CN1272283A - 用于进行录像的单次拷贝水印标记的方法和设备 - Google Patents

Abstract

使用在视频信号中的一个水印标记“单次拷贝”一个数字视频信号的方法和设备。嵌入的水印标记具有两种型式:一种表明绝对禁止拷贝而另一种表明单次拷贝,该区别在于一单个的水印标记比特。该水印标记携带附加位,用于表示该视频信号的一个具体图像帧的数字化属性(图像特征),例如一个视频信号场的幅度的平均值。其属性在该水印标记中被携带的帧具有一个场(或帧)标记,它是被定位在该帧的过扫描部分中的一个专门的信号。一个适用的录像机校验该水印标记以及该单次拷贝比特(48,54),根据该水印标记(56)抽取相关的属性,并且把该尾性与该标记的图像帧的属性(58)相比较(68)。只有抽取的属性值和测量的属性值匹配时才启动记录。在记录处理(70)过程中,帧标记被除去(72),防止该记录的视频信号的第二代拷贝,并且该单次拷贝比特被设置为绝对禁止拷贝。

Description

用于进行录像的单次拷贝 水印标记的方法和设备

本发明涉及通过把可靠标识码(例如水印标记(Watermark)或指纹码)嵌入在视频信号中、并且使用这些标识码实现一个＂单次拷贝＂的方法和设备。

视频资料，例如录像带上的电影的拷贝保护是一个熟知的问题。一个用于普通的模拟录象带资料拷贝保护的解决方案是熟知的宏视频防拷贝处理(Macrovision anticopy process)，它把脉冲相加到视频信号的场消隐期间(参见Ryan的美国专利4,631,603和4,695,901，在此处引作参考)。通过分割图象，这些相加脉冲搅乱通常的VCR(盒式磁带录像机)的自动增益控制电路系统，从而使得任何记录的视频信号都不可视。

拷贝保护(copy protection)是数字视频技术所具有的更重要的问题，不象模拟记录那样，视频信号数字记录的一个特性是它们对于原始视频信号的精确复制，而没有质量下降。因此，利用数字录象更激励人们进行有版权的视频资料的未经授权的复制。这已经是预先录制的数字视频介质以及数字视频录像机推广的一大障碍。

一个已知的解决方案是使用水印标记。水印标记是嵌入一个视频信号中的数字码，它能够被适合的录像机或播放器中的一个阅读器(检测器)读出，其中该水印标记本身不明显地妨碍该视频信号(即没有显著质量降低)。该水印标记由该记录设备或播放器中的检测器电路系统读出，其指令该录像机或播放器执行某些功能，例如根据该水印标记不许复制该资料或仅允许单一复制该资料。在一个适用的记录器或播放器中，需要专门的检测器电路系统来使用水印标记。

水印标记是建入该视频信号之内的专用信号所以它们不可能在被清除的同时而实质上不损坏该视频信号；蓄意地或偶然地去除一个水印标记是困难的。水印标记是一个所谓的双边拷贝保护方案，需要一个能够检测和响应该水印标记的专门适合的(＂适用＂)录/放机。普通的非适用记录器忽略该水印标记而因此该水印标记不起作用。与上述的处理相反，这是＂单边的＂宏视频防拷贝处理，然而总体上是不适合于保护一个数字信号的。

虽然这种水印标记是有用的并且已经在一定有限程度上采用到商业应用中，但是它们具有重大缺点。最重要的缺点是在单次拷贝的情形中，特别出现在节目付费广播，例如电影的电缆电视产业中。电缆电视产业已经在它的用户当中引起一个期望，即允许他们使用一个VCR实现其个人的记录，例如一个电缆传输的电影的记录。虽然版权和电缆电视产业的拥有者都已经显然接受一个用户从事用于他个人的单次记录，但是该版权者(例如电影制片厂)不希望允许任何第二代记录被实现。因此希望允许一个单次拷贝视频传输，例如经由电缆电视的单次拷贝视频传输，而禁止该第一次复制的任何第二代复制。

使用普通的水印标记工艺有可能禁止这种第二代记录。对于这一情形来说，通常有两类水印标记：＂绝禁拷贝＂水印标记和＂单次拷贝＂水印标记。两者必须由实行复制的适用录像机读出，当记录时，该录像机把单次拷贝水印标记改变成绝禁拷贝水印标记。借此的一个问题是该适用记录设备的额外费用，因为其必须能够检测该两个不同的水印标记，并且还追加(写入)该绝禁拷贝水印标记。除了实现此设备的相当昂贵的费用之外，这种系统还容易受技术失败的影响，因此是不完备的。

需要在数字录象领域中的一种单次拷贝方法，提供在经济性和安全性上都超过现有的技术的改进。还需要一种仅要求一个水印标记的单次拷贝方法，并因此使得每一适用的记录(或播放)设备仅需要一个水印标记检测器。这样的一种方法要求在适用的录像机中没有水印标记加法器或修改器。(其中的＂适用＂一词是指根据本发明增加专门的电路系统和/或者软件而被改进的一个原本普通的设备。)如果视频播放器和记录器的生产商希望实践本发明的话，他们即可以把适用的电路系统及软件追加到其产品，并且视频资料的供应商将同样地把所需信号追加到其节目(programs)。

附加这种系统应该是容易执行的，无需保持什么秘密以确保其安全性，并且在模拟和数字领域都能运行。进一步的要求是，即使第一个(允许的)记录是在一个现有的普通消费者VCR上实现的，不论是VHS、S-VHS或8mm信号的VCR(一般说来不能被期望是满足数字单次拷贝协议的VCR)，通过一个适用记录装置(compliant recording device)仍然能防止第二代的复制。

因此，根据本发明的水印标记的单一等级(single class)具有两个版本：绝禁拷贝和单次拷贝，除了一个单比特的区别之外它们是完全相同的。根据本发明，当进行视频记录时不需要把一个水印标记附加到该视频信号，因为相反通过一个简单的一比特改变而把单次拷贝水印标记转换为绝禁拷贝水印标记。(这里使用的＂水印标记＂既是指水印标记又是指数字＂指纹＂的另一类型。)如下面描述的，本发明既适用于数字视频信号又适用于模拟视频信号(例如VHS、S-VHS或8毫米视频信号)。本水印标记在从模拟域到数字域或数字域到模拟域的转换中依然存活，存活压缩以及存活在电视标准之间的转换过程，即PAL到NTSC或NTSC到PAL的转换过程中。

根据本发明，一个数字信号的水印标记被照惯例嵌入在一个视频图象中。水印标记比特的子集带有一个数字属性(一个数)，它是该视频信号的数值特征，例如在视频场或帧之上的视频信号的平均幅度。根据本发明的视频属性最好是视频信号的某些独有的特征，随着帧到帧最大地改变并且不受相关模拟数字传输信道中出现的通常失真的影响。该属性仅用于单次拷贝情形。

