JP2006041665A

JP2006041665A - バイナリ情報伝送システム

Info

Publication number: JP2006041665A
Application number: JP2004215248A
Authority: JP
Inventors: Shinsei Nogishi; 新生野岸
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-07-23
Filing date: 2004-07-23
Publication date: 2006-02-09

Abstract

【課題】デジタル放送において特別なデータ転送帯域を用いることなく、映像伝送の中でバイナリデータの伝送を実現することが可能なバイナリ情報伝送システムを提供する。
【解決手段】デジタル映像を一時的に蓄積する映像保持部と、映像保持部で蓄積されたデジタル映像の特定位置を識別する位置検出処理部と、位置検出処理部により特定された位置にバイナリデータ情報を重畳するバイナリ情報重畳部と、バイナリ情報重畳部により重畳された映像ストリームを出力する送出部とを備えたバイナリ情報重畳装置と、デジタルストリーム受信部と、受信部で受信されたストリームより映像を抽出する映像抽出処理部と、映像抽出処理部で抽出された映像データを記憶する映像データ保持部と、映像データ保持部のデータよりバイナリ情報を抽出するバイナリ情報抽出処理部と、バイナリ情報抽出処理部で抽出されたバイナリ情報を用いて処理を行う制御部とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタル放送送受信システムに関するものである。

従来、放送に１、０の２値ビット列で表現されるデジタルデータ（以下バイナリデータ）を重畳する方式としては、アナログ放送においては映像の垂直帰線期間中に文字多重情報として重畳する方法があり、これを利用した任意情報を送出する装置がある（例えば、特許文献１参照）。デジタルデータ伝送により、複数の受信機に同時に新たな情報の伝達が可能となり、受信機側での情報表示、実行プログラム書き換えなどの応用処理が実現できる。
特開昭６３−１０７３８８号公報

従来は、デジタル放送においてもバイナリデータ（デジタルデータ）を伝送する場合は、放送映像とは別の伝送領域を用いて伝送行う必要がある、という問題があった。

本発明は、放送映像の中にバイナリ情報を埋め込むことが可能なバイナリ情報重畳装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係るバイナリ情報伝送システムは、デジタル映像を一時的蓄積する映像保持部と、前記映像保持部で蓄積されたデジタル映像の特定位置を識別する位置検出処理部と、前記位置検出処理部により特定された位置にバイナリデータ情報を重畳するバイナリ情報重畳部と、前記バイナリ情報重畳部により重畳された映像ストリームを出力する手段を備えた送出部とを具備するバイナリ情報重畳装置と、デジタルストリームの受信部と、前記受信部で受信されたストリームより映像を抽出する映像抽出処理部と、前記映像抽出処理部で抽出された映像データを記憶しておく映像データ保持部と、前記映像データ保持部で記憶されたデータよりバイナリ情報を抽出するバイナリ情報抽出処理部と、前記バイナリ情報抽出処理部で抽出されたバイナリ情報を用いて処理を行う制御部とを具備することを特徴とするバイナリ情報重畳映像受信装置を特徴とする。

また、本発明の請求項２に係るバイナリ情報重畳装置は、請求項１のバイナリ情報重畳装置の構成において、デジタル映像信号にバイナリデータを重畳することを示すＩＤを重畳するする目的コード（ＩＤ）重畳手段を具備することを特徴とする。

本発明により、映像コンテンツ作成者自身が任意のバイナリ情報を付加して放送することが可能となり、このバイナリ情報を取り出すことができるテレビジョン受信機等を用いることで、コンテンツ作成者による、対応テレビジョン受信機向け情報を映像帯域のみを用いて伝送することを実現する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るバイナリ情報重畳装置の構成を示すブロック図である。

