JP2005507196A - ディジタル映像ファイルをエラー修復して伝送するシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
メディア・オブジェクトのエラー修復においてMPEG-2準拠プログラム・パケット群に(連続列中の)連続制御パケットを割り当てるシステム及び装置。本発明はメディア・オブジェクトをトランスポート・ストリーム経由で伝送するプログラム・パケット列(254、256)に解析する。制御パケット(252)は更にプログラム・パケット量に対応するようトランスポート・ストリームに挿入され、制御パケット(252)のカウンタ(265)は連番が付けられる。更に制御パケット(260)はプログラム・パケットの第２量が解析された後トランスポート・ストリームにおいてインタリーブされる。任意に、制御パケットは、受信制御パケットの連番にとぎれがある場合、欠落制御パケットに応じて指令を出す受信装置によって受信される。
Description
【技術分野】
【０００１】
本発明はディジタル音声及び映像ファイルの伝送に関し、特に広帯域幅の伝送チャネルを要する長さのメディア・オブジェクトのエラー修復に関する。
【背景技術】
【０００２】
衛星及びケーブル産業における成長に伴い、全編省略なしの映画を家庭内マルチメディアの利用者に配信するアーキテクチャを開発することへの多大な関心がでてきている。ビデオ・オン・デマンド（VOD）と呼ばれる、配信の考え方の１つに、利用者が行う選択に基づいて利用者に映画を設けるものがある。利用者は放送サービスを通じて受信し得る利用可能なメディアを一覧化した電子番組ガイド（EPG）を経由して番組を選択し得る。映画が選択されると、放送システムは映画を家庭内利用者に伝送し、該伝送は、(MPEG-2ディジタル・ケーブル伝送のような)ケーブル手段、（直接衛星放送(DBS)、ディレク・ティービー(DIRECTV(商標))、ディッシュ・ネットワーク(DISH NETWORK（商標）)、等のような）衛星放送、（UHF（極超短波）、VHF（超短波）、又は標準画質/高品位番組等を受信する放送チャネルのような）地上波、又は（DSL等のような）より対線接続を通じて行われる。
【特許文献１】
米国特許第5168356号明細書
【非特許文献１】
MPEG-2 Specification ISO-13818-1
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以下にメディア・オブジェクトと呼ぶ、ディジタル映像（音声）ファイルを伝送する複雑性は伝送アーキテクチャが大量のディジタル映像ファイルを処理することが可能であることを要求する。例えば、メディア・オブジェクトを、表示フォーマットとして、（高品位テレビのような）「ほとんど動画の画質で」表示する要件は、伝送アーキテクチャが毎秒ほぼ20メガビットの処理量をサポートすることをネットワークに要求する。伝送アーキテクチャは更に、映像/音声伝送の要件を損傷しないよう、低い伝送エラー・レートを有することを要求する。例えば、DBS衛星システムは、満足できるサービス品質（QOS）を実現するよう、10-9ビットから10-11ビットまでの範囲におけるエラー・レートを有する必要がある。
【０００４】
メディア・オブジェクトを別々のセグメントに分割した場合、メディア・オブジェクトの伝送を損傷するエラーの可能性は低減する。そのような、データ・パケットと呼ばれる、セグメントは伝送アークテクチャの受信側で復元される個々の部分に分ける。データ・ファイルをパケット化するのに用いられる１つの手法は別々のデータ・パケットを符号化してトランスポートするよう、データ・ストリームを生成するMPEG-2データ符号化標準(非特許文献１参照)に準拠する。
【０００５】
満足できるビット・レートでの映画として、メディアを表示することについて、比較的広帯域幅にてデータ・パケットを伝送する要件は損傷メディア・オブジェクト伝送を修復する機会をあまり残さない。更に、エラーがメディア・オブジェクト伝送を損傷する場合、そのような伝送を収容するチャネルは損傷映像ファイルの大多数のセグメントを同報再送する余裕はないが、それはそのような再送によって伝送チャネルが他のメディア・オブジェクトの伝送を収容するのを妨げるからである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
バック・チャネルを経由したエラー修復において連続制御パケットをプログラム・パケット群に対して割り当てるシステム及び方法。該システムはバック・チャネルを経由して欠落プログラム・パケットを、対応制御パケットが損傷された場合に、同報再送する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は例示的実施例によって説明するが、それに限定されるものではない。むしろ、本特許請求の範囲における請求項は、本発明に同等のものの領域や範囲から逸脱することなく当業者によって成され得る、本発明の他の変形や実施例を含むよう、広く解釈されるべきである。
【０００８】
本発明はメディア・ファイル、すなわち「メディア・オブジェクト」として、音声、映像、又は両方の種類のメディアを送受信するシステム及び方法である。ここで用いられるように、「media object」の語は音声、映像、テキスト、マルチメディア・データ・ファイル、及びストリーミング・メディア・ファイルを含む。マルチメディア・オブジェクトはテキスト、画像、映像、及び音声データのいかなる組み合わせをも含む。ストリーミング・メディアは、インターネット、衛星又は他の通信ネットワーク環境を経由して利用者に配信される、音声、映像、マルチメディア、テキスト、及び双方向データ・ファイルから成り、ファイル全体の配信前に利用者のコンピュータ/装置上でプレーされ始める。メディア・オブジェクトはインターネット、衛星（ディジタル衛星システム（DSS）、衛星放送向けディジタル・テレビ放送(DVB-S)）、ケーブル、ディジタル加入者回線(DSL)、T1回線、無線ネットワーク、又はメディア・オブジェクトを配信できる他の配信システム経由を含む、如何なる通信ネットワークによっても伝送し得る。
【０００９】
メディア・オブジェクトのコンテンツの例には歌、政治演説、ニュース放送、映画の予告編、映画、テレビ番組放送、ラジオ番組放送、金融電話会見、生コンサート、インターネット放映映像の場面、及び他の特別イベントを含む。メディア・オブジェクトは、リアルオーディオ(REALAUDIO)(登録商標)、リアルビデオ(REALVIDEO) (登録商標)、リアルメディア(REALMEDIA)(登録商標)、アップル・クイックタイム(APPLE QUICKTIME)(登録商標)、マイクロソフト・ウィンドウズ(MICROSOFT WINDOWS)(登録商標)のメディア・フォーマット、QUICKTIME(登録商標)、MPEG-2映像圧縮、MPEG-4映像及び/又は音声圧縮、ITU-TとMPEGの共同映像チーム(Joint Video Team)方式の圧縮フォーマット、MPEG-2レイヤIII音声、MP3（登録商標）を含む種々のフォーマットに符号化される。一般に、メディア・オブジェクトは特定のフォーマットとの互換性を示す拡張子（サフィックス）によって示される。例えば、.ram、.rm、.rpmの拡張子のうちの１つで終わる（音声及び映像ファイルのような）メディア・オブジェクトはリアルメディア(REALMEDIA)(登録商標)のフォーマットと互換性がある。ファイル拡張子及び当該互換性のあるフォーマットを表１に一覧化した。メディアの種類、拡張子、及び互換フォーマットの更に網羅的な一覧表は
（外１）
で入手し得る。
【００１０】
【表１】
本発明の好適実施例は「ほとんど動画像の画質」の表示映像を表示する映像データを含むメディア・オブジェクトを対象とする。メディア・オブジェクトのフォーマットはMPEG-2の映像圧縮及びトランスポート・フォーマット、及びDSS衛星放送方式に従うものである。当業者は本発明の教示を他のメディア・オブジェクトのフォーマット、トランスポート及び伝送方式に適用し得るものである。
