JP2014112837A - 送信機静穏化を可能にするためのコーディングレイテンシ低減 - Google Patents

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Abstract

【課題】送信機ブランキング間隔に対応するためのヌル間隔を作成し、送信機ブランキングが行われるときにデータが紛失されないようにする。
【解決手段】フレームの第１のセットを復調および復号することに関連するレイテンシが第１の時間間隔よりも小さくなるように、フレームの第１のセットを符号化および変調することと、フレームの第１のセットを復調および復号する５７２ことに関連する必要とされるレイテンシが第２の時間間隔よりも小さくなるように、フレームの第２のセットを符号化および変調５７４することと、送信機を介してフレームの第１のセットとフレームの第２のセットとを送信する５７６ことと、フレームの第２のセットを送信することに関連するヌル間隔中に送信機をブランキングすることであって、ヌル間隔と第２の時間間隔とが第１の時間間隔よりも小さいかまたはそれに等しい５７８、ブランキングすることとを備える。
【選択図】図３４

Description

本出願は、それぞれその内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、以下の米国特許仮出願の各々の利益を主張する。
２００９年７月２日に出願された米国仮出願第６１／２２２，８４５号、
２００９年７月１７日に出願された米国仮出願第６１／２２６，６０１号、
２０１０年１月１５日に出願された米国仮出願第６１／２９５，４７９号、および
２０１０年３月２日に出願された米国仮出願第６１／３０９，５１１号。
本開示は、ネットワーク上でのデータの送信に関する。
現在、ワイヤレスＨＤＭＩ（登録商標）（高精細度マルチメディアインターフェース）など、マルチメディアデータのワイヤレスディスプレイのためのいくつかのソリューションが開発中である。これらのソリューションの主目的は、特定のコンポーネント（たとえば、セットトップボックス、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）プレーヤ、コンピューティングデバイス）とディスプレイデバイスとの間のＨＤＭＩケーブルに取って代わることである。
いくつかのプロバイダは、非圧縮ビデオの送信のためのプロプライエタリ方法を使用するソリューションを開発した。他のソリューションは、消費者用電子デバイス（たとえば、ゲーム機またはＤＶＤプレーヤ）をターゲットにし、ホスト側とクライアント側の両方で専用ハードウェアを必要とし得る。そのような専用デバイスの電力消費量は極めて高いことがある。さらに、いくつかのソリューションにおける非圧縮ビデオの送信は、より高解像度のデータ送信をサポートする拡張能力を制限することがある。
概して、本開示は、（ブランキングとも呼ばれる）送信機静穏化（quieting）が実行される、いくつかの技法、デバイス、およびシステムについて説明する。送信機ブランキングが行われるときにデータが紛失されないように、送信機ブランキング間隔に対応するためのヌル間隔の作成のためのいくつかの技法についても説明する。多くの例では、送信機静穏化中にセンシングが実行される。
一例では、方法は、フレームの第１のセットを復調および復号することに関連するレイテンシが第１の時間間隔よりも小さくなるように、フレームの第１のセットを符号化および変調することと、フレームの第１のセットを復調および復号することに関連する必要とされるレイテンシが第２の時間間隔よりも小さくなるように、フレームの第２のセットを符号化および変調することと、送信機を介してフレームの第１のセットとフレームの第２のセットとを送信することと、フレームの第２のセットを送信することに関連するヌル間隔中に送信機をブランキングすることと、ここにおいて、ヌル間隔と第２の時間間隔とが第１の時間間隔よりも小さいかまたはそれに等しい、を備える。
別の例では、デバイスは符号化器および変調器を備え、符号化器および変調器が、フレームの第１のセットを復調および復号することに関連するレイテンシが第１の時間間隔よりも小さくなるように、フレームの第１のセットを符号化および変調し、フレームの第１のセットを復調および復号することに関連する必要とされるレイテンシが第２の時間間隔よりも小さくなるように、フレームの第２のセットを符号化および変調する。デバイスはまた、フレームの第１のセットとフレームの第２のセットとを送信する送信機を備え、送信機が、フレームの第２のセットを送信することに関連するヌル間隔中にブランキングし、ヌル間隔と第２の時間間隔とが第１の時間間隔よりも小さいかまたはそれに等しい。
別の例では、デバイスは、フレームの第１のセットを復調および復号することに関連するレイテンシが第１の時間間隔よりも小さくなるように、フレームの第１のセットを符号化および変調するための手段と、フレームの第１のセットを復調および復号することに関連する必要とされるレイテンシが第２の時間間隔よりも小さくなるように、フレームの第２のセットを符号化および変調するための手段と、送信機を介してフレームの第１のセットとフレームの第２のセットとを送信するための手段と、フレームの第２のセットを送信することに関連するヌル間隔中に送信機をブランキングするための手段であって、ヌル間隔と第２の時間間隔とが第１の時間間隔よりも小さいかまたはそれに等しい、手段とを備える。
別の例では、コンピュータ可読記憶媒体は、実行すると、１つまたは複数のプロセッサに、フレームの第１のセットを復調および復号することに関連するレイテンシが第１の時間間隔よりも小さくなるように、フレームの第１のセットを符号化および変調することと、フレームの第１のセットを復調および復号することに関連する必要とされるレイテンシが第２の時間間隔よりも小さくなるように、フレームの第２のセットを符号化および変調することと、送信機を介してフレームの第１のセットとフレームの第２のセットとを送信することと、フレームの第２のセットを送信することに関連するヌル間隔中に送信機をブランキングすることと、ここにおいて、ヌル間隔と第２の時間間隔とが第１の時間間隔よりも小さいかまたはそれに等しい、を行わせる命令を備える。
追加の例では、本開示は、ジオロケーションベースのホワイトスペースセンシングのための技法、システムおよびデバイスに関する。１つのそのような例では、方法は、デバイスに関連する地理的座標を判断することと、デバイスの地理的座標に基づいてホワイトスペース中で利用可能な１つまたは複数の特定の周波数を判断することと、１つまたは複数の特定の周波数が使用のために利用可能であるかどうかを判断するために、デバイスの地理的座標に基づいて１つまたは複数の特定の周波数においてホワイトスペースセンシングを実行することと、１つまたは複数の特定の周波数が使用のために利用可能であることを判断することを条件として、１つまたは複数の特定の周波数において送信機を介してデータを送信することとを備える。
別の例では、デバイスは、デバイスに関連する地理的座標を判断することと、デバイスの地理的座標に基づいてホワイトスペース中で利用可能な１つまたは複数の特定の周波数を判断することと、１つまたは複数の特定の周波数が使用のために利用可能であるかどうかを判断するために、デバイスの地理的座標に基づいて１つまたは複数の特定の周波数においてホワイトスペースセンシングを実行することとを行うセンシングユニットと、１つまたは複数の特定の周波数が使用のために利用可能であることを判断することを条件として、１つまたは複数の特定の周波数において送信機を介してデータを送信することを行う送信機ユニットとを備える。
別の例では、デバイスは、デバイスに関連する地理的座標を判断するための手段と、デバイスの地理的座標に基づいてホワイトスペース中で利用可能な１つまたは複数の特定の周波数を判断するための手段と、１つまたは複数の特定の周波数が使用のために利用可能であるかどうかを判断するために、デバイスの地理的座標に基づいて１つまたは複数の特定の周波数においてホワイトスペースセンシングを実行するための手段と、１つまたは複数の特定の周波数が使用のために利用可能であることを判断することを条件として、１つまたは複数の特定の周波数において送信機を介してデータを送信するための手段とを備える。
別の例では、コンピュータ可読記憶媒体は、実行すると、１つまたは複数のプロセッサに、デバイスに関連する地理的座標を判断することと、デバイスの地理的座標に基づいてホワイトスペース中で利用可能な１つまたは複数の特定の周波数を判断することと、１つまたは複数の特定の周波数が使用のために利用可能であるかどうかを判断するために、デバイスの地理的座標に基づいて１つまたは複数の特定の周波数においてホワイトスペースセンシングを実行することと、１つまたは複数の特定の周波数が使用のために利用可能であることを判断することを条件として、１つまたは複数の特定の周波数において送信機を介してデータを送信することとを行わせる命令を備える。
１つまたは複数の態様の詳細を添付の図面および以下の説明に記載する。他の特徴、目的、および利点は、説明および図面、ならびに特許請求の範囲から明らかになるであろう。
図１は、ワイヤレスネットワークを介してデータ受信機に通信可能に結合された通信システムの一例を示すブロック図である。 図２は、ワイヤレスネットワークを介して１つまたは複数のマルチメディア受信機と１つまたは複数のマルチメディア出力デバイスとに通信可能に結合された通信デバイスの一例を示すブロック図である。 図３は、ワイヤレスネットワークを介して１つまたは複数のデジタルテレビジョン（ＴＶ）受信機と１つまたは複数のディスプレイデバイスとに通信可能に結合された通信デバイスの一例を示すブロック図である。 図４は、デジタルＴＶ内に含まれ得るデジタルＴＶ受信機とディスプレイデバイスとに通信可能に結合されたモバイル通信デバイスの一例を示すブロック図である。 図５は、図２および／または図３に示された通信デバイスとして使用され得る通信デバイスの一例を示すブロック図である。 図６は、図５に示された通信デバイスなどの通信デバイス内で実装され得る、チャネル識別器と連動する、デジタルＴＶ変換ユニット／送信機の一例を示すブロック図である。 図７は、図５に示された通信デバイスなどの通信デバイス内で実装され得る、チャネル識別器と連動する、デジタルＴＶ変換ユニット／送信機の別の例を示すブロック図である。 図８は、スペクトルセンシング中に送信機静穏化を実行するために、図１〜図５に示された通信デバイスのうちの１つまたは複数などの通信デバイスによって実行され得る方法の一例を示すフロー図である。 図９は、スペクトルセンシングを実行するために、図１〜図５に示された通信デバイスのうちの１つまたは複数などの通信デバイスによって実行され得る方法の一例を示すフロー図である。 図１０は、図１〜図５の通信デバイスのうちの１つなどについての、例示的なデータ送信およびチャネルセンシングデューティサイクルを示すタイミング図である。 図１１は、図１〜図５の通信デバイスのうちの１つなどについての、データ送信およびチャネルセンシングデューティサイクルの別の例を示すタイミング図である。 図１２は、例示的なデータ送信デューティサイクルと、通信デバイスによって送信され得る対応するデータストリームとを示す概念図である。 図１３は、送信静穏化間隔中に送信されないことがある雑データ（miscellaneous data）によって分離された複数のピクチャグループのデータコンテンツを含む、例示的なデータストリームを示す図である。 図１４は、送信静穏化間隔中に送信されないことがある雑データによって分離された複数のシーンのデータコンテンツを含む、例示的なデータストリームを示す図である。 図１５は、送信静穏化間隔中に送信されないことがある雑データによって分離されたデータの複数のフレームを含む、例示的なデータストリームを示す図である。 図１６は、送信静穏化間隔中に送信されないことがある冗長フレームデータによって分離されたデータの複数のフレームを含む、例示的なデータストリームを示す図である。 図１７は、本開示で説明する様々な適応ビデオ符号化技法の適用に好適であり得るマルチメディア通信システムを示すブロック図である。 図１８は、ＡＴＳＣアーキテクチャを有する例示的なマルチメディア通信システムにおけるタイミングを示すブロック図である。 図１９は、ＡＴＳＣアーキテクチャを有する例示的なマルチメディア通信システムにおけるデータフローを示すブロック図である。 図２０は、図１９のＴＳ ＭＵＸユニットの出力を受信するＡＴＳＣ変調器内のデータフローをさらに示すブロック図である。 図２１は、ＡＴＳＣデータレートを示すタイミング図である。 図２２は、適応ビデオ符号化を使用する送信機静穏化の一例を示すタイミング図である。 図２３は、適応ビデオ符号化を使用する送信機静穏化の別の例を示すタイミング図である。 図２４は、送信静穏化間隔と同期した雑データによって分離された複数のピクチャグループのデータコンテンツを含む、例示的なデータストリームを示す図である。 図２５は、送信静穏化間隔と同期した雑データによって分離された複数のシーンのデータコンテンツを含む、例示的なデータストリームを示す図である。 図２６は、静穏化トリガパルスに応答した変調器によるヌルバイトの挿入の一例を示すタイミング図である。 図２７は、メディア通信システムにおけるスペクトルセンシング、符号化、および変調の協調型同期を示すブロック図である。 図２８は、本開示に一致する技法を示すフロー図である。 図２９は、本開示に一致するデバイスを示すブロック図である。 図３０は、本開示に一致する異なる技法を示すフロー図である。 図３１は、本開示に一致する異なる技法を示すフロー図である。 図３２は、本開示に一致する異なる技法を示すフロー図である。 図３３は、本開示に一致する異なる技法を示すフロー図である。 図３４は、本開示に一致する異なる技法を示すフロー図である。
図１は、ワイヤレスネットワーク７を介してデータ受信機９に通信可能に結合された通信システム１の一例を示すブロック図である。通信システム１は、データをデータ受信機９に送ることが可能である。場合によっては、データは、オーディオデータ、ビデオデータ、テキストデータ、音声データ、およびグラフィックスデータのうちの少なくとも１つを含むマルチメディアデータを備え得る。図１の例では、通信システム１がワイヤレスネットワーク７を介して１つのデータ受信機９のみにデータを送るように示されているが、通信システム１はまた、場合によっては、ワイヤレスネットワーク７を介して、データ受信機９を含む、１つまたは複数のデータ受信機にデータを送るか、またはブロードキャストすることが可能であり得る。
場合によっては、ワイヤレスネットワーク７は、以下でより詳細に説明するように、ほんのいくつかの例を挙げれば、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ（ＡＴＳＣ）フォーマット、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ（ＤＶＢ）フォーマット、Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ（Ｔ−ＤＭＢ）フォーマット、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ（ＩＳＤＢ−Ｔ）フォーマット、または国際標準ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１によって与えられるＭｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ（ＭＰＥＧ−ＴＳ）フォーマットなどのデジタルブロードキャストフォーマットのためのスペクトル上の通信のためのサポートを提供するネットワークを備え得る。ＡＴＳＣ標準は、デジタルテレビジョン伝送のためにＡｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅによって開発された標準のセットである。ＤＶＢ標準は、デジタルテレビジョン用の国際的に容認されたオープン標準の一式であり、欧州電気通信標準化機構（European Telecommunications Standards Institute）（ＥＴＳＩ）と欧州電気標準化委員会（European Committee for Electrotechnical Standardization）（ＣＥＮＥＬＥＣ）と欧州放送連合（European Broadcasting Union）（ＥＢＵ）との合同技術委員会（Joint Technical Committee）（ＪＴＣ）によって公開されている。ＤＭＢは、モバイルデバイスにマルチメディアデータを送るためのデジタル無線伝送技術である。ＩＳＤＢは、デジタルテレビジョンおよびデジタル無線のための日本の標準である。本開示の教示から利益を得ることがある他のワイヤレス標準は、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ−Ｍｏｂｉｌｅ／Ｈａｎｄｈｅｌｄ（ＡＴＳＣ−Ｍ／Ｈ）、ＦＯ ＥＶ、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ−ｈａｎｄｈｅｌｄ（ＤＶＢ−Ｈ）、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ−ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｓｅｒｖｉｃｅｓ ｔｏ ｈａｎｄｈｅｌｄ ＤＶＢ−ＳＨ、および次世代モバイルブロードキャスト標準などのモバイルブロードキャスト標準を含む。さらに、ＮＴＳＣ標準および次世代全米テレビジョン方式委員会（National Television System Committee）ＮＴＳＣ標準は、本開示の教示から利益を得ることがある。また、第３世代（３Ｇ）標準、第３世代マルチメディアブロードキャストマルチキャストサービス（３Ｇ ＭＢＭＳ）、Ｂｒｏａｄｃａｓｔ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ（ＢＣＭＣＳ）、ロングタームエボリューションブロードキャスト（ＬＴＥ（ブロードキャスト））または多数の他の標準などの標準も、利益を得ることがある。これらおよび他の標準とともに、本開示のブランキング技法は、センシング中に、ならびに他の理由のために使用され得る。
デジタルブロードキャストフォーマットは、固有または特定の宛先が、送信されたデータ中に提供されないか、またはそれによって指定されないブロードキャストフォーマットであり得る。たとえば、デジタルブロードキャストフォーマットは、ブロードキャストされたデータパケットまたはユニットのヘッダがいかなる宛先アドレスをも含まないフォーマットを備え得る。
通信システム１は、指定されたロケーションにおいてデータを送信または受信する、１つまたは複数のデバイスの固定システム、あるいは１つまたは複数のデバイスのモバイルシステムを備え得る。各デバイスは、１つまたは複数のプロセッサを備え得る。通信システム１は、１つまたは複数のスタンドアロンデバイスを備え得るか、またはより大きいシステムの一部であり得る。たとえば、通信システム１は、ワイヤレス通信デバイス（たとえば、ワイヤレスモバイルハンドセットまたはデバイス）、デジタルカメラ、デジタルテレビジョン（ＴＶ）、ビデオカメラ、テレビ電話、デジタルマルチメディアプレーヤ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ビデオゲーム機、パーソナルコンピュータまたはラップトップデバイス、あるいは他のビデオデバイスを備えるか、またはその一部であり得る。
いくつかの例では、通信システム１は、ビデオゲームまたはゲームアプリケーションのために使用され得る。これらの例では、通信システム１の１人または複数のユーザは、通信システム１へのネットワーク接続（たとえば、ワイヤレスネットワーク接続）を介して他のユーザとの任意の対話型ゲームを含む、１つまたは複数のゲームをプレイし得る。リアルタイム情報を含む、ゲーム用のグラフィックスおよび／またはビデオデータは、データ受信機９に提供されることができ、次いで、データ受信機９に結合された別個のディスプレイデバイス（たとえば、高精細度テレビジョンまたはディスプレイデバイス）上に表示され得る。この方式では、ユーザは、この別個のディスプレイデバイス上でゲームアプリケーション用のディスプレイデータを閲覧し得る。
通信システム１は、他のデバイスとワイヤレス通信する周辺デバイスを含む、１つまたは複数の周辺デバイス（たとえば、キーボード）をも備え得る。場合によっては、通信システム１は、上記で説明したデバイスの一部または全部において使用され得る、１つまたは複数の集積回路、チップ、あるいはチップセット内に含まれる構成要素を含み得る。
図１に示すように、通信システム１は、チャネル識別器５に結合されたデータ変換ユニット／送信機３を含み得る。データ変換ユニット／送信機３およびチャネル識別器５は、１つまたは複数のデバイスに物理的に含まれるか、またはその一部であり得る。たとえば、場合によっては、データ変換ユニット／送信機３とチャネル識別器５の一方または両方は、別個のデバイスに結合された周辺デバイス内に含まれ得る。したがって、データ変換ユニット／送信機３およびチャネル識別器５は、通信システム１内の１つまたは複数のデバイスの一部であり得る。
通信システム１は、データを受信し、処理し、生成し、送信することが可能である。たとえば、通信システム１は、セルラーネットワーク、ローカルワイヤレスネットワーク、あるいは、たとえば、ＡＴＳＣ、ＤＶＢ、ＩＳＤＢ−Ｔ、またはＴ−ＤＭＢを含むブロードキャストネットワークを含む、多くの可能な無線またはワイヤレスアクセスネットワークのいずれかの上でデータを受信し得る。ある場合に、通信システム１は、ワイヤードインターフェース上で、あるいは１つまたは複数の埋込みインターフェースを介してデータを受信し得る。データはまた、カメラまたは他のカムコーダアプリケーション用の画像／ビデオセンサを介して受信されたデータなどの非圧縮フォーマットのデータを備え得る。いくつかの例では、データは、オーディオデータ、ビデオデータ、画像データ、グラフィックスデータ、テキストデータ、音声データ、またはメタデータのうちの１つまたは複数を含み得る。
通信システム１は、さらに、ワイヤレスネットワーク７を通して、データをデータ受信機９などの１つまたは複数の他のデバイスにブロードキャストするか、または場合によっては送信することが可能である。データ変換ユニット／送信機３は、データを特定のデジタルブロードキャストフォーマットに変換することが可能である。たとえば、データ変換ユニット／送信機３は、特定のデジタルブロードキャストフォーマット（たとえば、ＡＴＳＣ、ＤＶＢ、ＩＳＤＢ−Ｔ、Ｔ−ＤＭＢ、ＭＰＥＧ−ＴＳ）に準拠するデータを符号化し、その符号化されたデータを変調し、次いで送信することが可能であり得る。
チャネル識別器５は、スペクトルのうちの少なくとも１つの利用可能なチャネルを識別することが可能である。この場合、通信システム１のうちの１つまたは複数のデバイスが少なくとも１つの利用可能なチャネルの識別に関与し得る。たとえば、少なくとも１つの利用可能なチャネルの識別は、通信システム１のうちの１つまたは複数のデバイスによって開始され得る。場合によっては、チャネル識別器５は、デジタルテレビジョンブロードキャストスペクトルなどのブロードキャストスペクトルの未使用および／または無認可の部分中の少なくとも１つの利用可能なチャネルを識別し得る。
場合によっては、少なくとも１つの利用可能なチャネルはテレビジョン帯域ホワイトスペースを備え得る。２００８年１１月４日に連邦通信委員会（ＦＣＣ）によって採用され、２００８年１１月１４日にＦＣＣ Ｏｒｄｅｒ ０８−２６０としてリリースされた「Ｓｅｃｏｎｄ Ｒｅｐｏｒｔ ａｎｄ Ｏｒｄｅｒ ａｎｄ Ｍｅｍｏｒａｎｄｕｍ Ｏｐｉｎｉｏｎ ａｎｄ Ｏｒｄｅｒ」において指定されているように、米国によって管理される「ホワイトスペース」は、認可されたサービスによって現在使用されておらず、したがって無認可の無線送信機によって使用され得る、ブロードキャストテレビジョンスペクトルの未使用の部分またはロケーションを備え得る。同様のタイプのホワイトスペースは、米国外の他の国、地域または管轄のようなエリア中に存在し得る通信規制当局の対象となる、米国外の他の国、地域または管轄中に存在し得る。
場合によっては、利用可能なチャネルは、現在占有されていないチャネルを備え得る。一例では、利用可能なチャネルは、許可または認可されたユーザ、たとえば、ＦＣＣによって認可されたユーザによって現在使用されていないチャネルを備え得る。一例では、利用可能なチャネルは、認可されたユーザまたは無認可のユーザ（たとえば、他のホワイトスペースチャネルユーザ）のいずれかによって現在使用されていないチャネルを備え得る。場合によっては、利用可能なチャネルは、別の認可されたユーザから２次ライセンスを取得したユーザによって使用され得るチャネルを備え得る。
チャネル識別器８は、通信システム１の１つまたは複数のデバイス上で実行されるかまたはそれによって実装されるアプリケーションまたはサービスの任意の固有の要件またはニーズに基づいて、データブロードキャストのために必要とされ得る１つまたは複数の利用可能なチャネルを識別し得る。１つまたは複数の利用可能なチャネルを識別すると、変換ユニット／送信機３は、少なくとも１つの識別された利用可能なチャネルを使用して、ワイヤレスネットワーク７を介してデータ（たとえば、符号化、変調、または場合によっては変換されたデータ）をデータ受信機９に送信し得る。場合によっては、通信システム１は、通信システム１内で局所的に動作する１つまたは複数のサービスまたはアプリケーションの実行に基づいて、上記で説明した行為（たとえば、チャネル識別およびデータ送信）のうちの１つまたは複数を、自動的にまたはユーザ入力に応答してのいずれかで実行する。データ受信機９は、通信システム１から受信したブロードキャストデータを復調および／または復号するための機能を含み得る。場合によっては、変換ユニット／送信機３は、少なくとも１つの識別された利用可能なチャネルを使用して、ワイヤレスネットワーク７を介して、データを、データ受信機９を含む複数のデータ受信機にブロードキャストし得る。
上記で説明したように、チャネル識別器５は、特定のデジタルブロードキャストフォーマットのブロードキャストスペクトルの少なくとも１つの利用可能なチャネルを識別することが可能である。一例では、チャネル識別器５は、１つまたは複数のチャネル範囲または帯域内の信号情報をセンシングすることによって、ブロードキャストスペクトル内で少なくとも１つの利用可能なチャネルを識別するために使用されるスペクトルセンサを含み得る。一例では、チャネル識別器５は、少なくとも１つの利用可能なチャネルを識別するために、データベース（たとえば、図６に示すデータベースなどのデジタルＴＶ帯域データベース）にアクセスし得る。
図１に示すように、データ変換ユニット／送信機３は送信機静穏化ユニット２を含む。チャネル識別器５がスペクトルセンシング機能を含む場合、送信機静穏化ユニット２は送信静穏化間隔を提供し得る。静穏化は、本開示では、代替的にブランキングと呼ぶことがある。特に、「送信機をブランキングする（または静穏化する）」という句は、概して、送信機がある時間期間の間データを送信することを控えるプロセスを指すが、時間期間は異なる実装形態において大きく変動し得る。送信静穏化間隔（すなわち、送信機ブランキング）中に、データ変換ユニット／送信機３は、ワイヤレスネットワーク７を介してデータ受信機９にデータを送信することを控える。たとえば、データ変換ユニット／送信機３は、それのデータ送信機能を一時的に無効化にするか、またはさらには一時的にオフにすることによって、データを送信することを控え得る。一例では、チャネル識別器５は、少なくとも１つの時間間隔中に、スペクトルの少なくとも１つのチャネル（たとえば、ホワイトスペースチャネル）が使用のために利用可能であるかどうかを検出し得る。この少なくとも１つの時間間隔中に、送信機静穏化ユニット２はデータ受信機９にデータを送信することを控え得、それによりデータ送信動作とスペクトルセンシング動作との間の潜在的な干渉を低減し得る。しかしながら、利用可能なチャネルのためのホワイトスペースのセンシングに加えて、本開示はまた、他のセンシング理由、またはセンシングに関係しない他の理由のために送信機ブランキングを企図する。したがって、送信機ブランキングは、ホワイトスペースセンシング中の使用に限定されず、他のセンシングアプリケーションまたは他の非センシングアプリケーションへの広い適用性を有し得る。
ホワイトスペースセンシングの場合、チャネルが選択された後でも、そのチャネルの使用が、他の認可または許可されたユーザによる使用と干渉しないことを検証するために、周期スペクトルセンシングが必要とされ得る。センシングが実行されなければならない間隔は、適用可能な規則または規制によって指定され得る。場合によっては、スペクトルセンシングは、毎分少なくとも１回必要とされ得る。たとえば、認可されたユーザまたは他の許可されたユーザなどのスペクトルのユーザによって生成されるより低電力の信号の検出を可能にするために、極めて低い電力レベルにおいてセンシングが実行される必要があり得るので、スペクトルセンシング中の送信機静穏化が望ましいことがある。上記で識別されたＦＣＣオーダ、または他の適用可能な規則または規制は、スペクトル中のチャネルの認可または許可されたユーザとの干渉を防ぐために、指定された間隔と指定された電力レベルとにおけるスペクトルセンシングを要求し得る。そのようなスペクトルセンシングは、他の認可または許可されたユーザが、所与のチャネルまたは周波数上で信号を送信しているかどうかをセンシングすることに関与し得る。より低電力の信号は、近くのロケーションにおける低電力の送信機によって生成され得る。代替的に、より低電力の信号は、遠くのまたは近くのロケーションにある、より高電力の送信機によって生成され得る。しかしながら、より高電力の送信機によって生成された信号は、延長された距離にわたって減衰するか、またはフェージングを受けることがある。いずれの場合も、送信機がスペクトルセンシング中に使用可能にされた場合、送信電力がスペクトルセンシング回路中に漏れ、ホワイトスペーススペクトルなどのスペクトル中の、より低電力の信号のセンシングをより困難にする雑音または干渉を生じることがある。
いくつかの状況では、チャネル識別器５は、スペクトル内の１つまたは複数のチャネルのチャネル使用を周期的に検出するか、あるいは（たとえば、認可されたユーザが特定のチャネルを使用して開始するとき）使用のために前に利用可能であったチャネルがもはや利用可能でないかどうかを判断する必要があり得る。チャネル識別器５は、そのような検出および／または判断機能を実行するとき、スペクトルセンシングのための特定のデューティサイクルを実装し得る。以下でより一層詳細に説明するように、チャネル識別器５は、スペクトルセンシングのための様々な異なるデューティサイクル、ならびに様々な異なるスペクトルセンシング間隔を利用または実装し得る。同様に、送信機静穏化ユニット５は、送信静穏化のための様々な異なるデューティサイクル、ならびに異なる静穏化間隔を利用または実装し得る。
送信静穏化は、潜在的に、データ受信機９によって受信されたデータ中に誤りおよび／または不連続性を生じ得るので、通信システム１および／またはデータ受信機９は、誤り回復、誤り耐性、またはさらには通信システム１によってトランスポートされたデータの変更の実装などによる、そのような誤りまたは不連続性を緩和するためのいくつかの機能を含み得る。送信されるデータは、場合によっては、パケット、フレームまたは他のユニット中に構成され得るデジタルデータを備え得、符号化されたデータと、復号、データ再統合、または誤り訂正のために使用される他のデータとを含み得る。場合によっては、送信機静穏化ユニット２は、データ受信機９が受信データに対して誤り回復を実行することを可能にするために、スペクトルセンシング間隔および／またはデューティサイクルを整合させる、データ送信に関する、送信静穏化間隔および／またはデューティサイクルを利用または選択し得る。
この特定の例では、データ受信機９は、復号プロセス中に標準誤り回復または訂正を実行するように構成され得る誤り訂正ユニット１１をオプショナルに含み得る。しかしながら、誤り訂正ユニット１１は、いくつかの例ではオプションであり得る。誤り訂正ユニット１１は、誤り検査および／または訂正を実行するために、データ変換ユニット／送信機３によってデータに挿入された１つまたは複数の誤り訂正コードを処理し得る。いくつかの例では、誤り訂正ユニット１１は、当技術分野で知られている１つまたは複数の従来の誤り訂正技法を実行し得る。
上記のように、チャネル識別器５および送信機静穏化ユニット２は、スペクトルセンシング間隔を送信静穏化間隔と相関させるために実質的に同様のデューティサイクルを利用し得る。これらの状況では、チャネル識別器５が（たとえば、スペクトルセンシング間隔中に）スペクトルセンシング機能を実行しているときに、送信機静穏化ユニット２が（たとえば、送信静穏化間隔中に）データ受信機９にデータを送信することを控えるように、通信システム１はセンシング間隔を静穏化間隔と整合し得る。
さらに、いくつかの例では、データ変換ユニット／送信機３は、定義されたデータが送信静穏化間隔に基づいてストリームのいくつかの部分内に含まれるように、データ送信ストリームを構成するか、または適応させ得る。たとえば、データストリームは、いくつかのヌルデータ、パディングされたデータ、冗長データ、または送信静穏化間隔のタイミングに基づいてデータ受信機９に実際には送信され得ない他の雑データを含むように構築され得る。そのようにして、データ変換ユニット／送信機３は、静穏化間隔中に送信されないデータが、ワイヤレスネットワーク７を介したデータ送信の受信時にデータ受信機９によって必ずしも必要とされない雑データ（たとえば、非必須またはヌルデータ）を備えるように、送信されるデータストリームをインテリジェントに構築し得る。そのような機能は、送信静穏化の影響を最小限に抑えるのを助け得る。この場合、そのような静穏化は、データ送信動作とスペクトルセンシング動作との間の潜在的な干渉を回避するために実行され得る。これらの概念について、以下でより一層詳細に説明する。
