沖均消除的機理。為了消除同步窄化處理，放大器A21的輸出被耦合到電容C12、C13、二極管D10、D11和電阻R12，其構成一個DC同步脈沖頂尖放大器。電壓VD2將在消隱電平時具有的0伏DC設置給放大器A22。
通過再次采用AHP，單觸發器U17和單觸發器U18產生一個新的加寬同步脈沖。元件R17、C18、L3、C19、R18和R19是一個有限上升時間的同步信號低通濾波器。對新的加寬同步脈沖的“高電平”狀態而言，設置電壓Vb3來建立消隱電平。單觸發器U19和U20以及與門U21在有效場期間為控制邏輯以使重新加入新的較寬水平同步脈沖。單觸發器U19和U20的輸出稍延尺于U17和U18，以適應包括元件R17、C18、L3等等的低通濾波器的延遲。因此，電子開關SW1切換加寬的同步脈沖，并且將視頻信號輸出到放大器A23。圖18中右手邊虛線內的部分是同步替換與輸出電路S50。
圖19示出與圖16的電路結合使用的一個電路，該電路將方格脈沖替換為新的加寬的水平同步脈沖以及跟隨在這些新的加寬的水平同步脈沖之后的新的色同步信號。垂直變形(modification)脈沖也通過經源信號EOFD(圖18)到電阻R412和R411的電平移位來消除。
輸入的視頻被饋入包括元件R299、C400、L400和C401的色度(chroma)帶通濾波器，并進入色同步信號再生器U40(部件號為CA 1398)，該U40是一個連續副載波(3.58mHZ)的色同步信號再生器；晶體Y40是3.58mHZ的一個晶體。色同步信號再生器U40的輸出經過帶通濾波器(3.58mHZ帶通，包括元件R300、L401和C402)濾波，并且被放大器A40緩沖。電子開關SW40經由單觸發器U43選通新的色同步信號。單觸發器U43被單觸發器U41產生的加寬同步脈沖的后沿觸發。單觸發器U40以0.5μs的延遲來建立一個水平同步脈沖前沿(front porch)“過渡肩”(“breezeway”)。從單觸發器U41輸出的再生同步脈沖經由元件R307、L403、C404、R305、R306和電壓V400被濾波和電平移位。放大器A42對這個電平移位加寬再生同步脈沖進行緩沖，并經由電阻R304和放大器A43加到色同步信號。電子開關SW41在有效場期間(經由與門U44和來自EPROM U12的AF源信號)選通新的加寬同步脈沖，而在HBI期間選通新的色同步信號。(新的加寬同步脈沖和新的色同步信號也消除在HBI中具有有效場AGC脈沖的任何防復制視頻信號，即升高了后沿的脈沖)。放大器A44緩沖，并輸出被消除了防復制信號-包括窄化同步脈沖、方格脈沖、垂直脈沖-的新視頻。
圖20示出了通過將一個非零電壓放大到較高電壓而用于“電平移位”的電路。被用于圖16中電平移位的行終止消除信號EOLD和場終止消除信號EOFD，在復制保護信號中存在方格脈沖和垂直變形脈沖期間，產生一個控制電壓來提高壓控放大器(VAC)U50(部件號MC 1494)的增益。對該視頻進行DC恢復，使得同步信號頂尖等于OV，這意味著方格脈沖和垂直變形脈沖的低電平狀態高于OV(通常從0.3V到0.5V)。元件C201、R201、D10、D20、C200、R200和A49形成這個DC恢復視頻信號電路。因此VCA U50的輸出中有一個移位或放大的等效防復制信號電平其遠高于消除防復制增強處理的消隱電平。放大器A50將VCA的輸出信號緩沖并將其輸入到圖16的窄化同步脈沖消除電路。
圖21、22和23示出通過開關電路來消除方格和垂直防復制信號的另外方案。
圖21示出(對圖16的DC恢復視頻來說)在方格脈沖和垂直脈沖期間，與這些脈沖一致的控制電壓(在EOLD和EOFD信號的控制下)由開關SW199和SW198分別接入一個20％白色峰值的信號V10’超越防復制脈沖。視頻信號的有限驅動阻抗可以用于這一功能(電阻R200提供大約2000歐姆的阻抗)。接著，視頻信號在端口506輸出之前被放大器A501放大，再由圖18的同步替換與輸出電路S50處理。