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明による伝送システムを表す。システム100は本発明の動作環境として利用する衛星ベースの放送システムの好適実施例を表す。衛星102はメディア・オブジェクトの伝送の中心点の役割を務める。衛星102はメディア・オブジェクトを受信器システム110に放送する。該衛星放送は（ＤＩＲＥＣＴＶ（商標）、ＤＩＳＨ ＮＥＴＷＯＲＫ（商標）、等）のＤＳＳ又はＤＢＳベースの衛星伝送であることが望ましい。受信器システム110はセット・トップ・ボックス受信器112に接続されたアンテナ経由でメディア・オブジェクトを含む衛星放送信号を受信する。衛星信号は、本明細書及び特許請求の範囲にて説明するよう、MPEG-2ベースのトランスポート・ストリーム及び符号化方式によるものである。セット・トップ・ボックス受信器112は復号化して該複合化衛星信号が処理するよう処理装置114に転送する。
【００１２】
処理装置114は受信器システム110の制御器を表す。復号放送信号を処理する以外に、処理装置114は同調器としての役目を務め、(インターネットやモデム経由の電話網のような)通信ネットワークを通じて他の装置と通信し合うことを可能にするインターネットによって動作可能になる装置、及びメディア・オブジェクト内に音声及び映像を表示及び/又は出力する手段として、利用者が異なった放送チャネルから選択することを可能にする。処理装置114は高品位フォーマットにて表示する映像としてメディア・オブジェクトを処理することが望ましいが、他の映像表示フォーマットもサポートされる。同様に、処理装置114によって処理される音声はドルビー・ディジタル5.1、すなわちサラウンド・サウンドであることが望ましいが、他の映像表示フォーマットもサポートされる。処理装置114は更に、記憶装置116に受信メディア・オブジェクトをアーカイブし、該アーカイブ・オブジェクトは（パーソナル・ビデオ・レコーダのように）オン・デマンドにて取り出し得、更に放送信号を処理するよう記憶装置116を補助記憶装置として用いる。記憶装置116はハード・ドライブ、CD-ROMドライブ、ディジタル・ビデオ・ディスク・ドライブ、フロッピー（登録商標）・ディスク・ドライブ、又は、メディア・オブジェクトを記憶することができる他の既知の記憶装置であり得る。
【００１３】
処理装置114は更に受信衛星信号におけるエラーを識別する。そのようなエラーは受信信号に対する干渉、欠落データ・ブロック、停電、などによって引き起こされ得る。伝送におけるエラーが発見された場合、処理装置114はメディア・サーバー130と通信し合って、下記のように、メディア・オブジェクトのセグメントを再送信する。処理装置114は、モデム118を通じて、PSTN（公衆交換電話網）120のような通信ネットワークを経由して設定されたバック・チャネルを利用して、メディア・サーバー１３０と通信し合う。バック・チャネルはDSL接続のような広帯域幅の接続であることが望ましいが、他の種類の通信ネットワークも用い得る。
【００１４】
メディア・サーバー130はメディア・オブジェクトを、衛星102を経由して受信器110に伝送する放送ハブである。メディア・サーバー130は、放送番組形式でメディア・オブジェクトを上り伝送する設備のあるテレビ局又はラジオ局のような、放送センターである。更に、メディア・サーバー130は、指定された時に配信されるか、(ビデオ・オン・デマンドのような)オン・デマンドで要求される、番組のような、一連のメディア・オブジェクトを含み得、メディア・オブジェクトはメディア・サーバー130にて、複数の、(例えば、テラバイト及び/又はギガバイトの容量を有するRAID-III（3台以上のディスク・アレイ）によって動作可能になるハード・ドライブのような記憶装置上に記憶され、上り接続を経由して伝送される。そのようなメディア・オブジェクトは放送事業者又は家庭内利用者のニーズによって呼び出される。
【００１５】
バック・エンド・サーバー140はメディア・サーバー130に結合され、これによってバック・エンド・サーバー140は上り伝送サイト150を経由したメディアの放送を動作可能にする。バック・エンド・サーバー140はメディア・オブジェクトを、MPEG-2トランスポート及び符号化データ・ストリームと互換性のあるフォーマットに処理し得る。任意に、そのような処理は、バック・エンド・サーバー140が衛星120に対して伝送する必要のある信号を受信する、メディア・サーバー130にて処理される。更に、バック・エンド・サーバー140はメディア・オブジェクトを、本明細書及び特許請求の範囲に説明する、パケット化されたフォーマットに処理する。上り伝送サイト150は、バック・エンド・サーバー140を対象として、衛星102を経由して受信器110に伝送できる衛星信号のようなメディア・オブジェクトを伝送する。
【００１６】
図２Aは、本発明によるような、一連の順序制御パケット及びプログラム・パケットの図である。特に、図２Aは、制御パケット202とプログラム・パケット204との両方のあるパケット化されたMPEG-2トランスポート・データ・ストリームの実施例であり、当該両方のパケットは本発明の好適実施例においては１８８バイトの長さを有するが、別の長さの他のパケットにも本発明の原理が適用される。プログラム・パケット204は音声、映像、又は両方の種類のデータの組み合わせを含むメディア・オブジェクトを有するデータ・セグメントである。制御パケット202は、プログラム・パケットの所定量の、別々の部分に当該MPEG-2データ・ストリームを分割するよう、所定の時点で、MPEG-2データ・ストリーム中に挿入される。このプログラム・パケットの分割は、下記の図３に表すように、バック・エンド・サーバー140での符号器によって行われる。任意に、メディア・サーバー130はメディア・オブジェクトをプログラム・パケット及び制御パケットに解析する。
【００１７】
制御パケット202及びプログラム・パケット204の両方はヘッダ及びペイロードに分割し得る。ヘッダ215は一般のMPEG-2ベースのパケットの一般の構成を表す。各個別のパケットは、ヘッダ215において表されるような、13ビットのパケット識別コード、すなわちPIDとして知られる一意の数によって識別される。一般にPIDは、以下の図３に表されるように、メディア・オブジェクトがMPEG-2トランスポート・データ・ストリームに符号化されてパケット化された場合に割り当てられる。MPEG-2トランスポート・パケットは更に、以下の図４に表されるようにPID識別番号によって受信ストリームを逆多重化することによってメディア・オブジェクトに再び組み立てられる。プログラム・パケット204のペイロードはメディア・オブジェクトを構成する音声、映像、及び/又は両方の種類のデータの組み合わせ、及び補助データを含む。制御パケット202のペイロードは、順番がカウントされることに関する、解析メディア・オブジェクトに関するデータ、又は他の種類の補助データを含む。
【００１８】
本発明は、PIDを利用する以外に、制御パケット202にプログラム・パケット204及び206をインタリーブして制御パケットが先行する、所定の数の、プログラム・パケットの別々のセグメントにメディア・セグメントを解析する。制御パケットによって本発明の伝送アーキテクチャがMPEG-2トランスポート・データ・ストリームのセグメントを明確化するのを可能にすることは有益である。伝送エラーが生じると、エラーが生じる部分は、データ転送レートの最低損失を伴って、どのプログラム・パケットを再送信するかをメディア・サーバー130を経由してバック・エンド・サーバー140に通知するよう、受信器110によって容易に明確化し得る。この手順によってバック・エンド・サーバー140が（損失データが生じる場合に）メディア・オブジェクトの部分全体又は大部分を再送信する必要がないようにする一方、処理器サイクルの損失をもたらす一そろいのデータ・ストリームを再び組み立てる必要なく、データ伝送エラーを正確に明確化するよう受信器システム110の手段を設ける。
【００１９】
放送アーキテクチャの送信側では、バック・エンド・サーバー140が、最初に制御パケット202を生成することによってメディア・オブジェクトをパケット化されたトランスポート・ストリームに符号化する。バック・エンド・サーバー140は、カウンタ220を0000として表すように、パケット・ヘッダの4ビット・カウンタ部分に対して値を割り当てることによって制御パケット202を生成する。制御パケット202は更に（例えば、13個のゼロの連続のような）制御パケットとして一意のPIDを有する。バック・エンド・サーバー140は更にプログラム・パケット204及び206の特定（所定）量を生成して算出し、所定量のデータ・パケットのセグメントを生成する（例えば、定義セグメントには16プログラム・セグメントがあるが、如何なる数のプログラム・セグメントをも選択し得る。）。
