DE68908946T2

DE68908946T2 - Apparat zur Überwachung der Markierung von aufgezeichneten Signalen.

Info

Publication number: DE68908946T2
Application number: DE89303866T
Authority: DE
Inventors: Gordon Maufe Barry
Original assignee: Thorn EMI PLC
Current assignee: EMI Group Ltd
Priority date: 1988-04-20
Filing date: 1989-04-19
Publication date: 1994-03-24
Anticipated expiration: 2009-04-20
Also published as: US5079648A; EP0339859B1; ES2043007T3; EP0339859A1; ATE94305T1; JPH0215462A; DE68908946D1; GB8809346D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Überwachung der Markierung eines aufgezeichneten Signals, und insbesondere, aber nicht ausschließlich, zur Überwachung der Markierung eines auf ein Aufzeichnungsmedium, z. B. ein Magnetband oder eine gerillte Platte aufgezeichneten Signals.
Es ist insbesondere in der Industrie für musikalische Aufzeichnungen wichtig geworden, die Quelle einer Audio-Aufzeichnung identifizieren zu können, um insbesondere den Besitz von illegalen Aufzeichnungen beweisen zu können, oder um automatisch die Wiedergabezeit der Aufzeichnung für Lizenzzwecke registrieren zu können.
Um dies zu erreichen, wird ein kodiertes "Markierungs"- Signal verwendet, um das aufgezeichnete Audio-Signal zu modulieren und dadurch die Aufzeichnung mit der Bestätigung zu markieren, die den Eigentümer der Aufzeichnung identifiziert. Die Markierung wird in einer Weise durchgeführt, daß die Information für einen gewöhnlichen Hörer der Aufzeichnung nicht wahrnehmbar ist. Das Spektrum, über dem die kodierte Information aufgezeichnet wird, wird ähnlich dem des aufgezeichneten Signals gemacht, so daß es schwierig ist, die kodierte Information ohne ernsthafte Schädigung des aufgezeichneten Signals zu entfernen, zu ändern oder zu zerstören. Das kodierte "Markierungs"-Signal kann dann unter Verwendung eines "Dekoders" beim Empfang "gelesen" werden.
Die internationale Patentanmeldung Nr. WO 82/02111 beschreibt ein System zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines Audio-Signals, um zu bestimmmen, ob das wiedergegebene Signal eine authentische Reproduktion des Ortginalsignals ist oder nicht.
Um dies zu erreichen, wird eine erstes, das Audio- Signal darstellendes Datensignal aufgezeichnet und ein zweites, das Wiedergabesignal darstellendes Datensignal vorgesehen. Zwischen dem ersten und zweiten Datensignal wird ein Vergleich vorgenommen, um die Authentizität zu begründen. Die Authentizität ist nur begründet, wenn Gleichheit zwischen dem ersten und zweiten Signal besteht.
Manchmal wird jedoch das Markierungssignal des aufgezeichneten Signals nicht richtig aufgezeichnet und kann von dem Dekoder nicht gelesen werden.
Gemäß der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Überwachung eines aufgezeichneten Signals vorgesehen, mit: einem Generator zur Erzeugung einer Vielzahl von Markierungssignalen; einem Modulator zur Modulation des aufgezeichneten Signals mit einem der Markierungssignale; Überwachungsmitteln zur Überwachung des modulierten Signals, wobei die Überwachungsmittel Demodulationsmittel zur Demodulation des modulierten Signals umfassen, wobei die Vorrichtung gekennzeichnet ist: durch eine Bank von mit dem Ausgang der Demodulationsmittel verbundenen Filtern, die für jedes Markierungssignal ein entsprechendes, an dieses angepaßtes Filter enthält; und durch Vergleichsmittel zum Vergleich der Stärke des Ausgangssignals des entsprechenden Filters, das an das eine Markierungssignal angepaßt ist, mit der Stärke der Ausgangssignale der anderen entsprechenden Filter und zur Veranlassung des Modulators, das aufgezeichnete Signal mit einem anderen Markierungssignal zu modulieren, wenn die Stärke die Stärke der Ausgangsignale der anderen entsprechenden Filter um einen gegebenen Spielraum überschreitet.
Die Erfindung wird nachfolgend nur beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, in der Fig. 1 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsfom der Erfindung zeigt.
Bei Betrachtung des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist angenommen, daß die Erfordernisse der "Feedback- Kodiertechnik" erfüllt sind, nämlich daß das Rauschen beim Empfänger das gleiche wie beim Sender ist. Dies gilt in diesem besonderen Fall, weil das Systemrauschen wirksam durch das Audio- Signal selbst bestimmt ist, das in gewisser Hinsicht festliegt.
In Fig. 1 enthält ein Datenspeicher 1(b) die gewünschte Markierungsinformation in binärer Form. Es ist der Datenausgang einer Eins oder einer Null, der bestimmt, welchen Code der Codewähler 2 wählt.
Der Wähler kann einen von drei orthogonalen Codes "A", "B" oder "C" wählen, die in einem Code-Generator 1(a) gespeichert sind. Diese Codes können jede gewünschten Amplituden- oder Frequenzeigenschaften haben. Es gibt zwei vorgegebene Folgen von Code-Änderungen, eine für jeden Datenpegel, z. B. könnten A-B, B- C, C-A die Daten für Eins und A-C, C-B, B-A die Daten für Null darstellen.