圖22和23示出消除方格與垂直脈沖的另一種開關電路。(同步置換與輸出電路S50在圖22、23中沒有示出，但在圖21中示出了)。在圖22中，DC恢復視頻輸入信號也經由電阻R201提供給放大器A54，開關SW198和SW199分別在EOLD和EOFD脈沖的控制下接入電壓V1、V2，其每個信號是大于或等于20％白色峰值的DC或DC偏置AC信號。圖23的電路與圖22的類似，只是開關SW198和SW199直接串接在視頻信號通路，并且采用常規的替換裝置來消除方格脈沖和場終止脈沖。在某些情況下，僅僅消隱方格脈沖與EOF脈沖(消隱電平V1=V2=V10)就可足以在可視復制品中消除方格脈沖或EOF脈沖的影響。通過同步加寬來消除水平與垂直增強的設備圖24a示出用同步脈沖加寬來消除方格和垂直增強的電路A60。帶有垂直(EOF)與方格(EOL)增強的復制保護視頻電路被提供給輸入緩沖放大器A60。放大器A60的輸出被耦合到同步信號分離器U61。同步信號分離器U60的復合同步輸出被輸入到單觸發器U61來消除復合同步信號中的2H脈沖。單觸發器U64的輸出被輸入到PLL振蕩器U65。當N=910時，PLL U65的頻率是14.31818MHZ，等于水平行頻率的N倍(NfH)。通過把NfH用于時鐘計數器U68，并且用fH對其復位，EPROM U69從計數器U68接收一個11位的地址。EPROM U69現在可以輸出水平像素位置(如對EPROM U69所作的編程設計那樣)。EPROM U69的輸出包括對以下的水平定時前偽同步位置同步加寬位置新的色同步信號選通位置對EOF脈沖的偽同步位置同步信號分離器U61的輸出中也有一個對525狀態計數器U63復位的場ID(幀)脈沖。狀態計數器U63由PLL U65的水平頻率脈沖計時，并且被N計數器U607分頻。這樣EPROM U66在有效TV場內有水平行位置，例如，在EPROM U66中，D0=第22至253行，D1=第254至262行；垂直變形脈沖的位置。
參看圖24b，邏輯門電路U610至U614采用EPROM U69的U66的輸出數據用于實現以下目的1)用于第22至253行上的前偽同步和加寬同步(H)，前偽同步和同步加寬位置通過信號DO選通，門電路U613的輸出完成該功能。
2)僅僅在行254至262上的加寬的同步與僅僅在行254至262上加入的偽同步脈沖相加；U612的輸出完成該功能。或門U614將門電路U612和U613的輸出組合起來，并且與D3H-新的色同步信號選通信號-相“或”。門電路U614的輸出，控制開關SW600以加入前偽同步信號(第22至253行)加寬的水平同步信號(第22至262行新的色同步信號選通)3)來自信號D3H以及有效場脈沖D3的新的色同步選通信號與放大器A65的fcs CW在與門U615選通信號fsc CW。門電路U615的輸出是彩色副載波，它只在信號D3H和D3為高電平時導通。可變電阻R607設置該新的色同步信號電平，并且電容C607、電感L607和電阻R604對該新的色同步信號包絡濾波。U616只組合前偽同步、偽同步、被加寬的同步脈沖，并且經由振幅控制電阻R602和R603加到反相求和放大器。然后求和放大器A67有前偽同步、被加寬的水平同步、新的色同步、以及偽同步信號，而開關SW600在一致的時間期間切換放大器A67的輸出。
圖25a至25h示出在圖24a、24b中電路的各點標注的波形。
圖24c示出用于圖24a的振蕩器U65的一個典型的PLL電路，該電路包括變容調諧二極管LC振蕩器252與置位-復位相位檢測器U70和包括電阻R700和電容C700的低通濾波器(小于1KHZ)、包括放大器A70的DC放大器250以及相關的元件R702、C703、R703、R704和參考電壓Vbb。消除方格脈沖與垂在脈沖增強的另一種方法消除方格脈沖和垂直脈沖的另一個電路示于圖26，其中，由于開關SW103具有較低電阻，因此方格與垂直變形脈沖基本上被衰減和/或被電平移位，或者被行終止(方格)脈沖和場終止(垂直變形)脈沖的高-低電平狀態的平均電壓(由開關平均電路260產生)所替換。例如，如果方格與垂直變形脈沖的高電平狀態為30IRE，低電平狀態為0IRE，電容C1將被充電到大約為30IRE-0IRE/2=15IRE。
由于開關SW103在行終止處的方格周期內接通，并且因門電路U304的緣故在場脈沖終止時也接通，因此在這些時間期間內電容C1的電壓超出輸入視頻信號大約15IRE電平，足以消除增強的防復制信號。
在圖26中，增強的防復制視頻信號被送到輸入放大器A1，該放大器A1的輸出輸入到同步信號分離器電路258，其向電路260中的存貯器地址計數器輸出一個短時間寬度的幀脈沖(即10μs)。將它進行復位，此時，復合同步信號(可能包括現有技術基本防復制處理的偽同步脈沖)被饋送到水平鎖相環電路(PLL)U303。PLLU303的輸出是一個水平頻率脈沖，其在輸入視頻的前沿之前2μs起動。電路260的EPROM具有相關于TV場中方格與場終止脈沖行位置的輸出。單觸發器U100輸出在水平行之內與方格位置相符合的脈沖，與此同時，單觸發器U200和U300生成一脈沖，該U300輸出一與水平行之內場終止脈沖相符合的脈沖。方格和場終止脈沖的位置經由門電路U202和U203選通，并且經門電路U304進行“或”操作，從而輸出在時間上與輸入視頻的方格脈沖和場終止脈沖相符合的脈沖。開關SW103在這些相符合時間內接通，以通過電阻R5來衰減并(經由電容C1)平均增強的復制保護信號，從而從放大器A2輸出一個可視性更好的信號。
