異步復制保護檢測器的制作方法

專利名稱：異步復制保護檢測器的制作方法
背景技術：
發明領域本發明總的涉及視頻系統，更具體地，涉及用于這樣的系統的異步復制保護檢測器，它尤其能夠不利用水平和/或垂直同步信號而檢測視頻信號中偽同步脈沖的存在。
背景信息復制保護技術常常在視頻工業用來防止生產未授權的視頻復制品。這樣的復制保護技術之一包括把偽同步脈沖插入到每個視頻場的某些行中。當包括這樣的脈沖的視頻信息被復制時，這些脈沖使得在最終得到的復制品中出現同步問題。能夠進行上述類型的復制保護的產品是由諸如Macrovision公司在市場上銷售的。
在許多視頻系統中，必須檢測在視頻信號中偽同步脈沖的存在，以便禁止進行這種記錄過程。例如，某些視頻系統在某些信號處理功能期間可以從視頻信號剝除這樣的偽同步脈沖。然而，如果這樣的其中剝除了偽同步脈沖的視頻信號要從視頻系統輸出用于記錄運行，則偽同步脈沖必須首先被重新插入到視頻信號，以便最終得到的復制品是復制保護的。因此，視頻系統常常必須檢測在視頻信號中這樣的偽同步脈沖的存在。
在某些現有的視頻系統中，包括了用于檢測存在偽同步脈沖的電路。具體地，某些視頻系統包括具有水平和垂直同步電路的視頻處理集成電路(“IC”)，諸如水平鎖相環(“HPLL”)、行計數器、和垂直同步檢測器。這樣的同步電路被包括在例如Philips SAF7113H型號視頻輸入處理器IC中。被包括在這種類型的IC中的同步電路利用被包括在復合視頻信號中的水平和垂直同步信號。因此，這樣的電路使得偽同步脈沖的檢測相當簡單，因為水平和垂直同步信號提供穩定的參考定時點。然而，當在缺乏上述的類型的同步電路的視頻系統中需要檢測偽同步脈沖時，添加這些電路的花費會是價格過高的。
因此，需要避免上述的問題的視頻系統，因而它能夠不需要高價的電路或利用被包括在復合同步信號中的水平和/或垂直同步信號來檢測視頻信號中的偽同步脈沖的存在。本發明解決這些和其他問題。
發明概要按照本發明，視頻系統包括檢測電路和定時電路。檢測電路用來根據至少一個定時信號檢測在復合同步信號中的偽同步脈沖。定時電路不利用復合同步信號內的同步信息就能生成至少一個定時信號。
附圖簡述當結合附圖參照以下的本發明的實施例的描述，將更明白本發明的上述的和其他特性與優點以及得到它們的方式，和更好地了解本發明，圖上

圖1是包括按照本發明的原理的異步復制保護檢測器的示例性視頻系統；圖2是圖1的異步復制保護檢測器的第一示例性檢測電路；圖3是圖1的異步復制保護檢測器的第二示例性檢測電路；圖4是圖1的異步復制保護檢測器的第三示例性檢測電路；圖5A到5C是圖1的異步復制保護檢測器的示例性定時電路；以及圖6是顯示包括偽同步脈沖的復合同步信號的示例圖。
這里闡述的舉例用來說明本發明的優選實施例，但這樣的舉例無論如何不被看作為對本發明的范圍的限制。
優選實施例詳細描述現在參照附圖，更具體地參照圖1，圖上顯示包括按照本發明的原理的異步復制保護檢測器200的示例性視頻系統100的圖。圖1的視頻系統100可被體現為，例如，電視信號接收機，機頂盒，盒式磁帶錄像機(“VCR”)，數字通用盤(“DVD”)放像機，視頻游戲機，個人視頻記錄器(“PVR”)或具有視頻處理功能的任何其他系統。
在圖1上，視頻系統100用來接收來自外部源(未示出)的視頻信號，以及從其中提取復合同步信號。視頻系統100包括異步復制保護檢測器200，用于接收和處理復合同步信號DIG_SYNC，以便檢測其中偽同步脈沖的存在。正如這里以前指出的，這樣的偽同步脈沖常常被編碼在視頻信號中，作為用于提供復制保護的手段。異步復制保護檢測器200生成輸出信號MV_FOUR_FIELD，表示它的檢測運行的結果。正如這里將說明的，異步復制保護檢測器200包括檢測電路200A到200C和定時電路200D到200F。異步復制保護檢測器200例如可被包括在一個或多個IC中。雖然圖1上未示出，但視頻系統100也可包括其他部件，諸如其他IC和其他電的和非電的部件。
