JP2003505952A - Method of transmitting data in viewable part of video signal - Google Patents

Method of transmitting data in viewable part of video signal

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JP2003505952A
JP2003505952A JP2001511099A JP2001511099A JP2003505952A JP 2003505952 A JP2003505952 A JP 2003505952A JP 2001511099 A JP2001511099 A JP 2001511099A JP 2001511099 A JP2001511099 A JP 2001511099A JP 2003505952 A JP2003505952 A JP 2003505952A
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JP
Japan
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chip
video signal
data
value
line
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JP2001511099A
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Japanese (ja)
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シアドゥロ、ダニエル・アンドリュー
コスバー、カート・ルイス
チャップ、クリストファー・エリック
Original Assignee
コプラー・インテラクティヴ・システムズ・インターナショナル
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/08Systems for the simultaneous or sequential transmission of more than one television signal, e.g. additional information signals, the signals occupying wholly or partially the same frequency band, e.g. by time division

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 受信したビデオ信号の表示を劣化させることなく、送信するビデオ信号(11)の可視部分にデータを符号化し(21)、受信ビデオ信号内のデータを復号化する(11)方法。データシンボルと呼ばれる送信すべき各データビットグループ(21)は、より長いいくつかの所定のチップシーケンスのうちの1つに関連付けられる(23)。各チップシーケンスは、複数のチップラインに分割され(23)、各チップラインは、それを反転したものと共に、これらが表すチップラインを検出するために演算される各ライン対に対にして埋め込まれ、いくつかのチップシーケンスそれぞれが検出されたチップラインに相関付けられて、相関度が導出される。 【効果】 相関度の最も大きなチップシーケンスが、データシンボルが送信されたチップシーケンスとして選択される。 (57) Abstract: Data is encoded in a visible portion of a video signal (11) to be transmitted without deteriorating the display of a received video signal (21), and data in the received video signal is decoded. (11) method. Each data bit group (21) to be transmitted, called a data symbol, is associated with one of several longer predetermined chip sequences (23). Each chip sequence is divided into a plurality of chip lines (23), and each chip line, along with its inverse, is embedded in pairs for each line pair computed to detect the chip line they represent. , Each of several chip sequences is correlated with the detected chip line to derive a degree of correlation. The chip sequence having the largest correlation is selected as the chip sequence in which the data symbol has been transmitted.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

この発明は、ビデオ信号でのデータ送信に関し、特に、アナログビデオ信号の
閲覧可能部分(viewable portion)でのデータの送信に関する
The present invention relates to data transmission on video signals, and more particularly to data transmission on the viewable portion of analog video signals.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

従来から、データをビデオ信号に重畳する試みがなされてきた。最も一般的な
手法は、クローズドキャプション信号の生成など、垂直帰線消去期間中にデータ
を挿入するというものである。別の手法は、ビデオ信号の可視部分(visib
le portion)にデータを配置するというものである。後者の手法の1
つの利点は、光学的に、ならびに電気的にデータを検出することが可能な場合が
あることである。
In the past, attempts have been made to superimpose data on video signals. The most common method is to insert data during the vertical blanking period, such as the generation of a closed caption signal. Another approach is the visible portion of the video signal (visib).
The data is arranged in the "le portion". 1 of the latter method
One advantage is that it may be possible to detect data optically as well as electrically.

【0003】 光学式検出手法の一例は、Broughton他の特許第4,807,031
号に開示されている。この特許に開示される基本技術は、指定されたある閲覧エ
リア(viewing area)内の連続水平線の輝度を増減することによっ
てデータを表すというものである。2本の隣接するラインの平均輝度は同じまま
であるため、効果は目で知覚することはできないが、適切なテレビ受像機によっ
て輝度の増減の変更を感知することにより、データを検出することができる。B
roughton他による特許に記載されているように、この技術は、適切な濾
波によって検出可能な7.867kHzの副搬送波周波数をビデオ信号に重畳す
ることと等価である。Broughton他は、どのフィールドにデータを重畳
すべきかを決定する方法も教示している。たとえば、白過ぎるまたは黒過ぎるフ
ィールドは、データの挿入に適していない。
An example of an optical detection technique is described in the patent to Brownton et al., Patent No. 4,807,031.
No. The basic technique disclosed in this patent is to represent data by increasing or decreasing the brightness of a continuous horizontal line within a designated viewing area. The effect is imperceptible to the eye because the average brightness of two adjacent lines remains the same, but it is possible to detect the data by sensing the change in brightness increase or decrease by a suitable television receiver. it can. B
As described in the patent by Roughton et al., this technique is equivalent to superimposing a 7.867 kHz subcarrier frequency on the video signal, which can be detected by appropriate filtering. Broughton et al. Also teach how to determine in which field the data should be superimposed. For example, fields that are too white or too black are not suitable for inserting data.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be Solved by the Invention]

本発明の全般的な目的は、反対方向に対になったラインの輝度を変更すること
によって、データをビデオ信号の可視部分に挿入するが、はるかに高いデータレ
ートが可能であると共に、および従来技術において可能であった方法よりもはる
かに正確にデータを検出することが可能な方法でこれを行うことである。
A general object of the invention is to insert data into the visible portion of the video signal by changing the brightness of oppositely paired lines, although much higher data rates are possible and conventional. Do this in a way that allows the data to be detected much more accurately than was possible in the art.

【0005】 本明細書に使用するビデオ信号という語は、アナログ形態、直接デジタル化さ
れた数字表現、CCIR601/656規格ベースのデジタル表現、RGBまた
はYUV等コンピュータ表現、または標準ビデオの直接デジタル化表現から単に
数的に変換される他のデジタル表現を含む、ビデオ送信に一般に使用される標準
のNTSC、PAL、またはSECAM信号の任意の表現に適用される。(信号
がどのようにデジタル化されたかを決定することが可能であり、その情報がデジ
タル化後に失われない限り、任意のデジタル化された形態からの符号化および復
号化が意図される)。
The term video signal as used herein is in analog form, directly digitized numerical representation, CCIR 601/656 standard based digital representation, RGB or YUV computer representation, or standard video direct digitization representation. To any representation of a standard NTSC, PAL, or SECAM signal commonly used for video transmission, including other digital representations that are simply numerically converted from (It is possible to determine how the signal was digitized and encoding and decoding from any digitized form is intended, unless that information is lost after digitization).

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

データは、シンボルと呼ばれるデータビットグループの形態で送信される。各
シンボルは、PNシーケンスと呼ばれる、所定数のより長い「チップ」シーケン
スのうちの1つに関連付けられる。任意のシンボルについて送信されるPNシー
ケンスは、複数のチップラインに分割される。各チップラインは、それを反転し
たものと共に、ビデオ信号の各線走査対に埋め込まれることにより、対にして送
信される。たとえば、4データビットを表す各シンボルには、それぞれ80チッ
プの16PNシーケンスのうちの1つに関連付けられている。ビデオ信号に重畳
すべきこのような任意のPNシーケンスは、それぞれ20チップの4ラインに分
割される。各チップラインは、その通常の形態で、反転したものと共に送信され
るため、20チップの8ラインがそれぞれ、ビデオ信号の各線走査に加算される
か、またはそこから減算される。
Data is transmitted in the form of data bit groups called symbols. Each symbol is associated with one of a predetermined number of longer "chip" sequences, called a PN sequence. The PN sequence transmitted for any symbol is divided into multiple chip lines. Each chip line, along with its inversion, is transmitted in pairs by embedding it in each line scan pair of the video signal. For example, each symbol representing 4 data bits is associated with one of a 16PN sequence of 80 chips each. Any such PN sequence to be superimposed on the video signal is divided into 4 lines of 20 chips each. Each chip line, in its normal form, is transmitted with an inversion, so that each of the eight lines of 20 chips is either added to or subtracted from each line scan of the video signal.

【0007】 受信した線走査対が演算され、これら対が表す20チップを抽出する。これは
、ビデオの作用を最小化するために一方の線走査を他方から減算し、各チップの
持続期間にわたって差分信号を積分することによって行われる。オリジナルのP
Nシーケンスにおける各チップは、一方の線走査に加算され、他方から減算され
るため、一方の線走査が他方から減算される場合、ビデオの作用が最小化される
だけではなく、チップ振幅の大きさが二倍になる。80チップ対すべてがこのよ
うに処理されて、80の「積分チップ値」が導出された後、受信コードが、最良
に適合する可能な16PNシーケンスそれぞれに相関付けられる。送信されたシ
ンボルは、PNシーケンスが、受信コードと最も高い相関を有するものと考えら
れる。
The received line scan pairs are computed and the 20 chips represented by these pairs are extracted. This is done by subtracting one line scan from the other to minimize the effects of the video and integrating the difference signal over the duration of each chip. Original P
Each chip in the N sequence is added to one line scan and subtracted from the other, so that when one line scan is subtracted from the other, not only is the effect of the video minimized, but the magnitude of the chip amplitude is increased. Is doubled. After all 80 chip pairs have been processed in this way and 80 "integral chip values" have been derived, the received code is correlated to each of the 16 possible best fit PN sequences. For the transmitted symbols, the PN sequence is considered to have the highest correlation with the received code.

【0008】 本発明のさらなる目的、特徴、および利点は、図面と共に以下の詳細な説明を
考慮することでより明白となろう。
Further objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent in view of the following detailed description in conjunction with the drawings.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

本明細書で用いるPN(擬似雑音)コードとは、1または0の確率が50%で
ある一連の1および0であり、任意のビットの値は、先行ビットの値に依存しな
い。当分野において多くが知られている擬似雑音発生器が、コインをはじくこと
で生成される表/裏のシーケンスと同様のシーケンスを提供するが、この発生器
を単に同じ状態で始動するだけで任意のパターンを反復できる。本明細書で用い
るPNシーケンスとは、可能なすべてのPNコードからの特定の一連の1および
0である。
As used herein, a PN (pseudo-noise) code is a series of 1s and 0s with a 50% probability of 1 or 0, and the value of any bit is independent of the value of the preceding bit. Pseudo noise generators, many known in the art, provide a sequence similar to the front / back sequence generated by flipping a coin, but it is optional to simply start the generator in the same state. You can repeat the pattern. As used herein, a PN sequence is a specific series of 1s and 0s from all possible PN codes.

【0010】 本発明の通信方法は、PNシーケンス内の各0または1について「チップ」を
生成するというものである。チップは単に、ビデオ信号に加算される、またはそ
れから減算されるDCレベルであり、その持続期間は、PNシーケンス内の1ま
たは0に対応する。チップは、可能な遷移点間の期間として定義される。
The communication method of the present invention is to generate a “chip” for each 0 or 1 in the PN sequence. A chip is simply a DC level that is added to or subtracted from the video signal, the duration of which corresponds to a 1 or 0 in the PN sequence. A tip is defined as the period between possible transition points.

【0011】 図1は、符号化すべき、4ビットシンボルを表す16チップPNシーケンスを
示す。単に4チップとそれぞれを反転したものを生成することだけで、ビデオ信
号にデータビットを直接符号化することは、賢明ではない。入力ビデオ信号を復
号化し、誤りなしでチップ値を抽出することは非常に困難である。標準誤り修正
コードをビットグループに追加してさえ、一般に、誤りのない復号化は不可能で
ある。この理由により、統計学的手法がとられる。4ビットの情報を4チップ(
反転したものと一緒の場合には8チップ)の形態で送信する代わりに、より多く
のチップが送信される。異なる16チップPNシーケンスが、4ビットシンボル
それぞれに関連付けられる。テレビ受像機において、受信されたPNコードが、
16シンボルに関連付けられた16PNシーケンスと比較され、16PNシーケ
ンスのうちの、検出されたコードと最も高く相関する1つが、送信されたシーケ
ンスを表していると考えられ、ここから、オリジナルの4ビットシンボルを決定
することができる。
FIG. 1 shows a 16-chip PN sequence representing a 4-bit symbol to be encoded. It is not advisable to directly code the data bits into the video signal by simply generating four chips and their inversions. It is very difficult to decode the input video signal and extract the chip value without error. Error-free decoding is generally not possible, even with the addition of standard error correction codes to bit groups. For this reason, statistical methods are used. 4 bits of information for 4 chips (
Instead of sending in the form of 8 chips (with inverted), more chips are sent. Different 16-chip PN sequences are associated with each 4-bit symbol. In the television receiver, the received PN code is
Compared to the 16PN sequence associated with the 16 symbols, the one of the 16PN sequences that has the highest correlation with the detected code is considered to represent the transmitted sequence, from which the original 4-bit symbol Can be determined.

【0012】 図1は、4ビットシンボル0101をビデオ信号内のチップで表す方法を示す
。この4ビットシンボルに一意に関連付けられた16チップPNシーケンスがあ
る。16チップシーケンスは、4つのサブグループに分割される。各サブグルー
プは、2本の対になったライン(ラインおよびサブグループが連続している必要
はないが)で2度送信され、2本目のラインは1本目を反転したものである。し
たがって、特定のPNシーケンスについて図1に示す最初の4チップは、101
1である。PNシーケンスの符号化に使用されるビデオのライン1は、これら4
チップを表し、ここで1は正の小電圧がビデオ信号に追加されることによって表
され、0は負の小電圧がビデオ信号に追加されることによって表される。(図1
を通して、明確にするために、ビデオ信号は一定のグレーレベル、すなわち一定
の振幅で示される)。2本目のラインは、1本目を反転したものであり、値1の
チップは、負の小電圧をビデオ信号に追加することになり、値0のチップは、正
の小電圧をビデオ信号に追加することになる。考慮中のPNシーケンス内の次の
4チップである0100は、同様にしてライン3および4に表される。したがっ
て、16チップを表すために8ラインが必要であり、8ラインには4ビットシン
ボル(送信すべき最終的な情報)が関連付けられる。
FIG. 1 shows a method of representing a 4-bit symbol 0101 by a chip in a video signal. There is a 16-chip PN sequence uniquely associated with this 4-bit symbol. The 16-chip sequence is divided into 4 subgroups. Each subgroup is transmitted twice in two paired lines (although the line and subgroups need not be contiguous), the second line being the reverse of the first. Therefore, for a particular PN sequence, the first four chips shown in FIG.
It is 1. Line 1 of the video used to encode the PN sequence consists of these 4
Represents a chip, where a 1 is represented by adding a small positive voltage to the video signal and a 0 is represented by adding a small negative voltage to the video signal. (Fig. 1
Throughout, for clarity, the video signal is shown at a constant gray level, or constant amplitude). The second line is an inversion of the first line, where a chip with a value of 1 will add a small negative voltage to the video signal, and a chip with a value of 0 will add a small positive voltage to the video signal. Will be done. The next four chips in the PN sequence under consideration, 0100, are similarly represented on lines 3 and 4. Therefore, 8 lines are required to represent 16 chips, and 8 lines are associated with 4 bit symbols (the final information to be transmitted).

【0013】 この説明を通して、4ビットシンボルのそれぞれは、16個の一意の16チッ
プPNシーケンスのうちの1つに関連付けられるものと仮定する。実際の実施で
は、ライン当たり20チップが好ましい。したがって、80チップPNシーケン
スが使用され、8ラインが80チップおよびそれを反転したものになり、4ビッ
トを表す。これは、はるかに良い精度を検出にもたらす。簡素化のみのために、
ライン当たり4チップの例をこの説明を通して使用する。本発明の原理は、任意
の長さのPNシーケンスおよび任意の数のデータビットを表すシンボルに容易に
拡張される。
Throughout this description, it is assumed that each of the 4-bit symbols is associated with one of 16 unique 16-chip PN sequences. In actual practice, 20 chips per line is preferred. Therefore, an 80 chip PN sequence is used, with 8 lines being 80 chips and its inversion, representing 4 bits. This brings much better accuracy to the detection. For simplicity only,
The example of 4 chips per line is used throughout this description. The principles of the present invention are easily extended to symbols that represent PN sequences of any length and any number of data bits.

【0014】 ライン当たり多数、特に本発明の好ましい実施の形態の20ものチップを使用
すると、広い周波数範囲にわたって拡散する信号スペクトルになる。結果として
、拡散スペクトル通信の形態になる。この通信技術は、元々は軍事的使用のため
に発明されたものであった。概念は、任意の狭い範囲に小量の信号エネルギしか
ないように、送信された信号スペクトルを広い周波数範囲にわたって拡散するこ
とである。これにより、狭い周波数範囲を探す走査器から信号を隠すことができ
ると共に、また、信号が信号周波数妨害器から適度に保護される。いずれの1つ
の周波数におけるエネルギも低いため、データ信号およびビデオがTVモニタに
一緒に表示される場合、データ信号の可視性は低く、これが、この技術が本発明
における使用に有利な理由である。
The use of a large number, especially as many as 20 chips, of the preferred embodiment of the invention per line results in a signal spectrum that is spread over a wide frequency range. The result is a form of spread spectrum communication. This communication technology was originally invented for military use. The idea is to spread the transmitted signal spectrum over a wide frequency range such that there is only a small amount of signal energy in any narrow range. This allows the signal to be hidden from the scanner looking for a narrow frequency range and also provides adequate protection of the signal from signal frequency jammers. Because the energy at any one frequency is low, the visibility of the data signal is low when the data signal and video are displayed together on a TV monitor, which is why this technique is advantageous for use in the present invention.