図２は、通信デバイス４の一例を示すブロック図であり、通信デバイス４は、チャネル識別器８と変換ユニット／送信機６とを含み、ワイヤレスネットワーク１０を介して１つまたは複数の通信受信機１２Ａ〜１２Ｎと１つまたは複数のマルチメディア出力デバイス１４Ａ〜１４Ｎとに通信可能に結合されている。通信デバイス４は、受信機１２Ａ〜１２Ｎのうちの１つまたは複数にデータ（たとえば、マルチメディアデータ）を送ることが可能である。場合によっては、データは、オーディオデータ、ビデオデータ、画像データ、テキストデータ、音声データ、およびグラフィックスデータのうちの少なくとも１つを含むマルチメディアデータを備え得る。いくつかの例では、ワイヤレスネットワーク１０は、ＡＴＳＣ標準に準拠するデータ送信のためのサポートを提供するネットワークを備え得る。
図２の特定の例では、変換ユニット／送信機６およびチャネル識別器８は、１つの特定のデバイス、すなわち通信デバイス４内に含まれる。しかしながら、前に説明したように、図１に関して、変換ユニット／送信機およびチャネル識別器は、概して、通信システム内の、１つまたは複数の周辺デバイスを含む１つまたは複数のデバイス内に含まれ得る。
図１のワイヤレスネットワーク７と同様に、ワイヤレスネットワーク１０は、ほんのいくつかの例を挙げれば、ＡＴＳＣ、ＤＶＢ、Ｔ−ＤＭＢ、ＩＳＤＢ−Ｔ、またはＭＰＥＧ−ＴＳなどのデジタルブロードキャストフォーマットのためのブロードキャストスペクトル上の通信のためのサポートを提供するネットワークを備え得る。通信デバイス４は、指定されたロケーションにおいてデータを送信または受信する固定デバイス、あるいはモバイルデバイスを備え得る。通信デバイス４は、スタンドアロンデバイスを備え得るか、またはより大きいシステムの一部であり得る。たとえば、通信デバイス４は、ワイヤレスマルチメディア通信デバイス（ワイヤレスモバイルハンドセットなど）、デジタルカメラ、デジタルＴＶ、ビデオカメラ、テレビ電話、デジタルマルチメディアプレーヤ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ビデオゲーム機、パーソナルコンピュータまたはラップトップデバイス、あるいは他のビデオデバイスを備えるか、またはその一部であり得る。通信デバイス４はまた、上記で説明したデバイスの一部または全部において使用され得る１つまたは複数の集積回路内またはチップ／チップセット内に含まれ得る。
図２に示すように、通信デバイス４は、チャネル識別器８に結合された変換ユニット／送信機６を含む。図２では、単に説明のために、これらの構成要素６、８は通信デバイス４の一部であると仮定する。
通信デバイス４は、マルチメディアデータを含むデータを受信し、処理し、生成することが可能である。たとえば、通信デバイス４は、セルラーネットワーク、ローカルワイヤレスネットワーク、あるいは、たとえばＡＴＳＣ、ＤＶＢ、ＩＳＤＢ−Ｔ、またはＴ−ＤＭＢを含むブロードキャストフォーマットを含む、多くの可能な無線またはアクセスネットワークのいずれかの上でデータを受信し得る。
通信デバイス４は、ワイヤレスネットワーク１０を通して、マルチメディア出力デバイス１４Ａ〜１４Ｎなどの１つまたは複数の他のデバイスにデータをブロードキャストすることがさらに可能である。変換ユニット／送信機６は、データを特定のデジタルブロードキャストフォーマットに変換することが可能である。たとえば、データ変換ユニット／送信機６は、特定のデジタルブロードキャストフォーマット（たとえば、ＡＴＳＣ、ＤＶＢ、ＩＳＤＢ−Ｔ、Ｔ−ＤＭＢ、ＭＰＥＧ−ＴＳ）に準拠するマルチメディアデータを符号化し、その符号化されたマルチメディアデータを変調することが可能であり得る。
チャネル識別器８は、スペクトルの少なくとも１つの利用可能なチャネルを識別することが可能である。この場合、通信デバイス４によって識別が開始される。場合によっては、チャネル識別器８は、通信デバイス４上で実行されるアプリケーションまたはサービスの任意の固有の要件またはニーズに基づいて送信のために必要とされ得る複数の利用可能なチャネルを識別し得る。たとえば、いくつかのアプリケーションまたはサービスは、データが１つまたは複数の受信機に送られ得る複数のチャネルを必要とするか、または要求し得る。
チャネル識別器８による１つまたは複数の利用可能なチャネルの識別の際に、変換ユニット／送信機６は、少なくとも１つの識別された利用可能なチャネルを使用して、ワイヤレスネットワーク１０を介して、マルチメディア出力デバイス１４Ａ〜１４Ｎのうちの１つまたは複数に、変換された（たとえば符号化され、変調された）データを送信し得る。場合によっては、通信デバイス４は、通信デバイス４上で局所的に動作している１つまたは複数のサービスあるいはアプリケーションの実行に基づいて、上記で説明した行為のうちの１つまたは複数を、自動的にまたはユーザ入力を介してのいずれかで実行する。
一例では、アプリケーションは、ワイヤレスネットワーク１０を介してマルチメディア出力デバイス１４Ａに指定されたマルチメディアコンテンツのみをブロードキャストすることを判断し得る。受信機１２Ａは、ブロードキャストデータを受信し得、受信機１２Ａを、データが通信デバイス４からブロードキャストされている適切なチャネルに同調させるチューナーを含み得る。次いで、受信機１２Ａは、処理のために（たとえば、表示のために）受信データをマルチメディア出力デバイス１４Ａに提供する。
別の例では、アプリケーションは、マルチメディア出力デバイス１４Ａ〜１４Ｎのうちの複数のマルチメディア出力デバイスに、指定されたマルチメディアコンテンツをブロードキャストすることを判断し得る。この場合、受信機１２Ａ〜１２Ｎは、ブロードキャストされたデータをそれぞれ受信し得、データが通信デバイス４からブロードキャストされている適切なチャネル（たとえば、周波数または周波数帯域）に同調するチューナーをそれぞれ含み得る。次いで、各受信機１２Ａ〜１２Ｎは、処理のために、受信データをそれの対応するマルチメディア出力デバイス１４Ａ〜１４Ｎに提供する。
場合によっては、受信機１２Ａ〜１２Ｎは、通信デバイス４から受信されたブロードキャストデータを復調および／または復号するための機能を含み得る。場合によっては、マルチメディア出力デバイス１４Ａ〜１４Ｎは、そのような機能を含み得る。マルチメディア出力デバイス１４Ａ〜１４Ｎのうちの１つまたは複数は、それの対応する受信機１２Ａ〜１２Ｎに対する外部デバイスをそれぞれ備え得る。場合によっては、マルチメディア出力デバイス１４Ａ〜１４Ｎのうちの１つまたは複数は、それぞれ、それの対応する受信機１２Ａ〜１２Ｎの一部であり得るか、またはその中に一体化され得る。
上記で説明したように、チャネル識別器８は、特定のデジタルブロードキャストフォーマットのブロードキャストスペクトルの少なくとも１つの利用可能なチャネルを識別することが可能である。一例では、チャネル識別器８は、１つまたは複数のチャネル範囲または帯域内の信号情報をセンシングすることによって、ブロードキャストスペクトル内で少なくとも１つの利用可能なチャネルを識別するために使用されるスペクトルセンサを含み得る。一例では、チャネル識別器８は、少なくとも１つの利用可能なチャネルを識別するために、データベース（たとえば、図６に示すデータベースなどのデジタルＴＶ帯域データベース）にアクセスし得る。
たとえば、通信デバイス４は、ジオロケーション機能を含み得る。これにより、通信デバイス４は、たとえば、全地球測位システム（ＧＰＳ：Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）または他の同様の構成要素、パイロット信号、あるいは他のロケーション技法を使用することによって、それの地理的ロケーションを判断することが可能である。この例では、通信デバイス４は、そのようなロケーション情報をデジタルＴＶ帯域データベースに提供し得る。デジタルＴＶ帯域データベースは、ロケーションに基づいてチャネル情報でポピュレートされ得、通信デバイス４によって現在占有されている地理的領域内の任意の利用可能なチャネルのリストを通信デバイス４に提供することが可能であり得る。
いくつかの例では、通信デバイス４は、通信デバイス４のインターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスを使用してロケーション推定を介してそれの地理的ロケーションを判断することが可能であり得る。ＩＰアドレスによるジオロケーションは、通信デバイス４のパブリックＩＰアドレスを、他の電子的に近隣のサーバ、ルータ、または既知のロケーションを有する他のデバイスのＩＰアドレスと比較することによって、通信デバイス４の地理的緯度、経度、また潜在的には市、および州を判断する技法である。これらの例では、通信デバイス４は、それのＩＰアドレスを（たとえば、ワイヤレス通信を介して）外部サーバに提供し得る。
外部サーバは、既知のロケーションを有する他のデバイスのＩＰアドレスを含んでいるデータベースにアクセスし得る。外部サーバは、通信デバイス４のＩＰアドレスを、データベース内に既知のロケーションを有するデバイスのＩＰアドレスと比較することによって、通信デバイス４のロケーションの推定値を取得するための技法を使用し得、次いで、この推定されたロケーションを通信デバイス４に提供し戻し得る。外部サーバは、場合によっては、データベース内のどのデバイスが、通信デバイス４のＩＰアドレスに最もぴったり一致する、またはそれに似ているＩＰアドレスを有するかを判断することによって比較を実行し得る。
通信デバイス４からマルチメディア出力デバイス１４Ａ〜１４Ｎのうちの１つまたは複数へのデータのブロードキャストは、いくつかの利点を提供し得る。たとえば、通信デバイス４からマルチメディア出力デバイス１４Ａ〜１４Ｎへのローカルブロードキャストは、分散送信機ネットワークと同様に作成され得る。したがって、１つのシナリオでは、ユーザは、他の一緒にロケートされたか、または一緒にロケートされていないマルチメディア出力デバイス１４Ａ〜１４Ｎにマルチメディアデータをブロードキャストするために、通信デバイス４を利用し得る。たとえば、ユーザは、通信デバイス４を他のデバイスに結合するために、ユーザの家庭におけるワイヤレスネットワークをセットアップし得る。通信デバイス４は、一例では、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、またはタブレットコンピュータ、あるいはパーソナルデジタルメディアプレーヤ、モバイル電話ハンドセットなどのハンドヘルドポータブルコンピューティングデバイスを備え得る。
ユーザは、１つまたは複数の出力デバイス１４Ａ〜１４Ｎに、通信デバイス４によって処理されたマルチメディアデータ（たとえば、パーソナルプレゼンテーション、テレビ番組または映画、ウェブコンテンツ、ストリーミングビデオ、デジタル写真など）を送信することを望み得る。たとえば、出力デバイス１４Ａ〜１４Ｎのうちの１つがディスプレイを備え、受信機１２Ａ〜１２Ｎのうちの１つが、ディスプレイに結合されたテレビジョンチューナーを備え、そのようなチューナーおよびディスプレイが、テレビジョンを備える場合、通信デバイス４は、テレビジョンにそのようなマルチメディアデータをブロードキャストするために１つまたは複数の利用可能なチャネルを識別し得、任意のワイヤまたは他の物理接続を使用する必要なしに、コンピュータからテレビジョン（たとえば、大きいスクリーンおよび／または高精細度テレビジョン）にコンテンツを拡張するための好都合な方法を提供する。ディスプレイデバイスは、様々な例では、フラットパネル液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、フラットパネルプラズマディスプレイ、プロジェクションディスプレイデバイス、プロジェクタデバイスなどを備え得る。図２では別個のデバイスとして示されているが、受信機１２Ａ〜１２Ｎのいずれかが、対応する出力デバイス１４Ａ〜１４Ｎ内に含まれ得るか、またはその一部であり得る。
データ変換ユニット／送信機６は、図１に示す送信機静穏化ユニット２と同様に動作し得る送信機静穏化ユニット１３を含む。チャネル識別器８がスペクトルセンシング機能を含む場合、送信機静穏化ユニット１３は、データ変換ユニット／送信機６のデータ送信機能を一時的に無効化にするか、またはさらにはオフにすることなどによって、その時間の間、データ変換ユニット／送信機６がワイヤレスネットワーク１０を介してデータを送信することを控える送信静穏化間隔を提供し得る。一例では、チャネル識別器８は、少なくとも１つの時間間隔中に、スペクトルの少なくとも１つのチャネルが使用のために利用可能であるかどうかを検出し得る。この少なくとも１つの時間間隔中に、送信機静穏化ユニット１３は、以下にさらに詳細に後述するように、データを送信することを控え得る。
図３は通信デバイス１６の一例を示すブロック図であり、通信デバイス１６は、デジタルＴＶチャネル識別器２０とデジタルＴＶ変換ユニット／送信機１８とを含み得、ワイヤレスネットワーク２２を介して１つまたは複数のデジタルＴＶ受信機２４Ａ〜２４Ｎと１つまたは複数のディスプレイデバイス２６Ａ〜２６Ｎとに通信可能に結合されている。図３において、通信デバイス１６のデジタルＴＶチャネル識別器２０は、図２に示す通信デバイス４のチャネル識別器８などのチャネル識別器の一例である。ディスプレイデバイス２６Ａ〜２６Ｎは、図２に示すマルチメディア出力デバイス１４Ａ〜１４Ｎなどのマルチメディア出力デバイスの例である。
図３では、デジタルＴＶ変換ユニット／送信機１８およびデジタルＴＶチャネル識別器２０が同じ通信デバイス１６内に含まれることを示す。しかしながら、いくつかの代替例では、これらの構成要素１８、２０は、１つまたは複数の周辺デバイスを含む１つまたは複数の別個のデバイスを含む通信システム内に含まれ得る。
通信デバイス１６は、マルチメディアデータを受信し、処理し、生成することが可能である。通信デバイス１６は、ワイヤレスネットワーク２２を通して、ディスプレイデバイス２６Ａ〜２６Ｎなどの１つまたは複数の他のデバイスにマルチメディアデータをブロードキャストすることがさらに可能である。デジタルＴＶ変換ユニット／送信機６は、マルチメディアデータをデジタルブロードキャストフォーマットに変換すること、たとえば、ＡＴＳＣなどの特定のデジタルブロードキャストＴＶフォーマットに準拠するマルチメディアデータを符号化することと、その符号化されたマルチメディアデータを変調することとが可能である。
デジタルＴＶチャネル識別器２０は、特定のデジタルブロードキャストＴＶフォーマットのためのブロードキャストＴＶスペクトルの未使用部分中の少なくとも１つの利用可能なＴＶチャネルを識別することが可能である。この場合、そのような識別は、通信デバイス１６によって開始される。場合によっては、デジタルＴＶチャネル識別器２０は、通信デバイス１６上で実行されるアプリケーションまたはサービスの任意の固有の要件またはニーズに基づいて、マルチメディアブロードキャストのために必要とされ得る複数の利用可能なチャネルを識別し得る。
１つまたは複数の利用可能なチャネルの識別の際に、変換ユニット／送信機１８は、少なくとも１つの識別された利用可能なチャネルを使用して、ワイヤレスネットワーク２２を介してディスプレイデバイス２６Ａ〜２６Ｎのうちの１つまたは複数に、変換されたデータ（たとえば、符号化され、変調されたマルチメディアデータ）を送信し得る。場合によっては、通信デバイス１６は、通信デバイス１６上で局所的に動作している１つまたは複数のサービスまたはアプリケーションの実行に基づいて、上記で説明した動作のうちの１つまたは複数を、自動的にまたはユーザ入力を介してのいずれかで開始する。変換ユニット／送信機１８によって送信されたコンテンツは、限定はしないが、オーディオコンテンツ、ビデオコンテンツ、およびオーディオコンテンツとビデオコンテンツとの組合せを含む多種多様なマルチメディアコンテンツを含み得る。
デジタルＴＶ変換ユニット／送信機１８は、送信機静穏化ユニット１９をも含む。チャネル識別器２０がスペクトルセンシング機能を含む場合、送信機静穏化ユニット１９は、データ変換ユニット／送信機１８のデータ送信機能を一時的に無効化するか、またはさらにはオフにすることなどによって、その時間の間、変換ユニット／送信機１８がワイヤレスネットワーク２２を介してデータを送信することを控える送信静穏化間隔を提供し得る。一例では、チャネル識別器２０は、少なくとも１つの時間間隔中に、スペクトルの少なくとも１つのチャネルが使用のために利用可能であるかどうかを検出し得る。この少なくとも１つの時間間隔中に、送信機静穏化ユニット１９は、以下にさらに詳細に後述するように、データを送信することを控え得る。
図４は、デジタルＴＶ２７（たとえば、高精細度テレビジョン）内に含まれ得るデジタルＴＶ受信機２９とディスプレイデバイス３１とに通信可能に結合されている、モバイル通信デバイス１５（たとえば、モバイルハンドセット、ラップトップコンピュータ）の一例のブロック図である。モバイル通信デバイス１５は、モバイル通信ハンドセット、パーソナルコンピュータまたはラップトップコンピュータ、デジタルマルチメディアプレーヤ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ビデオゲーム機、あるいは他のビデオデバイスなどの任意の形式のモバイルデバイスを備え得る。
図４では、デジタルＴＶ変換ユニット／送信機１７およびデジタルＴＶチャネル識別器２３は、同じモバイル通信デバイス１５内に含まれることを示す。しかしながら、いくつかの代替例では、これらの構成要素１７、２３は、１つまたは複数の周辺デバイスを含む１つまたは複数の別個のデバイスを含む通信システム内に含まれ得る。
モバイル通信システム１５は、マルチメディアデータを受信し、処理し、生成することが可能である。モバイル通信デバイス１５は、さらに、デジタルＴＶブロードキャストネットワーク２５を通してデジタルＴＶ２７にマルチメディアデータをブロードキャストすることが可能である。デジタルＴＶ変換ユニット／送信機１７は、マルチメディアデータをデジタルブロードキャストフォーマットに変換すること、たとえば、ＡＴＳＣなどの特定のデジタルブロードキャストＴＶフォーマットに準拠するマルチメディアデータを符号化することと、その符号化されたマルチメディアデータを変調することとが可能である。
デジタルＴＶチャネル識別器２３は、特定のデジタルブロードキャストＴＶフォーマットのためのブロードキャストＴＶスペクトルの未使用部分中の少なくとも１つの利用可能なＴＶチャネルを識別することが可能である。この場合、そのような識別は、モバイル通信デバイス１５によって開始される。場合によっては、デジタルＴＶチャネル識別器２３は、モバイル通信デバイス１５上で実行されるアプリケーションまたはサービスの任意の固有の要件またはニーズに基づいて、マルチメディアブロードキャストのために必要とされ得る複数の利用可能なチャネルを識別し得る。
１つまたは複数の利用可能なチャネルの識別の際に、変換ユニット／送信機１７は、少なくとも１つの識別された利用可能なチャネルを使用して、ブロードキャストネットワーク２５を介してデジタルＴＶ受信機２９に、変換されたデータ（たとえば、符号化され、変調されたマルチメディアデータ）を送信し得る。場合によっては、モバイル通信デバイス１５は、モバイル通信デバイス１５上で局所的に動作している１つまたは複数のサービスまたはアプリケーションの実行に基づいて、上記で説明した動作のうちの１つまたは複数を、自動的にまたはユーザ入力を介してのいずれかで開始する。場合によっては、デジタルＴＶ受信機２９は、デジタルＴＶ２７内に含まれ得る。
デジタルＴＶ変換ユニット／送信機１７は、送信機静穏化ユニット２１をも含む。チャネル識別器２３がスペクトルセンシング機能を含む場合、送信機静穏化ユニット２１は、データ変換ユニット／送信機１７のデータ送信機能を一時的に無効化にするか、またはさらにはオフにすることなどによって、その時間の間、変換ユニット／送信機１７がブロードキャストネットワーク２５を介してデータを送信することを控える送信静穏化間隔を提供し得る。一例では、チャネル識別器２３は、少なくとも１つの時間間隔中に、スペクトルの少なくとも１つのチャネルが使用のために利用可能であるかどうかを検出し得る。この少なくとも１つの時間間隔中に、送信機静穏化ユニット２１は、以下にさらに詳細に後述するように、データを送信することを控え得る。
図４に示すように、モバイル通信デバイス１５は、モバイル通信デバイス１５からデジタルテレビジョン２７にマルチメディアデータをブロードキャストするための１つまたは複数の利用可能なチャネルを識別し得、ワイヤまたは他の物理接続を使用する必要なしにモバイルデバイスからテレビジョン（たとえば、大きいスクリーンおよび／または高精細度テレビジョン）にコンテンツを拡張するのに好都合な方法を提供する。ディスプレイデバイス３１は、様々な例では、フラットパネル液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、フラットパネルプラズマディスプレイ、プロジェクションディスプレイデバイス、プロジェクタデバイスなどを備え得る。
図５は、図２に示す通信デバイス４および／または図３に示す通信デバイス１６として使用され得る通信デバイス３０の一例を示すブロック図である。通信デバイス３０は、いくつかの例では、ワイヤレス通信デバイスまたはハンドセットなどのモバイルデバイスを備え得る。
図５の例で示されるように、通信デバイス３０は様々な構成要素を含む。たとえば、この特定の例では、通信デバイス３０は、１つまたは複数のマルチメディアプロセッサ３２と、ディスプレイプロセッサ３４と、オーディオ出力プロセッサ３６と、ディスプレイ３８と、スピーカー４０と、デジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２と、チャネル識別器４４とを含む。マルチメディアプロセッサ３２は、１つまたは複数のビデオプロセッサと、１つまたは複数のオーディオプロセッサと、１つまたは複数のグラフィックスプロセッサとを含み得る。マルチメディアプロセッサ３２内に含まれるプロセッサの各々は、１つまたは複数の復号器を含み得る。
マルチメディアプロセッサ３２は、ディスプレイプロセッサ３４とオーディオ出力プロセッサ３６の両方に結合される。マルチメディアプロセッサ３２内に含まれるビデオおよび／またはグラフィックスプロセッサは、ディスプレイ３８上でのさらなる処理および表示のためにディスプレイプロセッサ３４に提供される画像および／またはグラフィックスデータを生成し得る。たとえば、ディスプレイプロセッサ３４は、画像および／またはグラフィックスデータに対して、スケーリング、回転、色変換、クロッピング、または他のレンダリング演算などの１つまたは複数の演算を実行し得る。マルチメディアプロセッサ３２内に含まれる任意のオーディオプロセッサは、スピーカー４０に対するさらなる処理および出力のためにオーディオ出力プロセッサ３６に提供されるオーディオデータを生成し得る。したがって、通信デバイス３０のユーザは、ディスプレイ３８およびスピーカー４０を介してマルチメディアデータの表現を閲覧および聴取することが可能である。
出力マルチメディアデータをディスプレイ３８に提供することに加えて、ディスプレイプロセッサ３４はまた、それの出力をデジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２に提供し得る。さらに、オーディオ出力プロセッサ３６は、それの出力をデジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２に提供し得る。その結果、デジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２は、マルチメディアデータの複数のストリームを処理することが可能である。場合によっては、ディスプレイプロセッサ３４および／またはオーディオ出力プロセッサ３６は、対応する出力マルチメディアデータを１つまたは複数のバッファに記憶し得、次いで、そのバッファは、データを検索するために、デジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２によってアクセスされる。図６を参照しながら以下でより詳細に説明するように、デジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２は、マルチメディアデータを特定のデジタルブロードキャスト形式に変換すること（たとえば、データを符号化し、変調すること）と、１つまたは複数の識別された利用可能なチャネル中でワイヤレスネットワークを介して別のデバイスに、変換されたデータを送信することとのための様々な構成要素を含み得る。デジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２は、１つまたは複数のアンテナを備え得るアンテナシステム４８を介して、データを送信し得る。
場合によっては、デジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２は、ディスプレイプロセッサ３４およびオーディオ出力プロセッサ３６からのマルチメディアデータの複数の受信ストリームを、複数のブロードキャストチャネル上で送信され得る個々のシングルプログラムトランスポートストリームに変換および／またはカプセル化し得る。場合によっては、マルチメディアデータの複数のストリームは、同じトランスポートストリーム中にカプセル化され得、シングルチャネル中で送信され得る。マルチメディアデータに関する補足マルチメディア情報またはメタデータを含む１つのマルチメディアストリームが、ピクチャインピクチャ（ＰＩＰ：picture-in-picture）データ経路として送信され得る。メタデータは、たとえば、テキスト、通知メッセージ、プログラムガイド情報、またはメニュー情報のうちの１つまたは複数を含み得る。場合によっては、デジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２は、マルチメディアプロセッサ３２から直接データを受信し得る。これらの場合、デジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２は、マルチメディアプロセッサから直接受信されたデータを、送信され得るトランスポートストリームに変換および／またはカプセル化し得る。
通信デバイス３０が、ワイヤレスネットワークを介してリモートデバイスに１つまたは複数のストリーム中でマルチメディアデータをブロードキャストするか、または場合によっては送信することができるように、通信デバイス３０は、通信デバイス３０による開始の際にスペクトルの未使用部分中の１つまたは複数の利用可能なチャネルを識別する。チャネル識別器４４は、これらの１つまたは複数の利用可能なチャネルを識別することが可能である。
チャネル識別器４４は、１つまたは複数の方法で利用可能なチャネルを識別し得る。たとえば、チャネル識別器４４は、図６または図７に示すスペクトルセンサなどのスペクトルセンサを利用し得、そのスペクトルセンサは、アンテナシステム４８を介して１つまたは複数の周波数帯域中の利用可能なチャネルを動的にセンスすることが可能である。データ送信のためにスペクトル内の任意の利用可能なチャネルの品質を判断するために、スペクトルセンサは、センスされた信号に関していくつかの品質値（たとえば、干渉レベル、信号対雑音比）を割り当てることが可能であり得る。センシングアルゴリズムは、周期的に行われ得、処理されている特定のビデオストリームのフォーマットに基づき得る。
チャネル識別器４４はまた、スペクトルセンシングと共に、または単独のいずれかで、ジオロケーション機能を利用し得る。ジオロケーションは、一例では、ＧＰＳセンサを備え得るジオロケーションセンサ（図６に示すジオロケーションセンサなど）を使用することによって、それの地理的座標を判断するための通信デバイス３０の能力を指す。チャネル識別器４４は、ワイヤレス通信を介して利用可能なチャネルのリストを取得するために外部デジタルチャネルデータベース（たとえば、図６に示すデータベースなどのデジタルＴＶ帯域データベース）に問い合わせ得る。一般に、そのような外部データベースは、１つまたは複数の外部デバイスまたはソースによって維持され得るが、通信デバイス３０などの様々なデバイスからの要求およびデータフローに基づいて更新され得る。
一例では、チャネル識別器４４は、ネットワーク（たとえば、ワイヤレスネットワーク）接続などを介して外部デジタルチャネルデータベースに、通信デバイス３０のロケーションに関するジオロケーション座標を送り得る。次いで、チャネル識別器４４は、外部データベースから、ジオロケーション座標によって示される通信デバイス３０のロケーションに関連する地理的領域のための利用可能なチャネルのリストを受信し得る。次いで、チャネル識別器４４は、使用のために、識別されたチャネルのうちの１つまたは複数を選択し、外部データベースに、通信デバイス３０によるこれらの周波数チャネルの意図された使用に関するデータを送信し戻し得る。外部データベースは、したがって、通信デバイス３０からの受信データに基づいて相応に更新され得る。
場合によっては、外部データベースは、いったん更新されると、通信デバイス３０が外部データベースに、チャネルがもはや必要とされないかまたは使用されていることを示す後続のメッセージを送るまで、選択されたチャネルが通信デバイス３０によって使用されていることを示し得る。他の場合には、外部データベースは、定義された時間間隔の間のみ選択されたチャネルをデバイス３０のために確保し得る。これらの場合、通信デバイス３０は、定義された時間間隔内に外部データベースに、デバイス３０が選択されたチャネルをまだ使用していることを示すメッセージを送る必要があり得、その場合、外部データベースは、デバイス３０が使用する第２の時間間隔の間に、選択されたチャネルの確保を更新する。
場合によっては、チャネル識別器４４は、たとえば、実行中にマルチメディアプロセッサ３２のうちの１つまたは複数によって示されるように、通信デバイス３０上で実行している任意のサービスまたはアプリケーションの帯域幅需要またはニーズに基づいて、使用のために利用可能なチャネルのうちの１つまたは複数を選択し得る。たとえば、特定のマルチメディアアプリケーションは、各々が高帯域需要を有する複数のブロードキャストストリームを必要とし得る。この状況では、チャネル識別器４４は、これらの複数のブロードキャストストリームのための帯域幅要件に適応するように、送信のための複数の異なる利用可能なチャネルを割り当て得る。
チャネル識別器４４は、場合によっては、複数のソースから受信された情報に基づいて１つまたは複数の利用可能なチャネルを識別し得る。たとえば、チャネル識別器４４がスペクトルセンサとジオロケーション機能の両方を利用する場合、チャネル識別器４４は、どのチャネルが使用のために利用可能であり得るかを判断するときに、これらのソースの両方からのチャネル情報を処理する必要があり得る。ジオロケーションに依拠して、異なるチャネルが、使用のための異なるホワイトスペース可用性を有し得る。任意の所与の時間における通信デバイス３０のジオロケーションに依拠して、異なるチャネルが定義され、探索され得るように、チャネル識別器は、チャネルとジオロケーションとの関連付けを記憶またはダウンロードし得る。
チャネル識別器４４による１つまたは複数の利用可能な送信チャネルの識別の際に、次いで、デジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２は、識別された送信チャネル（１つまたは複数）を使用して、ネットワークを介して外部デバイスにマルチメディアコンテンツまたはデータをブロードキャストするか、または場合によっては送信し得る。通信デバイス３０は、そのような外部デバイスとのブロードキャスト送信を直接開始し得る。
デジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２は送信機静穏化ユニット４３を含む。チャネル識別器４４がスペクトルセンシング機能を含む場合、送信機静穏化ユニット４３は、デジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２のデータ送信機能を一時的に無効化にするか、またはさらにはオフにすることなどによって、その時間の間、デジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２がデータを送信することを控える送信静穏化間隔を提供し得る。一例では、チャネル識別器４４は、少なくとも１つの時間間隔中に、スペクトルの少なくとも１つのチャネルが使用のために利用可能であるかどうかを検出し得る。この少なくとも１つの時間間隔中に、送信機静穏化ユニット４３はデータを送信することを控え得る。
図６は、通信デバイス３０Ａ内で実装され得る、チャネル識別器４４Ａと連動する、デジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２Ａの一例を示すブロック図である。図６では、デジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２Ａは、図５に示すデジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２の一例であり得るが、チャネル識別器４４Ａは、図５に示すチャネル識別器４４の一例であり得る。図６の特定の例では、通信デバイス３０Ａは、固有のデジタルブロードキャストフォーマット、ＡＴＳＣに従ってマルチメディアデータをブロードキャストすることが可能である。しかしながら、通信デバイス３０Ａは、他のフォーマットまたは標準に従ってブロードキャストするように構成され得る。したがって、ＡＴＳＣの説明は、例示のためであり、限定するものと見なされるべきではない。