另一種消除方法是在方格(EOL)脈沖和垂直變形(EOF)脈沖存在期間接入負峰值或正峰值削波(clipper)電路其中之一或兩者同時接入。如圖27所示。輸入的復制保護視頻被緩沖放大器A6鉗位。EOF和EOL位置由所述電路進行識別并輸入到或門U305。二極管D1對方格(高)灰色圖案和垂直變形高灰色脈沖進行正向削波(clips)，以再現一個更好復制的記錄。二極管D2對EOL和EOF脈沖的(低)黑色電平進行負向削波，經由開關SW101和SW102再現一個可復制的記錄。放大器A7對開關SW101和SW102的動作(action)進行緩沖，以輸出一個可復制的視頻信號。
第三種消除方法是檢測方格脈沖和垂直變形脈沖，并且加入反相脈沖。由于方格圖案上下抖動，垂直變形脈沖也上下抖動，圖28的電路檢測并且衡消(nulls)EOF和EOL脈沖。
雖然衡消可能不太有效，因為它將方格或場終止脈沖減小到大約消隱電平(0IRE)，但在某些情況下衡消能產生可視性更好的圖像。(在理想取消情況下，為了完全消除，方格與場終止脈沖應該高出大約20IRE)。衡消使得方格和場終止脈沖的Hi和Lo狀態進行到低電平狀態(0IRE)。圖28示出一個衡消電路(nulling circuit)。來自圖26放大器A1輸出的視頻被DC恢復到消隱電平大約為0V，再經由元件C15、D15、Vb15、R15和A246饋入開關SW124，該開關經“或”門U247接通方格和場終止脈沖。門電路U247的方格與場終止位置經圖26的門電路U202和U203進行“識別”。反相器A82將來自開關SW124的信號反相，并且將該反相的方格與場終止脈沖經由電阻R2加回到(經由電阻R1)輸入的視頻，來衡消(null out)方格與場終止脈沖。(電阻R1和R2相等)。放大器A209緩沖具有衡消方格與場終止脈沖的視頻信號。(電阻Rb為反相放大器A82保持一個到地的DC偏壓)。
還有另一種消除方法(用于克服EOL和EOF脈沖)是將有效視頻峰值從100％衰減到80％(衰減大約20％)，并且將同步振幅增大(約50％)，如圖29a和29b的波形所示。這需要將復合同步信號從40IRE增大到60IRE。這也可以消除美國專利US 4,631,603中公開的那種偽同步脈沖，因為該專利中的偽同步脈沖為40IRE。由于復合同步脈沖持續很久(prolonged)，同步信號分離電路趨于只分離大的同步脈沖而忽略較小振幅的脈沖，從而不會檢測到脈沖對(偽同步脈沖加上AGC脈沖)。圖29a示出一視頻行的原始輸入波形。圖29b示出用方格和垂直變形脈沖而改變了的視頻行波形。
圖29b示出產生的波形，其變形的同步振幅比帶有方格和場終止脈沖的標準視頻高出大約50％。由于復合同步信號較大，當觀看非法復制品時，非法復制的衰減通常不足以導致方格和場終止脈沖產生任何影響。由于水平和垂直同步脈沖被更大變形，TV或VCR同步信號分離器不會錯誤地啟動。
圖30示出提供具有圖29b的波形的一個電路。增加的防復制保護信號被輸入到增益為0.8的一個放大器A84。這些輸入信號也被鉗位，并且有等于0V的消隱電平。同步信號分離器電路302輸出復合同步信號CS到模擬開關SW210和衰減器300。衰減電路300通過偏移電壓-V衰減復合同步(即5V峰-峰值)信號的典型邏輯電平。衰減電路300輸出一個60IRE(0IRE等于0V)到-60IRE電平的再生的復合同步信號。然后，開關SW210接入這個新的再生同步信號，經由放大器A505輸出一個圖29b那樣的波形。
如圖31電路所示的另一種消除方法是跟蹤并且保持有效視頻信號行，以便在EOL脈沖開始之前用最后的有效視頻值代替方格脈沖。
通過采用圖26電路中A1的輸出和U202的輸出以及采用圖31的電路，可以通過跟蹤與保持來消除方格脈沖。這個方法類似于在方格脈沖定時期間再插入一個已知電壓。由于大部分節目材料高于0IRE(特別是在NTSC中，其中黑色電平是7.5IRE)，跟蹤與保持視頻導致電平通常大于7.5IRE，當將這個電平被重新插入方格位置時，就足以消除方格脈沖。
