ES2136200T5 - Mejora del procedimiento de proteccion de copia de video para introducir distorsiones de la imagen horizontales y verticales. - Google Patents

Abstract

MEJORAS RELATIVAS A UN PROCESO CONTRA LA COPIA DE VIDEOS QUE GENERA UNA SEÑAL DE VIDEO DE UNA AMPLITUD ANORMALMENTE BAJA A GRABAR EN UNA COPIA ILEGAL. EN UN ASPECTO DE LAS MEJORAS, SE INTRODUCE EN LA PORCION DE SOBREBARRIDO DE LA IMAGEN DE TELEVISION, JUSTO ANTES DE LAS SEÑALES DE SINCRONIZACION HORIZONTALES O VERTICALES PERO EN VIDEO ACTIVO, UNA FORMA DE ONDA DE VARIACION EN SENTIDO NEGATIVO QUE PARA EL RECEPTOR DE TELEVISION O PARA EL GRABADOR DE CINTAS DE VIDEO SE PRESENTA COMO SI FUERA UNA SEÑAL DE SINCRONIZACION, LO QUE PROVOCA UN RETORNO HORIZONTAL O VERTICAL PREMATURO. UN ASPECTO GENERA (EN LA PORCION DE SOBREBARRIDO DE LA DERECHA DE LA IMAGEN) UNA IMAGEN EN TABLERO DE AJEDREZ CON AREAS GRISES Y NEGRAS ALTERNAS QUE HACE QUE EL APARATO DE TV EN EL QUE SE ESTA REPRODUCIENDO LA COPIA ILEGAL RETORNE HORIZONTALMENTE ANTES DE LO NORMAL LINEAS SELECCIONADAS CON UN DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL EN CONSECUENCIA DE LA INFORMACION DE IMAGEN QUE HAY SOBRE ESAS LINEAS. ESTO DEGRADA SUSTANCIALMENTE LAREPRESENTACION DE LA IMAGEN. EN OTRO ASPECTO, UNA IMAGEN GRIS EN LA PORCION DE SOBREBARRIDO INFERIOR DE LA IMAGEN PROVOCA UNA INESTABILIDAD VERTICAL DE LA IMAGEN. EN OTRO ASPECTO SE ESTRECHAN UNAS SEÑALES DE SINCRONIZACION HORIZONTALES SELECCIONADAS, LO QUE PROVOCA UN RETORNO VERTICAL IRREGULAR. TAMBIEN SE PRESENTA UN APARATO PARA ELIMINAR O ATENUAR ESTAS MEJORAS DE LA SEÑAL DE VIDEO, PARA PERMITIR LA COPIA.

Description

Mejora del procedimiento de protección de copia de vídeo para introducir distorsiones de la imagen horizontales y verticales.

La presente invención se refiere a un método y aparato para modificar una videoseñal sometida a protección contra copia.

Los procesos anticopia de vídeo son bien conocidos. Un ejemplo es la Patente de EE.UU. nº 4.631.603 que describe la modificación de una videoseñal de modo que un receptor de televisión seguirá proporcionando una imagen en color normal a partir de la videoseñal modificada mientras la grabación en videocinta de la videoseñal modificada produce imágenes generalmente inaceptables.

Para conseguir ésto, una pluralidad de impulsos de seudosincronización se añade a la videoseñal convencional durante el intervalo de extinción vertical, y cada uno de los impulsos de seudosincronización es seguido por un impulso positivo de amplitud y duración adecuados. Como resultado, el sistema de control automático de ganancia en un magnetoscopio efectuará una medición falsa del nivel de videoseñal, lo que causa una grabación inapropiada de la videoseñal. El resultado es la calidad inaceptable de imagen durante la reproducción.

Así, este "proceso básico anticopia" de técnica anterior causa que una videoseñal de amplitud anormalmente baja sea registrada cuando se intenta una copia. Algunos de los efectos observados cuando se reproduce la copia ilegal son el desgarramiento horizontal (desplazamiento en posición) y el desplazamiento vertical de la imagen. Que ésto ocurra o no depende mucho frecuentemente del contenido de la imagen, o sea, la presencia de áreas blancas (claras) y negras (oscuras) en la imagen. Por tanto, este proceso de técnica anterior, aunque proporciona generalmente protección excelente contra copia, con algunas combinaciones de magnetoscopios (tales como grabadoras de videocasetes) y receptores de televisión proporciona una imagen visible por personas dispuestos a tolerar una imagen de mala calidad.

WO-A-91/16791 describe un método y un aparato para impedir una copia no autorizada de señales de vídeo en cinta. Un número de líneas de imagen con su correspondientes pulsos de sincronización de línea son extraídos y pulsos adicionales son sustituidos. Un aparato de grabación de cinta no reconoce los pulsos insertados y así la trama de sincronización es perturbada. También, un pulso adicional es añadido después de una señal de sincronización de color. Esto puede afectar adversamente al control de la amplitud de un aparato de grabación de cintas. Una amplificación de este efecto puede ser obtenido suministrando además un pulso adicional de dirección opuesta al referido pulso adicional y también después de la señal de sincronización de color.

Un objeto de la invención es buscar mejorar la protección contra copia conocida.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un método para modificar una videoseñal protegida contra copia para mejorar la protección contra copia, donde la videoseñal protegida contra copia, no modificada, se dispone para causar que una videoseñal de amplitud reducida sea grabada en la copia, comprendiendo el método el paso de:

añadir a dicha videoseñal protegida contra copia, no modificada, una forma de onda para proporcionar una videoseñal con mejorada protección contra copia que puede ser visualizada en un receptor de TV o monitor,

la forma de onda se dispone para causar un retorno de vídeo, cuando en combinación con la videoseñal de reducida amplitud se graba en la copia,

en el que dicha forma de onda se añade en la porción de sobrebarrido de la videoseñal, y

en el que dicha forma de onda es sustituida por un vídeo activo en un extremo de una línea horizontal y es inmediatamente antes a una señal de sincronización horizontal, o

en el que dicha forma de onda es sustituida por un vídeo activo en las líneas finales de un campo de vídeo y es inmediatamente antes a una señal de sincronización vertical.

En una realización, dicha forma de onda se añade a dicha videoseñal extinguiendo una porción de la videoseñal y añadiendo la forma de onda a dicha porción extinguida.

En una realización preferida, sólo se extingue vídeo activo.

En una realización de la invención en la que la forma de onda se añade a líneas horizontales de la videoseñal, el borde derecho de la imagen es sustituido por un modelo "a cuadros" que aparece como un tablero de ajedrez de rectángulos negros y grises. La anchura de este modelo a cuadros se escoge para que esté dentro de la parte de sobrebarrido (no vista) de la imagen cuando se visualiza en un receptor de televisión estándar. Se comprenderá que con una amplitud de señal anormalmente baja, cuando el contenido de imagen es claro (tal como gris medio), el borde izquierdo del rectángulo negro en ciertas líneas de vídeo disparará un retorno horizontal anticipado puesto que es una transición variable en sentido negativo (hacia el nivel de extinción). Cuando el contenido de imagen es oscuro, el borde derecho del rectángulo gris (adyacente a un área oscura de imagen) en ciertas líneas de vídeo disparará un retorno anticipado en cada líneas puesto que también es una transición variable en sentido negativo (la descripción de estas formas de onda de vídeo sigue la convención de que la amplitud positiva es blanca y la amplitud negativa es negra).

El modelo a cuadros de modificación horizontal puede generarse a una frecuencia ligeramente asíncrona con la frecuencia de repetición del campo de vídeo, de modo que el modelo a cuadros parezca subir o bajar lentamente en la imagen, a una velocidad de 1 segundo aproximadamente para cualquier punto dado que se desplace desde la parte inferior a la parte superior de la imagen o viceversa. El modelo a cuadros no tiene efecto sobre la imagen cuando se reproduce una casete original (autorizada) puesto que en el receptor de televisión no están presentes estados de señal que sean anormales de algún modo.

Sin embargo, cuando una copia ilegal (no autorizada o pirata) de la casete se reproduce usando un magnetoscopio, la atenuación de señal producida por el proceso de protección contra copia de técnica anterior descrito antes, en combinación con el modelo a cuadros, causa que el retorno horizontal del receptor de televisión ocurra anticipadamente en cada línea de vídeo donde esté presente el rectángulo negro o gris, dependiendo del contenido de imagen y de las características del magnetoscopio y del receptor de televisión. Cada uno de los rectángulos negros y los rectángulos grises puede causar una transición de amplitud suficiente dependiendo del contenido de videoimagen activa anterior. Si el contenido de imagen es claro (blanco), el borde izquierdo del rectángulo negro causa una transición al negro variable en sentido negativo; si el contenido de imagen es oscuro, el borde derecho del rectángulo gris causa una transición variable en sentido negativo desde el gris al área oscura siguiente (nivel de extinción típicamente). La diferencia entre las líneas que terminan en negro o gris causa a su vez un desplazamiento horizontal en la información de imagen, o sea una ondulación, que sube o baja lentamente en la imagen.

La tendencia del receptor de televisión al retorno (realizar el retorno horizontal de haz anticipadamente) es aprovecharse disponiendo la transición de claro a oscuro (el borde izquierdo del rectángulo negro o el borde derecho del rectángulo gris) antes que la posición en la línea de vídeo de la señal genuina de sincronización de línea horizontal. El retorno anticipado así disparado causa que se adelante la información de imagen en la línea sucesiva, o sea, se desplace horizontalmente hacia la derecha en una magnitud igual a la distancia entre la transición negativa y la posición del flanco anterior de la señal genuina de sincronización horizontal. Este desplazamiento causa un "desgarramiento" (reubicación horizontal) de la información de imagen.

Una modificación algo similar en el sentido vertical de imagen inserta bandas oscuras y blancas alternas en lugar de vídeo activo en las pocas últimas líneas de campos de vídeo seleccionados en la porción de sobrebarrido inferior de la imagen justamente antes del intervalo de extinción vertical, y/o extendidas hasta las pocas primeras líneas del intervalo de extinción vertical.

Esta modificación de frecuencia vertical puede realizarse de varios modos. En una realización, se hace que varias de las líneas de vídeo activo (cinco aproximadamente), inmediatamente antes de la señal de sincronización vertical, alternen entre el nivel de extinción y el nivel de gris (típicamente, el 30% aproximadamente del nivel máximo de blanco) a una frecuencia de 1 a 5 ciclos por segundo (Hz) aproximadamente. Esto puede causar el desbloqueo del servo del tambor porta cabezas en el magnetoscopio copiador, o el retorno vertical erróneo en el receptor de televisión, causando que la imagen procedente de la copia no autorizada exhiba inestabilidad vertical (salto hacia arriba y hacia abajo) en esa frecuencia particular, degradando sustancialmente la calidad de la imagen. En otra versión, dos a cinco líneas de blanco-negro-blanco alternos (modulados) se insertan al final de cada uno o de campos alternos de vídeo, con el mismo resultado de pérdida de enclavamiento vertical en un magnetoscopio copiador o un receptor de televisión de observación para interpretación del modelo insertado como una señal de sincronización vertical cuando la amplitud de videoseñal ha sido reducida mediante la respuesta de control automático de ganancia a una señal de protección contra copia.

Estas modificaciones verticales pueden extenderse a las pocas primeras líneas del intervalo subsiguiente de extinción vertical.

Así, los métodos de acuerdo con realizaciones de la invención aseguran condiciones óptimas en términos de contenido de imagen para causar el nivel máximo de degradación subjetiva: (1) en la calidad de imagen reproducida de la copia no autorizada y (2) en las funciones de grabación y reproducción de magnetoscopios.

El receptor de televisión, en respuesta a las modificaciones horizontales y verticales, efectúa erróneamente el retorno horizontal y vertical en un punto anormal. Del mismo modo que un receptor de televisión interpretará mal la señal, también puede ser afectado tanto el magnetoscopio en grabación cuando se hace la copia como el magnetoscopio en reproducción cuando se reproduce la copia. En este caso, es el circuito cromático del magnetoscopio el que resulta afectado, con la degradación de imagen resultante además de la causada por el proceso anticopia básico. Este es un efecto adicional al que se ha descrito hasta ahora. Esto es debido al modo especial en que un magnetoscopio procesa la información cromática. Las distorsiones de imagen incluyen la reproducción cromática inexacta y la pérdida intermitente o permanente de color. Así, las modificaciones destruyen adicionalmente el valor de entretenimiento de la copia ilegal, además de la degradación de la calidad de imagen causada por el proceso básico de protección contra copia de técnica anterior descrito antes.