通信デバイス３０Ａは、高精細度またはフラットパネルテレビジョンなどのＡＴＳＣ対応外部デバイスへの低電力送信を可能にし得る。この場合、ＡＴＳＣ対応デバイスは、図２に示すマルチメディア出力デバイス１４Ａ〜１４Ｎのうちの１つを備え得る。ＡＴＳＣ対応デバイスは、いくつかの例では、ディスプレイデバイスとチューナー／受信機の両方を含み得る。これらの例では、ＡＴＳＣ対応デバイスは、デジタルＴＶ受信機２４Ａ〜２４Ｎのうちの１つと、対応するディスプレイデバイス２６Ａ〜２６Ｎのうちの１つとを備え得る。
図６に示すように、デジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２Ａは、ビデオおよび／またはオーディオ符号化器５０Ａ、トランスポート符号化器／マルチプレクサ５２Ａ、誤り訂正符号化器５４Ａ、ＡＴＳＣ変調器５６Ａ、無線周波数（ＲＦ）デュプレクサ／スイッチ５８Ａ、および送信機５９Ａなど、様々な構成要素を含み得る。これらの構成要素は、ＡＴＳＣ標準を実装するスペクトル上でのデータ送信をサポートするのを助ける。ＡＴＳＣ標準は、ビデオ符号化、オーディオ符号化、トランスポートストリーム、および変調のためのレイヤを提供するマルチレイヤ標準である。一例では、ＲＦデュプレクサ／スイッチ５８Ａは、極超短波（ＵＨＦ：ultrahigh frequency）デュプレクサ／スイッチを備え得る。デュプレクサは、センシング目的のために受信されるべき信号と、通信目的のために送信されるべき信号とを考慮に入れ得る。例示のためにＡＴＳＣ変調器５６Ａが示されているが、他の変調標準に従って他のタイプの変調器も使用され得る。
ビデオ／オーディオ符号化器５０Ａは、ビデオおよび／またはオーディオデータを１つまたは複数のストリームに符号化するために、１つまたは複数のビデオ符号化器と１つまたは複数のオーディオ符号化器とを含み得る。たとえば、ビデオ／オーディオ符号化器５０Ａは、ビデオデータを符号化するために、Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ−２（ＭＰＥＧ−２）符号化器または（Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ Ｓｅｃｔｏｒ、ＩＴＵ−Ｔからの）Ｈ．２６４符号化器を含み得る。ビデオ／オーディオ符号化器５０Ａは、オーディオデータを符号化するためにドルビーデジタル（ドルビーＡＣ−３）符号化器をも含み得る。ＡＴＳＣストリームは、１つまたは複数のビデオプログラムと１つまたは複数のオーディオプログラムとを含み得る。ビデオ符号化器のいずれかは、標準精細度ビデオ用のメインプロファイルまたは高精細度解像度ビデオ用のハイプロファイルを実装し得る。
トランスポート（たとえば、ＭＰＥＧ−２ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ、またはＴＳ）符号化器／マルチプレクサ５２Ａは、ビデオ／オーディオ符号化器５０Ａから符号化されたデータストリームを受信し、ブロードキャストのためにこれらのデータストリームを１つまたは複数のパケット化されたエレメンタリーストリーム（ＰＥＳ）などにアセンブルすることが可能である。次いで、これらのＰＥＳは、個々のプログラムトランスポートストリームにパケット化され得る。トランスポート符号化器／マルチプレクサ５２Ａは、場合によっては、出力トランスポートストリームを誤り訂正符号化器５４Ａ（たとえば、リードソロモン符号化器（Reed-Solomon encoder））にオプショナルに提供し得、誤り訂正符号化器５４Ａは、トランスポートストリームに関連する１つまたは複数の誤り訂正コードを追加することによって誤り訂正符号化機能を実行し得る。これらの誤り訂正コードは、誤り訂正または緩和のためにデータ受信機（たとえば、誤り訂正ユニット１１を含んでいるデータ受信機９）によって使用され得る。
ＡＴＳＣ変調器５６Ａは、ブロードキャストのためにトランスポートストリームを変調することが可能である。いくつかの例示的な場合では、たとえば、ＡＴＳＣ変調器５６Ａは、ブロードキャスト送信のために８残留側波帯（８ＶＳＢ）変調を利用し得る。次いで、ＲＦデュプレクサ／スイッチ５８Ａは、トランスポートストリームを二重化するか、またはトランスポートストリームのためのスイッチとして働き得る。送信機５９Ａは、チャネル識別器４４Ａによって識別される１つまたは複数の利用可能なチャネルを使用して、１つまたは複数の外部デバイスに１つまたは複数のトランスポートストリームをブロードキャストすることが可能である。
チャネル識別器４４Ａは、データベースマネージャ６２と、チャネルセレクタ６４Ａと、オプショナルのチャネル選択ユーザインターフェース（ＵＩ）６６Ａと、スペクトルセンサ７０Ａとを含む。チャネル識別器４４ＡとデジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２Ａの両方は、１つまたは複数のバッファを備え得るメモリ６０Ａに結合される。チャネル識別器４４ＡおよびデジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２Ａは、直接情報を交換し得るか、あるいはまた、メモリ６０Ａを介した情報の記憶および検索を通して間接的に情報を交換し得る。
チャネル識別器４４Ａはスペクトルセンサ７０Ａを含む。前に説明したように、スペクトルセンサ７０Ａなどのスペクトルセンサは、ＡＴＳＣなどの特定のデジタルＴＶフォーマットのためのブロードキャストスペクトル内の１つまたは複数の周波数帯域中で信号をセンシングすることが可能である。スペクトルセンサ７０Ａは、スペクトル内の１つまたは複数の使用されるチャネルを占有するデータを識別するそれの能力に基づいて、チャネル可用性と信号強度とを判断し得る。次いで、スペクトルセンサ７０Ａは、チャネルセレクタ６４Ａに、現在未使用であるかまたは利用可能であるチャネルに関する情報を提供し得る。たとえば、スペクトルセンサ７０Ａは、外部の別個のデバイスによってこのチャネル上でブロードキャストされているデータを検出しない場合、特定のチャネルが利用可能であることを検出し得る。この場合、スペクトルセンサ７０Ａはチャネルセレクタ６４Ａにチャネルが利用可能であることを示し得、チャネルセレクタ６４Ａがデータ送信のためのチャネルを選択することを可能にする。代替的に、スペクトルセンサ７０Ａは、このチャネル上でデータがブロードキャストされていることを検出した場合、スペクトルセンサ７０Ａは、チャネルセレクタ６４Ａに、チャネルが利用不可能であることを示し得る。
図６に示すように、チャネルセレクタ６４Ａはまた、ネットワーク７２とデータベースマネージャ６２とを介してデジタルＴＶ帯域（ジオロケーション）データベースから情報を受信し得る。デジタルＴＶ帯域データベース７４は、通信デバイス３０Ａの外部に位置しており、ＡＴＳＣなどの特定のデジタルＴＶフォーマットのためのブロードキャストスペクトル内で現在使用されているか利用可能であるチャネルに関する情報を含む。典型的に、デジタルＴＶ帯域データベース７４は、チャネルが使用されているか、または他のデバイスが使用するために解放されるように動的に更新される。場合によっては、デジタルＴＶ帯域データベース７４は、地理的ロケーション／領域によって、または周波数帯域（たとえば、低ＶＨＦ、高ＶＨＦ、ＵＨＦ）によって編成され得る。
チャネル識別器４４ＡがデジタルＴＶ帯域データベース７４からチャネル可用性情報を取得するために、チャネル識別器４４Ａは、場合によっては、デジタルＴＶ帯域データベース７４への入力としてジオロケーション情報を提供し得る。チャネル識別器４４Ａは、ジオロケーションセンサ７３から、特定の時点における通信デバイス３０Ａの地理的ロケーションを示し得るジオロケーション情報または座標を取得し得る。ジオロケーションセンサ７３は、いくつかの例では、ＧＰＳセンサを備え得る。
ジオロケーションセンサ７３からジオロケーション情報を受信すると、チャネルセレクタ６４Ａは、データベースマネージャ６２を介してデジタルＴＶ帯域データベース７４に、入力としてそのような情報を提供し得る。データベースマネージャ６２は、デジタルＴＶ帯域データベース７４にインターフェースを提供し得る。場合によっては、データベースマネージャ６２は、デジタルＴＶ帯域データベース７４の選択されたコンテンツのローカルコピーが検索されるように、それらを記憶し得る。さらに、データベースマネージャ６２は、デジタルＴＶ帯域データベース７４に、ジオロケーション情報などのチャネルセレクタ６４Ａによって提供される選択された情報を記憶し得る。
通信デバイス３０Ａに関係するジオロケーション情報を送ると、チャネルセレクタ６４Ａは、デジタルＴＶ帯域データベース７４から、デジタルＴＶ帯域データベース７４内に記載された、提示される１つまたは複数の利用可能なチャネルのセットを受信し得る。利用可能なチャネルのセットは、ジオロケーションセンサ７３によって示される、通信デバイス３０Ａによって現在占有されている地理的領域またはロケーション中で利用可能なそれらのチャネルであり得る。送信機５９Ａのブランキングは、スペクトルセンシング中に生じ得る。以下でさらに詳細に略述するように、送信機ブランキング中にデータ損失が生じないように、ブランキング間隔の間、非必須データがビットストリームに符号化または挿入され得る。この非本質的データは、代替的に雑データと呼ばれ得、冗長データまたはヌルデータを備え得る。非必須データは、ビデオ／オーディオ符号化器５０Ａによって符号化されるか、またはビデオ／オーディオ符号化器５０Ａの任意のマルチプレクサダウンストリームによって挿入され得る。異なる例が異なる利点を提供し得る。以下でより詳細に説明するように、非本質的データは、ビデオ／オーディオ符号化器に関連するマルチプレクサ（たとえば、トランスポート符号化器／マルチプレクサ５２Ａ）によって挿入され得るか、またはＡＴＳＣ変調器５６Ａ（あるいは他の変調標準または技法の他の変調器）に関連するマルチプレクサによって挿入され得る。他のマルチプレクサも、ブランキング間隔中に非必須データの挿入のために使用され得る（または一層明確に定義され得る）。場合によっては、任意の挿入された非必須データが、変調された物理レイヤの２つのフィールド同期マーカー（たとえば、フィールド同期）間に適切に整列することを確実にすること、すなわち、データを受信する復調器と復号器とが同期に遅れないことを確実にすることは難しい場合がある。非必須データの挿入のためのいくつかの例示的な実装形態の追加の詳細について、以下でさらに詳細に説明する。
スペクトルセンサ７０ＡおよびデジタルＴＶ帯域データベース７４のいずれかまたは両方から利用可能なチャネル情報を受信すると、チャネルセレクタ６４Ａは、１つまたは複数の利用可能なチャネルを、自動的にまたはチャネル選択ＵＩ６６Ａを介したユーザ入力を介してのいずれかで選択し得る。チャネル選択ＵＩ６６Ａは、グラフィカルユーザインターフェース内の利用可能なチャネルを提示し得、サービスまたはアプリケーションのユーザは、これらの利用可能なチャネルのうちの１つまたは複数を選択し得る。
場合によっては、チャネルセレクタ６４Ａは、通信デバイス３０Ａによってブロードキャスト送信のために使用されるべき利用可能なチャネルのうちの１つまたは複数を自動的に選択または識別し得る。たとえば、チャネルセレクタ６４Ａは、ブロードキャスト送信のために利用可能なチャネルのうちのどの１つまたは複数を識別すべきかを判断するために、マルチメディアプロセッサ３２（図５）のうちの１つまたは複数によって提供される情報を利用し得る。場合によっては、チャネルセレクタ６４Ａは、実行しているサービスまたはアプリケーションの需要またはニーズに基づいて複数のチャネルを選択し得る。これらのサービスまたはアプリケーションに関連する１つまたは複数のトランスポートストリームは、識別されたチャネルのうちの１つまたは複数上で送信機５９Ａによってブロードキャストされ得る。
場合によっては、データベース７４は、いったん更新されると、通信デバイス３０Ａがデータベース７４に、チャネルがもはや必要とされないかまたは使用されていることを示す後続のメッセージを送るまで、選択されたチャネルが通信デバイス３０Ａによって使用されていることを示し得る。他の場合には、データベース７４は、定義された時間間隔の間のみ選択されたチャネルを通信デバイス３０Ａのために確保し得る。これらの場合、通信デバイス３０Ａは、定義された時間間隔内にデータベース７４に、デバイス３０Ａが、選択されたチャネルをまだ使用していることを示すメッセージを送り得、その場合、データベース７４は、通信デバイス３０Ａが使用する第２の時間間隔の間に選択されたチャネルの確保を更新する。
１つまたは複数のクロック６１Ａは、通信デバイス３０Ａ内に含まれ得る。図６に示すように、クロック６１Ａは、デジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２Ａおよびチャネル識別器４４Ａによって利用され得るか、またはそれらの動作を駆動し得る。クロック６１Ａは、通信デバイス３０Ａによって構成または設定され得る。場合によっては、クロック６１Ａは、デバイス３０Ａの外部にあるクロックによって構成されるか、またはそのクロックに同期させられ得る。たとえば、デバイス３０Ａは、（たとえば、ジオロケーションセンサ７３を介して）外部デバイスからクロックまたはタイミング情報を受信し得、受信された情報に基づいてクロック６１Ａを構成または同期させ得る。
たとえば、いくつかのシナリオでは、通信デバイス３０Ａは、受信デバイス（たとえば、図１のデータ受信機９）と共通のクロック機能を実装し得る。これらのシナリオでは、通信デバイス３０Ａと受信デバイスの両方は、外部デバイスからクロックまたはタイミング情報を受信し、受信された情報に基づいてそれら自体の内部クロックを同期させ得る。そのようにして、通信デバイス３０Ａおよび受信デバイスは、共通クロックを使用して効果的に動作し得る。
デジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２Ａおよびチャネル識別器４４Ａはまた、いくつかの動作を同期させるかまたは整合させるためにクロック６１Ａを利用し得る。たとえば、以下でさらに詳細に説明するように、干渉問題を最小限に抑えるために、スペクトルセンサ７０Ａがスペクトルの１つまたは複数のチャネルをスキャンしているときに送信機５９Ａがデータを送信することを控えるように、静穏化ユニット５７Ａおよびスペクトルセンサ７０Ａは、送信静穏化動作をスペクトルセンシング動作と同期または整合させるために（クロック６１Ａ中の）共通クロックを利用し得る。
図６に同じく示すように、送信機５９Ａは、オプショナルに静穏化ユニット５７Ａを含む。静穏化ユニット５７Ａは、送信機５９Ａを一時的に無効化にするか、またはさらにはオフにすることなどによって、その時間の間、デジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２Ａがデータを送信することを控える送信静穏化間隔を提供し得る。一例では、チャネル識別器４４Ａは、少なくとも１つの時間間隔中に、スペクトルの少なくとも１つのチャネルが使用のために利用可能であるかどうかを検出し得る。この少なくとも１つの時間間隔中に、静穏化ユニット５７Ａは送信機５９Ａにデータを送信することを控えさせ得る。
いくつかの例では、静穏化ユニット５７Ａは、デジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２Ａ内の別の機能的ブロックに含まれるか、またはその一部であり得る。たとえば、静穏化ユニット５７Ａは、送信機５９Ａの一部ではなく、変調器５６Ａの一部であり得る。この例では、静穏化ユニット５７Ａは、送信静穏化間隔中に変調器５６Ａを一時的にオフにするか、または無効化にし得る。以下でさらに詳細に説明するように、送信静穏化間隔は、多くの場合、経時的に静的または動的に定義された周波数により生じ得る。送信静穏化間隔の持続時間は、同じであり得るか、または経時的に変化し得る。いくつかの例では、送信静穏化間隔の周波数および持続時間は、以下でさらに説明するように、スペクトルセンサ７０Ａによって実装されるスペクトルセンシング間隔の対応する周波数および持続時間に基づき得る。
図７は、通信デバイス３０Ｂ内で実装され得る、チャネル識別器４４Ｂと連動する、デジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２Ｂの別の例を示すブロック図である。図７では、デジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２Ｂは、図５に示すデジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２の一例であり得るが、チャネル識別器４４Ｂは、図５に示すチャネル識別器４４の一例であり得る。デジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２Ｂおよびチャネル識別器４４Ｂは、それぞれメモリデバイス６０Ｂからの情報を記憶し、検索し得る。デジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２Ａと同様に、デジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２Ｂは、１つまたは複数のビデオ／オーディオ符号化器５０Ｂと、トランスポート符号化器／マルチプレクサ５２Ｂと、誤り訂正符号化器５４Ｂと、ＡＴＳＣ変調器５６Ｂと、ＲＦデュプレクサ／スイッチ５８Ｂと、静穏化ユニット５７Ｂをオプショナルに含む送信機５９Ｂとを含む。いくつかの例では、静穏化ユニット５７Ｂは、変調器５６Ｂの一部であり得る。１つまたは複数のクロック６１Ｂは、デジタルＴＶ変換ユニット／送信機４２Ｂとチャネル識別器４４Ｂの両方によって利用され得る。例示のためにＡＴＳＣ変調器５６Ｂが示されているが、他の変調標準に従う他のタイプの変調器も使用され得る。
図７のチャネル識別器４４Ｂは、チャネル識別器４４Ｂが、デジタルＴＶ帯域データベースにインターフェースするデータベースマネージャを含まない図６のチャネル識別器４４Ａとは異なる。図７では、チャネル識別器４４Ｂは、スペクトルセンサ７０Ｂのみを含む。図７の例中にジオロケーション機能が実装されないので、通信デバイス３０Ｂは、ジオロケーションセンサを含まない。チャネルセレクタ６４Ｂは、スペクトルセンサ７０Ｂから受信された入力に基づいてブロードキャスト送信のために１つまたは複数の利用可能なチャネルを識別する。チャネルセレクタ６４Ｂはまた、チャネル選択ＵＩ６６Ｂを介して利用可能なチャネルのリストからチャネルのユーザ選択を受信し得る。利用可能なチャネルのリストは、スペクトルセンサ７０Ｂによって提供されるセンシング信号情報に基づいてチャネル選択ＵＩ６６Ｂ上に提示され得る。
図８は、スペクトルセンシング中に送信機静穏化を実行するために、図１〜図５に示す通信デバイスのうちの１つまたは複数などの通信デバイスによって実行され得る方法の一例を示すフロー図であるが、送信機静穏化はまた、他のセンシングまたは非センシング理由のために本開示に従って実行され得る。図８の以下の説明では、単に説明のためであり、図８の方法は、図５に示す通信デバイス３０によって実行され得ると仮定される。
通信デバイス３０は、たとえば、データ送信動作とスペクトルセンシング動作との間の潜在的な信号干渉を最小にするかまたは回避するのを助けるなどのために、少なくとも１つの時間間隔中に、通信デバイスからのデータを送信することを控える（８０）。通信デバイス３０は、少なくとも１つの時間間隔中に、スペクトルのチャネルが使用のために利用可能であるかどうかを検出する（８２）。少なくとも１つの時間間隔中に、通信デバイスは、スペクトル中の少なくとも１つの利用可能なチャネルを識別し得る。スペクトルセンシングが実行される１つの時間間隔の後に、または、スペクトルセンシングが実行される時間間隔の中間に、通信デバイス３０は、少なくとも１つの識別された利用可能なチャネル中でデジタルブロードキャストフォーマットのデータを送信する（８４）。図１０および図１１は、これらの特徴のさらなる例示的な詳細を示し、以下でさらに詳細に説明する。
通信デバイス３０は、マルチメディア機能を有するマルチメディア通信デバイスを備え得、データは、オーディオデータ、ビデオデータ、テキストデータ、音声データおよびグラフィックスデータのうちの少なくとも１つを含むマルチメディアデータを備え得る。いくつかの例では、デジタルブロードキャストフォーマットは、（ほんのいくつかの例を挙げれば）ＡＴＳＣフォーマット、Ｔ−ＤＭＢフォーマット、ＤＶＢフォーマット、ＩＳＤＢ−Ｔフォーマット、またはＭＰＥＧ−ＴＳフォーマットであり得るが、様々な他のデジタルフォーマットも利用され得る。デバイス３０は、マルチメディアデータを変換するときに、１つまたは複数の変調器／デュプレクサ／スイッチとともに、１つまたは複数のビデオおよび／またはオーディオ符号化器（たとえば、図６に示すビデオ／オーディオ符号化器５０Ａまたは図７に示すビデオ／オーディオ符号化器５０Ｂ）ならびに／あるいはマルチプレクサを使用し得る。マルチメディアデータを変換することは、デジタルブロードキャストフォーマットに準拠するようにマルチメディアデータを符号化することと、その符号化されたマルチメディアデータを変調することとを含み得る。
デバイス３０は、（たとえば、図５のチャネル識別器４４などのチャネル識別器を使用して）スペクトルの少なくとも１つの利用可能なチャネルを識別し得る。そのような識別は、場合によっては、デバイス３０によって開始され得る。たとえば、デバイス３０は、少なくとも１つの利用可能なチャネルを識別するためにスペクトルセンサ（たとえば、図６のスペクトルセンサ７０Ａまたは図７のスペクトルセンサ７０Ｂ）および／またはデジタルＴＶ帯域データベース（たとえば、図６のデジタルＴＶ帯域データベース７４）からアクセスされる情報を使用し得る。場合によっては、デバイス３０は、ブロードキャストテレビジョンスペクトルなどのブロードキャストスペクトルの未使用部分中の少なくとも１つの利用可能なチャネルを識別し得る。場合によっては、少なくとも１つの利用可能なチャネルはテレビジョン帯域ホワイトスペースを備え得る。デジタルブロードキャストフォーマットは、ほんのいくつかの非制限的な例を挙げれば、ＡＴＳＣフォーマット、Ｔ−ＤＭＢフォーマット、ＤＶＢフォーマット、ＩＳＤＢ−Ｔフォーマット、またはＭＰＥＧ−ＴＳフォーマットを備え得る。
いくつかの例では、少なくとも１つの利用可能なチャネルが（たとえば、認可されたユーザによって）占有される場合、デバイス３０は、データの後続の送信および／またはブロードキャストのための少なくとも１つの他の利用可能なチャネルを識別するために、チャネル識別器を利用し得る。場合によっては、デバイス３０は、少なくとも１つの後続の時間間隔中に、少なくとも１つの識別された利用可能なチャネルがまだ利用可能であるのか、または別のユーザによって占有されたのかを検出するために、チャネル識別器を使用し得る。場合によっては、ジオロケーションに基づいて、スペクトルの１つまたは複数のチャネルが使用のために利用可能であるかどうかに関する判断を行うときに、デバイス３０は、スペクトルセンサを使用し、および／またはジオロケーションデータベースにアクセスし得る。すなわち、性についてスキャンされる周波数は、デバイス３０のジオロケーションに基づいて判断され得る。
したがって、一例では、デバイス３０は、デバイス３０に関連する地理的座標を判断し、デバイス３０の地理的座標に基づいてホワイトスペース中で利用可能な１つまたは複数の特定の周波数を判断し、１つまたは複数の特定の周波数が使用のために利用可能であるかどうかを判断するために、デバイス３０の地理的座標に基づいて１つまたは複数の特定の周波数においてホワイトスペースセンシングを実行し、１つまたは複数の特定の周波数が使用のために利用可能であることを判断することを条件として、１つまたは複数の特定の周波数において送信機を介してデータを送信する。本明細書で説明するように、デバイス３０は、ホワイトスペースセンシングを実行するときにそれの送信機をブランキングし得る。
一例では、デバイス３０は、デバイス３０の地理的座標を判断するためにジオロケーションセンサ（たとえば、図６のジオロケーションセンサ７３）を含み得る。次いで、デバイス３０は、デジタルＴＶ帯域データベースへの入力として地理的座標を提供し得る。場合によっては、利用可能なチャネルが地理的に定義され得、したがって、ホワイトスペースセンシングは、所与の時間におけるデバイス３０に関連する地理的座標に同様に基づき得る。
デバイス３０がスペクトルセンサを利用するとき、デバイス３０は、チャネルの第１のグループに関連する検出された信号の品質に基づいて、チャネルの第１のグループに１つまたは複数の品質値を割り当て得る。品質値は、雑音レベル、（たとえば、外来信号または無許可／無認可のユーザからの）干渉、または他のファクタに基づき得る。たとえば、デバイス３０は、チャネルに関連し得る干渉レベルまたは信号対雑音比などの定義された周波数レンジまたは帯域内で個々にセンスされたチャネルごとに、いくつかの品質値を取得するために、スペクトルセンサを利用し得る。
デバイス３０は、各チャネルの品質（たとえば、低品質、中間品質、高品質）を査定するために、これらの品質値によって提供されるメタ情報を利用し得る。たとえば、利用可能なチャネルの品質値が、そのチャネルが低い干渉量とともに高い信号対雑音比を有するであろうことを示す場合、デバイス３０は、そのチャネルが高品質チャネルであり得ることを判断し得る。一方、利用可能なチャネルの品質値が、そのチャネルが低い信号対雑音比を有するか、または高い干渉量を有するであろうことを示す場合、デバイス３０は、そのチャネルが低品質チャネルであり得ることを判断し得る。
デバイス３０が少なくとも１つの利用可能なチャネルを識別した後、デバイス３０は、少なくとも１つの識別された利用可能なチャネル中で（たとえば、図６の送信機５９Ａまたは図７の送信機５９Ｂを介して）変換されたデータを（たとえば、１つまたは複数の別個の外部デバイスに）送信し得る。たとえば、デバイス３０は、デバイス３０の要求時に、テレビジョンデバイスなどの１つまたは複数の外部マルチメディア出力デバイスへのブロードキャスト送信を開始し得る。
上記のように、デバイス３０は、チャネルの第１のグループに関連する検出された信号の品質に基づいて、チャネルの第１のグループに１つまたは複数の品質値を割り当て得る。場合によっては、デバイス３０は、それのチャネル識別器を利用して、第１の時間間隔中に、チャネルの第１のグループが使用のために利用可能であるかどうかを検出し、第２および後続の時間間隔中に、チャネルの第２のグループが使用のために利用可能であるかどうかを検出し得る。この場合、チャネルの第２のグループは、チャネルの第１のグループのサブセットを備える。デバイス３０は、チャネルの第１のグループに割り当てられた品質値に基づいて、チャネルの第２のグループを選択し得る。図９に、そのようなチャネル検出に関係するさらなる詳細および例を示す。
いくつかの例では、デバイス３０は、複数の別個の時間間隔中に、スペクトルのチャネルが使用のために利用可能であるかどうかを検出し、複数の別個の時間間隔の各々の間、（たとえば、図６または図７に示したものなどの静穏化ユニットを使用して）デバイス３０からデータを送信することを控え得る。複数の別個の時間間隔は、同じ持続時間を有することも有しないこともある。たとえば、複数の別個の時間間隔のうちの少なくとも２つは、持続時間が異なり得る。さらに、デバイス３０は、検出が行われる周波数を変更し得る。いくつかの例では、通信デバイス３０は、少なくとも１つの時間間隔中に通信デバイスの送信機能をオフにするか、または無効化にし得る。
いくつかの例では、デバイス３０は、送信データと雑データとを含むデータストリームを生成し得、少なくとも１つの時間間隔（たとえば、「静穏時間」）中に、データストリームの雑データを送信することを控え得る。以下でさらに詳細に説明するように、雑データは、いくつかの例では、さらに以下で説明するような、ヌルデータ、パディングされたデータ、さらには冗長データを含む非必須データを備え得る。概して、送信データによって搬送されるマルチメディアデータを復号するために、そのようなデータが復号器によって必要とされないという点で、そのデータは非必須である。デバイス３０は、少なくとも１つの他の時間間隔中に、スペクトルのチャネルが使用のために利用可能であるかどうかを検出することを控え得、その少なくとも１つの他の時間間隔中に、データストリームの送信データを送信し得る。
場合によっては、通信デバイス３０は、以下でより詳細に説明するように、データストリームの送信データ中で、シーン変化または取得ポイント（たとえば、１つまたは複数のイントラコード化フレーム）より前に生じるように、少なくとも１つの時間間隔を選択し得る。場合によっては、通信デバイス３０は、送信データを受信すると、データ受信機（たとえば、図１のデータ受信機９）が使用するデータストリームの送信データに１つまたは複数の誤り訂正コードを挿入し得る。
図９は、スペクトルセンシングを実行するために、図１〜図５に示された通信デバイスのうちの１つまたは複数などの通信デバイスによって実行され得る方法の一例を示すフロー図である。単に説明のために、図９の以下の説明では、図９に示す方法は図５に示す通信デバイス３０によって実行されると仮定される。
初期状態中に、通信デバイス３０は、送信のために１つまたは複数の利用可能なチャネルを識別するために、チャネルの初期セットをスキャンする（９０）。たとえば、通信デバイス３０は、チャネルの初期セットをスキャンし、セット中の１つまたは複数の利用可能なチャネルを識別するために、スペクトルセンサ（たとえば、図６のスペクトルセンサ７０Ａまたは図７のスペクトルセンサ７０Ｂ）を含む、それのチャネル識別器４４を利用し得る。たとえば、チャネル識別器４４は、初期化の際に特定の周波数帯域またはレンジ中のチャネルのすべてをスキャンし得るか、あるいはチャネル識別器４４が、前に受信したかまたは事前プログラムされた情報に基づいて利用可能であり得ることを判断したチャネルのすべてをスキャンし得る。たとえば、チャネル識別器４４は、この初期状態でチャネルの定義されたグループをスキャンするように事前プログラムされ得る。他の状況では、チャネル識別器４４は、どのチャネルが利用可能であるべきか、または利用可能であり得るかを指定するジオロケーションデータベース（たとえば、図６のジオロケーションデータベース７４）から情報を受信していることがある。
チャネルの初期セットをスキャンした後に、通信デバイス３０は、スキャンされたチャネルに品質値を割り当てる（９２）。たとえば、通信デバイス３０は、スキャンされたチャネルの各々に特定の品質値を割り当て得る。品質値は、信号レベル、雑音レベル、信号対雑音レベル、受信信号強度指示（ＲＳＳＩ）、（たとえば外来信号または無許可／無認可のユーザからの）干渉、または他のファクタに基づき得る。たとえば、通信デバイス３０は、スキャンされたチャネルに関連し得る干渉レベルまたは信号対雑音比などの定義された周波数レンジまたは帯域内で個々にセンスされたチャネルごとに、いくつかの品質値を割り当てるために、それのスペクトルセンサを利用し得る。
その後、定常状態動作中に、通信デバイス３０は、チャネルのサブセットを識別し得る（９４）。たとえば、通信デバイス３０は、チャネルに割り当てられたチャネル可用性および／または品質値などの１つまたは複数の基準に基づいてチャネルのサブセットを識別し得る。場合によっては、通信デバイス３０は、チャネルのサブセット内で利用可能であるとして前に識別されたチャネルを含み得る。場合によっては、通信デバイス３０は、チャネルに前に割り当てられた品質値に基づいて、サブセット内にチャネルを含み得る。たとえば、通信デバイス３０は、初期化中に他のチャネルに関して、たとえば、これらのチャネルの低い干渉レベルまたは高い信号対雑音比に基づいて、高い品質値を割り当てられたチャネルを含み得る。１つの特定のシナリオでは、通信デバイス３０は、チャネルのサブセットとして、前に識別された利用可能なチャネルと高い品質値を有するチャネルの別のグループとを選択し得る。
チャネルのサブセットの識別の際に、通信デバイス３０は、次いで、スペクトルセンサを使用することなどによってこのサブセット内のそれらのチャネルをスキャンし得る（９６）。次いで、デバイス３０は、スキャンされたチャネルのサブセット中のチャネルの各々に新しい品質値を割り当て（９８）、それによって、更新されたスペクトルセンシング情報に基づいてチャネルの品質値を更新する。定常状態動作中に、通信デバイスは、図９に示すように、スペクトルセンシングを実行するためにこれらの動作を繰り返し得る。
したがって、図９に示すように、通信デバイス３０は、スペクトルセンシング動作を実行するために、異なるポイントにおいてチャネルの様々な異なるグループをスキャンし得る。スキャンされる実際のチャネルは変動し得る。図示の例では、通信デバイス３０は、初期化中にチャネルの初期セットをスキャンし得るが、定常状態動作中にチャネルのより小さいサブセットをスキャンし得る。以下でより詳細に説明するように、通信デバイス３０は、それが様々な反復にわたってスペクトルセンシングを実行する時間の長さを変化させ得、また、それがスペクトルセンシングを実行する周波数をも変化させ得る。
図１０は、例示的なデータ送信およびスペクトルセンシングデューティサイクルを示すタイミング図である。例示的なスペクトルセンシングデューティサイクル１０２は、スペクトルセンシング動作がオンまたはオフにされ得るとき、またはそのような動作が有効または無効にされるときを示す。図１０に示すように、スペクトルセンシング動作は、定義された時間間隔の間オン（「ＯＮ」）にされ得、また、定常状態動作中などの定義された時間間隔の間オフ（「ＳＥＮＳＯＲ ＯＦＦ」）にされ得る。通信デバイスのスペクトルセンサ（たとえば、図６のスペクトルセンサ７０Ａ、図７のスペクトルセンサ７０Ｂ）は、スペクトルセンシング動作を実行するときに、そのようなスペクトルセンシングデューティサイクル１０２を利用または実装し得る。その結果、スペクトルセンサは、ある長さの時間の間、たとえば、初期化または定常状態中にチャネルのグループをスキャンし得る。チャネルがスキャンされる時間の長さまたは間隔、およびスキャニングが行われる周波数は、経時的に変動し得、デューティサイクル１０２を定義し得る。