特定量を算定した後、バック・エンド・サーバー140は、一意のPID（他のPID番号方式も用い得るが、13個のゼロの連続）によって明確化し得る、例えば、0000,0001,0010などのような連続制御パケット列を明確化する、順次増やしたカウンタ225の0001の値を有する、制御パケット210を生成する。バック・エンド・サーバー140は順次増やしたカウンタ値によって制御パケットを算定及び生成する処理を、カウンタのビット・サイズの理由で最高値に達するまで（この場合、1111）続行する。これが起こる場合、プログラム・パケットのあらかじめ選択された量を算定した後0000にリセットし、これによって、プログラム・パケットの算定及び所定量のプログラム・パケットのセグメントに対応する制御パケットの生成を繰り返す。当業者は本発明が、異なった長さのデータ・パッケット、可変ヘッダ/ペイロード、及びカウンタ値を増やす他の手法を対象とするよう変更し得ることがわかるはずである。
【００２０】
受信器110は、セット・トップ・ボックス112を経由して衛星102から送信された、MPEG-2ベースのトランスポート・ストリームを、衛星信号として受信する。受信器110は衛星信号をデータ・ストリームに逆多重化し、受信器は制御パケット202及び210各々のカウンタ220及び225を読み取ることによってトランスポート・ストリームの連続性をチェックする。受信器110が(例えば、受信器110が0000,0001,0011のように制御パケットからカウンタ値を明確化し、制御パケット0010は欠落している)連番を付した制御パケット間のとぎれを見つけた場合、受信器110は、バック・チャネル接続を経由して、とぎれをメディア・サーバー130に通知する。例えば、受信器110は「ERR0010」の指令をメディア・サーバー130に送信するが、これは制御パケット0010によって明確にされたデータ列の受信における伝送エラーを表す。メディア・サーバー130は、この指令を受信すると、データ伝送におけるエラーをバック・エンド・サーバー140に通知し、バック・エンド・サーバー140は衛星102を経由して制御パケット0010に対応するあらかじめ選択された数のプログラム・パケットのデータ列を再送信する。受信器110は任意に指令「ACK0010」を送信することによって、正しく受信されたデータ・パケット列を明確化し得、そしてそれは制御パケット0010によって明確化されたデータ・パケット列が正しく受信されたことを確認する。
【００２１】
当該指令形態は更に「ERR」又は「ACK」指令を2個の番号で続けることによってプログラム・パケット列を確認又は再送信することを可能にする。例えば、指令「ERR01000110」はメディア・サーバー130に、制御パケット0100、0101、及び0110によって明確にされたプログラム・パケットのデータ列を再送信する必要があることをメディア・サーバー130に示す。当業者は本発明の教示から便益を受け得る伝送アーキテクチャに適合するようそのような指令を変更し得る。
【００２２】
本発明の代替実施例は制御パケットのペイロード・データを利用してプログラム・パケットの所定量の限界を示す。制御パケットのペイロードは所定量のプログラム・パケット列にメディア・オブジェクトを分割するカウンタとして用い得る。図２Bにおいては、制御パケット252はプログラム・パケット254及び256の前にインタリーブされる。所定量のプログラム・パケット列を算定した後、制御パケット260は所定量の制御パケットの後続列の前にインタリーブされる。
【００２３】
本実施例における制御パケット252の制御パケット・カウンタ265は、上記のように、ヘッダの代わりに制御パケットのペイロード中に存在する。例えば、制御パケットのペイロードは144バイトで1327104(1152の2乗)までの一意のカウンタ番号を可能にするが、ペイロードはヘッダ要件によって変わり得る。制御パケット260の制御パケット・カウンタ270は、後続する制御パケットのペイロードを順次増やすことによって、所定量のプログラム・パケットの後続パケットが算定されて限界が示される毎に順次増加される。
【００２４】
放送アーキテクチャの送信側では、バック・エンド・サーバー140は最初に制御パケット252を生成することによってメディア・オブジェクトをパケット化されたトランスポート・ストリームに符号化する。バック・エンド・サーバー140は、カウンタ265において000…0000のように表されるように、パケットのペイロードの1472ビットのカウンタ部分に値を割り当てることによって、制御パケット252を生成する。バック・エンド・サーバー140は更に、所定量のデータ・パケットのセグメントを生成するよう(例えば、定義セグメントには１６プログラム・パケットがあるが、如何なる数のプログラム・セグメントをも選択し得る)、特定（所定）量のプログラム・パケット254及び256を生成して算定する。特定量を算定した後、バック・エンド・サーバー140は、一意のPID(13個のゼロの連続だが、他のPID番号方式も用い得る)によって明確にし得る、例えば、000…0000、000…0001、000…0010などの連続する制御パケット列を明確にする、000…0001の順次増やされるカウンタ２７０の値を有する、制御パケット260を生成する。バック・エンド・サーバー140は制御パケットのカウンタを、カウンタのビット・サイズの理由で最大値に達するまで(この場合、111…1111、…のビット列を表す)、順次増やし続ける。これが生じると、カウンタ値は、プログラム・パケットの所定量まで算定した後(000…0000)にリセットされ、それによってプログラム・パケットの算定及び所定量のプログラム・パケットのセグメントに対応する制御パケットの生成を繰り返す。当業者は本発明が異なった長さのデータ・パケット、可変ヘッダ/ペイロード、及びカウンタ値を増やす他の手法を対象とするよう変更し得ることがわかるはずである。
【００２５】
受信器110は、セット・トップ・ボックス112経由で衛星102から送信されたMPEG-2ベースのトランスポート・ストリームを、衛星信号として、受信する。受信器110は衛星信号をデータ・ストリームに逆多重化し、受信器は、制御パケット252及び260の各々、カウンタ265及び270を読み取ることによってトランスポート・ストリームの連続性をチェックする。受信器110が連番が付けられた制御パケット間のとぎれ（例えば、受信器110は000…0000、000…0001、000…0011のような制御パケットからのカウンタ値を明確にし、制御パケット000…0010は欠落している。）を見つければ、受信器110は、バック・チャネル接続を経由して、当該とぎれをメディア・サーバー130に通知する。例えば、受信器110はメディア・サーバー130に指令「ERR000…0010」を送信するが、それは制御パケット000…0010によって明確にされたデータ列の受信における伝送エラーがあったことを意味する。メディア・サーバー130は、この指令を受信すると、データ伝送におけるエラーをバック・エンド・サーバー140に通知し、バック・エンド・サーバー140は衛星102を経由して制御パケット000…0010に対応する所定数のプログラム・パケットのデータ列を再送信する。受信器110は指令「ACK000…0010」を送信することによって正しく受信されたデータ・パケット列を任意に明確化し得、制御パケット000…0010によって明確にされたデータ・パケット列が正しく受信されたことを確認する。
【００２６】
当該指令形態は更に「ERR」又は「ACK」指令を2つの番号によって続けることによってプログラム・パケット列を確認又は再送信し得ることを可能にする。例えば、「ERR000…0100000…0110」は、制御パケット000…0100、000…0101、及び000…0110によって明確にされたプログラム・パケットのデータ列を再送信することが必要になることをメディア・サーバー130に示す。当業者は、本発明の教示から便益を受け得る伝送アーキテクチャに適合するようそのような指令を変更し得る。
【００２７】