Una tercera modificación que puede efectuarse en la videoseñal implica estrechar los impulsos de sincronización horizontal. En combinación con una videoseñal protegida contra copia que tiene amplitud de señal reducida cuando se regraba (copia), este estrechamiento causa la detección de señales espurias de sincronización vertical, por un magnetoscopio o un receptor de televisión, causando que el retorno vertical tenga lugar en otro lugar que al principio de un campo y degradando así adicionalmente la calidad de imagen. Esta modificación estrecha la anchura (duración) de los impulsos de sincronización horizontal en ciertas líneas (tales como las líneas 250-262) del campo de vídeo. Estos impulsos de sincronización horizontal estrechados, cuando se combinan con una videoseñal que es de amplitud reducida, disparan un retorno vertical espurio en muchos receptores de televisión y magnetoscopios, degradando más la imagen visualizada. El estrechar los impulsos de sincronización horizontal donde existen modelos a cuadros (líneas 10-250) también aumenta la distorsión del modelo a cuadros cuando se efectúa una copia ilegal.

Se ha observado que la degradación de la calidad de imagen causada por métodos de la invención es particularmente útil donde el proceso básico de protección contra copia de técnica anterior proporciona degradación relativamente pequeña de la calidad de imagen o degradación relativamente pequeña de la grabación o la reproducción del magnetoscopio. Así, la combinación del proceso de técnica anterior con el proceso actual reduce mucho el valor de entretenimiento de la copia ilegal en una combinación mucho mayor de magnetoscopios y receptores de televisión que lo hace el proceso básico de técnica anterior por sí mismo.

La provisión del modelo a cuadros de modificación horizontal o de la modificación vertical sólo en la porción de sobrebarrido de la imagen de televisión asegura que cuando se ve la grabación o señal original no hay visibilidad del modelo a cuadros o de la modificación vertical, y realmente su presencia no es conocida por el espectador de la grabación original.

En otras realizaciones, el usuario del proceso podría intercambiar área de imagen por efectividad (el usuario puede elegir intercambiar visibilidad del proceso cuando se reproduce la grabación "legal" para aumentar la efectividad anticopia del proceso). Así, las modificaciones pueden, infligiendo las normas de la emisión por televisión, extenderse a la porción visible del campo de vídeo pero seguir siendo aceptable en muchas aplicaciones. Además, en otra realización, el proceso intercambia desviaciones respecto a normas de señal aceptadas para aumentar más la efectividad anticopia.

En cualquier caso, la señal modificada se visualiza normalmente en cualquier receptor o monitor de televisión siempre que la señal sea de la amplitud correcta. Cuando se reduce la amplitud de señal modificada, como en una copia ilegal, las condiciones están optimizadas para que el receptor de televisión presente visualmente, o para que un magnetoscopio reproduzca, una imagen distorsionada. Esto ocurrirá en una situación de copia entre magnetoscopios interconectados usando dos magnetoscopios cuando la grabación que está copiándose (ilegalmente) está provista del proceso anticopia básico, por ejemplo el de la Patente de EE.UU. nº 4.631.603.

Las modificaciones de videoseñal anteriormente, además de causar falta de estabilidad horizontal o vertical en un receptor de televisión, también tienen adicionalmente efectos similares, como se describió anteriormente, sobre un magnetoscopio típico, tanto durante la grabación como durante la reproducción. Los magnetoscopios usan el flanco anterior del impulso de sincronización horizontal para situar correctamente la puerta de señal de sincronización cromática. Si la puerta de señal de sincronización cromática está situada incorrectamente, la señal de sincronización cromática no se muestrea apropiadamente y se produce pérdida de color o color distorsionado. La modificación horizontal causa mala interpretación de la posición del flanco anterior del impulso de sincronización horizontal. Esto ocurrirá en los magnetoscopios implicados tanto en la grabación como en la reproducción de una copia (copia protegida), produciendo pérdida/distorsión de color. Este efecto también puede causarse independientemente en el receptor de televisión. Del mismo modo que un receptor de televisión tenderá a perder el enclavamiento vertical como resultado de este proceso, también lo hará un magnetoscopio. El resultado es una pérdida de bloqueo del servo de tambor porta cabezas en el magnetoscopio.

Las modificaciones descritas aquí aseguran que siempre están presentes las condiciones requeridas para ruptura máxima de imagen, más bien que confiar en la posibilidad (la imagen particular que está visualizándose) de que se produzcan estas condiciones. Por tanto, los procesos anteriores que pueden incluir las modificaciones horizontal y/o vertical y/o el estrechamiento de impulsos de sincronización horizontal, tiene valor sustancial para mejorar el proceso básico de protección contra copia de técnica anterior, y mejoran más generalmente cualquier proceso de protección contra copia que reduzca la amplitud de la videoseñal que se graba cuando se intenta una copia no autorizada.

La fluctuación horizontal con la copia ilegal de videocintas es usar impulsos de seudosincronización poshorizontal de -20 IRE (Institute of Radio Engineers) aproximadamente de amplitud (-40 IRE es igual a la amplitud de sincronización normal) y una anchura de 1-2 \mus aproximadamente que varia en posición en un margen aproximado de 1-2 \mus después de la señal de sincronización cromática.

Aunque las realizaciones se describen aquí específicamente en el contexto de la norma de televisión NTSC, pueden aplicarse a la norma de televisión SECAM O PAL con la modificación apropiada.

Realizaciones de la presente invención se describirán en lo sucesivo, a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

las Figuras 1a y 1b muestran respectivamente una imagen normal y una imagen modificada con un modelo a cuadros de modificación horizontal y la posición de una modificación vertical;

las Figuras 2a y 2b muestran una imagen resultante de una videoseñal de amplitud normal, sin y con un modelo a cuadros respectivamente;

las Figuras 3a, 3b y 3c muestran la imagen de las Figuras 2a y 2b visualizadas respectivamente en un receptor de televisión con una videoseñal de amplitud reducida, sin y con el modelo a cuadros y la modificación vertical;

la Figura 4 muestra una porción de una videoseñal con un modelo a cuadros;

las Figuras 5a y 5b muestran respectivamente una porción de una videoseñal con una modificación vertical no extendida hasta el intervalo de extinción horizontal y vertical y con una modificación vertical extendida hasta el intervalo de extinción vertical;

la Figura 5c muestra una modificación vertical adicional extendida hasta el intervalo de extinción horizontal;

las Figuras 6a, 6b y 6c muestran un circuito para modificar videoseñales de acuerdo con una realización de la invención;

las Figuras 7a, 7b muestran formas de onda que ilustran el funcionamiento del circuito de las Figuras 6a, 6b y 6c;

la Figura 8 muestra un detalle de un generador de parpadeo del circuito de la Figura 6b;

la Figura 9 muestra otra realización de un circuito para modificar una videoseñal;

la Figura 10 muestra un circuito separador de señales de sincronización de técnica anterior;

las Figuras 11a a 11o muestran formas de onda que ilustran el estrechamiento de impulsos de sincronización horizontal;

la Figura 12a muestra un esquema de bloques de un circuito para estrechamiento de impulsos de sincronización horizontal;

la Figura 12b muestra formas de onda que ilustran el funcionamiento del circuito de la Figura 12a;

las Figuras 13a,13b muestran una realización de un circuito para estrechamiento de impulsos de sincronización horizontal;

las Figuras 14a,14b muestran esquemas de bloques de un aparato para combinar el estrechamiento de impulsos de sincronización con modificaciones horizontales y verticales de una videoseñal;

la Figura 15 muestra un circuito para mejorar un modelo a cuadros usando impulsos de postsincronización; y

las Figuras 16a a 16e muestran formas de onda que ilustran el funcionamiento del circuito de la Figura 15.

La Figura 1a muestra una imagen normal 10 de televisión (sin mostrar ninguna información real de vídeo), o sea, incluyendo las porciones de sobrebarrido izquierda y derecha 14,16 y las porciones de sobrebarrido superior e inferior 7,9. La parte de la imagen dentro de la línea 13 de trazos es el vídeo visible 11.

La porción de sobrebarrido de una imagen de televisión, como es bien conocido, es la porción de la imagen de televisión no visible en un receptor de televisión estándar. Debido a limitaciones de diseño y a consideraciones estéticas, los receptores de televisión estándar son ajustados por el fabricante para presentar visualmente algo menos del 100% del área de imagen transmitida. Las porciones de la imagen de televisión que no son visibles normalmente se denominan el área de sobrebarrido. Estas porciones son visibles en un monitor de vídeo de tipo profesional con capacidad de subbarrido. Sin embargo, todos los receptores de televisión estándar funcionan en un modo de sobrebarrido y, por tanto, el modelo a cuadros añadido y las líneas modificadas al final de cada campo no serían visibles en tales receptores de televisión estándar como se venden en los Estados Unidos y en otras partes.

La Figura 1b muestra una imagen modificada 12 de televisión que incluye también las porciones 14,16 de sobrebarrido. En la porción derecha 16 de sobrebarrido, está dispuesto un modelo 20 a cuadros de rectángulos grises 24 y rectángulos negros 26 alternos. Esta información 24,26 de modelo a cuadros proporciona la mejora de protección contra copia como se describe después. En la presentación visual de la imagen 12 en un receptor de televisión estándar, el modelo 20 a cuadros no se vería puesto que está en el área 16 de sobrebarrido. La modificación de señal vertida se inserta en el área inferior 9 de sobrebarrido y, por tanto, tampoco es visible.

La Figura 2a muestra un campo 30 de vídeo, incluyendo las porciones de sobrebarrido izquierda y derecha 32,34, incluyendo en el vídeo activo 36 un elemento 38 de imagen vertical y horizontal (tal como por ejemplo, una cruz). Este campo 30 está de acuerdo con la técnica anterior y el modelo a cuadros y la señal de modificación vertical no están incluidos claramente. Esto es también sin ninguna reducción de amplitud de señal, o sea, sin provisión del proceso de protección contra copia de técnica anterior.

La Figura 2b muestra el campo 30 con la adición de un modelo 42 de cuadros en el área 34 de sobrebarrido fuera del límite 13, y con la adición de un modelo 87 de modificación vertical a la porción inferior 9 de sobrebarrido. Como hay amplitud normal de señal presente, el modelo 42 de cuadros y/o el modelo 87 de modificación vertical no tienen efecto sobre la apariencia de la cruz 38 que se muestra normalmente. Ha de comprenderse que la Figura 2b es lo que aparecería en un monitor mostrando toda el área y no aparecería en un receptor de televisión normal.

No es posible mostrar una representación gráfica del efecto de estas señales sobre un magnetoscopio. Un receptor de televisión presentará visualmente efectos debidos a la amplitud de señal anormalmente baja; también pueden ser afectados los magnetoscopios usados para grabar y reproducir la copia. En este caso, los servosistemas de los magnetoscopios serán perturbados, produciendo imágenes inestables en posición.

La Figura 3a muestra una imagen 50 producida por la amplitud reducida de señal, o sea, de acuerdo con el proceso de protección contra copia de técnica anterior, actuando sobre un magnetoscopio relativamente insensible, pero sin la adición del modelo a cuadros. Esta figura muestra sólo la porción visible real (dentro del límite 13 de las Figuras 2a,2b) de la imagen en un receptor de televisión estándar. Como puede verse, la cruz 38 se visualiza normalmente porque en este caso el contenido de imagen es tal que no hay desplazamiento horizontal. Este es un caso donde el proceso de protección contra copia de técnica anterior proporciona protección inadecuada contra copia porque la imagen es visible.