例示的なデータ送信デューティサイクル１００は、データ送信動作がオンまたはオフにされ得るとき、またはそのような動作が有効または無効にされるときを示す。図１０に示すように、データ送信動作は、定義された時間間隔の間オン（「ＴｘＯＮ」）にされ得、また、定義された時間間隔の間オフ（「ＴｘＯＦＦ」）にされ得る。通信デバイスの送信機は、データ送信動作を実行するときにそのような例示的なデータ送信デューティサイクル１００を利用または実装し得る。たとえば、静穏化ユニット５７Ａ（図６）または静穏化ユニット５７Ｂ（図７）は、データ送信デューティサイクル１００などの送信デューティサイクルに基づいて、データの送信をオフにするかまたは無効化にし得る。静穏化が行われる時間の長さまたは間隔、および静穏化が行われる周波数は、経時的に変動し得、デューティサイクル１００を定義し得る。
図１０の例で示されるように、通信デバイスが、スペクトルセンシングを実行する間にデータ送信動作をオフにするかまたは無効化にするように、通信デバイスは、スペクトルセンシング動作と送信静穏化動作とを同期させるかまたは場合によっては整合させ得る。図１０では、スペクトルセンシングがオンにされるかまたは有効化される間、データ送信機能はオフにされるかまたは無効化にされる（たとえば、静穏化される）。逆に、スペクトルセンシングがオフにされるかまたは無効化される間、データ送信はオンにされるかまたは有効化される。そのようにして、潜在的な干渉問題を回避するために、通信デバイスは、スペクトルセンシングを実行する間、データを送信しない。
スペクトルセンシング動作と送信静穏化動作とを同期させるかまたは整合させるために、共通クロックが使用され得る。たとえば、図６に示したように、静穏化ユニット５７Ａおよびスペクトルセンサ７０Ａは、動作中、クロック６１Ａを利用し得る。同様に、図７に示したように、静穏化ユニット５７Ｂおよびスペクトルセンサ７０Ｂは、クロック６１Ｂを利用し得る。
通信デバイスは、図１０に示すデューティサイクル１００および１０２を経時的に変更または構成し得る。たとえば、図１１の例に示すように、デバイスは、スペクトルセンシングおよび送信静穏化が行われる時間の長さまたは間隔を改変し得、また、そのような動作が実行される周波数を改変し得る。
１つの例示的なシナリオでは、通信デバイスは、ＡＴＳＣフォーマットに従って１つまたは複数の利用可能なチャネルを使用してデータ受信機にデータを送信またはブロードキャストし得る。このシナリオでは、通信デバイスは、指定された時間間隔の間に特定の周波数において認可使用信号を検出するためにスペクトルセンサを利用し得、その時間間隔と周波数のいずれかは静的にまたは動的に構成され得る。ＡＴＳＣによってサポートされる最大フレームレートは、約３０フレーム毎秒であり得、フレーム当たり約３３ミリ秒に達する。フレームレートに関する静穏化間隔の持続時間が与えられるとすれば、通信デバイスが１０ミリ秒の静穏化間隔を利用する場合、トランスポートされたストリームにもたらされる誤りは、データ受信機（たとえば、図１のデータ受信機９）中の標準誤り回復および／または隠蔽技法によって回復可能であり得る。通信デバイスは、データ受信機が使用するブロードキャストストリームに余分の誤り訂正コードを挿入または追加し得る。「ＴｘＯＦＦ」およびセンサ「ＯＮ」に対応する間隔（または他の時間間隔）は、センサおよび送信機がオンまたはオフである移行期間またはいわゆるソフト期間をも含み得る。
図１１は、例示的なデータ送信およびスペクトルセンシングデューティサイクルの別の例を示すタイミング図である。この例では、スペクトルセンシングデューティサイクル１２２は、様々な異なる時間間隔を含む。第１の時間間隔（「ｔ１」）中に、スペクトルセンサは、１つまたは複数の利用可能なチャネルをスキャンするためにスペクトルセンシングを実行し得る。後続の第２の時間間隔（「ｔ２」）中に、センサは、スペクトルセンシングを再び実行し得る。この例では、第２の時間間隔は、第１の時間間隔よりも少なく、この特定の非限定的な例では、スペクトルセンサが、第２の時間間隔中に利用可能なチャネルをスキャニングすることに費やす時間間隔がより短いことを示す。さらに、スペクトルセンサは、これらの間隔中にチャネルの同じまたは異なるグループをスキャンし得る。たとえば、センサは、第１の時間間隔中にチャネルの第１のセットをスキャンし得るが、第２の時間間隔中にチャネルの第２のセットをスキャンし得る。チャネルの第２のセットは、第１のセットよりも少ない数のチャネルを含み得るが、いくつかのチャネルは、第１および第２のセット内に含まれ得る。
概して、図１１は、センシングが実行される時間間隔が経時的に変動し得ることを示すことを意味する。さらに、これらの間隔中にスキャンされるチャネルも変動し得る。たとえば、前述のように、初期化中は、初めにチャネルの大きいグループがスキャンされ得る。しかしながら、後続の定常状態動作中は、スペクトルセンシング動作中にチャネルのより小さいグループがスキャンされ得る。通信デバイスは、時間とともにスペクトルセンシングを実行するときに、任意の数の異なる間隔を選択し得るか、または使用するように構成され得る。
図１１は、送信デューティサイクル１２０に示すように、これらの同じ２つの時間間隔「ｔ１」および「ｔ２」中にデータ送信動作が静穏化させられ得ることを示す。したがって、スペクトルセンシング間隔と同様に、送信静穏化間隔も経時的に変動し得る。
さらに、図１１は、スペクトルセンシングおよび送信静穏化が行われる周波数も経時的に変動し得ることを示す。図１１では、第３の時間間隔（「ｔ３」）が、連続するセンシング／静穏化イベント間に生じる。第４の時間間隔（「ｔ４」）が、別のグループの連続するセンシング／静穏化イベント間に生じる。この場合、第４の時間間隔は第３の時間間隔よりも長い。この例では、スペクトルセンシングおよび送信静穏化が行われる周波数は低下している。概して、図１１は、そのような周波数がどのように経時的に変動し得るのかの一例を示す。場合によっては、多様なセンシングサンプルを経時的に取得するために、スペクトルセンシングが行われる時間の長さ（たとえば、センシング間隔）、および／またはセンシングが実行される周波数を変化させることが望ましいことがある。
通信デバイスは、センシングまたは静穏化の様々な時間間隔、あるいはこれらのイベントが行われる周波数を選択または判断するように構成され得る。いくつかの状況では、通信デバイスは、１つまたは複数のファクタに基づいて、時間とともにこれらの時間間隔または周波数を動的に変更し得る。たとえば、変動する数のチャネルがスキャンされる必要がある場合、センシングが行われる時間間隔は改変され得る。また、場合によっては、通信デバイスによって実行されるアプリケーションのニーズまたは需要に基づいて、センシング／送信の時間間隔は、そのようなニーズまたは需要を満たすように動的に改変され得る。いくつかの状況では、デバイスが様々なチャネルが低い品質値を有することを判断した場合、その後に、より高い品質値を有し得るチャネルを識別および選択することを目的として、デバイスは、より頻繁にスペクトルセンシングを実行することを望み得る。
しかしながら、送信機が様々な時間間隔中に静穏化させられ得るので、データ受信機（たとえば、図１のデータ受信機９）は、潜在的にデータフロー中にギャップを含み得る不連続データストリームを受信し得る可能性がある。場合によっては、データ受信機は、不連続データフローに基づいて誤り訂正または隠蔽を順番に実行するために、誤り訂正ユニットを含み得る。これらの場合、送信機を含んでいる通信デバイスは、受信機中のそのような誤り訂正ユニットによって使用され得る追加の誤りコードを含み得る。しかしながら、図１２に示すように、いくつかの例では、通信デバイスは、それの送信機と連動して、静穏化間隔を考慮に入れることによって、送信されるデータストリームを実際に作成または設計し得る。
図１２は、例示的なデータ送信デューティサイクル１６０と、図１〜図５に示された通信デバイスのうちの１つなどの通信デバイスによって送信され得る対応するデータストリーム１４０とを示す概念図である。送信デューティサイクル１６０は、様々な異なる静穏化間隔（「ＴｘＯＦＦ」）を示す。データストリーム１４０は、様々な送信データ１４２、１４６、１５０、および１５４を含む連続データストリームを含む。データストリーム１４０はまた、送信データ１４２、１４６、１５０、および１５４の間に点在する雑データ１４４、１４８、および１５２を含む。場合によっては、雑データ１４４、１４８、および１５２は、送信データ１４２、１４６、１５０、および１５４を復号および処理するためにデータ受信機によって必ずしも必要とされないヌルデータ、パディングされたデータ、冗長データ、または他のデータを備え得る。
図１２に示すように、通信デバイスの送信機がデューティサイクル１６０に従って静穏化させられ得る（たとえば、オフにされる、無効化にされる）時間間隔にわたって、データストリーム１４０はその送信機によって送られ得る。送信機がオンであるとき、送信機は、データストリーム１４０の一部であるデータ１４２を最初に送信し得る。次いで、送信機が静穏化させられると、送信機は、ストリーム１４０中のデータ１４２とデータ１４６との間に含まれる雑データ１４４を送信しない。いくつかの例では、雑データはヌルデータを備え得る。いくつかの例では、さらに以下で説明するように、雑データは、データストリーム１４０を復号するために要求されないか、または必要でないことがある冗長データまたはパディングされたデータを備え得る。
通信デバイスが、ストリーム１４０内に含まれるいくつかのデータが静穏化間隔のタイミングにより実際に送信されないことを知っているので、通信デバイスは、ストリーム１４０からの関係するデータを復号するか、または場合によっては処理するためにデータ受信機によって必要とされないことがある雑データを、ストリーム１４０にインテリジェントに挿入することが可能である。雑データ１４４、１４８、および１５２の長さまたはサイズは、静穏化間隔の持続時間と、ストリーム１４０内のデータが送信されるレートとに基づき得る。
一例として、ビデオ／オーディオ符号化器５０Ａ（図６）または５０Ｂ（図７）、および／あるいはトランスポート符号化器／マルチプレクサ５２Ａまたは５２Ｂは、ストリーム１４０内に含まれるべき情報を生成し得る。したがって、場合によっては、ストリーム１４０のエンジニアリングまたは生成は、アプリケーションまたはトランスポートレベルにおいて実行され得、その場合、送信データ１４２、１４６、１５０、および１５４は、より小さいサイズの物理的データ単位にさらに細分化され得る。パケットバッファは、ストリーム１４０内に含まれるべきデータのいずれかを記憶するために（たとえば、図６のメモリ６０Ａまたは図７のメモリ６０Ｂ内で）使用され得る。ビデオ／オーディオ符号化器（５０Ａまたは５０Ｂ）および／またはトランスポート符号化器／マルチプレクサ（５２Ａまたは５２Ｂ）は、送信パケットおよび他の雑パケットのサイズを制御するために、これらのバッファにアクセスし得、また、静穏化時間間隔および周波数に基づいて、ストリーム１４０内のデータが処理されるタイミングを制御し得る。
ストリーム１４０は、多重化されたデータを含み得る。たとえば、ストリーム１４０は、オーディオ、ビデオ、グラフィックス、テキスト、音声、および他のデータの１つまたは複数のパケット化されたストリームを含み得る。トランスポート符号化器／マルチプレクサ５２Ａまたは５２Ｂは、オーディオおよびビデオストリームを含む様々なデータストリームを多重化することが可能である。トランスポート符号化器／マルチプレクサ５２Ａまたは５２Ｂは、ストリーム１４０内に含まれるべき多重化されたデータを形成するために、雑（たとえば、ヌル）データをトランスポートストリームデータと多重化することがさらに可能である。
たとえば、デジタルＴＶ変換ユニット／送信機（たとえば、図６の変換ユニット／送信機４２Ａ、図７の変換ユニット／送信機４２Ｂ）は、データストリーム１４０内で識別されたロケーションにおいてデータストリーム１４０に、送信データ１４２、１４６、１５０、および１５４を処理するためにデータ受信機によって必要とされない雑データ１４４、１４８、および１５２を選択的に挿入し得る。したがって、データ送信デューティサイクル１６０と、示された静穏化間隔とに基づいて、変換ユニット／送信機は、データ１４２、１４６、１５０、および１５４を送信し得るが、雑データ１４４、１４８、および１５２を送信しない。様々な例では、雑データは、送信データ１４２、１４６、１５０、および１５４を復号するか、または場合によっては処理するために必要とされないヌルデータ、パディングされたデータ、冗長データ、または他の非必須データを備え得る。雑データは、マルチメディア符号化器によってビットストリームに符号化され得るか、または符号化器からのいくつかの可能なマルチプレクサダウンストリームの１つによって挿入され得る。場合によっては、データを挿入するためにアプリケーションレイヤマルチプレクサが使用され、他の場合には、物理トランスポートレイヤマルチプレクサが使用される。たとえば、ＭＰＥＧ−２トランスポートストリーム（ＴＳ）を生成するマルチプレクサは、ビデオおよびオーディオデータを含む多重化されたトランスポートストリームに雑データを挿入するために使用され得る。これらの異なる例について以下で説明し、これらの異なる例は、異なる特徴、利点、および欠点を有し得る。
変換ユニット／送信機は、概して、送信レート、データ送信および／またはセンシングデューティサイクル情報、および静穏化間隔／持続時間情報などのデータ送信に関係する定義された情報に基づいて、データストリーム１４０を正確に設計または作成することが可能であり得る。そのような情報に基づいて、変換ユニット／送信機は、図１２に示す例示的なデータストリーム１４０を生成することが可能であり、雑データ１４４、１４８、および１５２はデータ１４２、１４６、１５０、および１５４の間に点在する。
たとえば、１つの例示的なシナリオでは、データ１４２は、送信されるべき９９０ミリ秒相当の実質的なデータを備え得、雑データ１４４は、送信デューティサイクル１６０に示す対応する静穏化間隔により送信されない１０ミリ秒相当のヌルビデオおよびオーディオパケットを備え得る。パケットデータ１４２は、ビデオおよび／またはオーディオフレームパケットヘッダ中にコード化フレームレートに対応するタイムスタンプを含み得る。
別の例示的なシナリオでは、雑データ１４４は、ユーザ定義のビデオオブジェクトレイヤデータなどのパディングされたデータを含み得る。代替的に、雑データ１４４は、ヌルデータの代わりに冗長データ（たとえば、誤り回復のための最も高いエントロピーデータに基づく冗長スライスデータ）を含み得る。いくつかの例では、オーディオパケットに、ユーザ定義のヘッダ中にカプセル化されたヌルデータが付加され得る。雑データ１４８および１５２は、雑データ１４４と同様のデータを含み得る。
通信デバイスは、雑データ１４４、１４８、および１５２を含むことによって静穏化間隔中に送信静穏化の影響を最小限に抑えるために、様々な場合においてデータストリーム１４０を作成または利用し得る。たとえば、リモートデータ受信機にデータを送るときに、通信デバイスおよびリモートデータ受信機が、共通クロックに同期させられないか、または場合によってはそれに従って動作する可能性がある。この場合、通信（すなわち、送信）デバイスは、それ自体の内部クロックと、既知の静穏化間隔および周波数を含むデューティサイクル１６０とに基づいて、送信のためにストリーム１４０を作成し得る。その結果、雑データ１４４、１４８、および１５２がリモートデータ受信機に送られないように、通信デバイスは、静穏化間隔のタイミングに基づいて、ストリーム１４０に雑データ１４４、１４８、および１５２をインテリジェントに挿入することが可能である。
図１２に示すように、送信データ（たとえば、送信データ１５４または他のデータ要素）は、追加の誤り訂正データ１５５をオプショナルに含み得る。誤り訂正データ１５５は、パケット化されたデータとともに送信される１つまたは複数の追加の誤りコードを含み得る。誤り訂正符号化器（たとえば、図６の誤り訂正符号化器５４Ａ、図７の誤り訂正符号化器５４Ｂ）は、誤り訂正データ１５５にそのような追加の誤り訂正コードを挿入し得る。これらの誤り訂正コードは、送信静穏化の影響を最小限に抑える誤り訂正または隠蔽技法を実行するために、ストリーム１４０を受信するデバイス（たとえば、図１のデータ受信機９）によって使用され得る。場合によっては、送信通信デバイスは、雑データ１４４、１４８、および１５２などの雑データを含むことなしに、データストリーム内に誤り訂正データを含み得る。
図１３は、送信静穏化間隔中に送信されないことがある雑データによって分離された複数のピクチャグループのデータコンテンツを含む、例示的なデータストリーム１７０を示す図である。この例では、ピクチャグループ（ＧＯＰ）コンテンツは、場合によっては、Ｉ（イントラ、またはイントラコード化）フレームと、Ｐ（予測）フレームと、Ｂ（双方向予測）フレームとを含む、データの複数のフレームを備え得る。多くの場合では、ＧＯＰは１つのＩフレームと、後続の複数のＰまたはＢフレームとを含み得るが、個々のＧＯＰは、場合によっては２つ以上のＩフレームを含み得る。当業者によって知られるように、Ｉフレーム、Ｐフレーム、およびＢフレームは、たとえば、図１に示したデータ受信機９などのデータ受信機に送信され得る符号化されたビデオデータを備え得る。
図１３の例に示すように、各ＧＯＰは、ストリーム１７０内で雑データによって分離される。図１２に示した雑データと同様に、図１３のストリーム１７０内の雑データは、（たとえば、図１２のデューティサイクル１６０などの送信デューティサイクルに従って）送信静穏化間隔のタイミングにより、データ受信機に送信されないことがある。様々な例では、雑データは、ストリーム１７０内で受信されたＧＯＰコンテンツを復号するか、または場合によっては処理するためにデータ受信機によって必要とされない、ヌルデータ、パディングされたデータ、または冗長データを備え得る。
いくつかの例では、各ＧＯＰは、各ＧＯＰの最初にＩフレームとともに、ビデオ符号化のための固定ＧＯＰ長を備え得る。たとえば、１つの特定のシナリオでは、通信デバイスは、静穏化間隔と整合するように、各定義された時間間隔の最初に（たとえば、各秒の最初に）Ｉフレームを含め、各定義された時間間隔の最後に（たとえば、各秒の最後に）ヌルデータなどの雑データを挿入するために、アプリケーションまたはトランスポートレベルコーディングを利用し得る。雑データの長さは、静穏化間隔の持続時間と、ストリーム１７０内のデータが送信されるレートとに基づき得る。
通信デバイスは、データストリーム１７０の送信の際にそれを受信するリモートデバイスと同期させられるかまたは整合させられるクロックに従って、定義された時間間隔を判断し得る。通信デバイス（すなわち、送信デバイス）とリモート受信デバイスの両方が共通クロック（たとえば、地球測位衛星クロックソース）に整合させられるので、通信デバイスは、定義された時間間隔においてＩフレームと雑データとを挿入することが可能であり、次いで、Ｉフレームおよび雑データは、リモート受信デバイスによって適宜に処理され得る。たとえば、リモートデバイスは、ＧＯＰコンテンツを復号し、雑（たとえば、ヌル）データを無視することが可能である。
これらの時間間隔は、通信デバイスによって判断されるか、またはプログラムされ得る。場合によっては、通信デバイスは、初期データ通信中にリモートデバイスに時間間隔の持続時間を動的に通信し得る。他の場合には、リモートデバイスは、同じく送信通信デバイスに事前プログラムされていたあらかじめ定義された時間間隔に従って動作するように事前プログラムされ得る。
送信静穏化を取得ポイントの直前に、またはＧＯＰコンテンツの中間に行うために、送信通信デバイスは、データストリーム（たとえば、ストリーム１７０）内に含まれる情報の順序付けおよびコンテンツとともに、センシングおよび送信デューティサイクルを構成するか、またはさらには動的に変更することが可能である。ＧＯＰコンテンツ間に雑データを挿入することによって、通信デバイスは、コーディング／復号システムクロックを動作可能に保つことが可能であり、ストリーム１７０中のタイミングジッタを最小限に抑えるのを助け得、それによって、ストリーム１７０のＧＯＰコンテンツの受信の際にデータ受信機におけるよりシームレスな動作を可能にする。したがって、図１４に示すように、静穏化間隔が、取得ポイント、新しいＧＯＰコンテンツ、またはさらにはシーン変化の前に戦略的に整合させられるように、通信デバイスは、静穏化デューティサイクルを静的に、または動的に構成することが可能である。
図１４は、送信静穏化間隔中に送信されないことがある雑データによって分離された複数のシーンのデータコンテンツを含む、例示的なデータストリーム１７２を示す図である。図１４は、シーン変化（たとえば、マルチメディア、またはビデオシーン変化）の直前に送信静穏化を行うために、通信デバイスが、データストリーム（たとえば、ストリーム１７２）内に含まれる情報の順序付けおよびコンテンツとともに、センシングおよび送信デューティサイクルを構成するか、またはさらには動的に変更することが可能である一例を示す。
図１４は、雑データによって分離された異なるシーン（たとえば、第１のシーンに関連するデータ、第２のシーンに関連するデータ）を示す。雑データの配置およびサイズは、送信デューティサイクルの静穏化間隔と、静穏化間隔が生じる周波数とに基づき得る。図１４の例では、第１のシーンのデータが送信され、その後、第２のシーンのデータが静穏化間隔後に送信される。ストリーム１７２内の雑データは、データ受信機に送信されない。
したがって、送信静穏化をシーン変化の直前に行うために、送信通信デバイスは、データストリーム（たとえば、ストリーム１７２）内に含まれる情報の順序付けおよびコンテンツとともに、センシングおよび送信デューティサイクルを構成するか、またはさらには動的に変更することが可能である。その結果、デューティサイクルは、送信されるべきデータの実際のコンテンツに基づいて変更され得る。さらに、通信デバイスは、選択されたポイントにおいてストリーム１７２に雑データを挿入し得る。雑データの長さまたはサイズは、静穏化間隔と、ストリーム１７２内のデータが送信されるレートとに基づき得る。
図１５は、送信静穏化間隔中に送信されないことがある雑データによって分離されたデータの複数のフレームを含む、例示的なデータストリーム１８０を示す図である。この例では、フレームのうちの１つまたは複数は、ＧＯＰを備え得る。図１５に示すように、フレームの第１のグループは、Ｉフレームと、後続の１つまたは複数のＰまたはＢフレームとを備え得、まとめて第１のＧＯＰを備える。第２のＧＯＰは、別のＩフレームと、後続の１つまたは複数のＰまたはＢフレームとを含み得る。この例では、送信されない雑データは、取得ポイントの直前に（たとえば、Ｉフレームの直前に）配置され得る。
場合によっては、１つのＧＯＰが２つ以上のＩフレームを含み得るが、多くのＧＯＰがただ１つのＩフレームを含み得る。雑データはヌルデータまたは冗長データを含み得る。たとえば、冗長データは、１つまたは複数の冗長Ｉ、Ｐ、またはＢフレームを備え得る。冗長データは、場合によっては、個々のＧＯＰ内の最も高いエントロピーデータに基づき得る。
いくつかの例では、送信通信デバイスは、静穏化間隔と整合するように、各定義された時間間隔の最初に（たとえば、各秒の最初に）Ｉフレームを含め、各定義された時間間隔の最後に（たとえば、各秒の最後に）ヌルデータなどの雑データを挿入するために、アプリケーションまたはトランスポートレベルコーディングを利用し得る。雑データの長さは、静穏化間隔の持続時間と、ストリーム１８０内のデータが送信されるレートとに基づき得る。送信デバイスは、それの動作クロックが、ストリーム１８０を受信するデバイスの動作クロックと同期させられるか、または場合によっては整合させられるいくつかの場合では、そのようなアルゴリズムを実装し得る。
図１６は、送信静穏化間隔中に送信されないことがある冗長フレームデータによって分離されたデータの複数のフレームを含む、例示的なデータストリーム１８２を示す図である。ストリーム１８２は、図１５に示すストリーム１８０の特定の例である。ストリーム１８２では、ＧＯＰコンテンツを分離する雑データは、完全または部分Ｉフレームデータなどの冗長Ｉフレームデータを備える。そのような冗長データは、場合によっては、たとえば、データストリーム１８２内の最も高いエントロピーデータに基づき得る冗長スライスデータを備え得る。
本開示は、ホワイトスペーススペクトルなどのスペクトルの１つまたは複数の利用可能なチャネルの確実なセンシングを促進するために、静穏化データ送信のための様々な追加の技法を提示する。これらの追加の技法は、独立して、または互いとの様々な組合せで、または本出願の他の部分で説明する技法とともに使用され得る。いくつかの実装形態では、送信機静穏化動作がスペクトルセンシングのために実行されるとき、そのような技法は、メディア品質、レイテンシの低減、帯域幅の効率的な使用、および／またはユーザの全体的なエクスペリエンス品質を促進するのに役立ち得る。
送信機静穏化動作は、概して、送信機を短い時間間隔の間オフにすることに関与する。送信機静穏化間隔中に、送信機は、受信機に、オーディオおよび／またはビデオデータなどのマルチメディアデータを送信しない。送信機静穏化動作は、たとえば、アプリケーションレイヤにおいて、誤りの発生、データの損失、および／またはレイテンシの増加を生じることがある。代替または追加として、送信機静穏化動作は、たとえば、物理レイヤにおいて、同期外れを生じることがある。
本開示で説明する追加の技法は、適応ビデオ符号化、レイテンシの低減、同期変調、ならびに／あるいはビデオコーディング、センシング、および／または変調の協調制御のための技法を含み得る。これらの技法の例について、場合によっては図１７〜図２７を参照しながら以下で説明する。いくつかの例では、本技法は、たとえば、ＡＴＳＣシステムにおいて、適応ビデオ符号化を使用して、パフォーマンス（たとえば、レイテンシ、オーディオビデオ（ＡＶ）品質、エクスペリエンス品質、および／または帯域幅効率）と、リアルタイム演算とへの影響が低減された送信機静穏化のための低レイテンシ設計をサポートし得る。ただし、ＡＴＳＣシステムについては、例として以下で説明する。本開示で説明する技法は、他の変調システムに適用され得る。
ＡＴＳＣシステムでは、一例として、サービスマルチプレクサ（ＭＵＸ）が、ＭＰＥＧ−２トランスポートストリーム（ＴＳ）を形成するために、符号化されたビデオパケットと、符号化されたオーディオパケットと、補助データパケットとを多重化する。補助データは、聴覚障害者のためのクローズドキャプションデータ、プログラムおよびシステム情報プロトコル（ＰＳＩＰ）データ、または他のデータを含み得る。ＡＴＳＣ変調器は、トランスポートストリームを受信し、必要な場合、データのビットレートを、たとえば、１９．４Ｍｂｐｓまで増加させる。このビットレートは、ＡＴＳＣ変調器の構成要素が適切に機能するのに必要であり得る。ＡＴＳＣへの言及は例としてである。説明する概念および方法は、他のブロードキャスト技術にも拡張され、適用することができる。
チャネルが現在利用可能であるか、または利用可能のままであるかを判断するためのスペクトルセンシングが、周期的に実行され得る。スペクトルセンシングはまた、システム内の様々な動作に整合された都合のよい時間に生じ得る任意の場合において実行され得る。たとえば、スペクトルセンシングは、コンテンツのブラックフェード中に、または干渉レベルが高いとき、任意の時間において、異なる持続時間の間実行され得る。場合によっては、スペクトルセンシングは、毎分少なくとも１回実行され得る。スペクトルセンシング動作中に、送信機は静穏化させられるか、または、言い換えれば、ブランキングされるので、送信パケットの受信機による損失があり得る。アプリケーションレイヤにおける送信パケットの損失は、上記で説明したように、データ誤りとレイテンシとを生じることがある。
物理レイヤにおいて、受信機は、送信されたデータストリーム中の同期信号上にラッチする位相ロックループ（ＰＬＬ：phase locked loop）または他のハードウェアを用いて設計され得る。スペクトルセンシングのための送信機静穏化間隔中に送信機が静穏化させられる、すなわち、オフにされるとき、同期信号（たとえば、ＡＴＳＣにおけるフィールド同期信号）が利用不可能であり得る。したがって、スペクトルセンシング中の送信機の静穏化は、受信機が同期外れを起こすのに十分な数の同期信号の損失を生じ得る。
送信機が送信機静穏化間隔の終了後に再びアクティブになった後、同期外れにより、受信機は再同期を実行する必要があり得る。再同期には、データの損失を生じる、ある程度の時間量を必要とするか、または大きいレイテンシを生じる、システム中の遅延を追加することがある。データの損失はデータ誤りとレイテンシとを生じることがあり、それにより受信機側でのユーザのエクスペリエンス品質の低減を生じることがある。したがって、再同期を緩和または回避することが望ましいことがある。
適応マルチメディアコーディング技法は、送信静穏化間隔と、変調器によって受信されたトランスポートデータストリームの部分と用いて調整された方法で、ヌルデータの配置を制御するために適用され得る。ヌルデータは、それぞれ０値ビットなどのヌルデータまたは他の雑データを含んでいるヌルパケットを含み得る。ヌルデータの他の例は、完全または部分Ｉフレームデータなどの冗長Ｉフレームデータ、冗長スライスデータ、または他のデータを含み得る。したがって、ヌルパケットは、０値データを含み得るが、本開示で説明するように、冗長データ、パディングされたデータなどの他のタイプの雑データを含むことができる。雑データは、マルチメディアデータを再生するために復号器によって必要とされないという点で、非必須であり得る。上記で説明したように、ヌルパケットは、送信機静穏化間隔に実質的に一致する間隔において、データストリーム中に配置され得る。変調器によるヌルパケットの制御されない配置が、パフォーマンスを妨害することがある。
送信機静穏化をサポートするための適応ビデオコーディングの一例では、ビデオ符号化器は、アプリケーションレイヤにおいて、ピクチャグループ（ＧＯＰ）などの一連のビデオフレーム、または（１つまたは複数のフレームまたはフレームの部分などの）別のタイプのレート制御ユニットにわたって低減されたビットレートを適用するように構成され得る。ビデオデータの低減されたコーディングレートは、コード化ビデオデータ中のコーディング「ヘッドルーム」を提供するために、ＧＯＰ中のフレーム（すなわち、ピクチャ）にわたって配信され得る。場合によっては、低減されたコーディングレートは、代替または追加としてオーディオデータに適用され得る。ただし、ビデオデータへの低減されたコーディングレートの適用は、十分であり得、オーディオ品質の劣化を回避し得る。
コード化ビデオデータは、場合によっては、たとえば、多重レイヤにおいて、コード化オーディオデータ、ならびに補助コーディングデータおよびプログラム／制御データとコンバイン（combine）され得る。多重化されたデータは、ＡＴＳＣ変調器などの変調器による変調のためにデータのトランスポートストリームを提供する。変調器の様々な構成要素または回路が入力トランスポートデータストリームを適切に変調して、出力被変調データストリームを生成するために、変調器は、入力トランスポートストリームについての固定ビットレート要件を有し得る。通常の動作では、変調器は、必要とされるビットレートにおいてデータストリームを生成するために、トランスポートストリームにヌルパケットを挿入し得る。しかしながら、本開示で説明するいくつかの例では、送信静穏化間隔のアクティブ化に対応するロケーションにおいてヌルパケット（あるいは他の雑データまたは非必須データ）の制御された配置のために、トランスポートストリーム中にスペースが提供され得るように、符号化されたビデオのビットレートを意図的に低減するために、適応ビデオ符号化が適用され得る。
たとえば、アプリケーションレイヤにおいて低減されたビットレートを適用する適応ビデオコーディング（および／または適応オーディオコーディング）プロセスの適用の結果として、トランスポートストリームが低減されたビットレートを有する場合、変調器が、適切な変調器動作のために必要とされるビットレートまたは出力データレートに準拠する入力データストリームを生成することができるように、変調器はトランスポートストリームにヌルバイトを追加し得る。しかしながら、同時に、ビデオ符号化器によって適用される低減されたビットレートは、送信機静穏化間隔に対応する位置における、変調器によるヌルバイトの少なくともいくつかの制御された挿入を可能にするヘッドルームを生成する。
言い換えれば、上記で説明したように、変調器は、スペースを充填するために変調されたデータストリーム中の様々なロケーションにおいてヌルバイトを配置し、それによって有効ビットレートを増加させるように構成され得る。したがって、符号化されたビデオ中のヘッドルームは、変調器によるヌルパケットの挿入のためのスペースを作成する。さらに、変調器は、送信機静穏化間隔が適用されるデータストリーム中のロケーションにおいてヌルバイトの一部を配置するように特別に構成され得る。このようにして、送信機静穏化間隔がパフォーマンスに悪影響を及ぼす可能性が低くなるように、ヌルバイトの少なくともいくつかが送信機静穏化間隔に一致して配置され得る。
