JP3634425B2 - プログラム情報を送信する方法、装置および受信方法、装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、放送テレビジョン・サービスに関するテレビジョン・プログラム・ガイドを形成し、送信し、そして受信することに関する。
【0002】
なお、本明細書の記述は本件出願の優先権の基礎たる英国特許出願第9400101.3号および米国特許出願第08/249,915号の明細書の記載に基づくものであって、当該英国および米国特許出願の番号を参照することによって当該英国および米国特許出願の明細書の記載内容が本明細書の一部分を構成するものとする。
【0003】
【背景技術】
従来提案されている直接放送衛星システムは、圧縮されたテレビジョン信号およびその他の補助的信号を、圧縮およびパケット化した形態で送信するものである。このシステムは、数百のプログラムを送信する潜在能力をもっている。各プログラムは、多くのサービスを含むことができる。ここで言うサービスとは、ビデオ信号、またはオーディオ信号、またはクローズド・キャプション(closed caption − 字幕)信号、またはデータなどのプログラム・コンポーネント(構成部分)のことである。データには、適当な受信装置で使用されるための実行可能コンピュータ・ファイルやプログラムが含まれる。各プログラムの各サービスは、固有のサービス識別子(SCID − サービス・アイデンティファイア)で識別されている。従って、あるプログラムが4つのサービス・コンポーネントを含んでいれば、そのプログラムには4つのSCIDが割り当てられることになる。それぞれのサービスに関する情報は、あらかじめ決めたデータ量(例えば、130バイト)からなるパケットの形で送信され、各情報のパケットはそのサービスに対応するSCIDを含んでいる。
【0004】
複数のプログラム(例えば、6〜8)は、単一の搬送波周波数に乗せて時分割多重形式で(パケット単位で)送信することが可能である。例えば、プログラムが160個ある場合には、システムは20〜28の搬送波に乗せて送信することになる。
【0005】
特定のプログラムを受信するために、受信装置は特定の搬送波に合わせて同調され、そのプログラムに関連する信号パケットを選択するようにプログラムされている。サービス・コンポーネント(SCID)を特定のプログラムと関連づける情報は、プログラム・ガイド(program guide) に収められている。プログラム・ガイド自体も、送信されるプログラムである。プログラムは非常に多数であり、その結果としてサービスも非常に多数となるので、プログラムをサービスと関連づけるプログラミング情報は絶えず変化しており、しかも絶えず更新しなければならない。
【0006】
プログラム・ガイドは、送信された時分割多重サービス・パケットを、表示したいプログラムと関連づけるために、それぞれの受信装置によって使用される情報を含んでいる。プログラム・ガイドは特定のSCIDが割り当てられたプログラムであり、このSCIDは始動時に自動的に受信装置によって選択され、受信装置はプログラム・データをメモリにロードする。受信装置はマイクロプロセッサを備えており、このマイクロプロセッサはプログラミング・コマンドに応答して、ストアされたプログラム・ガイドをスキャン(走査)し、そして所望プログラムが送信されてきた搬送波を決定するほか、プログラムのサービス・コンポーネントの関連SCIDを決定する。そのあと、受信装置内のチューナは適切な搬送波周波数に同調され、パケット選択装置は選択したサービス・コンポーネントを対応する信号処理装置へ転送する。
【0007】
これまでに述べてきたプログラム・ガイド情報は、マシンだけで使用可能である。つまり、SCID方法は受信装置に役立つものであり、利用者にとっては無関心なものである。それぞれの利用者にとって関心のある情報は、プログラムのスケジュール、放送時間、視聴プログラム当たりの料金、どのような映画またはスポーツ・イベントが放送されるか、といったことである。このデータも、すべてをプログラム・ガイドに含めて、表示と閲覧(perusal) に役立つ形式に編成することが可能である。この表示と閲覧は、受信機のオン・スクリーン・ディスプレイ(On Screen Display) 装置を使用する、従来のメニュー・プログラミングによって行うことができる。
【0008】