更に、当業者は、バック・チャネルを利用してデータ・パケットの損失列を、そのようなバック・チャネルがそのような伝送を収容し得る場合、再送信し得る。メディア・サーバー130は、PSTN120又はインターネット接続のような、通信ネットワークを通じて、受信器110に欠落データ・パケット列を送信する。
【００２８】
図３によれば、メディア・オブジェクトの映像データを表す、映像信号はソース300から設けられる。この信号はタイミング回路310に結合され、更に多重化装置301を経由して、MPEG圧縮器と表される、映像信号圧縮装置314に結合される。タイミング回路310はデータの流れを多重化装置301及びMPEG圧縮器314に割り当てるよう形成される。タイミング回路310は更に、ソース300から映像信号の有効部分を、MPEG圧縮器314に対して通過させるよう用いられるタイミング信号を設ける。これによって映像信号からディジタル・データを除去し、MPEG圧縮器314に対して少量の圧縮効率を与える。
【００２９】
MPEG圧縮器314は、他の映像信号圧縮器と同様、一般に２つの基本構成部分を含む。1番目の構成部分は映像信号を操作して画像情報信号を実際に圧縮する。第２の構成部分は所望のプロトコルに従って圧縮信号をフォーマット化する。一般に第２の構成部分はヘッダ/ペイロード・データを生成して、圧縮映像データとヘッダ・データとを結びつける制御器を含む。MPEGプロトコルによれば、各々の映像フレーム/フィールドに関係する映像ヘッダ内の種々の種類の利用者データを含むよう規定される。
【００３０】
MPEG圧縮器314においては、制御器312はタイミング回路310からタイミング情報を受信する。制御器312はフレーム・ヘッダ内に利用者データ又は拡張データとしてこのデータを形成して、このデータを圧縮器において生成された圧縮映像信号と結び付ける。フレーム又は映像ヘッダを含む圧縮信号はトランスポート処理器315に形成される。トランスポート処理器315は圧縮映像データを所定量の圧縮データ・パケットにセグメント化し、各々のトランスポート・パケット内の映像情報を明確にするパケット・ヘッダを生成し、エラー検出/訂正符号化を行い、圧縮セグメント、エラー符号情報及びパケット・ヘッダを結びつけてトランスポート・パケットを形成する。更に、トランスポート処理器315は制御パケットの(ヘッダ及び/又はペイロードの何れかにおける)カウンタ値を判定し、特定量のプログラム・パケット列を定義するよう、プログラム・パケット列間に更に制御パケットをインタリーブする前にプログラム・パケット数を算定する。更に、トランスポート処理器315は、解析データ列を、該データ列が再送信される必要がある場合に、記憶する先入先出バッファを含む。トランスポート・パケットは(衛星送信器インタフェースのような)送信器316に結合される。モデムやネットワークによって動作可能となる通信ポートのような、通信インタフェース318は制御指令を受信して損失データ・パケットを再送信し、他の種類の保守機能を実行する。トランスポート処理器315は結合先入先出バッファ中のデータをアクセスすることによって損失データを再送信する(トランスポート・パケット処理の詳細情報については、特許文献１参照。)。
【００３１】
図４は図３の回路によって生成された類の圧縮映像信号を再生成する例示的受信器装置を表す。図４においては、送信圧縮映像信号はアンテナによって補捉され、通信インタフェース400に入力される。アンテナはベースバンド圧縮映像信号を逆トランスポート処理器402に設ける。逆トランスポート処理器内では、トランスポート・ヘッダは圧縮映像ペイロード（MPEGフォーマット化された信号）から分離され、トランスポート・ヘッダ及び/又は制御パケット・ペイロードはシステム制御器408に伝送されて送信器とのシステム同期化を設け、損傷又は損失データに関する情報を設ける。システム制御器408が、欠落制御パケットがあると判断した場合（例えば、ヘッダ又はペイロードにおける制御パケット・カウンタが順序から逸脱して受信された場合)、システム制御器408は指令によって通信インタフェース400を介して欠落プログラム・パケットの再送信を要求する。圧縮映像信号はMPEGベースの復号器404のような伸長器に結合される。MPEG復号器は内部的にMPEGヘッダ・データを圧縮ピクセル・データから分離する。ヘッダ・データは復号器404によって活用されてピクセル・データを伸長する伸長パラメータを定める。圧縮信号ヘッダに含まれる利用者データは復号器によって抽出されてシステム制御器408に設けられる。システム制御器408はプログラム・パケットを組み立てて、表示用に伸長映像信号を処理する一般のオン・スクリーン・ディスプレイ処理器406に設ける。任意の実施例においては、MPEG復号器404及びシステム制御408は共通装置に一体化される。
【００３２】
カウンタ情報を映像ヘッダ・データ、又は所定データを挿入するよう割り当て得る補助データ・フィールドに含み得る本発明の代替実施例がある。本発明の原理は、利用者定義データがデータ・パケットに入力されるデータ層及び他のスペースにおける補助データ領域に挿入カウンタ・データを収容するよう、当業者の要求によって、変更し得る。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の例示的実施例による伝送システムの構成図である。
【図２Ａ】一連の順序制御パケットのヘッダを利用する、本発明の、例示的実施例による、一連の順序制御パケットの図である。
【図２Ｂ】一連の順序制御パケットのヘッダを利用する、本発明の、例示的実施例による、一連の順序制御パケットの図である。
【図３】本発明の例示的実施例による、MPEGベースの符号器の図である。
【図４】本発明の例示的実施例による、MPEGベースの復号器の図である。
【０００１】
本発明はディジタル音声及び映像ファイルの伝送に関し、特に広帯域幅の伝送チャネルを要する長さのメディア・オブジェクトのエラー修復に関する。
【背景技術】
【０００２】
衛星及びケーブル産業における成長に伴い、全編省略なしの映画を家庭内マルチメディアの利用者に配信するアーキテクチャを開発することへの多大な関心がでてきている。ビデオ・オン・デマンド（VOD）と呼ばれる、配信の考え方の１つに、利用者が行う選択に基づいて利用者に映画を設けるものがある。利用者は放送サービスを通じて受信し得る利用可能なメディアを一覧化した電子番組ガイド（EPG）を経由して番組を選択し得る。映画が選択されると、放送システムは映画を家庭内利用者に伝送し、該伝送は、(MPEG-2ディジタル・ケーブル伝送のような)ケーブル手段、（直接衛星放送(DBS)、ディレク・ティービー(DIRECTV(商標))、ディッシュ・ネットワーク(DISH NETWORK（商標）)、等のような）衛星放送、（UHF（極超短波）、VHF（超短波）、又は標準画質/高品位番組等を受信する放送チャネルのような）地上波、又は（DSL等のような）より対線接続を通じて行われる。
【特許文献１】
米国特許第5168356号明細書
【非特許文献１】
MPEG-2 Specification ISO-13818-1
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以下にメディア・オブジェクトと呼ぶ、ディジタル映像（音声）ファイルを伝送する複雑性は伝送アーキテクチャが大量のディジタル映像ファイルを処理することが可能であることを要求する。例えば、メディア・オブジェクトを、表示フォーマットとして、（高品位テレビのような）「ほとんど動画の画質で」表示する要件は、伝送アーキテクチャが毎秒ほぼ20メガビットの処理量をサポートすることをネットワークに要求する。伝送アーキテクチャは更に、映像/音声伝送の要件を損傷しないよう、低い伝送エラー・レートを有することを要求する。例えば、DBS衛星システムは、満足できるサービス品質（QOS）を実現するよう、10-9ビットから10-11ビットまでの範囲におけるエラー・レートを有する必要がある。
【０００４】
メディア・オブジェクトを別々のセグメントに分割した場合、メディア・オブジェクトの伝送を損傷するエラーの可能性は低減する。そのような、データ・パケットと呼ばれる、セグメントは伝送アークテクチャの受信側で復元される個々の部分に分ける。データ・ファイルをパケット化するのに用いられる１つの手法は別々のデータ・パケットを符号化してトランスポートするよう、データ・ストリームを生成するMPEG-2データ符号化標準(非特許文献１参照)に準拠する。