正如這里將說明的，異步復制保護檢測器200使得視頻系統100能夠不利用復合同步信號內的同步信息而檢測在復合同步信號中偽同步脈沖的存在。也就是，異步復制保護檢測器200的運行不是以傳統的方式被相位和/或頻率鎖定到水平和/或垂直同步信號的。因此，可以不用使用昂貴的水平和/或垂直同步電路，諸如HPLL，行計數器和垂直同步檢測器，而檢測偽同步脈沖。
僅僅為了舉例和說明，異步復制保護檢測器200在這里被描述為用于檢測特定的復制保護方案，其中偽同步脈沖被插入在每個圖像場的8個接連的行中(例如，場1的行10到17，以及場2的行273到280)。然而，本發明的原理不僅僅限于檢測這個特定的復制保護方案。因此，本領域技術人員將會看到，本發明的原理也可被利用來檢測其他復制保護方案，諸如偽同步脈沖被插入在每個圖像場的不同數目的行中這樣的復制保護方案。
參照圖2，圖上顯示圖1的異步復制保護檢測器200的第一示例性檢測電路200A。在圖1中，電路200A作為低通濾波器/二次采樣器運行，以及包括乘法器21、加法器22、限幅器23、D型觸發器24、除法器25、減法器26、比較器27、以及D型觸發器28。在圖2中，信號線上面顯示的數目代表在示例性實施例中相應的信號線上發送的比特的數目。這些數目無論如何不打算是限制性的。另外，在圖2上，其旁邊有星號(“*”)的信號線代表無正負號的信號(即，既沒有正的也沒有負的指示符的信號)。
在示例的運行模式中，乘法器21從諸如同步(“sync”)限幅器(未示出)的源接收復合同步信號，即，DIG_SYNC信號。正如在視頻技術中已知的，復合同步信號包括水平和垂直同步信號，以及它是模擬視頻信號的標準分量。按照示例性實施例，DIG_SYNC信號是1比特信號，表示為一個脈沖串，它在每個水平行期間呈現5μs的邏輯高狀態和60μs的邏輯低狀態。DIG_SYNC信號例如可以按照27MHz的時鐘頻率輸入到乘法器21。
乘法器21把DIG_SYNC信號乘以16的數值，生成和輸出相乘的信號。減法器26接收來自乘法器21的相乘的信號，以及把它加到反饋信號上，由此生成和輸出一個和信號。限幅器23接收來自加法器22的和信號，以及對其執行限幅操作，輸出具有限幅值的輸出信號。按照示例性實施例，限幅器23的輸出信號被限制為511的數值(即，29-1)。D型觸發器24接收限幅器23的輸出信號，并按27MHz的示例性時鐘頻率的時鐘輸入，由此提供輸出信號。除法器25接收來自D型觸發器24的輸出信號，以及按照示例性實施例，把該數值除以16，由此生成和輸出被相除的信號。減法器26接收來自D型觸發器24的輸出信號和來自除法器25的被相除的信號，以及從D型觸發器24的輸出信號的數值減去被相除的信號的數值，由此生成和輸出加到加法器22的反饋信號。比較器27也接收來自除法器25的被相除的信號，以及按照示例性實施例，確定被相除的信號的數值是否大于或等于8。當被相除的信號的數值大于或等于8時，比較器27生成具有邏輯高狀態的輸出信號。D型觸發器28接收來自比較器27的輸出信號，并按subsample_en信號的時鐘輸入，由此輸出一個二次采樣的信號，它是電路200A的輸出信號。關于subsample_en信號的進一步的細節將在后面參照圖5A給出。
參照圖3，圖上顯示圖1的異步復制保護檢測器200的第二示例性檢測電路200B。如圖3所示，電路200B包括匹配濾波器31、與門32、上行計數器33，比較器34、倒相器35、以及D型觸發器36。在圖3上，信號線上面顯示的數目代表在示例性實施例中相應的信號線上發送的比特的數目。這些數目無論如何不打算是限制性的。另外，在圖2上，其旁邊有星號(“*”)的信號線代表無正負號的信號(即，既沒有正的也沒有負的指示符的信號)。
在示例的運行模式中，匹配濾波器31接收從圖2的異步復制保護檢測器200的電路200A輸出的二次采樣的信號。匹配濾波器31根據subsample_en信號把二次采樣的信號的比特順序與預定的比特圖案進行比較。具體地，預定的比特圖案的每個表示相應于有2個偽同步脈沖存在的信號圖形。按照示例性實施例，預定的比特圖案包括以下的比特序列“00×1×000×1×000”，“00×1×0000×1×00”和“00×1×00000×1×0”，其中“×”代表“無關”邏輯狀態。因此，當二次采樣的信號的順序的比特與預定的比特圖案的1對應時，匹配濾波器31生成邏輯高狀態的輸出信號，以表示在給定的水平行時間間隔內檢測到2個偽同步脈沖。