为了制备(编码)该视频具有那水印标记，除照惯例嵌入该水印标记之外，还随机(或伪-随机)选择一帧(或场)，例如视频信号的每10秒一帧，并且数字地计算该视频信号的帧(或场)的属性。还把一个＂场标记＂(＂标记＂)加到该帧，以便指示该帧是一个所选帧。该场标记是定位在该图像帧的不可见部分，例如过扫描部分部分中的一个专用信号。

编码的视频信号照惯例经由电缆电视或卫星电视传送到试图使用他的适用数字视频记录机记录该视频信号的消费者。在记录之前，该适用数字视频记录机检查该水印标记、核对该水印标记，检测在该水印标记中的单次拷贝比特、并且从该水印标记抽取相关的属性值。该适用记录设备还检测在一个特定标记场上的场标记、测量特定的场的属性、并且把测量的属性与抽取的属性值比较。如果这两个属性值相匹配，则该录像机随后执行记录。如果他们不匹配，则不启动记录(复制)。

同时，录像机执行该记录之时，从该视频信号剥除该场标记，以便防止该形成的记录的任何第二代的复制。场标记的缺乏防止由一个适用录像机进行特定视频信号的任何第二代记录。

因此，该适用录像机包括一个水印标记阅读器(检测器和校验器)，一个属性测量电路，一个场标记清除器(剥离器)以及在微处理器中的相关的智能信号(软件)，通常驻留在这样的录像机中以便执行包括用于该属性比较的需要的计算和逻辑功能。

该场标记是一个信号，不能由普通的模拟VCRs检测和播放，因为该场标记被选择为能够由在模拟VCR中通常存在的色度滤波电路系统去除的类型。因此，如果原来传送的视频信号是使用一个普通模拟记录器记录的，则在该模拟记录处理中该场标记被丢失，因此防止任何适用的数字记录器实现第二代复制。

场标记通常插入在有效视频信号的不可见的部分，即电视接收机中的过扫描区域中。该场标记也可以定位在垂直或水平消隐间隔中。如上所述去除该场标记最好是由一个普通的记录装置自动去除型的一个信号，但是此项不作为一个要求。

虽然该当前水印标记处理的典型应用是在上述的电缆电视或卫星分配系统中，但是这不是一个限制。通常，预先录制的视频资料，例如预先录制在磁带或DVD(数字通用盘)上的视频资料将不受该处理的影响，因为通常这样的资料不是单次拷贝而是＂绝禁拷贝＂。然而，该当前单次拷贝水印标记处理可以应用到预先录制的视频资料。

附图的简要描述

图1示出根据本发明的一个编码器的方框图。

图2示出用于根据本发明的一个水印标记/播放控制方案的一个记录器的方框图。

图3是在一种双水印标记系统中的特性表。

图4示出用于当前单次拷贝处理的一个挫败方法。

图5示出图4的挫败设备。

图6A到6D示出根据本发明的一个特定视频标记的使用。

详细的描述

基本处理

根据本发明，一个水印标记被加到(编码到)一个视频信号，具有例如8比特的有效载荷(有效载荷是可改变的比特的数量)。八个有效载荷比特的比特1和比特2是传统的(在数字视频中)拷贝代管理系统(CGMS)比特，而比特3和比特4是模拟保护系统(APS)比特。实际的模拟保护系统是例如公知的宏视频图象防拷贝(Anti-copy)处理。因此这四个比特具有普通的用法，用于指示单次拷贝/绝禁拷贝/不再拷贝，并且接通或断开该模拟保护系统。(宏视频或其它模拟防拷贝处理具有对数字记录的应用性，因为数字视频记录器通常具有一个模拟视频信号输入能力。)根据本发明，其余四个有效载荷的比特定义奠定视频信号基础的所选帧的图象属性，其实例下面将被描述。

按照通常的惯例，对于一个＂绝禁拷贝＂节目(视频信号)来说，八个有效载荷比特的比特1和比特2设置为值(1，1)。比特5至比特8则＂不关心＂。在检测该(1，1)比特配置时，一个适用的记录装置拒绝做任何资料的记录。

对于一个＂单次拷贝＂节目，比特1和比特2被设置为值(1，0)，同样按照通常的惯例，比特5至比特8现在则以4比特显示该节目的属性。这里的＂属性＂是指视频资料的某些特征的数值表达式。只要该图象改变，则一个属性最好从帧到帧地最大地变化。一个属性最好不随着视频信号中的失真改变，例如噪声、非线性或频率响应的这种失真是由传送该视频信号的模拟或数字信道引起的。

一个适用的录像装置在检测该(1，0)比特单次拷贝组态时，从一个相关的图像帧计算同一个属性，并且将其与有效载荷比特5至8上传送的值比较。如果匹配，则允许拷贝继续。如果不匹配，则拷贝(记录)被终止。换言之，得出一个不匹配的属性的一个单次拷贝指令将停止由该适用记录装置实现的记录处理。最终，随着实现第一代记录的允许，该正在记录的视频信号在进行记录的同时被修改，以使随后适用记录装置不能确认由该水印标记传送的属性值，从而禁止进一步的拷贝。

实施方案

下列对于该方法的一个实施例的更详细的描述考虑到这种可能性，即该水印标记阅读器电路可以使用例如10秒或更长的时间无误地检测和解码在噪声存在时的水印标记，或定标之后的水印标记。指定时间间隔仅是用于举例。

编码操作

1.编码是指保护该视频资料的＂前端＂处理。例如，在节目的每个20秒钟间隔中，编码设备在实现属性的可靠测量的第一个五秒钟之内随机地选择一个视频场(或帧)，甚至在该视频已经受到各种上述的模拟或数字传输系统中的失真影响之后选择这样的一个视频场(或帧)。该编码设备对该选定场或帧的属性进行可靠测量。

2.在等待一个随机选择间隔(例如0至5秒，以便增加安全性)之后，该编码设备按照一个4比特数字码字把选定场的测量属性值编码成传统的水印标记。(如果需要，该水印标记连续地以设置为某些禁止值，例如F(hex)的4比特组附加到该视频信号，直到被指令传送该属性值为止。)

3.编码设备标明该步骤1所选的场，以使适用记录装置能够可靠地定位该场。下面是对于一个示例场作标记的方法：消隐每个视频信号场的第一个水平扫描行的大约第一微秒，并且仅在该选定场上在那一个微秒间隔期间附加一个25 IRE幅度增加。下面将描述更通用的作标记方法。