【０００５】
満足できるビット・レートでの映画として、メディアを表示することについて、比較的広帯域幅にてデータ・パケットを伝送する要件は損傷メディア・オブジェクト伝送を修復する機会をあまり残さない。更に、エラーがメディア・オブジェクト伝送を損傷する場合、そのような伝送を収容するチャネルは損傷映像ファイルの大多数のセグメントを同報再送する余裕はないが、それはそのような再送によって伝送チャネルが他のメディア・オブジェクトの伝送を収容するのを妨げるからである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
バック・チャネルを経由したエラー修復において連続制御パケットをプログラム・パケット群に対して割り当てるシステム及び方法。該システムはバック・チャネルを経由して欠落プログラム・パケットを、対応制御パケットが損傷された場合に、同報再送する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は例示的実施例によって説明するが、それに限定されるものではない。むしろ、本特許請求の範囲における請求項は、本発明に同等のものの領域や範囲から逸脱することなく当業者によって成され得る、本発明の他の変形や実施例を含むよう、広く解釈されるべきである。
【０００８】
本発明はメディア・ファイル、すなわち「メディア・オブジェクト」として、音声、映像、又は両方の種類のメディアを送受信するシステム及び方法である。ここで用いられるように、「media object」の語は音声、映像、テキスト、マルチメディア・データ・ファイル、及びストリーミング・メディア・ファイルを含む。マルチメディア・オブジェクトはテキスト、画像、映像、及び音声データのいかなる組み合わせをも含む。ストリーミング・メディアは、インターネット、衛星又は他の通信ネットワーク環境を経由して利用者に配信される、音声、映像、マルチメディア、テキスト、及び双方向データ・ファイルから成り、ファイル全体の配信前に利用者のコンピュータ/装置上でプレーされ始める。メディア・オブジェクトはインターネット、衛星（ディジタル衛星システム（DSS）、衛星放送向けディジタル・テレビ放送(DVB-S)）、ケーブル、ディジタル加入者回線(DSL)、T1回線、無線ネットワーク、又はメディア・オブジェクトを配信できる他の配信システム経由を含む、如何なる通信ネットワークによっても伝送し得る。
【０００９】
メディア・オブジェクトのコンテンツの例には歌、政治演説、ニュース放送、映画の予告編、映画、テレビ番組放送、ラジオ番組放送、金融電話会見、生コンサート、インターネット放映映像の場面、及び他の特別イベントを含む。メディア・オブジェクトは、リアルオーディオ(REALAUDIO)(登録商標)、リアルビデオ(REALVIDEO) (登録商標)、リアルメディア(REALMEDIA)(登録商標)、アップル・クイックタイム(APPLE QUICKTIME)(登録商標)、マイクロソフト・ウィンドウズ(MICROSOFT WINDOWS)(登録商標)のメディア・フォーマット、QUICKTIME(登録商標)、MPEG-2映像圧縮、MPEG-4映像及び/又は音声圧縮、ITU-TとMPEGの共同映像チーム(Joint Video Team)方式の圧縮フォーマット、MPEG-2レイヤIII音声、MP3（登録商標）を含む種々のフォーマットに符号化される。一般に、メディア・オブジェクトは特定のフォーマットとの互換性を示す拡張子（サフィックス）によって示される。例えば、.ram、.rm、.rpmの拡張子のうちの１つで終わる（音声及び映像ファイルのような）メディア・オブジェクトはリアルメディア(REALMEDIA)(登録商標)のフォーマットと互換性がある。ファイル拡張子及び当該互換性のあるフォーマットを表１に一覧化した。メディアの種類、拡張子、及び互換フォーマットの更に網羅的な一覧表は
（外１）
【００１０】
【表１】
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明による伝送システムを表す。システム100は本発明の動作環境として利用する衛星ベースの放送システムの好適実施例を表す。衛星102はメディア・オブジェクトの伝送の中心点の役割を務める。衛星102はメディア・オブジェクトを受信器システム110に放送する。該衛星放送は（ＤＩＲＥＣＴＶ（商標）、ＤＩＳＨ ＮＥＴＷＯＲＫ（商標）、等）のＤＳＳ又はＤＢＳベースの衛星伝送であることが望ましい。受信器システム110はセット・トップ・ボックス受信器112に接続されたアンテナ経由でメディア・オブジェクトを含む衛星放送信号を受信する。衛星信号は、本明細書及び特許請求の範囲にて説明するよう、MPEG-2ベースのトランスポート・ストリーム及び符号化方式によるものである。セット・トップ・ボックス受信器112は復号化して該複合化衛星信号が処理するよう処理装置114に転送する。
【００１２】
処理装置114は受信器システム110の制御器を表す。復号放送信号を処理する以外に、処理装置114は同調器としての役目を務め、(インターネットやモデム経由の電話網のような)通信ネットワークを通じて他の装置と通信し合うことを可能にするインターネットによって動作可能になる装置、及びメディア・オブジェクト内に音声及び映像を表示及び/又は出力する手段として、利用者が異なった放送チャネルから選択することを可能にする。処理装置114は高品位フォーマットにて表示する映像としてメディア・オブジェクトを処理することが望ましいが、他の映像表示フォーマットもサポートされる。同様に、処理装置114によって処理される音声はドルビー・ディジタル5.1、すなわちサラウンド・サウンドであることが望ましいが、他の映像表示フォーマットもサポートされる。処理装置114は更に、記憶装置116に受信メディア・オブジェクトをアーカイブし、該アーカイブ・オブジェクトは（パーソナル・ビデオ・レコーダのように）オン・デマンドにて取り出し得、更に放送信号を処理するよう記憶装置116を補助記憶装置として用いる。記憶装置116はハード・ドライブ、CD-ROMドライブ、ディジタル・ビデオ・ディスク・ドライブ、フロッピー（登録商標）・ディスク・ドライブ、又は、メディア・オブジェクトを記憶することができる他の既知の記憶装置であり得る。
【００１３】
処理装置114は更に受信衛星信号におけるエラーを識別する。そのようなエラーは受信信号に対する干渉、欠落データ・ブロック、停電、などによって引き起こされ得る。伝送におけるエラーが発見された場合、処理装置114はメディア・サーバー130と通信し合って、下記のように、メディア・オブジェクトのセグメントを再送信する。処理装置114は、モデム118を通じて、PSTN（公衆交換電話網）120のような通信ネットワークを経由して設定されたバック・チャネルを利用して、メディア・サーバー１３０と通信し合う。バック・チャネルはDSL接続のような広帯域幅の接続であることが望ましいが、他の種類の通信ネットワークも用い得る。
【００１４】
メディア・サーバー130はメディア・オブジェクトを、衛星102を経由して受信器110に伝送する放送ハブである。メディア・サーバー130は、放送番組形式でメディア・オブジェクトを上り伝送する設備のあるテレビ局又はラジオ局のような、放送センターである。更に、メディア・サーバー130は、指定された時に配信されるか、(ビデオ・オン・デマンドのような)オン・デマンドで要求される、番組のような、一連のメディア・オブジェクトを含み得、メディア・オブジェクトはメディア・サーバー130にて、複数の、(例えば、テラバイト及び/又はギガバイトの容量を有するRAID-III（3台以上のディスク・アレイ）によって動作可能になるハード・ドライブのような記憶装置上に記憶され、上り接続を経由して伝送される。そのようなメディア・オブジェクトは放送事業者又は家庭内利用者のニーズによって呼び出される。
【００１５】