La Figura 3b muestra el efecto de la presencia del modelo 42 a cuadros de la Figura 2b cuando está presente la amplitud reducida de señal, o sea, cuando el proceso de protección contra copia de técnica anterior se usa en conjunción con el modelo a cuadros. Nuevamente, en la Figura 3b no se muestra la porción de sobrebarrido. Aquí puede verse que la cruz 38 experimenta "desgarramientos" horizontales múltiples 43 que ocurren en la posición de la transición desde el rectángulo gris 46 al rectángulo negro 44 (y viceversa) del modelo 42 a cuadros de la Figura 2b. Como se muestra en la vista a escala ampliada de la Figura 3c, las porciones 43 de la parte vertical de la cruz 38 son desplazadas horizontalmente en una magnitud dependiente de la distancia entre el borde izquierdo de las porciones negras 44 del modelo a cuadros y la posición de la señal de sincronización horizontal verdadera en cada línea (no mostrada). Claramente, la imagen 50 de la Figura 3b está degradada sustancialmente. El efecto se incrementa más (no mostrado) subiendo o bajando el modelo 42 a cuadros lentamente en la dirección vertical de modo que se ve que los desplazamientos horizontales se mueven, o sea, "ondulan". Esto proporciona una imagen prácticamente inobservable correctamente y, por tanto, protección sustancial contra copia.

El modelo 42 a cuadros de la Figura 2b incluye típicamente cinco rectángulos negros 44, cada uno alternando con uno de los rectángulos 46 de gris medio (en la Figura 2b se muestran menos de tales rectángulos por claridad). Se ha encontrado que la degradación máxima de imagen ocurre con cinco transiciones de gris a negro y cinco transiciones de negro a gris aproximadamente por altura de imagen.

El nivel de señal de los rectángulos negros 44 se ajusta para estar entre el nivel de extinción y el nivel de negro para señales NTSC (el nivel de negro y el nivel de extinción son iguales para señales PAL o SECAM), y en el nivel de negro para PAL y SECAM, y la amplitud de los rectángulos 46 de gris medio es el 30% aproximadamente del nivel máximo de blanco. El modelo 42 a cuadros produce el modelo de tipo zigzag como se muestra en la Figura 3b. En realizaciones alternativas, podría haber sólo un rectángulo negro 44 o dos, tres, cuatro o más rectángulos negros 44 por campo 30 de la Figura 2b. Asimismo, los tamaños (alturas y anchuras) de los rectángulos negros 44 no precisan ser uniformes.

El proceso causa retorno horizontal anticipado en un entorno de amplitud reducida de videoseñal proporcionando una transición variable en sentido negativo, o sea, desde el nivel instantáneo de imagen en el punto inicial de los rectángulos negros 44 hasta el nivel de negro antes de las señales de sincronización horizontal en al menos ciertas líneas de la imagen. El modelo 42 a cuadros mostrado en la Figura 2b es un modelo tal que causa el efecto pretendido.

La duración típica (anchura) del modelo 42 a cuadros es 1,0 a 2,5 microsegundos aproximadamente, como es determinada por la exigencia de que el modelo a cuadros no se introduzca normalmente en la porción visualizada de una imagen de televisión estándar, o sea, esté limitado a la porción de sobrebarrido, y tampoco invada el período de extinción horizontal normal.

En otras realizaciones, el impulso de sincronización horizontal se estrecha permitiendo que el modelo a cuadros sea más ancho. Esto proporcionaría un mayor desplazamiento horizontal cuando se visualiza la videoseñal de amplitud reducida pero produce una videoseñal original no estándar que, sin embargo, es aceptable para ciertas aplicaciones sin radiodifusión. Asimismo, las amplitudes particulares de los rectángulos 46 de gris medio y/o los rectángulos negros 44 no precisan ser exactamente como se describió anteriormente. Cualesquier efectos producidos por la posición relativa cambiada del flanco anterior del impulso de sincronización horizontal y del impulso de sincronización cromática pueden ser corregidos por una reubicación y/o expansión correspondientes de la señal de sincronización cromática.

La Figura 4 muestra el intervalo 60 de extinción horizontal para una sola línea de vídeo, con una porción presente del modelo a cuadros. El impulso 62 de sincronización horizontal empieza convencionalmente 1,5 microsegundos después del comienzo del intervalo 60 de extinción horizontal. El vídeo activo 66, 68 ocurre tanto antes como después del intervalo 60 de extinción horizontal. Sin embargo, de acuerdo con la invención, una porción 70 del vídeo activo 66, justamente antes del intervalo 60 de extinción horizontal, ha sido sustituida por una señal 74 de nivel de gris medio o por una señal 76 de nivel de negro (el nivel 74 de gris y el nivel 76 de negro se muestran ambos en la Figura 4 sólo con fines de ilustración). La pérdida de la porción 70 del vídeo activo 66 no es problemática puesto que, como se explicó antes, en un receptor de televisión estándar esta porción de vídeo activo no es visible de todos modos, estando en la porción de sobrebarrido de la imagen.

La transición 80 desde el nivel 66 de vídeo activo bajando al nivel 76 de negro aparece para el receptor de televisión como una señal de sincronización horizontal. Este efecto (como se explicó antes) sólo ocurre cuando la videoseñal que está visualizándose se ha reducido en amplitud debido al proceso de protección contra copia.

La presencia del nivel 74 de gris (las porciones grises del modelo a cuadros) asegura adicionalmente que toda la imagen no se desplaza a la derecha. Este sería el caso si, por ejemplo, hubiera una raya negra continua bajando por el lado derecho de la imagen. Los niveles alternos de gris y negro proporcionan el efecto de zigzag mostrado en la Figura 3b, que se ha encontrado que es intolerable para la visión por cualquier individuo prácticamente. En la Figura 4 también se muestra una señal 82 de sincronización cromática convencional que va sobre la meseta posterior 84 del intervalo 60 de extinción horizontal.

En la Figura 4 se apreciará que la única modificación en la videoseñal es la supresión de la porción pequeña 70 de vídeo activo y la sustitución consiguiente por el nivel 74 de gris o por el nivel 76 de negro.

El incremento de ondulación de imagen descrito anteriormente causa que el modelo a cuadros se mueva lentamente desde la parte inferior a la parte inferior de la imagen o viceversa. Se encuentra que si ésto requiere un segundo aproximadamente para que una transición dada se desplace desde la parte inferior de la imagen a la parte superior de la imagen o viceversa, esto causa una reducción óptima del valor de entretenimiento de la imagen. Este efecto de ondulación móvil se proporciona usando una frecuencia de la onda rectangular, que genera el modelo a cuadros, que está ligeramente desviada respecto a la quinta armónica de la frecuencia de campo, o sea entre 295 Hz y 305 Hz, para televisión NTSC. La frecuencia correspondiente para los sistemas PAL o SECAM es 245 a 255 Hz. Esta falta de sincronismo proporciona el movimiento lento deseado del modelo a cuadros. Como se observó antes, aunque tal falta de sincronismo no esté presente y el modelo a cuadros sea estático, todavía hay beneficio sustancial debido al presente proceso. La frecuencia de la señal que genera el modelo a cuadros puede ajustarse para hacer máxima la degradación de la calidad de imagen cuando la señal de amplitud reducida se reproduce y presenta visualmente. Las frecuencias entre 180 y 360 Hz para NTSC y entre 150 y 300 Hz para PAL (3 a 5 veces la frecuencia de campo) producen típicamente un efecto óptimo. La frecuencia puede variarse con el tiempo para asegurar el efecto óptimo en diversos equipos de reproducción y visión.

El modelo a cuadros no precisa estar presente en todos los campos.

La descripción anterior está dirigida a información horizontal de imagen; la modificación de videoseñal y el efecto consiguiente de esta modificación están en la dirección horizontal de imagen. También puede proporcionarse modificación de información vertical y puede adoptar varias formas. En una realización, grupos de 1 a 4 líneas en la porción inferior de sobrebarrido de un campo de vídeo tienen su vídeo activo sustituido alternativamente por blanco o negro. En otra realización, las pocas últimas líneas de vídeo inmediatamente antes del impulso de sincronización vertical son extinguidas, como lo son las pocas primeras líneas del siguiente intervalo de extinción vertical, y la vídeo imagen original y el impulso de sincronización vertical en ella son sustituidos por una señal de nivel alto (tal como el nivel de gris medio que es el 30% aproximadamente del nivel máximo de blanco, o el blanco máximo real) o por una señal de nivel bajo (en el margen del nivel de negro disminuyendo hasta el nivel de extinción) como se muestra en 87 en las Figuras 1b,2b y se describió anteriormente.

Estas modificaciones verticales no son normalmente visibles para el telespectador puesto que las líneas de vídeo activo modificadas están restringidas a las líneas que caen en el área 9 de sobrebarrido en la parte inferior de la imagen de la Figura 1b (asimismo, las líneas modificadas estarán en una posición similar que el punto de conmutación de cabezas cuando se considera el vídeo procedente del magnetoscopio, y el vídeo en estas líneas es inutilizable en cualquier caso como resultado de perturbaciones producidas en, y después de, el punto de conmutación de cabezas).

En una videoseñal NTSC estándar (o en otras normas), como es bien conocido, cada una de las tres primeras líneas del intervalo de extinción vertical incluye dos impulsos de ecualización, y cada una de las tres líneas siguientes incluye dos impulsos "anchos" de sincronización vertical. Normalmente, el retorno vertical empieza poco después del primero de estos impulsos de sincronización vertical.

La primera realización de modificación vertical se muestra en la Figura 5a (los números de líneas aquí se refieren la segundo campo de un cuadro de vídeo NTSC). Las líneas 517,518,519 tienen sus porciones de vídeo activo sustituidas por una señal de nivel máximo de blanco (1,0 voltio nominal); lo mismo se hace en las líneas 523,524,525. En las líneas 520,521,522, el vídeo activo es sustituido por una señal de negro (0 voltios nominal). En lugar de grupos de tres líneas, los grupos pueden ser de 0 a 5 o más líneas, y las señales de blanco y de negro pueden modularse o conmutarse en amplitud. Así, en las varias últimas líneas de cada campo, el modelo de las señales de blanco y negro cambia dinámicamente entre campos.

La segunda realización de modificación vertical (Figura 5b) extingue las dos últimas líneas de vídeo activo (las líneas 524 y 525 por ejemplo) en un campo de vídeo y las tres primeras líneas (líneas 1,2,3 por ejemplo) del intervalo de extinción vertical que sigue inmediatamente. Estas dos líneas activas están en la porción inferior 9 de sobrebarrido (Figura 1b) de la imagen de televisión. Entonces, una videoseñal 87 de gris medio (30% del nivel máximo de blanco) se genera e inserta en estas cinco líneas suprimidas sobre una base periódica. Cuando la señal de gris medio no está activada (indicada por flechas verticales en las líneas 524,...., 3), estas líneas extinguidas "engañan" al circuito de sincronización vertical de la mayoría de los receptores de televisión para que realicen el retorno vertical al principio de la primera de estas cinco líneas, más bien que cinco líneas más tarde normalmente al principio de los impulsos de sincronización vertical. Así, el retorno vertical se adelanta en cinco líneas. Cuando estas cinco líneas están en gris medio, el retorno vertical es iniciado en su posición apropiada por la sincronización vertical normal. Ha de comprenderse que el número de tales líneas extinguidas y la amplitud de la forma de onda insertada pueden variar en otras realizaciones.

Como se muestra en la Figura 5b, las líneas 4-6 (sólo se muestran las líneas 1-4) son como en una señal estándar, como lo son las líneas 517 a 523. La modificación es sólo en las líneas 524,525,1,2 y 3; las porciones de vídeo activo de las líneas 524,525 y las porciones correspondientes de las líneas 1-3 se suprimen (al negro) o tienen insertada una señal de gris medio de unos 0,3 voltios (ha de comprenderse que esta amplitud es nominal, sin considerar el efecto de reducción de amplitud del proceso asociado de protección contra copia de técnica anterior). La Figura 5b muestra una porción de un campo con el nivel de gris medio. Como se expresó antes, la señal de gris se conecta y desconecta ("oscila") a una frecuencia entre 1 Hz y 10 Hz típicamente. En la versión que oscila a 1 Hz, hay 30 campos de vídeo consecutivos con cinco líneas que tienen vídeo activo en el nivel de extinción, seguidos por 30 campos de vídeo consecutivos con las cinco líneas en el gris de 30% de la Figura 5b. Como se muestra en la Figura 5b, puede extinguirse (o no) la señal de sincronización cromática en las líneas 524 a 3.