【0015】 図2は、ビデオ信号のフィールド内のチップの配置を示す。ライン1〜21は
、当分野で既知のように、垂直帰線消去期間およびこれらのラインに配置された
任意のVBI情報(クローズドキャプション等)を構成する。本発明の好ましい
実施の形態では、チップの同期パターンが送信される。同期パターンが検出され
ると、同期パターンに続くチップラインがどこにあるのかわかるため、任意のテ
レビ受像機におけるデコーダが同期して動作することができる。同期パターン自
体は、16PNシーケンスのうちの1つであってもよく、また異なるシーケンス
であってもよい。送信しうる16シンボルに関連付けられた16シーケンスのう
ちの1つである場合であっても、あらゆるテレビ受像機は、フィールドで検出さ
れた第1のPNシーケンスが同期パターンであり、シンボルに関連するチップシ
ーケンスではないことがわかる。後述するように、同期パターンは、他のチップ
シーケンスの検出と同じ方法で検出される。
FIG. 2 shows the placement of chips within a field of a video signal. Lines 1-21 comprise vertical blanking intervals and any VBI information (closed captions, etc.) located on these lines, as is known in the art. In the preferred embodiment of the invention, the chip synchronization pattern is transmitted. When the sync pattern is detected, it knows where the chip line following the sync pattern is, so that the decoders in any television receiver can operate in sync. The synchronization pattern itself may be one of the 16PN sequences or a different sequence. For every television set, the first PN sequence detected in the field is the sync pattern and is associated with the symbol, even if it is one of the 16 sequences associated with the 16 symbols that may be transmitted. It turns out that it is not a chip sequence. As will be described later, the sync pattern is detected in the same way as the detection of other chip sequences.

【0016】 本発明の好ましい実施の形態では、同期パターンはライン25において開始さ
れる。しかし、受信した信号では、開始がライン23のように早くてもよく、ま
たライン27のように遅くてもよい。この理由は、エンコーダ後のビデオ信号の
処理が、ストリッピングしてから、水平同期パルスおよび垂直同期パルスを再度
挿入したことにより結果として、最初のラインを1または2つのライン上下に移
動させることがあるためである。このため、デコーダは、同期PNシーケンスを
少し早く探し始め、少し遅くまで探し続けなければならない。同期パターンは、
ライン25〜32に符号化される。テレビ受像機が同期パターンの冒頭に関して
探す最初のラインは、ライン23であり、最後はライン34である。
In the preferred embodiment of the present invention, the synchronization pattern begins at line 25. However, the received signal may have an earlier start, such as line 23, or a later start, such as line 27. The reason for this is that the processing of the video signal after the encoder has the effect of moving the first line up or down one or two lines by stripping and then reinserting the horizontal and vertical sync pulses. Because there is. For this reason, the decoder must start looking for the sync PN sequence a little earlier and continue until a little later. The sync pattern is
Coded on lines 25-32. The first line that the television set looks for with respect to the beginning of the sync pattern is line 23 and the last is line 34.

【0017】 データは、同期パターンのすぐ後に続く。8本のチップラインが、送信される
各シンボルに用いられる。したがって、データがライン35で始まる場合、使用
可能な最後のラインはライン258である。よって、224本のチップラインが
あり、それぞれ8本ラインの28グループが可能である。8本の各チップライン
は4ビットを表し(本発明の例示的な実施の形態における各シンボルは、4ビッ
トを表す)、したがって、フィールドごとに(28)×(4)データビットが表
される。60フィールド/秒レートにおいては、データレートは7200bps
である。
The data immediately follows the sync pattern. Eight chip lines are used for each symbol transmitted. Thus, if the data begins on line 35, the last available line is line 258. Therefore, there are 224 chip lines, and 28 groups of 8 lines each are possible. Each of the eight chip lines represents 4 bits (each symbol in the exemplary embodiment of the invention represents 4 bits), so that (28) * (4) data bits are represented per field. . At a 60 field / second rate, the data rate is 7200 bps
Is.

【0018】 標準誤り修正技術を使用することができ、これによりビットレートが低減され
ることに留意されたい。しかし、誤り修正自体は、本発明の一環をなさない。ま
た、標準形態のデータ圧縮を利用することによって、データレートを増大可能で
あると考えられる。概して、典型的な用途のビットレートは、7200bpsよ
りもわずかに低いであろうと推測される。
It should be noted that standard error correction techniques can be used, which reduces the bit rate. However, the error correction itself does not form part of the present invention. It is also believed that the data rate can be increased by using standard forms of data compression. In general, it is estimated that typical application bit rates will be slightly lower than 7200 bps.

【0019】 符号化ハードウェアおよびプロセスの説明に進む前に、復号化ステップが符号
化中に実際に行われるため、図7の復号化プロセスを理解することが有用であろ
う。図7における最初の2つのグラフは、チップパターンが1001の2つの連
続ビデオラインを示す。最初のラインでは、値1の各チップの場合には小電圧が
加算され、値0の各チップの場合には小電圧が減算される。加算および減算の演
算は、対になった2番目のラインの場合には逆になる。
Before proceeding to a description of the encoding hardware and process, it will be helpful to understand the decoding process of FIG. 7 because the decoding steps are actually done during encoding. The first two graphs in FIG. 7 show two consecutive video lines with chip pattern 1001. In the first line, a small voltage is added for each chip of value 1 and a small voltage is subtracted for each chip of value 0. The addition and subtraction operations are reversed for the second paired line.

【0020】 図7における3番目のグラフは、各チップの持続期間にわたって各ラインを積
分した結果を示す。実線が、各チップ持続期間にわたるライン2の積分を表し、
破線が、同様にライン1におけるチップの積分を表す。黒丸で表される値は、ラ
イン1におけるチップの過程にわたる最終的な積分結果であり、ビデオ信号自体
の積分および重畳されたチップ値双方を反映する。シンボルxで表される各値は
、ライン2におけるチップの過程にわたる積分である。
The third graph in FIG. 7 shows the result of integrating each line over the duration of each chip. The solid line represents the integral of line 2 over each chip duration,
The dashed line also represents the integral of the tip in line 1. The value represented by the black circle is the final integration result over the course of the chip in line 1 and reflects both the integral of the video signal itself and the superimposed chip value. Each value represented by the symbol x is the integral over the course of the chip in line 2.

【0021】 図7の最後のグラフは、本明細書において「積分チップ値」と呼ばれるものを
表す。積分チップ値は、単に、ライン1におけるチップの過程にわたる積分とラ
イン2における対応するチップの過程にわたる積分との間の差である。図7では
、ライン1における最初のチップの積分は、ライン2における対応する反転した
最初のチップの積分よりも大きく、したがってこのチップ対の積分チップ値は正
であり、最後のグラフにおいて1で表される。一方、2番目のチップの積分は、
ライン1の場合よりもライン2の場合に大きく、したがって積分チップ値は負で
あり、最後のグラフにおいて0で表される。同様の注釈が第3および第4の積分
チップ値にも当てはまる。
The last graph in FIG. 7 represents what is referred to herein as the “integral tip value”. The integral tip value is simply the difference between the integral over the course of the tip in line 1 and the integral over the course of the corresponding tip in line 2. In FIG. 7, the integral of the first chip in line 1 is greater than the integral of the corresponding inverted first chip in line 2, so the integral chip value for this chip pair is positive and is represented by 1 in the last graph. To be done. On the other hand, the integral of the second chip is
It is larger for line 2 than for line 1 and therefore the integral chip value is negative and represented by 0 in the last graph. Similar remarks apply to the third and fourth integration tip values.

【0022】 最初の2つのグラフにおけるビデオ信号はすべてのチップにわたって平坦に示
されているが、実際には、ビデオ信号は常に変化している。したがって、チップ
に沿ってとられる積分は、積分チップ値のように多値である。積分チップ値は、
どのチップが正であり、どれが負であるか(または、より正確には、どのチップ
があるラインにおいて正で送信されるか、および次のラインにおいて負で送信さ
れるか、またどれが最初に負で送信されてから正で送信されるか)を本当に反映
しない場合もあることを理解しなければならない。ビデオ信号があるラインから
次のラインに相当に変化する場合、結果得られる積分チップ値は、極性が反対の
チップのうちのいずれが最初に送信されたかによってではなく、ビデオによって
制御されることになる。
Although the video signal in the first two graphs is shown flat across all chips, in practice the video signal is constantly changing. Therefore, the integral taken along the tip is multivalued, like the integral tip value. The integration tip value is
Which chips are positive and which are negative (or, more precisely, which chips are sent positive on one line and negative on the next line, and which is first It should be understood that in some cases it may not really reflect (whether sent negatively and then positively). If the video signal changes significantly from one line to the next, the resulting integrated chip value will be controlled by the video, not by which of the opposite polarity chips was transmitted first. Become.

【0023】 相関プロセスを図8に示す。実際に、16PNチップシーケンスはそれぞれ、
送信されたPNコードを表す16の積分チップ値に相関付けられる。最も高い相
関値を有するものが「勝者」であり、受信されたPNコードが関連する4ビット
シンボルを表すものと仮定される。
The correlation process is shown in FIG. In fact, each 16PN chip sequence
Correlated to 16 integrated chip values representing the transmitted PN code. The one with the highest correlation value is the "winner" and the received PN code is assumed to represent the associated 4-bit symbol.

【0024】 図8における最初の仮定は、積分器利得およびチップ持続期間が、各積分チッ
プ値が+0.1ボルトまたは−0.1ボルトであるようなものであることである
。実際の実施では、積分チップ値は多値であり、図8の例は、図7の単純化され
た2値の例に対応する。この説明を通して使用する例では、相関プロセスは、1
6チップシーケンス(それぞれ、4積分チップ値の4ライン対に対応する)に関
係する。また、図7の積分チップ値1、0、0、および1が、2つのみの可能性
1001(正しいパターン)および1110に対してチェックされるものと仮定
される。
The first assumption in FIG. 8 is that the integrator gain and chip duration are such that each integrated chip value is +0.1 or −0.1 volts. In an actual implementation, the integral chip values are multi-valued, and the example of FIG. 8 corresponds to the simplified binary example of FIG. In the example used throughout this description, the correlation process is 1
Relates to a 6-chip sequence, each corresponding to 4 line pairs of 4 integrated chip values. It is also assumed that the integral chip values 1, 0, 0, and 1 of FIG. 7 are checked against only two possibilities 1001 (correct pattern) and 1110.

【0025】 相関プロセスは、次のようなものである。受信されたPNコードの計算された
積分チップ値は、可能なすべてのPNシーケンスに相関付けられる。可能なPN
シーケンスそれぞれに、累積器を設けることができる(このような累積器は、図
7および図8の例には2つしか必要ない)。各積分チップ値は、可能な各PNシ
ーケンスの対応する位置におけるチップの値に従って処理される。1であるPN
シーケンスの任意のチップについて、その位置に対応する計算された積分チップ
値が、そのPNシーケンスの相関累積器に加算される。チップが0である場合、
積分チップ値が相関累積器から減算される。図8に示すように、PNシーケンス
1001の場合、加算、減算、減算、および加算の演算を順に行う。図7から、
最初および4番目の積分チップ値が正であり、2番目および3番目が負であるこ
とがわかり、負の数の減算は正の結果をもたらすため、絶対量0.1ボルトをそ
れぞれ有する4つすべての積分チップ値は、相関累積器における値を、総計で0
.4増大することになる。(一般に、図8における相関累積器の値の各増減は0
.1ボルトであるが、これは、図示の単純な例では、すべての積分チップ値が同
じ絶対量を有するためである。実際の実施では、積分チップ値は多値である)。
The correlation process is as follows. The calculated integral chip value of the received PN code is correlated to all possible PN sequences. Possible PN
Each sequence may be provided with an accumulator (only two such accumulators are needed in the examples of FIGS. 7 and 8). Each integrated chip value is processed according to the value of the chip at the corresponding position of each possible PN sequence. PN that is 1
For any chip in the sequence, the calculated integrated chip value corresponding to that position is added to the correlation accumulator for that PN sequence. If the tip is 0,
The integrated chip value is subtracted from the correlation accumulator. As shown in FIG. 8, in the case of the PN sequence 1001, addition, subtraction, subtraction, and addition are sequentially performed. From FIG.
It turns out that the first and fourth integral chip values are positive, the second and third are negative, and subtraction of negative numbers yields a positive result, so four with absolute amounts of 0.1 volts each. All the integrated chip values are the values in the correlation accumulator, 0 in total.
. 4 will be increased. (In general, each increase / decrease in the value of the correlation accumulator in FIG.
. It is 1 volt, because in the simple example shown, all integrated tip values have the same absolute amount. In an actual implementation, the integration tip value is multivalued).

【0026】 一方、PNシーケンス1110の場合、加算、加算、加算、および減算の演算
を行う。図7の負の2番目および3番目の積分チップ値を加算し、図7の4番目
の正の積分チップ値を減算する最後の3つの演算により、最初の積分チップ値が
累積器に加算された後の当初の+0.1累積器値が、連続して3回減少し、最終
結果が−0.2になる。したがって、最初のPNシーケンス1001は、最も高
い相関値を有し、受信したPNコードはPNシーケンス1001であると仮定す
る。
On the other hand, in the case of the PN sequence 1110, addition, addition, addition, and subtraction operations are performed. The last three operations of adding the negative second and third integral chip values of FIG. 7 and subtracting the fourth positive integral chip value of FIG. 7 add the first integral chip value to the accumulator. After that, the initial +0.1 accumulator value decreases 3 times in a row, and the final result becomes −0.2. Therefore, it is assumed that the first PN sequence 1001 has the highest correlation value and the received PN code is the PN sequence 1001.

【0027】 本発明では、連続したライン対が、上記識別した特許第4,807,031号
のように反対極性の電位を用いて符号化される。図7に示すように、基本的な概
念は、ビデオが一線走査を別の線走査から減算することでなくなるという条件に
おいて、一方のラインを他方から減算すると、その残りはすべてデータ信号であ
るということである。もちろん、連続線走査は一般に同一ではなく、これが、積
分チップ値がチップの極性を正確に反映しない値をしばしば有することの理由で
ある。符号化されたオリジナルシンボルの高度に正確な識別を可能にするのは、
図8によって表される統計学的技術である。本発明と上記識別した特許第4,8
07,031号の発明との主な相違は、個々のチップに対して演算するため、フ
ィールド当たり単一結果、または少なくとも線走査グループについての単一結果
の代わりに、はるかに高いデータレートが可能なことである。(実際、後述する
ように、同一ラインでの個々のチップの振幅であっても必ずしも同一であるわけ
ではない)。また、相関技術を含む復号化プロセスは、従来技術において使用さ
れるものとはまったく異なる。
In the present invention, consecutive line pairs are encoded using opposite polarity potentials as in the above identified US Pat. No. 4,807,031. As shown in FIG. 7, the basic idea is that if one video line is subtracted from another line scan, then one line is subtracted from the other and the rest are all data signals. That is. Of course, continuous line scans are generally not identical, which is why the integrated chip value often has a value that does not accurately reflect the polarity of the chip. Enabling highly accurate identification of the encoded original symbol is
It is a statistical technique represented by FIG. The present invention and the above-identified Patent Nos. 4 and 8
The main difference from the invention of 07,031 is that it operates on individual chips, thus allowing a much higher data rate instead of a single result per field, or at least a single result for a line scan group. That's right. (In fact, as will be described later, the amplitudes of individual chips on the same line are not always the same). Also, the decoding process, including the correlation technique, is quite different from that used in the prior art.

【0028】 各データシンボルは4ビットを有するため、これらを表すために16PNシー
ケンスが必要であると考えられるかもしれない。実際、これは、本発明をこれま
で説明してきた方法である。各シンボルについてPNシーケンスが異なる場合、
16の相関を、計算された各積分チップ値シーケンスについて計算しなければな
らない。しかし、必要な計算量を半減する方法があり、これは、本発明の例示的
な実施の形態において以下のように行われる。
Since each data symbol has 4 bits, it may be considered that 16PN sequences are needed to represent them. In fact, this is the way the invention has been described thus far. If the PN sequence is different for each symbol,
Sixteen correlations must be calculated for each calculated integral chip value sequence. However, there are ways to reduce the amount of computation required by half, which is done as follows in an exemplary embodiment of the invention.

【0029】 8PNシーケンスのみが、16シンボルの表現に使用される。本発明では、各
チップライン値に、チップ値を反転したものを有するラインが伴う。この技術は
、積分チップ値からのビデオ信号の相殺を見込む補足的なチップラインを有する
ことによるものであるため、本発明の中心である。各チップはその通常形態およ
び反転形態の双方で送信されるため、反転形態を最初に送信することが、本当に
異なる何かを表すことは明らかである。実際、図7の2本のラインについての各
積分チップ値は、2番目のラインが最初に送信される場合に、符号が逆になった
量を有しうる。(しかし、2本のライン上のビデオは完全に異なっているわけで
はない場合があるため、これが必ず当てはまるわけではない)。これが意味する
のは、16シンボルの表現に必要なのは、8PNシーケンスだけであるが、各P
Nシーケンスは、通常形態それとも反転形態が最初に符号化されるかに応じて、
2つのシンボルのいずれかを表すことができることである。相関プロセスでは、
「勝者」は、対応するPNシーケンス(通常形態それとも反転形態が最初に送信
されるかを考慮に入れて)が、最も高い絶対量相関値を有する、16シンボルの
うちの1つである。この場合、−2000が+150に対する「勝者」である。
このように、受信した各PNコードについて、16個ではなく8個のみの相関を
計算すればよい。
Only 8PN sequences are used to represent 16 symbols. In the present invention, each chip line value is accompanied by a line having an inverse of the chip value. This technique is central to the invention because it relies on having complementary chip lines that allow for cancellation of the video signal from the integrated chip value. Since each chip is transmitted in both its normal and inverted forms, it is clear that transmitting the inverted form first represents something really different. In fact, each integrated chip value for the two lines of FIG. 7 may have an amount of opposite sign when the second line is transmitted first. (But this is not always the case, as the video on the two lines may not be completely different). This means that the representation of 16 symbols requires only 8PN sequences, but each P
The N sequence can be either normal form or inverted form, depending on whether it is encoded first.
It is possible to represent either of the two symbols. In the correlation process,
The "winner" is one of 16 symbols whose corresponding PN sequence (taking into account whether the normal or inverted form is transmitted first) has the highest absolute correlation value. In this case, -2000 is the "winner" for +150.
In this way, for each received PN code, only 8 correlations need to be calculated instead of 16.