バック・エンド・サーバー140はメディア・サーバー130に結合され、これによってバック・エンド・サーバー140は上り伝送サイト150を経由したメディアの放送を動作可能にする。バック・エンド・サーバー140はメディア・オブジェクトを、MPEG-2トランスポート及び符号化データ・ストリームと互換性のあるフォーマットに処理し得る。任意に、そのような処理は、バック・エンド・サーバー140が衛星120に対して伝送する必要のある信号を受信する、メディア・サーバー130にて処理される。更に、バック・エンド・サーバー140はメディア・オブジェクトを、本明細書及び特許請求の範囲に説明する、パケット化されたフォーマットに処理する。上り伝送サイト150は、バック・エンド・サーバー140を対象として、衛星102を経由して受信器110に伝送できる衛星信号のようなメディア・オブジェクトを伝送する。
【００１６】
図２Aは、本発明によるような、一連の順序制御パケット及びプログラム・パケットの図である。特に、図２Aは、制御パケット202とプログラム・パケット204との両方のあるパケット化されたMPEG-2トランスポート・データ・ストリームの実施例であり、当該両方のパケットは本発明の好適実施例においては１８８バイトの長さを有するが、別の長さの他のパケットにも本発明の原理が適用される。プログラム・パケット204は音声、映像、又は両方の種類のデータの組み合わせを含むメディア・オブジェクトを有するデータ・セグメントである。制御パケット202は、プログラム・パケットの所定量の、別々の部分に当該MPEG-2データ・ストリームを分割するよう、所定の時点で、MPEG-2データ・ストリーム中に挿入される。このプログラム・パケットの分割は、下記の図３に表すように、バック・エンド・サーバー140での符号器によって行われる。任意に、メディア・サーバー130はメディア・オブジェクトをプログラム・パケット及び制御パケットに解析する。
【００１７】
制御パケット202及びプログラム・パケット204の両方はヘッダ及びペイロードに分割し得る。ヘッダ215は一般のMPEG-2ベースのパケットの一般の構成を表す。各個別のパケットは、ヘッダ215において表されるような、13ビットのパケット識別コード、すなわちPIDとして知られる一意の数によって識別される。一般にPIDは、以下の図３に表されるように、メディア・オブジェクトがMPEG-2トランスポート・データ・ストリームに符号化されてパケット化された場合に割り当てられる。MPEG-2トランスポート・パケットは更に、以下の図４に表されるようにPID識別番号によって受信ストリームを逆多重化することによってメディア・オブジェクトに再び組み立てられる。プログラム・パケット204のペイロードはメディア・オブジェクトを構成する音声、映像、及び/又は両方の種類のデータの組み合わせ、及び補助データを含む。制御パケット202のペイロードは、順番がカウントされることに関する、解析メディア・オブジェクトに関するデータ、又は他の種類の補助データを含む。
【００１８】
本発明は、PIDを利用する以外に、制御パケット202にプログラム・パケット204及び206をインタリーブして制御パケットが先行する、所定の数の、プログラム・パケットの別々のセグメントにメディア・セグメントを解析する。制御パケットによって本発明の伝送アーキテクチャがMPEG-2トランスポート・データ・ストリームのセグメントを明確化するのを可能にすることは有益である。伝送エラーが生じると、エラーが生じる部分は、データ転送レートの最低損失を伴って、どのプログラム・パケットを再送信するかをメディア・サーバー130を経由してバック・エンド・サーバー140に通知するよう、受信器110によって容易に明確化し得る。この手順によってバック・エンド・サーバー140が（損失データが生じる場合に）メディア・オブジェクトの部分全体又は大部分を再送信する必要がないようにする一方、処理器サイクルの損失をもたらす一そろいのデータ・ストリームを再び組み立てる必要なく、データ伝送エラーを正確に明確化するよう受信器システム110の手段を設ける。
【００１９】
放送アーキテクチャの送信側では、バック・エンド・サーバー140が、最初に制御パケット202を生成することによってメディア・オブジェクトをパケット化されたトランスポート・ストリームに符号化する。バック・エンド・サーバー140は、カウンタ220を0000として表すように、パケット・ヘッダの4ビット・カウンタ部分に対して値を割り当てることによって制御パケット202を生成する。制御パケット202は更に（例えば、13個のゼロの連続のような）制御パケットとして一意のPIDを有する。バック・エンド・サーバー140は更にプログラム・パケット204及び206の特定（所定）量を生成して算出し、所定量のデータ・パケットのセグメントを生成する（例えば、定義セグメントには16プログラム・セグメントがあるが、如何なる数のプログラム・セグメントをも選択し得る。）。
特定量を算定した後、バック・エンド・サーバー140は、一意のPID（他のPID番号方式も用い得るが、13個のゼロの連続）によって明確化し得る、例えば、0000,0001,0010などのような連続制御パケット列を明確化する、順次増やしたカウンタ225の0001の値を有する、制御パケット210を生成する。バック・エンド・サーバー140は順次増やしたカウンタ値によって制御パケットを算定及び生成する処理を、カウンタのビット・サイズの理由で最高値に達するまで（この場合、1111）続行する。これが起こる場合、プログラム・パケットのあらかじめ選択された量を算定した後0000にリセットし、これによって、プログラム・パケットの算定及び所定量のプログラム・パケットのセグメントに対応する制御パケットの生成を繰り返す。当業者は本発明が、異なった長さのデータ・パッケット、可変ヘッダ/ペイロード、及びカウンタ値を増やす他の手法を対象とするよう変更し得ることがわかるはずである。
【００２０】
受信器110は、セット・トップ・ボックス112を経由して衛星102から送信された、MPEG-2ベースのトランスポート・ストリームを、衛星信号として受信する。受信器110は衛星信号をデータ・ストリームに逆多重化し、受信器は制御パケット202及び210各々のカウンタ220及び225を読み取ることによってトランスポート・ストリームの連続性をチェックする。受信器110が(例えば、受信器110が0000,0001,0011のように制御パケットからカウンタ値を明確化し、制御パケット0010は欠落している)連番を付した制御パケット間のとぎれを見つけた場合、受信器110は、バック・チャネル接続を経由して、とぎれをメディア・サーバー130に通知する。例えば、受信器110は「ERR0010」の指令をメディア・サーバー130に送信するが、これは制御パケット0010によって明確にされたデータ列の受信における伝送エラーを表す。メディア・サーバー130は、この指令を受信すると、データ伝送におけるエラーをバック・エンド・サーバー140に通知し、バック・エンド・サーバー140は衛星102を経由して制御パケット0010に対応するあらかじめ選択された数のプログラム・パケットのデータ列を再送信する。受信器110は任意に指令「ACK0010」を送信することによって、正しく受信されたデータ・パケット列を明確化し得、そしてそれは制御パケット0010によって明確化されたデータ・パケット列が正しく受信されたことを確認する。
【００２１】
当該指令形態は更に「ERR」又は「ACK」指令を2個の番号で続けることによってプログラム・パケット列を確認又は再送信することを可能にする。例えば、指令「ERR01000110」はメディア・サーバー130に、制御パケット0100、0101、及び0110によって明確にされたプログラム・パケットのデータ列を再送信する必要があることをメディア・サーバー130に示す。当業者は本発明の教示から便益を受け得る伝送アーキテクチャに適合するようそのような指令を変更し得る。
【００２２】
本発明の代替実施例は制御パケットのペイロード・データを利用してプログラム・パケットの所定量の限界を示す。制御パケットのペイロードは所定量のプログラム・パケット列にメディア・オブジェクトを分割するカウンタとして用い得る。図２Bにおいては、制御パケット252はプログラム・パケット254及び256の前にインタリーブされる。所定量のプログラム・パケット列を算定した後、制御パケット260は所定量の制御パケットの後続列の前にインタリーブされる。
【００２３】