放大器A90接收來自圖26的放大器A1的輸入。放大器A90有一個100ns到200ns的延遲(經由延遲線或低通濾波器)，以便使來自門電路U202的脈沖剛好在方格脈沖之前跟蹤和保持視頻100ns到200ns。開關310在方格脈沖定時期間是斷開的，而在所有其它時間是接通的。因此，放大器A92的輸出基本上是透明視頻，直到在方格脈沖定時期間開關300斷開，使電容C107填充2μs的最后節目像素(大于7.75IRE)為止。
圖32a、32b的波形所示的另一種消除方法是將一個高頻信號加到EOF和EOL脈沖，以便由高頻信號的平均DC電平進行有效的電平移位。圖32a上面的波形示出包括EOF脈沖的視頻輸入信號，下面的波形示出頻率為0.1至5MHZ的高頻電平移位信號。如圖32a的下面的波形所示該波形也能適用于方格脈沖(例如在頻率為3MHZ時)。產生的VCR記錄信號示于圖32b，其波形部分頻率為3MHZ。被相加的高頻信號使VCR只對平均DC電平產生響應，從而將EOF和/或EOL的高、低電平狀態進行電平移位，使其不產生影響。
上面所描述的這些增強手段由于其都與TV電路有關，因此，如圖33所示，這些“反增強”(消除)電路322可以連接在重放的VCR320和TV324之間，以保證非法錄像帶的圖像可視性更好，如果需要的話，還可采用調制器326。前同步脈沖消除水平和垂直變形下面描述比正常同步脈沖寬的置換脈沖(例如正常同步脈沖為4.7μs，而較寬的同步脈沖為6μs至10μs)是如何分別消去垂直變形(場終止)和方格(行終止)脈沖的。
圖10為現有技術中用于電視機的同步信號分離器，復合同步脈沖對輸入同步信號分離器耦合電容C充電。削波閾值是每個電視行平均充電時間的函數。充電時間越長，“削波”點離消隱電平就越遠。另外，因為電阻R6和電容C的緣故，削波點向消隱電平傾斜，因此，領先行終止脈沖的同步脈沖導致傾斜暫時減慢，以避免在行終止脈沖或場終止脈沖期間發生削波。
圖34a示出TV同步信號分離器對一個電視信號(代表反相的視頻)的響應，該信號包括美國專利US 4,631,603的基本防復制處理加上方格脈沖防復制增強。TV同步信號分離器的削波點(slicepoint)328明顯地處于“A”區域，(方格區域)，并且因此產生導通/斷開前同步脈沖，該脈沖在TV圖像上造成方格圖案。
圖34b的波形示出比正常同步脈沖寬的脈沖的產生。產生的TV同步信號分離器的削波點330顯然從不會落在“A”方格區域，因此TV不會受方格圖案作用的影響。彩色色(color burst)同步信號波形需要在整個水平同步信號區域被加到“CBX”區域，以保證TV或VCR的彩色鎖定。
圖35a、35b分別示出正常的視頻水平同步脈沖和加寬后的水平同步脈沖，在后一情況下，再生的彩色同步信號(CB)被加到加寬同步脈沖的下一半，并且是在這個加寬水平同步脈沖的后沿之后加上再生彩色色同步信號。加入再生彩色色同步信號是為了保證無論TV在同步信號的前沿還是后沿觸發彩色色同步信號，TV仍能有一彩色色同步信號對其鎖定。
對垂直變形脈沖同步位置而言，并不需要再生彩色色同步信號；這種情況發生在通常觀看不到的TV場的底部。
接下來解釋加入的同步脈沖和前同步脈沖是如何消除場終止和行終止脈沖造成的影響的。
通過加入同步和前同步脈沖，TV同步分離器耦合電容C被進一步充電，從而使同步信號分離器電路的削波點(slice point)遠離消除電平，而避免了行終止脈沖和場終止脈沖。
圖34c的波形示出加入前同步脈沖后的視頻；TV或VCR同步信號分離器削波點331不會出現在行終止位置。圖36c示出選通偽同步脈沖時垂直變形脈沖的類似結果。圖36a示出具有正常水平同步寬度以及TV同步信號分離器削波點336的垂直變形脈沖“B”。注意，TV同步信號分離器的削波點336落在垂直變形脈沖B中。圖36b示出了水平同步脈沖寬度被加寬的相應波形，它的TV同步信號分離器削波點338沒有落在“B”區域(垂直變形脈沖)。加入后同步脈沖的水平變形圖37示出一個電路，當非法復制采用了上面描述的美國專利US 4,631,603的基本防復制處理時，該電路用加入后偽同步脈沖來增強防復制效果(即進一步降低可視性)。