いくつかの例では、ヌルバイトは、送信機静穏化間隔の長さ以上である長さを有する時間間隔を占有し得る。低減されたコーディングレートがＧＯＰ中の複数のビデオフレームにわたって均等にまたは不均等にのいずれかで配信される場合、各フレームは、トランスポートストリーム中のヌルバイトの挿入のためにスペースを作成し得る。送信機静穏化が毎秒約１回実行されるように、変調器は、毎秒１回のクロック信号パルスなどのクロック信号に応答して送信機静穏化間隔をトリガし得る。このクロックパルスは静穏化トリガパルスと呼ばれることがある。
一例として、トランスポートストリームパケットがデータセグメントに変換され、データセグメントが、フィールド同期と呼ばれることがあるフィールド同期マーカーによって分離されたデータフィールドに分割された場合、変調器は、ヌルバイトの一部分を配置し、たとえば、ＡＴＳＣ実装形態では、それぞれ互いから約２４．０２ミリ秒（ｍｓ）離れている４２個のフィールド同期によって測定されるように、送信機静穏化間隔を毎秒約１回トリガすることができる。言い換えれば、静穏化トリガパルスは、４２個のフィールド同期のカウントに応答して生成され得る。代替的に、送信機静穏化は、より多いまたはより少ない頻度で、ならびに規則的な周期間隔、不規則な間隔において、あるいは、経時的に変化させられるかまたはユーザ入力、コンテンツタイプまたはチャネル状態に基づく間隔において実行され得る。
適応ビデオ符号化のためのこの例示的な技法では、各フレームが、必要な場合、ヌルバイトの挿入のためのスペースを提供するように、ＧＯＰ中のフレームのすべてまたは大部分のビットレートを低減することが有利であり得る。ＧＯＰ中のフレームと、変調器におけるトランスポートストリーム中のパケットとは、場合によっては、容易にまたは直ちに同期または整合されないことがある。すべてのフレームのビットレートを低減することによって、ヌルバイトは、トランスポートストリームに沿った様々なポイントのいずれかにおいて配置され得る。これらのポイントは、様々なフレームのいずれかに対応するデータと一致し得、そのフレームのそれぞれは、変調器によってヌルバイトのためのスペースを提供する。このようにすると、ビデオフレームのうちの１つと、変調器中で処理されたトランスポートストリームパケットまたはセグメントとの間で整合または同期を有することは必要でない。代わりに、変調器によるヌルバイトの挿入のための空きスペースを提供するために、フレームのすべてが、低減されたビットレートにおいて符号化されるので、ヌルバイトは変調器によって任意に配置され得、さらにフレームのうちの１つのための空きスペースと整合し得る。
本手法は、ＧＯＰ中のフレームのすべてまたは大部分のビットレートの低減に関与し得るが、変調器とビデオ符号化器との間の同期の必要なしにトランスポートストリームに沿った様々なポイントのいずれかにおいてヌルバイトと対応する送信機静穏化間隔とを配置するための、センサによって駆動されるかまたは必要とされるフレキシビリティを変調器に提供する。ＧＯＰ中のビデオフレームのすべてまたは大部分のビットレートが低減され得るが、いくつかの例では、ＧＯＰ中の初期Ｉフレームは、ＧＯＰ中のＰおよびＢフレームよりも高いビットレートで優先符号化され得る。したがって、時間的に予測（ＰまたはＢ）フレームのすべては、低減されたビットレートで符号化され得、ビットレートの低減は、それらのフレームの各々について同じか、または異なり得る。Ｉフレームは、符号化ビットレートが低減されるかまたは低減されないことがあるが、Ｐおよび／またはＢフレームよりも多くのビットを割り当てられ得る。
一例として、ＧＯＰ中の複数のビデオフレームの各々が、理想的に、変調器の通常のビットレート要件をサポートするビットレートＸにおいてコード化される場合、適応ビデオコーディングは、変調器によるヌルバイトの挿入のためのスペースまたはヘッドルームを提供するために、代わりにビットレートＸ−Ｄｅｌｔａにおいてビデオフレームをコード化するために適用され得る。Ｄｅｌｔａは、各フレームに割り当てられるビットレートから固定の均等な量で減算され得る。代替的に、いくつかのフレームには、ビットレート低減の異なるＤｅｌｔａ量が割り当てられるか、または異なる初期Ｘビットレートレベルを除いて同じＤｅｌｔａが割り当てられ得る。同じく、いくつかの例では、Ｉフレームは、ＧＯＰ中のＰまたはＢフレームよりも多くのビットレートを割り当てられ得る。また、いくつかの例では、Ｉフレームから時間的によりリモートであるいくつかのＰまたはＢフレームは、時間的にＩフレームに近いフレームよりも多くのビットを割り当てられ得る。しかしながら、各場合において、ＧＯＰ中のフレームのビットレートの意図的な低減はヘッドルームまたは「たるみ（slack）」を生じ得、このヘッドルームまたは「たるみ」は、送信機静穏化間隔に一致する制御された方法でデータストリームのビットレートレベルを必要とされるレベルまで増加させるのに必要なヌルバイトの少なくともいくつかを挿入するために変調器によって使用され得る。
同じく、ヌルバイトのための挿入ポイントおよび送信機静穏化間隔は、クロック信号に応答して変調器によって制御された方法で選択され得る。一例では、クロック信号は、１秒にほぼ等しい、４２個のフィールド同期のカウントによってトリガされ得る。ビデオストリーム中の各フレームは、低減されたビットレートにおいて符号化され得る。この例では、概して、ビデオ符号化器と変調器との間の協調またはタイミングの必要がないことがある。代わりに、変調器は、マルチプレクサから、変調器のために必要とされるビットレートをサポートするのに必要なビットレートよりも小さいビットレートを有するトランスポートストリームを受信する。次いで、変調器は、この低減されたビットレートトランスポートストリームを提示されたとき、概して、ビデオ符号化器の動作とは独立にヌルバイトを挿入し得、送信機静穏化間隔をサポートするためのヌルバイトの組込みのための単純なソリューションを提供する。
変調器は、スペースを充填するために様々なポイントにおいてヌルバイトを挿入し得るが、ヌルバイトの少なくとも一部分を備えるセグメントが、送信機静穏化間隔に対応する位置においてインテリジェントに配置され得る。ヌルバイトの長さは、送信機静穏化間隔の長さよりもわずかに大きくなり得る。送信機がトランスポートストリーム中の規則的または不規則な間隔中に静穏化させられるように、変調器はそのような間隔においてヌルバイトを挿入し得る。特に、変調された出力データストリーム中のヌルバイトの存在下で、送信機はオフにされ、送信機静穏化間隔を提供し得る。スペクトルセンシングは、ヌルバイトによって提供される送信機静穏化間隔の一部または全部において実行され得る。このようにして、変調器は、ヌルデータがあるデータストリーム中のポイントにおいて送信機を静穏化させることができ、その結果、データの誤りおよび損失の減少が生じ得る。
送信機静穏化間隔を形成するヌルバイトセグメントの長さは、有効スペクトルセンシングにとって十分に長いが、受信機が同期外れを起こさないように十分に短くなるように選択され得る。ＧＯＰは、通常長さが約１秒であり得、３０フレームを含み得る。ＧＯＰ中の複数のフレームにわたってビットレート低減を配信することによって、トランスポートストリームにヌルバイトを追加するためのいくつかの異なる機会があり得る。しかしながら、変調器は、たとえば、ＧＯＰを含むトランスポートストリームのために、スペクトルセンシングに適した長さの送信機静穏化間隔をサポートするのに十分なヌルバイトセグメントを形成するためにヌルバイトの少なくともいくつかを一緒にグループ化するように構成され得る。このようにして、ヌルバイトセグメントは、ＧＯＰごとに約１回トランスポートストリーム中に挿入され得、これは、たとえば、上記で説明したように、４２個のフィールド同期信号ごとに生成される静穏化トリガパルス（または４２個のフィールド同期信号ごとに１回のファクタ）に応答して、毎秒約１回に対応し得る。得られたトランスポートストリームは、より高い有効ビットレートを提示し、次いで、必要とされるビットレートで出力被変調データストリームを生成するように変調され得る。
送信機静穏化間隔の長さは、いくつかの例では、たとえば、受信機による同期外れ、またはＰＣＲ（プログラムクロックリファレンス）制約の違反を防止するために、長さがせいぜい約１０ミリ秒であり得る。また、いくつかの例では、たとえば、確実なスペクトルセンシングが実行されるのに十分な時間を提供するために、送信機静穏化間隔の長さが約６ミリ秒以上であることが望ましいことがある。約６〜１０ミリ秒間の送信機静穏化（すなわち、「ブランキング」）をサポートするために、変調器に関連するインターリーバをフラッシュするために十分な数の立上りヌルバイト、たとえば、４ミリ秒のヌルバイトと、送信機静穏化のための後続の約６〜１０ミリ秒のヌルバイトを配置することが望ましいことがある。異なる変調方法がコンテンツの送信のために使用される場合、静穏化持続時間および周波数は変動し得る。
いくつかの例では、ヌルバイトの立上りセグメントに加えて、送信機静穏化間隔後に、ヌルバイトの立下りセグメント、たとえば、長さ４ミリ秒、８ミリ秒または１２ミリ秒を挿入することが望ましいことがあるが、これが必要でないことがある。トランスポートストリームからのデータは、送信機静穏化間隔後にデータの回復を可能にするために、送信機静穏化間隔のためのヌルバイトの挿入の直前にバッファされ得る。いくつかの例では、送信機静穏化間隔より前のヌルバイトの挿入とバッファからのデータの回復との間の時間の長さは、データのプログラムクロックリファレンス（ＰＣＲ）許容差が違反されないように十分に短くなるべきである。
適応ビデオコーディングの上記の例では、変調器が、送信機静穏化間隔に適応するために様々なロケーションのいずれかにおいてヌルバイトを導入することを可能にするために、ビデオ符号化器は、ＧＯＰ中のフレームのすべてまたは大部分に、低減されたビットレートを意図的に適用するように構成され得る。この意味で、ビデオ符号化器は、変調器データストリーム中の送信機静穏化間隔に適応するためにトランスポートストリームに空きスペースを間接的に提供するように構成される。変調器は、上記の例ではヌルバイトの作成をビデオ符号化器と必ずしも調整しないが、そうではなく、ビデオ符号化器によって生成される低減されたビットレートビデオコーディングストリームから生じる低減されたビットレートトランスポートストリームに反応し、送信機静穏化間隔のためにヌルバイトをインテリジェントに配置するための周期的な送信静穏化パルスに反応する。この例では、変調器に関連するマルチプレクサ（たとえば、物理レイヤマルチプレクサ）は、物理トランスポートレイヤビットストリームに非必須データ（たとえば、ヌルデータまたは冗長データなどの雑データ）を追加するために使用され得る。
別の例では、ビデオ符号化器は、コード化ビデオビットストリーム中のターゲットロケーションにおいて空きスペースをより直接的に提供されるように構成され得る。特に、ビデオ符号化器は、ＧＯＰ中のフレームのすべてまたは大部分の代わりに、ＧＯＰ中の１つのフレームまたは少数のフレームに低減されたビットレートを割り当て得る。変調器およびビデオ符号化器が比較的同期されない適応ビデオ符号化の第１の例とは対照的に、この第２の例では、変調器が、トランスポートストリーム中で、ビデオ符号化器によって作成される空きスペースに対応する特定の１つまたは複数のロケーションにおいて、ヌルバイトのセグメントを挿入するように、変調器およびビデオ符号化器は、たとえば、静穏化トリガパルスによって同期され得る。この場合、フレームのすべてまたは大部分の代わりに、ＧＯＰ中の１つまたは数個のフレームが、低減されたビットレートにおいて選択的にコード化され得る。
たとえば、ＧＯＰ中の選択されたフレームが、他のフレームと比較して、ビットレート低減のすべてまたは実質的部分を受信するように、ビデオ符号化器は、そのＧＯＰのためのコーディングビットを選択的に割り当てるように構成され得る。この場合、ビデオ符号化器と変調器との間の同期を用いて、変調器のみではなく、ビデオ符号化器は、変調器によるヌルバイトの挿入のための位置をアクティブに選択し得る。ヌルバイトは、選択されたビデオフレームに適用される低減されたビットレートによって作成される空きスペース中に挿入され得る。一例として、ＧＯＰ中の最後のフレームは、ＧＯＰ中の他のフレームと比較して低減されたビットレートを用いてコード化され得、低減されたビットレートは、送信静穏化間隔の適用をサポートするために、ヌルバイトの挿入のための最後のフレーム中のスペースを作成する。いくつかの例では、最後のフレームが次のＧＯＰ中の次のＩフレームに先行し得るように、最後のフレームを選択することが望ましいことがある。この例では、符号化器に関連するマルチプレクサ（たとえば、アプリケーションレイヤマルチプレクサ）は、アプリケーションレイヤビットストリームに非必須データ（たとえば、ヌルデータまたは冗長データ）を追加するために使用され得る。同じく、これは、アプリケーションレイヤ中の非必須データが、送信機ブランキングが行われるとき、静穏化間隔に対応するために物理レイヤ中に適切に整合されるように、いくつかの同期を必要とし得る。
概して、この第２の適応ビデオ符号化技法の場合、アプリケーションレイヤマルチプレクサが、トランスポートストリームに意図的に導入されたヘッドルームを補償するために必ずしもフレームの多くにヌルバイトを挿入する必要がないように、ＧＯＰ中のフレームの多くは、低減されたビットレートではなく通常のビットレートにおいてコード化され得る。そうではなく、ＧＯＰ中の最後のフレームなど、選択されたフレームの低減されたビットレートコーディングの結果として、空きスペースが存在し得る。次いで、アプリケーションレイヤマルチプレクサは、トランスポートストリームを作成する際にヌルバイトを挿入し得、選択されたビデオフレーム中の空きスペースに対応する位置においてヌルバイトを挿入し得、それによって、ヌルバイトによってデータストリーム中に作成される空きスペースに一致する送信機静穏化間隔、またはその空きスペースのエリア内の送信機静穏化間隔の配置をサポートする。
この第２の例では、フレームレベルレート制御は、ＧＯＰなどのレート制御ユニット中の様々なフレームに選択的にコーディングビットレートを割り当てるために使用され得る。たとえば、ＧＯＰのためのビットバジェットは、少なくとも１つの選択されたフレームが低減されたビットレートフレームになるという知識を用いて、ＧＯＰ中の一連のフレームにわたって割り当てられ得る。低減されたビットレートフレームは、低減されたビットレートにおいてビデオデータを搬送し、空のデータのためのスペースを提供する短いフレームであり得る。ビデオ符号化器は、低減されたビットレートを割り当てるために、フレームにより高い量子化レベルを割り当て得る。ビデオコーディングのために所与のフレームに割り当てられたビットレートは、フレーム中に含まれるべきヌルデータの量だけほぼ低減され得る。
上記で説明した第１の適応ビデオ符号化技法と、この第２の適応ビデオ符号化技法とのために適用されるレート制御技法は、チャネル状態、ビデオテクスチャ、動き、サービス品質、あるいは他のチャネルまたはビデオ特性に基づいて、ＧＯＰまたは個々のフレームに割り当てられるビットレートを制御する他のレート制御技法に関連して動作し得る。ヌルデータの量は、送信静穏化間隔に実質的に対応し得るスペクトルセンシング間隔に応じて選択され得る。このようにして、ビデオ符号化器は、事実上、チャネル損失の既知の事例、すなわち、送信機がオフにされ、スペクトルがチャネル可用性を判断するためにセンシングされる送信ブランキング間隔のために計画された送信チャネル停止に適応するために、パケット整形（packet shaping）を適用するように構成され得る。
第１の例示的な技法では、同期がない場合、送信機静穏化間隔に対応する所望のロケーションにおいて配置されたヌルバイトを含む、ヌルバイトをインテリジェントに追加することによって、変調器は、マルチプレクサからのトランスポートストリーム中で、ビデオ符号化器によって生成された低減されたビットレートに反応する。第２の例示的な技法では、ビデオ符号化と変調との間に同期を含み、ビデオ符号化器は、送信機静穏化間隔に対応するトランスポートストリーム中の所望のロケーションにおいて、アプリケーションレイヤマルチプレクサによって配置されるべきヌルバイトに選択的に空きスペースを提供するように、インテリジェントにフレームを符号化する。
場合によっては、低減されたビットレートは、第１の同期されない例または第２の同期された例による適応コーディングを使用して、オーディオデータに加えて、またはその代替としてビデオデータに適用され得る。アプリケーションレイヤマルチプレクサが非必須データを挿入するために使用される場合、マルチプレクサからのトランスポートストリームは、利用可能なビットレート全体を使用し得るが、物理レイヤマルチプレクサが使用される場合、アプリケーションレイヤマルチプレクサの出力は、ビデオおよび／またはオーディオ符号化器からの空きスペースを含み得、変調器に関連するマルチプレクサによってデータストリーム中のヌルバイトの挿入のためにスペースを提供する。次いで、変調器はデータストリームを変調して、ＲＦ送信機を駆動する。
ビデオ符号化器と変調器との間の同期は、上記で説明した静穏化トリガパルスなどの共通クロック信号に基づき得る。たとえば、クロック信号は、ＧＯＰ境界を変調器データストリーム中のフィールド同期と整合させるために使用され得る。静穏化トリガパルスを形成するために使用されるクロック信号は、変調されたトランスポートストリーム中のフィールド同期信号から導出された毎秒約１回のパルスであり得る。上記で説明したように、ヌルバイトのセグメントを挿入し、送信機静穏化間隔をアクティブにするように変調器をトリガし、変調されたトランスポートストリームに対してＧＯＰを整合するために、クロックパルスが４２個のフィールド同期ごとに生成され得る。たとえば、符号化されたビデオおよびオーディオがトランスポートストリーム中でコンバインされ、変調器のためのデータストリームに変換されるとき、ＧＯＰ中の最後のフレームがトリガ間隔に実質的に一致して生じるように、ビデオ符号化器は、各ＧＯＰを送信機静穏化間隔と整合させ得る。いくつかの例では、最後のフレーム中の空きスペースを、送信機静穏化間隔のために変調器によって挿入されるべきヌルバイトと同期させるために、ＧＯＰ境界からの時間オフセットが使用され得る。
ＧＯＰは１秒のビデオコンテンツに対応し、４２個のフィールド同期は約１秒のビデオコンテンツに対応する。フィールド同期間の各データフィールドが実際は２４．０２ミリ秒であるので、フィールド同期信号への依拠が、１秒の長さのＧＯＰに対して経時的にドリフトを生じ得る。特に、経時的に、トランスポートストリーム中のフィールド同期は、ＧＯＰ境界とともに正確に整列しないことがある。しかしながら、ＧＯＰは、毎秒１回の静穏化トリガパルスに１秒のＧＯＰを再較正するために、必要な場合、周期的にまたは機会的に再編成され得る。フィールド同期ベースの静穏化トリガパルスにＧＯＰを整合させることによって、ＧＯＰ中の最後のフレームなどの選択された符号化されたビデオフレーム中の空きスペースは、変調器によって挿入されるヌルバイトと送信機静穏化間隔とに整合され得る。
送信機静穏化間隔をサポートするための適応ビデオコーディングの第３の例では、符号化されたオーディオ補助データおよびＰＳＩＰデータと多重化されるときに、変調器動作に必要なビットレートを近似するのに十分なトランスポートストリームを生成するのに必要なビットレートにより厳密に一致されるビットレートにおいて、ビデオ符号化器がフレームを符号化するように、ビデオ符号化器および変調器が設計され得る。この例では、変調器によるヌルバイトの同期されない配置をサポートするためにＧＯＰ中のフレームのすべてまたは大部分のビットレートを低減する代わりに、また、変調器によるヌルバイトの配置をサポートするためにビデオコーディングを変調と同期させる代わりに、ビデオ符号化器は、符号化されたビデオデータビットストリーム中のヌルバイトを符号化し得る。この場合、ビデオ符号化器および変調器は、たとえば、上記で説明したように、フィールド同期から生成される静穏化トリガパルスを使用して、依然として同期され得る。しかしながら、適応ビデオコーディングのこの第３の例では、ビデオ符号化器は、符号化器におけるマルチプレクサまたは変調器におけるマルチプレクサを介してヌルバイトを挿入する代わりに、ヌルバイトを符号化することによって直接ヌルバイトを挿入する。この場合、送信機静穏化間隔に一致する時間において、変調器は、トランスポートストリームからヌルバイトのセグメントを受信し、他のトランスポートストリームデータのようにそれらを単に変調し、それによってヌルバイトのセグメント内に送信機静穏化間隔を生成する。したがって、ヌルデータが送信機によって受信され、データがヌルになってから送信機が静穏化し得る限り、符号化されたデータは本質的に送信機静穏化を駆動する。
図１７は、本開示で説明する様々な適応ビデオ符号化技法の適用に好適であり得るマルチメディア通信システム１９０を示すブロック図である。図１７のシステム１９０について、ＡＴＳＣ標準を参照しながら説明する。ただし、本開示で説明する技法は、他の標準に適用され得る。ＡＴＳＣシステムは、連続送信のために設計され得る。ＡＴＳＣは、ＤＴＶブロードキャストアプリケーションのための十分に確立されたアーキテクチャおよび設計フレームワークスイートを表す。図１７に示すように、システム１９０は、代替的にビデオ符号化器と呼ばれることがある、ビデオソースコーディングおよび圧縮ユニット１９４（「ビデオソースコーディングおよび圧縮１９４」）を含むビデオサブシステム１９２を含み得る。システム１９０は、代替的にオーディオ符号化器と呼ばれることがある、オーディオソースコーディングおよび圧縮ユニット１９８（「オーディオソースコーディングおよび圧縮１９８」）を含むオーディオサブシステム１９６をも含み得る。ビデオサブシステム１９２およびオーディオサブシステム１９６は、限定はしないが、ＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６４などの他のタイプのコーディングプロセスに関する例として説明されるＭＰＥＧ−２コーディングプロセスをサポートするように構成され得る。ビデオサブシステム１９２およびオーディオサブシステム１９６は、それぞれ、サービス多重およびトランスポートサブシステム２０６（「サービス多重およびトランスポート２０４」）への配信のために、符号化されたビデオデータ２００とオーディオデータ２０２と生成する。
図１７にさらに示すように、サービス多重およびトランスポートサブシステム２０４は、サービス多重ユニット２０６（「サービス多重２０６」）とトランスポートユニット２０７（「トランスポート２０７」）とを含み得る。サービス多重ユニット２０６は、多重化されたデータ２１１を生成するために、コード化ビデオデータ２００およびコード化オーディオデータ２０２を補助データ２０８およびプログラム／制御データ２１０（たとえば、ＰＳＩＰデータ）と多重化する。トランスポートユニット２０７は、多重化されたデータ２１１を受信し、一例として、ＭＰＥＧ−２トランスポートストリームを表し得るトランスポートストリーム２１２を生成する。ＭＰＥＧ−２トランスポートストリーム（ＴＳ）は、オーディオ、ビデオおよび他のデータを多重化するための通信プロトコルによって定義される。トランスポートストリームは、パケット化されたエレメンタリーストリーム（ＰＥＳ）と他のデータとをカプセル化する。本開示の他の場所で説明したように、ＭＰＥＧ−２ＴＳは、ＭＰＥＧ−２、Ｐａｒｔ１、Ｓｙｓｔｅｍｓ（ＩＳＯ／ＩＥＣ標準１３８１８−１）において定義されている。図１７をさらに参照すると、システム１９０は、無線周波数（ＲＦ）／送信サブシステム２１４（「ＲＦ／送信サブシステム２１４」）をさらに含み得、無線周波数（ＲＦ）／送信サブシステム２１４は、アンテナに結合された送信機を駆動するための出力信号２２０を生成するために、多重化されたトランスポートストリーム２１２をそれぞれコーディングし、変調する、チャネルコーディングユニット２１６（「チャネルコーディング２１６」）と変調ユニット（「変調２１８」）とを含み得る。テレビジョン２２２または他のデバイスなどの受信機は、ＲＦ／送信サブシステム２１４によって送信された信号を受信し、オーディオおよびビデオデータを再生するための信号を復号し、オーディオおよびビデオ出力デバイス上でオーディオおよびビデオデータを提示する能力がある。ＡＴＳＣシステムの構造および動作は、たとえば、図１７に表され、本開示の他の場所で説明されるように、一般にＦＣＣによって採用されているＡＴＳＣ ＤＴＶ標準（Ａ／５３）に準拠し得る。ＡＴＳＣ ＤＴＶ標準は、ＡＴＳＣアーキテクチャのためのシステム、ＰＨＹ、サービスＭＵＸおよびトランスポート、ビデオおよびオーディオレイヤを定義している。ＡＴＳＣ ＤＴＶ標準Ａ／５３は、その全体が参照により本開示に組み込まれる。
ＡＴＳＣまたは他のアーキテクチャ、システムでは、ビデオおよびオーディオは、符号化器への信号入力から復号器からの信号出力までのエンドツーエンド遅延が概して一定であるタイミングモデルを有する。この遅延は、符号化、符号化器バッファリング、多重化、通信または記憶、多重分離、復号器バッファリング、復号、および提示の遅延の合計である。このタイミングモデルの一部として、ビデオピクチャおよびオーディオサンプルが正確に１回提示される。複数のエレメンタリーストリームの間の同期は、トランスポートストリーム中の提示タイムスタンプ（ＰＴＳ）を用いて達成される。タイムスタンプは、一般に９０ｋＨｚの単位であるが、システムクロックリファレンス（ＳＣＲ）、プログラムクロックリファレンス（ＰＣＲ）およびオプションのエレメンタリーストリームクロックリファレンス（ＥＳＣＲ）は、２７ＭＨｚの解像度をもつ拡張を有する。
図１８は、ＡＴＳＣアーキテクチャを有する例示的なマルチメディア通信システム２２４におけるタイミングを示すブロック図である。図１８に示すように、分周器ネットワーク２２６は、２７ＭＨｚクロック信号２２７（「ｆ27MHz２２８」）を受信し、それを分割して、アナログビデオ信号２３４（「ビデオＩｎ２３４」）とアナログオーディオ信号２３６（「オーディオＩｎ２３６」）とを対応するデジタル信号２３８、２４０に変換するために提供されるアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器２３２Ａ、２３２Ｂ（「Ａ／Ｄ２３２Ａ」および「ＡＤ２３２Ｂ」）への印加のために、ビデオクロック信号２２８（図１８中に提示される以下の式：ｎv／ｍv ＊２７ＭＨｚに従って導出される「ｆv２２８」）と、オーディオクロック信号２３０（図１８の例で示すように、以下の式ｎa／ｍa ＊２７ＭＨｚに従って導出される「ｆa２３０」）とを生成する。プログラムクロックリファレンス（ＰＣＲ）ユニット２４２（「プログラムクロックリファレンス２４２」）は、２７ＭＨｚクロック信号２２７を受信し、適応ヘッダ符号化器ユニット２４８（「適応ヘッダ符号化器２４８」）に提供されるｐｒｏｇｒａｍ＿ｃｌｏｃｋ＿ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ＿ｂａｓｅクロック信号２４４（「ｐｒｏｇｒａｍ＿ｃｌｏｃｋ＿ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ＿ｂａｓｅ２４４」）とｐｒｏｇｒａｍ＿ｃｌｏｃｋ＿ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ＿ｅｘｔｅｎｓｉｏｎクロック信号２４６（「ｐｒｏｇｒａｍ＿ｃｌｏｃｋ＿ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ＿ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ２４６」）とを生成する。これらの信号２４４、２４６は、まとめて「ＰＣＲ」と呼ばれることがある。場合によっては、信号２４４、２４６のいずれか一方が「ＰＣＲ」と呼ばれることがある。どちらの信号２４４、２４６がＰＣＲを形成するかにかかわらず、ＰＣＲは符号化器中のシステムタイムクロックのサンプルを提供する周期的に送信された値を表す。ＰＣＲは、トランスポートストリームからパケットを多重分離し、オーディオとビデオとを適切に同期させるために使用され得る。
ビデオ符号化器２５０およびオーディオ符号化器２５２は、それぞれ、ＰＣＲベースクロック信号、すなわち、この例ではｐｒｏｇｒａｍ＿ｃｌｏｃｋ＿ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ＿ｂａｓｅクロック信号２４４と、デジタルビデオ信号２３８と、デジタルオーディオ信号２４０とを受信する。図１８にさらに示すように、ビデオ符号化器２５０およびオーディオ符号化器２５２は、それぞれ、トランスポート符号化器２５８、たとえば、ＭＰＥＧ−２ＴＳ符号化器に適用される符号化されたビデオデータ２５４とオーディオデータ２５６とを生成する。トランスポート符号化器２５８は、適応ヘッダ符号化ユニット２４８の出力２６０ならびにビデオおよびオーディオ符号化器の出力（すなわち、図１８の例では符号化されたビデオデータ２５４および符号化されたオーディオデータ２５６）を受信し、周波数ｆTPにおいて、多重化されたトランスポートストリーム２６２を生成する。したがって、トランスポート符号化器２５８は、符号化されたビデオデータ２５４および符号化されたオーディオデータ２５６、ならびに図１８の例では適応ヘッダ符号化器２４８からの図１８の例では出力２６０と呼ばれる補助データおよびプログラム／制御データ（たとえば、ＰＳＩＰデータ）をコンバインする多重（ＭＵＸ）ユニットを含み得る。前方誤り訂正（ＦＥＣ）および同期（Ｓｙｎｃ）挿入ユニット２６４（「ＦＥＣおよび同期挿入２６４」）はＦＥＣデータを適用し、トランスポートストリーム２６２中に同期マーカーを挿入し、周波数ｆsymにおいて出力シンボルストリーム２６６を生成する。残留側波帯（ＶＳＢ）変調器２６８（「ＶＳＢ変調器２６８」）は、ＦＥＣおよび同期化ユニット２６４によって変更されるトランスポート符号化器の出力を受信し、変調信号のワイヤレス送信のためのＲＦ送信機およびアンテナを駆動するために、ＲＦ出力信号２７０（「ＲＦ Ｏｕｔ２７０」）を生成する。
図１９は、ＡＴＳＣアーキテクチャを有する例示的なマルチメディア通信システム３０１におけるデータフローを示すブロック図である。マルチメディア通信システム３０１は符号化ユニットと呼ばれることがあり、符号化ユニットは、図２０に示し、以下で説明する変調器ユニットなどの変調器ユニットに、符号化された出力を提供する。図１９および図２０はＡＴＳＣの例にすぎず、他の場合、使用されるブロードキャストフォーマットまたは標準に応じて、ビットレート、データレート、同期期間、および他の特徴が異なり得る。図１９の例では、ソースビデオおよびオーディオデータ２８０、すなわち、この例では、ＨＤＭＩ、ＤＰ、またはＶＧＡデータ２８０（「ＨＤＭＩ／ＤＰ／ＶＧＡ２８０」）は、必要な場合、デジタルフォーマット変換器およびスケーラユニット２８２（「デジタルフォーマット変換器およびスケーラ２８２」）によってフォーマットおよびスケーリングされる。デジタルフォーマット変換器およびスケーラユニット２８２は、ビデオデータ２８４（たとえば、１．４９３Ｇｂｐｓ）と、オーディオデータ２８６（たとえば、９．６Ｍｂｐｓ）と、補助データ２８８とを生成する。この例では、ＭＰＥＧ−２符号化器２９０が、ビデオデータ２８４を符号化して、１２〜１８Ｍｂｐｓで符号化された高精細度（ＨＤ）符号化ビデオデータ、または１〜６Ｍｂｐｓの標準精細度（ＳＤ）符号化ビデオデータを表し得る、符号化されたビデオデータ２９２を生成する。ＡＣ−３符号化器２９４は、オーディオデータ２８６を符号化して、３２〜６４０ｋｂｐｓで符号化されたオーディオデータ２９６を生成する。テーブルおよびセクション生成器２９８は、補助データ２８８を処理して、トランスポートストリーム中に組み込むための処理された補助データ３００を生成する。例のためにＭＰＥＧ−２およびＡＣ−３符号化について説明したが、他のビデオおよび／またはオーディオ符号化技法が使用され得る。図１９にさらに示すように、プログラム情報３０４を処理して、トランスポートストリーム中に組み込むための処理されたプログラム情報３０６を生成するために、プログラムおよびシステム情報プロトコル（ＰＳＩＰ）生成器３０２（「ＰＳＩＰ生成器３０２」）が提供され得る。それぞれのパケット化されたエレメンタリーストリーム／トランスポートストリーム（ＰＥＳ／ＴＳ）パケット生成器３０８Ａ〜３０８Ｄ（「ＰＥＳ／ＴＳパケット生成器３０８」）は、着信する符号化されたビデオデータ２９２と、符号化されたオーディオデータ２９６と、処理された補助データ３００と、処理されたプログラム情報３０６とを処理して、個々のトランスポートパケット３１０Ａ〜３１０Ｄ（「トランスポートパケット３１０」）を生成する。トランスポートストリームマルチプレクサ（ＴＳ ＭＵＸ）ユニット３１２（「ＴＳ／ＭＵＸ３１２」）は、ＰＥＳ／ＴＸパケット生成器３０８からのトランスポートパケット３１０を多重化して、ＡＴＳＣ変調器の構成要素によって使用されるデータレートである１９．３９Ｍｂｐｓのレートでトランスポートストリーム（ＴＳ）パケット３１０を含むトランスポートストリーム３１４を生成する。ＴＸ ＭＵＸユニット３１２はまた、ＴＸ ＭＵＸユニット３１２がトランスポートストリーム３１４を形成するＴＳパケット３１０に挿入するかまたはインターリーブする、ヌルデータまたは冗長データを表し得る非必須データ３１６を受信する。