【0030】 符号化ハードウェアを図3に示す。入力ビデオが10ビットアナログ/デジタ
ルコンバータ10に与えられ、該コンバータの出力がデジタル積分器12および
1フィールド遅延メモリ14の双方に与えられる。すべての処理は、本発明の好
ましい実施の形態においてデジタル領域で行われるが、必ずしもそうである必要
はない。ライン8上の水平同期信号は、デジタル積分器を各線走査と同期させ、
チップ値の抽出を促進する。
The encoding hardware is shown in FIG. The input video is provided to a 10-bit analog to digital converter 10, the output of which is provided to both a digital integrator 12 and a one field delay memory 14. Although all processing is done in the digital domain in the preferred embodiment of the present invention, it need not be. The horizontal sync signal on line 8 synchronizes the digital integrator with each line scan,
Facilitates the extraction of chip values.

【0031】 このデジタル積分器は、受信したビデオ信号を処理し、積分チップ値をデジタ
ル信号プロセッサ16の入力に与える。水平同期パルスはライン16を介してデ
ジタル積分器に与えられ、デジタル積分器およびデジタル信号プロセッサは、ラ
イン18を介して制御情報を通信するため、デジタル信号プロセッサは、ライン
23において同期パターンを探し始めることができる。デジタル信号プロセッサ
が同期パターンを検出する方法については、後述する。(図示していないが、当
業者には明白であるように、デジタル積分器の同期に、垂直同期パルスも有利に
使用することが可能である)。
The digital integrator processes the received video signal and provides the integrated chip value at the input of the digital signal processor 16. The horizontal sync pulse is provided to the digital integrator on line 16 and the digital integrator and digital signal processor communicate control information on line 18 so that the digital signal processor begins looking for the sync pattern on line 23. be able to. The method by which the digital signal processor detects the synchronization pattern will be described later. (Although not shown, vertical sync pulses can also be advantageously used to synchronize the digital integrator, as will be apparent to those skilled in the art).

【0032】 入力ビデオ信号には、すでにデータが重畳されている場合もあると仮定する。
エンコーダを呼び出して、オリジナルデータに追加することができる。たとえば
、放送は、全国チェーンのピザ広告に関連するデータを含みうる。個々のTV局
では、「ローカル」データ、たとえば、消費者がどのように地方での配達の場合
にピザを注文することができるかに関連するデータをビデオ信号に追加する必要
がありうる。これが、何故エンコーダが実際に、入力ビデオ信号に存在しうるデ
ータを検出しなければならないかの理由である。実行されるのは、処理を示すフ
ローチャートと共に後述する、ビデオ信号から効率的にこのデータをストリッピ
ングして、これを新しいデータと組み合わせてから、この合成データをすべて最
初から「クリーン」ビデオ信号に符号化することである。実際に、入力ビデオ信
号におけるチップ成分が、最初にビデオから物理的に除去されるのではない。む
しろ、これら成分はデジタル信号プロセッサによって格納され(積分チップ値に
よって決定される)てから、ビデオ信号放送前に、新しいデータが追加されると
きに、ビデオ信号から減算される。
It is assumed that data may already be superimposed on the input video signal.
An encoder can be called to add to the original data. For example, the broadcast may include data related to national chain pizza advertisements. Individual TV stations may need to add "local" data to the video signal, for example data relating to how consumers can order pizza for local deliveries. This is why the encoder actually has to detect the data that may be present in the input video signal. What is done is an efficient stripping of this data from the video signal, which will be described later along with a flow chart showing the processing, combining this with new data, and then combining all this composite data into a "clean" video signal from the beginning. It is to encode. In fact, the chip component in the input video signal is not first physically removed from the video. Rather, these components are stored by the digital signal processor (determined by the integral chip value) and then subtracted from the video signal as new data is added prior to broadcasting the video signal.

【0033】 出力チップ振幅は、ライン20を介してデジタル加算器22に渡る。デジタル
信号プロセッサは、フィールド全体に必要なチップ値を決定する。遅延メモリ1
4がフィールド全体に等しい遅延を導入するため、デジタル信号プロセッサは、
新しいチップ振幅を、デジタル加算器に入る際に、フィールドの冒頭においてフ
ィールドに与えることができる。
The output chip amplitude passes to digital adder 22 via line 20. The digital signal processor determines the chip value required for the entire field. Delay memory 1
Since 4 introduces a delay equal to the whole field, the digital signal processor
A new chip amplitude can be given to the field at the beginning of the field as it enters the digital adder.

【0034】 復号化プロセスと共に上述したように、対になったチップに沿った積分から一
方のチップに沿った積分を減算することで、理想的にはビデオ信号自体によって
影響されず、チップの振幅(または、より正確には、負の値を減算した結果、対
の各チップの振幅の2倍)を表す積分チップ値結果が与えられる。(ビデオ減算
プロセスが完全であるものと仮定し、積分チップ値の半分からチップ量を計算す
ることによって)新しいチップの追加と同時に、入力ビデオからオリジナルチッ
プをストリッピングするために使用されるのは、積分チップ値である。後述する
ように、エンコーダは、ビデオ信号の性質に応じて、可変振幅のチップを与える
。オリジナルの積分チップ値を知る利点は、これら積分チップ値を最初にビデオ
信号に配置したエンコーダによって処理中のビデオフィールドについて正確に決
定されるものと仮定することができ、まず同じ振幅をこれから符号化されるビデ
オ信号内の同じチップ位置に選択することができることである。
As described above with the decoding process, subtracting the integral along one chip from the integral along a pair of chips ideally does not affect the video signal itself, and (Or, more accurately, a negative value is subtracted, which is twice the amplitude of each chip in the pair) to give an integrated chip value result. Used to strip the original chip from the input video simultaneously with the addition of a new chip (by assuming the video subtraction process is perfect and calculating the chip amount from half the integral chip value) , The integrated chip value. As described below, the encoder provides chips of variable amplitude depending on the nature of the video signal. The advantage of knowing the original integration chip values can be assumed to be that these integration chip values are accurately determined for the video field being processed by an encoder that first placed them in the video signal, first encoding the same amplitude from this. It is possible to select the same chip position in the video signal to be played.

【0035】 出力デジタルフィールドデータは、10ビットデジタル/アナログコンバータ
26の入力に与えられ、10ビットデジタル/アナログコンバータ26はアナロ
グ出力ビデオを形成する。データがビデオ信号に正確に配置されたことを最後の
チェックとして、ライン30を介してデジタル積分器に渡る出力ビデオ信号(デ
ジタル加算器22の出力において表される)が、デジタル積分器28によって処
理される。アナログ出力における水平同期パルスは、ライン32を介してデジタ
ル積分器の入力に与えられる。制御ライン34は、デジタル信号プロセッサ16
が、デジタル積分器12を制御するのと同じように、デジタル積分器28を制御
できるようにする。デジタル積分器28は、デジタル信号プロセッサの入力に与
えられる積分チップ値を生成する。これらは、オリジナル入力でのチップとは異
なり出力ビデオ信号におけるチップを表すため、入力積分チップではなく、出力
積分チップと呼ばれる。デジタル信号プロセッサは、実際に、出力積分チップに
よって表されるデータを復号化し、データがビデオ信号に適宜配置されたことを
検証する。(この最終チェックは、後述するフローチャートに示していないが、
復号化プロセスは、後述するように、任意のテレビ受像機によって実行される復
号化プロセスと同じである)。
The output digital field data is provided to the input of the 10-bit digital / analog converter 26, which forms the analog output video. The output video signal (represented at the output of digital adder 22) across line 30 to the digital integrator is processed by digital integrator 28, with the final check that the data was correctly placed in the video signal. To be done. The horizontal sync pulse at the analog output is provided on line 32 to the input of the digital integrator. The control line 34 is the digital signal processor 16
Control digital integrator 28 in the same manner as it controls digital integrator 12. The digital integrator 28 produces an integrated chip value provided to the input of the digital signal processor. These are called output integration chips rather than input integration chips because they represent chips in the output video signal, unlike chips at the original input. The digital signal processor actually decodes the data represented by the output integration chip and verifies that the data was properly placed in the video signal. (This final check is not shown in the flow chart below,
The decoding process is the same as the decoding process performed by any television set, as described below).

【0036】 デジタル信号プロセッサ16は、マイクロプロセッサ38のマスタ制御下にあ
り、マイクロプロセッサ38は、メモリ40およびシリアル入出力ライン42と
通信する。マイクプロセッサ動作の詳細は、本発明の理解に重要ではない。マイ
クロプロセッサは、入力ビデオ信号にすでに存在するテキスト(もしあれば)に
基づいて、ビデオ信号に追加するテキストを決定し、デジタル信号プロセッサ1
6とマイクロプロセッサ38の間には双方向通信がある。
Digital signal processor 16 is under master control of microprocessor 38, which communicates with memory 40 and serial input / output lines 42. The details of the microprocessor operation are not important to an understanding of the invention. The microprocessor determines the text to add to the video signal based on the text (if any) already present in the input video signal, and the digital signal processor 1
There is bidirectional communication between the 6 and the microprocessor 38.

【0037】 データがビデオ信号に不適切に符号化された場合、これは、出力積分チップに
対する演算による最終チェックにおいて決定される。すべてを取り消すには遅す
ぎる。ビデオはすでに送信されてしまっているのである。実行されるのは、次の
フィールドに、実際には先行フィールド内のデータを無視すべきことを各テレビ
受像機に伝えるメッセージを符号化することである。次に、データが現在のフィ
ールドに再度符号化される。
If the data is improperly encoded in the video signal, this is determined in a final check by operation on the output integration chip. It's too late to cancel everything. The video has already been sent. What is done is to encode in the next field a message telling each television that in fact the data in the preceding field should be ignored. The data is then re-encoded in the current field.

【0038】 入力ビデオ上にすでにあるテキストまたはデータにテキストまたはデータを追
加することが有利な多くの他の場合がある。たとえば、マクドナルドの地方フラ
ンチャイズ加盟店は、マクドナルドが提供するビッグマックにコーラを追加した
り、またクーポンに検証を追加したりする場合がある。これはすべて、マイクロ
プロセッサによってより高いレベルで行われ、本発明に関係しない。本発明は、
データがどのように符号化され復号化されるかに関するが、データが何を表すか
には関係しない。同様の注釈が、たとえば有利に採用されうるが、本発明の一部
をなさない誤り修正プロトコルにも当てはまる。
There are many other cases where it is advantageous to add text or data to text or data that is already on the input video. For example, a McDonald's local franchise merchant may add a cola to the Big Mac offered by McDonald's or may add verification to the coupon. All this is done at a higher level by the microprocessor and is not relevant to the present invention. The present invention is
It concerns how the data is encoded and decoded, but not what it represents. Similar remarks may be advantageously employed, for example, but also apply to error correction protocols that are not part of the invention.

【0039】 図4Aおよび図4Bは、符号化プロセスのフローチャートを構成する。最初の
閲覧可能水平ラインの1つで開始される同期パターンが、詳細に後述するように
、他のチップパターンが追加される方法と同様にして、ビデオに追加される。図
面を複雑にしないようにするために、同期パターンの挿入はフローチャートに示
されていない。パターンは、上述したように、8本のラインをカバーする特別な
PNシーケンスからなる。
4A and 4B constitute a flow chart of the encoding process. A sync pattern starting with one of the first viewable horizontal lines is added to the video in a manner similar to how other chip patterns are added, as described in detail below. The insertion of the synchronization pattern is not shown in the flow chart in order not to complicate the drawing. The pattern consists of a special PN sequence covering 8 lines, as described above.

【0040】 ステップ11において、次の入力ビデオフィールドが復号化される。復号化は
、テレビ受像機において行われるものと共に後述するプロセスと同じプロセスで
ある。上述したように、入力ビデオ信号は、すでにデータが入力ビデオ信号にあ
る場合に備えて、復号化しなければならない。ある場合には、データ追加時に、
単に、フィールドに元々「スタッフィング」されていたデータに対応する位置に
チップを追加する、またはデータをデータがない位置に追加するのではなく、フ
ィールド全体を再構築する必要がありうるため、フィールド全体のデータが再度
書き込まれる。積分チップ値は、図7に示すように計算され、ステップ25にお
いて、デジタル信号プロセッサによって格納される。ステップ13において、チ
ェックが行われて、入力ビデオにデータが少しでもあるかどうかを調べる。ある
場合、ステップ15において、データが元々圧縮されていた場合には圧縮解除さ
れ、オリジナルデータが誤り修正と共に送信されていた場合には誤りを修正する
。上述したように、誤り修正および圧縮は、本発明の方法に関係するステップよ
りも高いレベルで行われ、本発明自体の一部をなさない。
In step 11, the next input video field is decoded. Decoding is the same process as described below along with what is done in the television receiver. As mentioned above, the input video signal must be decoded in case the data is already present in the input video signal. In some cases, when adding data,
The entire field may need to be rebuilt, rather than simply adding a tip at a position that corresponds to the data that was originally "stuffed" in the field, or adding the data to a position where there is no data. Data is written again. The integrated chip value is calculated as shown in FIG. 7 and stored in step 25 by the digital signal processor. In step 13, a check is made to see if there is any data in the input video. In some cases, in step 15, the data is decompressed if it was originally compressed and the error is corrected if the original data was sent with error correction. As mentioned above, error correction and compression takes place at a higher level than the steps involved in the method of the invention and does not form part of the invention itself.

【0041】 ステップ17において、チェックが行われ、ビデオ信号に新しいデータの余地
があるかどうか(すなわち、チップのないラインがあるか、またはいずれかのラ
インが単に意味のない「スタッフィング」パターンを表しているか)を調べる。
ない場合、ステップ11に戻り、ここで次の入力ビデオフィールドに対して動作
する。現在のフィールドは、変更なしで、単に1フィールド遅延メモリ14を通
して送信されるだけである。
In step 17, a check is made to see if there is room for new data in the video signal (ie, there are lines without chips, or either line simply represents a meaningless “stuffing” pattern. Check).
If not, it returns to step 11 where it operates on the next input video field. The current field is simply transmitted through the 1-field delay memory 14 without modification.

【0042】 一方、ステップ17において決定されるように新しいデータのための余地があ
る場合、新しいデータが古いデータに追加され、データを圧縮し、誤り修正コー
ドを追加することができる。これはすべて、マイクロプロセッサ38によって行
われる。デジタル信号プロセッサ16に渡った積分チップ値は、オリジナルチッ
プ振幅を表すため、ステップ21において、8ラインである各グループについて
当初の符号化レベルを決定することができる。ステップ23において、シンボル
を表す8ライン内の各チップについて、ビデオに追加すべき、またはビデオから
減算すべき振幅を表すテーブルを形成する。
On the other hand, if there is room for new data, as determined in step 17, the new data can be added to the old data, the data can be compressed, and error correction code can be added. This is all done by the microprocessor 38. Since the integrated chip value passed to the digital signal processor 16 represents the original chip amplitude, in step 21 the initial coding level can be determined for each group of 8 lines. In step 23, for each chip in the 8 lines representing the symbol, a table is formed representing the amplitudes to be added to or subtracted from the video.

【0043】 ステップ21において、当初の符号化レベルが、4ビットシンボルを表す8ラ
インである各グループにおけるチップすべてについて決定される。個々のチップ
は、異なる量を有しうるが、当初の符号化時に異なる量が何であるかを決定する
ことは、実行不可能である。実行可能なうちの最良のものは、チップグループの
当初の符号化レベルを推定し、特定のシンボルに対応するすべてのチップを用い
て、シンボルに対応する16チップの平均符号化レベルを推定することである。
これが、ステップ21において、当初の符号化レベルが、各シンボルに対応する
8ライングループについて推定されることの理由である。すべての積分チップ値
がこのプロセスで使用されるわけではない。ステップ11において、入力ビデオ
フィールドがまず復号化されるときに、大きすぎる積分チップ値は無視される。
(これは、復号化プロセスをそれ自体で詳細に考慮する場合に明確になるであろ
う)。したがって、すべての積分チップ値が、ステップ21における当初符号化
レベルの推定にさえ利用可能なわけではない。各シンボルを表すすべてのチップ
について、同じ値がチップ振幅テーブルに配置される。ビデオがラインごとに相
当に変化する場合、個々の積分チップ値自体が、チップ振幅間の差を正確に反映
していない場合があるため、その値は推定にすぎない。それにもかかわらず、当
初の符号化レベルの初期推定が行われる。このレベルは、後述する変更後に、処
理中の8ライン内のオリジナルチップそれぞれをストリッピングするために使用
される。チップ振幅テーブルは、ステップ11において決定されるシンボルに従
って設定されることを理解されたい。これらは復号化プロセス中最も高い相関値
を有するシンボルであるため、フィールド内の各シンボルに対応する16チップ
がわかる。ステップ23における「反転パターン」という語は、格納されるチッ
プ振幅を用いて、ビデオ信号内にあるチップを反転する、すなわちそれらをなく
すことを指す。
In step 21, the initial coding level is determined for all chips in each group of 8 lines representing a 4 bit symbol. Individual chips may have different amounts, but it is not feasible to determine what the different amounts are at the time of initial coding. The best that is feasible is to estimate the initial coding level for a group of chips and then use all chips corresponding to a particular symbol to estimate the average coding level for 16 chips corresponding to a symbol. Is.
This is why in step 21, the original coding level is estimated for the 8-line group corresponding to each symbol. Not all integrated chip values are used in this process. In step 11, when the input video field is first decoded, integration chip values that are too large are ignored.
(This will be clear if the decoding process is considered in detail on its own). Therefore, not all integrated chip values are available even for the estimation of the initial coding level in step 21. The same value is placed in the chip amplitude table for all chips representing each symbol. If the video changes significantly from line to line, that value is only an estimate, as the individual integrated chip values themselves may not accurately reflect the difference between the chip amplitudes. Nevertheless, an initial estimation of the original coding level is made. This level is used to strip each of the original chips in the eight lines being processed after the modifications described below. It should be appreciated that the chip amplitude table is set according to the symbols determined in step 11. Since these are the symbols with the highest correlation values during the decoding process, the 16 chips corresponding to each symbol in the field are known. The term "inversion pattern" in step 23 refers to inverting, i.e. eliminating, the chips that are in the video signal, using the stored chip amplitude.