例えば、一か月のプログラム・ガイド情報量は膨大であるため、その情報をどのように、いつ、どこに送信するか、さらには、それぞれの受信機で情報をどのように、いつ、何によって処理するかが制約となっている。送信側には、プログラム・ガイドに影響される非常に重要なパラメータが1つある。その送信パラメータとは、信号のバンド幅である。また、受信側には、非常に重要なパラメータが1つある。そのレシーバパラメータとは、コストである。プログラム・ガイド情報の使用は必須条件であるが、システムのバンド幅にも、受信側のコスト(receiver cost) にも重大な影響を与えてはならない。さらに、プログラム・ガイドが利用者に提供されるとき、遅延(待ち時間)を最小限にしなければならない。
【0009】
【発明の概要】
プログラム・ガイド情報は、マスタ・ガイド(master guide)およびスペシャル・ガイド(special guide) として作られる。マスタ・ガイドは、現在の数時間の期間にわたるプログラミング情報を含んでいる。スペシャル・ガイドは、例えば、数日の期間にわたるプログラミング情報を含んでいる。マスタ・ガイドは、ほぼすべての搬送波またはトランスポンダ上でサービスとして送られるので、利用者の受信装置が同調されている搬送波周波数に関係なく、それぞれの利用者は容易にサービスの提供を受けることができる。スペシャル・ガイドは搬送波(トランスポンダ)の1つだけで送信されるので、システムのバンド幅の使用量が最小化される。(実際には、スペシャル・ガイドは複数のスペシャル・ガイドからなり、その各々は1つのトランスポンダだけで送信される)。
【0010】
受信側に要求されるメモリ量を最小化するのに役立つ受信装置の実施例は、ビデオ圧縮解除(decompression) 装置を利用してプログラム・ガイド・データを圧縮ビデオ情報(compressed video information)として扱い、該データをビデオ圧縮解除(decompressor)メモリに同様にロードする構成になっている。μPC(マイクロプロセッサ)/圧縮解除インタフェース(decompressor interface)がこの構成に含まれているので、このインタフェースを通して、受信側μPCはビデオ圧縮解除メモリに入っているプログラム・データをスキャンすることができる。その他の点では、この構成によれば、μPCによってスペシャル・プログラム・ガイドを表示または処理するするとき必要とされるメモリ(ビデオ圧縮解除メモリを除く)を最小化することができる。ビデオ圧縮解除装置は、通常、比較的高速のレートでデータを受け取る。従って、大量のスペシャル・プログラム・ガイド・データは比較的高速にメモリにダウンロードされるので、使用するときの待ち(latency) 時間が最小になる。
【0011】
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【0012】
以下では、直接放送衛星システム(direct broadcast satellite system − DBS)の環境における本発明について説明するが、容易に理解されるように、本発明の使用はこの環境に限定されるものではない。本発明は、少なくとも、例えば、パケット・ケーブルや高品位(high definition) テレビジョン・システムのような広範囲にわたる時分割多重テレビジョン放送システムに一般的に適用可能である。
【0013】
図1に示すように、DBS システムは、複数のトランスポンダを装備した衛星局(サテライト)を含んでいる。それぞれのトランスポンダは地上送信装置(earth bound transmitter) と地上受信装置(earch bound receiver :例えば、家庭の)の間で情報を中継する。各トランスポンタは専用搬送波周波数(exclusive carrier frequency) で送信されてきた信号に応答する。
【0014】
本システムでは、各々のトランスポンダに対して、複数の送信装置(送信装置#1〜#N)を含めることが可能である。これらの送信装置はそれぞれ異なるプログラム内容を送信するので、これらの送信装置を組み合せることにより、様々なテレビジョン表示内容(television viewing material) が得られる。本システムは、プログラム内容をそれぞれの送信装置の間で調整するスケジューラを含んでいる。
【0015】