Esta oscilación causa que la imagen "salte" hacia arriba y hacia abajo en 5 líneas, una vez por segundo (la frecuencia de oscilación), lo que se ha encontrado que es extremadamente irritante par el telespectador como se sugiere en "x" en la Figura 3b. Es decir, en los campos donde está presente la modificación vertical de la Figura 5b, el retorno vertical ocurre anticipadamente en cinco líneas, seguidos por los campos donde el retorno vertical ocurre normalmente. El retorno vertical anticipado ocurre porque la amplitud total de vídeo se ha reducido por ejemplo, a un máximo (nivel máximo de blanco a cresta de sincronización) de 0,4 voltios desde los 1,0 voltios de la norma NTSC debido a la presencia de las señales de protección contra copia de técnica anterior. El separador de señales de sincronización vertical del receptor de televisión percibe entonces que la primera de las cinco líneas extinguidas es el primer impulso de sincronización vertical (ancho) y así retorna verticalmente poco después.

En otra versión de la modificación vertical (no mostrada), en lugar de las dos últimas líneas de un campo y las tres primeras líneas del campo siguiente siendo modificadas como en la Figura 5b, la modificación es totalmente en las cinco últimas líneas (líneas 521,522,523,524,525) de vídeo activo de un campo, ésto evita producir una videoseñal "ilegal" (no estándar). Una variación de esta modificación vertical es reubicar unas tres líneas o más como las líneas 524,525, en la Figura 5b, en líneas después del área de sincronización vertical (o sea, las líneas 22-24). En algunos receptores de televisión, ésto causa salto adicional porque el receptor de televisión "ve" dos impulsos de sincronización vertical, uno en el instante correcto, o sea la línea 4, y uno en la línea 23 aproximadamente.

Ha de comprenderse que la modificación vertical no precisa extenderse por toda la porción de vídeo activo de una línea horizontal. Se ha encontrado que proporcionar la modificación en 1/2 aproximadamente de la duración de vídeo activo en una línea es suficiente para generar el retorno vertical prematuro.

En otra realización más de la modificación vertical (similar en muchos aspectos a la de la Figura 5a) como se muestra en la Figura 5c, el intervalo de extinción horizontal se quita (suprime) en las líneas 517, 518, 519, 523,524,525 donde se añaden los impulsos de blanco. Por tanto, (como la de la Figura 5b), ésta es también una videoseñal "ilegal" (no estándar), pero es aceptable para muchas aplicaciones sin radiodifusión. La eliminación de la extinción horizontal en estas líneas incrementa la reducción de ganancia de control automático de ganancia (en circuitos de control automático de ganancia de magnetoscopio). Los impulsos de blanco en las líneas 517,518,519 y 523,524,525 pueden estar presentes en cada campo o ser modulados o conmutados en amplitud. Además, estas líneas con impulsos de blanco pueden cambiar posiciones en unas pocas líneas de campo a campo o algún múltiplo de frecuencia de campo a fin de producir efectos de borrosidad vertical cuando una copia ilegal se efectúa y se ve en un receptor de televisión. Los grupos de impulsos de blanco pueden extenderse sobre cero a cuatro líneas.

Las modificaciones verticales en la videoseñal no tienen efecto cuando se aplican a un monitor de televisión como una parte de una señal original (autorizada). Sin embargo, si la amplitud de videoseñal se reduce suficientemente, por ejemplo mediante un proceso anticopia, el monitor de televisión tenderá a detectar incorrectamente la información de sincronización vertical, produciéndose inestabilidad vertical como se describió anteriormente.

Además, si la señal modificada verticalmente se aplica a un magnetoscopio en conjunción con un proceso anticopia que produce una videoseñal de amplitud reducida dentro del magnetoscopio de grabación, cuando se efectúa una grabación, el servo del tambor porta cabezas del magnetoscopio tenderá a ser perturbado. Esto es porque los magnetoscopios requieren típicamente una señal de sincronización vertical "limpia" para mantener la fase correcta, y la presencia de una señal de sincronización vertical fluctuante causa que el magnetoscopio pierda el blanco. Cuando la grabación se reproduce, el efecto visible es la inestabilidad vertical de la imagen más bandas de ruido intermitentes que aparecen cuando el servo del tambor porta cabezas pierde el bloqueo (ésto es similar a un error de seguimiento variable).

En otras palabras, las modificaciones de forma de onda de frecuencia vertical funcionan de modo similar que la modificación de forma de onda de frecuencia horizontal descrita anteriormente, excepto en que se producen perturbaciones verticales más bien que horizontales. Las dos técnicas combinadas son más efectivas en términos de degradación de calidad de imagen que una cualquiera por sí misma. El barrido de la frecuencia de impulsos de las formas de onda verticales incrementa la efectividad a más receptores de televisión, o sea, la frecuencia se varía entre 2 Hz y 10 Hz, por ejemplo, durante un período de unos 20 segundos. El barrido de las frecuencias de modelo a cuadros también causará que el desgarramiento horizontal suba y baje produciendo una imagen más irritante cuando se efectúa una copia ilegal.

En la Figura 6a se muestra en forma de bloques el circuito para insertar las modificaciones horizontales y verticales descritas anteriormente.

El trayecto de videoseñal principal incluye un amplificador A1 de fijación de nivel de entrada, un circuito 96 de estrechamiento de impulsos de sincronización, un punto mezclador 98 en el que se suman las componentes de formas de onda del modelo a cuadros de modificación horizontal y de la modificación vertical (que producen fluctuación) y un amplificador A2 excitador de línea de salida. En este caso, también la videoseñal de entrada al circuito de la Figura 6a puede tener las nueve últimas líneas de cada campo extinguidas a un nivel de referencia. La Patente de EE.UU. nº 4.695.901 muestra un circuito conmutador para extinción.

El trayecto de control de proceso y generación de señal incluye un separador 100 de señales de sincronización, el circuito 102 de control, circuitos (véase la Figura 6b) para generar las tensiones requeridas de señales que se añadirán a la videoseñal principal, y un sistema 104 de selección de conmutadores (Figura 6a) que aplica las tensiones requeridas de señales bajo el control del circuito 102 de control (obsérvese que en los dibujos ciertas designaciones de partes, por ejemplo U1,R1,OS1,A1, se repiten de vez en cuando para ciertos componentes; éstas no pretenden representar componentes idénticos a no ser que se indique explícitamente).

El vídeo de entrada es restaurado en corriente continua por el amplificador A1 fijador de nivel de vídeo de entrada (el amplificador A1 es un componente comercialmente obtenible, por ejemplo el Elantec EL2090). El amplificador A1 asegura que la videoseñal (en extinción) está en un nivel de corriente continua predeterminado conocido antes de añadir cualesquiera componentes de formas de onda adicionales a esa videoseñal.

La videoseñal resultante fijada en nivel se aplica al punto mezclador 98 con una impedancia Ro de fuente, mayor que 1.000 ohmios típicamente. Las señales de impulsos añadidas que han de inyectarse se aplican al punto mezclador 98 con una impedancia de fuente menor que 50 ohmios. Cuando es necesario modificar la videoseñal de entrada, por ejemplo con una componente de modelo a cuadros, la señal apropiada se selecciona y aplica al punto mezclador con una baja impedancia de fuente, que se sobrepone a la videoseñal de entrada procedente del amplificador A1 y sustituye efectivamente la videoseñal de entrada por la señal requerida. Cuando la señal de entrada ha de permanecer inalterada, todos los elementos conmutadores 104 están en el estado abierto, con el resultado de que la videoseñal pasa inalterada al amplificador A2 excitador de línea de salida. La videoseñal resultante en el punto mezclador 98 se aplica al amplificador A2 excitador de línea para suministrar impedancia de salida y nivel de señal de salida estándar. Una salida del amplificador A1 fijador de nivel de videoseñal se aplica al separador 100 de señales de sincronización (éste es un componente obtenible corrientemente, por ejemplo el LM 1881 de National Semiconductor). El separador 100 de señales de sincronización suministra los impulsos de sincronización compuesta y la señal de identificación de cuadro requeridos por el circuito 102 de control de proceso.

El circuito 102 de control de proceso genera las señales de control para conectar los conmutadores 104 de selección de señales en el instante preciso (y durante el tiempo requerido) en el que las diversas señales han de sustituir a la videoseñal de entrada.

Todas las diversas señales que han de sustituir a la videoseñal original (entrada) consisten en un nivel alto o bajo de señal de corriente continua en estado permanente. Por ejemplo, la señal "alta" de modelo a cuadros es un nivel de gris medio, típicamente del 30% aproximadamente del nivel máximo de blanco; la señal "baja" de modelo a cuadros es el nivel de negro o nivel de extinción. Estos diversos niveles de señales son generados (véase la Figura 6b) desde los potenciómetros VR_{1}, VR_{2}, VR_{3}, VR_{4} que suministran niveles ajustables de señales (o alternativamente desde resistores divisores de tensión para niveles preajustados fijos de señal) conectados entre líneas apropiadas de tensión de alimentación. Esta señal se aplica a los elementos conmutadores apropiados de selección, 104-1, 104-2, 104-3 y 104-4 respectivamente, por vía de los amplificadores operacionales A5 de ganancia unitaria para asegurar la baja impedancia de salida necesaria al interior del punto mezclador 98.

El circuito 102 de control genera los impulsos apropiados de control de selección de conmutador para el modelo a cuadros y las señales de modificación vertical (véase la Figura 6a). Los impulsos de modelo a cuadros se aplican sólo a líneas seleccionadas; un ejemplo es empezar el modelo a cuadros en la décima línea que contiene información de imagen (o sea, después del final de la extinción vertical) y terminarlo 10 líneas antes de la última línea que contiene información de imagen (o sea, 10 líneas antes del comienzo del intervalo sucesivo de extinción vertical). De modo similar, las señales de modificación de fluctuación vertical han de aplicarse sólo a líneas seleccionadas, por ejemplo las nueve últimas líneas antes del intervalo de extinción vertical. Por tanto, tanto las señales de modelo a cuadros como de modificación vertical requieren señales de control con componentes tanto de frecuencia horizontal como vertical.

La videoseñal de entrada "entrada de vídeo" (véase la Figura 6c que muestra el detalle de la Figura 6a) es separada por el amplificador A3 y acoplada al separador de señales de sincronización por vía del condensador C1 de acoplamiento y de un filtro de paso bajo que incluye el resistor R1 y el condensador C2. El separador 100 de señales de sincronización suministra impulsos de sincronización compuesta y señales en ondas rectangulares de identificación de cuadro. Los impulsos de sincronización compuesta se aplican a un bucle 110 de enganche de fase. El control de fase ("ajuste de fase") del bucle 110 de enganche de fase, que usa el potenciómetro VR_{6}, se ajusta de modo que el impulso de salida de frecuencia horizontal empieza en el punto inicial requerido del modelo a cuadros, típicamente 2 \mus antes del comienzo de la extinción horizontal (Figura 7a). La señal de salida del bucle 110 de enganche de fase se usa para derivar la componente f_{H} de frecuencia horizontal de ambas señales de modelo a cuadros y de modificación vertical. La señal de salida de puerta de señal de sincronización cromática del separador 100 de señales de sincronización es invertida por el inversor U5 que suministra un impulso de fijación de nivel al amplificador A1 fijador de nivel (componente número EL2090).

La salida en onda rectangular de identificación de cuadro ("impulso de cuadro") del separador 100 de señales de sincronización se aplica a un circuito monoestable OS1 para suministrar un impulso de identificación de cuadro de 1 \mus de duración aproximadamente. Esta señal f_{V} de salida de circuito monoestable se usa para derivar la componente de frecuencia vertical de ambas señales de modelo a cuadros y de modificación vertical. La componente f_{H} de bucle de enganche de fase, de frecuencia horizontal, procedente del bucle 110 de enganche de fase, se aplica al terminal de entrada de reloj de un contador 114 de direcciones de memoria. La señal f_{V} de salida monoestable de frecuencia de cuadros (vertical) se aplica al terminal RS de entrada de reposición del contador 114. Las señales de salida del contador 114 de direcciones de memoria se aplican a la memoria 116, típicamente una memoria EPROM reprogramable de sólo lectura (EPROM: erasable programmable read only memory) que está programada tal que uno de sus terminales de salida de línea de datos suministra una señal CPE habilitadora de impulsos de modelo a cuadros (CPE signal: Checker pulse enable signal = señal habilitadora de impulsos de modelo a cuadros) que es alta durante esa porción del período de imagen en el que la señal de modelo a cuadros ha de estar presente. Un segundo terminal de salida de línea de datos de memoria EPROM suministra una señal EFI de identificación de final de campo (EFI signal: end-of-field identification signal = señal de identificación de final de campo) que es alta durante las líneas al final de cada campo que tendrán que incluir señales de modificación vertical.