帶有基本防復制處理并加入上面描述的其它增強手段的視頻被輸入到電阻R9，放大器A1對輸入視頻進行緩沖，并且經由電容C1耦合到同步信號分離器U6，同步信號分離器U6的垂直同步信號輸出使12位計數器U1復位。計數器U1由PLL U2的水平同步信號計時，PLL U2將復合同步信號鎖定。EPROM U3選擇了后偽同步(PPS)脈沖可能出現的哪些行。可以如選定EPROM U3那樣來利用后偽同步信號的偽隨機分布。信號DO(EPROM U3的輸出)相應地禁止單觸發器OS3。來自同步信號分離器U6的色同步選通信號被反相，并且被電容器C2和電阻R2進行低通濾波。電壓Vgen和一個信號(即300HZ三角形波)一起加到電容C2。使其在單觸發器OS3中產生一個時間變化的閾值差(threshold difference)，由此導致一位置變化。單觸發器OS3的輸出是一個固定脈沖(即1.5μs的寬度)，其脈沖位置調制為例如±1μs。單觸發器OS3的輸出經由開關SW1消隱任何視頻達到消隱電平，并且通過可變電阻R7加入一個脈沖，以產生后偽同步脈沖。求和放大器A3將單觸發器OS3的輸出脈沖反相，以保持加入的后偽同步脈沖的正確形狀。圖38a至38e示出圖37電路各點的波形。后偽同步脈沖的振幅可以經由VGen2和壓控放大器A41進行振幅調制，壓控放大器A41是一個乘法放大器(multiplying amplifier)。放大器A41的輸出振幅隨VGen2發生變化，當后偽同步脈沖斷開時，VGen2為0V。后同步脈沖增強的消除方法和設備圖39a示出另一種消除電路，包含上面描述的后偽同步脈沖(PPS)的“視頻輸入”通過電容C1耦合到同步信號分離器U1。也就是說，圖39a的電路減小或消除(removes)PPS脈沖的影響，使得視頻信號可以被記錄。同步信號分離器U1將復合同步信號輸入到水平相位鎖定環U2。該水平PLL U2定相后偽同步脈沖區域的起始(在色色同步信號之后)。單觸發器U5觸發水平PLL U2以產生一個包括后偽同步脈沖的脈沖。來自同步信號分離器U1的垂直同步信號觸發單觸發器U4產生從第4行擴展到第21行的一個脈沖，而單觸發器U4觸發單觸發器U5以產生一個從第22行至262行的有效場脈沖。單觸發器U5的輸出(它是垂直消隱間隔的互補(complement)選通與門U10，從而與門U10的輸出只有在有效TV場期間輸出。
因此門電路U10的輸出指示在有效場期間后偽同步脈沖的位置。圖39b、39c、39d示出圖39a電路中標明的三個點的波形。
圖40a示出由圖39a中的門電路U10的輸出信號產生與PPS信號相符合的一個脈沖(PPSD)并且經由模擬乘法器U6(部件號1494)進行電平移位來消除后偽同步脈沖。乘法器U6在后偽同步消除脈沖存在時的定時期間增大或減小增益。當信號VID1被提供給乘法器U6時，VID1的同步信號頂尖為0V。通過在適當的時間增大增益，產生圖40b的波形Z。在乘法器U6中通過采用信號VID2而不是VID1，并且采用門電路U10的輸出，重構的乘法器U6隨U10輸出的正向脈沖而衰減，并且增益在適當的時間被減小以產生圖40c的波形Y，從而消除了有關處理。
通過將信號VID2用到圖40d電路的模擬開關SW220，門U10的輸出，控制開關SW220以使加入一個參考電壓。如果VR是0V，那么圖40e的波形X產生一個被消隱的后偽同步信號。如果VR是同步信號頂尖電壓(即-40IRE)，那么產生圖40f的波形U，其為具有固定振幅和位置的附加水平同步脈沖。這使得大多數電視機具有靜態水平圖像偏移，而不會由后偽同步脈沖引起“波動”(“waviness”)。
將門電路U10的輸出加到圖40g電路中的放大器A6，產生的電平移位將消除后偽同步脈沖，其波形也示于圖40b。圖40h識別PPS和電平移位的位置。
最后，用窄化后偽同步脈沖以消除其影響的方案由對同步信號消波來完成。如圖41a所示，放大器A7接收視頻信號VID2，該信號具有一個由陷波濾波器R100、電感L100和電容C100而產生的下凹彩色色副載波。通過將Vbb2設定為大約-10IRE，放大器A7輸出正常同步脈沖和后偽同步脈沖兩者的削波。通過采用與門U7以及來自門電路U10(圖39a)的PPS，門電路U7輸出一個脈沖，該脈沖被反相，但與處于邏輯電平的原始后偽同步脈沖相同。單觸發器U8被定時為大于90％的后偽同步脈沖的脈沖周期，并且控制開關SW224將后偽同步脈沖的大于90％前沿截斷。所產生的結果是圖41b所示的波形，它示出了一個很窄的后偽同步脈沖，因此在任何視頻設備(如VCR或TV)中都不會產生響應。另外，通過經由電阻R6將門電路U7的輸出(圖41a)加到圖49g的放大器A6，產生的輸出是電平移位的偽同步脈沖，如圖40h所示。這個方法能夠部分或全部消除后偽同步脈沖。使后偽同步脈沖衰減。減小基本防復制處理信號影響的方法和設備下面將描述一種方法和設備，其中可將包含偽同步和AGC(即基本防復制處理)相加脈沖的基本防復制處理信號(如上所述)有效地減小，而不改變這些相加的脈沖。與前面描述的通過振幅衰減、電平移位或脈沖窄化來改變相加脈沖以減小其影響的方法不同，本方法通過進一步加入其它脈沖用于抵消由AGC和偽同步脈沖所造成的增益降低，以此來減小相加脈沖的影響。