１０１はバイナリデータ重畳対象となるデジタル放送の映像ソースである。１０２は映像ソース１０１を一時的に記憶しておく映像保持部である。１０３は映像保持部１０２によって保持されている映像データから、データ重畳対象画素の位置を検出する位置検出処理部である。１０４は重畳しようとするバイナリ情報を記憶しておくバイナリ情報記憶部である。１０５は映像保持部１０２によって保持している映像上で、位置検出処理部１０３によって特定された領域に、所望のバイナリデータ１０４を重畳するバイナリ情報重畳部である。１０６はバイナリ情報重畳部１０５によって処理された、所望のバイナリデータ１０４が映像の特定領域に重畳されたバイナリ情報重畳映像の送信部で、１０７はバイナリ情報重畳部を中心とする送出装置の範囲である。送出装置１０７では、入力された映像ソース１０１に対して、映像保持部１０２で一時的に保持した映像データのうち、位置検出処理部１０３で特定した映像領域に対して、バイナリ情報記憶部１０４にあるバイナリ情報をバイナリ情報重畳部１０５で重畳し出力する。

次に、本発明のバイナリ情報の重畳処理について、図２に示すフローチャートを用いて説明する。処理概要は、バイナリ情報をビット列に展開した後、映像の３原色である、赤、緑、青の各色成分にそのビット列を順次畳込んでいくというものである。

図２はバイナリ情報重畳部１０５によって所望のバイナリデータ１０４を重畳するための処理の流れを表したフローである。重畳しようとする所望のバイナリデータ１０４のデータ長をＮバイト、ｎバイト目のビットｋをｄ（ｎ，ｋ）と表す。ここでは、最下位ビット（ＬＳＢ）をビット０、最上位ビット（ＭＳＢ）をビット７とする。このビット列ｄを映像ソース１０１に対して重畳する場合を説明する。

図５は本発明のバイナリ情報の重畳処理を説明するためのイメージ図である。５０１枠内が映像ソースをあらわす。５０２は点線で示した枠内がバイナリデータ１０４を重畳する映像領域（Ｘ１，Ｙ１）−（Ｘ２，Ｙ２）を表す。映像ソース１０１は各画素が３原色すなわちＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）それぞれ８ビット（２５６段階）の階調情報を持って構成されているものとする。本発明のバイナリ情報の重畳処理では、この各階調情報の最下位ビットに重畳しようとするバイナリデータ１０４のビット列を１ビットずつ埋め込んでいくことで、バイナリ情報重畳映像１０６を得るものである。以下、図２のフローチャートに従ってバイナリデータ１０４から展開されたビット列ｄの、映像領域（Ｘ１，Ｙ１）−（Ｘ２，Ｙ２）への埋め込み作業について説明する。

処理２０１では、変数ｘ、ｙにそれぞれＸ１，Ｙ２を代入、ｚ、ｂに１、７を代入する。変数ｘ、ｙは重畳する対象画素の座標を示す変数であり、この初期値に重畳対象領域の左上点である（Ｘ１、Ｘ２）を代入するのが処理２０１であり、変数ｚはバイナリデータ１０４の何バイト目を処理するかを、また変数ｂはそのバイトの何ビット目を処理するかを示す変数である。処理２０１では、このｚ、ｂに１、７を代入することで、バイナリデータ１０４の先頭バイトの最上位ビットを指し示す。以降、実際にバイナリ列の埋め込み処理を繰り返す。まず処理２０２において、指定画素（ｘ，ｙ）の色Ｒの最下位ビット（これを（ｘ，ｙ，Ｒ）と表す）にバイナリデータ１０４のｚ番目の第ｂビットを代入する。

次に代入するビットｂを１つ減らし、処理２０３においてｂが負の数かどうかを判断する。ｂが負の数でなければ、そのまま処理２０６に進み、同じ画素の色Ｇの最下位ビットに次のビット情報を代入する。処理２０３でｂが負の数になった場合は、バイナリデータ１０４のｚ番目のバイト情報は全て埋め込んだことになるので、ｂを７に戻すと共に、ｚを１つ増やす。さらに処理２０５において、ｚがＮより大きいかどうかを判断し、Ｎより大きい場合は全てのデータ重畳が完了したことになり、２１４で処理を終了し、そうでない場合は、引き続き処理２０６を行う。