【0044】 ステップ13において、入力ビデオにデータがないと決定される場合、マイク
ロプロセッサ38は、新しいフィールドにデータを構築する。これは、ステップ
27において行われるものとして示されている。入力信号にチップがないため、
ストリッピングするものは何もない。したがって、ステップ29において、0が
まず、チップ振幅テーブル内のあらゆるチップに格納される。
If it is determined in step 13 that the input video has no data, the microprocessor 38 builds the data in the new field. This is shown as done in step 27. Since the input signal has no tip,
There is nothing to strip. Therefore, in step 29, 0 is first stored in every chip in the chip amplitude table.

【0045】 処理がステップ31に入ると、チップ振幅テーブルは、すべて0、あるいは理
想的にはビデオ信号からオリジナルチップをストリッピングする「反転」値のい
ずれかからなる。したがって、ステップ31において、システムは、新しいデー
タのチップ振幅を、開始するチップがないかのように追加し始めることができる
。マイクロプロセッサは、符号化するデータ、ひいてはPNシーケンスを決定す
る。デジタル信号プロセッサは、新しいデータの最低可能チップ振幅をチップ振
幅テーブルに追加する。任意の積分チップ値は、チップ長、積分器利得、および
チップ振幅の関数である。システムは、任意の受信器のチップ長および積分器利
得がわかっており、したがって、ステップ31に使用するための新しいチップそ
れぞれの最も低いチップ振幅もわかっている。
When the process enters step 31, the chip amplitude table consists of either all zeros or, ideally, "inverted" values that strip the original chip from the video signal. Therefore, in step 31, the system can start adding chip amplitude of new data as if there were no chips to start. The microprocessor determines the data to encode, and thus the PN sequence. The digital signal processor adds the lowest possible chip amplitude of the new data to the chip amplitude table. Any integral chip value is a function of chip length, integrator gain, and chip amplitude. The system knows the chip length and integrator gain of any receiver, and therefore also the lowest chip amplitude of each new chip for use in step 31.

【0046】 この時点で、チップ振幅テーブルは、ビデオフィールドにおける各位置に追加
するチップの値を含む。各値は、入力ビデオにおけるオリジナルチップをなくす
ように設計される電圧推定値と新しいチップを追加する電圧の和であるため、正
確に復号化することができる。次に、デジタル領域全体において試験が実行され
、出力ビデオがテレビ受像機において適宜復号化されるかどうかを調べる。ステ
ップ25において格納される各積分チップ値は、任意のチップ対によってチップ
振幅テーブルに導入される積分チップ値成分に加算される。ステップ33におい
て計算される和は、任意のテレビ受像機において計算される積分チップ値を表す
。(入力積分チップ値は、実際にはチップ振幅テーブルに追加されない。これは
、このテーブルが、ビデオ信号に追加されるチップ振幅を表し、試験中に値は変
更すべきではないためである。補助テーブルを試験に使用することも可能である
)。
At this point, the chip amplitude table contains the value of the chip to add at each position in the video field. Each value is the sum of the voltage estimate designed to eliminate the original chip in the input video and the voltage adding a new chip, so it can be decoded correctly. Next, tests are carried out in the entire digital domain to see if the output video is properly decoded at the television receiver. Each integrated chip value stored in step 25 is added to the integrated chip value component introduced into the chip amplitude table by any chip pair. The sum calculated in step 33 represents the integrated chip value calculated in any television set. (The input integrated chip value is not actually added to the chip amplitude table, as this table represents the chip amplitude added to the video signal and the value should not be changed during the test. It is also possible to use the table for testing).

【0047】 ステップ35において、シミュレートされたビデオ信号が復号化される。実際
のアナログ信号のサンプルがとられないため、信号がシミュレートされる。代わ
りに、ステップ33において導出された積分チップ値が使用される。通常の復号
化プロセスがステップ35において行われ、復号化プロセスについては詳細に後
述するが、図7および図8に示すアルゴリズムを反映している。ステップ37に
おいて、チェックを行い、すべてのシンボルが正確に復号化されたかどうかを調
べる。(多くのチップが、送信中のPNシーケンスにおけるチップに対応しない
積分チップ値を生じさせることは言うまでもない。期待できる最大は、統計学的
試験がフィールドの正確なシンボル「勝者」を生成することである)。試験は、
フィールドに表される全てのシンボルデータビットが正確であるかどうかである
。任意のシンボルが不正確に復号化される場合、ステップ39のチップ振幅テー
ブルにおいて、関連するPNシーケンスにおける対応チップの振幅が、固定量(
たとえば、最大の最高最低振幅の20%)だけ増大される。(チップ振幅の増大
と同様の技術は、上記識別したBroughton他の特許には記載されていな
いが、実際には、Broughton他発明の商業的利用において実施された)
。ステップ41において決定されるように、任意のチップ振幅が最大許容チップ
振幅を越える場合、データは処理中のフィールドに格納されず、ステップ11に
戻る。一方、チップ振幅が最大を超えない場合、ステップ43において、チップ
振幅テーブルが更新され、プロセスは繰り返し、入力積分ビデオチップ値を、シ
ミュレートされた符号化プロセス、次いで復号化プロセスにおいてチップ振幅テ
ーブルに追加する。
In step 35, the simulated video signal is decoded. The signal is simulated because the actual analog signal is not sampled. Instead, the integral tip value derived in step 33 is used. The normal decoding process takes place in step 35, which will be described in more detail below, but reflects the algorithm shown in FIGS. 7 and 8. In step 37, a check is made to see if all symbols have been correctly decoded. (It goes without saying that many chips give rise to integrated chip values that do not correspond to chips in the PN sequence being transmitted. The maximum that can be expected is that the statistical test produces the exact symbol "winner" of the field. is there). The test is
Whether all symbol data bits represented in the field are accurate. If any symbol is incorrectly decoded, the amplitude of the corresponding chip in the associated PN sequence is fixed by a fixed amount (in the chip amplitude table of step 39).
For example 20% of the maximum maximum minimum amplitude). (A technique similar to increasing tip amplitude is not described in the above-identified Broughton et al. Patent, but was actually implemented in a commercial use of the Broughton et al. Invention.)
. If any chip amplitude exceeds the maximum allowed chip amplitude, as determined in step 41, the data is not stored in the field being processed and control returns to step 11. On the other hand, if the chip amplitude does not exceed the maximum, then in step 43 the chip amplitude table is updated and the process repeats to input the input integrated video chip values into the chip amplitude table during the simulated encoding process and then the decoding process. to add.

【0048】 最後に、すべてのビットが正確に復号化される場合、フィールドがフィールド
遅延メモリ14を去るとき、必要に応じてチップが加算器22に加算される。次
に、システムはステップ11に戻り、次の入力ビデオフィールドを復号化する。
Finally, if all the bits are decoded correctly, chips are added to the adder 22 as needed when the field leaves the field delay memory 14. The system then returns to step 11 to decode the next input video field.

【0049】 ステップ41において、最大レベルを超えずに、誤ったPNシーケンスにおけ
るチップの振幅を増大することが不可能であると決定される場合、フィールド上
のデータを送信しない代わりに、アナログ/デジタルコンバータ10の入力にお
いてデータを有するビデオを送信することが可能である。(コンバータは8ビッ
ト、10ビット、12ビット、または他の任意適切な値であることができる)。
データフィールドの組み替えが実行不可能なことがあるが、フィールドをそのオ
リジナルデータと共に放送できないという理由はない。
If it is determined in step 41 that it is not possible to increase the amplitude of the chips in the erroneous PN sequence without exceeding the maximum level, instead of not transmitting the data on the field, the analog / digital It is possible to send the video with the data at the input of the converter 10. (The converter can be 8 bits, 10 bits, 12 bits, or any other suitable value).
Although the shuffling of data fields may not be feasible, there is no reason why fields cannot be broadcast with their original data.

【0050】 デコーダを図5に示す。入力ビデオは、10ビットアナログ/デジタルコンバ
ータ50に与えられる。ビデオ同期セパレータ56が、水平同期パルスをビデオ
から抽出し、これらをデジタル積分器52のトリガ入力に与える。このようにし
て、デジタル積分器は、各チップにわたる積分を形成し、図7に示すような積分
チップ値を計算することができる。これらの値は、これもビデオ同期セパレータ
から同期情報を与えられるマイクロプロセッサ54に運ばれる。マイクロプロセ
ッサは、どのシンボルが受信したPNシーケンスに対応するかを決定する。復号
化プロセスは、上記のように、図3に示すエンコーダの出力端において、好まし
くは符号化中にハードウェアにおいて実行されることを想起するだろう。エンコ
ーダは、はるかに多くの処理を実行しなければならず、そのマイクロプロセッサ
は、各デコーダのマイクロプロセッサよりも多くのパワーを有する。したがって
、ハードウェアではなくソフトウェアで、符号化プロセス全体のステップ11に
おける復号化を実行することが可能である。しかし、どのように実行されるかに
関係なく、復号化プロセスの論理は双方の場合で同じであり、ハードウェアまた
はソフトウェアをいずれの場合に採用してもよい。
The decoder is shown in FIG. Input video is provided to a 10-bit analog-to-digital converter 50. A video sync separator 56 extracts horizontal sync pulses from the video and provides them to the trigger input of digital integrator 52. In this way, the digital integrator can form an integral over each chip and calculate the integrated chip value as shown in FIG. These values are conveyed to the microprocessor 54, which is also provided with sync information from the video sync separator. The microprocessor determines which symbol corresponds to the received PN sequence. It will be recalled that the decoding process is carried out at the output of the encoder shown in FIG. 3, preferably in hardware during encoding, as described above. The encoder has to perform much more processing and its microprocessor has more power than the microprocessor of each decoder. Therefore, it is possible to perform the decoding in step 11 of the entire encoding process in software rather than hardware. However, regardless of how it is performed, the logic of the decoding process is the same in both cases, and either hardware or software may be employed in either case.

【0051】 図6Aおよび図6Bは、復号化プロセスのフローチャートである。積分チップ
値の生成については、図7と共にすでに説明しており、図8は、図7の結果を使
用しての相関プロセスを示す。フローチャートは、積分チップ値がどのようにか
ついつ導出されるか、および相関プロセスを行う方法を正確に示す。
6A and 6B are flowcharts of the decoding process. The generation of the integrated chip value has already been described in conjunction with Figure 7, and Figure 8 shows the correlation process using the results of Figure 7. The flow chart shows exactly how and when the integrated chip value is derived and how to perform the correlation process.

【0052】 ステップ51および53において、システムは、垂直同期および水平同期を探
す。新しいフィールドの最初の水平同期が検出されると、同期PNシーケンスを
チェックするときかどうかを決定する。ステップ55において、シーケンスがフ
ィールド内のライン25に符号化されているのにもかかわらず、システムがライ
ン23において同期シーケンスを探し始める。上述したように、この理由は、エ
ンコーダ後の処理が、最初のラインを上下に1または2ライン移動させることが
あるためである。この理由により、デコーダは、同期PNシーケンスを少し早く
探し始め、少し遅くまで探し続けなければならない。
In steps 51 and 53, the system looks for vertical and horizontal syncs. When the first horizontal sync of a new field is detected, it determines whether to check the sync PN sequence. In step 55, the system begins looking for the sync sequence on line 23, even though the sequence is encoded on line 25 in the field. As mentioned above, this is because the post-encoder processing may move the first line up or down one or two lines. For this reason, the decoder must start looking for the sync PN sequence a little earlier and continue to look a little later.

【0053】 12ラインのデータのチップを積分した後では、同期PNシーケンスは、これ
らラインのうちの8つにおいて送信されている。同期PNシーケンスは、最初の
8ラインから導出される16積分チップ値に相関付けられる。結果はステップ5
7において格納され、ステップ59において、おそらく同期チップを有しうる最
後のライン(ライン34)が処理されたかどうかチェックが行われる。処理され
ていない場合、ステップ53に戻る。同期PNシーケンスはまず、ライン23〜
30から導出される積分チップ値と相関付けられる。次の周回では、ライン24
〜31から導出される積分チップ値と相関付けられる。このプロセスは継続し、
最後の相関は、ライン27〜34における16積分チップ値との同期PNシーケ
ンスのものである。(上述したように、同期PNシーケンスは、4ビットシンボ
ルを表すために使用されるPNシーケンスの1つであってもよく、また完全に異
なるシーケンスであってもよい)。
After integrating the chips of 12 lines of data, the synchronous PN sequence is being transmitted on 8 of these lines. The synchronous PN sequence is correlated to 16 integral chip values derived from the first 8 lines. Result is Step 5
A check is made whether the last line (line 34), which is stored at 7, and possibly has sync chips, has been processed at step 59. If not, return to step 53. The synchronous PN sequence starts with the line 23 ...
It is correlated with the integrated chip value derived from 30. On the next lap, line 24
Correlated with the integrated tip value derived from ˜31. This process continues,
The final correlation is that of a synchronous PN sequence with 16 integrated chip values on lines 27-34. (As mentioned above, the synchronous PN sequence may be one of the PN sequences used to represent a 4-bit symbol, or it may be a completely different sequence).

【0054】 ステップ61において、最高の同期相関結果が決定される。これにより、デー
タを表す最初のチップラインが見つかる。最初のデータPNコードは、同期シー
ケンスの直後に始まる。(最高の同期相関結果は、2番目に最も高い同期相関よ
りも少なくとも100%大きくなければならず、そうでなければ試験全体が無視
され、システムが新しいフィールドを待つ)。
In step 61, the best sync correlation result is determined. This finds the first chip line that represents the data. The first data PN code starts immediately after the synchronization sequence. (The best sync correlation result must be at least 100% greater than the second highest sync correlation, otherwise the entire test is ignored and the system waits for a new field).

【0055】 ステップ63において、次のデータPNコードの8ラインが積分されて保存さ
れ、次いで積分チップ値が計算される。積分チップ値は、チップの過程にわたっ
てビデオ信号を積分してから、一方の値を他方から減算することによって導出す
ることができ、または減算を積分前に行ってもよい。次にステップ83において
、システムは、受信したデータコードと相関付ける、可能な8PNシーケンスの
うちの最初の1つを選択する。
In step 63, the 8 lines of the next data PN code are integrated and stored and then the integrated chip value is calculated. The integrated chip value can be derived by integrating the video signal over the course of the chip and then subtracting one value from the other, or the subtraction may be performed before the integration. Next, in step 83, the system selects the first one of the possible 8PN sequences to correlate with the received data code.

【0056】 チェックを行い、任意の積分チップ値が大きすぎるかどうかを調べる。試験に
使用される閾値は、あらゆるシステムに対して固有である。ステップ65におい
て、新しいPNコードの最初の積分チップ値にアクセスし、ステップ67におい
て、値のチェックが行われる。たとえば、値が、完全なビデオ、すなわち対にな
ったチップ双方について同じビデオを用いて積分した最高値の1.5(または、
別の例では2.0)倍より大きい場合には、積分チップ値が、ビデオ信号によっ
て過度に影響されたに違いない。たとえば、ビデオ信号に追加可能な最大振幅が
30ミリボルトである場合、2つのチップの積分チップ値は、(30ミリボルト
)(2)(ミリ秒単位のチップ幅)(積分器利得)であるべきである。完全なビ
デオを用いると(2つのチップの過程中のビデオが同じであることを意味する)
、ビデオが相殺されるため、この式にはビデオが含まれないことに留意する。ま
た、チップ振幅−30ミリボルトが減算されるため、計算に係数(2)がある。
(あるいは、最初のチップが負である場合、最終結果は大きさの2倍であるが、
負である)。対になった水平ラインが対になったチップの持続期間にわたって同
様ではない場合、任意の積分チップ値が大きすぎることとなる。値が大きすぎな
い場合、ステップ69において、これが試験中のPNシーケンスについて相関累
積器に含められる。図8を参照すると、可能な8PNシーケンス(常に反転コー
ドが最初に送信されない場合には16)それぞれの相関累積器は、単に加算器で
ある。各積分チップ値は、PNシーケンス内の対応するチップの値に応じて、和
に加算されるか、または和から減算される。各累積器は、正または負の値を有す
ることができる。
A check is made to see if any integration chip value is too large. The threshold used for testing is unique to every system. At step 65, the first integral chip value of the new PN code is accessed and at step 67 the value is checked. For example, if the value is a full video, that is, the highest value integrated using the same video for both paired chips (1.5 (or
In another example, if it is greater than 2.0) times, the integral chip value must have been overly influenced by the video signal. For example, if the maximum amplitude that can be added to the video signal is 30 millivolts, then the integral chip value for the two chips should be (30 millivolts) (2) (chip width in milliseconds) (integrator gain). is there. With full video (meaning the video in process of the two chips is the same)
, Note that the equations do not include video because the videos are offset. Also, there is a factor (2) in the calculation because the tip amplitude of -30 millivolts is subtracted.
(Alternatively, if the first tip is negative, the final result is twice the size, but
Is negative). If the paired horizontal lines are not similar over the duration of the paired chips, then any integral chip value will be too large. If the value is not too large, then in step 69 it is included in the correlation accumulator for the PN sequence under test. Referring to Figure 8, the correlation accumulator for each of the possible 8PN sequences (always 16 if the inverted code is not sent first) is simply an adder. Each integrated chip value is either added to or subtracted from the sum depending on the value of the corresponding chip in the PN sequence. Each accumulator can have a positive or negative value.