図２０は、図１９のＴＳ ＭＵＸユニット３１２の出力、すなわち、この例では、トランスポートストリーム３１４を形成するＴＳパケット３１０を受信するＡＴＳＣ変調器３２０内のデータフローをさらに示すブロック図である。ＡＴＳＣ変調器３２０はまた、より一般的には変調器ユニットと呼ばれることがあり、本明細書で説明する技法は、多くの異なるワイヤレスコンテキスト中で使用され得、ＡＴＳＣコンテキストでの使用に限定されない。図２０に示すように、ＡＴＳＣ変調器３２０は、１９．３９Ｍｂｐｓでトランスポートストリーム（ＴＳ）パケット３１０を受信するデータランダマイザ３２２と、ランダム化されたデータ３２６を受信し、リードソロモン符号化を前方誤り訂正（ＦＥＣ）に適用するリードソロモン（ＲＳ）符号化器３２４（「ＲＳ符号化器３２４」）と、リードソロモン符号化器３２４から出力されたデータ３３０にデータインターリービングを適用して、インターリーブされたデータブロック３３２（「インターリーブされたデータ３３２」とも呼ばれ得る）を生成するデータインターリーバ３２８とを含み得る。インターリーブされたデータ３３２は、トレリス符号化器３３４に適用され、トレリス符号化器３３４は出力データ３３５を生成し、次いで、物理レイヤマルチプレクサ３４０（「ＭＵＸ３４０」）によって、出力データ３３５がセグメント同期マーカー３３６およびフィールド同期マーカー３３８とコンバインされて、３２．２８Ｍｂｐｓで変調された出力ストリーム３４２を生成する。マルチプレクサ３４０はまた、変調された出力ストリーム３１０を形成するために、マルチプレクサ３４０が出力データ３３５、セグメント同期マーカー３３６およびフィールド同期３３８に挿入するかまたはインターリーブするヌルデータまたは冗長データを表し得る、非必須データ３４３を受信する。パイロット挿入モジュール３４４は、変調された出力ストリーム３４２にパイロット挿入を実行して、変更された変調された出力ストリーム３４６を生成する。パイロット挿入に続いて、８ＳＶＳＢ変調器３４８は、４３．０４Ｍｂｐｓでシンボルストリーム３５０を生成する。一般に、８ＳＶＳＢ変調器３４８は、データレートが変調器の１９．３９Ｍｂｐｓデータレート要件に一致することを確実にするために、データストリームにヌルパケットを追加する。変調器３４８は、データストリームを１８８バイト長のパケットに分割する。場合によっては、リードソロモンＲＳコーディングのために追加の２０バイトが各セグメントに加えられる。
図２１は、ＡＴＳＣデータレートを示すタイミング図である。図２１の例に示されるように、符号化されたビデオデータ３６０が、図２１の例では文字「Ｎ」によって示されるピクチャグループ（ＧＯＰ）３６２Ａに構成され、１９．４Ｍｂｐｓ以下のあるレートで符号化されるが、一般に最大レート１９．２Ｍｂｐｓを条件とする。Ｎは第１のＧＯＰを示し、Ｎ＋１は次のＧＯＰ３６２Ｂを示す。ＧＯＰ中の第１のフレームは通常Ｉフレームであり、その後に、ＰまたはＢフレームの連続が続く。ＧＯＰ３６２Ａ、３６２Ｂを含む各ＧＯＰ（「ＧＯＰ３６２」）は、複数のフレームを備え、たとえば、ＧＯＰ３６２Ａは、ビデオフレーム３６４F1−３６４F2（「ビデオフレーム３６４」）を備え、また、コーディングビットバジェットが各ＧＯＰに割り当てられ得、その場合、ビットバジェットの部分がＧＯＰ中のフレーム３６４などのフレームの間で分配され得るという点で、レート制御ユニットと考えられ得る。ＭＰＥＧ−２実装形態では、３０フレーム毎秒（ｆｐｓ）で、ＧＯＰは３０フレームを有し得る。したがって、各ＧＯＰは約１秒のビデオコンテンツに対応し、各フレームは約３３ミリ秒のビデオコンテンツに対応する。オーディオデータ３６６は、４４８Ｋｂｐｓ以下のあるレートで符号化され、一般に１９２Ｋｂｐｓで符号化される。図２１の例では、オーディオフレームレートは２３または２４フレーム毎秒であると仮定される。オーディオフレーム３６８F1−３６８Fm+2（「オーディオフレーム３６８」）は、ビデオフレーム３６４からのデータと多重化されて、通常１９．４Ｍｂｐｓの一定のレートで、ＭＰＥＧ−２トランスポートストリーム（ＴＳ）３７０を生成する。各多重ユニットは一般に３３ｍｓ長であり、図２１の例では、多重ユニットは、３３ｍｓごとに分離される垂直線として示されている。ＭＵＸ動作は、パケットエレメンタリーストリーム／トランスポートストリーム（ＰＥＳ／ＴＳ）カプセル化をさらに含み得る。図２１にさらに示すように、提示タイムスタンプ（ＰＴＳ）をもつＰＥＳヘッダ３７２が、ＴＳマルチプレクサに提示される各コード化オーディオ／ビデオフレームに付加され得る。次いで、ＴＳマルチプレクサは、トランスポートストリームヘッダ３７４Ａ〜３７４Ｄを付加して、コード化オーディオ／ビデオフレームをＴＳパケットに分割する。図２１の例では、オーディオフレームレートは約２３または２４フレーム毎秒であり得るが、本開示と矛盾しない他のフレームレートが使用され得る。多重化におけるＰＥＳ／ＴＳカプセル化。
図２２は、適応ビデオ符号化を使用した送信機静穏化の一例を示すタイミング図である。図２２は、アプリケーションレイヤＭＵＸ（たとえば、符号化器に関連するＭＵＸ）が、符号化され多重化されたトランスポートビットストリームに非必須データを導入するシナリオに一致し得る。図２２は、スペクトルセンシング動作中に送信機をブランキングまたは静穏化するための、１８．８Ｍｂｐｓでのビデオ符号化、１９２Ｋｂｐｓでのオーディオ符号化、１９．４ＭｂｐｓでのＭＰＥＧ−２ ＴＳ、３２．２８Ｍｂｐｓのシンボルレート（Ｓｙｍレート）での変調、および毎秒８ミリ秒のＯＮ／ＯＦＦデューティサイクルでの送信機（ＴＸ）の選択的非活動化のためのタイミングを示す。概して、図２２は、上記で説明した第２の適応ビデオ符号化技法の適用に対応し得、ＴＸ ＭＵＸ３１２が、低減ビットレート符号化ビデオフレーム中に作成された空きスペース内に送信機静穏化間隔のためのヌルバイト３７２を挿入し得るように、図２０の例に示すＡＴＳＣ変調器３２０などの変調器と、図１８の例に示すビデオ符号化器２５０などのビデオ符号化器とが同期させられ得る。図２２の例では、この例ではＧＯＰ３６２Ａ’中の最後のフレームであるフレーム３６４’F30の符号化に低減ビットレートを適用するために、適応ビデオ符号化が適用される。低減ビットレートは、最後のフレーム以外の選択されたフレームに適用され得る。
ＧＯＰ３６２Ａ’は、ビデオが３０フレーム毎秒でコード化される実装形態の場合、図２２の例ではフレーム３６４’F1−３６４’F30（「フレーム３６４」）として示される３０個のフレームＦ’1〜Ｆ’30を含む。フレーム３６４’は、図２１の例に示したフレーム３６４とフォーマットおよび構造が同様であるが、コンテンツまたは他の側面が異なることがある。他の実装形態では、より高い（たとえば、６０もしくは１２０ｆｐｓ）またはより低い（たとえば、１５ｆｐｓ）フレームレートが提供され得る。いくつかの例では、ＧＯＰ３６２Ａ’境界に最も近いので、最後のフレーム３６４’F30を使用することが望ましいことがある。次のＧＯＰ３６２Ｂ’では、Ｉフレームは、既存のシーンをリフレッシュするか、またはシーン変更を提示する。したがって、低減コーディングビットレートを用いて最後のフレーム３６４’F30を符号化する影響は、他のフレーム３６４’の影響ほど著しくないことがある。ただし、低減ビットレート符号化のために、他のフレーム３６４’が選択され得る。
上記で説明したように、低減ビットレート符号化のためにＧＯＰ中の最後のフレームまたは他のレート制御ユニットを選択することが望ましいことがある。いくつかの例では、そのフレームは、理想的には、シーン変更境界にあり得る。ＴＳ ＭＵＸ３１２によるヌルバイト３７２などのヌルバイトの挿入のために空きスペースを提供するために低減ビットレートが必要とされるので、選択されたフレームは比較的低い品質を有し得るが、低品質フレームが１つだけあっても、人間の閲覧者には目立たないであろう。特に、人間の時間的知覚を考慮に入れると、閲覧者は、時間的に隣接したフレームの存在下での選択されたフレームの品質の低下を容易に見分け得ない。
しかしながら、人間の空間的知覚はより鋭い傾向がある。したがって、人間の閲覧者が低減ビットレートフレーム中のブロッキネスなどの空間アーティファクトを知覚することが可能である。このために、空間品質が大幅に劣化する場合、低減ビットレートでの符号化の代わりに、異なるモードを用いて選択されたフレームを符号化することが望ましいことがある。送信機静穏化間隔をサポートするためにヌルバイトの空きスペースを提供することに関して、その結果は同じあり得る。ただし、空間ひずみがしきい値を超えるとき、異なるコーディングモードが選択的にアクティブにされ得る。
大幅なブロッキネスまたは他の空間ひずみがある場合、たとえば、ビデオ符号化器２５０は、フレームを符号化する代わりに、選択されたフレームに様々な代替コーディングモードのいずれかを適用し得る。代替コーディングモードまたは技法の例は、選択されたフレームを大きいフレームであると宣言すること、フレームをドロップすること、フレームをスキップされたフレームに指定すること、またはフレーム中の選択されたマクロブロックを復号することについてスキップモードを追加することを含み得る。各場合において、復号器は、選択されたフレームの代わりにフレームを生成するために、フレーム繰り返し、フレームレートアップコンバージョン（ＦＲＵＣ）、または他のフレーム置換技法を適用し得る。代替的に、選択されたフレームが符号化されている場合、低品質の場合でも、復号器は単にそのフレームを復号し得る。
ビットレートがＧＯＰ３６２Ａ’に割り当てられれば、ビデオ符号化器は、ビットレートの部分をＧＯＰ３６２Ａ’中のフレーム３６４’に選択的に割り当て、ＧＯＰ３６２Ａ’中のフレーム３６４’にフレームレベルレート制御を適用し得る。ビデオ符号化器２５０は、最後のフレーム３６４’F30などの１つの選択されたフレームを除いて、フレーム３６４’の間でコーディングビットレートの量を比較的一様に割り当て得る。別の例外は、ＧＯＰ３６２Ａ’中のＰフレームに対するＩフレームへの追加のビットの割当てであり得る。代替的に、様々なビットレート割当て方式のいずれかに従って、異なるビットレートがＧＯＰ３６２Ａ’中のフレーム３６４’に割り当てられ得るが、フレーム３６４’のうちの選択された１つのフレームは、場合によってはフレーム３６４’のうちの選択された１つに割り当てられ得るビットレートを無効にする低減ビットレートを用いて選択的に符号化され得る。
一例として、ビデオ符号化器２５０は、フレーム３６４’F1などのＧＯＰ３６２Ａ’の最初にあるＩフレームにＸビットを割り当て、選択されたフレームを除くＧＯＰ３６２Ａ’中のフレーム３６４’のＰまたはＢフレームの各々にそれぞれＹビットを割り当て、選択されたフレーム（たとえば、最後のフレーム３６４’F30）にＺビットを割り当てる。なお、ＹはＸよりも小さく、ＺはＹよりも小さく、Ｚは、送信機静穏化間隔の適用をサポートするためにヌルバイト３７２を挿入するための選択されたフレーム３６４’F30中に空きスペースを提供するように選択される。他の例では、同じ固定量のビットをＧＯＰ３６２Ａ’中のフレーム３６４’のＰまたはＢフレームに適用する代わりに、ビデオ符号化器は、たとえば、テクスチャ、複雑さ、モーション、チャネル状態などに基づいて、異なる量のビットを割り当てるために、上述のように、様々なフレームレベルレート制御方式のいずれかを適用し得る。
ただし、各場合において、ＴＳ ＭＵＸ３１２（または別のアプリケーションレイヤＭＵＸ）によるトランスポートストリーム３７０中へのヌルバイト３７２の挿入のための空きスペースを提供するために、フレーム３６４’の少なくとも１つが、フレーム３６４’の他のフレームに対して低減ビットレートを有するように選択され得る。この場合も、フレーム３６４’のうちの選択される１つは、ＧＯＰ３６２Ａ’中の最後のフレーム３６４’F30、またはＧＯＰ３６２Ａ’中のフレーム３６４’のうちの他の何らかのフレームであり得る。他の例では、送信機静穏化間隔の適用をサポートするためにヌルバイト３７２の挿入のための累積スペース量を提供するために、ＧＯＰ３６２Ａ’中のフレーム３６４’のうちの複数のフレームが低減コーディングレートを有し得る。また、スペクトルセンシングが毎秒１回よりも多く実行されることが望ましい場合、ヌルバイト３７２のための空きスペースを提供するために、ＧＯＰ３６２Ａ’中のフレーム３６４’のうちの複数のフレームが、低減ビットレートで符号化され得る。多くの場合、毎秒１つの送信機静穏化間隔のみが必要とされるように、毎秒１回のスペクトルセンシング動作で十分であり得る。いくつかの例では、スペクトルセンシングは、毎秒ではなく、むしろ、ｎ秒間隔で実行され得る。なお、ｎは、適用可能な規定によって必要とされる、少なくとも毎分１回のスペクトルセンシングを可能にするために一般に６０未満の所定の数である。
図２２をさらに参照すると、図２２の例では、３７４Ａ〜３７４Ｔを表示するＳｙｍレートストリーム中の矢印は、たとえば、ＲＳ、インターリーバ、およびチャネルコーディング動作を用いる、変調器のためのデータストリーム中のデータフィールドのフィールド同期３７４Ａ〜３７４Ｔ（「フィールド同期３７４」）を示す。個々のフィールド同期３７４を表示する文字の使用は、フィールド同期３７４の実際の数を示すものではない。すなわち、フィールド同期３７４Ｑが第１７のフィールド同期を示さないのと同じように、フィールド同期３７４Ｅは、必ずしも第５のフィールド同期を示すものではない。むしろ、１つの要素を別の要素と区別し得るように、文字は、概して、本開示全体にわたって使用される。したがって、コンテキストがそのような構成が適切であると示すのでなければ、個々の要素を表示する文字の使用は、他の同様に標示された要素に対する位置またはロケーションを示すと解釈すべきではない。異なる例では、ブランキング間隔に、より大きいまたはより小さい期間が使用され得る。
いずれの場合も、フレーム３６４’F30の後に（図２２の例では×印の領域によって示される）空きスペース３７６が続き、空きスペース３７６は、多重化されたＭＰＥＧ−２ ＴＳ３７０に伝搬し、ヌルＴＳパケット３７２の導入のための空間を提供する。特に、変調器３２０とビデオ符号化器２５０とは、上記で説明したように、静穏化トリガパルス３７８および任意の必要なオフセットを用いて同期され得る。ＴＸ ＭＵＸ３１２（または図１８中のトランスポート符号化器２５８）は、ヌルＴＳパケット３７２（「Ｎｕｌｌ ＴＳ Ｐｋｔｓ３７２」）をＴＳデータストリーム３７０に挿入することによって、静穏化トリガパルス３７８に応答し得る。ヌルＴＳパケット３７２は、ビデオ符号化器２５０からマルチプレクサを通って伝搬される空きスペース３７６と一致する。
ＴＳ３７０が変調器３２０によって必要とされるレートをサポートするのに十分なレートで実行されていない場合、トランスポート符号化器２５８またはＴＳ ＭＵＸ３１２などのアプリケーションレイヤＭＵＸは、通常の進路中にヌルバイトを導入し得る。ただし、この例では、トランスポート符号化器２５８またはＴＳ ＭＵＸ３１２は、符号化されたビデオデータ３６０中の空きスペース３７６と変調器３２０における送信静穏化間隔の両方に一致するデータストリーム中の比較的正確なロケーションにおいて、制御された方法でヌルバイトをヌルＴＳパケット３７２として挿入している。変調器３２０は、得られたデータストリームを変調して、トランスポートストリーム３７０中のヌルＴＳパケット３７２に対応するヌルデータ３８２（図２２の例ではＳｙｍレートストリーム３８０中に示される×印の領域）をもつ、Ｓｙｍレートストリーム３８０を生成する。送信機は、８ミリ秒／秒のデューティサイクルでオンおよびオフにされ得る。特に、送信機は、変調器３２０からのＳｙｍレートデータストリーム３８０中のヌルデータ２８２に対応する時間にＯＦＦにされ得る。ヌルデータはまた、冗長データまたは復号プロセスに非必須である他のデータなどの他のタイプの非必須データと置き換えられ得る。
図２２にさらに示すように、たとえば、８ｍｓを上回る、送信機のより大きいＯＦＦ期間が可能であり得る。たとえば、６ｍｓ〜１０ｍｓの長さの送信機静穏化間隔が使用され得る。概して、この例では、Ｖｉｄｅｏ Ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ Ｖｅｒｉｆｉｅｒ（ＶＢＶ）バッファに対する大幅な変更の必要がないことがある。また、様々な例では、この適応ビデオ符号化技法の適用に伴う、レイテンシの影響がほとんどまたはまったくなく、有効なデータの紛失がないことがある。空きスペースは、送信機静穏化間隔のためのヌルバイトまたはデータ３８２および送信機ＯＦＦ状態と整合される。その結果、スペクトルセンシング動作を実行するために犠牲にされる有効なデータがほとんどまたはまったくない。
図２３は、適応ビデオ符号化を使用した送信機静穏化の別の例を示すタイミング図である。図２３は、物理レイヤＭＵＸ（たとえば、変調器に関連するＭＵＸ）が非必須データを導入するシナリオに一致し得る。図２３は、スペクトルセンシング動作中に送信機をブランキングまたは静穏化するために、１１Ｍｂｐｓの低減ビットレートでのビデオ符号化、１９２Ｋｂｐｓでのオーディオ符号化、１２Ｍｂｐｓの低減ビットレートでのＭＰＥＧ−２ ＴＳ、３２．２８Ｍｂｐｓのシンボルレート（Ｓｙｍレート）での変調、および毎秒８ミリ秒のデューティサイクルの送信機（ＴＸ）の選択的非活動化のためのタイミングを示す。概して、図２３は、図２２の例と同様であるが、アプリケーションレイヤＭＵＸではなく物理レイヤＭＵＸがヌルデータまたは他の非必須データを導入するシナリオを示す。この例では、図２０の例に示す変調器３２０などの変調器が、ＴＳ３７０中の様々なロケーションに作成された空きスペース内に送信機静穏化間隔のためのヌルバイト３８２を挿入し得るように、ビデオ符号化器において、ＧＯＰ３６２Ａ’’中のフレーム３６４’’F1−３６４’’F30（「フレーム３６４’’」）のすべてまたは大部分に低減ビットレートが適用される。フレーム３６４’’は、図２１の例に示すフレーム３６４とフォーマットおよび構造が同様であるが、コンテンツまたは他の側面が異なることがある。適応ビデオコーディングおよびヌルバイト３８２は、あらゆるＧＯＰ３６２Ａ’’、３６２Ｂ’’など（図２３に示すＧＯＰ３６２Ａ’’、３６２Ｂ’’、ならびに説明を簡単にするために図２３に明示的に示されないＧＯＰ３６２’’を表現するためにＧＯＰ３６２’’と総称され得る）に適用されるか、または、たとえば、ユーザ制御の下で時間ごとに、または監視された状態またはシステムパラメータに従って変化し得るスペクトルセンシングデューティサイクルに応じて、いくつかのＧＯＰ３６２’’に選択的に適用され、他のＧＯＰに適用されないことがある。
図２３の例では、すべてのフレーム３６４’’の符号化に低減ビットレートを適用するために適応ビデオ符号化が実行される。その結果、ＧＯＰ３６２Ａ’’中の各フレームは、変調器３２０によってヌルパケット３７２を挿入するための空きスペースを作成する。概して、特定のロケーションにヌルバイトを配置するために、図１８の例に示すビデオ符号化器２５０などのビデオ符号化器と変調器３２０とを同期させる必要がない。代わりに、フレーム３６４’’の単一の選択されたフレームの代わりに、フレーム３６４’’のうちの複数のフレームがＴＳデータストリームに空きスペースを導入するので、ヌルバイトを挿入するための複数のロケーションがある。上記で説明したように、低減ビットレートコーディングは、ＧＯＰ３６２Ａ’’中のすべてのフレーム３６４’’に適用されるか、または、場合によってはＧＯＰ３６２Ａ’’中のフレーム３６４’’の初期Ｉフレームを除く、ＧＯＰ３６２Ａ’’中のかなりの数のフレーム３６４’’に適用され得る。また、フレーム３６４’’の各々に割り当てられるビットレートの量は同じでも異なってもよい。ただし、送信機静穏化のためのヌルバイト３８２の挿入を可能にするために、フレーム３６４’’のすべてまたは大部分が少なくとも最小量の空きスペースを提供することが望ましいことがある。
図２２の例の場合のように、図２３の例は、たとえば、８ｍｓを上回る、送信機のより大きいＯＦＦ期間を可能にし得る。たとえば、６ｍｓ〜１０ｍｓの長さの送信機静穏化間隔が使用され得る。概して、この例では、Ｖｉｄｅｏ Ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ Ｖｅｒｉｆｉｅｒ（ＶＢＶ）バッファに対する大幅な変更の必要がないことがある。また、様々な例では、この適応ビデオ符号化技法の適用に伴う、レイテンシの影響がほとんどまたはまったくなく、有効なデータの紛失がないことがある。この場合も、スペクトルセンシング動作を実行するために犠牲にされる有効なデータがほとんどまたはまったくないように、送信機静穏化間隔のためのヌルバイトおよび送信機ＯＦＦ状態を用いて、空きスペースは、共通クロックを介して整合させられるか、または同期される。
図２３に示す第１の適応ビデオコーディング技法は、データの損失のない送信機静穏化を容易にサポートし得るが、符号化されたビデオ３６０の低減データレート（たとえば、１１Ｍｂｐｓ）および得られたＴＳ３７０（たとえば、１２Ｍｂｐｓ）は、ビデオ品質の点でパフォーマンスに影響を及ぼすことがある。低減ビットレートの使用は、ＴＳ３７０に取り入れるためにビデオ符号化器２５０からのデータをバッファする必要を回避するかまたは低減し得る。１１Ｍｂｐｓは、７２０ＰのＨＤビデオをサポートするためのほぼ最小レベルであり得るが、符号化されたビデオ３６０により高いビットレートを提供することが望ましいことがある。いくつかの例では、ビデオ符号化器２５０などの符号化器の入力バッファ深さが増加される場合、送信機静穏化によるデータの損失を依然として回避しながら、ビデオコーディングビットレートが増加され得る。この修正は、ある程度のレイテンシを追加し得るが、１データフィールド未満のヌルバイトセグメント内の静穏期間（たとえば、連続フィールド同期によって定義された２４．０２秒）を依然として保ちながら、向上した品質を提供し得る。したがって、たとえば、２つ、３つまたはそれ以上のフレームに適応する、符号化器における増加されたバッファ深さは、より高いビデオ符号化ビットレートを用いた実装形態をサポートし得る。ビデオクリップ再生では、レイテンシの追加は許容でき得る。オンラインゲームなどの、より多くの対話型メディアアプリケーションでは、レイテンシの追加は望ましくないことがある。したがって、異なるメディアアプリケーションでは、レイテンシと品質との間のトレードオフが異なり得、したがって、適用され得るバッファ深さ設定が異なり得る。バッファ深さおよび符号化パラメータは、場合によっては、マルチメディア復調、復号および再生におけるレイテンシを制御するように調整され得る。場合によっては、送信ブランキングの存在下でも所望のレイテンシを達成するように、バッファ深さおよび／または符号化パラメータが構成され得る（または場合によっては動的に調整され得る）。たとえば、送信ブランキングは、復調、復号および再生に追加のレイテンシを追加し得、本開示の技法は、レイテンシを低減するためにバッファ深さ設定および／または符号化パラメータの相応の変更を用いて、この追加のレイテンシを考慮し得る。
図２４は、送信静穏化間隔３９８Ａ〜３９８Ｃと同期した雑データ３９６Ａ、３９６Ｂ（この場合、ヌルデータ）によって分離された複数のピクチャグループのデータコンテンツ３９４Ａ、３９４Ｂを含む、例示的なデータストリーム３９０を示す図である。ＧＯＰ３９４Ａおよび雑データ３９６Ａの具体的な一例３９９も示されている。図２４では、雑データは「ヌルデータ」と標示されているが、雑データは本明細書で説明する非必須データを備え得る。図２５は、送信静穏化間隔３９８Ａ〜３９８Ｃと同期した雑データ４０４Ａ、４０４Ｂによって分離された複数のシーンのデータコンテンツ４０２Ａ、４０２Ｂを含む、例示的なデータストリーム４００を示す図である。図２４および図２５の各々は、スペクトルセンシングを可能にするために送信機がオフにされる（Ｔｘ ＯＦＦ）送信機静穏化間隔３９８Ａ〜３９８Ｃと実質的に同期されたヌルデータ３９７を有する送信データストリーム３９０／４００を生成するために、ピクチャグループ３９４Ａ、３９４Ｂ／４０２Ａ、４０２Ｂの符号化されたビデオデータ３９１／４０１のトランスポートストリーム多重化３９３および変調３９５を介した伝搬を示す。図２４の例では、ヌルデータ３９７は、各ピクチャグループ（ＧＯＰ）の最後に配置される。図２５の例では、シーンごとのピクチャグループ（ＧＯＰ）中の符号化されたビデオデータ４０１が、送信機静穏化をサポートするためにヌルデータ３９７によって分離され得るように、ヌルデータ３９７が、シーン変更境界と整合されて各ＧＯＰの最後に配置される。各ＧＯＰは、Ｉコード化フレームの後にいくつかのＰまたはＢフレームおよびヌルデータのセグメントが続くことによって特徴づけられ得る。
概して、上記で説明した適応ビデオコーディング技法の各々について、変調器３２０などの変調器は、ヌルバイト３８２などのヌルバイトを使用して送信機を効果的に静穏化またはブランキングするために、インターリーバブロックと、図２２、図２３の例に示したフィールド同期３７４と同様であり得るフィールド同期４１８とを追跡するように構成され得る。図２６は、静穏化トリガパルス４１２に応答して、図２０の例に示した変調器３２０などの変調器による（「ヌルバイト４１０」または「ヌルデータ４１０」と呼ばれることがある）ヌルバイト４１０Ａ〜４１０Ｃの挿入の一例を示すタイミング図である。ヌルバイト４１０は、ヌルバイト３８２と実質的に同様であり得る。同様に、静穏化トリガパルス４１２は、図２１、図２２の例に示した静穏化トリガパルス３７８と同様であり得る。図２６に示すように、静穏化トリガパルス４１２に応答して、変調器３２０は、トランスポートストリームデータ４１４をバッファ４１６にバッファリングし始め、変調器３２０のデータインターリーバ３２８などのインターリーバをフラッシュするために、対応するフィールド同期４１８の後の先頭の４ｍｓセグメントのヌルデータ４１０Ａをデータストリーム４１４に挿入し得る。４ｍｓヌルセグメント４１０Ａを用いてインターリーバ３２８をフラッシュすると、変調器３２０は、たとえば、６〜１０ｍｓ（図２６の例では１０ｍｓ）の間、送信機を選択的にオフにし得る。したがって、送信機ブランキングは、この例では、物理レイヤ同期マーカー（たとえば、フィールド同期）間で行われ、これは、データ損失を回避し、復調器および復号器側での同期外れを回避し、低い復号および復調レイテンシを維持するために望ましい。
変調器３２０は、送信機に送信機静穏化間隔４１８中に送信を静穏化させるために、送信機ヌルデータ４１０Ｂを０値ビットの形式で供給することによって、送信機をオフにし得る。いくつかの例では、変調器３２０は、送信機が、急にＯＦＦになり、望ましくないことがあるＲＦ過渡活動を生じることを防ぐために、レベルが徐々にランプダウンする一連のヌル値を挿入し得る。次いで、送信機は、送信機静穏化間隔４１８の持続時間の間、ＯＦＦにされ得る。送信機静穏化間隔４１８中は、有効なデータが送信されず、識別されたチャネルが、通信システムが使用するために利用可能であるかどうかを判断するために、スペクトルセンシングがアクティブにされ得る。
送信機静穏化間隔４１８（これは、図２６の例では「ＴＸ ＯＦＦ」としても示される）の後に、変調器３２０は、オプショナルに、ヌルデータの立下りセグメント４１０Ｃをデータストリームに挿入し得る。立下りヌルセグメント４１０Ｃは、たとえば、長さが４ｍｓ、８ｍｓまたは１２ｍｓとすることができる。いくつかの例では、立下りヌルセグメント４１０Ｃは、送信機静穏化間隔４１８とデータ４１４の再開との間にガードセグメントを提供し得る。ただし、このガードセグメントは必要でないことがある。送信機静穏化間隔４１８の後に、またはオプションの立下りヌルセグメント４１０Ｃの後に、変調器３２０は、バッファからのバッファされたデータ４１４の挿入を再開し、トランスポートデータストリームを処理し続け得る。
図２６に示すように、この例では、送信機静穏化動作は、２つの連続するフィールド同期４１８間のデータフィールド、すなわち、約２４．０２ｍｓのデータフィールド内で達成され得る。再び、静穏化トリガパルスの生成のために約１秒の時間を計るために、４２フィールド同期が使用され得る。概して、ＰＣＲジッタ許容差がそのままであることを確実にするために、ある最大時間よりも小さい送信機静穏化間隔４１８を使用することが望ましいことがある。ＡＴＳＣシステムでは、送信機静穏化間隔４１８のための最大時間は約１０ｍｓであり得る。このようにして、送信機静穏化間隔４１８を１０ｍｓ未満に保つことによって、バッファされたデータ４１４は古くならない。むしろ、この制限された時間期間により、データ４１４は有効のままであり、ＰＣＲ許容差は満たされる。たとえば、図２６では、ＰＣＲ１およびＰＣＲ２に関連するパケットタイムスタンプ間のギャップが、ＰＣＲ許容差に違反することを回避するのに十分に小さいので、適切な復号器動作を確実にする。
上記で説明した適応ビデオコーディング技法に加えて、本開示は、スペクトルセンシングのために送信静穏化動作を利用するシステムのパフォーマンスをサポートまたは維持するためにレイテンシ低減技法を企図する。本開示で説明する通信システムにおけるエンドツーエンドレイテンシは、メディアソースとメディア出力デバイスとの間の様々な構成要素の寄与によって特徴づけられ得る。送信静穏化間隔が周期的に追加されるとき、特に、ゲームまたは他の対話型メディアアプリケーションなどのレイテンシセンシティブアプリケーションでは、レイテンシは、パフォーマンスへのそれの影響の点でより顕著な問題になり得る。
ソースと出力との間のレイテンシ寄与は、以下の構成要素、すなわち、送信側では、メディアソース、フロントエンドスケーリングおよびフォーマッティング、ビデオ符号化器、マルチプレクサ、変調器、およびＲＦ送信機によって、受信機側では、ＲＦ受信機、復調器、デマルチプレクサ、ビデオ復号器、後処理ユニット、およびディスプレイ処理ユニットによってもたらされる遅延の和であり得る。変調器におけるインターリービングおよび復調器におけるデインターリービングはそれぞれ４ｍｓ遅延をもたらし得る。符号化器および復号器に関連するフレームバッファは追加の遅延をもたらし得る。大幅なバッファ遅延を回避するために、符号化器および復号器を１秒クロックに同期させることが望ましいことがある。
このシステムにおけるレイテンシを低減するための技法の一例は、３０フレーム毎秒（ｆｐｓ）符号化の代わりに６０ｆｐｓ（またはより高い）符号化に切り替えることであり得る。この場合、ビデオ符号化器は、３３ｍｓフレームの代わりに１７ｍｓフレームのみをバッファする。フレームバッファが、より高いフレーム毎秒レートを用いて、データの１つのフレームのみを記憶するように設計された場合、フレーム当たりの時間がより小さくなり、個々のフレームを処理する際のレイテンシを低減する。したがって、レイテンシを低減する技法として、ビデオ符号化器および復号器は、より高いフレームレートでフレームを符号化するように構成され得る。そのようなレイテンシ低減は、送信ブランキングとともに実行され得、適応型でも、固定でもよい。
レイテンシを低減する別の例示的な技法として、符号化プロセスが動き推定および他の符号化プロセスを開始するためにフレーム全体のロードを待つ必要がないように、ビデオ符号化器は、ハーフフレームまたは他の部分（すなわち、フラクショナル）フレームを符号化するように構成され得る。ビデオ符号化器は、１つまたは複数の参照フレームの対応する部分に対するコード化すべきフレームのフラクショナル部分についてのＰまたはＢコーディングのための動き推定を増分的に実行するために、フラクショナルフレームを使用し得る。また、Ｉコーディングは、フレーム全体ではなくフレームのフラクショナル部分に関して適用され得る。フレームの連続する部分に対応するようにスライスが構成された場合、バッファは、データのスライスをフレームのフラクショナル部分として記憶するように構成され得る。同じく、そのようなレイテンシ低減は、送信ブランキングとともに実行され得、適応型でも、固定でもよい。
別の例示的な技法として、ビデオ符号化器は、単一のフレームのみを記憶するように符号化器ピクチャバッファを制限するように構成され得る。このようにすると、所与のフレームの符号化に進む前にバッファに複数のフレームをロードする必要がない。この変更により、双方向予測コーディング、すなわち、Ｂコーディングを排除することが望ましいことがある。いくつかの例では、Ｂコーディングの排除により、符号化器ピクチャバッファは、レイテンシが低減され得るように、ただ１つのフレームを含むように変更されることが可能になり得る。この場合、ＩおよびＰコーディングは可能にされ得るが、Ｂコーディングは排除され得る。いくつかの例では、符号化器は、スペクトルセンシングおよび関連する送信機静穏化間隔を必要とするメディアアプリケーションとともに使用されているとき、選択的にＢコーディングを排除し、ＩおよびＰコーディングのみを使用するように構成され得る。代替的に、符号化器は、Ｂコーディングを排除する固定構成を有し得る。
本開示は、本開示で説明する、メディア通信システムにおけるスペクトルセンシング、符号化、および変調の協調型同期のためのストラテジをさらに企図する。図２７は、メディア通信システム４２０におけるスペクトルセンシング、符号化、および変調の協調型同期を示すブロック図である。特に、図２７は、スペクトルセンサ４２２と、符号化器４２４と、変調器４２６と、コントローラ４２８とを示す。協調型同期をサポートするために、コントローラ４２８は、スペクトルセンサ４２２、符号化器４２４または変調器４２６のいずれかからの制御、状態および／またはタイミング信号に応答するように構成され得る。符号化器４２４は、ビデオ符号化器、オーディオ符号化器、画像符号化器、オーディオ符号化器とビデオ符号化器との組合せ、または任意のマルチメディア符号化器、あるいはそれらの組合せを備え得る。いくつかの例では、コントローラ４２８は、たとえば、スペクトルセンサ４２２、符号化器４２４または変調器４２６のうちの１つに応答して、スペクトルセンシング、ヌルバイト生成、および／または送信静穏化を同期させるように、スペクトルセンサ４２２、符号化器４２４、または変調器４２６のうちの他の２つを制御するために、毎秒約１パルスを生成し得る。