美國專利US 4,631,603描述了如何在VCR的AGC電路中采用一個同步信號和后沿采樣以便測量輸入的視頻信號振幅，通過加入具有高電平后沿的額外同步脈沖產生增益下降。由于VCR中的AGC電路對同步脈沖振幅連續采樣(通過同步采樣和后沿采樣)，本方法通過將所有的后沿電平從消隱電平移到低于消隱電平(即對NTSC視頻為大約-20IRE單位)從而消除了某些防復制信號。也可以利用本方法將所述額外的偽同步脈沖加在TV場底部(場終止)的區域，在該處不存在包含AGC和偽同步脈沖的防復制信號。在這些“額外的”偽同步脈沖之后跟隨了低于消隱電平的脈沖。
參看圖42a，將基本防復制視頻信號(輸入視頻)耦合到同步信號分離器U2(部件號LM1881或等同元件)。來自同步信號分離器U2的復合同步信號連接到一個3μs單觸發器U3，它觸發同步信號的后沿。
來自同步信號分離器U2的垂直同步信號觸發單觸發器U4和U5，以形成一個有效場脈沖信號然后被輸入到與門U1,U1將有效場脈沖和單觸發器U3的輸出作“與”操作。因此，在有效TV場期間，門電路U1的輸出是一3μs后沿的脈沖。(另一方面，單觸發器U4和U5并不是必要的，單觸發器U3的輸出可直接連到電阻R6，而取消U1、U4和U5)。電阻R6是一從視頻輸入的后沿減去一個電平的負向求和電阻(negative summing)。輸入放大器AO緩沖視頻輸入信號，并將其耦合到構成同步信號頂尖DC恢復電路的電容C3、二極管D1、電阻R3和電壓Vb。反饋放大器A3的輸出提供到電阻R7，將該輸出的后沿降低。(參見圖43a至43g，其中示出了在圖42a不同位置處的信號)。
圖42b的電路接收來自圖42a電路中電阻R7上的視頻輸出信號，并且將每個TV場的最后10行或11行替換為包含與隨后的AGC脈沖成對的偽同步脈沖的TV行，其低于消隱電平，即為-10IRE至-30IRE。來自圖42a的二極管D1節點的視頻包含DC被恢復到0IRE消隱電平的0伏視頻。圖42b的放大器A2將該視頻信號進行放大，并且將其耦合到水平鎖定振蕩器U11(采用振蕩器CA31541的針腳1，其中，來自放大器A2的同步信號頂尖為TV)。振蕩器U11的輸出連接到一個32H鎖相環，而輸出一個頻率大約為503KHz的信號。該503KHz輸出信號被放大器A3放大到邏輯電平，然后將其輸入到二進制除法器U10。
求和放大器A4輸出一個大約2μs導通、2μs截止、振幅在-20IRE至-40 IRE之間的方波信號。電壓Vbb和電阻R9設定了合適的DC偏置電壓，而電阻R10和R11設定了適當的振幅。在圖42a中，單觸發器U6產生一個其持續時間從有效水平行的起點開始為32μs的有效行脈沖，單觸發器U7和U8由垂直同步脈沖觸發，在有效TV場的最后11行期間其變為高電平。因此，在TV場的最后11個水平有效行期間(偽同步脈沖和AGC脈沖通常不在此處)，圖42b的與門U9選通在-20IRE至-40IRE之間的4μs周期方波電平上。放大器A5和電阻R12輸出后沿被降低的變形的防復制脈沖以及新的偽同步脈沖和降低的負AGC脈沖。
由圖42a和42b的電路提供變形的視頻信號導致了VCR中AGC放大器作出錯誤的測量。基于對和電平降低的AGC脈沖配對的偽同步脈沖(具有降低的后沿)測量的該結果，VCR判斷出存在一個低電平視頻信號，因此，VCR將增大其AGC放大器的增益，這將使由基本防復制處理產生的AGC VCR放大器中增益的降低產生變化。在一個實施例中在EFO位置中加入的偽同步脈沖其每個至少具有2μs的消隱電平(0IRE)它跟隨在每個加入的偽同步脈沖的后沿，來消除EFO(垂直)變形。其將由上述的開關或波形替換電路來實現。如果EOF變形的高電平狀態振幅大于10至20IPE時應是很有用的。若在這種情況下不存在消隱電平時，EOF變形的影響就可以被減小，但是現有技術的基本防復制處理的影響卻被增大，因此，增大了EOL變形并且制止消除所有的防復制處理。
上面對本發明所作的描述是說明性而非限制性的；對本領域的普通技術人員來說，根據以上公開所作的其它變形是顯而易見的，并包括在本發明權利要求的保護范圍之內。
權利要求