【0057】 ステップ71において、試験が行われ、先行の積分チップ値が大きすぎたかど
うかを決定する。大きすぎない場合、ステップ85に分岐する。この目的につい
ては後述する。しかし、先行の積分チップ値が大きすぎた場合、現在の積分チッ
プ値に対してさらなる処理は行われず、ステップ73に直接分岐する。ここで、
試験中のPNシーケンスのすべてのチップが処理されたかどうかを決定する。処
理されていない場合、ステップ65に戻り、次の積分チップ値を得る。16積分
チップ値がすべて、試験中のPNシーケンスについて処理された後に実行される
ステップ75において、16PNシーケンスがすべて、処理中の16積分チップ
値と比較されたかどうかを決定する。比較されていない場合、ステップ79にお
いて、次のPNシーケンスが選択され、ステップ65に戻り、今度は新しく選択
されたPNシーケンスを用いて、最初の積分チップ値を処理する。
At step 71, a test is made to determine if the previous integrated chip value was too large. If not too large, branch to step 85. This purpose will be described later. However, if the preceding integrated chip value is too large, no further processing is performed on the current integrated chip value and the process branches directly to step 73. here,
Determine if all chips in the PN sequence under test have been processed. If not, return to step 65 to get the next integrated chip value. At step 75, performed after all 16 integration chip values have been processed for the PN sequence under test, it is determined whether all 16 PN sequences have been compared to the 16 integration chip values being processed. If not, then in step 79 the next PN sequence is selected and returns to step 65 to process the first integrated chip value, this time using the newly selected PN sequence.

【0058】 最後に、ステップ77において、最高の相関累積器の大きさを有するPNシー
ケンスが「勝者」として選択される。上述したように、正および負の値は、16
PNシーケンスのうちの異なる1つに対応する。ステップ81において、このフ
ィールドについてすべてのデータが処理されたかどうかについてチェックが行わ
れる。イエスである場合、ステップ51に戻る。ノーである場合、ステップ63
に戻り、よって次のデータシーケンスを処理することができる。
Finally, in step 77, the PN sequence with the highest correlation accumulator size is selected as the “winner”. As mentioned above, positive and negative values are 16
Corresponds to a different one of the PN sequences. In step 81, a check is made as to whether all data has been processed for this field. If yes, return to step 51. If no, step 63
And thus the next data sequence can be processed.

【0059】 問題は、ステップ67において大きすぎると決定される積分チップ値について
どうするかである。また、現在の積分チップ値がステップ67において大きすぎ
ないと決定された場合に、どんな追加処理を実行するかについてもまだ説明して
おらず、ステップ71において決定された先行の積分チップ値にも同じことが当
てはまる。後者のシーケンシングを最初に説明し、先行の積分チップ値がある最
初の積分チップ値が2番目である。
The question is what to do with the integral chip value that is determined to be too large in step 67. Also, it has not yet been described what additional processing is to be performed when the current integration chip value is determined not to be too large in step 67, and the previous integration chip value determined in step 71 is also not described. The same applies. The latter sequencing is described first, the first integration chip value with the preceding integration chip value being the second.

【0060】 各PNシーケンスについての最初の繰り返しにおいて、最初の積分チップ値を
処理するとき、先行値はなく、ステップ71の試験に対する応答がイエスに設定
される。2番目の積分チップ値が大きすぎないとステップ67において決定され
る場合、またしてもステップ69において、値が、演算が行われているPNシー
ケンスの相関累積器に含められる。次に、ステップ71が実行されるとき、先行
する積分チップ値がある。これが大きすぎなかった場合、ステップ85において
、試験が行われ、現在のおよび先行のチップ値が試験中のPNシーケンスと整合
するかどうかを調べる。ステップ85の次のチャートは、試験中のPNシーケン
スが、考慮中の2つのチップ位置について00または11を有する場合、かつ2
つの積分チップ値が同じ符号を有する場合、ステップ89に分岐することを示す
。PNシーケンスは、通常形態あるいは反転形態のいずれかでまず送信し、その
後に反転形態または通常形態で送信することができるため、いずれの符号の積分
チップ値も、試験中の特定のPNシーケンスの相関値を増大しうる(最終的な「
勝者」は、負である場合であっても、最大の絶対量を有する相関値であるため)
ことを想起しなければならない。したがって、ステップ85において「整合」が
ある限り、試験中のPNシーケンスと相関する2つの連続した積分チップ値があ
ることが示される。連続して2つの「ヒット」があるため、処理中の入力PNコ
ードが試験中のPNシーケンスに対応する可能性がより高い。この理由により、
ステップ69において、積分チップ値は、相関累積器に含められる(加算される
か、または減算される)だけでなく、ステップ85における整合決定の結果とし
て、2回目にも含められる。
In processing the first integrated chip value in the first iteration for each PN sequence, there is no preceding value and the response to the test in step 71 is set to yes. If it is determined in step 67 that the second integrated chip value is not too large, then again in step 69 the value is included in the correlation accumulator of the PN sequence being operated on. Then, when step 71 is executed, there is a preceding integral chip value. If this was not too large, then in step 85 a test is performed to see if the current and previous chip values match the PN sequence under test. The next chart of step 85 is that if the PN sequence under test has 00 or 11 for the two chip positions under consideration, and 2
If two integrated chip values have the same sign, then branch to step 89 is indicated. Since the PN sequence can be transmitted first in either normal or inverted form and then in inverted or normal form, the integral chip value of either sign is correlated to the particular PN sequence under test. Value can be increased (final "
"Winner" is the correlation value that has the greatest absolute amount, even if it is negative)
I must remember that. Thus, as long as there is a "match" in step 85, it is shown that there are two consecutive integrated chip values that correlate with the PN sequence under test. Since there are two "hits" in succession, the input PN code being processed is more likely to correspond to the PN sequence being tested. For this reason
In step 69, the integrated chip value is not only included (added or subtracted) in the correlator accumulator, but also a second time as a result of the matching decision in step 85.

【0061】 さらに、先行の積分チップ値が現在のものと異なる場合には、先行および現在
の値が同じ符号である場合よりも、積分チップ値が正確である可能性がさらに高
い。これは、隣接チップが、試験中のPNシーケンスと整合するだけではなく、
極性が異なる場合に、積分チップ値の符号に影響するラインごとのビデオバイア
スがない可能性が最も高いことによる。この理由により、ステップ89において
試験が行われ、先行チップの符号が現在のチップの符号と同じであるか、それと
も異なるかを調べる。最終結果は、2つの連続した積分チップ値が双方とも、試
験中のPNシーケンス内の対応チップに整合しない極性を有する場合(ステップ
85において決定される)、ステップ73に分岐し、現在の積分チップ値が、ス
テップ69において一度だけ相関累積器に加算されている。現在の積分チップ値
および先行の積分チップ値の双方が、試験中のPNシーケンス内に対応するチッ
プに整合する場合(ステップ85において決定される)、かつステップ89にお
いて、同じ符号を有していると決定される場合、ステップ87において、現在の
積分チップ値が、ステップ85において、考慮中のPNシーケンスに整合する一
連の少なくとも2つの積分チップ値のシーケンスがあると決定されたことに対応
して、もう一度相関累積器に加算されるか、相関累積器から減算される。最後に
、ステップ89において、現在の積分チップ値が先行の積分チップ値とは異なる
符号を有すると決定される場合、ステップ91において、現時の積分チップ値を
さらに2度相関累積器に含められる。
Moreover, if the previous integrated chip value is different from the current one, it is more likely that the integrated chip value is more accurate than if the previous and current values were of the same sign. This is because the neighboring chips not only match the PN sequence under test,
This is because there is most likely no line-by-line video bias that affects the sign of the integrated chip value when the polarities are different. For this reason, a test is performed in step 89 to see if the sign of the preceding chip is the same as or different from the sign of the current chip. The end result is that if both consecutive integration chip values have polarities that do not match the corresponding chips in the PN sequence under test (determined in step 85), branch to step 73 to determine the current integration chip. The value is added to the correlation accumulator only once in step 69. If both the current and the previous integral chip value match the corresponding chip in the PN sequence under test (determined in step 85), and have the same sign in step 89. If it is determined in step 87 that the current integral chip value is in step 85, then there is a sequence of at least two integral chip value sequences that match the PN sequence under consideration. , Is added to the correlation accumulator again or subtracted from the correlation accumulator. Finally, if at step 89 it is determined that the current integrated chip value has a different sign than the previous integrated chip value, then at step 91 the current integrated chip value is included twice more in the correlation accumulator.

【0062】 ステップ81、93、95、および97についてはまだ説明しておらず、これ
らステップの理解には、図9A、図9B、および図10を考慮する必要がある。
ステップ67における試験は、処理中の積分チップ値が大きすぎるかどうかであ
る。大きすぎる場合、各対における2つのチップの持続期間にわたる積分の間の
差が、2つの極性が逆のチップの間の最大差を越え、したがって積分チップ値が
ビデオにあまりに依存しすぎるように、ビデオにおいてラインごとに変化があっ
たことを意味する。入力データシーケンスに対して試験中のPNシーケンスにつ
いて、先行チップが現在のチップと同じ極性である場合、積分チップ値に行いう
ることは何もなく、ステップ73に分岐する。どの点から見ても、処理中の積分
チップ値は無視され、試験中のPNシーケンスの相関累積器に加算されず、また
減算されない。これは単に、試験中のPNシーケンスが「勝者」になる可能性が
低いことを意味する。しかし、試験中のPNシーケンスの先行チップが現在のチ
ップと異なる極性を有する場合、ステップ93において、先行の積分チップ値が
、現在の積分チップ値から減算される。差が大きすぎる場合(この意味は、図1
0と共に説明する)、ここでも、現在の積分チップ値を使用することが可能な方
法はなく、ステップ73に分岐する。しかし、差が大きすぎない場合、ステップ
97において、ステップ73に移る前に、差が相関累積器に含められる。この技
術が作用する理由は、図9A、図9B、および図10を考慮することから明らか
になろう。
Steps 81, 93, 95, and 97 have not yet been described, and an understanding of these steps requires consideration of FIGS. 9A, 9B, and 10.
The test at step 67 is whether the integrated chip value being processed is too large. If too large, so that the difference between the integrals over the duration of the two chips in each pair exceeds the maximum difference between the two polarities of the opposite chips, and thus the integral chip value is too video dependent. It means that there was a change line by line in the video. For the PN sequence under test for the input data sequence, if the preceding chip is of the same polarity as the current chip, there is nothing that can be done to the integrated chip value and branch to step 73. From any point of view, the integrated chip value being processed is ignored and not added to or subtracted from the correlation accumulator of the PN sequence under test. This simply means that the PN sequence under test is unlikely to be the "winner." However, if the preceding chip of the PN sequence under test has a different polarity than the current chip, then in step 93 the preceding integrated chip value is subtracted from the current integrated chip value. If the difference is too large (this means that
Again, there is no way it is possible to use the current integral chip value and branch to step 73. However, if the difference is not too large, then in step 97 the difference is included in the correlation accumulator before proceeding to step 73. The reason why this technique works will be clear from a consideration of FIGS. 9A, 9B, and 10.

【0063】 図9Aを参照して、2つの連続したビデオラインを反転チップパターンで示す
。観察する最も重要なポイントは、最初の場合では、ビデオが0.5ボルトの値
を有するものとして示され、2番目の場合では、0.2ボルトの値を有して示さ
れることである。最大ピークチップ振幅が0.1ボルトの場合、2つのビデオバ
イアス間の差は、チップの最高最低振幅よりも3倍大きいことは明白である。図
9Aの3番目のラインは、積分器利得が1であり、この場合、ビデオバイアスを
考慮に入れるものと仮定しており、積分チップ値の2つは0.4であり、2つは
0.2であることがわかる。これら4つすべての値は大きすぎ、異なるビデオバ
イアスを明確に反映している。
Referring to FIG. 9A, two consecutive video lines are shown in an inverted chip pattern. The most important point to observe is that in the first case the video is shown as having a value of 0.5 Volts and in the second case it is shown as having a value of 0.2 Volts. It is clear that the difference between the two video biases is three times larger than the highest and lowest amplitude of the chip, with a maximum peak chip amplitude of 0.1 volts. The third line in FIG. 9A assumes that the integrator gain is 1, in this case taking into account the video bias, two of the integration chip values are 0.4 and two are 0. It turns out that it is .2. All four values are too large and clearly reflect different video biases.

【0064】 図9Bは、ライン間のビデオバイアスが何故信号復号化に誤りを引き起こすか
を示す。図9Aの最初のラインを見ると、送信中のチップシーケンスは1001
であることが明白である。図9Bは、入力PNコードが正確なPNシーケンス1
001および不正確なシーケンス1110に対して比較される場合の処理を示す
。通常の規則を用いて、入力コードに対して比較されているPNシーケンス内の
1は、積分チップ値を累積器に加算させ、0は、積分チップ値を累積器から減算
させる。正確なPNシーケンス1001の場合、4つの連続した積分チップ値0
.4、0.2、0.2、および0.4はそれぞれ、相関累積器に加算、減算、減
算、および加算され、最終値0.4をもたらす。
FIG. 9B shows why video bias between lines causes errors in signal decoding. Looking at the first line in FIG. 9A, the chip sequence being transmitted is 1001.
It is clear that FIG. 9B shows a PN sequence 1 in which the input PN code is correct.
The processing is shown when compared against 001 and the incorrect sequence 1110. Using the usual rules, a 1 in the PN sequence being compared against the input code causes the integrated chip value to be added to the accumulator and a 0 causes the integrated chip value to be subtracted from the accumulator. For the exact PN sequence 1001, four consecutive integration chip values 0
. 4, 0.2, 0.2, and 0.4, respectively, are added, subtracted, subtracted, and added to the correlation accumulator, resulting in a final value of 0.4.

【0065】 不正確なPNシーケンス1110の場合、4つの積分チップ値は、累積器に加
算、加算、加算、および減算される。これは、正確なPNシーケンスの場合の最
終結果と同じ最終結果0.4を与える。その結果、正確なPNシーケンスおよび
不正確なPNシーケンスの双方の相関累積器に対する4つの積分チップ値の作用
は、同じであることから、ライン間のバイアスは明らかに誤りを引き起こす。
For the incorrect PN sequence 1110, the four integrated chip values are added, added, added, and subtracted to the accumulator. This gives the same final result 0.4 as for the exact PN sequence. As a result, the line-to-line bias clearly causes errors because the effect of the four integrating chip values on the correlator accumulators of both the exact and inaccurate PN sequences is the same.

【0066】 図10は、処理中の現在の積分チップ値が、先行の積分チップ値と異なる極性
を有する場合、ステップ93、95、および97を実施する2つの規則を特定す
る。規則1は、現在の積分チップ値が、最大の最高最低チップ振幅の1.5倍よ
りも大きな量のチップ振幅に対応する場合、規則2に記載を除き使用されないと
いうものである。この規則は、基本的に、ステップ93、95、および97にお
ける後続処理を表し、図10の下部におけるチャートは、規則の、同じ2つのP
Nシーケンス1001(正確なもの)および1110への適用を示す。
FIG. 10 identifies two rules that implement steps 93, 95, and 97 if the current integrated chip value being processed has a different polarity than the previous integrated chip value. Rule 1 is that if the current integrated chip value corresponds to an amount of chip amplitude greater than 1.5 times the maximum high / low chip amplitude, it is not used except as described in rule 2. This rule basically represents the subsequent processing in steps 93, 95, and 97, and the chart at the bottom of FIG.
The application to N sequences 1001 (exact) and 1110 is shown.