処理２０６では指定画素（ｘ，ｙ）の色Ｇの最下位ビットに対して、ビットの代入を行う。以下、処理２０７、２０８、２０９はそれぞれ処理２０３、３０４、２０５と同様であり、処理２１０、２１１，２１２についても指定画素（ｘ，ｙ）の色Ｂについて、処理２０６、２０７、２０８と同様の処理を行う。処理２１３でｚがＮ以下の場合は、引き続き次の画素に対してビット代入処理を行うため、処理２１５においてｘを１増加させ、さらに処理２１６でｘがＸ２以下であればその時点で処理２０２に戻り、ｘがＸ２を越えていれば、処理２１７でｙを１増加させ、ｘをＸ１に戻す。このｙを１増加させた後、処理２１８でｙがＹ２以下であることを確認し、処理２０２に戻るが、もしこのときｙがＹ２を越えていれば、全てのバイトデータ重畳が終了する前に、重畳対象領域が枯渇したことになるため、処理２１９で異常終了させる。処理２１４時点で、所望のバイナリデータ１０４の重畳が完了し、バイナリ情報重畳映像１０６が生成される。

図３は、本発明の実施の形態１に係るバイナリ情報重畳映像受信装置の構成を示すブロック図である。

３０１はデジタルストリームの受信部である。３０２は受信部３０１で受信したストリームから映像を抽出する映像抽出処理部である。３０３は映像抽出処理部３０２で抽出された映像を一時的に記憶しておく映像データ保持部である。３０４は映像データ保持部３０３で記憶されている映像データから所望のバイナリ情報を抽出するバイナリ情報抽出処理部であり、３０５はバイナリ情報抽出処理部３０４で抽出されたバイナリ情報である。３０６はバイナリ情報３０５を参照して装置を制御する制御部であり、３０７は本受信装置である。３０８は抽出された映像を表示する表示部である。受信装置３０７では、送出装置１０７で送出されたデジタルストリームを受信部３０１で受信し、映像抽出処理部３０２にて映像を抽出した後、映像データ保持部３０３で映像データを一時的に保存する。この映像データから、バイナリ情報抽出処理部３０４にて、送出装置１０７にて重畳されたバイナリ情報３０５を抽出する。また制御部３０６はこのバイナリ情報３０５を利用して受信装置３０７の制御を行う。受信装置がテレビジョン等であった場合、表示部３０８により映像の表示等が行われる。

次に、バイナリ情報抽出処理部３０４のバイナリ情報抽出処理について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。処理概要は、バイナリデータが重畳された領域の画素毎の色成分から、バイナリ情報のビット列を順次取り出すというものである。

図４はバイナリ映像抽出部３０４によってバイナリデータを抽出するための処理の流れを表したフローである。抽出しようとする所望のバイナリデータのデータ長をＮバイト、ｎバイト目のビットｋをｄ（ｎ，ｋ）と表す。ここでは、最下位ビット（ＬＳＢ）をビット０、最上位ビット（ＭＳＢ）をビット７とする。このビット列ｄを映像データ保持部３０３で保持している映像データから抽出する場合を説明する。図５は本発明のバイナリ情報の抽出処理を説明するためのイメージ図である。映像データは映像ソース１０１同様、各画素が３原色すなわちＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）それぞれ８ビット（２５６段階）の階調情報を持って構成されているものとする。

本発明のバイナリ情報の抽出処理では、この各階調情報の最下位ビットに重畳されているバイナリデータのビット列を１ビットずつバイナリ情報のビット列ｂに復元して行くことで、バイナリ情報３０５を得るものである。以下、図４のフローチャートに従って図５の映像領域５０２から取り出されたデータのビット列ｄへの埋め込み作業について説明する。

処理４０１では、変数ｘ、ｙにそれぞれＸ１，Ｙ２を代入、ｚ、ｂに１、７を代入する。変数ｘ、ｙバイナリデータ抽出対象画素の座標を示す変数であり、この初期値に抽出対象領域の左上点である（Ｘ１、Ｘ２）を代入するのが処理４０１であり、変数ｚは取り出そうとするバイナリデータの何バイト目を処理するかを、また変数ｂはそのバイトの何ビット目を処理するかを示す変数である。処理４０１では、このｚ、ｂに１、７を代入することで、バイナリデータの先頭バイトの最上位ビットを指し示す。以降、実際にバイナリ列の取り出し復元処理を繰り返す。まず処理４０２において、指定画素（ｘ，ｙ）の色Ｒの最下位ビット（これを（ｘ，ｙ，Ｒ）と表す）を取り出し、これをバイナリデータのｚ番目の第ｂビットに代入する。次に代入するビットｂを１つ減らし、処理４０３においてｂが負の数かどうかを判断する。ｂが負の数でなければ、そのまま処理４０６に進み、同じ画素の色Ｇの最下位ビットの値を取り出しｂの次のビットに代入する。