たとえば、コントローラ４２８は、スペクトルセンサ４２２、符号化器４２４または変調器４２６からのそのような信号に応答して、他のユニット（すなわち、スペクトルセンサ４２２、符号化器４２４または変調器４２６）に伝達するための制御、状態またはタイミング信号４３０を生成し得る。一例として、コントローラ４２８は、符号化器４２４から信号を受信し、そのような信号に応答して、変調器４２６およびスペクトルセンサ５２２を制御するために送信される信号４３０を生成するように（たとえば、静的に、またはプログラム可能に）構成され得る。この場合、コントローラ４２８が符号化器４２４に応答するという点で、制御はビデオ中心またはメディア中心である。ビデオ符号化器４２４は、ヌルバイトの配置を示す、制御、状態および／またはタイミング信号４３０を提供し得る。次いで、コントローラ４２８は、変調器４２６の変調されたデータストリーム中への（変調器４２６に提供される多重化されたトランスポートストリームを介した）符号化器４２４からのヌルバイトの配置のタイミングに実質的に一致する時間に、それぞれ、送信ブランキング間隔をアクティブにし、スペクトルをセンスするように変調器４２６およびスペクトルセンサ４２２を制御し得る。
代替として、コントローラ４２８は、たとえば、変調器４２６によって適用されるべき送信静穏化間隔のタイミングを示す、変調器４２６からの信号に基づいて、符号化器４２４とスペクトルセンサ４２２とを制御するという点で、変調器中心であるように構成され得る。さらなる代替として、コントローラ４２８は、たとえば、ホワイトスペースチャネルをセンスするためにスペクトルセンサ４２２がアクティブであろう間隔のタイミングを示す、スペクトルセンサ４２２からの信号に応答して、符号化器４２４と変調器４２６とを制御するという点で、スペクトルセンサ中心であるように構成され得る。各場合において、スペクトルセンシング、送信静穏化、および変調されたデータストリームへの符号化器からのヌルバイトの伝搬のタイミングを調整するために、全体的なＡＴＳＣ動作が同期させられ得る。
図２７のメディア通信システム４２０は、そのようなストラテジに従って制御を実装するために、固定であるかまたはソフトウェアまたはファームウェアを用いてプログラム可能であり得る多様な処理ハードウェアのいずれかを含み得る。上記で説明した例の一部では、静穏化トリガパルスを生成するために変調器４２６からのフィールド同期が使用され得る。この意味で、センシング、符号化および変調の同期は、少なくとも部分的に変調器駆動型であると見なされ得る。この場合、静穏化トリガパルスは、フィールド同期に基づいて周期的に生成され、変調器および送信機における送信機静穏化間隔をトリガし、変調器４２６におけるフィールド同期に関して符号化器においてＧＯＰを整合させ、送信機静穏化間隔中の時間にスペクトルセンシングの活動化をトリガするために使用され得る。協調型同期は、１つまたは複数の共通クロックまたは導出されたクロック信号によって達成され得る。
他の例では、スペクトルセンシング、符号化および変調の同期は符号化器駆動型であり得る。この場合、静穏化トリガパルスを生成するために使用されるクロックは、ビデオフレームおよびＧＯＰタイミングに基づいて生成され得る。たとえば、符号化器４２４は、ビデオデータストリームにおけるヌル時間のより最適なまたは理想的な配置に基づいて、レート制御、ＧＯＰ構造、シーン変化境界などを変更し、次いで、変調器動作をビデオコーディングタイミングと同期させるために使用され得るタイミングマーカーを生成するように構成され得る。特に、符号化されたビデオデータストリーム中にヌルバイトが直接配置され得るか、またはパフォーマンスまたは品質に対するより少ない影響の点でヌル配置が望まれるビデオデータストリームの部分が識別され得る。符号化器４２４は、ヌルバイトの挿入のための空きスペースを提供するために識別された部分を選択的に符号化するか、またはそれらの部分にヌルバイトを直接符号化し得る。次いで、符号化器４２４によって選択されたヌル部分を使用して、ヌル位置に対応する時間における送信機静穏化間隔の適用のためのヌルバイトの挿入をトリガするために、変調器４２６に伝達するためのタイミングマーカーが生成され得る。次いで、スペクトルセンサ４２２は、送信機静穏化間隔中にスペクトルをセンスするようにトリガされることになる。異なる例では、非必須データ（たとえば、ヌルデータまたは冗長データ）が、符号化器４２４によってビットストリームに符号化されるか、符号化器４２４に関連するアプリケーションレイヤＭＵＸを介してアプリケーションレイヤビットストリームに挿入されるか、または変調器４２６に関連する物理レイヤＭＵＸを介して物理レイヤビットストリームに挿入され得る。
追加の例では、スペクトルセンシング、符号化および変調の同期はスペクトルセンサ４２２によって駆動され得る。この場合、静穏化トリガパルスを生成するために使用されるクロックは、所定のまたは動的に生成されたスペクトルセンシング活動化時間に基づいて生成され得る。送信機静穏化間隔のためのヌルバイトの挿入をトリガするために、スペクトルセンサタイミングから導出されたこれらの静穏化トリガパルスが、変調器４２６（または符号化器４２４）に提供され得る。さらに、物理レイヤにおける変調器４２６に関連するＭＵＸによる、またはアプリケーションレイヤにおける符号化器４２４に関連するＭＵＸによる、ヌルバイトの挿入のための空きスペースを提供するために、符号化されたビデオデータストリームの対応する部分を選択的に符号化するために、適応ビデオコーディングにおいて使用するためのスペクトルセンサタイミングから導出された静穏化トリガパルスが符号化器４２４に提供され得る。符号化器４２４および変調器４２６はスペクトルセンサ４２２と同期され得る。代替的に、符号化器４２４または変調器４２６のうちの第１の１つは、スペクトルセンサ４２２と同期され、符号化器４２４または変調器４２６のうちの第２の１つは、符号化器４２４または変調器４２６のうちの第１の１つから同期され得る。この場合、たとえば、符号化器４２４はスペクトルセンサ４２２から同期され、変調器４２６は符号化器４２４から同期され得る。代替的に、変調器４２６はスペクトルセンサ４２２から同期され、符号化器４２４は変調器４２６から同期され得る。
いくつかの例では、異なるパラメータ、アプリケーションまたは状態に依存して、異なる同期ストラテジ（たとえば、符号化器駆動、スペクトルセンサ駆動、または変調器駆動）が選択的にアクティブにされ得る。スペクトルセンサ４２２によって実行されるセンシング動作中の送信機ブランキングについて、送信機（図２７に図示せず）が同様に同期され得る。たとえば、ビデオ品質が、たとえば、ＨＤムービーを閲覧するための、所与のアプリケーションまたはユーザにとって最も重要である場合、符号化器４２４が、ヌルバイトのための空きスペースをビデオシーケンス内に、たとえば、ＧＯＰの終了などのシーケンス中のシーン変更境界または他のリフレッシュポイントに、よりインテリジェントに配置することができるように、符号化器駆動同期ストラテジを選択することが望ましいことがある。レイテンシが、たとえば、対話型ビデオゲームをサポートする、所与のアプリケーションまたはユーザにとって最も重要である場合、たとえば、過剰なバッファリングを回避するためにビデオの低減されたレートコーディングを用いて変調器駆動同期ストラテジを使用することが望ましいことがある。雑音の多い環境によってセンシングが損なわれ得る場合、スペクトルセンシングが、より確実であり得る方法で、たとえば、より頻繁に実行され得るように、センサ駆動同期ストラテジを使用することが望ましいことがある。
再び、本開示によれば、送信ブランキング間隔に対応するためにヌルデータを挿入するいくつかの方法がある。一例では、ＭＰＥＧ−２符号化器２９０などの符号化器が、ヌルデータを符号化するよう構成され、この符号化されたヌルデータが、物理レイヤにおけるヌル間隔に対応するようにタイミングをとられ得る。異なる例では、物理レイヤにおけるヌル間隔に対応するようにタイミングをとられ得る（ヌルデータまたは冗長データなどの）非必須データをアプリケーションレイヤにおいて挿入するために、（ＴＳ ＭＵＸ３１２またはトランスポート符号化器２５８などの）アプリケーションレイヤＭＵＸが使用され得る。ヌルデータを挿入するために（ＴＳ ＭＵＸ３１２またはトランスポート符号化器２５８などの）アプリケーションレイヤＭＵＸが使用される事例を、非必須データが変調器において物理レイヤ境界に同期させられる限り、本開示では同期事例と呼んだ。
別の事例では、非必須データを挿入するために（ＭＵＸ３４０などの）物理レイヤＭＵＸが使用され得、これを、符号化器ユニットが符号化器ユニットのダウンストリームを生成した物理レイヤ境界と非必須データとを同期させる必要がない限り、本開示では非同期事例と呼んだ。代わりに、変調器に関連する物理レイヤＭＵＸは、非必須データがヌル間隔に対応することを確実にするために、フィールド同期間に非必須データを単に挿入することができる。
ＴＸ ＭＵＸ３１２とＭＵＸ３４０は両方とも非必須データの挿入を示すが、非必須データの挿入のためのＴＸ ＭＵＸ３１２またはＭＵＸ３４０の使用は二者択一であり得ることに留意されたい。すなわち、非必須データを挿入するために、アプリケーションレイヤにおけるＭＵＸ（たとえば、ＴＸ ＭＵＸ３１２）が使用されるか、または非必須データを挿入するために、物理レイヤにおけるＭＵＸ（たとえば、ＭＵＸ３４０）が使用され得る。非必須データの挿入は一般にＴＸ ＭＵＸ３１２またはＭＵＸ３４０の両方では行われないが、ＴＸ ＭＵＸ３１２とＭＵＸ３４０との両方による非必須データのそのような挿入も可能である。
これらの異なる例は、異なる利点を提供することができる。たとえば、ＴＸ ＭＵＸ３１２による非必須データの挿入は、すべてのフレームのための符号化レートを低減する必要を回避することによって、より高品質の符号化を提供し得る。一方、この場合、物理レイヤ境界が非必須データの挿入の周りに定義され得るので、ＭＵＸ３４０による非必須データの挿入は実装することが容易であり得る。また、さらに別の代替形態では、ヌルデータを符号化するために（ＭＰＥＧ−２符号化器２９０などの）符号化器が使用され得、この場合、ＴＸ ＭＵＸ３１２およびＭＵＸ３４０は非必須データを挿入する必要がないことがある。また、さらに別の例として、非必須データを挿入するために変調器３４８が使用され得、その場合、変調器３４８は、ヌルデータを追加するためのマルチプレクサを含み得る。
非必須データ（冗長データまたはヌルデータ）の挿入のための異なるユニットの使用は、図７でも認められ得る。この例では、ビデオ／オーディオ符号化器５０Ｂが、ヌルデータを符号化するために、または非必須データを符号化されたアプリケーションレイヤに多重化するために使用され得る。代替的に、トランスポート符号化器／マルチプレクサ５２ＢまたはＡＴＳＣ変調器５６Ｂが、非必須データを挿入するために使用され得る。これらの事例は、図１９および図２０に関して説明した事例に一致する。図７はまた、図１９または図２０に示されていない送信機５９Ｂを示している。いくつかの例では、図２０の出力は、図７の送信機５９Ｂと同様の送信機に配信され得る。
再び図２７を参照すると、コントローラ４２８は送信機ブランキングを調整し得る。スペクトルセンサ４２２がワイヤレス信号をセンスしたときに、送信機がそれの通信をブランキングすることを確実にするために、コントローラは、制御信号４３０を生成し、スペクトルセンサ４２２と送信機（図２７に図示せず）とに通信し得る。さらに、送信機がそれの通信をブランキングするときに非必須データがヌル間隔に対応するように、符号化され変調されたビットストリームへの非必須データの挿入を調整するために、コントローラ４２８は制御信号を符号化器４２４および／または変調器４２６に送り得る。コントローラ４２８は、スタンドアロンユニットであり得るか、または、図２７に示すユニットのうちのいずれかの実装された一部もしくは送信機（図２７に図示せず）の一部であり得る。
送信機は、少なくとも１つの時間間隔中に、通信デバイスからのデータを送信することを控え、スペクトルセンサ４２２は、少なくとも１つの時間間隔中に、スペクトルのチャネルが使用のために利用可能であるかどうかを検出し得る。この送信機ブランキングを調整するために、コントローラ４２８は、送信機ブランキングに関連する時間を識別するための制御信号を生成し得る。制御信号に応答して、送信機（図２７に図示せず）は、通信デバイスからのデータを送信することを控え得る。
図２８は、本開示の技法に一致するフロー図である。図２８に示すように、コントローラ４２８は、送信機ブランキングに関連する時間間隔を識別する、送信機（図示せず）のための第１の制御信号を生成する（５０２）。コントローラ４２８はまた、非必須データの挿入を引き起こす、変調器４２６のための第２の制御信号を生成する（５０４）。第２の制御信号により、変調器４２６は、その時間間隔に対応する時間に、変調されたビットストリームに非必須データを挿入し得る。代替または追加として、コントローラ４２８は第３の制御信号を生成し、第３の制御信号は符号化器４２４に対して少なくとも１つの時間間隔を識別する（５０６）。その時間間隔において送信機（図２７に図示せず）をブランキングし（５０８）、送信機ブランキングに対応する時間間隔に、非必須データがビットストリーム中に挿入されることを確実にするように、コントローラ４２８からの制御信号は、異なるユニットの動作を調整し得る。図２８中のステップ５０２、５０４および５０６は異なる順序で行われ得、いくつかの例では、ステップ５０２、５０４および５０６のうちの２つ以上が同時に行われることもある。
したがって、制御信号４３０を生成し、配信することによって、コントローラ４２８は、スペクトルセンサ４２２がワイヤレス信号をセンスしたときに送信機（図２７に図示せず）がそれの通信をブランキングすることを確実にするために、スペクトルセンサ４２２およびその送信機の動作を調整し得る。さらに、コントローラ４２８からの制御信号は、非必須データの挿入により、送信機がそれの通信をブランキングする間隔にわたって非必須データが生じるように、符号化器４２４および／または変調器４２６を調整し得る。再び、異なる事例では、符号化器４２４を介してそのようなデータを符号化することによって、符号化器４２４のマルチプレクサを介してアプリケーションレイヤにおいて非必須データを多重化することによって、または変調器４２６のマルチプレクサを介して物理レイヤにおいて非必須データを多重化することによって、非必須データは挿入され得る。非必須データの挿入を送信機ブランキングと協調させるために使用される制御信号は、これらの異なる事例では、異なるユニットに送られ得る。たとえば、非必須データが符号化器４２４によって挿入される事例では、制御信号を変調器４２６に送る必要がないことがあり、非必須データが変調器４２６によって挿入される事例では、制御信号を符号化器４２４に送る必要がないことがある。図２７に示した制御信号４３０は例示的なものであり、シナリオによっては、一部が不要であることがある。
図２９は、本開示の技法を実装し得る例示的なデバイス４５０を示す別のブロック図である。図２９は、本開示の例のいくつかに一致し得る。デバイス４５０は、１つまたは複数のオーディオ符号化器、１つまたは複数のビデオ符号化器、およびアプリケーションレイヤＭＵＸを含むマルチメディア符号化ユニットであり得る、マルチメディア処理ユニット４５２を含む。アプリケーションレイヤＭＵＸは、異なる符号化器からのデータをコンバインし、場合によっては符号化されたビットストリームに非必須データを追加するために使用され得る。一例では、マルチメディア処理ユニット４５２は図１９のマルチメディア通信システム３０１に対応するが、本開示に一致する他のユニットまたは構成も使用され得る。
デバイス４５０は、（変調器とも呼ばれる）変調器ユニット４５４をも含む。変調器ユニット４５４は、物理トランスポートストリームを生成し得、物理レイヤＭＵＸを含み得る。変調器ユニット４５４のこの物理レイヤＭＵＸは、たとえば、２つのフィールド同期間の物理レイヤトランスポートストリームに非必須データを追加するために使用され得る。一例では、変調器ユニット４５４は図２０の変調器３２０に対応するが、本開示に一致する他のユニットまたは構成も使用され得る。図２９のデバイス４５０はまた、本明細書で説明するものなどのワイヤレスプロトコルに従って通信するためにワイヤレス送信機とアンテナとを備え得る送信機ユニット４５６（送信機とも呼ばれる）を含む。さらに、図２９のデバイス４５０は、送信機ブランキングを非必須データの挿入と協調させるために制御信号を送り得る、ブランキング制御ユニット４５８を含む。ワイヤレス信号をセンスするためにセンサユニット４６０（センサとも呼ばれる）が使用され得、センサユニット４６０がワイヤレス信号をセンスしたときに、送信機ユニット４５６がブランキングされ得る。
図３０は、ビットストリームに非必須データを挿入するために変調器ユニット４５４が使用される事例に一致する１つの技法を示すフロー図である。この場合、（その出力が変調された物理レイヤビットストリームである）物理レイヤＭＵＸが非必須データを挿入する。図３０はまた、変調器３２０のＭＵＸ３４０（図１９参照）がビットストリームに非必須データを挿入する事例に一致し得る。変調器３２０のＭＵＸ３４０が非必須データを挿入することを可能にするために、マルチメディア符号化器（たとえば、図１９のＭＰＥＧ−２符号化器２９０）は、符号化されたデータが、変調器３２０によって最終的に出力されるデータレートよりも低いレートであるように、低減されたレートでデータを符号化し得る。また、低減レート符号化は図２３に概念的に示されており、上記でより詳細に説明した。
図３０の例では、（図２９のマルチメディア処理ユニット４５２または図１９のＭＰＥＧ−２符号化器２９０などの）マルチメディア符号化ユニットが、ある時間期間にわたってフレームのセットを符号化するための符号化レートを定義する（５１２）が、低減された符号化レートでフレームのセットを符号化することが、フレームのセットに関連するデータがその時間期間中に符号化されないとき、１つまたは複数のヌル間隔を定義するように、その時間期間にわたって低減された符号化レートでフレームのセットを符号化する（５１４）。この場合も、この低減符号化は図２３に概念的に示されている。送信機４５６を介して符号化フレームを送信し（５１６）、１つまたは複数のヌル間隔中に送信機４５６をブランキングし得る（５１８）。変調器ユニット４５４は、送信機ユニット４５６による送信より前に、符号化されたデータを変調し得る。
フレームの符号化されたセットは、オーディオフレームのセットまたはビデオフレームのセットを備え得る。たいていの場合、フレームのセットは、オーディオフレームとビデオフレームとのコンバインされたセットを備える。この例では、変調器ユニット４５４のＭＵＸ（図２０中の変調器３２０のＭＵＸ３４０も参照）が、１つまたは複数のヌル間隔中に、符号化ビットストリームに非必須データを挿入し得る。いくつかの事例では、非必須データはフレームのセットに対する冗長データのパケットを備えるが、他の事例では、非必須データはヌルデータを備える。後者の場合、ヌルデータは、パケットのセットのパケットペイロード内にすべてゼロを有するパケットのセットを備え得る。ヌルデータパケットは、依然としてパケットヘッダを含み得る。
変調器４５４のＭＵＸは、物理トランスポートストリームを生成し、そうする際に、物理トランスポートストリームに非必須データを挿入し得る。そのような非必須データを挿入する能力は、マルチメディア処理ユニット４５２がそれの符号化レートを低減することにより可能であり得る。物理トランスポートストリームを生成する際に、変調器ユニット４５４のＭＵＸは、非必須データをフレームの符号化されたセットと多重化し得る。送信機ユニット４５６は、非必須データを含む物理トランスポートストリームのロケーションを識別し、識別されたロケーションに関連する時間にブランキングし得る。ブランキング制御ユニット４５８からの制御信号は、そのようなブランキングを調整し得る。
１つまたは複数のヌル間隔中に送信機ユニット４５６をブランキングすることは、非必須データの少なくとも一部に対応する時間に送信機をブランキングすることを含む。いくつかの例では、これは、フレームのセットに関連する符号化されたビットストリームの１つまたは複数のアプリケーションレイヤ境界を、フレームのセットを含む物理レイヤトランスポートストリームの物理レイヤ境界と整合させることを必要とし得る。たとえば、１つまたは複数のヌル間隔は、物理レイヤ境界と整合されたアプリケーションレイヤ境界の１つまたは複数の直前にくるデータフィールドを備え得る。この場合、アプリケーションレイヤ境界はピクチャグループ（ＧＯＰ）内のフレーム境界を備え、物理レイヤ境界は物理レイヤトランスポートストリームのフィールド同期に対応し得る。
図３０の方法は、１つまたは複数のヌル間隔中に送信機ユニット４５６をブランキングする間に、（たとえば、センサユニット４６０を介して）センシング動作を実行すること（５２０）をさらに含み得る。本開示から諒解され得るように、センシング動作は特定の周波数で他のワイヤレス信号をセンシングすること、または特定の周波数で認可信号をセンシングすることを含み得る。そのような信号がセンサユニット４６０によってセンスされた場合、送信機ユニット４５６は異なる周波数に切り替えられ得る。言い換えれば、特定の周波数で別のワイヤレス信号をセンシングすると、送信機ユニット４５６は、特定の周波数で干渉しないように、たとえば、ブランキング制御ユニット４５８の指示で異なる周波数に切り替えられ得る。図３０の方法は、特定の周波数の無認可使用の周期的センシングを必要とするワイヤレス通信標準に従って、周期的に繰り返され得る。
追加の問題として、送信機ブランキングを必要とするシステムではレイテンシが考慮され得る。特に、フレームのセットを復号および復調することに関連するレイテンシとコンバインされた送信機ユニット４５６のブランキングが、ユーザへのリアルタイムマルチメディア提示に関連するあらかじめ定義された期間よりも小さくなるように、フレームのセットを符号化し、送信することが実行され得る。たとえば、フレームのセットを復号および復調することに関連するレイテンシを１００ミリ秒未満に低減することが望ましいことがある。ただし、送信機ブランキングからの追加のレイテンシ（約４０ミリ秒など）により、フレームのセット中の各フレームを復号および復調することに関連するレイテンシを６０ミリ秒未満に低減することが必要であり得る。マルチメディアデータのリアルタイム配信を確実にするために復号および復調レイテンシが十分に低いことを確実にするために、多種多様な技法が使用され得る。たとえば、一部または全部の双方向予測フレーム（たとえば、Ｂフレーム）は、ビデオシーケンスの後半に生じるフレームに基づいてＢフレームがしばしば予測されるので、レイテンシを低減するために排除され得る。また、特に送信機ブランキングが実行されたときにレイテンシが低減されることを確実にするように、たとえば、限られた数の参照フレーム（またはさらには単一もしくは部分参照フレーム）からのフレーム予測のみを可能にして、入力バッファが低減され得る。たとえば、符号化がビデオシーケンスの後方または前方にある複数のフレームの復号、再構成およびバッファリングを必要としないように、参照ピクチャバッファが単一の参照フレームに限定され得る。これらおよび他の技法は、周期的間隔でのセンシング（したがって送信機ブランキング）を必要とする周波数の使用がそのようなセンシングを要求する法規に準拠することを確実にするために、その周波数におけるマルチメディアデータのリアルタイム通信にとって大いに望ましいことがある。
図３１は、ビットストリームに非必須データを挿入するために変調器ユニット４５４が使用される事例に一致する１つの技法を示す別のフロー図である。図３０はまた、変調器３２０のＭＵＸ３４０（図１９参照）がビットストリームに非必須データを挿入する事例に一致し得る。この場合、（その出力が変調された物理レイヤビットストリームである）物理レイヤＭＵＸが非必須データを挿入する。図２６はまた、図３１の方法を説明するのを助けるために使用される。
図３１に示すように、変調器ユニット４５４は、符号化されたマルチメディアデータを受信し（５２２）、その符号化されたマルチメディアを変調し、変調することが、符号化されたマルチメディアデータに関連する物理レイヤ境界において同期信号を挿入することを含む（５２４）。たとえば、図２６に示すように、変調器は、物理レイヤ境界において同期信号（たとえば、フィールド同期）を挿入し得る。変調されたデータを送信機ユニット４５６に転送すると、送信機ユニット４５６は、符号化されたマルチメディアを送信する（５２６）。ただし、ブランキング制御ユニット４５８は、２つの同期信号間、たとえば、２つの連続する同期信号間の時間間隔の間、送信機ユニット４５６をブランキングする（５２８）。この時間間隔は、図２６に示されたＴＸ静穏化間隔４１８に対応し得る。次いで、送信機ユニット４５６がブランキングされる間にセンサユニット４６０がセンシング動作を実行する（５３０）。このようにして、センシングは送信機ブランキングと協調され、ブランキングプロセス中にデータが紛失されず、同期が維持されるように、非必須データがフィールド同期間のブランキング間隔に関連付けられる。
図２６に示した例では、変調器において受信された非必須データは、（ヌル４１０Ａ中に示すように）インターリーバをフラッシュし得る、符号化されたマルチメディアデータの変調器の入力バッファをフラッシュするのに十分であり得る。２つの同期信号間の時間間隔の間、入力バッファをフラッシュした後に送信機をブランキングすることによって、有効な符号化されたデータに関連するデータ損失が回避され得る。この場合も、非必須データは、符号化されたマルチメディアデータに対する冗長データのパケット、またはパケットのセットのパケットペイロード内にすべてゼロを有するパケットのセットを備えるヌルデータを備え得る。ブランキングが非必須データの各セットを用いて常に実行されるわけではない事例の場合、冗長データの使用が望まれることがある。この事例では、ブランキングが実行されない場合、データ送信中のデータ損失の場合にビデオの品質を改善するように、非必須データが他のデータに対する冗長性（たとえば、冗長Ｉフレーム）を提供し得る。
図３２は、ビットストリームに非必須データを挿入するためにマルチメディア処理ユニット４５４が使用される事例に一致する１つの技法を示すフロー図である。この場合、（その出力がＭＰＥＧ−２またはＭＰＥＧ−４ビットストリームなどのアプリケーションレイヤビットストリームである）アプリケーションレイヤＭＵＸが非必須データを挿入する。特に、図３２の場合、フレームのセットの後にヌルを作成するように、フレームのセットのうちのいくつかのフレームが、低減されたレートで符号化される。また、１つまたは複数のフレーム（たとえば、最終フレーム）の低減されたレートの符号化が図２２に概念的に示されており、上記でより詳細に説明した。図３２の技法では、マルチメディア処理ユニット４５２のマルチプレクサがビットストリームに非必須データを挿入する。図３２の技法はまた、（１つの例示的なマルチメディア処理ユニット４５４である）符号化システム３０１のＭＵＸ３１２が非必須データを挿入するために使用される事例に一致し得る。
図３２に示すように、マルチメディア処理ユニット４５２は、いわゆる「スーパーフレーム」に関連する約１秒間隔であり得る、フレームのセットを符号化するための時間期間を定義する（５３２）。マルチメディア処理ユニット４５２は、第１の符号化レートでマルチメディアデータのフレームのセットの第１の部分を符号化し（５３４）、第２の符号化レートでマルチメディアデータのフレームのセットの第２の部分を符号化し（５３６）、第２の符号化レートは、その時間期間中にヌル間隔を作成するように、第１の符号化レートよりも小さい。変調器ユニット４５４を介して符号化フレームを変調した後に、送信機ユニット４５６は、フレームの符号化されたセットを送信する（５３８）。ただし、ブランキング制御ユニット４５８はヌル間隔中に送信機ユニット４５６をブランキングさせる（５４０）。したがって、送信機がヌル間隔中にブランキングする間に、センサユニット４６０はセンシング動作を実行する（５４２）。
上記の他の例と同様に、センシング動作は特定の周波数で他のワイヤレス信号をセンシングすること、または特定の周波数で認可信号をセンシングすることを含み得る。そのような信号がセンサユニット４６０によってセンスされた場合、送信機ユニット４５６は異なる周波数に切り替えられ得る。言い換えれば、特定の周波数で別のワイヤレス信号をセンスすると、送信機ユニット４５６は、特定の周波数で干渉しないように、たとえば、ブランキング制御ユニット４５８の指示で異なる周波数に切り替えられ得る。図３２の方法は、特定の周波数の無認可使用の周期的センシングを必要とするワイヤレス通信標準に従って、周期的に繰り返され得る。
図３２に一致し、図２２の概念図に一致する一例では、より遅いレートで符号化されるフレームのセットの第２の部分は、フレームのセットの最終フレームを備え得、第１の部分は、最終フレーム以外のフレームのセットのすべてのフレームを備え得る。本方法は、フレームのセットが、必要とされるブランキング間隔と重複すると判断したことに応答して、第１の符号化レートでフレームのセットの第１の部分を符号化することと、第２の符号化レートでフレームのセットの第２の部分を符号化することとをさらに含み得る。この場合、フレームのセットがブランキング間隔と重複しない場合、ヌル間隔が必要でないことがあるので、すべてのフレームがより速い符号化レートで符号化され得る。
フレームの符号化されたセットは、オーディオフレームのセットまたはビデオフレームのセットを備え得る。たいていの場合、フレームのセットは、オーディオフレームとビデオフレームとのコンバインされたセットを備える。図３２の例では、符号化ユニット４５２のＭＵＸ（図１９中のシステム３０１のＴＳ−ＭＵＸ３１２も参照）は、１つまたは複数のヌル間隔中に、符号化ビットストリームに非必須データを挿入し得る。いくつかの事例では、非必須データはフレームのセットに対する冗長データのパケットを備えるが、他の事例では、非必須データはヌルデータを備える。後者の場合、ヌルデータは、パケットのセットのパケットペイロード内にすべてゼロを有するパケットのセットを備え得る。ヌルデータパケットは、依然としてパケットヘッダを含み得る。符号化ユニット４５２のＭＵＸ（図１９中のシステム３０１のＴＳ−ＭＵＸ３１２も参照）は、オーディオフレームおよびビデオフレームを非必須データとコンバインし得る。
非必須データはアプリケーションレイヤ中に挿入されるので、この例では、フレームのセットに関連する符号化されたビットストリームのアプリケーションレイヤ境界と、フレームのセットを含む物理レイヤトランスポートストリームの物理レイヤ境界との整合を確実にすることが必要であり得る。ヌル間隔は、物理レイヤ境界と整合されたアプリケーションレイヤ境界の直前にくるデータフィールドを備え得る。本開示に一致する一例では、アプリケーションレイヤ境界はピクチャグループ（ＧＯＰ）境界を備え、物理レイヤ境界は、トランスポートストリームのフィールド同期に対応する。別の例では、アプリケーションレイヤ境界は第２の境界を備え、物理レイヤ境界は、トランスポートストリームのフィールド同期に対応する。これらの特定のアプリケーションレイヤ境界においてヌルデータを挿入することによって、物理レイヤ境界（フィールド同期）が（図２６に示す）ヌルデータと整合されていることを確実にすることが変調器にとって容易であり得る。したがって、送信機ブランキングが、データの損失なしに実行され得る。
本明細書で説明する他の技法と同様に、図３２の技法は周期的に繰り返され得る。したがって、別の例では、フレームのセットはフレームの第１のセットを備え、時間期間は第１の時間期間を備え得る。この場合、本方法は、マルチメディアデータのフレームの第２のセットを符号化するための第２の時間期間を定義することと、第１の符号化レートでマルチメディアデータのフレームの第２のセットの第１の部分を符号化することと、第３の符号化レートでマルチメディアデータのフレームの第２のセットの第２の部分を符号化することと、ここにおいて、第３の符号化レートが第２の時間期間中にヌル間隔を作成するように第１の符号化レートよりも小さい、送信機を介してフレームの符号化されたセットの第２のセットを送信することと、第２の時間期間内のヌル間隔中に送信機をブランキングすることとをさらに備え得る。
その上、さらに別の例では、図３２の技法は、ブランキング間隔に対応するフレームのセット（たとえば、ＧＯＰ）についてのみフレームのセットの第２の部分の低減符号化が行われるように適応可能であり得る。したがって、別の例では、本方法は、マルチメディアデータのフレームの第２のセットを符号化するための第２の時間期間を定義することと、ここにおいて、第２の時間期間中にブランキングが行われない、第１の符号化レートでフレームの第２のセットを符号化することと、送信機を介して符号化フレームの第２のセットを送信することとをさらに含み得る。
その上、他の例と同様に、図３２の技法を実行するシステムではレイテンシが考慮され得る。特に、フレームのセットを復号および復調することに関連するレイテンシとコンバインされた送信機ユニット４５６のブランキングが、ユーザへのリアルタイムマルチメディア提示に関連するあらかじめ定義された期間よりも小さくなるように、フレームのセットを符号化し、送信することが実行され得る。たとえば、フレームのセットを復号および復調することに関連するレイテンシを１００ミリ秒未満に低減することが望ましいことがある。ただし、送信機ブランキングからの追加のレイテンシ（約４０ミリ秒など）により、フレームのセット中の各フレームを復号および復調することに関連するレイテンシを６０ミリ秒未満に低減することが必要であり得る。
上述のように、マルチメディアデータのリアルタイム配信を確実にするために復号および復調レイテンシが十分に低いことを確実にするために多種多様な技法が使用され得る。たとえば、いくつかのタイプの予測フレーム（たとえば、Ｂフレーム）は、ビデオシーケンスの後半に生じるフレームに基づいてＢフレームがしばしば予測されるので、レイテンシを低減するために、符号化する際に使用されないことがある。また、特に送信機ブランキングが実行されたときにレイテンシが低減されることを確実にするように、たとえば、限られた数のフレーム（またはさらには単一もしくは部分フレーム）からのフレーム予測のみを可能にして、予測コーディングのための動き推定のために使用される入力基準ピクチャバッファが低減され得る。周期的間隔でのセンシング（およびしたがって送信機ブランキング）を必要とするホワイトペース周波数におけるマルチメディアデータのリアルタイム通信にとって、周波数の使用がそのようなセンシングを必要とする法規に準拠することを確実にするために、これらおよび他の技法が大いに望ましいことがある。