图1示出处在一个电缆电视系统＂前端＂的示范编码器设备。在用电缆传输到用户之前，视频节目被加在输入端10。因为是数字视频，所以终端10通常是一个多线(总线)连接器。如上所述，帧选择器12随机或伪随机地选择特定用于编码的场或帧，并且在控制线14上提供每一选定场或帧的一个指示。作为响应，场标记器电路16标明在该视频信号中指示的每一帧。控制线14还耦合到属性测量电路18，该属性测量电路18还接收输入的视频信号并且计算选定场或帧的(测量)属性。测量的数字属性值在线(S)26上耦合到水印标记修改电路32。部件32从传统的水印标记发生器28接收普通的水印标记，并且以该4比特属性值修改该水印标记。如此修改的水印标记耦合到帧水印标记电路38，把该修改的水印标记写到在线路22上提供的带有该场标记的场或帧的每一个上。该水印标记的视频信号随后在终端40输出到电缆线路(或其它线路)的分配网络。应该理解的是，图1(以及图2)的某些部件是电路，而其它部分表示电路或例如在一个编程微处理器中执行的功能。

在适用录像机中的读操作

1.在记录处理期间，当检测到接收视频节目中的上述类型的一个场标记时，该适用录/放机(recorder/player)测量并且存储该场或帧的属性。

2.该录/放机把测量的属性与从该水印标记解码(抽取)的属性值比较。只要在录/放机中的该水印标记检测器首先确信其已经正确地解码(校验)该水印标记，就做出该比较。

3.如果该两个属性值匹配，则允许记录继续。匹配并不要求完全相同的值，而可以允许某些测量的不准确，即具有某些容差。如果两个属性值不匹配，或如果周期场标记缺少一个单次拷贝指定节目，则禁止记录。

4.该记录器在其记录处理过程中全部删除场标记。另外，一个＂诱骗＂场标记被加到其属性显著地不同于由该水印标记传送场标记的一个场，但是此附加步骤可以不要。简单地删除所有场标记应该是足够的了。删除该场标记的好处是避免了对视频信号的修改的需要，以使强制在随后记录尝试过程中的一个不同属性的测量。

一个示范适用记录设备在图2中示出；其与图1的编码器相辅相成。

带有场标记和水印标记的输入数字视频信号加在输入端46，到场标记检测器48，它检测每一个场标记并且在控制线50上把该标记帧的一个指示输出到一个实质上是传统的水印标记检测器/校验器54。校验器54检查单次拷贝比特的出现并且照惯例校验该水印标记。随后，从提取器56提取的校验水印标记取出属性比特，并且通过线路62传到比较器68。属性测量电路58还接收该输入的视频信号，并且响应线路50上的信号，按照在控制线50上的指示测量(计算)该标记帧的预定的属性。测量的属性值被耦合到线路64上的比较器68。如果比较器68发现一个匹配值，则仅启动传统的记录电路系统70。(记录电路系统是一个普通的数字视频磁带或光盘记录器)耦合到记录电路70的是场标记剥离器电路72和一个电路74，该电路在记录期间把单次拷贝比特改变为绝禁拷贝值。

规程安全性

对于一个要挫败此系统的一个＂盗窃者＂(版权侵权者)来说，即对于要把第一代合法录像做修改以使其能够由适用记录器再复制的一个侵权者来说，他必须作下列工作(或一个处理的等同合成)。首先，在第一(合法的)记录的重放期间，测量并且存储每个场的属性并且解码该水印标记。随后，附加一个场标记到其属性与该水印标记传送的属性符合的一个场。

这种＂盗窃者＂需要许多秒的按MPEG-2(压缩视频信号)速度的视频延迟，需要一个水印标记阅读器和一个属性测量系统。(视频通常是以MPEG-2压缩形式复制的。)下面进一步提供详述。

因此，本处理容易适合大多数人防止＂盗窃＂的目标，特别是从盗用该标准总体拷贝保护系统的此部分而得到的极微收益的角度考虑。一个单次拷贝方案不需要象基本的水印标记那样＂防盗窃＂，因为标以＂单次拷贝＂的节目通常其性质是比拥有＂绝禁拷贝＂版权的节目价值小。在任何情况下，想要几个拷贝的一个盗窃者会容易地(并且可论证合法地)从单次拷贝的原始视频节目同时得到它们。

属性要求

根据本发明的理想的图象属性是：

1.以最小的附加电路系统加在消费者类型数字视频记录器中可以测量。

2.对通常的视频信号电平误差应相当的不受影响：该误差指在各种模拟和数字传输系统中遇到的非线性、噪声、倾斜、频率失真、量化以及压缩人工失真等等。

3.使得盗窃者不能容易地修改一个视频信号，强制一个特定的属性值而不严重地损害节目的收视价值。

能够省却第三个要求，因为在当前的单次拷贝协议的内容中，没有可能使盗窃者的工件实质上变得更困难。

属性的实例

第一实例：以可能产生对于标准视频图象来说是大属性值(largeattribvte value)的方式加和减所选图像帧的分离区域的平均D.C.电压值。选择该图象区域的大小和位置以便最大化免除倾斜、噪声和失真。由图像帧的平均D.C.幅值划分产生的值，消除在插入硬件装置或在传输路径中可能由视频增益差引起的属性测量误差。

第二实例：此实例是上述第一实例对于MPEG压缩视频信号的特定的实施方案。考虑一个8×8像素的MPEG-2宏数据块格栅关于该图像帧的居中对称地放置。想象每一宏数据块是以传统的＂棋盘＂图案的形式着色为黑或白色。该属性等于[白色数据块的D.C.项的全部的总数减去黑色数据块的D.C.项的全部的总数]除以所有的数据块D.C.项的总数。

场标记实例

第一场标记实例：每个视频场(或帧)的第一水平扫描行的开头1.5微秒被设置为视频灰度级的25％。像这里描述的其它场标记一样，本标记处在该图像帧的过扫描部分，使得不在一个电视接收机上可见。(然而此位置不局限于此。)为了标记一特定的场，例如2.5MHz的一个正弦波以50 IRE单位的峰-峰值加到这一灰度级。

即使在通过一个差质量的电缆电视信道之后，这一场标记也能够被可靠地检测。然而，其有利地是不能通过一个VHS或8mm的VCR(盒式磁带录像机)的信号处理和记录电路系统之后仍然存活，可是其将在S-VHS记录中存活。这是因为这种场标记由在VHS或8mm VCR中的色度梳状滤波器筛选出来。因此，在由VHS或8mm VCR记录和重放之后，该场标记实际上被消除，从而禁止由一台适用录像机的第二代复制。

第二实例：此实例可操作用于例如VHS、S-VHS和8mm VCR。每个视频场(或帧)的开头两个水平扫描行的第一个1.5微秒被设置为视频灰度级的25％。为了标记一个特定的场、一个50 IRE单位峰-峰值的副载波频率的正弦波加到这一灰度级，使得其相对于同步的相位在两扫描行上相同(不象一个正常色度信号那样在交替扫描行上反相)。