図2は、図1に示した送信装置の一例を示す図である。ここに示したシステムでは、各送信装置は複数のプログラム生成構成および/または機器として示されている。これらの構成/機器はスタジオ210,220,230(スタジオ#1〜#K)として示されており、各スタジオはパケット・オーディオ/ビデオ/データ(AVD) プログラムを出力する機能を備えている。(米国特許第5,168,356 号(Acampora他)には、パケット・オーディオ/ビデオ・プログラムを生成する装置が記載されている。)各プログラムのそれぞれのオーディオまたはビデオまたはデータ・コンポーネントは、専用サービス・チャネル・アイデンティファイア(SCID)で識別されるパケット信号である。それぞれのコンポーネント・パケット信号のパケットは、プログラム・マルチプレクサ(図示せず)で時分割多重化され、スタジオの1つにより供給される各AVD 信号が形成される。スタジオから出力されたパケット・プログラムは、チャネル・マルチプレクサ(MUX) において時分割多重化される。チャネル・マルチプレクサの出力は変調されてから、割り当てられたトランスポンダ搬送波周波数に乗せされる。プログラム多重化装置および/またはモジュレータに、エラー・パリティ・バイトを生成し信号部分をインタリーブする順方向エラー訂正(FEC) 装置を含めておけば、送信過程でエラーによる影響を最小にすることができる。
【0016】
図2のスケジューラ240は図1のスケジューラに対応するもので、人間の介入を含む情報管理システムである。このスケジューラには、システム・ビジネス・オフィスを含めることができる。スケジューラはプログラムをトランスポンダに割り当て、SCIDをプログラム・コンポーネントに割り当てると共に、パケット・プログラム・ガイドを生成する。また、スケジューラは、長時間にわたって、すべてのシステム・プログラミングのランニング・データベースを維持する。それぞれのプログラムのSCIDは、プログラム名と関連づけられる。さらに、それぞれのプログラム名は受信時刻と関連づけられ、サーチ目的のための「タイプ」コードをタグとして付けることができる。例えば、映画には映画コードを、スポーツ・プログラムにはスポーツ・コードを、主婦向け連続ドラマ(soap opera)にはソープ(soap)コードを、西部劇(horse opera) には別のコードを、といったようにタグを付けることができる。さらに、それぞれのプログラム・タイプは、例えば、映画がスリラー、ホラー、コメディなどに分類され、スポーツ・カテゴリがプロとアマに分類されているように、基本タイプの部分集合(subset)にカテゴリ化することも可能である。
【0017】
スケジューラ・データベースのそれぞれのレコードに入れておくことができる情報タイプは、次の表1に示されている。表1に示されているレコード例は、1994年4月27日、午後7:30に放送される予定の2時間映画 「Bambi」に対するものである。また、データベースには、現在の加入者に送信される共通システム・メッセージを含めることも可能である。
【0018】
【表1】
【0019】
スケジューラはデータベースを定期的にスキャンして、マスタ・プログラム・ガイド250を生成する。このマスタ・プログラム・ガイドは、以後の数時間内に送信されるプログラムに関する、プログラミング情報の簡略化された部分の構成になっている。データベースから取り出して、マスタ・ガイドに組み入れることができる項目としては4から15までの項目があり、これらは当日の数時間にわたるものであり、進行中のすべてのプログラムを含んでいる。この構成は受信側マイクロプロセッサ(μPC)プログラミングに準拠するデータ・ファイル形式になっているので、データをメニュー・プログラミング・ガイドとして表示し、表示のために選択されたプログラムのサービス・コンポーネント・パケットを識別することができる。
【0020】
データがテレビジョン画面上にいくぶん表示される場合があるかもしれないが、データが圧縮されたビデオ形式になっていないのは、テキストが特にMPEG圧縮に役立たないためであり、また、MPEG圧縮形式のテキストがμPCの処理に役立たないためである。マスタ・プログラム・ガイドは、他のプログラム・サービス・コンポーネントと同じようにパケット化され且つ000000000001のように事前に決められた特定のSCIDが割り当てられた、データ・ファイルである。
【0021】