La componente f_{H} de bucle de enganche, de frecuencia horizontal, también se aplica a un circuito monoestable OS2 que genera un impulso ELP de final de línea (ELP: end-of-line pulse = impulso de final de línea) de la duración requerida de los impulsos de modelo a cuadros, típicamente 2 \mus (véase la Figura 7a).

La señal f_{H} de salida de bucle de enganche de fase, de frecuencia horizontal, también se aplica a otro circuito monoestable OS3, suministrando un impulso de salida de duración aproximada de 13 \mus. La salida del circuito monoestable OS3 dispara otro circuito monoestable OS4 con un impulso VJP (VJP pulse: vertical jitter position pulse = impulso de posición de fluctuación vertical) de salida de duración aproximada de 52 \mus. La temporización y duración del impulso VJP definen la posición de la señal que produce la modificación vertical dentro del tiempo de línea; o sea, el impulso VJP es esencialmente activo durante la porción deseada del período activo de línea horizontal.

Las cuatro señales ELP, VJP, CPE y EFI generan las señales de control requeridas para los conmutadores 104-1, ...., 104-4 de selección de señales (véase la Figura 6b). El impulso ELP de final de línea se aplica a un circuito divisor 122 para derivar la frecuencia deseada para determinar la frecuencia del modelo a cuadros. Cuanto mayor es esta frecuencia, mayor es el número de transiciones oscuro-claro-oscuro del modelo a cuadros por altura de imagen. Esta frecuencia puede elegirse dentro de un margen amplio; una relación 52 de divisor (n=52) proporciona un resultado útil. La señal de salida del divisor 122 se aplica directamente a un terminal de entrada de la puerta lógica U4 tipo Y de 3 entradas. Una señal de salida invertida del divisor 122 se aplica al terminal de entrada correspondiente de la segunda puerta lógica U5 tipo Y de 3 entradas. La porción de salida del divisor 122 puede ser un circuito oscilador de barrido compuesto por un par de circuitos integrados NE566. Un circuito NE566 está ajustado nominalmente en 300 Hz y el otro está ajustado en 1 Hz. La salida del circuito NE566 de 1 Hz se alimenta a la entrada de control de frecuencia del circuito NE566 de 300 Hz. Ambas puertas lógicas U4,U5 tipo Y de 3 entradas tienen las señales CPE habilitadora de impulsos de modelo a cuadros y ELP de impulso de final de línea aplicadas a sus otros dos terminales de entrada. El resultado es una señal HVJ alta de control de modelo a cuadros (HVJ signal: high checker control signal = señal alta de control de modelo a cuadros) en el terminal de salida de la puerta lógica U4 tipo Y de 3 entradas, y una señal LVJ baja de control de modelo a cuadros (LVJ signal: low checker control signal = señal baja de control de modelo a cuadros) en la salida de la puerta lógica U5 tipo Y de 3 entradas.

Una disposición similar genera las señales requeridas para las señales de control de modificación vertical. Un oscilador 126 (tal como el componente número NE555 o NE566 obtenible comercialmente) está configurado para funcionar a bajas frecuencias, típicamente entre corriente continua y 10 Hz. El oscilador 126 puede ajustarse en una salida de nivel lógico alto. De modo similar, la salida de señal de corriente continua a 10 Hz puede ser barrida sobre un margen de frecuencias para perturbar tantos receptores de televisión como sea posible durante la reproducción de una copia ilegal. Esto puede hacerse como se describió antes con un par de circuitos integrados NE566. La señal de salida del oscilador 126 se aplica a una entrada de una puerta lógica U2 tipo Y de 3 entradas. Una señal de salida invertida del oscilador 126 se aplica al terminal de entrada correspondiente de una segunda puerta lógica U3 tipo Y de 3 entradas. Asimismo, cada receptor de TV puede "resonar" o fluctuar más a frecuencias únicas barriendo las frecuencias del oscilador 126, lo que asegura cobertura amplia de receptores de televisión diferentes. Las señales VJP de posición de fluctuación vertical y EFI de identificación de final de campo (con la señal EFI modificada por el generador 130 de parpadeo, y así designada EFI') se aplican a los otros dos terminales de entrada de las puertas lógicas U2,U3 tipo Y de 3 entradas. El resultado es una señal EFCH alta de control de fluctuación vertical (EFCH signal: high vertical jitter control signal = señal alta de control de fluctuación vertical) en el terminal de salida de la puerta lógica U2 tipo Y de 3 entradas, y una señal EFCL baja de control de fluctuación vertical (EFCL signal: low vertical jitter control signal = señal baja de control de fluctuación vertical) en la salida de la puerta lógica U3 tipo Y de 3 entradas.

Se comprenderá que, con modificaciones adecuadas, el aparato anterior producirá las modificaciones horizontales o verticales añadidas después de las señales normales de sincronización horizontal o vertical, por ejemplo para las modificaciones verticales añadidas en las líneas 22-24 de una señal de televisión NTSC, a fin de causar un retorno de vídeo.

El circuito de la Figura 6b en conjunción con el circuito 130 generador de parpadeo por medio de la señal EFI' produce modelos múltiples de señales de modificación vertical.

La Figura 6b muestra el generador 130 "de característica de parpadeo" de campo o cuadro usado en ciertas realizaciones de la invención para modificar las modificaciones horizontales y verticales.

Esta característica de parpadeo consigue lo siguiente:

1) Cambia la "polaridad", o sea invierte los rectángulos grises respecto a los rectángulos negros del modelo a cuadros en algún múltiplo particular de la frecuencia de campo; ésto causará, por ejemplo, que el vídeo atenuado procedente de una copia no autorizada se intercale con el desplazamiento de modelo a cuadros, degradando adicionalmente la capacidad de observación correcta de la copia.

2) Un cambio campo por campo de la posición de los impulsos de final de campo (modificación vertical) causa que la copia no autorizada reproduzca en un receptor de televisión un borrón fluctuante hacia arriba/hacia abajo porque cada campo tiene una posición de impulso de sincronización seudocrítico temporizada diferentemente. Por ejemplo, ésto se consigue sí:

el impulso EFI es alto en las líneas 255-257, y

el impulso EFI1 es alto en las líneas 258-260, y

el impulso EFI2 es alto en las líneas 261-262 y 1, y

el impulso EFI3 es alto en las líneas 21-23.

La Figura 8 muestra el circuito del generador 130 de parpadeo de la Figura 6b y muestra que estos cuatro impulsos son multiplexados por vía del multiplexor U10 (o sea, un CD4052) con una frecuencia de campo por la memoria EPROM U8 (componente número 27C16 o 2716). Como un resultado, los impulsos de sincronización seudovertical ocurren en posiciones diferentes dependiendo del campo. En un ejemplo sencillo, los impulsos EFI, EFI1, EFI2, EFI3 son escalonados una vez por campo. Como resultado, durante la reproducción de una copia no autorizada, la sincronización seudovertical ocurre en las líneas 256 o 259 o 262 o 22 en campos o cuadros sucesivos. Como resultado, la imagen parpadea debido a la reubicación de sincronización vertical de frecuencia de campo en el televisor o el magnetoscopio. La memoria EPROM U8 proporciona flexibilidad respecto a donde han de situarse los diversos impulsos de final de campo en función del tiempo.

La Figura 8 también muestra como los rectángulos negros respecto a los rectángulos grises del modelo a cuadros son invertidos en algún múltiplo particular de la frecuencia de campos. Los impulsos de sincronización vertical temporizan en el contador U7 de 8 bits (dividen por 256, componente número 74HC393). Las salidas del contador U7 excitan las líneas de dirección de la memoria EPROM U8.La señal DO de salida de datos de la memoria EPROM U8 se hace alta para invertir el modelo a cuadros por vía de los conmutadores SW1K, SW2K. La flexibilidad de la señal DO procedente de la memoria EPROM U8 permite que las órdenes de inversión en el modelo a cuadros sucedan seudoaleatoriamente o periódicamente, y también permite frecuencias de parpadeo diferentes (o sea, cada 2 campos o cada 5 campos, etc.). Las líneas D_{1} y D_{2} de datos de la memoria EPROM U8 también excitan el multiplexor-conmutador U10 (componente número CD4052), mejorando de modo similar la flexibilidad para generar la señal EFI' de salida.

En la Figura 6b, los impulsos de final de campo y de final de línea se conectan para anular el vídeo que excita el resistor Ro. A no ser que estos conmutadores tengan una resistencia de "conexión" bastante baja, el vídeo procedente de la fuente de programa de entrada siempre se superpondrá encima de los impulsos de final de campo o de final de línea. Por ejemplo, una resistencia de conexión analógica típica es 100 ohmios aproximadamente. La resistencia típica Ro es 1.000 ohmios aproximadamente. Con estos valores, el 10% del vídeo se superpone sobre los impulsos de final de línea y final de campo. Si el vídeo pasa al nivel máximo de blanco, los impulsos de final de campo y final de línea tendrán un mínimo del 10% aproximadamente del nivel máximo de blanco (100 IRE) o 10 IRE, haciendo así inútiles estos impulsos añadidos.

Para superar estas posibles deficiencias, en otra realización los impulsos añadidos se suman y después se conectan por vía de conmutadores multipolares que al mismo tiempo desconectan la fuente de vídeo.

Como se muestra en la Figura 9, los estados alto y bajo de final de campo son generados por la puerta lógica U23 tipo Y con entrada desde el oscilador U22 (un oscilador de 0,1 Hz a 10 Hz) y las señales VJP y EFI de entrada. El conmutador SW103 conmuta entre los estados alto y bajo controlados por los resistores variables R_{B} y R_{A} respectivamente. Los amplificadores A10A, A10B son amplificadores separadores de ganancia unidad. Para asegurar contra la diafotía de estados bajos de impulsos EOF de final de campo y de modelo a cuadros, el conmutador SW103A está conectado entre el conmutador S103 y el amplificador A100, y el conmutador SW102A está conectado entre el conmutador SW102 y el amplificador A101. La puerta lógica U23A tipo Y controla el conmutador SW103A para conectar a masa en todas las líneas distintas que las posiciones de línea EOF de final de campo. Igualmente, la puerta lógica U21A controla el conmutador SW102A a masa en todos los instantes distintos que cuando los impulsos de modelo a cuadros son activos. En caso contrario, los conmutadores SW103 y SW102A son transparentes a los impulsos EOF de final de campo y de modelo a cuadros de los conmutadores SW103 y SW102, respectivamente. La salida del conmutador SW103 es separada por el amplificador separador A100 de ganancia unidad y sumada en el amplificador sumador A102. De modo similar, el conmutador SW102 recibe los estados alto, bajo de final de línea generados por vía de la señal ELP de impulsos de final de línea, el contador U20 (un contador de dividir por n) y la señal CPE habilitadora de impulsos de modelo a cuadros.

Los resistores variables R_{C} y R_{D} proporcionan ajuste para los impulsos alto y bajo de final de línea respectivamente. El amplificador A101 separa la entrada del conmutador SW102 al amplificador sumador A102 por vía del resistor R2. El amplificador A102 alimenta al amplificador sumador A103. El impulso PPS de postseudosincronización (PPS pulse: post pseudo-sync pulse = impulso de postseudosincronización) también se suma en el amplificador sumador A103. Entonces, la salida del amplificador sumador A103 es: impulsos de final de línea, impulsos de final de campo e impulso PPS de postseudosincronización. El conmutador SW101 conecta todos estos impulsos por vía de la puerta lógica U10 tipo O y del inversor U11 durante sus instantes coincidentes, y conecta el vídeo en todos los demás instantes. El amplificador A104 separa la salida del conmutador SW101 y suministra una salida de videoseñal "salida de vídeo" que contiene vídeo con los impulsos añadidos. El conmutador SW104A extingue previamente el vídeo desde el circuito de estrechamiento de impulsos de sincronización hasta un nivel VBLNK de extinción de tensión (o sea, 0 IRE) para las últimas 9 líneas activas de cada campo de televisión por vía de la puerta lógica U104B tipo Y. La puerta lógica U104B tiene la señal EFO de salida de final de campo (que se hace alta durante las últimas 9 líneas del campo de televisión), de salida de datos de memoria EPROM, y la señal VJP (impulso de línea horizontal activa) en sus dos entradas.