即使在通过一个差质量的电缆电视信道之后，这一场标记也能够被可靠地检测。然而，通过任何消费类型的VCR的色度滤波器其将不存活。重放时，VCR的梳状滤波器将把扫描行1的该色度降低到25 IRE单位，而在扫描行2上降低到零。在一个适用录像机中的场标记检测器被设置为仅检测在扫描行2上的这种信号。因此，在由一个模拟VCR记录和重放之后，该场标记实际上丢失，从而禁止由一台适用的数字记录器的进一步的视频拷贝。

第三实例：此场标记可操作用于例如VHS、S-VHS和8mm VCR。首先选择在例如该视频场(或帧)的左底角落的一个24×4象素数据块。随后在该24×4象素数据块中以一个固定的图案标记代替该色度值，例如以交互的蓝和黄色值代替该24×4象素数据块。这一标记必须存活MPEG压缩，以便即使在通过一个差质量的电缆管道之后也被可靠地检测。然而，通过任何消费类型的VCR的色度滤波器其决不能存活。在一个适用录像机中的场标记检测器被设置为仅检测在扫描行2上的这种信号。因此，在由VHS或8mmVCR记录和重放之后，该场标记实际上被丢失，从而禁止由一台适用录像机的第二代拷贝。

从提供给拷贝权所有者的附加保护的观点，使用VCR可消除标记对当前单次拷贝系统显然是一个值得做的改进。

一些作标记的原理可能做较小的修改就完全兼容MPEG压缩。从提供给视频资料附加保护的观点，对当前单次拷贝系统显然是一个值得做的改进。

附加实施例-帧标记以及水印标记

1.在另一个实施例中，为了进行编码，一个帧(或场)标记是附加到一个特定图像帧的伪随机标记，例如附加在每一4秒长的窗口中。该帧标记(如上所述)自动地由一个VCR去除。(这种标记的一个实例是固定的D.C.色饱和度值-在第一宏数据块的首行上的CRed以及CBlue值)。对于该标记的帧，计算出一个属性值并且保存该属性值。

2.在一个伪随机位置的该水印标记的4个属性比特在例如随后的2秒窗口中被修改成等于早先标记帧的属性值。

3.在编码过程中，步骤1和2贯穿该视频节目重复。

4.当随后记录一个单次拷贝节目时，象上述的帧标记被去除。

除了照惯例在低频媒体MPEG DCT的系数中带有的该规则的、并且仅仅单次拷贝的水印标记比特之外，本实施例追加4个附加授权比特，由高频MPEG DCT系数的某些携带。如果从规则的水印标记比特检测出一个单次拷贝状态，则该记录器检查该4个附加比特是否存在；如果否，该记录器将不拷贝。如果存在，则该适用录像机在实现该拷贝之前增加足够的噪音。这将消除该4个附加比特，消除拷贝授权。

这一方案的优点是，该传统的(非适用)VCR(没有拷贝控制系统)将自动地消除该附加授权比特，使由适用(数字)记录器的输出信号不可记录。

在本实施例中，水印标记包括两个不同的部分，称为WM1和WM2。WM1包含一个8比特的有效载荷，而很难在不损害图像质量的情况下消除。有效载荷比特被分布在宏数据块中的底/中/高MPEG DCT系数频率上。

WM2是例如一个固定的4比特模式，或该有效载荷比特的一个CRC(循环冗余校验)值。WM2容易消除，因为该WM2比特仅分布在高频上，并且能够以低通的或其它的滤波器消除。WM2存活在4.2MHz传输上，但是不存活在2.5MHz VHS的记录上。WM2具有的大多数能量在宏数据块中被水平地扩展，以使其消除或提供无效是容易且廉价的。为了更大的坚固性，使用任选的CRC(4比特)。

在适用录像机中的＂WM2消除＂电路系统使用关于视频数据的一个低通滤波器或其它滤波器消除WM2；因此必需的电路是最小的。因为WM2检测电路系统重用WM1检测逻辑中的大多数，所以增加WM2检测电路系统到该WM检测电路系统的费用是很小的。

图3示出本实施例的状态。在图3中，每一水印标记场的内容被指示用于沿着每一列数的顶行的WM1和WM2，该列的余部中具有由一个适用录/放机执行的相关的操作。图3的上半是本实施例的较简单的型式；  该下半是利用CRC的更复杂的型式。在两个型式中，只有当WM1以单次拷贝比特组存在并且WM2是有效的(被校验的)时才允许复制。

挫败处理和设备

除了上述单次拷贝实施例之外，图4中示出如上所述的挫败该当前单次拷贝处理一个方法，它图示地描述了挫败处理和设备。＂挫败＂(“Defeat”)是指提供一个其又可能被复制的记录；当然这是违反本发明单次拷贝系统的目的。因此提出的挫败方法和设备通常将不由记录设备生产商在商业上使用，而这里的公开是为了完整性。(这种挫败方法或设备的使用通常将包括侵害版权)。

在图4中示出几个传统的部件4包括传统的电缆线路机顶装置(＂盒＂)100，连接到一个有线电视电缆102，并且坐落在消费者电视接收机(没有示出)的上面。在此情况中，包括图2特点的数字视频录像机的一个适用记录器106被连接到机顶装置100。期望挫败单次拷贝处理的人把一个挫败“黑盒子”104耦合在他的电缆机顶装置100和其适用录像机106之间。“黑盒子”104的细节下面提供；该“黑盒子”104罩住该挫败电路系统。

在图4的步骤1中，包括场标记的单次拷贝保护的一个视频节目经由电缆102在机顶装置100接收并且传送，经由“黑盒子”104传送到适用记录器106。该黑盒子104包括电路系统，其追加一个＂标记＂(一个专用的场标记)到已经检测的(原始)场标记的第一图像帧。(该黑盒子104包括象图2装置类似的自己的场标记检测器。)该标记具有下面描述的具体特性。该黑盒子104随后在其内部存储器中存储一个时间间隔表，该时间间隔是在关于该视频节目的被检测场标记之间的时间间隔。该表提供关于该些原始场标记的定时的信息。具有加到第一场标记帧的该标记的视频信号然后被耦合到适用记录设备106，它是图2示出的类型。

该适用记录设备106然后使该允许的单次拷贝记录到第一磁带(或盘)110。如上所述，如此形成的适用记录器106去除了全部的原始场标记。然而其不能剥去用该黑盒子104追加的该标记(S)，因为这些标记是每一个专用类型场的标记，其不象原始的场标记那样，是不能由该记录设备110中的剥离器电路系统所去除的。