【0067】 通常の加算または減算規則が適用され、1のPNチップは、積分チップ値を相
関累積器に加算すべきであることを意味し、0のPNチップは、積分チップ値を
相関累積器から減算すべきであることを示す。「最後と異なる」列は、考慮中の
チップが先行チップと同じであるか、それとも異なるかを示す。シンボルNA(
適用せず)は、各シーケンス内の最初のチップが先行チップを持たず、そのため
同じでもなく異なるわけでもないことを指す。「範囲外」列は、単に、ステップ
95における試験が、積分チップ値が大きすぎると示すことを意味する。図9A
を参照すると、考慮中の例である4つの積分チップ値はすべて、0.2または0
.4であり、すべて0.1ボルトである最高最低チップ振幅を1.5倍よりも大
きく越える。最後の列は、どのように相関累積器が2つの規則によって影響され
るかを示す。
Normal addition or subtraction rules apply, meaning that a PN chip of 1 should add the integrated chip value to the correlation accumulator, and a PN chip of 0 will add the integrated chip value to the correlation accumulator. Indicates that should be subtracted from. The "differs from last" column indicates whether the chip under consideration is the same as or different from the preceding chip. Symbol NA (
Not applicable) refers to the fact that the first chip in each sequence has no predecessor chip and is therefore not the same or different. The "out of range" column simply means that the test in step 95 indicates that the integrated tip value is too large. Figure 9A
, All four example integration chip values under consideration are 0.2 or 0.
. 4, which exceeds the maximum and minimum chip amplitude of all 0.1 volts by more than 1.5 times. The last column shows how the correlation accumulator is affected by the two rules.

【0068】 最初のPNシーケンス1001の場合、最初のチップはPNシーケンス内の先
行チップと異ならない(先行チップがないため)ため、最初の積分チップ値は無
視される。相関累積器は0のままである。次のチップは、先行チップと異なるた
め、規則は、ステップ93において、先行の積分チップ値を現在の積分チップ値
から減算し、次いで差が相関累積器から減算される(試験中のPNシーケンスに
おける2番目のチップは0であるため)ということになる。図9Aから、先行の
積分チップ値は0.4であり、現在の積分チップ値は0.2であり、したがって
差は−0.2である。この値が相関累積器から減算されると、相関累積器は、+
0.2の値を示す。考慮中のPNシーケンス内のチップが先行チップと同じ値を
有するため、3番目の積分チップ値は無視される。最後に、4番目のチップは3
番目と異なるため、この例の処理の最後のステップにおいて、3番目の積分チッ
プ値が4番目から減算され、差が相関累積器に加算される。最後の積分チップ値
は0.4であり、3番目は0.2であるため、差は0.2であり、これが累積器
に加算され、+0.4という最終結果が与えられる。
For the first PN sequence 1001, the first chip does not differ from the previous chip in the PN sequence (since there is no previous chip), so the first integrated chip value is ignored. The correlation accumulator remains zero. The next chip is different from the previous chip, so the rule subtracts the previous integrated chip value from the current integrated chip value in step 93 and then the difference is subtracted from the correlation accumulator (in the PN sequence under test). The second chip is 0). From FIG. 9A, the previous integral tip value is 0.4 and the current integral tip value is 0.2, so the difference is −0.2. When this value is subtracted from the correlation accumulator, the correlation accumulator becomes +
A value of 0.2 is shown. The third integrated chip value is ignored because the chips in the PN sequence under consideration have the same value as the previous chip. Finally, the fourth chip is 3
Since it is different from the third, in the last step of the processing of this example, the third integrated chip value is subtracted from the fourth and the difference is added to the correlation accumulator. The last integrated chip value is 0.4 and the third is 0.2, so the difference is 0.2, which is added to the accumulator to give the final result of +0.4.

【0069】 不正確なPNシーケンス1110の場合、最初の3つの積分チップ値は、これ
らの場合のいずれにおいても、先行チップが現在のものと同じであるため、無視
されることは明白である。しかし、PNシーケンス内の4番目のチップは0であ
り、3番目は1であるため、3番目の積分チップ値が4番目から減算され、差が
相関累積器から減算される。これにより、−0.2の相関累積器結果が与えられ
る。
In the case of an incorrect PN sequence 1110, it is clear that the first three integrated chip values are ignored in any of these cases, since the previous chip is the same as the current one. However, because the fourth chip in the PN sequence is 0 and the third is 1, the third integrated chip value is subtracted from the fourth and the difference is subtracted from the correlation accumulator. This gives a correlation accumulator result of -0.2.

【0070】 2つの結果を比較し、「勝者」は、最大の絶対量を有するものであることを想
起すると、処理は、処理および相関累積器に影響するには大きすぎた少なくとも
いくつかの積分チップ値を許容したことは明白である。
Comparing the two results and recalling that the “winner” is the one with the largest absolute quantity, the process is at least some integrals too large to affect the process and the correlator accumulator. It is clear that we allowed a chip value.

【0071】 ステップ95において、試験を行い、差が大きすぎるかどうかを調べることに
留意されたい。先行の積分チップ値が現在の積分チップ値から減算され、現在の
積分チップ値が、相関累積器に加算されるかあるいは相関累積器から減算された
、図10の例において考慮したすべての場合では、差は+0.2あるいは−0.
2のいずれかであった。このような差の絶対量は、最高最低チップ振幅の1.5
倍よりも大きい、ステップ67における試験。しかし、ステップ95における試
験は、差が最高最低チップ振幅の3倍であるかどうかである。この理由は、ビデ
オバイアスの除去を目的とするステップ93の減算演算が、実際に積分チップ値
情報を2倍することである。試験中のPNシーケンスについて、先行チップおよ
び現在のチップが異なる符号を有する場合、2つの連続した積分チップ値は逆の
符号を有すべきである。ビデオバイアスを除去するために、一方が他方から減算
されるとき、これは、チップ自体の寄与を2倍にする作用を有する。これが、ス
テップ95の試験の閾値がステップ67の試験の閾値の2倍であることの理由で
ある。任意の場合に、ステップ93において決定された差が、最高最低チップ振
幅の3倍よりも大きい場合、ステップ73に分岐し、処理中の積分チップ値が無
視される。
Note that in step 95, a test is done to see if the difference is too large. In all cases considered in the example of FIG. 10, where the previous integration chip value was subtracted from the current integration chip value and the current integration chip value was added to or subtracted from the correlation accumulator. , The difference is +0.2 or −0.
It was either 2. The absolute amount of such a difference is the maximum and minimum chip amplitude of 1.5.
Greater than double the test at step 67. However, the test at step 95 is whether the difference is three times the highest and lowest chip amplitude. The reason for this is that the subtraction operation of step 93 aimed at removing the video bias actually doubles the integrated chip value information. For the PN sequence under test, if the leading and current chips have different signs, then two consecutive integral chip values should have opposite signs. When one is subtracted from the other to remove video bias, this has the effect of doubling the contribution of the chip itself. This is why the test threshold of step 95 is twice the test threshold of step 67. In any case, if the difference determined in step 93 is greater than 3 times the highest and lowest tip amplitude, then branch to step 73 and ignore the integral tip value being processed.

【0072】 図9Aを再び参照すると、この追加処理により、大きすぎる積分チップ値が、
それでもなお相関累積器に寄与することが何故可能になるかがわかる。チップの
極性に遷移があるべきである場合(ステップ81において決定される)、遷移前
の積分チップ値および遷移後の積分チップ値は双方とも、一方のラインにおける
ビデオバイアスが、他方のビデオバイアスよりもはるかに大きいことにより、大
きな係数を有する。しかし、一方の積分チップ値が他方から減算されると、ビデ
オバイアスの差はなくなる。チップ値が異なるため、チップの積分チップ値への
寄与が異なる符号を有し、一方が他方から減算されることから、残るのは本当に
2つの絶対量の和に等しい絶対量である。システムは、実際に、2つの連続した
入力チップが異なる値を有することを知る方法がない、すなわちシステムは、2
つのチップの間に遷移があることを知る方法がないため、この技術が功を奏する
保証はない。ステップ81における試験は、単に、試験中のPNシーケンスが逆
の値の2つの連続したチップを有するかに関連する。最終試験は、ステップ95
における差が大きすぎるかどうかである。大きすぎる場合、積分チップ値を使用
することの可能な方法がまったくないことを意味する。しかし、大きすぎない場
合、積分チップ値の差が正確に現在のチップの値を反映するものと仮定され、し
たがって差が試験中のPNシーケンスの相関累積器に含められる。
Referring again to FIG. 9A, this additional processing results in too large an integral tip value
We can still see why it is possible to contribute to the correlation accumulator. If there should be a transition in chip polarity (determined in step 81), both the integrated chip value before the transition and the integrated chip value after the transition are such that the video bias in one line is greater than the video bias in the other. Also has a large coefficient due to being much larger. However, when one integrated chip value is subtracted from the other, the video bias difference disappears. Because the chip values are different, the contributions of the chips to the integrated chip value have different signs, and one is subtracted from the other, so what is really left is an absolute quantity equal to the sum of the two absolute quantities. The system actually has no way of knowing that two consecutive input chips have different values, i.e.
There is no guarantee that this technique will work because there is no way to know that there is a transition between two chips. The test in step 81 simply relates to whether the PN sequence under test has two consecutive chips of opposite values. Final test is step 95
Whether the difference in is too large. If it is too large, it means that there is no way possible to use the integral tip value. However, if it is not too large, it is assumed that the difference in the integrated chip values accurately reflects the value of the current chip, so the difference is included in the correlation accumulator of the PN sequence under test.

【0073】 送信可能なシンボルを表すために使用されるPNシーケンスが、多数の遷移を
有することが望ましい理由は、ステップ81において、試験中の現在のPNシー
ケンスが、処理中のチップ位置間の遷移を有すると決定される場合にのみ、図9
A、図9B、および図10に示す処理が行われるためである。好ましくは、8チ
ップPNシーケンスの場合、各PNシーケンスは少なくとも5つの遷移を有し、
連続して多くとも5つの0または1しか有さないべきである。
The reason why it is desirable for the PN sequence used to represent transmittable symbols to have a large number of transitions is that in step 81 the current PN sequence under test transitions between the chip positions being processed. 9 only if it is determined to have
This is because the processing shown in A, FIG. 9B, and FIG. 10 is performed. Preferably, for an 8-chip PN sequence, each PN sequence has at least 5 transitions,
There should only be at most 5 0's or 1's in a row.

【0074】 説明し易くするために、本発明について、各PNシーケンスがそれぞれ4チッ
プである8ラインを有し、ラインは対になっており(通常および反転)、したが
って各PNシーケンスは実際に16の異なる情報項目を含むという観点から説明
した。実際の実施では、各ラインが20チップを有することが好ましい。これは
、図11に示されている。一般に、PNシーケンス当たりのライン数、ライン当
たりのチップ数、チップ振幅、チップ開始ポイント、および任意のサイズのシン
ボルに可能なPNシーケンス数は、すべて変更することができる。ライン当たり
のチップ数を増大することで、誤り率が改良される。しかし、チップが小さくな
るにつれ、ライン同期がより重要になり、この理由によりビデオ信号の復号化が
より難しい。
For ease of explanation, for the present invention, each PN sequence has 8 lines, each 4 chips, and the lines are paired (normal and inverted), so that each PN sequence actually has 16 lines. It was explained from the perspective of including different information items of. In a practical implementation, each line preferably has 20 chips. This is shown in FIG. In general, the number of lines per PN sequence, the number of chips per line, the chip amplitude, the chip start point, and the number of PN sequences possible for a symbol of any size can all be changed. The error rate is improved by increasing the number of chips per line. However, as chips get smaller, line synchronization becomes more important and for this reason decoding of video signals is more difficult.

【0075】 好ましいパラメータを図11に示す。最初のチップは、水平同期パルスの立ち
上がりエッジの約8マイクロ秒後に開始される。チップ幅は2.3マイクロ秒で
あり、最高最低チップ振幅は5ミリボルトから20ミリボルトまでの間で変化す
る。開始水平ラインはライン25であり、終了水平ラインは233である。本発
明の例示的な上記実施の形態と同様に、各データシンボルについて8ラインがあ
り、16シンボルについて8データパターン(PNシーケンス)が使用され、2
5データパターンが各ビデオフィールドに符号化される。本発明の例示的な実施
の形態では、各シンボルが4ビットを表し、各ビデオフィールドに符号化される
25データパターンがあるため、未処理データレートは、フィールド当たり10
0ビット(60フィールド/秒のフィールドレートの場合6000pbs)であ
る。
The preferred parameters are shown in FIG. The first chip starts about 8 microseconds after the rising edge of the horizontal sync pulse. The chip width is 2.3 microseconds and the maximum and minimum chip amplitude varies from 5 millivolts to 20 millivolts. The starting horizontal line is line 25 and the ending horizontal line is 233. Similar to the above exemplary embodiment of the present invention, there are 8 lines for each data symbol, 8 data patterns (PN sequence) are used for 16 symbols, and 2
Five data patterns are encoded in each video field. In the exemplary embodiment of the invention, the raw data rate is 10 per field because each symbol represents 4 bits and there are 25 data patterns encoded in each video field.
It is 0 bit (6000 pbs for a field rate of 60 fields / sec).

【0076】 本発明を実施することのできる多くの他の形態があることを理解されたい。た
とえば、復号化を各ラインでの水平同期パルスの立ち上がりエッジと同期させる
代わりに、処理をカラーバースト信号または他のある特徴に同期させてもよい。
データを重畳したビデオ信号は、上記識別したBroughton他の特許と同
様に光学的に検出することができ、またビデオ信号に対して直接動作することに
よって電気的に検出することもできる。8PNシーケンスを用いて16の4ビッ
トシンボルまたはシンボル当たり8ラインを表すことについて独自性はない。た
とえば、8の代わりに16のPNシーケンスを使用してもよい。これら16シー
ケンスを最初に通常形態あるいは反転形態のいずれかで送信可能な場合、32シ
ンボルを表すことができる。8の代わりに10のラインが使用され、PNシーケ
ンスを長くする(チップ幅は同じままであるものと仮定する)場合、8ラインで
4ビットではなく、5ビットが10ラインで表され、データレートは同じままで
ある。しかし、一般に、可能なPNシーケンスの数が大きいほど、入力シーケン
スを不正確に復号化する確率が高くなり、また正確なシーケンスの決定に必要な
処理時間が長くなる。
It should be appreciated that there are many other ways in which the present invention may be practiced. For example, instead of synchronizing the decoding with the rising edge of the horizontal sync pulse on each line, the process may be synchronized with the color burst signal or some other feature.
The video signal with the data superimposed can be detected optically as in the above-identified Brownton et al. Patent, or it can be detected electrically by operating directly on the video signal. There is no uniqueness in representing 16 4-bit symbols or 8 lines per symbol using an 8PN sequence. For example, 16 PN sequences may be used instead of 8. If these 16 sequences can be transmitted initially in either normal or inverted form, then 32 symbols can be represented. If 10 lines are used instead of 8 and the PN sequence is lengthened (assuming the chip width remains the same), then 5 bits are represented by 10 lines instead of 4 bits by 8 lines and the data rate Remains the same. However, in general, the greater the number of possible PN sequences, the higher the probability of incorrectly decoding the input sequence and the longer the processing time required to determine the correct sequence.

【0077】 本発明の例示的な実施の形態では、入力PNコードが決定されると、可能なP
Nシーケンスそれぞれに対して1つずつ試験される。各PNシーケンス試験を個
々に実行するのではなく、カスタムハードウェアを採用して、すべてのPNシー
ケンスを並列処理することができる。例示的な実施の形態において、アナログ/
デジタルコンバータは10ビットデバイスである。8ビットコンバータを使用す
ることも可能であるが、これは、符号化信号はかなり小さいため、誤りの確率を
増大させる。
In an exemplary embodiment of the invention, once the input PN code is determined, the possible P
One is tested for each N sequence. Rather than running each PN sequence test individually, custom hardware can be employed to process all PN sequences in parallel. In the exemplary embodiment, analog /
The digital converter is a 10-bit device. It is possible to use an 8-bit converter, but this increases the probability of error because the coded signal is much smaller.

【0078】 本発明の例示的な実施の形態では、各PNシーケンスの連続ラインは、対にな
っているが、PNシーケンスを別様にインタリーブすることも可能である。残っ
たものがデータ信号のみを反映することを見込み、ビデオを除去するため、積分
チップ値を導出しなければならず、2つの逆に符号化されたラインを互いに減算
しなければならないことから、各PNシーケンスをその通常形態および反転形態
で送信することが必要である。ビデオの「不良」部分がいくつかのラインを連続
してカバーする見込みがない場合に誤り率を改良しうるため、対になったライン
を数本のラインで隔てることがさらに好ましい場合がある。換言すれば、PNシ
ーケンスの一部が破損する場合、対になった双方のラインが破損しないほうが良
い。しかし、平均輝度を変化させないことが望ましく、対になった2つのライン
上のビデオ信号が同様である(ラインが隣接する場合になるそうなる可能性がよ
り高い)場合に減算プロセスが最良に作用するため、対になったラインをあまり
離すべきではない。特許請求の範囲において使用するように、「対になった」ラ
インは、互いに約5以内にあるべきである。しかし、最も単純であり、最小のコ
ンピュータメモリを実施に必要とするため、連続ライン法が好ましい。
In the exemplary embodiment of the invention, the consecutive lines of each PN sequence are paired, but it is also possible to interleave the PN sequences differently. Since we expect the rest to reflect only the data signal, in order to remove the video, we have to derive the integral chip value and we have to subtract the two inversely encoded lines from each other, It is necessary to send each PN sequence in its normal and inverted forms. It may be more preferable to separate the paired lines by a few lines, as it may improve the error rate if the "bad" part of the video is unlikely to cover several lines in a row. In other words, if a part of the PN sequence is damaged, it is better that both lines in the pair are not damaged. However, it is desirable not to change the average luminance and the subtraction process works best when the video signals on the two lines in the pair are similar (more likely if the lines are adjacent). Therefore, the paired lines should not be too far apart. As used in the claims, "paired" lines should be within about 5 of each other. However, the continuous line method is preferred because it is the simplest and requires the least computer memory to implement.