Einer der Codes wird von dem Code-Wähler 2 in Abhängigkeit von dem vorherigen Code und dem laufenden Dateneingangspegel ausgewählt und als Ausgang dem Sender 3 zugeführt, der den Code zum Modulieren des Mediums 4 verwendet. Das Medium 4 könnte ein Audio-Signal und der Modulator eine Amplitudenmodulator sein. Es könnte jedoch auch jede andere Modulationstechnik und jedes andere Medium verwendet werden.
Das gesendete Signal wird im Empfänger 5, der einen Teil der Markierungsvorrichtung bildet, demoduliert und angepaßten Filtern zugeführt, wo es mit den Codes "A", "B" und "C" verglichen wird. Diese Codes müssen verzögert werden, um irgendwelche vom Sender 3 oder vom Empfänger 5 eingeführte Verzögerungen zu kompensieren. Das empfangene Signal besteht aus dem gesendeten Signal plus Rauschen, das auf die Demodulation des Mediums zurückzuführen ist. Die Ausgänge der angepaßten Filter werden in Akkumulatoren 7 angesammelt, um die von dem "richtigen" Sendersignal herrührende "Signalstärke" und zwei unechte, von den anderen Codes herrührende "Signalstärken" zu erhalten. Ein Pegeldetektor 8 überwacht diese drei Ansammlungen; wenn die richtige Ansammlung ein um einen gegebenen Spielraum besseres Resultat ergibt als die beiden anderen Ansammlungen, erscheint am Ausgang des Pegeldetektors ein Kennzeichen (flag). Dieser Spielraum wird durch den erwarteten Verlust in dem Kanal (der klein sein sollte) und durch erwartete Verluste in einem Fernbedienungs-Empfänger 9 bestimmt.
Das Kennzeichen setzt die Akkumulatoren zurück, wählt ein neues Datenbit aus dem Datenspeicher und fordert den Code- Wähler auf, einen neuen Code auszugeben.
Auf diese Weise wird jedes Markierungssignal, das nach der Demodulation nicht gelesen werden kann, wiederholt. Somit kann die Markierung eines aufgezeichnten Signals überwacht werden, um sicherzustellen, daß das kodierte Markierungssignal beim Empfang unter Verwendung eines Dekoders gelesen werden kann.
Man sieht, daß die Datenrate dieses Systems sich kontinuierlich ändert und automatisch auf das Signal/Rausch- Verhältnis in dem Kanal optimiert wird. Auch die Korrelation von Rauschen und Signal wird in Betracht gezogen - dies gibt eine weitere Verbesserung in der Datenrate. Wenn die Verfälschung des Mediums in dem Kanal klein ist, dann ist ein fehlerfreier Empfang bei dem Fernbedienungs-Empfänger garantiert. Im Falle von amplitudenmodulierter Musik führen gewisse Verzerrungen der Musik nicht zu einem nennenswerten Signalverlust.
Der Fernbedienungs-Empfänger 9 dient dazu, das markierte aufgezeichnete Signal zu lesen, um den Eigentümer der Aufzeichnung zu identifizieren, und er arbeitet in ähnlicher Weise wie der Empfänger-Demodulator. Es müssen jedoch gewisse Mittel der Signalverriegelung eingesetzt werden, weil die Phase oder die Zeitverschiebung der gesendeten Codes nicht bekannt ist. Der Empfang erfolgt durch übliche Mittel, abgesehen davon, daß drei Codes demoduliert werden müssen anstatt zwei. Die Verwendung von angepaßten Filtern ergibt einen etwas höheren Prozeßgewinn als eine Hüllkurvengleichrichtung. Die Symbolverriegelung kann in diesem System ein Problem sein. In der "Musik-Ausführung wurden Pseudo-zufällige Codes verwendet, und der Empfänger war vom Korrelationstyp. Für jede Bitperiode wird eine ganze Zahl von Codes (A, B, C) gesendet. Dies erleichtert sehr die Symbolverriegelung, da die Korrelationsspitze den Beginn und das Ende jedes Codes definiert. In einem System mit einer Frequenz, z. B. FSK oder PSK, können die gesendeten Codes im Prinzip jede Länge haben (wenigstens einige Perioden). In diesem Fall wären die Akkumulatoren Tiefpaßfilter anstelle von Bitperioden-Integratoren. Dies gibt einen leichten Funktionsverlust. In dem beschriebenen System werden drei Codes verwendet, um binäre Daten darzustellen. Dies ist nicht sehr wirkungsvoll. Es kann leicht so ausgedehnt werden, daß "n" orthogonale Codes verwendet werden, um n minus eins Datenelemente darzustellen. Da "n" gegen unendlich geht, nähert sich das System der theoretischen Grenze für die Funktion jedes Kommunikationssystems.
Wenn der gerade gesendete Code "x" ist - dann gibt es für "n" mögliche Codes "n" minus eins mögliche verschiedene Änderungen zum nächsten Code für jedes "x" . Somit können "n" minus eins Datenelemente dargestellt werden, und alle möglichen Vertauschungen der Code-Änderungen werden benutzt.
Somit sieht die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Überwachung der Fähigkeit einer Dekodierung eines kodierten Markierungssignals vor der Sendung vor, indem Code-Gruppen verwendet werden, die sich immer für zwei benachbarte Symbole unterscheiden.