在图4下半部示出的步骤2中，已录磁带(或盘)110在一个播放器(或记录设备)114上播放。当然，播放的视频信号不包括原始场标记。此视频信号通过该黑盒子104’播放，该黑盒子104’已经被重新构形为播放模式。(黑盒子104’编程为其播放模式而不是其记录模式，黑盒子104’与图4的上半部分所示相同。)黑盒子104’检测该黑盒子104在记录步骤中附加的标记(S)，并且把第一标记的帧用作一个指示符(indicator)，随后以由先前存储(步骤1)在该黑盒子104’中的该表指示的时间间隔，重新插入出现在原始的视频资料中的该类型的新的场标记。

因此，从黑盒子104’输出的视频信号实质上与原始的视频信号相同，包括全部的重新插入的场标记。因此这一视频信号能由适用记录器106记录，其将在一个第二磁带或盘116上输出一个第二代录像，同样没有场标记，但是仍然是可观看(但不可复制)的。因此通过图4的方法，可能在磁带或盘116上提供一个第二代录像，因此挫败本发明的单次拷贝保护处理。

黑盒子104、104’的内部结构在图5中示出。图5的上半部分示出在步骤1配置中的黑盒子104。来自机顶装置100的输入视频信号被加到输入端120，然后耦合到帧标记检测器122，检测原始的帧(场)标记。控制线124传送一个出现检测帧标记的指示到一个标记写电路128，于是其至少把标记(S)追加到第一场的标记帧，并且在输出端132输出这一标记的视频信号，在图4中该标记视频信号耦合到适用记录器106。相似地，在线路124上被检测的帧的指示被传送到一个存储器136，其包括用于存储被检测帧标记之间的时间间隔的一个表。

图5下半部示出步骤2中黑盒子104’的构造。其中视频信号(来自播放器114)耦合到黑盒子输入端120，其又耦合到标记检测器140，它检测由标记写电路128插入的标记。对每一这样的检测标记的指示都被提供在控制线142上，指示携带这样标记(S)的特定帧。线路142控制帧标记写电路150，以期望的时间间隔对应于原始视频信号中的那些标记附加帧标记。由先前存储在存储器表136中的数据确定的这些时间间隔在此情况中被读出在控制线146上，以便控制该帧标记写电路150何时加该帧标记。

随后，具有由帧写电路150插入的新帧标记的视频信号耦合到黑盒子输出端132，其又耦合到(在图4中)适用记录设备106的输入端。这是一个黑盒子的说明模型而不是限制。

假定在此处提供的关于场标记的特性的知识和常识是可在视频技术中得到的，这种黑盒子的构造完全是在本专业普通技术的技能之内。黑盒子实质上是一个数字器件，其功能是把标记添加到特定的图像帧、感测该原始场标记并且记录该标记的一个表。通常的黑盒子是包括存储器的一台微处理器控制的装置。在该黑盒子中的实际的电路系统可能选择执行上述的功能的多种形式的电路。

用于各种视频传递方法的标记

对于一个如上所述的单次拷贝标记系统来说，必须考虑包括内容准备、内容传递和内容收视/记录的处理。随后分析各种视频传递方法的处理：模拟电缆和广播传递；通过没有数字输出(照惯例指定P1394)的数字机顶装置的现有安装基站的数字的传递；通过以数字输出的数字机顶装置的现有安装基站的数字的传递；以及通过新数字机顶装置的数字传递。

对于模拟电缆和广播传递来说，内容(节目)是在传递之前制备的，并且单次拷贝到不再复制的变换处理是在记录装置中执行，并且可能只出现在视频信号域中。

对于通过以没有数字输出(P1394)的数字机顶装置的安装基站的数字传递来说，内容最好在程序设计/MPEG编码(authoring/MPEG encoding)之前制备，但是也可以结合程序设计/MPEG编码(authoring/MPEG encoding)制备。然而，单次拷贝标记的进行应该存活MPEG编码/解码。在此情况中，单次拷贝到不再拷贝的变换也是在该记录装置中执行，并且可能只出现在该视频域。

通过具有数字输出的数字机顶装置的安装基站的数字传递是相似的，然而单次拷贝到不再拷贝的变换出现在MPEG域中。

最终，对于通过新数字机顶装置的数字传递来说，单次拷贝标记的进行也可以出现在机顶装置本身中。另外，在P1394输出的情况下，单次拷贝到不再拷贝的变换也可以出现在该机顶装置中，只要从该机顶装置发送一个拷贝授权到该解码器。

对于模拟电缆和广播传递来说，本系统包括一个固定的单次拷贝/不再复制水印标记，和附加到随机所选图像帧或顺序图像帧的的一个帧或场标记的该添加，以识别单次拷贝资料。从单次拷贝到不再拷贝的变换通过消除或降低该标记执行。另外，为了提供附加的安全性，标记帧或帧序列的一个属性被编码在该水印标记中。该水印标记属性码是被随机延迟的，以便提供更高的安全性。

属性的实例包括显示标记帧(S)的视频特性、标记帧(S)的位置或该标记连续的长度(它将被随机选择，以便提供安全性)。

由普通的VCR和甚至由非适用MPEG编码器能够自动地去除该类型的标记。例如，以相当低幅度(该标记图案)的互补色的隔行线将通过VHS和MPEG编码器在场期间去除，以便帧转换。标记被定位在例如该视频信号的左下面角(标记面是64像素×4行/每场)，并且(由于过扫描)在电视接收机上不可见。为了改进安全性，该标记处理消除在全部图像帧上的标记区域中的色度，并且附加该标记图案到标记帧。通过色度消除执行标记消除。

在通过没有数字输出的机顶装置的安装基站数字传递的情况下，标记系统必须能够存活MPEG压缩/解压缩，并且将可能存活VCR和MPEG记录，除非标记是在编码器本身内执行或该编码处理受限。

为了最大化单次拷贝系统的有效性，用适用记录设备(compliantrecorders)支持两个标记方法。上述定义的＂更强壮＂(“stronger”)标记被选择用于模拟系统或用于兼容的编码器。具有相当低幅度的互补色的水平周期的一个标记图案的一个＂较弱＂(“weaker”)标记被选择用于不相容的编码器。

对于通过具有数字输出的机顶装置的安装基站的数字传递，数字记录器最好以最小的费用执行单次拷贝到不再拷贝的变换。

一个方案是附加和消除放置在该比特数据流本身中的一个附加标记。然而在视频数据中携带的水印标记/标记也是必需的，以便支持该机顶装置的视频输出，并且该数字记录的拷贝将被在比特数据流中加标记不再复制以及在该视频信号中单次拷贝。随后需要一个同步系统包括在每个播放器中，以便确保实现不再拷贝。