Una fuente de modulación de posición para el impulso PPS de postseudosincronización es controlada por la fuente Vgen de tensión. La fuente Vgen alimenta el resistor R20 con un impulso invertido de puerta de señal de sincronización cromática al interior del resistor R10 y del condensador C2 para formar un retardo variable al interior del circuito monoestable U20. El circuito monoestable U20 está aproximadamente 1,5 \mus de posición variable después de la señal de sincronización cromática de la videoseñal de entrada, y es controlado de salida durante el intervalo de extensión vertical por la señal CPE y la puerta lógica U21B tipo NO-Y. El resistor R6 determina la amplitud del impulso PPS de postseudosincronización. El resistor R6 está ajustado típicamente en -10IRE a -20IRE. La otra entrada (U22A) de la puerta lógica U21B tipo NO-Y es normalmente alta como para que todo el impulso PPS de postseudosincronización sea una sincronización de posición de impulso de amplitud constante. Si U22A es pulsátil (o sea, 300 Hz), entonces la señal de impulso PPS está activándose y desactivándose también (a 300 Hz). Así, el impulso PPS puede ser un impulso modulado en posición, e impulso de sincronización modulado en amplitud de impulso después de la señal de sincronización cromática.

Un circuito de estrechamiento de impulsos de sincronización y método para mejorar la protección anticopia de videoseñales se usa por sí mismo o en serie (como se muestra en el bloque 96 de la Figura 6a) con cualquiera de las técnicas de modificación de señal descritas anteriormente. La razón para estrechar los impulsos de sincronización de videoseñal (principalmente los impulsos de sincronización horizontal) es que, cuando se efectúa una copia ilegal, la videoseñal atenuada con anchura (duración) reducida de impulsos de sincronización causa un problema de reproducibilidad cuando se ve en un receptor de televisión. Esto es porque la mayoría de separadores de impulsos de sincronización de receptores de televisión incorporan restauración en corriente continua de crestas de sincronización. Como estos separadores de impulsos de sincronización de receptores de televisión son excitados típicamente por impedancias medias, los impulsos de sincronización son descrestados parcialmente. Estrechando los impulsos de sincronización, estos impulsos de sincronización son descrestados aún más. Cuando se hace una copia no autorizada de la videoseñal, especialmente con la señal de modelo a cuadros y/o de modificación de final de campo descritas anteriormente, la copia tiene una videoseñal de amplitud reducida con anchura reducida de impulsos de sincronización. Como resultado, el separador de señales de sincronización de televisión ve una pérdida fuerte de sincronización debida a su propio descreste procedente de la anchura estrechada de impulsos de sincronización y a la atenuación de la propia videoseñal. Así, el separador de señales de sincronización del receptor de televisión "no extrae" apropiadamente las señales de sincronización y ésto causa que la imagen de televisión se observe todavía peor porque los efectos de modificaciones horizontal y/o vertical son más intensos.

La Figura 10 muestra un separador típico de señales de sincronización de técnica anterior como se usaba en muchos receptores de televisión. Este circuito funciona cuando la videoseñal invertida se alimenta a la base de transmisor Q1 por vía de un condensador C de acoplamiento. Las crestas de impulsos de sincronización de la videoseñal cargan el condensador C justo lo suficiente para que sólo la misma cresta de los impulsos de sincronización active el transistor. El resistor R_{b} polariza el transistor de modo que las crestas de impulsos de sincronización son "cortadas". La tensión V_{c} entre terminales del condensador C está relacionada con la resistencia Ro, la resistencia de excitación de la videoseñal. Cuanto mayor es la resistencia Ro, mayor es la cantidad de descreste de impulsos de sincronización que se ve en V_{b}. Si la resistencia Ro es demasiado grande, el transistor Q1 comenzará el recorte de impulsos de sincronización en la región de vídeo (nivel de extinción), porque el valor de V_{c} no se carga hasta un nivel medio para permitir un corte de la corriente de transistor juntamente por debajo del nivel de crestas de impulsos de sincronización de la videoseñal invertida.

La carga insuficiente del condensador C permite que el transistor Q1 sea activado aunque llegue al nivel de extinción. La impedancia base-emisor del transistor Q1 es baja cuando el transistor Q1 está activado (ésto causa atenuación de los impulsos de sincronización variables en sentido positivo). Como la carga del condensador C es una función de la anchura de los impulsos de sincronización, el estrechamiento de los impulsos de sincronización hace que el separador de impulsos de sincronización corte una porción de los impulsos estrechados de sincronización más que una anchura normal de impulsos de sincronización. Esto es equivalente a cortar los impulsos de sincronización en un punto más próximo a la videoseñal (o sea, nivel de extinción de videoseñal). En niveles normales de videoseñal, un impulso estrechado de sincronización no presenta problemas de reproducibilidad en un magnetoscopio o televisor. Pero cuando un impulso estrechado de sincronización se graba en una copia ilegal de una casete protegida contra copia, la videoseñal es atenuada. Esta atenuación con los impulsos estrechados de sincronización causa que el televisor (durante la visión de reproducción) no extraiga fiablemente los impulsos de sincronización y en cambio desincronice partes de la videoseñal, o sea nivel de extinción.

Estrechar selectivamente ciertos impulsos de sincronización horizontal hasta anchura de impulsos próxima a cero (hasta una duración menor que 600 ns) de modo que el filtro en un separador de señales de sincronización de televisor o magnetoscopio no responda o que el condensador de acoplamiento del separador de señales de sincronización se cargue de modo insignificante es equivalente a que no haya impulso de sincronización en esa área. Estos impulsos estrechados seleccionados de sincronización horizontal cerca del final del campo pueden crear una situación tal que el separador de señales de sincronización cortará una línea de vídeo extinguida como un nuevo impulso vertical (espurio) durante la reproducción. Con una videoseñal procedente de una copia ilegal con vídeo atenuado suministrado al televisor, entonces esta situación causa que el magnetoscopio o el televisor vea dos impulsos verticales en un campo, lo que puede causar fluctuación vertical.

En una realización, las frecuencias de impulsos (modulación) de las líneas de final de campo de vídeo (las líneas de final de campo que tienen una amplitud 0 IRE a 10 IRE como mínimo teniendo impulsos estrechados de sincronización horizontal) son barridas desde 1 Hz a 15 Hz aproximadamente. Esto causa convenientemente el efecto deseado en una gran variedad de receptores de televisión.

La Figura 11a muestra una forma de onda (Vin) de videoseñal; ésta es la inversa del vídeo que entra en el circuito separador de señales de sincronización del televisor en la Figura 10, y se acopla al resistor Ro (donde Ro \approx 0) de la Figura 10. La Figura 11b muestra el efecto del condensador C de acoplamiento y del resistor R_{b}. Obsérvese en Vb que la videoseñal sube en rampa hacia el nivel de Creta de impulsos de sincronización (ésto es un resultado de la constante de tiempo RC del resistor Rb y del condensador C puesto que Rb>>Ro).

La Figura 11c muestra impulsos estrechados de sincronización horizontal. La acción del resistor Ro (donde ahora Ro es una resistencia media, o sea, 200 a 1.500 ohmios), el condensador C, el resistor Rb y el transistor Q1 causa la acción de recorte de la cresta estrechada de impulsos de sincronización. Como las anchuras de impulsos de sincronización son menores, el condensador C no se carga suficientemente y causa más descreste de impulsos de sincronización. Recuérdese que la carga del condensador C está relacionada tanto con la amplitud del impulso de sincronización como con su anchura de impulso, o sea, Vc es proporcional a la anchura de impulso de sincronización multiplicada por la amplitud de impulso de sincronización. Cuanto menor es la tensión Vc, mayor es la acción descrestadora de impulsos de sincronización. La Figura 11d muestra este resultado en el punto Vb en la Figura 10.

La Figura 11e muestra una videoseñal de fuente atenuada procedente de una copia ilegal con impulsos estrechados de sincronización, donde "A" indica la presencia de los impulsos del modelo a cuadros. El separador de impulsos de sincronización responde recortando los impulsos de sincronización completamente y, como resultado, partes del vídeo hacia el final de línea son interpretados como nuevos impulsos de sincronización. La Figura 11f muestra ésto. El transistor Q1 de separador (inversor) de impulsos de sincronización se activa durante la porción recortada de videoseñal.

La Figura 11g muestra que cortando partes de la videoseñal, el flanco anterior de impulso de sincronización se hace inestable. Esta inestabilidad del flanco anterior del separador de señales de sincronización causa que el televisor exhiba una imagen inestable (o sea, oscilando de lado a lado). Como es mostrado por las flechas, los impulsos inestables resultantes de sincronización horizontal son causados por estrechamiento de impulsos de sincronización o por impulsos de modelo a cuadros.

La Figura 11h muestra lo que la salida del separador de señales de sincronización de televisión habría sido para la Figura 11d, que es una señal de televisión de nivel pleno con impulsos estrechados de sincronización. Así, la señal de la Figura 11d no plantea problemas de reproducibilidad para un receptor de televisión. Sólo cuando la señal de la Figura 11d se añade a una señal de protección contra copia y se efectúa una copia ilegal, resultan evidentes problemas de reproducibilidad en el receptor de televisión porque la copia ilegal produce una señal atenuada.

La Figura 11i muestra, con una señal de televisión plena no atenuada, que si líneas seleccionadas cerca del final de un campo de vídeo o después de los impulsos de sincronización vertical (o sea, las líneas 256-259 de norma NTSC, las líneas 10-12) son estrechados con amplitud variable (o sea, conmutando desde el nivel de extinción aproximadamente hasta 10-100 IRE aproximadamente), el transistor Q1 del separador de señales de sincronización empezará a subir en rampa hasta cortar dentro del área de imagen, o sea, "ZZ" de la Figura 11j. Esto causa un impulso más ancho en el área "ZZ" pero no bastante ancho para causar un impulso de sincronización vertical.

La Figura 11k muestra la salida del separador de señales de sincronización de la forma de onda de la Figura 11j. Si esta forma de onda ha de estar acompañada por señales de protección anticopia, la copia ilegal suministrará una señal atenuada al separador de señales de sincronización de televisión como en la Figura 11l. La Figura 11l es una señal de televisión atenuada debido a la copia ilegal con impulsos estrechados de sincronización que acompañan a las líneas de final de campo.

La Figura 11m muestra la acción de subida en rampa en el punto Vb por vía del resistor Rb y del condensador C. La salida correspondiente del separador de señales de sincronización muestra en "y" un impulso nuevo (espurio) ancho (sincronización vertical). Este nuevo impulso de sincronización seudovertical se ha creado cuando los impulsos estrechados de sincronización horizontal están con las líneas de final de campo en nivel de extinción. Cuando los impulsos estrechados de sincronización horizontal están acompañados con nivel de 10 a 100 IRE, el separador de señales de sincronización de televisión sólo produce impulsos estrechos de sincronización de frecuencia horizontal, y no nuevos impulsos anchos. Esto es porque los niveles de 10 a 100 IRE son ignorados totalmente por el separador de señales de sincronización. Mediante la conexión y desconexión de señales de extinción y mayores que 10 unidades IRE, el separador de señales de sincronización ve la sincronización vertical normal seguida a veces por un impulso espurio anticipado o retrasado de sincronización vertical (véase la Figura 11n). Entonces, estos impulsos espurios anticipados y/o retrasados de sincronización vertical causan que la imagen de televisión fluctúe hacia arriba y hacia abajo cuando se reproduce una copia ilegal.