【0079】 ビデオ信号の輝度部分を変調する代わりに、クロミナンスを変調することが可
能である。実際には、特にクロミナンス信号および輝度信号は互いにそれほど干
渉し合わないため、双方を変調し、したがってデータレートを2倍にすることが
可能である。また、クロミナンス信号をより高い振幅で、したがって、輝度信号
と同じ誤り確率を有するより高いデータレートでの変調が可能な場合があること
もありうる。しかし、一般に、クロミナンス信号の変調および復調には、より複
雑な機器が必要とされる。
Instead of modulating the luminance part of the video signal, it is possible to modulate the chrominance. In practice, especially the chrominance and luminance signals do not interfere too much with each other, so it is possible to modulate both and thus double the data rate. It may also be possible to modulate the chrominance signal at a higher amplitude and thus at a higher data rate with the same error probability as the luminance signal. However, in general, more complex equipment is required for the modulation and demodulation of chrominance signals.

【0080】 すべての符号化はフィールド単位である、すなわち、PNシーケンスは連続フ
ィールドを乗り越えないことが好ましい。この理由は、たとえばTVショーから
コマーシャルに移るときに、ビデオ信号を編集することがあり、PNシーケンス
が全体的に単一フィールドに含まれていない場合、データは途中で途切れること
があるためである。
All encodings are preferably on a field-by-field basis, ie the PN sequence does not go over consecutive fields. The reason for this is that when moving from a TV show to a commercial, for example, the video signal may be edited and the data may be interrupted if the PN sequence is not entirely contained in a single field. .

【0081】 本発明は特定の実施の形態を参照して説明したが、これら実施の形態は、本発
明の原理の適用の単なる例示であることを理解されたい。本発明の趣旨および範
囲から逸脱せずに、多数の変更を行うことができ、他の構成も案出しうる。
Although the present invention has been described with reference to particular embodiments, it is to be understood that these embodiments are merely illustrative of the application of the principles of the invention. Many modifications may be made and other configurations may be devised without departing from the spirit and scope of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 各シンボルに関連付けられた典型的なPNシーケンスをビデオ信
号の線走査に重畳する様式を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing how a typical PN sequence associated with each symbol is superimposed on a line scan of a video signal.

【図2】 各ビデオフィールドにおいてデータを送信する場合を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a case where data is transmitted in each video field.

【図3】 ビデオ信号放送サイトにおける例示的なエンコーダを示す図であ
る。
FIG. 3 shows an exemplary encoder at a video signal broadcast site.

【図4A】 符号化プロセスを示すフローチャートである。FIG. 4A is a flowchart showing an encoding process.

【図4B】 符号化プロセスを示すフローチャートである。FIG. 4B is a flowchart showing an encoding process.

【図5】 テレビ受像機における例示的なデコーダを示す図である。FIG. 5 shows an exemplary decoder in a television receiver.

【図6A】 テレビ受像機での処理を示すフローチャートである。FIG. 6A is a flowchart showing processing in the television receiver.

【図6B】 テレビ受像機での処理を示すフローチャートである。FIG. 6B is a flowchart showing processing in the television receiver.

【図7】 各「積分チップ値」がどのように導出されるかを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing how each “integrated chip value” is derived.

【図8】 本発明の相関プロセスを示す図である。FIG. 8 illustrates the correlation process of the present invention.

【図9A】 線間ビデオバイアスの作用を示す図である。FIG. 9A is a diagram showing the effect of line-to-line video bias.

【図9B】 何故このようなバイアスが復号化誤りにつながるかを示す図で
ある。
FIG. 9B is a diagram showing why such a bias leads to decoding errors.

【図10】 線間バイアスによって導入される誤りをなくすために使用され
る規則、およびこのような規則を使用する典型的な例を提供する図である。
FIG. 10 provides rules used to eliminate errors introduced by line bias, and typical examples of using such rules.

【図11】 好ましいパラメータ値を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing preferable parameter values.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 10ビットA/D、12 デジタル積分器、14 1フィールド遅延メ
モリ、16 デジタル信号プロセッサ、22 デジタル加算器、26 10ビッ
トD/A、28 デジタル積分器、38 マイクロプロセッサ、40 メモリ、
50 10ビットA/D、52 デジタル積分器、54 マイクロプロセッサ、
56 ビデオ同期セパレータ。
10 10-bit A / D, 12 digital integrator, 14 1-field delay memory, 16 digital signal processor, 22 digital adder, 26 10-bit D / A, 28 digital integrator, 38 microprocessor, 40 memory,
50 10-bit A / D, 52 digital integrator, 54 microprocessor,
56 video sync separator.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB ,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ, DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE,GH,G M,HR,HU,ID,IL,IS,JP,KE,KG ,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT, LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,N O,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG ,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA, UG,US,UZ,VN,YU,ZW (71)出願人 One Memorial Drive, Suite 2000,St.Louise, MI 63102,United State s Of America (72)発明者 シアドゥロ、ダニエル・アンドリュー アメリカ合衆国、ミズーリ州、ローラ、カ ントリー・ロード 5480、1386 (72)発明者 コスバー、カート・ルイス アメリカ合衆国、ミズーリ州、ローラ、レ アード・アベニュー 52 (72)発明者 チャップ、クリストファー・エリック アメリカ合衆国、ミズーリ州、ローラ、ノ ース・ステイト・ストリート 801 Fターム(参考) 5C063 AB01 AB07 DB09 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, I T, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ , CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, K E, LS, MW, SD, SL, SZ, UG, ZW), E A (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ , TM), AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB , BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GE, GH, G M, HR, HU, ID, IL, IS, JP, KE, KG , KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, N O, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG , SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZW (71) Applicant One Memorial Drive,             Suite 2000, St. Louise,             MI 63102, United State             s Of America (72) Inventor Siaduro, Daniel Andrew             Ka, Laura, Missouri, United States             Tree Road 5480, 1386 (72) Inventor Cosbar, Kurt Lewis             Laura, Les, Missouri, United States             Ard Avenue 52 (72) Inventor Chap, Christopher Eric             Laura, No, Missouri, United States             Source State Street 801 F-term (reference) 5C063 AB01 AB07 DB09