另一更优选的方案是最小化用于标记检测/标记消除的附加要求。

需要在一个MPEG数据流中读出该水印标记的常规步骤是：

-多路分解该传送数据流。

-解码视频数据流到I帧。

-解码在I帧中的全部数据片。

-处理全部宏数据块(MB的)。

-处理全部亮度数据块。

在此情况中，因为只有I帧(MPEG帧的一种)使用在该水印标记读出处理中，所以该标记检测/去除处理应该是只使用随后步骤用I帧执行：

-处理用于检测的标记区域色度数据块。

-缓冲该比特数据流并且在该标记宏数据块中以预先计算的＂非色度＂数据块比特序列代替该＂标记的色度＂数据块比特序列，同时确保该视频缓冲校验器尺寸(vbv)不被影响。

由于标记消除仅在I帧和在宏数据块上执行，所以出现随后的问题以及要求。

对于非兼容的编码器来说，必须是一个连续的标记帧，并且其必须是足够长以便确保包括一个I帧。一个帧或标记帧的分配应该是使得在它们之中有足够的I帧的数目。如果使用一个标记帧序列，该序列的属性应该是可以从该I帧(S)属性推理出。通过使用帧定位或帧序列长度作为一个属性能够更好地解决此问题。在帧定位方法中，一个标记帧将携带特定的水印标记码，而未加标记的帧携带另外的码。在水印标记码和标记状态之间的任何失配都引起不再复制。在该帧序列长度方法中，帧序列长度在3×D和5×D之间随机交替，其中D是某些大于该最大的可允许的图象组(GOP)尺寸(maxGOP)的数目。在这种方法中的单一标记的I帧和覆盖小于maxGOP总和帧的I帧序列的出现将表明不再复制。所以，覆盖多于D而小于3D总和帧的一个I帧序列将与在该水印标记中一个5×D码匹配，或覆盖多于3D总和帧的一个I帧序列将与在该水印标记中一个3×D码匹配。该后一种情况是最佳方法。

如果使用一个标记序列，在该序列中的第一个I帧前面的帧的标记将无一被去除。上述的位置和序列长度方法解决此问题。从I帧中消除标记必须时常地消除该GOP中的其它帧中的标记。当在该标记区域中没有运动出现时将发生这种情况，并且能够通过在编码过程中把在该标记区域中的运动矢量强制为零得到改进。从I帧消除标记决不能在该GOP中的其它帧中引起重大的失真。由于该标记区域可用于预测在随后的P和B帧中的任何环绕该标记区域的宏数据块，所以可能发生这种失真。这是在一个实施例中使用互补色的原因之一。标记的消除不应该产生可见的色度改变。通过一个预先计算的色度数据块的替换实现的标记消除意味着全部删除在某些电视机上产生可见的人工失真的一个54×16区域中的色度成分，或在必须由一个兼容的编码器产生的用户数据中携带一个比特数据流。

对于兼容的编码器来说，标记产生仅是由关于I帧的编码器执行的。在随后P和B帧上的运动矢量是强制为零，并且在这些帧上允许没有内部块(intra-block)编码。针对非标记数据块的运动预测被强制不使用该标记数据块。

对于通过新产生的数字机顶装置数字传递来说，帧标记以产生ACP的相同的方式仅在视频输出中出现。视频编码器利用在该比特数据流中传送的标记位置信息标记(使用坚固的标记)该预先作了水印标记的内容。在P1394一侧，一旦识别一个适用录像机，该机顶装置就实现P1394输出。这一系统甚至允许任何人指定是否通过模拟或数字输出装置独立地产生一个拷贝。以与在当前传送的ACP信息的同样方式在比特数据流中传送版权信息和相关数据(标记位置)。

以下公开三个可能的系统。全部三系统使用一个共同的录像机以及一个共同的结构。原始资料没有人工失真产生(以使节目的观众将看不到任何影响)，也没有关于视频拷贝(如防MPEG拷贝)的人工失真。

对于兼容编码器的单次拷贝结构来说，标记仅是关于I帧插入。对于非兼容的编码器，3秒和5的标记序列被随机加到该视频信号，并且在一个随机迟延时间之后，在该水印标记中的一个＂标记长度标识符＂比特被针对3秒顺序设置为0，针对5秒顺序设置为1。其它比特(变化比特)在每次一个新标记序列被参考时切换(因此把水印标记的数量减小到10)。一个标记在左下四个宏数据块的8个底线上以相当低幅度使用互补色的水平或垂直周期。第11和第12比特用于区分其中指定为1、2和3的系统。

1.系统1具有利用兼容的编码器/程序设计的模拟传递-数字传递。在这一系统中，使用垂直周期，通过VHS VCRs和某些非适用MPEG编码器实现标记的消除。通过在录像机上取消视频信号的底部八行以及在MPEG录像机上取消底部十六行执行标记消除。

对于兼容的编码器，在场到帧转换之后插入该标记，仅对于I帧使用标记，针对底部宏数据块把运动矢量强制到零，在其它宏数据块中强制运动预测不使用底部宏数据块并且禁止在P/B帧中针对标记区域宏数据块的帧内编码。

2.系统2具有无兼容的编码器/程序设计的数字传递。在此系统中，使用水平周期。通过消除该标记宏数据块中的色度而执行MPEG域中的标记消除。在某些电视机上可能看得见在数字拷贝内容的标记区域中的某些人工失真。此系统的安全性可能不象MPEG拷贝那样坚固，因为侵权者可能利用这样的事实，即在标记帧上的标记区域中缺少色度的16行，而在非标记帧上只缺少八行。

3.系统3具有新网络中的数字传递。此系统不与系统1或2反向兼容。然而其提供一个高质量、低成本解决方案，对于新网络或将需要利用新机顶装置的网络，实现单次拷贝。

对于视频输入来说，当检测单次拷贝水印标记时，该记录器通过消除该标记区域中的一个帧的底部8行中的色度来消除该标记。

对于数字输入来说，当检测一个单次拷贝(系统1或2)时，该标记检测器表明系统1或2是否被使用。对于系统1来说，通过以一个预先存储的数据片更换该底部数据片来执行标记消除(取消底视频信号的16行)，并且进行填充使得不影响vbv。对于系统2来说，通过以预先存储的数据块更换底部色度标记数据块执行标记消除(从左下4个宏数据块消除该色度信号)。

根据系统3的一个单次拷贝水印标记的检测，只要该P1394验证规程表明是单次拷贝，就完成一个拷贝。

视频标记(帧/场标记)

上述的帧或场标记＂标记＂是插入到一个视频数据流中的一个视频信号或信号修改，其实质上易于MPEG2压缩，但是它本质上被(至少)一个标准的VHS型VCR拒绝，并且其可能随后从该视频信号读出以便传输信息。该标记最好是便于MPEG-2压缩，以使其可能在该MPEG编码之前插入到该视频信号，从而无需修改该MPEG编码器。打算传输的信息包括相关视频信号的拷贝保护状态；然而，其它应用可能也是同样好的效果，并且标记的该类型局限于拷贝保护场。其它应用是验证或数据传送。