與門32接收來自匹配濾波器31的輸出信號，subsample_en信號和反饋信號，以及對它們執行邏輯“與”運算，生成輸出信號。按照示例性實施例，當來自匹配濾波器31的輸出信號表示在與水平行額定時間間隔相應的給定的時間間隔內檢測到2個偽同步脈沖時，與門32生成邏輯高狀態的輸出信號。上行計數器33接收來自與門32的輸出信號，并按照示例性實施例，對從與門32接收的邏輯高信號的數目計數，以及生成相應的計數信號。具體地，從上行計數器33輸出的計數信號具有這樣的計數值，它代表匹配濾波器31在與水平行額定時間間隔相應的給定的時間間隔內檢測到2個偽同步脈沖的次數。上行計數器33根據line-en信號復位，該信號標稱地表示水平行額定時間間隔。關于line_en信號的進一步的細節將在后面參照圖5B給出。
比較器34接收來自上行計數器33的計數信號，以及按照示例性實施例，把由計數信號表示的計數值與數值2進行比較。也就是，比較器34確定匹配濾波器在相應于水平行額定時間間隔的給定的時間間隔內是否兩次檢測到2個偽同步脈沖。當由上行計數器33的計數信號代表的計數值等于2時，比較器34生成邏輯高狀態的輸出信號。倒相器35接收比較器34的輸出信號并將它反相，由此生成并輸出反饋信號到與門32。
D型觸發器36也接收比較器34的輸出信號，并用line_en信號作為時鐘輸入，由此輸出mv_line信號，它是電路200B的輸出信號。按照示例性實施例，當在相應于水平行的額定時間間隔的給定的時間間隔內兩次檢測到2個偽同步脈沖時，mv_line信號呈現邏輯高狀態。
參照圖4，圖上顯示圖1的異步復制保護檢測器200的第三示例性檢測電路200C。如圖4所示，電路200C包括有限制的上/下行計數器41、比較器42、SR型觸發器43、和D型觸發器44。在圖4中，信號線上面顯示的數目代表在示例性實施例中相應的信號線上發送的比特的數目。這些數目無論如何不打算是限制的。另外，在圖2上，其旁邊有星號(“*”)的信號線代表無正負號的信號(即，既沒有正的也沒有負的指示符的信號)。
在示例的運行模式中，限制上/下行計數器41接收從圖3的異步復制保護檢測器200的電路200B輸出的mv_line信號。限制上/下行計數器41被line_en信號控制為是否能工作，以及根據mv_line信號的邏輯狀態向上或向下地計數。按照示例性實施例，限制上/下行計數器41在mv_line信號呈現邏輯高狀態的每個時間間隔向上計數1，以及在mv_line信號呈現邏輯低狀態的每個時間間隔向下計數1。而且，限制上/下行計數器41的計數值優選地限制在從0到7的數值范圍內。限制上/下行計數器41生成和輸出具有代表它的計數操作的計數值的計數信號。
比較器42接收來自限制上/下行計數器41的計數信號，以及按照示例性實施例，把由計數信號代表的計數值與數值6進行比較。當由限制上/下行計數器41的計數信號代表的計數值大于或等于6時，比較器42生成邏輯高狀態的輸出信號。SR型觸發器43在它的“S”端接收比較器42的輸出信號和在它的“R”端接收four_field_en信號，并相應地生成輸出信號。four_field_en信號代表4個場的額定時間間隔。關于four_field_en信號的進一步的細節將在后面參照圖5C給出。
D型觸發器44接收SR型觸發器43的輸出信號，并用four_field_en信號作為時鐘輸入，由此輸出MV_FOUR_FIELD信號，它是異步復制保護檢測器200的輸出信號。按照示例性實施例，MV_FOUR_FIELD信號每過66.75毫秒被更新，以及當限制上/下行計數器41的計數值在4場測量間隔期間任何時間等于或超過6時，MV_FOUR_FIELD信號呈現邏輯高狀態。按照本發明的原理，當MV_FOUR_FIELD信號處在邏輯高狀態時，就假設偽同步脈沖在每個圖像場的8個接連的行中存在。