Claims (38)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ビデオ信号の可視部分にデータを重畳する方法であって、 (a)入力ビデオ信号をデジタル表現に変換するステップと、 (b)複数のデータシンボルそれぞれに、該データシンボルそれぞれで表され
るビット数よりも多いチップを有する各チップパターンを割り当てるステップで
あって、各チップパターンは、通常形態および反転形態それぞれを有するライン
対において、前記ビデオ信号に重畳すべき、それぞれ複数のチップを有する複数
のラインを有する、該ステップと、 (c)対応する位置において前記ビデオ信号に重畳すべき各チップの値を表す
デジタル値を有するチップ振幅テーブルを作成するステップと、 (d)前記入力ビデオ信号の表現、および前記チップ振幅テーブルにおいてそ
の対応位置に表されるチップ値をデジタル的に加算することによって、出力ビデ
オ信号のデジタル表現を導出するステップと、 (e)ステップ(d)において導出されたデジタル表現をデジタル的に演算す
ることによって、前記出力ビデオ信号に重畳されたデータの復号化をシミュレー
トするステップと、 (f)ステップ(e)の復号化シミュレーションにより誤った結果が生成され
る場合、前記チップ振幅テーブル内の値を増大するステップと、 (g)ステップ(e)の復号化シミュレーションにより正確な結果が生成され
るように、前記チップ振幅テーブル内の値が増大された後、前記入力ビデオ信号
のデジタル表現、および前記チップ振幅テーブルにおいてその対応位置に表され
るチップ値から、出力ビデオ信号を生成するステップと を含むビデオ信号の可視部分にデータを重畳する方法。
1. A method of superimposing data on a visible portion of a video signal, the method comprising: (a) converting an input video signal into a digital representation; and (b) for each of a plurality of data symbols, each of the data symbols. Assigning each chip pattern having more chips than the number of bits represented, each chip pattern having a plurality of chips to be superimposed on the video signal in a line pair having a normal form and an inverted form, respectively. And (c) creating a chip amplitude table having digital values representing the value of each chip to be superimposed on the video signal at corresponding positions, and (d) the input. A representation of the video signal and the chip represented at its corresponding position in the chip amplitude table Deriving a digital representation of the output video signal by digitally adding, and (e) superimposing on the output video signal by digitally computing the digital representation derived in step (d). Simulating the decoding of the selected data, (f) increasing the value in the chip amplitude table if the decoding simulation of step (e) produces erroneous results, and (g) After the values in the chip amplitude table are increased so that the decoding simulation of (e) produces accurate results, the digital representation of the input video signal and its corresponding position in the chip amplitude table are displayed. A visible portion of the video signal, the step of generating an output video signal from the chip value being How to superimpose the data on.
【請求項2】 (h)前記入力ビデオ信号を復号化して、そこに重畳された
任意のデータのデジタル表現を導出するステップをさらに含み、 前記ステップ(d)、(e)、および(g)はすべて、前記ステップ(h)に
おいて導出されたデジタル表現の追加利用を含む 請求項1記載のビデオ信号の可視部分にデータを重畳する方法。
2. The method further comprises: (h) decoding the input video signal to derive a digital representation of any data superimposed thereon, the steps (d), (e), and (g). The method of superimposing data on a visible portion of a video signal according to claim 1, wherein all include additional utilization of the digital representation derived in step (h).
【請求項3】 前記ステップ(g)において、前記チップ振幅テーブルを用
いて、前記出力ビデオ信号内のライン対に極性が逆のチップを含める 請求項2記載のビデオ信号の可視部分にデータを重畳する方法。
3. In the step (g), the chip amplitude table is used to include chips with opposite polarities in the line pairs in the output video signal to superimpose data on a visible portion of the video signal. how to.
【請求項4】 前記ステップ(e)および(h)における復号化は、極性が
逆のチップの各対の過程にわたって演算されるビデオ信号の積分の差を導出する
ことと、前記チップパターンそれぞれを統計学的に積分差に相関付け、最も高い
相関を決定することとからなる 請求項3記載のビデオ信号の可視部分にデータを重畳する方法。
4. The decoding in steps (e) and (h) derives a difference in the integral of the video signal computed over the course of each pair of chips of opposite polarity and determines each of the chip patterns. Statistically correlating to the integral difference and determining the highest correlation.
【請求項5】 前記ステップ(g)において、前記チップ振幅テーブルを用
いて、前記出力ビデオ信号内のライン対に極性が逆のチップを含める 請求項1記載のビデオ信号の可視部分にデータを重畳する方法。
5. In the step (g), the chip amplitude table is used to include chips of opposite polarities in the line pairs in the output video signal to superimpose data on a visible portion of the video signal. how to.
【請求項6】 前記ステップ(e)における復号化は、極性が逆のチップの
各対の過程にわたって演算される出力ビデオ信号の積分の差を導出することと、
前記チップパターンそれぞれを統計学的に積分差に相関付け、最も高い相関を決
定することとからなる 請求項5記載のビデオ信号の可視部分にデータを重畳する方法。
6. The decoding in step (e) comprises deriving a difference in integral of the output video signal calculated over the course of each pair of chips of opposite polarity.
The method of superimposing data on a visible portion of a video signal according to claim 5, comprising statistically correlating each of the chip patterns with an integral difference and determining the highest correlation.
【請求項7】 前記入力ビデオ信号を復号化して、そこに重畳された任意の
オリジナルデータのデジタル表現を導出するステップと、 前記出力ビデオ信号から前記オリジナルデータを除去するステップと、 前記オリジナルデータを新しいデータと組み合わせて、合成データを導出する
ステップと、 前記ステップ(d)、(e)、および(g)を実行する際に、前記合成データ
を用いるステップと をさらに含む請求項1記載のビデオ信号の可視部分にデータを重畳する方法。
7. Decoding said input video signal to derive a digital representation of any original data superimposed thereon, removing said original data from said output video signal, said original data The video of claim 1, further comprising: deriving synthetic data in combination with new data; and using the synthetic data in performing steps (d), (e), and (g). A method of overlaying data on the visible portion of a signal.
【請求項8】 前記ステップ(g)において、前記チップ振幅テーブルを用
いて、前記出力ビデオ信号内のライン対に極性が逆のチップを含める 請求項7記載のビデオ信号の可視部分にデータを重畳する方法。
8. The step (g) includes using the chip amplitude table to include chips of opposite polarities in line pairs in the output video signal to superimpose data on a visible portion of the video signal. how to.
【請求項9】 前記ステップ(e)における復号化は、極性が逆のチップの
各対の過程にわたって演算される出力ビデオ信号の積分の差を導出することと、
前記チップパターンそれぞれを統計学的に積分差に相関付け、最も高い相関を決
定することとからなる 請求項9記載のビデオ信号の可視部分にデータを重畳する方法。
9. Decoding in said step (e) derives a difference in integration of the output video signals calculated over the course of each pair of chips of opposite polarity,
The method of superimposing data on a visible portion of a video signal according to claim 9, comprising statistically correlating each of the chip patterns with an integral difference and determining the highest correlation.
【請求項10】 ビデオ信号の可視部分にデータを重畳する方法であって、 (a)入力ビデオ信号をデジタル表現に変換するステップと、 (b)複数のデータシンボルそれぞれに、該データシンボルそれぞれで表され
るビット数よりも多いチップを有する各チップパターンを割り当てるステップで
あって、各チップパターンは、通常形態および反転形態それぞれを有するライン
対において、前記ビデオ信号に重畳すべき、それぞれ複数のチップを有する複数
のラインを有する、該ステップと、 (c)対応する位置において前記ビデオ信号に重畳すべき各チップの値を表す
デジタル値を有するチップ振幅テーブルを作成するステップと、 (d)前記入力ビデオ信号のデジタル表現、および前記チップ振幅テーブルに
おいてその対応位置に表されるチップ値から、出力ビデオ信号を生成するステッ
プと、 を含むビデオ信号の可視部分にデータを重畳する方法。
10. A method of superimposing data on the visible portion of a video signal, comprising the steps of: (a) converting the input video signal into a digital representation; and (b) for each of the plurality of data symbols, each of the data symbols. Assigning each chip pattern having more chips than the number of bits represented, each chip pattern having a plurality of chips to be superimposed on the video signal in a line pair having a normal form and an inverted form, respectively. And (c) creating a chip amplitude table having digital values representing the value of each chip to be superimposed on the video signal at corresponding positions, and (d) the input. A digital representation of the video signal and its corresponding position in the chip amplitude table. That from the chip value, a method of superimposing data in the visible portion of the video signal and generating an output video signal.
【請求項11】 (e)前記入力ビデオ信号を復号化して、そこに重畳され
た任意のデータのデジタル表現を導出するステップをさらに含み、 前記ステップ(d)は、前記ステップ(e)において導出されたデジタル表現
の追加利用を含む 請求項10記載のビデオ信号の可視部分にデータを重畳する方法。
11. The method further comprises: (e) decoding the input video signal to derive a digital representation of any data superimposed thereon, wherein step (d) is derived in step (e). The method of superimposing data on a visible portion of a video signal as claimed in claim 10 including the additional use of the rendered digital representation.
【請求項12】 前記ステップ(d)において、前記チップ振幅テーブルを
用いて、前記出力ビデオ信号内のライン対に極性が逆のチップを含める 請求項11記載のビデオ信号の可視部分にデータを重畳する方法。
12. The step (d) uses the chip amplitude table to include chips of opposite polarities in line pairs in the output video signal to superimpose data on a visible portion of the video signal. how to.
【請求項13】 前記入力ビデオ信号を復号化して、そこに重畳された任意
のオリジナルデータのデジタル表現を導出するステップと、 前記出力ビデオ信号から前記オリジナルデータを除去するステップと、 前記オリジナルデータを新しいデータと組み合わせて、合成データを導出する
ステップと、 前記ステップ(d)を実行する際に、前記合成データを用いるステップと をさらに含む請求項12記載のビデオ信号の可視部分にデータを重畳する方法
13. Decoding the input video signal to derive a digital representation of any original data superimposed thereon, removing the original data from the output video signal, and removing the original data. 13. Superimposing data on the visible portion of the video signal of claim 12, further comprising: deriving synthetic data in combination with new data; and using the synthetic data in performing step (d). Method.
【請求項14】 前記ステップ(d)において、前記チップ振幅テーブルを
用いて、前記出力ビデオ信号内のライン対に極性が逆のチップを含める 請求項10記載のビデオ信号の可視部分にデータを重畳する方法。
14. In the step (d), the chip amplitude table is used to include chips of opposite polarities in line pairs in the output video signal to superimpose data on a visible portion of the video signal. how to.
【請求項15】 ビデオ信号の可視部分にデータを重畳する方法であって、 (a)複数のデータシンボルそれぞれに、該データシンボルそれぞれで表され
るビット数よりも多いチップを有する各チップパターンを割り当てるステップで
あって、各チップパターンは、通常形態および反転形態それぞれを有するライン
対において、前記ビデオ信号に重畳すべき、それぞれ複数のチップを有する複数
のラインを有する、該ステップと、 (b)前記ビデオ信号および前記ビデオ信号に重畳すべきデータシンボルに対
応するチップパターンの合成デジタル表現を作成するステップと、 (c)前記合成デジタル表現からビデオ信号を生成するステップと を含むビデオ信号の可視部分にデータを重畳する方法。
15. A method of superimposing data on a visible portion of a video signal, comprising: (a) each of a plurality of data symbols is provided with a chip pattern having more chips than the number of bits represented by each of the data symbols. Allocating, each chip pattern having a plurality of lines, each having a plurality of chips, to be superimposed on the video signal in a line pair having a normal form and an inverted form respectively, and (b) A visible portion of a video signal comprising: creating a composite digital representation of a chip pattern corresponding to the video signal and data symbols to be superimposed on the video signal; and (c) generating a video signal from the composite digital representation. How to superimpose data on.
【請求項16】 (d)前記ステップ(b)の実行前に、前記ビデオ信号を
復号化して、そこに当初重畳されていた任意のデータを決定するステップと、 (e)前記ステップ(d)において復号化されたデータを利用して、前記ビデ
オ信号に重畳すべきデータシンボルを部分的に決定するステップと をさらに含む請求項15記載のビデオ信号の可視部分にデータを重畳する方法
16. (d) Decoding the video signal to determine any data originally superposed thereon prior to performing step (b); and (e) step (d). 16. The method of superimposing data on a visible portion of a video signal according to claim 15, further comprising the step of partially determining data symbols to be superimposed on the video signal using the decoded data in.
【請求項17】 前記ステップ(b)において、前記ステップ(d)におい
て決定された任意のオリジナルデータを表すチップパターンは、前記デジタル表
現から除去される 請求項16記載のビデオ信号の可視部分にデータを重畳する方法。
17. The data in the visible portion of the video signal of claim 16, wherein in step (b) chip patterns representing any original data determined in step (d) are removed from the digital representation. How to superimpose.
【請求項18】 ビデオ信号の可視部分に表されるデータを復号化する方法
であって、前記ビデオ信号は、複数のデータシンボルそれぞれについて、各デー
タシンボルで表されるビットの数よりも多いチップを有する対応チップパターン
を含み、各チップパターンは、通常形態および反転形態それぞれを有するライン
対に構成された、前記ビデオ信号に重畳された複数のチップをそれぞれ有する複
数のラインを有し、前記方法は、 (a)単一データシンボルに対応するチップパターンを表すラインにおける各
ライン対内の各位置について積分チップ値を導出するステップと、 (b)単一データシンボルについて導出された積分チップ値を、前記複数のデ
ータシンボルのそれぞれ1つに対応するすべてのチップパターンに相関付けるス
テップと、 (c)前記データシンボルとの相関が最も高いチップパターンに従って、前記
ビデオ信号の可視部分に表されるデータシンボルを識別するステップと を含むビデオ信号の可視部分に表されるデータを復号化する方法。
18. A method of decoding data represented in a visible portion of a video signal, the video signal comprising, for each of a plurality of data symbols, more chips than the number of bits represented by each data symbol. The corresponding chip pattern having a plurality of lines each having a plurality of chips superimposed on the video signal, each chip pattern being arranged in line pairs having a normal form and an inverted form, respectively. (A) deriving an integrated chip value for each position in each line pair in a line representing a chip pattern corresponding to a single data symbol; and (b) an integrated chip value derived for a single data symbol, Correlating to all chip patterns corresponding to each one of the plurality of data symbols; (C) identifying a data symbol represented in the visible portion of the video signal according to a chip pattern having the highest correlation with the data symbol, and decoding the data represented in the visible portion of the video signal. .
【請求項19】 前記ステップ(b)は、 (b1)前記チップパターンそれぞれについて、パターン内の対応するチップ
が第1の極性を有する場合、各相関累積器に格納されている値を積分チップ値分
増大するサブステップと、 (b2)前記チップパターンそれぞれについて、パターン内の対応するチップ
が第2の極性を有する場合、各相関累積器に格納されている値を積分チップ値分
低減するサブステップと を含む請求項18記載のビデオ信号の可視部分に表されるデータを復号化する
方法。
19. The step (b) includes: (b1) For each of the chip patterns, integrates the value stored in each correlation accumulator if the corresponding chip in the pattern has a first polarity. And (b2) for each of the chip patterns, when the corresponding chip in the pattern has the second polarity, the substep of reducing the value stored in each correlation accumulator by the integrated chip value. 19. A method for decoding data represented in the visible portion of a video signal according to claim 18, comprising:
【請求項20】 差分関数が第2の閾値レベルを超えず、相関付けられてい
るチップパターンが、第1の閾値レベルを超える任意の積分チップ値および先行
の積分チップ値に対応する位置において逆の極性のチップを有する場合、前記任
意の積分チップ値は、前記ステップ(b)の相関付けに直接使用されないが、代
わりに、先行の積分チップ値と共に差分関数の一部として使用される 請求項19記載のビデオ信号の可視部分に表されるデータを復号化する方法。
20. The difference function does not exceed a second threshold level and the correlated chip pattern is inverse at a position corresponding to any integrated chip value and a preceding integrated chip value above the first threshold level. The arbitrary integral tip value is not directly used for the correlation in step (b), but instead is used as part of a difference function with the previous integral tip value. 20. A method for decoding data represented in the visible part of a video signal according to claim 19.
【請求項21】 前記第1の閾値レベルを越えない任意の積分チップ値は、
該任意の積分チップ値および先行の積分チップ値が、相関付けられているチップ
パターン内の2つのチップの極性に双方とも整合する極性を有する場合、相関付
けられているチップパターンについて、余分量分相関を増大する 請求項19記載のビデオ信号の可視部分に表されるデータを復号化する方法。
21. Any integral tip value that does not exceed the first threshold level is:
If the arbitrary integrated chip value and the preceding integrated chip value have polarities that both match the polarities of the two chips in the correlated chip pattern, the extra amount for the correlated chip pattern. 20. A method of decoding data represented in the visible part of a video signal according to claim 19, which increases the correlation.
【請求項22】 相関付けられているチップパターンについて余分量分相関
を増大する任意の積分チップ値は、相関付けられているチップパターンについて
、前記積分チップ値および先行の積分チップ値が異なる極性を有する場合、さら
に大きな量分相関を増大する 請求項21記載のビデオ信号の可視部分に表されるデータを復号化する方法。
22. Any integral chip value that increases the correlation by an extra amount for the correlated chip pattern has a different polarity for the correlated chip pattern, where the integrated chip value and the preceding integrated chip value are different. 22. The method of decoding data represented in the visible portion of a video signal according to claim 21, wherein the method comprises increasing the correlation by a greater amount.
【請求項23】 差分関数が第2の閾値レベルを超えず、相関付けられてい
るチップパターンが、第1の閾値レベルを超える任意の積分チップ値および先行
の積分チップ値に対応する位置において逆の極性のチップを有する場合、前記任
意の積分チップ値は、前記ステップ(b)の相関付けに直接使用されないが、代
わりに、先行の積分チップ値と共に差分関数の一部として使用される 請求項18記載のビデオ信号の可視部分に表されるデータを復号化する方法。
23. The difference function does not exceed a second threshold level and the correlated chip pattern is inverse at a position corresponding to any integrated chip value and a preceding integrated chip value above the first threshold level. The arbitrary integral tip value is not directly used for the correlation in step (b), but instead is used as part of a difference function with the previous integral tip value. 19. A method for decoding data represented in the visible part of a video signal according to claim 18.
【請求項24】 前記第1の閾値レベルを越えない任意の積分チップ値は、
該任意の積分チップ値および先行の積分チップ値が、相関付けられているチップ
パターン内の2つのチップの極性に双方とも整合する極性を有する場合、相関付
けられているチップパターンについて、余分量分相関を増大する 請求項18記載のビデオ信号の可視部分に表されるデータを復号化する方法。
24. Any integral tip value that does not exceed the first threshold level is:
If the arbitrary integrated chip value and the preceding integrated chip value have polarities that both match the polarities of the two chips in the correlated chip pattern, the extra amount for the correlated chip pattern. The method for decoding data represented in the visible part of a video signal according to claim 18, wherein the correlation is increased.
【請求項25】 相関付けられているチップパターンについて余分量分相関
を増大する任意の積分チップ値は、相関付けられているチップパターンについて
前記積分チップ値および先行の積分チップ値が異なる極性を有する場合、さらに
大きな量分相関を増大する 請求項24記載のビデオ信号の可視部分に表されるデータを復号化する方法。
25. Any integral chip value that increases the correlation by an extra amount for the correlated chip pattern has a different polarity for said correlated chip pattern, said integral chip value and the preceding integral chip value. 25. The method of decoding data represented in the visible part of a video signal according to claim 24, wherein the correlation is increased by a greater amount.
【請求項26】 ビデオ信号の可視部分に表されるデータを復号化する方法
であって、前記ビデオ信号は、複数のデータシンボルそれぞれについて、通常形
態および反転形態それぞれを有するライン対に構成された、前記ビデオ信号に重
畳された複数のチップをそれぞれ有する複数のラインを有する対応するチップパ
ターンを含み、前記方法は、 (a)単一データシンボルに対応するチップパターンを表すライン内の各ライ
ン対における各位置のチップに基づいて、値を導出するステップと、 (b)前記ステップ(a)において単一データシンボルについて導出された値
を、前記複数のデータシンボルのそれぞれ1つに対応するすべてのチップパター
ンに相関付けるステップと、 (c)前記データシンボルとの相関が最も高いチップパターンに従って、前記
ビデオ信号の可視部分に表されるデータシンボルを識別するステップと を含むビデオ信号の可視部分に表されるデータを復号化する方法。
26. A method of decoding data represented in a visible portion of a video signal, the video signal being arranged for each of a plurality of data symbols into line pairs having a normal form and an inverted form, respectively. , A corresponding chip pattern having a plurality of lines each having a plurality of chips superimposed on the video signal, the method comprising: (a) each line pair in a line representing the chip pattern corresponding to a single data symbol. Deriving a value based on the chip at each position in, and (b) the value derived for a single data symbol in step (a) corresponding to each one of the plurality of data symbols. Correlating with a chip pattern, and (c) a chip pattern having the highest correlation with the data symbol. Identifying the data symbols represented in the visible portion of the video signal according to claim 1.
【請求項27】 前記ステップ(b)は、 (b1)パターン内の対応するチップが第1の極性を有する場合、前記チップ
パターンそれぞれについて、各相関累積器に格納されている値を積分チップ値分
増大するサブステップと、 (b2)パターン内の対応するチップが第2の極性を有する場合、前記チップ
パターンそれぞれについて、各相関累積器に格納されている値を積分チップ値分
低減するサブステップと を含む請求項26記載のビデオ信号の可視部分に表されるデータを復号化する
方法。
27. In the step (b), (b1) when the corresponding chip in the pattern has the first polarity, the value stored in each correlation accumulator for each of the chip patterns is calculated as an integrated chip value. And (b2) if the corresponding chip in the pattern has the second polarity, for each of the chip patterns, the value stored in each correlation accumulator is reduced by the integrated chip value. 27. A method of decoding data represented in the visible portion of a video signal according to claim 26, including:
【請求項28】 差分関数が第2の閾値レベルを超えず、相関付けられてい
るチップパターンが、第1の閾値レベルを超える任意の積分チップ値および先行
の積分チップ値に対応する位置において逆の極性のチップを有する場合、前記任
意の積分チップ値は、前記ステップ(b)の相関付けに直接使用されないが、代
わりに、先行の積分チップ値と共に差分関数の一部として使用される 請求項26記載のビデオ信号の可視部分に表されるデータを復号化する方法。
28. The difference function does not exceed a second threshold level and the correlated chip pattern is inverse at a position corresponding to any integrated chip value and a preceding integrated chip value above the first threshold level. The arbitrary integral tip value is not directly used for the correlation in step (b), but instead is used as part of a difference function with the previous integral tip value. 26. A method for decoding data represented in the visible part of a video signal according to claim 26.
【請求項29】 前記第1の閾値レベルを越えない任意の積分チップ値は、
該任意の積分チップ値および先行の積分チップ値が、相関付けられているチップ
パターン内の2つのチップの極性に双方とも整合する極性を有する場合、相関付
けられているチップパターンについて、余分量分相関を増大する 請求項28記載のビデオ信号の可視部分に表されるデータを復号化する方法。
29. Any integral tip value that does not exceed the first threshold level is:
If the arbitrary integrated chip value and the previous integrated chip value have polarities that both match the polarities of the two chips in the correlated chip pattern, then the extra amount for the correlated chip pattern. 29. A method of decoding data represented in the visible part of a video signal according to claim 28, which increases the correlation.
【請求項30】 相関付けられているチップパターンについて余分量分相関
を増大する任意の積分チップ値は、相関付けられているチップパターンについて
前記積分チップ値および先行の積分チップ値が異なる極性を有する場合、さらに
大きな量分相関を増大する 請求項29記載のビデオ信号の可視部分に表されるデータを復号化する方法。
30. Any integral chip value that increases correlation by an extra amount for a correlated chip pattern has a different polarity for said correlated chip pattern than said integrated chip value and the preceding integrated chip value. 30. A method for decoding data represented in the visible part of a video signal according to claim 29, wherein the correlation is increased by a greater amount.
【請求項31】 受信したビデオ信号の表示を劣化させずに送信されたビデ
オ信号の可視部分にデータを符号化し、受信したビデオ信号における前記データ
を復号化する方法であって、 (a)送信すべきデータビットグループに、いくつかのより長い所定のチップ
シーケンスのうちの関連する1つを選択するステップと、 (b)選択されたチップシーケンスを複数のチップラインに分割するステップ
と、 (c)送信前に、各チップラインおよびそれを反転したものを対にして、前記
ビデオ信号の各線走査対に埋め込むステップと、 (d)受信した線走査対に演算を行い、それによって表されるチップラインを
検出するステップと、 (e)前記いくつかのチップシーケンスそれぞれを前記検出されたチップライ
ンと相関付けて、その相関量を導出するステップと、 (f)最も大きな相関量を有するチップシーケンスを送信されたチップシーケ
ンスとして選択するステップと を含む方法。
31. A method of encoding data in the visible portion of a transmitted video signal without degrading the display of the received video signal and decoding the data in the received video signal, the method comprising the steps of: (a) transmitting. Selecting an associated one of a number of longer predetermined chip sequences for a data bit group to be done, (b) dividing the selected chip sequence into a plurality of chip lines, (c) ) Before transmission, pairing each chip line and its inversion into each line scan pair of the video signal, and (d) performing an operation on the received line scan pair and representing the chip Detecting a line, and (e) correlating each of the several chip sequences with the detected chip line and determining a correlation amount thereof. Method comprising the steps of: leaving, and selecting as a chip sequence transmitted chip sequence with the largest correlation amount (f).
【請求項32】 前記ステップ(c)において、2つの可能なチップ値は、
ビデオ信号の特徴をそれぞれ逆の方向に変更させる 請求項31記載の方法。
32. In step (c), the two possible chip values are:
32. The method of claim 31, wherein the characteristics of the video signal are changed in opposite directions.
【請求項33】 前記ステップ(d)において、検出されたチップラインに
対するビデオ信号の作用を低減するため、および検出されたチップラインの振幅
を増大するために、演算される各線走査対における一方の線走査が、同じ対にお
ける他方の線走査から減算される 請求項32記載の方法。
33. In step (d), one of each of the line scan pairs operated to reduce the effect of the video signal on the detected chip line and to increase the amplitude of the detected chip line. 33. The method of claim 32, wherein the line scan is subtracted from the other line scan in the same pair.
【請求項34】 各線走査は、前記ステップ(d)において、各チップにつ
いて積分関数を導出することによって演算され、一方の線走査についての各チッ
プ関数は、対になった線走査内に対応して配置されたチップについてのチップ関
数から減算される 請求項32記載の方法。
34. Each line scan is computed in step (d) by deriving an integral function for each chip, each chip function for one line scan corresponding to a pair of line scans. 33. The method of claim 32, wherein the method is subtracted from the chip function for the co-located chips.
【請求項35】 送信前に、前記ビデオ信号のいくつかの線走査に同期チッ
プパターンを埋め込むステップと、 前記ステップ(d)の検出についてチップ位置を確認するために、受信したビ
デオ信号に演算を行い、同期チップパターンの位置を決定するステップと をさらに含む請求項34記載の方法。
35. Prior to transmission, embedding a sync tip pattern in several line scans of the video signal, and performing an operation on the received video signal to confirm the tip position for detection in step (d). 35. Performing and determining the position of the sync tip pattern.
【請求項36】 前記ステップ(d)において、検出されたチップラインに
対するビデオ信号の作用を低減するため、および検出されたチップラインの振幅
を増大するために、演算される各線走査対における一方の線走査が、同じ対にお
ける他方の線走査から減算される 請求項31記載の方法。
36. In step (d), one of each line scan pair operated on to reduce the effect of the video signal on the detected chip line and to increase the amplitude of the detected chip line. 32. The method of claim 31, wherein the line scan is subtracted from the other line scan in the same pair.
【請求項37】 各線走査は、前記ステップ(d)において、各チップにつ
いて積分関数を導出することによって演算され、一方の線走査についての各チッ
プ関数は、対になった線走査内に対応して配置されたチップについてのチップ関
数から減算される 請求項31記載の方法。
37. Each line scan is computed in step (d) by deriving an integral function for each chip, each chip function for one line scan corresponding to a pair of line scans. 32. The method of claim 31, wherein the method is subtracted from a chip function for co-located chips.
【請求項38】 送信前に、前記ビデオ信号のいくつかの線走査に同期チッ
プパターンを埋め込むステップと、 前記ステップ(d)の検出についてチップ位置を確認するために、受信したビ
デオ信号に演算を行い、同期チップパターンの位置を決定するステップと をさらに含む請求項31記載の方法。
38. Prior to transmission, embedding a sync tip pattern in some line scans of the video signal, and performing an operation on the received video signal to confirm the tip position for detection in step (d). The method of claim 31, further comprising: performing and determining the position of the sync tip pattern.
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