可能使用一个色度信号反相标记(chroma-inversion tag)，其中连续的选择行具有插进或重叠的特定的色度信号图案，使得在连续的行上的调制的色度信号被倒相。该目的是在VCR中的梳状滤波器消去该信号。然而在MPEG-2编码系统中该格式需要的色度垂直亚取样(subsampling)要求垂直抗混淆滤波。一个图案实质上包括在色度信号空间域中的高垂直频率转变，并且该MPEG-2抗混淆滤波器实质上是一个垂直低通滤波器。(的确，该VCR的梳状滤波器的结构在构造上与MPEG-2抗混淆滤波器完全一样，该抗混淆滤波器通常具有比梳状滤波器更复杂、更低的截止频率。)同样地，该抗混淆滤波器消除插入的色度信号图案，正象该梳状滤波器完成的那样；因此该插入信号在所有感兴趣的格式中被不希望丢失。

根据实施方案，MPEG-2系统的基带色度信号频带宽度大致是1.4MHz。图6A示出在VHS格式视频信号之下的公知彩色频谱。同样根据实施方案，标准VHS VCR的基带色度信号频带宽度大致是300kHz。因此在该基带色度信号域中有从大致300kHz延伸到大致1.4MHz的一个区域(1.1MHz频带宽度)，其中的一个信号将经过一个MPEG-2编码/解码通路，然后将被一个标准(消费型)VHS VCR(NTSC或PAL)拒绝。

所希望的是，将要插进的标记信号完全且单独存在于该区域中，以便使得没有其分量经过该VCR的300kHz色度信号路径。VCR拥有的色度信号信道滤波确保没有该插入标记信号的分量闯入到该VCR的亮度信号路径。

标记信号的一个实施例(参见图6B示出当前插入标记的频谱与在色度信道之下彩色信号的频谱的比较)是一个844kHz的色度信号矩形波，包括四个连续的CCIR-601 4：2：0的绿色色度信号抽样的重复水平图案，跟随四个连续的品红的色度信号抽样。在该视频域中，色度信号大致每两个色度信号周期(在3.58MHz)反向其相位，且可以被认为是一个只具有两个频谱成分的双边带抑制载波信号：一个在(3.58MHz-844kHz)，而一个在(3.58MHz+844kHz)。具体地说，在3.58MHz的300kHz之内没有频谱成分。图6C示出插入标记的频谱与该MPEG-2基带色度信道的频谱的比较，图6D示出插进标记的已调制的色度信号波形。

其它标记实施方案是可能的。图案不需要是矩形波，虽然该矩形波容易产生；例如可能是一个正弦波。相似地，图案不需要是在844kHz；高于大致300kHz和低于大致1.4MHz的任何频率都行。交变频率是1.125MHz，它包括CCIR601三个绿色抽样以及三个品红抽样。而且，图案不需要是对称的，甚至不需要是重复的，其基本能量在大致1.4MHz以下而其没有在大致300kHz以下的内容的任何图案或信号都行；实现该选择将简化实施方案。

利用此信号传输信息的一个方法是插入几个不同长度的标记，使得他们能够以I帧的编号而被测量，然后插入一个表示该标记长度的伴随的视频水印标记信息。在使实现一个复制之前该系统则要求两个匹配。

为了最小化一个此类信号的能见度，希望使其各种成份尽可能小，既水平和垂直成份都小，而且希望在视觉上趋向消失的一种性质。因此，在另一个实施例中的标记包括染色的小区域，水平和垂直都隔行，以便形式一个＂棋盘＂图案。在一个实施例中的颜色是绿色和品红，因为它们是具有非常相似亮度值的互补色，并且眼睛倾向把它们空间地取平均值成一个均匀的灰色；其它颜色是可能的。染色的区域应该是与选择格式的空间分辨能力一致地一样小。在MPEG-2压缩的情况下，水平和垂直的抗混淆滤波器是一个限制，它是在格式指示的色度亚取样之前。

本实施例的细节随实施方案而不同。对于一个标准的MPEG-2应用，使用具有系数[-29，0，88，0，-29]^*256的一个数字抗混淆滤波器用于水平和垂直亚取样，产生的该标记信号的实施例把包括一个绿色像素、两个灰色像素、一个紫色像素和再两个灰色像素的一个完全抽样(即13.5MHz)像素的顺序应用到该标明的抗混淆滤波器。此序列在水平和垂直方向重复以便产生期望是＂棋盘＂图案，并且在两方向继续(即＂重复＂)所希望的距离并且有益于随时的使用。

这种分别的绿色以及紫色像素构成对该抗混淆滤波器的脉冲函数输入，并且该滤波器输出信号是对应于该滤波器系数的一个像素序列，即单一的像素输出到该表明的滤波器将导致具有[-29，0，88，138，88，0，-29]的一个幅度图案的像素输出序列。滤波器的总输出是其响应输入像素每一个的线性的和。在上述实施例中，如果品红像素被编码为＂-1＂、灰色像素被编码为＂0＂并且绿色像素被编码为＂+1＂，则滤波器对于上述标记序列的稳态响应将是…88，-88，-196，-88，88，196，88，-88，-196，…，其描述在1.125MHz的色度正弦波。

通过排列该输入信号产生棋盘图形使得在任何给定的标记的扫描行中的一个给定像素符合指示的空间图案。即，如果输入的行460中的像素20是绿色，则在行461和462中的像素20应该是灰色，在行463中的像素20应该是品红，而在行464和465中的像素20应该是灰色。在全部标记行中的像素21，22，24和25将是灰色，而在行461、462、464和465的标记部分中的全部像素也是灰色。该抗混淆滤波器的作用将在水平和垂直的方向中把单着色的像素涂抹成期望的正弦波。

此公开内容是为了说明而非限制；对本专业技术人员来说根据公开内容而作的进一步修改将落入本发明的权利要求的范围中。

Claims (45)

1.一种数字视频信号的拷贝保护方法其特征是包括步骤：

在视频信号的选定场或帧上放置一个标记；

测量每一所选帧的图象属性；和

利用包括测量属性的数值表示的一个信号标记该视频信号。

2.如权利要求1所述的方法，其特征是该标记信号是一个水印标记。

3.如权利要求1所述的方法，其特征是该属性是从该所选帧的一个预定的部分的幅度计算出的。

4.如权利要求1所述的方法，其特征是该信号包括至少一个比特用于表明该视频信号是允许拷贝的。

5.如权利要求1所述的方法，其特征是该标记被定位在该帧的一个过扫描部分中。

6.如权利要求1所述的方法，其特征是该标记被定位在该帧的一个消隐期中。

7.如权利要求1所述的方法，其特征是该标记是由普通的模拟录像机滤出的一个信号。

8.如权利要求1所述的方法，其特征是该信号包括一个部分，该部分是由普通的模拟录像机滤出的一个信号。

9.如权利要求1所述的方法，其特征是该标记是一个重复的色度信号波。

10.如权利要求9所述的方法，其特征是该标记是一个重复的矩形波。

11.如权利要求1所述的方法，其特征是该标记具有在大致300KHz和1.4MHz之间的一个频率。

12.如权利要求10所述的方法，其特征是该标记是包括两个互补色的一个棋盘图形。

13.一种播放被保护的视频信号的方法，该被保护的视频信号包括至少一个帧标记，并且具有一个相关信号，该相关信号包括具有该标记的帧的图象属性的一个数值表示，其特征是该方法包括步骤：