本実施例における制御パケット252の制御パケット・カウンタ265は、上記のように、ヘッダの代わりに制御パケットのペイロード中に存在する。例えば、制御パケットのペイロードは144バイトで1327104(1152の2乗)までの一意のカウンタ番号を可能にするが、ペイロードはヘッダ要件によって変わり得る。制御パケット260の制御パケット・カウンタ270は、後続する制御パケットのペイロードを順次増やすことによって、所定量のプログラム・パケットの後続パケットが算定されて限界が示される毎に順次増加される。
【００２４】
放送アーキテクチャの送信側では、バック・エンド・サーバー140は最初に制御パケット252を生成することによってメディア・オブジェクトをパケット化されたトランスポート・ストリームに符号化する。バック・エンド・サーバー140は、カウンタ265において000…0000のように表されるように、パケットのペイロードの1472ビットのカウンタ部分に値を割り当てることによって、制御パケット252を生成する。バック・エンド・サーバー140は更に、所定量のデータ・パケットのセグメントを生成するよう(例えば、定義セグメントには１６プログラム・パケットがあるが、如何なる数のプログラム・セグメントをも選択し得る)、特定（所定）量のプログラム・パケット254及び256を生成して算定する。特定量を算定した後、バック・エンド・サーバー140は、一意のPID(13個のゼロの連続だが、他のPID番号方式も用い得る)によって明確にし得る、例えば、000…0000、000…0001、000…0010などの連続する制御パケット列を明確にする、000…0001の順次増やされるカウンタ２７０の値を有する、制御パケット260を生成する。バック・エンド・サーバー140は制御パケットのカウンタを、カウンタのビット・サイズの理由で最大値に達するまで(この場合、111…1111、…のビット列を表す)、順次増やし続ける。これが生じると、カウンタ値は、プログラム・パケットの所定量まで算定した後(000…0000)にリセットされ、それによってプログラム・パケットの算定及び所定量のプログラム・パケットのセグメントに対応する制御パケットの生成を繰り返す。当業者は本発明が異なった長さのデータ・パケット、可変ヘッダ/ペイロード、及びカウンタ値を増やす他の手法を対象とするよう変更し得ることがわかるはずである。
【００２５】
受信器110は、セット・トップ・ボックス112経由で衛星102から送信されたMPEG-2ベースのトランスポート・ストリームを、衛星信号として、受信する。受信器110は衛星信号をデータ・ストリームに逆多重化し、受信器は、制御パケット252及び260の各々、カウンタ265及び270を読み取ることによってトランスポート・ストリームの連続性をチェックする。受信器110が連番が付けられた制御パケット間のとぎれ（例えば、受信器110は000…0000、000…0001、000…0011のような制御パケットからのカウンタ値を明確にし、制御パケット000…0010は欠落している。）を見つければ、受信器110は、バック・チャネル接続を経由して、当該とぎれをメディア・サーバー130に通知する。例えば、受信器110はメディア・サーバー130に指令「ERR000…0010」を送信するが、それは制御パケット000…0010によって明確にされたデータ列の受信における伝送エラーがあったことを意味する。メディア・サーバー130は、この指令を受信すると、データ伝送におけるエラーをバック・エンド・サーバー140に通知し、バック・エンド・サーバー140は衛星102を経由して制御パケット000…0010に対応する所定数のプログラム・パケットのデータ列を再送信する。受信器110は指令「ACK000…0010」を送信することによって正しく受信されたデータ・パケット列を任意に明確化し得、制御パケット000…0010によって明確にされたデータ・パケット列が正しく受信されたことを確認する。
【００２６】
当該指令形態は更に「ERR」又は「ACK」指令を2つの番号によって続けることによってプログラム・パケット列を確認又は再送信し得ることを可能にする。例えば、「ERR000…0100000…0110」は、制御パケット000…0100、000…0101、及び000…0110によって明確にされたプログラム・パケットのデータ列を再送信することが必要になることをメディア・サーバー130に示す。当業者は、本発明の教示から便益を受け得る伝送アーキテクチャに適合するようそのような指令を変更し得る。
【００２７】
更に、当業者は、バック・チャネルを利用してデータ・パケットの損失列を、そのようなバック・チャネルがそのような伝送を収容し得る場合、再送信し得る。メディア・サーバー130は、PSTN120又はインターネット接続のような、通信ネットワークを通じて、受信器110に欠落データ・パケット列を送信する。
【００２８】
図３によれば、メディア・オブジェクトの映像データを表す、映像信号はソース300から設けられる。この信号はタイミング回路310に結合され、更に多重化装置301を経由して、MPEG圧縮器と表される、映像信号圧縮装置314に結合される。タイミング回路310はデータの流れを多重化装置301及びMPEG圧縮器314に割り当てるよう形成される。タイミング回路310は更に、ソース300から映像信号の有効部分を、MPEG圧縮器314に対して通過させるよう用いられるタイミング信号を設ける。これによって映像信号からディジタル・データを除去し、MPEG圧縮器314に対して少量の圧縮効率を与える。
【００２９】
MPEG圧縮器314は、他の映像信号圧縮器と同様、一般に２つの基本構成部分を含む。1番目の構成部分は映像信号を操作して画像情報信号を実際に圧縮する。第２の構成部分は所望のプロトコルに従って圧縮信号をフォーマット化する。一般に第２の構成部分はヘッダ/ペイロード・データを生成して、圧縮映像データとヘッダ・データとを結びつける制御器を含む。MPEGプロトコルによれば、各々の映像フレーム/フィールドに関係する映像ヘッダ内の種々の種類の利用者データを含むよう規定される。
【００３０】
MPEG圧縮器314においては、制御器312はタイミング回路310からタイミング情報を受信する。制御器312はフレーム・ヘッダ内に利用者データ又は拡張データとしてこのデータを形成して、このデータを圧縮器において生成された圧縮映像信号と結び付ける。フレーム又は映像ヘッダを含む圧縮信号はトランスポート処理器315に形成される。トランスポート処理器315は圧縮映像データを所定量の圧縮データ・パケットにセグメント化し、各々のトランスポート・パケット内の映像情報を明確にするパケット・ヘッダを生成し、エラー検出/訂正符号化を行い、圧縮セグメント、エラー符号情報及びパケット・ヘッダを結びつけてトランスポート・パケットを形成する。更に、トランスポート処理器315は制御パケットの(ヘッダ及び/又はペイロードの何れかにおける)カウンタ値を判定し、特定量のプログラム・パケット列を定義するよう、プログラム・パケット列間に更に制御パケットをインタリーブする前にプログラム・パケット数を算定する。更に、トランスポート処理器315は、解析データ列を、該データ列が再送信される必要がある場合に、記憶する先入先出バッファを含む。トランスポート・パケットは(衛星送信器インタフェースのような)送信器316に結合される。モデムやネットワークによって動作可能となる通信ポートのような、通信インタフェース318は制御指令を受信して損失データ・パケットを再送信し、他の種類の保守機能を実行する。トランスポート処理器315は結合先入先出バッファ中のデータをアクセスすることによって損失データを再送信する(トランスポート・パケット処理の詳細情報については、特許文献１参照。)。
【００３１】
図４は図３の回路によって生成された類の圧縮映像信号を再生成する例示的受信器装置を表す。図４においては、送信圧縮映像信号はアンテナによって補捉され、通信インタフェース400に入力される。アンテナはベースバンド圧縮映像信号を逆トランスポート処理器402に設ける。逆トランスポート処理器内では、トランスポート・ヘッダは圧縮映像ペイロード（MPEGフォーマット化された信号）から分離され、トランスポート・ヘッダ及び/又は制御パケット・ペイロードはシステム制御器408に伝送されて送信器とのシステム同期化を設け、損傷又は損失データに関する情報を設ける。システム制御器408が、欠落制御パケットがあると判断した場合（例えば、ヘッダ又はペイロードにおける制御パケット・カウンタが順序から逸脱して受信された場合)、システム制御器408は指令によって通信インタフェース400を介して欠落プログラム・パケットの再送信を要求する。圧縮映像信号はMPEGベースの復号器404のような伸長器に結合される。MPEG復号器は内部的にMPEGヘッダ・データを圧縮ピクセル・データから分離する。ヘッダ・データは復号器404によって活用されてピクセル・データを伸長する伸長パラメータを定める。圧縮信号ヘッダに含まれる利用者データは復号器によって抽出されてシステム制御器408に設けられる。システム制御器408はプログラム・パケットを組み立てて、表示用に伸長映像信号を処理する一般のオン・スクリーン・ディスプレイ処理器406に設ける。任意の実施例においては、MPEG復号器404及びシステム制御408は共通装置に一体化される。