參照圖5A到5C，圖上分別顯示圖1的異步復制保護檢測器200的示例性定時電路200D到200F。如圖5A到5C所示，定時電路200D到200F包括分別用于生成subsample_en信號、line_en信號、和four_field_en信號的電路。關于定時電路200D到200F的進一步的示例性細節將在后面給出。
在圖5A上，定時電路200D包括上行計數器51、比較器52和D型觸發器53。按照示例性實施例，上行計數器51按照27MHz時鐘頻率執行計數運算，由此生成代表計數值的計數信號。比較器52接收來自上行計數器51的計數信號，以及把由計數信號代表的計數值與數值31進行比較。按照示例性實施例，當由上行計數器51的計數信號代表的計數值等于31時，比較器52生成邏輯高狀態的輸出信號。D型觸發器53接收比較器52的輸出信號，并用27MHz時鐘頻率作為時鐘輸入，由此輸出subsample_en信號。這樣，subsample_en信號在27MHz時鐘頻率的每第32個時鐘周期呈現邏輯高狀態。
在圖5B上，定時電路200B包括上行計數器54、比較器55和與門56。按照示例性實施例，上行計數器54按照由圖5A的定時電路500生成的subsample_en信號執行按模54的計數運算，由此生成代表計數值的計數信號。具體地，上行計數器54在每次subsample_en信號呈現邏輯高狀態時向上計數1，由此以重復的方式從0計數到53(即，0，1，2...53，0，1...53，0，1，2...)。比較器55接收來自上行計數器54的計數信號，以及把由計數信號代表的計數值與數值53進行比較。當由上行計數器54的計數信號代表的計數值等于53時，比較器55生成邏輯高狀態的輸出信號。與門56接收來自比較器55的輸出信號和subsample_en信號，并對它們執行邏輯“與”運算，由此生成line_en信號。這樣，line_en信號在每第54次subsample_en信號呈現邏輯高狀態時，呈現邏輯高狀態，以及由此近似相應于圖像場的1行的時間間隔。
在圖5C上，定時電路200F包括上行計數器57、比較器58和與門59。按照示例性實施例，上行計數器57按照由圖5B的定時電路540生成的line_en信號執行按模-1043計數運算，由此生成代表計數值的計數信號。具體地，上行計數器57在每次line_en信號呈現邏輯高狀態時向上計數1，由此以重復的方式從0計數到1042(即，0，1，2...1042，0，1...1042，0，1，...)。比較器58接收來自上行計數器57的計數信號，以及把由計數信號代表的計數值與數值1042進行比較。當由上行計數器57的計數信號代表的計數值等于1042時，比較器58生成邏輯高狀態的輸出信號。與門59接收來自比較器58的輸出信號和line_en信號，并對它們執行邏輯“與”運算，由此生成four_field_en信號。這樣，four_field_en信號在每第1043次line_en信號呈現邏輯高狀態時，呈現邏輯高狀態，以及由此近似相應于4個圖像場的時間間隔。
參照圖6.圖上顯示包括偽同步脈沖的復合同步信號的示例圖600。具體地，圖6顯示在圖像的1個水平行內包括一個水平同步脈沖601與多個偽同步脈沖602的復合同步信號。正如這里描述的，這樣的偽同步脈沖602可以按照本發明被檢測。具體地，本發明有利地不利用復合同步信號內的同步信息而檢測復合同步信號中這樣的偽同步脈沖602。因此，不用利用昂貴的水平和/或垂直同步電路，諸如HPLL、行計數器、和垂直同步檢測器而可檢測偽同步脈沖。雖然本發明生成近似于行和場時間間隔的定時信號，但這樣的定時信號決不鎖定在水平和/或垂直同步信號。
這里描述的本發明具體地可應用于各種或者帶有或者不帶有顯示設備的視頻系統。因此，如這里使用的詞組“視頻系統”打算包括各種類型的系統或設備，這包括但不限于，含有顯示設備的電視機或監視器，以及系統和設備，諸如機頂盒、VCR、DVD放像機、視頻游戲機、PVR或其他可能不包括顯示設備的視頻系統。