図3は、パケット形式の一例を示す図である。各パケットには接頭部(プレフィックス)があり、これは、すべてのサービス・タイプの場合にも同じ形式になっている。接頭部は、1ビットの優先度フィールドP、有意な信号変化間の境界を示す1ビットの境界フィールドBB、ペイロード(payload) がスクランブルされているかどうかを示す1ビット・フィールドCF、ペイロードをアンスクランブル(unscramble − 暗号解読)するために使用される、2つのスクランブル・キーの一方を示す1ビット・フィールドCS、および12ビットのSCICを含んでいる。接頭部に続いて、サービス固有のサービス・ヘッダが置かれている。このサービス・ヘッダは、4ビットの連続性カウント値(continuity count value)CCを含んでいる。連続性カウントはサービス固有であり、連続するパケット内のカウント値は、モジューロ16で1単位ずつ連続的にインクリメントされる。ビデオ・サービスでは、このカウント値のあとに4ビットのフィールドHDが続き、これは特定のペイロード・オプションを示している。パケットの残り部分は信号ペイロードである。パケットは、ペイロードの最後に付加されたエラー・コード・パリティ・ビットを含む場合もある。この種のエラー符号化はパケット全体にわたって行うことも、その一部だけに行うこともできる。
【0022】
マスタ・プログラム・ガイドはパケット形式で送信装置の各々へ送られ、この場合、十分なバンド幅があれば、チャネル・マルチプレクサによってそれぞれのプログラム・パケットと時分割多重化される。それぞれのトランスポンダをスケジューリングするとき、スケジューラは各トランスポンダ上のプログラム・ガイド用にスペースを確保して、ほとんどすべてのシステム・トランスポンダがマスタ・プログラム・ガイドを伝達できるようにする。マスタ・プログラム・ガイドはほとんどすべてのトランスポンダ上に送信されるので、受信装置がどのトランスポンダに合わせて同調されているかに関係なく、利用者は即時にマスタ・プログラム・ガイドに切り替えて使用可能なプログラミングを再検討することができる。
【0023】
マスタ・プログラム・ガイドは繰返し送信され、例えば30分ごとに定期的に更新される。この繰返しレートは比較的頻繁に行われるが、これは、受信装置でチューニングする加入者がほぼ即時にプログラミング・メニューをアクセスできることを目標としているためである。これが可能であるのは、マスタ・ガイドに収められるデータ量が比較的制限されているためである。
【0024】
スペシャル・ガイド260と呼ばれる、より包括的なプログラム・ガイドもスケジューラによって作られ、例えば、次の30日の期間にわたるすべてのプログラミング情報を含んでいる。これはかなりのデータ量であるが、これは、より長い期間(数週間または一か月)にわたってテレビ番組(viewing) をスケジュールできるようにすると、加入者にとって好都合であるとシステム設計者が判断したためである。スペシャル・プログラム・ガイドは送信装置の1つだけに適用されるパケット・データ・プログラムであり、従って、たとえ利用可能な送信バンド幅および他のスケジューリング要件に従って1日ごとにあるいは1時間ごとに特定のトランスポンダが変わることがあっても、それを利用できるのは、トランスポンダの1つでだけである。スペシャル・ガイドのSCIDは可変であり、スケジューラによって割り当てられる。スペシャル・ガイドのロケーションは、他のプログラミングと一緒にマスタ・ガイドにリストされている。
【0025】
本発明の好適実施例では、マスタ・ガイドは、次のような名前のデータから成る4つのブロックとして作られる。
【0026】
SEGM : APGD : CSSM1...CSSMnseg : PISM1....PISMnseg
他方、スペシャル・ガイドは複数のセグメント(1 から16まで)に分割され、インデックス”nseg”はスペシャル・ガイドを構成する現在のセグメント数を示している。各セグメントは、100から999までの範囲の1つまたは2つ以上のチャネルのためのプログラム情報を搬送し、また各セグメントは、次のようなデータから成る2つの逐次ブロックを含んでいる。
【0027】
CSSM1...CSSMnseg : PISM1....PISMnseg