【００３２】
カウンタ情報を映像ヘッダ・データ、又は所定データを挿入するよう割り当て得る補助データ・フィールドに含み得る本発明の代替実施例がある。本発明の原理は、利用者定義データがデータ・パケットに入力されるデータ層及び他のスペースにおける補助データ領域に挿入カウンタ・データを収容するよう、当業者の要求によって、変更し得る。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の例示的実施例による伝送システムの構成図である。
【図２Ａ】一連の順序制御パケットのヘッダを利用する、本発明の、例示的実施例による、一連の順序制御パケットの図である。
【図２Ｂ】一連の順序制御パケットのヘッダを利用する、本発明の、例示的実施例による、一連の順序制御パケットの図である。
【図３】本発明の例示的実施例による、MPEGベースの符号器の図である。
【図４】本発明の例示的実施例による、MPEGベースの復号器の図である。
Claims (23)
- メディア・オブジェクトを伝送するよう動的エラー修復手順を設ける方法であって、該手順は：
メディア・オブジェクトをプログラム・パケットのトランスポート・ストリームに解析する工程；
制御パケットを、プログラム・パケット所定量に対応する前記トランスポート・ストリームに、挿入する工程；及び
追加制御パケットを前記トランスポート・ストリームに、前記所定量のプログラム・パケットの追加列を判定した後で、インタリーブする工程；
を有し、
前記プログラム・パケット所定量は所定量のプログラム・パケット列を定義することを特徴とする方法。 - 請求項１記載の方法であって、前記トランスポート・ストリームはMPEG-2トランスポート・ストリームと共同映像チーム方式準拠トランスポート・ストリームとのうちの少なくとも１つに一致することを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法であって、前記トランスポート・ストリームは：
衛星放送ネットワーク、電話ネットワーク、インターネットによって動作可能になる接続、及び無線接続；
のうちの少なくとも１つによって伝送されることを特徴とする方法。 - 請求項１記載の方法であって、前記制御パケットは、プログラム・パケットの新規列を定義するよう、増やされるカウンタを有することを特徴とする方法。
- 請求項１記載の方法であって、更に：
制御パケットによって定義された既解析プログラム・パケット列を伝送する工程；
を有し、該伝送は該伝送を要求する指令に応じたものであることを特徴とする方法。 - 請求項５記載の方法であって、前記既解析プログラム・パケット列の前記伝送は衛星伝送とバック・チャネルとのうちの少なくとも１つによって伝送されることを特徴とする方法。
- 請求項５記載の方法であって、前記指令は、受信器が増やされた制御パケット列におけるとぎれを判定する場合に、生成されることを特徴とする方法。
- メディア・オブジェクトを伝送するよう動的エラー修復手順を設ける装置であって：
メディア・オブジェクトをプログラム・パケット(254、256)のトランスポート・ストリームに解析する手段；
制御パケット(252)をプログラム・パケット所定量に対応する前記トランスポート・ストリームに挿入する手段；及び
追加制御パケット(260)を前記トランスポート・ストリームに前記プログラム・パケット所定量後にインタリーブする手段；
を有し、前記プログラム・パケット(254、256)所定量は所定量プログラム・パケット列を定義することを特徴とする装置。 - 請求項８記載の装置であって、前記トランスポート・ストリームはMPEG-2トランスポート・ストリームと共同映像チーム方式準拠トランスポート・ストリームとの少なくとも１つに一致することを特徴とする装置。
- 請求項８記載の装置であって、前記トランスポート・ストリームは：
衛星放送ネットワーク、電話ネットワーク、インターネットによって動作可能になる接続、及び無線接続；
のうち少なくとも１つによって伝送されることを特徴とする装置。 - 請求項８記載の装置であって、前記制御パケットは、プログラム・パケットの新規列を定義するよう、増やされるカウンタを有することを特徴とする装置。
- 請求項８記載の装置であって、更に：
制御パケットによって定義された既解析プログラム・パケット列を伝送する手段；
を有し、該伝送は該伝送を要求する指令に応じたものであることを特徴とする装置。 - 請求項１２記載の装置であって、前記既解析プログラム・パケット列の前記伝送は衛星伝送及びバック・チャネルとの少なくとも１つによって伝送されることを特徴とする装置。
- 請求項１２記載の装置であって、前記指令は、受信器が増やされた制御パケット列におけるとぎれを判定する場合に、生成されることを特徴とする装置。
- 制御パケットを、メディア・オブジェクトに対応する複数のMPEG-2準拠データ・パケットに順次割り当てる方法であって：
複数のMPEG-2準拠データ・パケットを定義する工程；
前記複数のMPEG-2準拠データ・パケットを、所定数のプログラム・パケット群から成る複数のプログラム・パケットに解析する工程；及び
前記パケット群に順次増加されるカウンタ数から成る制御パケットを付加する工程；
を有することを特徴とする方法。 - 請求項１５記載の方法であって、前記カウンタは、該カウンタのビット・サイズが最高になるまで順次増加され、前記カウンタはリセットされることを特徴とする方法。
- 請求項１５記載の方法であって、前記方法はMPEG-2準拠パケットの第２列について繰り返されることを特徴とする方法。
- 請求項１５記載の方法であって、更に：
前記制御パケットに対応する既解析MPEG-2準拠プログラム・パケット列を伝送する工程；
を有し、該伝送は該伝送を要求する指令に応じたものであることを特徴とする方法。 - 請求項１８記載の装置であって、前記既解析MPEG-2準拠プログラム・パケット列の前記伝送は衛星伝送とバック・チャネルとの少なくとも１つによって伝送されることを特徴とする装置。
- 制御パケットを、メディア・オブジェクトに相当する複数のMPEG-2準拠プログラム・パケットに、順次割り当てる装置であって：
前記MPEG-2準拠のデータ・ストリームを定義する手段；
前記MPEG-2準拠のデータ・ストリームを、所定数のプログラム・パケット群を有する複数のプログラム・パケット(254、256)に解析する手段；及び
前記プログラム・パケット(254、256)群に順次増加されるカウンタ数を有する制御パケット(252)を付加する手段；
を有することを特徴とする装置。 - 放送アーキテクチャにおいて伝送エラーを判定する装置であって：
制御パケット(252、260)及びプログラム・パケット(254、256)を有するパケット化されたトランスポート・ストリームを受信する手段；
受信制御パケット(252、260)の連続列を判定する手段；及び
前記連続列から欠落している制御パケット(252)に対応するプログラム・パケット(254、256)列を要求する手段；
を有し、前記制御パケット(252、260)は所定量のプログラム・パケット列に対応することを特徴とする装置。 - 請求項２１記載の装置であって、更に：
前記欠落している制御パケットに対応する前記プログラム・パケット列を要求する手段；
を有することを特徴とする装置。 - 請求項２２記載の装置であって、更に：
前記欠落している制御パケットに対応する前記要求プログラム・パケット列を受信する手段；
を有することを特徴とする装置。
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