En algunos casos, para obtener el mismo efecto anterior se puede:

Estrechar los impulsos seleccionados de sincronización hasta cero aproximadamente, o sea, eliminar el impulso de sincronización horizontal a fin de hacer que el separador de señales de sincronización de televisión forme un impulso espurio de sincronización vertical.

Reubicar unos pocos impulsos de sincronización con períodos mayores que 63,5 \mus para causar que el separador de señales de sincronización funcione mal y forme un nuevo impulso espurio de sincronización vertical. Esto causa que la acción de subida en rampa de algunos separadores de señales de sincronización produzca impulsos verticales espurios.

La Figura 11o muestra una videoseñal que está libre de impulsos espurios de sincronización vertical debido a que una videoseñal está por encima del nivel de extinción, o sea, mayor que unas 10 unidades IRE en el área de los impulsos estrechados. Así, si el nivel de la videoseñal es bastante alto con respecto al nivel de extinción, la presencia de impulsos estrechados de sincronización horizontal falla en generar un impulso espurio de sincronización vertical.

Como se muestra en el circuito de estrechamiento de impulsos de sincronización de la Figura 12a, la videoseñal de entrada (posiblemente transportando ya los impulsos básicos de protección contra copia) se introduce en el terminal 160 donde se suministra al separador 162 de señales de sincronización y también al sumador 164 de vídeo. El separador 162 de señales de sincronización extrae señales separadas de sincronización horizontal (sincronización H) y sincronización vertical (sincronización V) a la puerta electrónica 166 selectora de líneas que selecciona, por ejemplo, las líneas 10 a 250 de cada campo de vídeo. Los impulsos separados de sincronización horizontal también se suministran a un circuito monoestable OS10 que, en respuesta, extrae una señal de una duración de 2 \mus aproximadamente a la puerta lógica U12 tipo Y, cuya entrada es una señal de selección de líneas que indica las líneas seleccionadas 10 a 250 desde la puerta electrónica 166. En respuesta, la puerta lógica U12 tipo Y extrae una señal que representa una porción de sincronización horizontal en cada una de estas líneas 10 a 250, que es cambiada de escala por el amplificador 174. La salida del amplificador 174 de cambio de escala se vuelve a sumar a la videoseñal original en el sumador 164, cuya salida se suministra al terminal 180 de salida de vídeo.

La Figura 12b muestra una representación de la forma de onda en el punto Q de la Figura 12a (la señal de sincronización horizontal convencional con señal de sincronización cromática) y la señal en R que es la salida del amplificador 174 de cambio de escala. El resultado sumado de Q y R ("salida de vídeo" en la parte inferior de la Figura 12b) se ve en el terminal 180 de salida de vídeo, que es un impulso acortado de sincronización horizontal con señal de sincronización cromática.

En lo sucesivo se describe otro circuito para realizar el estrechamiento de impulsos de sincronización con envolvente extendida de señal de sincronización cromática (la señal extendida de sincronización cromática es necesaria para asegurar la fijación cromática para receptores de televisión si los impulsos estrechados de sincronización horizontal causan un problema de fijación cromática). Las Figuras 13a,13b muestran un circuito para introducir impulsos estrechados de sincronización horizontal por todo el campo de vídeo activo. Dentro de este campo activo, una salida de datos de memoria EPROM determina que líneas resultan estrechadas adicionalmente. Por ejemplo, esta salida EPD1 de memoria EPROM puede permitir que las líneas 20-250 tengan una anchura sustituida de impulso de sincronización de 3,7 \mus, mientras que las líneas 251-262 tienen una anchura sustituida de impulso de sincronización de 2,0 \mus. Otras combinaciones son posibles dependiendo de la programación de la salida EPD1 en la memoria EPROM U9. Asimismo, otra salida de la memoria EPROM U9 puede causar supresión de sincronización en las líneas (o sea, las líneas 255 y/o 257) o así, antes de la posición de los impulsos de final de campo (ésto se hace por vía de la puerta lógica U10 tipo Y y la salida EPD2 de la memoria EPROM U9). La sincronización estrechada de sincronización horizontal reubicada también es posible después de que se efectúa la supresión de sincronización en el intervalo normal de extinción horizontal.

El vídeo de entrada transportando cualesquiera combinaciones de: el proceso anticopia básico, impulsos de final de campo y proceso de modelo a cuadros, o vídeo de tipo RS170 normal, es restaurado en sincronización de corriente continua por el videoamplificador A1 a OV (igual al nivel de extinción). El amplificador A1 extrae una señal al circuito U2 separador de señales de sincronización que, a su vez, extrae la sincronización compuesta y un impulso vertical entre 1 \mus y 20 \mus. Para generar una puerta de señal de sincronización cromática para fijar la señal de sincronización cromática de vídeo de entrada al circuito 2015, debe tenerse cuidado de no generar un impulso de puerta de sincronización cromática cuando están presentes impulsos de seudosincronización (o sea, si el vídeo de entrada tiene el proceso anticopia básico). Así, el circuito monoestable U3 recibe sincronización compuesta (y seudosincronización) y produce un impulso no redisparable de unos 45 \mus, lo bastante largo para ignorar los impulsos 2H verticales y ecualizadores en el intervalo de extinción vertical y también los impulsos de seudosincronización que pueden estar presentes (usualmente en los primeros 32 \mus de las líneas 10-20 de televisión). El circuito monoestable U10 retarda en 5 \mus el flanco anterior de impulso de sincronización de vídeo de entrada y dispara el circuito monoestable U11, un impulso de 2 \mus que ha de coincidir con la señal de sincronización cromática de vídeo de entrada.

El amplificador A1 excita un amplificador A91 de filtro de paso de banda de croma para entrada en el circuito 2105 de bucle de enganche de fase de señal de sincronización cromática. La salida del circuito 2105 de bucle de enganche de fase es ahora una subportadora de onda continua enganchada en fase con la señal de sincronización cromática de vídeo de entrada. El circuito 2011 de bucle de enganche de fase ajusta la fase de subportadora regenerada para que sea correcta en la salida del amplificador A5. El impulso de sincronización de cuadro procedente del separador U2 de señales de sincronización repone el contador U8 de direcciones para la memoria EPROM U9. El contador U8 es incrementado por un impulso de frecuencia horizontal procedente del amplificador A3. La memoria EPROM U9 extrae cada línea de datos que contiene líneas de televisión particulares altas o bajas en el campo activo.

Una de las ventajas del circuito de las Figuras 13a y 13b es que la sincronización estrechada regenerada puede situarse en cualquier parte en el intervalo de extinción horizontal. Esto resulta ventajoso especialmente si la nueva sincronización estrechada puede empezar 1 \mus antes que la sincronización horizontal de vídeo de entrada. Con un 1 \mus de adelanto en la nueva sincronización horizontal estrechada y el impulso de postseudosincronización (PPS), la inestabilidad horizontal con una copia ilegal que tiene el proceso anticopia básico produce 1 \mus más en fluctuación horizontal. Adelantando el impulso estrechado de sincronización horizontal, existe una mayor separación de tiempo entre el impulso estrechado de sincronización horizontal y el impulso de postseudosincronización, produciendo proporcionalmente mayor inestabilidad cuando se reproduce una copia ilegal.

Para generar una sincronización horizontal estrechada con adelanto, la salida del circuito monoestable U2 es un impulso de 45 \mus coincidente con el flanco anterior de sincronización de entrada, es "cuadrado" por vía del circuito monoestable U4 de 32 \mus. El filtro, que incluye los componentes R1, L1 y C1, filtra en paso de banda la salida del circuito monoestable U4 formando una onda sinusoidal de 15,734 kHz.

Ajustando el inductor L1, se produce una onda sinusoidal por delante (o por detrás) de la sincronización horizontal de vídeo de entrada. El comparador A3 convierte esta onda sinusoidal en impulsos cuyos flancos están antes o después que el flanco anterior de sincronización de la entrada de vídeo. La capacidad de "seguimiento" del filtro R1, L1, C1 (con un Q de cuatro) para generar formas de onda síncronas con el vídeo de entrada es, en general, mejor que la mayoría de los bucles de enganche de fase horizontal cuando la entrada de vídeo procede de un magnetoscopio. Entonces, la salida del amplificador A3 va al circuito monoestable U5 de 14 \mus para generar una señal de puerta de intervalo de extinción horizontal para sustituir la sincronización y la señal de sincronización cromática antiguas (de entrada) por sincronización estrechada y señal extendida de sincronización cromática nuevas.

El circuito monoestable U6 regula un retardo de sincronización estrechada nominal de 0,5 \mus desde el principio del intervalo de extinción horizontal de vídeo de entrada (del flanco anterior de circuito monoestable U5) y el circuito monoestable U7 dispara un nuevo impulso estrechado de sincronización. Los componentes R2, R3 y Q1 forman una conmutador para estrechar el impulso más poniendo en cortocircuito el transistor Q1 (emisor a colector) y por medio de la orden de salida EPD1 (o sea, para las líneas 251-262 cada salida EPD1 de campo es baja, y alta en otras partes). Entonces, la salida del circuito monoestable U7 es impulsos de 3,7 \mus desde las líneas 20 a 250 e impulsos de 2 \mus desde las líneas 251 a 262. Disparando el flanco posterior del circuito monoestable U7 está el circuito monoestable U12, cuya salida es la puerta de señal extendida de sincronización cromática (anchura de impulso de 5,5 \mus aproximadamente).

La salida del circuito monoestable U12 controla la salida de una señal de sincronización cromática desde el circuito 2011 por vía del conmutador SW22, y el amplificador A4 de filtro de paso de banda (3,58 MHz) conforma la envolvente extendida de señal de sincronización cromática procedente de la salida del conmutador SW22 y la acopla al amplificador sumador A5, por vía del resistor R10 de ajuste de amplitud de señal extendida de sincronización cromática. La sincronización horizontal estrechada procedente del circuito monoestable U7 es "combinada" por medio de la puerta lógica U13 tipo Y con la señal EPD2 que es generalmente alta, excepto por las pocas líneas en las que ha de suprimirse la sincronización estrechada, lo que incrementa los impulsos de final de campo. La salida de la puerta lógica U13 se suma en el amplificador A5 por vía del resistor R8 de control de amplitud de sincronización estrechada. Entonces, la salida del amplificador A5 es la sincronización estrechada más la señal extendida de sincronización cromática. El conmutador SW25 conmuta la salida del amplificador A5 por medio de la puerta lógica U14 tipo Y a través de la puerta lógica U20 tipo O, que conmuta la salida del amplificador A5 durante el intervalo de extinción horizontal por vía de la salida del circuito monoestable U5 y la salida EPD3 (impulsos de posición de campo activo, o sea, las líneas 20-262).

Entonces, el amplificador separador A2 extrae vídeo de la entrada con sincronización horizontal estrechada y señal extendida de sincronización cromática nuevas. Para controlar de entrada un impulso de sincronización reubicado (EOFRSP: end of field repositioned sync pulse = impulso de sincronización reubicado de final de campo) en la posición de final de campo, el circuito monoestable U16 es de 10 \mus a 40 \mus en duración desde el flanco anterior de sincronización de vídeo de entrada. La puerta electrónica U16 acopla a la puerta electrónica U17 un impulso de 2 \mus a 4 \mus de anchura que es retardado unos 10 \mus a 40 \mus desde el flanco anterior de sincronización del vídeo de entrada. La salida de la puerta electrónica U16 es habilitada por vía de la puerta lógica U18 tipo Y y la salida EPD4 de la memoria EPROM U9. Entonces, la señal EPD4 es alta en ciertas líneas al final del campo después de que la supresión de sincronización es activada por medio de la señal EPD2. La puerta electrónica U16 excita el amplificador sumador A5 por vía del resistor R85 de ajuste de amplitud del impulso de sincronización reubicado de final de campo (EOFRSP). La puerta electrónica U16 también conecta el conmutador SW25 durante la activación del impulso EOFRSP a través de la puerta lógica U20 tipo O para insertar el impulso de sincronización reubicado (EOFRSP). Así, la salida del amplificador A2 tiene vídeo de entrada, sincronización estrechada y posiblemente 1 o 2 líneas de sincronización suprimida (no sincronización) o/y unas pocas líneas de sincronización horizontal estrechada reubicada.