CSSMブロックは、チャネルとサービスIDセグメントとを対応づけたマップである。このマップには、対応するセグメントに入っている、チャネルを記述したデータ(チャネル名、コール・レター(call letters)、チャネル番号、タイプなど)が含まれている。PISMブロックには、対応するCSSMに記述されている各チャネル上のプログラム情報(タイトル、開始時刻、継続時間、ランキング(または評点:ratings)、カテゴリなど)のリンクされたリストが収められている。
【0028】
マスタ・ガイドに収められているSEGMブロックは、チャネル・スペースを複数のセグメントに分割すること、および、セグメント数についての情報が含まれている。従って、SEGMデータ・ブロックは、スペシャル・ガイドへのセグメント・マップである。ブロックAPGDはプログラム・ガイド・マップを収めており、これはどのスペシャル・ガイド・セグメントがアクティブであるかを示し、かつ、それらのロケーション(すなわち、そのセグメントを搬送する特定のトランスポンダ)をそれぞれのセグメントのSCIDと共に示している。また、APGDには、上記のデータベース・レコードの項目10〜15のように、ランキング(または評点)とテーマに関するプログラム情報も収めてある。
【0029】
マスタ・ガイドに含まれるプログラミング・データの時間スパンは、ガイドを処理するために受信装置に用意されているメモリ量によって決まる。ここで説明しているシステム例は、各データを127バイトとして242パケットから成るパケット(a master guide of 242 packets of 127 bytes each of data) を考慮している。すべてのチャネルの現行データがマスタ・ガイドに含まれ、30Kバイトのマスタ・ガイド・スペースに収まるだけの将来のプログラミング・データも含まれている。この結果、プログラム・データは約2時間になっている。
【0030】
スペシャル・ガイドはメモリの制約によっては制限されないが、バンド幅によって制限される。スペシャル・ガイドが本システムに要求するバンド幅量を最小にするために、スペシャル・ガイド・セグメントは任意的に1パケット当たり127バイトの750パケット(750 packets of 127 bytes)に制限されている。つまり、1セグメント当たり約95Kバイト、従って16セグメントについては合計1.5Mバイトに制限されている。
【0031】
各スペシャル・ガイド・セグメントには異なるSCIDが割り当てられ、これらのセグメントは別々に異なるトランスポンダ上に送信されるので、スペシャル・ガイド・データがすべてのトランスポンダの間でほぼ均等に配分されるようになっている。
【0032】
図4は、本発明の一実施例によるAVD受信装置の一部を示すブロック図である。送信されたAVD信号はアンテナ5によって捕獲され、チューナ・デモジュレータ6に入力される。チューナはμPCによって制御され、所望のトランスポンダ搬送波周波数が選択される。選択された搬送波は復調され、変調信号はチューナ・デモジュレータ6からバイナリ形式で出力される。この変調信号は順方向エラー訂正回路(forward error correcting circuit − FEC)7に入力され、FECは訂正可能なエラーを訂正し、また訂正不能エラーを含んでいるそれぞれの信号パケットに対してはエラー信号を生成する。このFECは、その1つがマスタ・プログラム・ガイドである複数のプログラムを含んでいる、時分割多重パケット信号を出力する。
【0033】
FECからのパケット・ストリームはトランスポート・プロセッサ(transport processor) 8に入力される。このトランスポート・プロセッサは、多重パケット・ストリームからのパケットの1つずつを選択し、適当なパケットを暗号解読(デスクランブル)し、選択されたパケットからサービス・ペイロードを分離するための回路素子を含んでいる。トランスポート・プロセッサでは、FECからのパケット・ストリームが暗号解読回路(デクリプタ:decryptor)10とSCID検出器9とに入力される。本システムの始動時に、システム・コントローラすなわちμPC17は、マスタ・ガイドSCIDを収めているパケットが現れると、SCID検出器にそれを検出させるようプログラムされている。マスタ・ガイド・パケットが検出されると、SCID検出器9は、DMA回路11がマスタ・ガイド・パケット・ペイロードをレート・バッファ・メモリ(rate buffer memory)15のあらかじめ決められたブロックにストアするよう状態付ける。