図３３は、ビットストリームに非必須データを挿入するためにマルチメディア処理ユニット４５４が使用される事例に一致する技法を示すフロー図である。ただし、マルチメディア処理ユニット４５２のマルチプレクサがビットストリームに非必須データを挿入する図３１の事例とは異なり、図３３の技法では、ヌルデータがビットストリームに挿入されるのではなく符号化される。図３３は、（１つの例示的なマルチメディア処理ユニット４５４である）符号化システム３０１のＭＰＥＧ−２符号化器２９０が、ヌルデータを符号化するために使用される事例に一致し得る。この場合、ヌルデータは符号化され、そのようなヌルデータに送信機が遭遇したとき、何も送信される必要がないことを認識するように送信機が構成され得る限り、そのようなヌルデータはブランキングを生じ得る。この例では、ヌルデータは符号化され、符号化されたヌルデータは有効なデータの欠如により送信機ブランキングを引き起こす。
図３３に示すように、マルチメディア処理ユニット４５２は、マルチメディアデータのフレームのセットを符号化し（５５２）、マルチメディアデータのフレームのセットに続く期間の間、ヌルデータを符号化する（５５４）。変調ユニット４５４は、フレームの符号化されたセットとヌルデータとを変調し、ヌルデータを変調することは、その期間にわたるヌル間隔を作成する（５５６）。送信機ユニット４５６はフレームの符号化されたセットを送信し、ヌル間隔はその期間にわたる送信機のブランキング間隔と整合する（５５８）。場合によっては、ヌルデータはそれ自体で、ヌルデータの存在によるブランキング間隔にわたって送信機にブランキングさせ得る。いずれの場合も、送信機がブランキングされたとき、センサユニット４６０は１つまたは複数のセンシング動作を実行する（５６０）。
再び、他の例と同様に、フレームの符号化されたセットは、オーディオフレームのセット、またはビデオフレームのセットを備え得る。たいていの場合、フレームのセットは、オーディオフレームとビデオフレームとのコンバインされたセットを備える。ヌルデータは、パケットのセットのパケットペイロード内にすべてゼロを有するパケットのセットを備え得る。ヌルデータパケットは、依然としてパケットヘッダを含み得る。
上記の他の例と同様に、センシング動作は特定の周波数で他のワイヤレス信号をセンシングすること、または特定の周波数で認可信号をセンシングすることを含み得る。そのような信号がセンサユニット４６０によってセンシングされた場合、送信機ユニット４５６は異なる周波数に切り替えられ得る。言い換えれば、特定の周波数で別のワイヤレス信号をセンスすると、送信機ユニット４５６は、特定の周波数で干渉しないように、たとえば、ブランキング制御ユニット４５８の指示で異なる周波数に切り替えられ得る。図３３の方法は、本明細書で説明する他の技法と同様に、特定の周波数の無認可使用の周期的センシングを必要とするワイヤレス通信標準に従って、周期的に繰り返され得る。
図３４は、本開示に一致する技法を示す別の流れ図である。上述のように、マルチメディアデータのリアルタイム配信の場合、レイテンシが問題であり、マルチメディアデータを復調および復号することに関連するレイテンシは重大であり得る。ビデオにおける１００ミリ秒よりも大きいレイテンシは、人間の閲覧者に目立ち得、したがって、マルチメディアデータの符号化および変調が１００ミリ秒を上回る復号および復調レイテンシを生じないことを確実にすることがしばしば望ましい。ブランキングは、さらなるレイテンシを追加することがあり、その場合、全体的なレイテンシを１００ミリ秒未満（または別の同様の時間間隔）に保つのに見合う量だけ、復号および復調レイテンシを低減することが望ましいことがある。
図３４に、ブランキングが実行されない、フレームのセットについての完全なリアルタイム間隔（たとえば１００ミリ秒）まで復号および復調レイテンシが増加することを可能にする適応技法を示す。ただし、図３４の技法では、ブランキング間隔に関連するフレームの任意のセットについて、復号および復調レイテンシが低減され得る。このようにして、ブランキング間隔に関連しないフレームのセットについてのビデオ品質を改善するために、（許容されるしきい値までの）追加されるレイテンシが活用され得る。
図３４に示すように、フレームの第１のセットを復調および復号することに関連するレイテンシが第１の時間間隔よりも小さくなるように、マルチメディア処理ユニット４５２および変調器ユニット４５４は、フレームの第１のセットを符号化および変調する（５７２）。次いで、フレームの第１のセットを復調および復号することに関連する必要とされるレイテンシが第２の時間間隔よりも小さくなるように、マルチメディア処理ユニット４５２および変調器ユニット４５４はフレームの第２のセットを符号化および変調する（５７４）。送信機ユニット４５６は、フレームの第１のセットとフレームの第２のセットとを送信する（５７６）。ブランキング制御ユニット４５８は、送信機４５６に、フレームの第２のセットを送信することに関連するヌル間隔中にそれの通信をブランキングさせ、ヌル間隔と第２の時間間隔とは、第１の時間間隔よりも小さいかまたはそれに等しい（５７８）。センサユニット４６０は、送信機４５６がブランキングされる間にセンシング動作を実行する（５８０）。
第１の時間間隔は約１００ミリ秒未満であり、ヌル間隔は約４０ミリ秒であり、第２の時間間隔は約６０ミリ秒未満であることがある。ヌル間隔がわずか１０ミリ秒である場合、第２の時間間隔は９０ミリ秒未満であることがある。この例では、レイテンシが第１の時間間隔を決して超えないことを確実にするように、第１の時間間隔は、第２の時間間隔とヌル間隔との和よりも大きいかまたはそれに等しいことがある。
図３４の例では、フレームの第２のセットを符号化および変調することは、ヌル間隔を考慮するのに十分な量だけフレームの第２のセットの復号レイテンシを低減するために、フレームの第１のセットとは別様にフレームの第２のセットを符号化することを含み得る。一例として、フレームの第１のセットは、Ｉフレーム、ＰフレームおよびＢフレームを含むように符号化され得るが、Ｂフレームは復号プロセスにレイテンシを追加し得るので、フレームの第２のセットは、ＢフレームなしにＩフレームおよびＰフレームを含むように符号化され得る。
その上、マルチメディアデータのリアルタイム配信を確実にするために復号および復調レイテンシが十分に低いことを確実にする多種多様な他の技法も使用され得、ヌル間隔がフレームのセットに関連付けられるかどうかに応じて技法は変わり得る。また、フレームのセットの送信中に送信機ブランキングが実行されたときに復号プロセスに関連するレイテンシが低減されることを確実にするように、たとえば、限られた数のフレーム（またはさらには単一もしくは部分フレーム）からのフレーム予測のみを可能にして、入力バッファデータの量が低減され得る。ただし、フレームの所与のセットの送信中にブランキングが実行されない場合、入力バッファデータは拡大され得る。これらおよび他の技法は、周期的間隔でのセンシング（したがって送信機ブランキング）を必要とする周波数の使用がそのようなセンシングを要求する法規に準拠することを確実にするために、その周波数におけるマルチメディアデータのリアルタイム通信にとって大いに望ましいことがある。
本開示で説明する技法は、汎用マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、または他の同等の論理デバイスのうちの１つまたは複数の内に実装され得る。したがって、本明細書で使用する「プロセッサ」または「コントローラ」という用語は、前述の構造、または本明細書で説明する技法の実装に好適な他の構造のうちのいずれか１つまたは複数を指すことがある。
本明細書で説明した様々な構成要素は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の適切な組合せによって実現され得る。図では、様々な構成要素は、別々のユニットまたはモジュールとして示される。しかしながら、これらの図を参照しながら説明した様々な構成要素のすべてまたはいくつかは、共通ハードウェア、ファームウェア、および／またはソフトウェア内の組合せユニットまたはモジュールに統合され得る。したがって、構成要素、ユニット、またはモジュールとしての特徴の表現は、説明しやすいように特定の機能的特徴を強調するものであり、別々のハードウェア、ファームウェア、またはソフトウェア構成要素によるそのような特徴の実現を必ずしも必要としない。場合によっては、様々なユニットは、１つまたは複数のプロセッサによって実行されるプログラマブルプロセスとして実装され得る。
モジュール、デバイス、または構成要素として本明細書で説明した特徴は、集積論理デバイスに一緒に、または個別であるが相互運用可能な論理デバイスとして別々に実装され得る。様々な態様では、そのような構成要素は、少なくとも部分的に、集積回路チップまたはチップセットなど、まとめて集積回路デバイスと呼ばれることがある１つまたは複数の集積回路デバイスとして形成され得る。そのような回路は、単一の集積回路チップデバイス中、または複数の相互運用可能な集積回路チップデバイス中に設けられ得、様々な画像、ディスプレイ、音声、または他のマルチメディアアプリケーションおよびデバイスのいずれかにおいて使用され得る。いくつかの態様では、たとえば、そのような構成要素は、ワイヤレス通信デバイスハンドセット（たとえば、モバイル電話ハンドセット）などのモバイルデバイスの一部を形成し得る。
ソフトウェアで実装した場合、これらの技法は、１つまたは複数のプロセッサによって実行されたとき、上記で説明した方法のうちの１つまたは複数を実行する命令をもつコードを備える非一時的コンピュータ可読データ記憶媒体によって少なくとも部分的に実現され得る。コンピュータ可読記憶媒体は、パッケージング材料を含むことがあるコンピュータプログラム製品の一部を形成し得る。コンピュータ可読媒体は、同期ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭ）などのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、電気消去可能プログラマブル読取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、埋込みダイナミックランダムアクセスメモリ（ｅＤＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、フラッシュメモリ、磁気または光学データ記憶媒体を備え得る。利用される任意のソフトウェアは、１つまたは複数のＤＳＰ、汎用マイクロプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、または他の等価の集積またはディスクリート論理回路など、１つまたは複数のプロセッサによって実行され得る。
様々な態様について本開示で説明した。これらおよび他の態様は以下の特許請求の範囲内に入る。
様々な態様について本開示で説明した。これらおよび他の態様は以下の特許請求の範囲内に入る。
なお、以下に、出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］フレームの第１のセットを復調および復号することに関連するレイテンシが第１の時間間隔よりも小さくなるように、フレームの前記第１のセットを符号化および変調することと、
フレームの前記第１のセットを復調および復号することに関連する必要とされるレイテンシが第２の時間間隔よりも小さくなるように、フレームの第２のセットを符号化および変調することと、
送信機を介してフレームの前記第１のセットとフレームの前記第２のセットとを送信することと、
フレームの前記第２のセットを送信することに関連するヌル間隔中に前記送信機をブランキングすることと、ここにおいて、前記ヌル間隔と前記第２の時間間隔とが前記第１の時間間隔よりも小さいかまたはそれに等しい、
を備える、方法。
［Ｃ２］前記第１の時間間隔は、約ｘミリ秒未満であり、前記ヌル間隔は、約ｙミリ秒であり、前記第２の時間間隔は、約ｚミリ秒未満である、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ３］前記第１の時間間隔は、約１００ミリ秒未満であり、前記ヌル間隔は、約４０ミリ秒であり、前記第２の時間間隔は、約６０ミリ秒未満である、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ４］フレームの前記第２のセットを符号化および変調することは、前記ヌル間隔を考慮するのに十分な量だけフレームの前記第２のセットの復号レイテンシを低減するために、フレームの前記第１のセットとは別様にフレームの前記第２のセットを符号化することを含む、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ５］Ｉフレーム、ＰフレームおよびＢフレームを含むようにフレームの前記第１のセットを符号化することと、
ＢフレームなしにＩフレームおよびＰフレームを含むようにフレームの前記第２のセットを符号化することと
をさらに備える、Ｃ４に記載の方法。
［Ｃ６］デバイスに関連する地理的座標を判断することと、
前記デバイスの前記地理的座標に基づいてホワイトスペース中で利用可能な１つまたは複数の特定の周波数を判断することと、
前記１つまたは複数の特定の周波数が使用のために利用可能であるかどうかを判断するために、前記デバイスの前記地理的座標に基づいて前記１つまたは複数の特定の周波数においてホワイトスペースセンシングを実行することと、
前記１つまたは複数の特定の周波数が使用のために利用可能であることを判断することを条件として、前記１つまたは複数の特定の周波数において送信機を介してデータを送信することと
を備える、方法。
［Ｃ７］前記ホワイトスペースセンシングを実行するときに、送信機をブランキングすることをさらに備える、Ｃ６に記載の方法。
［Ｃ８］符号化器および変調器であって、フレームの第１のセットを復調および復号することに関連するレイテンシが第１の時間間隔よりも小さくなるように、フレームの前記第１のセットを符号化および変調し、フレームの前記第１のセットを復調および復号することに関連する必要とされるレイテンシが第２の時間間隔よりも小さくなるように、フレームの第２のセットを符号化および変調する、符号化器および変調器と、
フレームの前記第１のセットとフレームの前記第２のセットとを送信する送信機であって、フレームの前記第２のセットを送信することに関連するヌル間隔中にブランキングし、前記ヌル間隔と前記第２の時間間隔とが前記第１の時間間隔よりも小さいかまたはそれに等しい、送信機と
を備える、デバイス。
［Ｃ９］前記第１の時間間隔は、約ｘミリ秒未満であり、前記ヌル間隔は、約ｙミリ秒であり、前記第２の時間間隔は、約ｚミリ秒未満である、Ｃ８に記載のデバイス。
［Ｃ１０］前記第１の時間間隔は、約１００ミリ秒未満であり、前記ヌル間隔は、約４０ミリ秒であり、前記第２の時間間隔は、約６０ミリ秒未満である、Ｃ８に記載のデバイス。
［Ｃ１１］前記符号化器および前記変調器は、前記ヌル間隔を考慮するのに十分な量だけフレームの前記第２のセットの復号レイテンシを低減するために、フレームの前記第１のセットとは別様にフレームの前記第２のセットを符号化および変調する、Ｃ８に記載のデバイス。
［Ｃ１２］前記符号化器は、
Ｉフレーム、ＰフレームおよびＢフレームを含むようにフレームの前記第１のセットを符号化することと、
ＢフレームなしにＩフレームおよびＰフレームを含むようにフレームの前記第２のセットを符号化することと
を行う、Ｃ８に記載のデバイス。
［Ｃ１３］前記デバイスに関連する地理的座標を判断することと、前記デバイスの前記地理的座標に基づいてホワイトスペース中で利用可能な１つまたは複数の特定の周波数を判断することと、前記１つまたは複数の特定の周波数が使用のために利用可能であるかどうかを判断するために、前記デバイスの前記地理的座標に基づいて前記１つまたは複数の特定の周波数においてホワイトスペースセンシングを実行することとを行うセンシングユニットと、
前記１つまたは複数の特定の周波数が使用のために利用可能であることを判断することを条件として、前記１つまたは複数の特定の周波数において送信機を介してデータを送信する送信機ユニットと
を備える、デバイス。
［Ｃ１４］さらに、前記センシングユニットが前記ホワイトスペースセンシングを実行するときに、前記送信機ユニットがブランキングする、Ｃ１３に記載のデバイス。
［Ｃ１５］フレームの第１のセットを復調および復号することに関連するレイテンシが第１の時間間隔よりも小さくなるように、フレームの前記第１のセットを符号化および変調するための手段と、
フレームの前記第１のセットを復調および復号することに関連する必要とされるレイテンシが第２の時間間隔よりも小さくなるように、フレームの第２のセットを符号化および変調するための手段と、
送信機を介してフレームの前記第１のセットとフレームの前記第２のセットとを送信するための手段と、
フレームの前記第２のセットを送信することに関連するヌル間隔中に前記送信機をブランキングするための手段であって、前記ヌル間隔と前記第２の時間間隔とが前記第１の時間間隔よりも小さいかまたはそれに等しい、手段と
を備える、デバイス。
［Ｃ１６］前記第１の時間間隔は、約ｘミリ秒未満であり、前記ヌル間隔は、約ｙミリ秒であり、前記第２の時間間隔は、約ｚミリ秒未満である、Ｃ１５に記載のデバイス。
［Ｃ１７］前記第１の時間間隔は、約１００ミリ秒未満であり、前記ヌル間隔は、約４０ミリ秒であり、前記第２の時間間隔は、約６０ミリ秒未満である、Ｃ１５に記載のデバイス。
［Ｃ１８］フレームの前記第２のセットを符号化および変調するための前記手段は、前記ヌル間隔を考慮するのに十分な量だけフレームの前記第２のセットの復号レイテンシを低減するために、フレームの前記第１のセットとは別様にフレームの前記第２のセットを符号化するための手段を含む、Ｃ１５に記載のデバイス。
［Ｃ１９］Ｉフレーム、ＰフレームおよびＢフレームを含むようにフレームの前記第１のセットを符号化するための手段と、
ＢフレームなしにＩフレームおよびＰフレームを含むようにフレームの前記第２のセットを符号化するための手段と
をさらに備える、Ｃ４に記載のデバイス。
［Ｃ２０］デバイスに関連する地理的座標を判断するための手段と、
前記デバイスの前記地理的座標に基づいてホワイトスペース中で利用可能な１つまたは複数の特定の周波数を判断するための手段と、
前記１つまたは複数の特定の周波数が使用のために利用可能であるかどうかを判断するために、前記デバイスの前記地理的座標に基づいて前記１つまたは複数の特定の周波数においてホワイトスペースセンシングを実行するための手段と、
前記１つまたは複数の特定の周波数が使用のために利用可能であることを判断することを条件として、前記１つまたは複数の特定の周波数において送信機を介してデータを送信するための手段と
を備える、デバイス。
［Ｃ２１］前記ホワイトスペースセンシングを実行するときに、送信機をブランキングすることをさらに備える、Ｃ２０に記載のデバイス。
［Ｃ２２］実行すると、１つまたは複数のプロセッサに、
フレームの第１のセットを復調および復号することに関連するレイテンシが第１の時間間隔よりも小さくなるように、フレームの前記第１のセットを符号化および変調することと、
フレームの前記第１のセットを復調および復号することに関連する必要とされるレイテンシが第２の時間間隔よりも小さくなるように、フレームの第２のセットを符号化および変調することと、
送信機を介してフレームの前記第１のセットとフレームの前記第２のセットとを送信することと、
フレームの前記第２のセットを送信することに関連するヌル間隔中に前記送信機をブランキングすることと、ここにおいて、前記ヌル間隔と前記第２の時間間隔とが前記第１の時間間隔よりも小さいかまたはそれに等しい、
を行わせる命令を備える、コンピュータ可読記憶媒体。
［Ｃ２３］前記第１の時間間隔は、約ｘミリ秒未満であり、前記ヌル間隔は、約ｙミリ秒であり、前記第２の時間間隔は、約ｚミリ秒未満である、Ｃ２２に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
［Ｃ２４］前記第１の時間間隔は、約１００ミリ秒未満であり、前記ヌル間隔は、約４０ミリ秒であり、前記第２の時間間隔は、約６０ミリ秒未満である、Ｃ２２に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
［Ｃ２５］前記命令は、前記１つまたは複数のプロセッサに、前記ヌル間隔を考慮するのに十分な量だけフレームの前記第２のセットの復号レイテンシを低減するために、フレームの前記第１のセットとは別様にフレームの前記第２のセットを符号化させる、Ｃ２２に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
［Ｃ２６］前記命令は、前記１つまたは複数のプロセッサに、
Ｉフレーム、ＰフレームおよびＢフレームを含むようにフレームの前記第１のセットを符号化することと、
ＢフレームなしにＩフレームおよびＰフレームを含むようにフレームの前記第２のセットを符号化することと
を行わせる、Ｃ２５に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
［Ｃ２７］実行すると、１つまたは複数のプロセッサに、
デバイスに関連する地理的座標を判断することと、
前記デバイスの前記地理的座標に基づいてホワイトスペース中で利用可能な１つまたは複数の特定の周波数を判断することと、
前記１つまたは複数の特定の周波数が使用のために利用可能であるかどうかを判断するために、前記デバイスの前記地理的座標に基づいて前記１つまたは複数の特定の周波数においてホワイトスペースセンシングを実行することと、
前記１つまたは複数の特定の周波数が使用のために利用可能であることを判断することを条件として、前記１つまたは複数の特定の周波数において送信機を介してデータを送信することと
を行わせる命令を備える、コンピュータ可読記憶媒体。
［Ｃ２８］前記送信機に、前記ホワイトスペースセンシングが実行されたときに、ブランキングさせる命令をさらに備える、Ｃ２７に記載のコンピュータ可読記憶媒体。

Claims (28)

  1. フレームの第１のセットを復調および復号することに関連するレイテンシが第１の時間間隔よりも小さくなるように、フレームの前記第１のセットを符号化および変調することと、
    フレームの前記第１のセットを復調および復号することに関連する必要とされるレイテンシが第２の時間間隔よりも小さくなるように、フレームの第２のセットを符号化および変調することと、
    送信機を介してフレームの前記第１のセットとフレームの前記第２のセットとを送信することと、
    フレームの前記第２のセットを送信することに関連するヌル間隔中に前記送信機をブランキングすることと、ここにおいて、前記ヌル間隔と前記第２の時間間隔とが前記第１の時間間隔よりも小さいかまたはそれに等しい、
    を備える、方法。
  2. 前記第１の時間間隔は、約ｘミリ秒未満であり、前記ヌル間隔は、約ｙミリ秒であり、前記第２の時間間隔は、約ｚミリ秒未満である、請求項１に記載の方法。
  3. 前記第１の時間間隔は、約１００ミリ秒未満であり、前記ヌル間隔は、約４０ミリ秒であり、前記第２の時間間隔は、約６０ミリ秒未満である、請求項１に記載の方法。
  4. フレームの前記第２のセットを符号化および変調することは、前記ヌル間隔を考慮するのに十分な量だけフレームの前記第２のセットの復号レイテンシを低減するために、フレームの前記第１のセットとは別様にフレームの前記第２のセットを符号化することを含む、請求項１に記載の方法。
  5. Ｉフレーム、ＰフレームおよびＢフレームを含むようにフレームの前記第１のセットを符号化することと、
    ＢフレームなしにＩフレームおよびＰフレームを含むようにフレームの前記第２のセットを符号化することと
    をさらに備える、請求項４に記載の方法。
  6. デバイスに関連する地理的座標を判断することと、
    前記デバイスの前記地理的座標に基づいてホワイトスペース中で利用可能な１つまたは複数の特定の周波数を判断することと、
    前記１つまたは複数の特定の周波数が使用のために利用可能であるかどうかを判断するために、前記デバイスの前記地理的座標に基づいて前記１つまたは複数の特定の周波数においてホワイトスペースセンシングを実行することと、
    前記１つまたは複数の特定の周波数が使用のために利用可能であることを判断することを条件として、前記１つまたは複数の特定の周波数において送信機を介してデータを送信することと
    を備える、方法。
  7. 前記ホワイトスペースセンシングを実行するときに、送信機をブランキングすることをさらに備える、請求項６に記載の方法。
  8. 符号化器および変調器であって、フレームの第１のセットを復調および復号することに関連するレイテンシが第１の時間間隔よりも小さくなるように、フレームの前記第１のセットを符号化および変調し、フレームの前記第１のセットを復調および復号することに関連する必要とされるレイテンシが第２の時間間隔よりも小さくなるように、フレームの第２のセットを符号化および変調する、符号化器および変調器と、
    フレームの前記第１のセットとフレームの前記第２のセットとを送信する送信機であって、フレームの前記第２のセットを送信することに関連するヌル間隔中にブランキングし、前記ヌル間隔と前記第２の時間間隔とが前記第１の時間間隔よりも小さいかまたはそれに等しい、送信機と
    を備える、デバイス。
  9. 前記第１の時間間隔は、約ｘミリ秒未満であり、前記ヌル間隔は、約ｙミリ秒であり、前記第２の時間間隔は、約ｚミリ秒未満である、請求項８に記載のデバイス。
  10. 前記第１の時間間隔は、約１００ミリ秒未満であり、前記ヌル間隔は、約４０ミリ秒であり、前記第２の時間間隔は、約６０ミリ秒未満である、請求項８に記載のデバイス。
  11. 前記符号化器および前記変調器は、前記ヌル間隔を考慮するのに十分な量だけフレームの前記第２のセットの復号レイテンシを低減するために、フレームの前記第１のセットとは別様にフレームの前記第２のセットを符号化および変調する、請求項８に記載のデバイス。
  12. 前記符号化器は、
    Ｉフレーム、ＰフレームおよびＢフレームを含むようにフレームの前記第１のセットを符号化することと、
    ＢフレームなしにＩフレームおよびＰフレームを含むようにフレームの前記第２のセットを符号化することと
    を行う、請求項８に記載のデバイス。
  13. 前記デバイスに関連する地理的座標を判断することと、前記デバイスの前記地理的座標に基づいてホワイトスペース中で利用可能な１つまたは複数の特定の周波数を判断することと、前記１つまたは複数の特定の周波数が使用のために利用可能であるかどうかを判断するために、前記デバイスの前記地理的座標に基づいて前記１つまたは複数の特定の周波数においてホワイトスペースセンシングを実行することとを行うセンシングユニットと、
    前記１つまたは複数の特定の周波数が使用のために利用可能であることを判断することを条件として、前記１つまたは複数の特定の周波数において送信機を介してデータを送信する送信機ユニットと
    を備える、デバイス。
  14. さらに、前記センシングユニットが前記ホワイトスペースセンシングを実行するときに、前記送信機ユニットがブランキングする、請求項１３に記載のデバイス。
  15. フレームの第１のセットを復調および復号することに関連するレイテンシが第１の時間間隔よりも小さくなるように、フレームの前記第１のセットを符号化および変調するための手段と、
    フレームの前記第１のセットを復調および復号することに関連する必要とされるレイテンシが第２の時間間隔よりも小さくなるように、フレームの第２のセットを符号化および変調するための手段と、
    送信機を介してフレームの前記第１のセットとフレームの前記第２のセットとを送信するための手段と、
    フレームの前記第２のセットを送信することに関連するヌル間隔中に前記送信機をブランキングするための手段であって、前記ヌル間隔と前記第２の時間間隔とが前記第１の時間間隔よりも小さいかまたはそれに等しい、手段と
    を備える、デバイス。
  16. 前記第１の時間間隔は、約ｘミリ秒未満であり、前記ヌル間隔は、約ｙミリ秒であり、前記第２の時間間隔は、約ｚミリ秒未満である、請求項１５に記載のデバイス。
  17. 前記第１の時間間隔は、約１００ミリ秒未満であり、前記ヌル間隔は、約４０ミリ秒であり、前記第２の時間間隔は、約６０ミリ秒未満である、請求項１５に記載のデバイス。
  18. フレームの前記第２のセットを符号化および変調するための前記手段は、前記ヌル間隔を考慮するのに十分な量だけフレームの前記第２のセットの復号レイテンシを低減するために、フレームの前記第１のセットとは別様にフレームの前記第２のセットを符号化するための手段を含む、請求項１５に記載のデバイス。
  19. Ｉフレーム、ＰフレームおよびＢフレームを含むようにフレームの前記第１のセットを符号化するための手段と、
    ＢフレームなしにＩフレームおよびＰフレームを含むようにフレームの前記第２のセットを符号化するための手段と
    をさらに備える、請求項４に記載のデバイス。
  20. デバイスに関連する地理的座標を判断するための手段と、
    前記デバイスの前記地理的座標に基づいてホワイトスペース中で利用可能な１つまたは複数の特定の周波数を判断するための手段と、
    前記１つまたは複数の特定の周波数が使用のために利用可能であるかどうかを判断するために、前記デバイスの前記地理的座標に基づいて前記１つまたは複数の特定の周波数においてホワイトスペースセンシングを実行するための手段と、
    前記１つまたは複数の特定の周波数が使用のために利用可能であることを判断することを条件として、前記１つまたは複数の特定の周波数において送信機を介してデータを送信するための手段と
    を備える、デバイス。
  21. 前記ホワイトスペースセンシングを実行するときに、送信機をブランキングすることをさらに備える、請求項２０に記載のデバイス。
  22. 実行すると、１つまたは複数のプロセッサに、
    フレームの第１のセットを復調および復号することに関連するレイテンシが第１の時間間隔よりも小さくなるように、フレームの前記第１のセットを符号化および変調することと、
    フレームの前記第１のセットを復調および復号することに関連する必要とされるレイテンシが第２の時間間隔よりも小さくなるように、フレームの第２のセットを符号化および変調することと、
    送信機を介してフレームの前記第１のセットとフレームの前記第２のセットとを送信することと、
    フレームの前記第２のセットを送信することに関連するヌル間隔中に前記送信機をブランキングすることと、ここにおいて、前記ヌル間隔と前記第２の時間間隔とが前記第１の時間間隔よりも小さいかまたはそれに等しい、
    を行わせる命令を備える、コンピュータ可読記憶媒体。
  23. 前記第１の時間間隔は、約ｘミリ秒未満であり、前記ヌル間隔は、約ｙミリ秒であり、前記第２の時間間隔は、約ｚミリ秒未満である、請求項２２に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
  24. 前記第１の時間間隔は、約１００ミリ秒未満であり、前記ヌル間隔は、約４０ミリ秒であり、前記第２の時間間隔は、約６０ミリ秒未満である、請求項２２に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
  25. 前記命令は、前記１つまたは複数のプロセッサに、前記ヌル間隔を考慮するのに十分な量だけフレームの前記第２のセットの復号レイテンシを低減するために、フレームの前記第１のセットとは別様にフレームの前記第２のセットを符号化させる、請求項２２に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
  26. 前記命令は、前記１つまたは複数のプロセッサに、
    Ｉフレーム、ＰフレームおよびＢフレームを含むようにフレームの前記第１のセットを符号化することと、
    ＢフレームなしにＩフレームおよびＰフレームを含むようにフレームの前記第２のセットを符号化することと
    を行わせる、請求項２５に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
  27. 実行すると、１つまたは複数のプロセッサに、
    デバイスに関連する地理的座標を判断することと、
    前記デバイスの前記地理的座標に基づいてホワイトスペース中で利用可能な１つまたは複数の特定の周波数を判断することと、
    前記１つまたは複数の特定の周波数が使用のために利用可能であるかどうかを判断するために、前記デバイスの前記地理的座標に基づいて前記１つまたは複数の特定の周波数においてホワイトスペースセンシングを実行することと、
    前記１つまたは複数の特定の周波数が使用のために利用可能であることを判断することを条件として、前記１つまたは複数の特定の周波数において送信機を介してデータを送信することと
    を行わせる命令を備える、コンピュータ可読記憶媒体。
  28. 前記送信機に、前記ホワイトスペースセンシングが実行されたときに、ブランキングさせる命令をさらに備える、請求項２７に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
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