Claims

1.) Vorrichtung zur Überwachung der Markierung eines aufgezeichneten Signals (4) mit: einem Generator (1(a),1(b)) zur Erzeugung einer Vielzahl von Markierungssignalen; einem Modulator (3) zur Modulation des aufgezeichneten Signals (4) mit einem der Markierungsignale; Überwachungsmitteln zur Überwachung des modulierten Signals, wobei die Überwachungsmittel Demodulationsmittel (5) zur Demodulation des modulierten Signals umfassen, gekennzeichnet: durch eine Bank von mit dem Ausgang der Demodulationsmittel verbundenen Filtern (6), die für jedes Markierungssignal ein an dieses angepaßtes Filter enthält; und durch Vergleichsmittel (7,8) zum Vergleich der Stärke des Ausgangssignals des entsprechenden Filters, das an das eine Markierungssignal angepaßt ist, mit der Stärke der Ausgangssignale der anderen entsprechenden Filter und zur Veranlassung des Modulators, das aufgezeichnete Signal mit einem anderen Markierungssignal zu modulieren, wenn die Stärke die Stärke der Ausgangssignale der anderen entsprechenden Filter um einen gegebenen Spielraum überschreitet.

2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der an dem Ausgang jedes entsprechenden Filters (6) ein Akkumulator (7) vorgesehen ist.

3.) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Generator (1(a),1(b)) ein Code-Generator (1(a)) zur Erzeugung von drei orthogonalen Codes ist.

4.) Verfahren zur Überwachung der Markierung eines aufgezeichneten Signals, umfassend: Erzeugung einer Vielzahl von Markierungssignalen; Modulation des aufgezeichneten Signals mit einem der Markierungssignale; Überwachung des modulierten Signals durch Demodulation, um einen demodulierten Ausgang als Eingang für eine Bank von Filtern vorzusehen, die für jedes Markierungssignal ein entsprechendes, an dieses angepaßtes Filter enthält; und Vergleich der Stärke des Ausgangsignals des entsprechenden Filters, das an das eine Markierungssignal angepaßt ist, mit der Stärke der Ausgangssignale der anderen entsprechenden Filter und Veranlassung der Modulation des aufgezeichneten Signals mit einem anderen Markierungsignal, wenn die Stärke die Stärke der Ausgangsignale der anderen entsprechenden Filter überschreitet.