1．一種用于消除加到視頻信號中的復制保護脈沖的方法，該復制保護脈沖屬于可以在視頻同步信號發生之外的一個時間產生視頻回掃脈沖的類型、并且位于視頻信號的有效視頻部位，所述方法包括以下步驟產生一個具有預定電平的信號；和在所述有效視頻部位將該信號添加到所述視頻信號中。
2．根據權利要求1所述的方法，其中，添加步驟用生成的信號替代復制保護脈沖。
3．根據權利要求1所述的方法，其中，生成的信號具有大約等于同步信號的振幅的振幅，并且添加步驟包括用該生成的信號變形視頻信號，其中同步信號的偏差由此而擴展。
4．根據權利要求1或權利要求2所述的方法，其中，所述的預定電平至少大約為所述視頻信號的白色峰值的20％。
5．根據權利要求1或權利要求2所述的方法，其中，所述同步信號是一個水平同步信號。
6．根據權利要求1或權利要求2所述的方法，其中，所述同步信號是一個垂直同步信號。
7．根據權利要求1所述的方法，包括以下步驟確定所述視頻同步信號的位置；產生與所述視頻同步信號振幅大約相等的脈沖；和剛好在所述視頻同步信號出現之前，將產生的脈沖加到視頻信號中。
8．根據權利要求7所述的方法，其中，所述視頻同步信號是水平同步信號。
9．根據權利要求7所述的方法，其中，所述視頻同步信號是垂直同步信號。
10．根據權利要求9所述的方法，其中，與垂直同步信號組合的相加脈沖是一個鋸齒波。
11．根據權利要求7所述的方法，進一步包括將彩色色同步信號加到持續時間被擴展的視頻同步信號中的步驟。
12．一種用于消除添加到視頻信號的復制保護脈沖的方法，該復制保護脈沖減小行同步脈沖的持續時間，從而在進行記錄時在視頻信號中產生寄生的場同步脈沖，所述方法包括確定減小了持續時間的至少某些行同步脈沖的位置；將所述行同步脈沖變形到具有較長的同步持續時間。
13．根據權利要求12所述的方法，其中，該較長的持續時間比標準行同步脈沖的持續時間小。
14．根據權利要求12所述的方法，其中，所述變形步驟包括產生一個行同步脈沖；消隱所述持續時間減小的行同步脈沖；和將產生的行同步脈沖加到被消隱的行同步脈沖處。
15．根據權利要求14所述的方法，其中，產生的行同步脈沖的持續時間擴展到該行的相鄰有效視頻部位。
16．一種執行權利要求12的處理的設備，用于消除視頻復制保護脈沖，該視頻復制保護脈沖減小視頻信號中至少某些水平同步脈沖的持續時間，使其小于標準持續時間，所述設備包括邏輯電路，用于確定視頻信號的至少某些行中水平消隱間隔的位置，并且相應地產生控制信號；一個脈沖發生器，用于產生具有預定持續時間的水平同步脈沖；和開關電路，響應所述控制信號這樣進行加操作，即將產生的水平同步脈沖加到視頻信號中。
17．根據權利要求16所述的設備，其中，產生的水平同步脈沖的持續時間小于標準持續時間。
18．根據權利要求16所述的設備，其中，脈沖發生器也產生一個彩色色同步信號，并且開關電路將產生的彩色色同步信號加到視頻信號中。
19．一種執行權利要求1的處理的設備，用于通過電平移位視頻信號的有效視頻部位中存在的復制保護脈沖消除該復制保護脈沖，該復制保護脈沖位于有效視頻部位中至少某些視頻行的終止處，所述設備包括一定時電路，用于在至少某些視頻行終止處的復制保護脈沖的一個起點，產生控制信號；一脈沖發生器，響應所述控制信號，在每個視頻行的終止處產生具有特定電平的一個脈沖，該電平高于視頻信號的消隱電平；和加法裝置，用于將產生的脈沖加到視頻信號中，從而增加每個視頻行終止的電平。
20．根據權利要求19所述的設備，進一步包括一第二定時電路，用于在每個視頻場終止處產生第二控制信號；一第二脈沖發生器，響應所述第二控制信號產生具有特定電平的第二脈沖，該電平高于視頻信號的消隱電平；和加法裝置，用于將該產生的第二脈沖加到視頻信號中，從而增加每個視頻場終止的電平。
21．根據權利要求19所述的設備，進一步包括一個用于產生水平同步脈沖的發生器，該脈沖具有比該視頻信號中現存的水平同步脈沖更長的持續時間；和一開關，用于以產生的水平同步脈沖替換視頻信號中現存的水平同步脈沖。
22．根據權利要求19所述的設備，其中，該脈沖發生器包括一個壓控放大器，用于將視頻信號的信號電平乘以一個特定值。
23．根據權利要求19所述的設備，所述復制保護脈沖在其有效視頻部位中位于至少某些視頻場的終止處及至少某些視頻行終止處，所述設備包括一同步電平恢復電路，用于將所述視頻信號的水平同步脈沖頂尖恢復到預定的電平；用于在視頻信號的至少某些行終止處產生第一預定持續時間的控制信號和在視頻信號的至少某些場終止處產生第二預定持續時間的控制信號的電路；和一開關電路，由所述控制脈沖控制將一個特定的信號電平接入被恢復的視頻信號中，從而允許完成一個可以被接受的記錄。