雖然本發明被描述為具有優選的設計，但本發明可以在本揭示內容的精神和范圍內進一步被修正。所以，本申請打算覆蓋通過使用本發明的一般原理對本發明的任何改變、使用、或調整。而且，本申請打算覆蓋來自與本發明有關的技術上已知的或慣用的實踐以及屬于附屬權利要求的限制范圍內的、與本揭示內容的這樣的偏離。
權利要求
1.視頻系統(100)，包括檢測電路(200A-200C)，用來根據至少一個定時信號檢測在復合同步信號中的偽同步脈沖；定時電路(200D-200F)，用來生成至少一個定時信號；以及其中至少一個定時信號是不利用復合同步信號內的同步信息而生成的。
2.權利要求1的視頻系統(100)，其中檢測電路(200A-200C)包括用來檢測表示偽同步脈沖的至少一個預定的比特圖案的濾波器(31)。
3.權利要求1的視頻系統(100)，其中檢測電路(200A-200C)用來檢測在圖像場的多個接連的行中每一行的偽同步脈沖。
4.權利要求1的視頻系統(100)，其中該至少一個定時信號包括多個定時信號。
5.權利要求4的視頻系統(100)，其中該定時信號之一(line_en)近似于與圖像場的一行對應的時間間隔。
6.權利要求5的視頻系統(100)，其中該定時信號之一(four_field_en)近似于與多個圖像場對應的時間間隔。
7.權利要求4的視頻系統(100)，其中該定時信號之一(four_field_en)近似于與多個圖像場對應的時間間隔。
8.異步檢測器(200)，包括用于根據至少一個定時信號檢測在復合同步信號中的偽同步脈沖的裝置(200A-200C)；用于生成至少一個定時信號的裝置(200D-200F)；以及其中至少一個定時信號是不利用復合同步信號內的同步信息而生成的。
9.權利要求8的異步檢測器(200)，其中檢測裝置(200A-200C)包括用于檢測代表偽同步脈沖的至少一個預定的比特圖案的裝置(31)。
10.權利要求8的異步檢測器(200)，其中檢測裝置(200A-200C)檢測在圖像場的多個接連的行中每一行的偽同步脈沖。
11.權利要求8的異步檢測器(200)，其中該至少一個定時信號包括多個定時信號。
12.權利要求11的異步檢測器(200)，其中定時信號之一(line_en)近似于與圖像場的一行對應的時間間隔。
13.權利要求12的異步檢測器(200)，其中定時信號之一(four_field_en)近似于與多個圖像場對應的時間間隔。
14.權利要求11的異步檢測器(200)，其中定時信號之一(four_field_en)近似于與多個圖像場對應的時間間隔。
15.一種用于在視頻系統中異步地檢測復制保護方案的方法，包括以下步驟根據至少一個定時信號檢測在復合同步信號中與復制保護方案有關的偽同步脈沖；以及生成至少一個定時信號而不利用復合同步信號內的同步信息。
16.權利要求15的方法，其中檢測步驟包括檢測表示偽同步脈沖的至少一個預定的比特圖案。
17.權利要求15的方法，其中檢測步驟包括檢測在圖像場的多個接連的行中每一行的偽同步脈沖。
18.權利要求15的方法，其中該至少一個定時信號包括多個定時信號。
19.權利要求18的方法，其中定時信號之一(line_en)近似于與圖像場的一行對應的時間間隔。
20.權利要求19的方法，其中定時信號之一(four_field_en)近似于與多個圖像場對應的時間間隔。
21.權利要求18的方法，其中定時信號之一(four_field_en)近似于與多個圖像場對應的時間間隔。
全文摘要
視頻系統(100)包括檢測電路(200A－200C)，用來根據至少一個定時信號檢測在復合同步信號中的偽同步脈沖。定時電路(200D－200F)用來生成至少一個定時信號而不利用復合同步信號內的同步信息。
文檔編號H04N5/913GK1605195SQ02824918
公開日2005年4月6日 申請日期2002年12月9日 優先權日2001年12月14日
發明者M·F·拉姆雷奇, J·A·哈格 申請人:湯姆森許可公司