检测该标记以便识别一个特定帧；

检测与该帧相关的信号；

测量该被识别帧的图象属性；

把该测量的属性与用于该识别帧的属性的数值表示相比较；和

只要该比较步骤指示一个匹配结果，则起动该视频信号的记录。

14.如权利要求13所述的方法，其特征是该信号是一个水印标记。

15.如权利要求13所述的方法，其特征是该属性是从该选帧的一个选择部分的幅度计算出的。

16.如权利要求13所述的方法，其特征是进一步包括步骤：确定是否该信号包括一个拷贝允许比特，并且只有该拷贝允许比特出现时才起动拷贝。

17.如权利要求13所述的方法，其特征是进一步包括步骤：在视频信号的记录过程中改变该拷贝允许比特。

18.如权利要求13所述的方法，其特征是该标记被定位在该帧的一个过扫描部分中。

19.如权利要求13所述的方法，其特征是该标记被定位在该帧的一个消隐期中。

20.如权利要求13所述的方法，其特征是该标记是由普通的模拟录像机滤出的一个信号。

21.如权利要求13所述的方法，其特征是该信号包括一个部分，该部分是由普通的模拟录像机滤出的。

22.如权利要求13所述的方法，其特征是该标记是一个重复的色度信号波。

23.如权利要求22所述的方法，其特征是该标记是一个重复的矩形波。

24.如权利要求13所述的方法，其特征是该标记具有在大致300KHz和13.4MHz之间的一个频率。

25.如权利要求22所述的方法，其特征是该标记是包括两个互补色的一个棋盘图形。

26.一种数字视频记录器，适合于一个针对视频信号的单次拷贝协议其特征是该记录器包括：

视频记录电路；

用于接收该视频信号的输入端；

检测在已收视频信号的一个帧中的标记的标记检测器；

检测与该帧相关的一个信号的检测器；

测量该帧的图象属性的属性测量电路；和

比较器，其把该测量的属性与该信号中的该属性的一数值表示相比较，并且只有当匹配时才起动该视频记录电路的操作。

27.如权利要求26所述的设备，其特征是该检测器还确定是否一个拷贝允许比特被设置在该数字信号水印标记中，并且其中如果该拷贝允许比特被设置，该比较器才允许拷贝。

28.如权利要求27所述的设备，其特征是进一步包括一个电路用于在视频信号的记录过程中改变该拷贝允许比特。

29.用于保护一个视频信号的一个编码设备，其特征是该设备包括：

用于接收该视频信号的一个终端；

在已收视频信号的选择帧上设置一个标记的一个标记电路；

测量每一个所选帧的图象属性的一个测量电路；  和

以一个信号标记该视频信号的一个电路，该信号包括具有一个标记的每一帧的测量属性的一个数值表示。

30.如权利要求29所述的设备，其特征是该标记被定位在该帧的一个过扫描部分中。

31.如权利要求29所述的设备，其特征是该标记被定位在该帧的一个消隐期中。

32.如权利要求29所述的设备，其特征是该标记是由普通的模拟录像机滤出的一个信号。

33.如权利要求29所述的设备，其特征是该信号包括一个部分，该部分是由普通的模拟录像机滤出的一个信号。

34.用于允许拷贝一个被保护的视频信号的方法，该被保护的视频信号包括至少一个帧标记，并且具有一个相关信号，该相关信号包括具有该至少一个帧的图象属性的一个数值表示，其特征是该方法包括步骤：

检测携带该标记的帧；

标记具有一个预定信号的被检测帧之一；

存储表明每一个被检测帧的一个定时的数据；

记录该视频信号；

重放该录像机视频信号；

重放该视频信号的同时，检测该被标记的帧；和

在该标记帧和选择的随后帧中插入一个与该被保护视频信号中包括的标记相似的一个标记，该插入是根据该存储数据进行的。

35.如权利要求34所述的方法，其特征是该预定的信号不同于该标记。

36.如权利要求34所述的方法，其特征是该预定的信号是一个不能由数字视频记录器去除的一个信号。

37.如权利要求34所述的方法，其特征是该相关的信号是一个水印标记。

38.用于允许拷贝一个被保护的视频信号的设备，该被保护的视频信号包括至少一个帧标记，并且具有一个相关信号，该相关信号包括具有该帧的一个图象属性的一个数值表示，其特征是该设备包括：

用于接收该被保护的视频信号的输入端；

耦合到该输入端并且检测该帧标记的第一检测器；

耦合到该检测器的电路，在至少一个标记的帧中写入一个预定的信号；

耦合到该第一检测器的存储器，用于存储表明被检测标记的帧的每一个的定时的数据；

检测该预定的信号的第二检测器；以及

用于把一个帧标记插入该视频信号的电路，该帧标记类似于在被保护的视频信号中出现的标记，该插入是根据该存储的数据进行的。

39.如权利要求38所述的设备，其特征是该预定的信号不同于该帧标记。

40.如权利要求38所述的设备，其特征是该预定的信号是一个不能由数字视频记录器去除的一个信号。

41.如权利要求38所述的设备，其特征是该该相关的信号是一个水印标记。

42.一种用于处理一个原始视频信号以便限制拷贝该原始视频信号的方法，该原始的视频信号具有一个水印标记，在其中输送与拷贝限制有关的数据，其特征是该方法包括：

在该原始视频信号中插入一个视频标记，该视频标记具有一个以预定方式对应于该原始视频信号的特征的一个属性，其中该对应表明该视频信号是原始视频信号；

响应一个输出该视频信号用于拷贝的请求，检测该水印标记以及校验该视频信号是该原始视频信号，该校验包括校验与该视频信号的该视频标记的预定的对应关系，并且从而只有在视频信号被证实是该原始的视频信号时，则：

处理该原始的视频信号，以便产生它的一个拷贝，该拷贝与该原始的视频信号不完全一样，以使该视频标记不再以所说的预定方式对应该原始的视频信号；

其中随后对该拷贝的视频信号的校验表明，该视频信号不是原始信号，从而能够限制进一步拷贝。

43.如权利要求42所述的方法，其特征是该处理包括视频标记的改变。

44.如权利要求43所述的方法，其特征是该处理包括视频标记的消除。

45.如权利要求43所述的方法，其特征是该处理包括该原始视频信号从数字到模拟方式的转换。

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