処理４０３でｂが負の数になった場合は、バイナリデータ４０４のｚ番目のバイト情報は全て取り出して復元されたことになるので、ｂを７に戻すと共に、ｚを１つ増やす。さらに処理４０５において、ｚがＮより大きいかどうかを判断し、Ｎより大きい場合は全てのデータ抽出が完了したことになり、４１４で処理を終了し、そうでない場合は、引き続き処理４０６を行う。

処理４０６では指定画素（ｘ，ｙ）の色Ｇの最下位ビットに対して、ビットの取り出しを行う。以下、処理４０７、４０８、４０９はそれぞれ処理４０３、４０４、４０５と同様であり、処理４１０、４１１，４１２についても指定画素（ｘ，ｙ）の色Ｂについて、処理４０６、４０７、４０８と同様の処理を行う。処理４１３でｚがＮ以下の場合は、引き続き次の画素に対してビット情報取り出し・復元処理を行うため、処理４１５においてｘを１増加させ、さらに処理４１６でｘがＸ２以下であればその時点で処理４０２に戻り、ｘがＸ２を越えていれば、処理４１７でｙを１増加させ、ｘをＸ１に戻す。このｙを１増加させた後、処理４１８でｙがＹ２以下であることを確認し、処理４０２に戻るが、もしこのときｙがＹ２を越えていれば、全てのバイトデータ抽出が終了する前に、抽出対象領域が枯渇したことになるため、処理４１９で異常終了させる。

処理４１４時点で、所望のバイナリデータの抽出が完了し、バイナリ情報４０５が復元される。

本発明のバイナリ情報伝送システムは、映像コンテンツ作成者自身が任意のバイナリ情報を付加して放送することが可能となり、このバイナリ情報を取り出すことができるテレビジョン受信機等の、本発明バイナリ情報伝送システムにおける受信装置を用いることで、コンテンツ作成者による、対応テレビジョン受信機向け情報を、映像帯域のみを用いて伝送することを可能とする。たとえばテレビジョン受信機メーカによるＣＭ映像を利用した受信機情報書換えのための手段として有用である。

本発明の実施の形態１におけるバイナリ情報重畳装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態１におけるバイナリ情報の重畳処理を示すフローチャート本発明の実施の形態１におけるバイナリ情報重畳映像受信装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態１におけるバイナリ情報の抽出処理を示すフローチャート本発明の実施の形態１における画面表示を示す一例図

符号の説明

１０１映像ソース
１０２映像保持部
１０３位置検出処理部
１０４バイナリ情報
１０５バイナリ情報重畳部
１０６送信部
１０７送出装置
３０１受信部
３０２映像抽出処理部
３０３映像データ保持部
３０４バイナリ情報抽出処理部
３０５バイナリ情報
３０６制御部
３０７受信装置
３０８表示部
５０１デジタル映像
５０２バイナリデータ重畳及び抽出対象領域

Claims

デジタル映像を一時的に蓄積する映像保持部と、前記映像保持部で蓄積されたデジタル映像の特定位置を識別する位置検出処理部と、前記位置検出処理部により特定された位置にバイナリデータ情報を重畳するバイナリ情報重畳部と、前記バイナリ情報重畳部により重畳された映像ストリームを出力する手段を備えた送出部とを具備することを特徴とするバイナリ情報重畳装置と、デジタルストリームの受信部と、前記受信部で受信されたストリームより映像を抽出する映像抽出処理部と、前記映像抽出処理部で抽出された映像データを記憶しておく映像データ保持部と、前記映像データ保持部で記憶されたデータよりバイナリ情報を抽出するバイナリ情報抽出処理部と、前記バイナリ情報抽出処理部で抽出されたバイナリ情報を用いて処理を行う制御部とを具備することを特徴とするバイナリ情報重畳映像受信装置を含むバイナリ情報伝送システム。
デジタル映像信号にバイナリデータを重畳することを示すＩＤを重畳するする目的コード（ＩＤ）重畳手段を具備することを特徴とする請求項１記載のバイナリ情報重畳装置。