24．根據權利要求23所述的設備，其中，所述特定信號電平至少是被恢復的視頻信號的白色峰值電平的20％。
25．根據權利要求19所述的設備，用于在同步脈沖之前消除加到視頻信號的有效視頻部位之中的復制保護脈沖，包括邏輯電路，用于在有效視頻部位期間產生預定持續時間的控制信號；和一電路，由所述控制脈沖啟動，用于將一個預定信號組合到有效視頻部位，從而允許對視頻信號進行可以被接受的記錄。
26．根據權利要求25所述的設備，其中，所述邏輯電路在正好領先于視頻信號的水平與垂直消隱間隔出現的時間，產生所述該控制信號。
27．根據權利要求25或權利要求26所述的設備，其中，所述預定信號至少為所述視頻信號的白色峰值電平的20％。
28．根據權利要求25所述的設備，進一步包括一個恢復電路，用于將所述視頻信號恢復到預定的水平同步脈沖頂尖電平，所恢復的視頻信號被提供到由控制脈沖啟動的電路。
29．根據權利要求25所述的設備，其中，由控制脈沖啟動的電路至少包括一個開關電路。
30．根據權利要求25所述的設備，其中，由控制脈沖啟動的電路包括一個電平移位脈沖信號發生器。
31．根據權利要求25所述的設備，其中，由控制脈沖啟動的電路用所述預定信號替代有效視頻部位預定的持續時間。
32．根據權利要求25所述的設備，其中，由控制脈沖啟動的電路配置成產生水平消隱間隔脈沖，并且用產生的水平消隱間隔脈沖代替跟在至少一個有效視頻部位后面的水平消隱間隔。
33．根據權利要求25所述的設備，其中，由控制脈沖啟動的電路包括至少一個多極開關，用于組合所述預定信號，其中多極開關的第一位置不加改變地導通一個源視頻信號，而在第二位置接通所述預定信號，斷開源視頻信號。
34．一種消除視頻復制保護處理中的復制保護脈沖的方法，該復制保護脈沖屬于使在視頻信號中出現一個視頻同步信號之外的其它時間上產生視頻回掃的類型，并且位于視頻信號的有效視頻部位，并且還包括擴展到視頻信號的消隱電平之下的相加脈沖，該相加脈沖位于水平同步脈沖之間視頻信號的選定的水平視頻行、并且大約在每個視頻行中有效視頻的起始處，所述方法包括以下步驟在相加脈沖的位置產生一個控制信號；和響應所述控制信號，衰減所述相加脈沖。
35．根據權利要求34所述的方法，其中，該衰減步驟包括消隱所述相加脈沖。
36．根據權利要求34或權利要求35所述的方法，其中，該衰減步驟包括減小該相加脈沖的持續時間。
37．根據權利要求34或權利要求35所述的方法，其中，該衰減步驟包括相對于消隱電平增加該相加脈沖的電平。
38．根據權利要求34或權利要求35所述的方法，其中，該衰減步驟包括減小該相加脈沖的振幅。
39．根據權利要求34或權利要求35所述的方法，其中，該衰減步驟包括相對于每個水平視頻行中的水平同步脈沖固定每個該相加脈沖的位置。
40．根據權利要求34或權利要求35所述的方法，其中，衰減步驟包括以下步驟產生一個高頻信號；和將該產生的高頻信號加到該視頻信號中。
41．一種執行權利要求34的處理的設備，所述設備包括邏輯電路，用于在該相加脈沖的位置產生控制信號；和一衰減器，響應所述控制信號，用于衰減該相加脈沖。
42．根據權利要求41所述的設備，其中，該衰減器包括一個用于消隱所述相加脈沖的消隱器。
43．根據權利要求41或權利要求42所述的設備，其中，該衰減器減小該相加脈沖的持續時間。
44．根據權利要求41或權利要求42所述的設備，其中，該衰減器相對于該消隱電平增加該相加脈沖的電平。
45．根據權利要求41或權利要求42所述的設備，其中，該衰減器減小該相加脈沖的振幅。
46．根據權利要求41或權利要求42所述的設備，其中，該衰減器相對于每個行中的水平同步脈沖固定每個相加脈沖的位置。
全文摘要
公開了消除加到視頻信號中的復制保護脈沖的方法和設備,該復制保護脈沖可在視頻同步信號發生之外的時間產生視頻回掃脈沖,位于有效視頻部位,所述方法包括:產生具有預定電平的一信號;將該信號加到有效視頻部位。所述設備包括:定時電路,在至少某些視頻行終止處的復制保護脈沖起點產生控制信號;脈沖發生器,在每個視頻行終止處產生具有高于視頻信號的消隱電平的特定電平的一脈沖;加法裝置,將產生的脈沖加到視頻信號中,增加每個視頻行終止的電平。
文檔編號H04N5/91GK1323138SQ0112110
公開日2001年11月21日 申請日期2001年6月8日 優先權日1993年5月17日
發明者彼得·J·旺弗, 阿劉斯泰爾·J·諾克斯, 杰里米·J·科科倫, 約翰·O·瑞安, 羅納德·夸恩 申請人:麥克羅維西恩公司