El estrechamiento de impulsos de sincronización es efectivo aunque no todos los impulsos de sincronización horizontal en una videoseñal sean estrechados así. Se ha determinado que incluso un número relativamente pequeño de impulsos estrechados de sincronización horizontal proporcionan un retorno vertical espurio. Por ejemplo, tres a seis líneas de vídeo consecutivas con un impulso estrechado de sincronización horizontal son adecuadas para este fin. Es preferido agrupar entre sí los impulsos estrechados de sincronización horizontal en líneas consecutivas (o al menos relativamente próximas entre sí) para generar el retorno vertical espurio.

Otros circuitos para estrechamiento de impulsos de sincronización, en el contexto de eliminación de señales de protección contra copia, se describen en la Patente de EE.UU. no 5.157.510 y en la Patente de EE.UU. no 5.194.965.

Las Figuras 14a y 14b muestran esquemas de bloques de dos aparatos para combinar el estrechamiento de impulsos de sincronización antes descrito con el proceso de protección contra copia de técnica anterior descrito anteriormente y las modificaciones horizontales y verticales de señales.

La Figura 14a muestra el primero de tales aparatos, con videoseñal de programa suministrada al bloque 204 de circuitos, para añadir las señales de protección contra copia de técnica anterior incluyendo los impulsos añadidos de seudosincronización y control automático de ganancia. El bloque siguiente 206 (mostrado con detalle en la Figura 6a) añade (1) el modelo a cuadros y (2) las modificaciones de señales de frecuencia vertical al final de cada uno de los campos seleccionados. Entonces, el bloque 208 de circuitos de estrechamiento de impulsos de sincronización (mostrado con detalle variable en las Figuras 12a y las Figuras 13a y 13b) modifica adicionalmente la videoseñal que se extrae en el terminal 209, por ejemplo, a un magnetoscopio copiador maestro en un equipo de copia de videocasetes. También se ha observado que el proceso anticopia básico de técnica anterior fue mejorado añadiendo justamente en conjunción con el proceso de estrechamiento de impulsos de sincronización.

Alternativamente, en la Figura 14b, la videoseñal de programa de entrada se somete primero al bloque 208 de circuitos de estrechamiento de impulsos de sincronización, y a los bloques 204, 206 de circuitos de modificación de señales de frecuencia vertical y modelo a cuadros (mostrados aquí combinados en un bloque) y desde aquí es suministrada al terminal 210 de salida.

Ha de comprenderse que otros aparatos también pueden suministrar las modificaciones de videoseñal descritas, o sea, el modelo a cuadros, el modelo vertical de final de campo, el estrechamiento de impulsos de sincronización y sus equivalentes.

La Figura 15 muestra un circuito para añadir impulsos de postseudosincronización para mejorar la efectividad anticopia (o sea, degradar más la capacidad de observación correcta de la imagen) cuando se hace una copia ilegal con el proceso anticopia básico descrito anteriormente de la Patente de EE.UU. nº 4.631.603.

El vídeo con el proceso anticopia básico y las mejoras descritas anteriormente se introduce en el resistor R9. El amplificador A1 separa el vídeo de entrada y lo acopla por vía del condensador C1 al interior del separador U6 de señales de sincronización. La salida de sincronización vertical del separador U6 de señales de sincronización repone un contador U1 de 12 bits. El contador U1 es temporizado por la sincronización horizontal a un circuito U2 de bucle de enganche de fase que está enganchado a la sincronización compuesta. La memoria EPROM U3 selecciona en que líneas puede aparecer la postseudosincronización (PPS). Puede usarse una distribución seudoaleatoria de la postseudosincronización, como es seleccionada por la memoria EPROM U3. La señal DO (una salida de la memoria EPROM U3) inhibe el circuito monoestable OS3 consiguientemente. La señal de puerta de sincronización cromática procedente del separador U6 de señales de sincronización es invertida y filtrada en paso bajo por el condensador C2 y el resistor R2. La tensión Vgen se suma en una señal (o sea, forma de onda triangular de 300 Hz) en el condensador C2. Esto causa una diferencia de umbral variable con el tiempo en el circuito monoestable OS3 y así causa un cambio de posición. La salida del circuito monoestable OS3 es un impulso fijo (o sea, 1,5 \mus de duración) con modulación de posición de impulso, por ejemplo, de \pm 1 \mus. La salida del circuito monoestable OS3 extingue cualquier vídeo al nivel de extinción por vía del conmutador SW1 y añade un impulso por el resistor variable R7 para generar un impulso de postseudosincronización. El amplificador sumador A3 invierte el impulso de salida del circuito monoestable OS3 para mantener la forma correcta del impulso añadido de postseudosincronización. Las Figuras 16a a 16e muestran formas de onda en diversos puntos del circuito de la Figura 15, como están designados. La amplitud del impulso de postseudosincronización puede ser modulada en amplitud por vía del generador Vgen2 y el amplificador A41 controlado por tensión que es un amplificador multiplicador. La salida del amplificador A41 varía en amplitud de acuerdo con el generador Vgen2, siendo OV cuando el impulso de postseudosincronización es nulo.

Claims (25)

1. Un método para modificar una videoseñal protegida contra copia para mejorar la protección contra copia, donde la videoseñal protegida contra copia, no modificada, se dispone para causar que una videoseñal de amplitud reducida sea grabada en la copia, comprendiendo el método el paso de:

añadir a dicha videoseñal protegida contra copia, no modificada, una forma de onda para proporcionar una videoseñal con mejorada protección contra copia que puede ser visualizada en un receptor de TV o monitor,

la forma de onda se dispone para causar un retorno de vídeo, cuando en combinación con la videoseñal de reducida amplitud se graba en la copia,

en el que dicha forma de onda se añade en la porción de sobrebarrido de la videoseñal, y

en el que dicha forma de onda es sustituida por un vídeo activo en un extremo de una línea horizontal y es inmediatamente antes a una señal de sincronización horizontal, o

en el que dicha forma de onda es sustituida por un vídeo activo en las líneas finales de un campo de vídeo y es inmediatamente antes a una señal de sincronización vertical.

2. Un método según la reivindicación 1, en el que dicha forma de onda se añade a dicha videoseñal extinguiendo una porción de la videoseñal y añadiendo la forma de onda a dicha porción extinguida.

3. Un método según la reivindicación 2, en el que sólo se extingue vídeo activo.

4. Un método según cualquier reivindicación precedente, en el que la forma de onda incluye una transición variable en sentido negativo situada en la porción de sobrebarrido de la videoseñal.

5. Un método según la reivindicación 4, en el que la transición baja al menos al nivel de negro de la videoseñal.

6. Un método según la reivindicación 5, en el que la transición ocurre en una pluralidad de líneas consecutivas de la videoseñal, definiendo un rectángulo negro en la videoseñal como es presentada visualmente, seguida por una pluralidad de líneas consecutivas sin tales transiciones, definiendo una pluralidad de tales rectángulos un modelo en un campo de vídeo.

7. Un método según la reivindicación 6, en el que la forma de onda se añade a líneas horizontales de la videoseñal, y en el que se desplaza la posición de las transiciones en líneas sucesivas, mediante lo cual se causa que el modelo se desplace verticalmente cuando es observado.

8. Un método según la reivindicación 7, en el que las posiciones de las transiciones se desplazan a una frecuencia en el margen de tres a cinco veces aproximadamente la frecuencia de campo de la videoseñal.

9. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el que al menos algunas líneas sin tales transiciones tienen cada una transición desde un nivel de vídeo activo a un nivel de gris, estando la transición situada antes de la señal de sincronización en la línea.

10. Un método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el o cada forma de onda comprende un modelo de regiones negras y grises alternas añadidas dentro de la porción de sobrebarrido de la videoseñal.

11. Un método según la reivindicación 10, comprendiendo además el paso de desviar las posiciones de dichas regiones negras y grises en campos sucesivos, mediante lo cual las regiones se desplazan en la videoseñal visualizada.

12. Un método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la forma de onda se añade al menos a las dos últimas líneas de vídeo activo en un campo de la videoseñal protegida contra copia, en la porción inferior del campo.

13. Un método según la reivindicación 12, comprendiendo además el paso de cambiar la posición de la forma de onda en campos de vídeo sucesivos.

14. Un método según la reivindicación 13, en el que la posición de la forma de onda se escalona en un número predeterminado de líneas en cada campo sucesivo.

15. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, en el que la forma de onda es añadida también a al menos las dos primeras líneas del intervalo de extinción vertical por la forma de onda.

16. Un método según cualquier reivindicación precedente, comprendiendo además el paso de reducir la duración de impulsos seleccionados de sincronización de línea de la videoseñal.

17. Un método según la reivindicación 16, en el que la duración de impulsos seleccionados de sincronización de línea se reduce:

generando impulsos, cada uno de los cuales tiene una duración menor que la de los impulsos de sincronización seleccionados y cada uno de los cuales tiene un valor opuesto de amplitud y una amplitud absoluta aproximadamente igual que los impulsos de sincronización seleccionados; y

sumando cada impulso generado a la videoseñal en la posición de uno de los impulsos de sincronización seleccionados, reduciendo efectivamente de tal modo la duración de cada uno de los impulsos de sincronización seleccionados.

18. Un método según la reivindicación 16, en el que el paso de reducción comprende sustituir cada impulso de sincronización seleccionado por un impulso de duración reducida.

19. Aparato para modificar una videoseñal protegida contra copia para mejorar la protección contra copia, donde la videoseñal protegida contra copia, no modificada, se dispone para causar que una videoseñal de amplitud reducida sea grabada en la copia, comprendiendo dicho aparato:

circuito (102) de control para determinar una porción de vídeo activo de la videoseñal en una posición de la porción de sobrebarrido de la videoseñal, siendo la porción posicionada al final de una línea horizontal inmediatamente antes de una señal de sincronización horizontal, o siendo la porción posicionada en las últimas líneas de un campo de vídeo inmediatamente antes de una señal de sincronización vertical, y el circuito (102) de control genera una forma de onda para adición a dicha videoseñal protegida contra copia no modificada para proporcionar una videoseñal modificada con mejorada protección contra copia que puede ser visualizada normalmente en un receptor de TV o monitor,

siendo dicha forma de onda dispuesta para causar un retorno de vídeo, cuando en combinación con la videoseñal de reducida amplitud se graba en la copia, y

medios conmutadores (104) para causar que dicha forma de onda sea añadida a la porción determinada de la videoseñal para sustituir el vídeo activo en la videoseñal de dicha porción determinada.

20. Aparato según la reivindicación 19, en el que dicho circuito (102) de control comprende un generador de impulsos para generar dicha forma de onda.

21. Aparato según la reivindicación 19 o 20, en el que dicho circuito de control comprende un dispositivo extintor para extinguir la porción determinada del vídeo activo de la videoseñal y un generador de impulsos para generar dicha forma de onda, y comprendiendo además dicho aparato un sumador para sumar dicha forma de onda a la porción extinguida de la videoseñal.

22. Aparato según la reivindicación 21, en el que el dispositivo extintor extingue al menos una porción de cada de las varias últimas líneas de vídeo activo en un campo de vídeo seleccionado, y en el que la forma de onda es una forma de onda de nivel de gris del vídeo, y en el que además el sumador funciona para sumar en una sucesión de campos de vídeo, seguida por una sucesión de campos de vídeo a los que no se añade la forma de onda generada.

23. Aparato según la reivindicación 21 o la reivindicación 22, en el que el dispositivo extintor también extingue y la forma de onda generada se añade al menos a una porción de cada una de las varias primeras líneas de vídeo activo en el intervalo de extinción vertical que sigue inmediatamente al campo de vídeo seleccionado.

24. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 23, en el que dicho generador de impulsos genera una forma de onda que es una transición bajando en sentido negativo hasta al menos el nivel de negro de la videoseñal.

25. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 21 a 24, en el que el sumador suma la forma de onda generada a una pluralidad de líneas consecutivas de la videoseñal, definiendo de tal modo un rectángulo negro, seguida por una pluralidad de líneas consecutivas con una forma de onda de nivel de gris insertada, definiendo una pluralidad de tales rectángulos negros y grises que definen un modelo a cuadros en un campo de vídeo.