μPCは、ユーザ・インタフェース16を経由して入力されたユーザ・コマンドを受け取ると、それに応答してこのメモリ・ブロックをスキャンしてプログラム・データを探し出し、ユーザが見たいと望んでいるプログラムのプログラム・コンポーネントに関連するSCIDを決定する。これらのSCIDがSCID検出器9に入力されると、この検出器は、所望のプログラム・サービス・コンポーネントを選択する状態になる。メモリDMA回路11は、トランスポート・コントローラ(transport controller)13およびμPCと共働することにより、選択されたSCIDに関連するそれぞれのサービス・コンポーネントに対してレート・バッファ・メモリ15のそれぞれのブロックを割り当てる。選択されたSCIDを収めているパケットが検出されると、DMA11はそれらのペイロードを対応するメモリ・ブロックにロードする。それぞれのサービス・コンポーネント・プロセッサ21〜24がデータを必要とするときは、これらのプロセッサ21〜24は、トランスポート・コントローラ13を通してDMA11にデータを要求する。コントローラ13は、さまざまなエレメントの読取り要求と書込み要求の間で起こるメモリ・アクセス競合を、あらかじめ決められた優先度に従って仲裁して、すべてのエレメントの要求を満足させる。ビデオやオーディオなどの、特定のサービス・コンポーネントをストアするために割り当てられたメモリ15のブロックは、実際には、先入れ先出しメモリ(FIFOS) として動作する状態にあり、各ブロックはいくつかパケット・ペイロードをストアできる容量になっている。
【0034】
この実施例では、トランスポート・プロセッサはヘッダおよびエラー・コード・デコーダ12を含んでおり、これはデュアル目的に適したフィルタとなっている。あるモードにあるとき、ある特定の加入者がデータという名が付けられているパケット(packets of entitlement data) のうちどれを受け取る資格にあるかを判断する。他方のモードにあるときは、ビデオ・サービス・データのペイロードにある特定スタート・コードを探し出すようにプログラムされている。どちらかのモードにあるとき、必要とするパラメータが見つかると、メモリ・アドレシング回路は特定のメモリ・アドレス・ポインタをリセットするか、あるいはリセットしないように条件づけられている。さらに、トランスポート・プロセッサはスマート・カード・インタフェース(smart card interface)14を含んでいる。このスマート・カード・インタフェースは、スマート・カードと受信システムとのインタフェースを行う。スマート・カードには、特定のプログラムへのアクセスを制御し、料金請求情報を保持し、さらにモデムと併用されてサービス提供者と通信するプロセッサが搭載されている。スマート・カードは上記の“データ”(the entitlement data)を利用する。スマート・カード・インタフェース14とデコーダ12のどちらも、スマート・カードがメモリを必要とすることを除けば、特に本発明の目的とは無関係である。
【0035】
前述したように、比較的低価格の受信装置を製造することが設計目標になっている。これを実現するために、受信装置のメモリは最小化されている。これは、少なくともある程度は、複数の用途向けに単一のメモリを多重化することにより達成される。このメモリ、つまり、レート・バッファ・メモリ15は多重化され、圧縮ビデオ・レート・バッファとしても、圧縮オーディオ・レート・バッファとしても、マスタ・ガイド・ストーレージとしても、スマート・カード・メモリとしても、μPC作業メモリとしても、さらにはμPCストーレージとしても動作するようになっている。これらの用途すべてに使用する場合も、メモリ15は256Kバイトに抑えることができる。このことが可能であるのは、プログラム・ガイドがマスタ・ガイドとスペシャル・ガイドに分割されているためである。マスタ・ガイド・データは比較的少ないので、わずかなメモリ・スペースしか消費しない。メモリ15全体はスペシャル・ガイドを収容できるだけの大きさになっていない。
【0036】
マスタ・ガイドが受信されると、定期的に更新されることがあっても、これはレート・バッファ・メモリに残されている。マスタ・ガイドを残しておくと、関連するSCIDは常に使用可能となるので、チャネル変更を瞬時に行うことができる。各チャネルを選択したあとでマスタ・ガイドがドロップされると、あるチャネル選択と次のチャネル選択の間で遅延が起こり、その間にマスタ・ガイドが再ロードされることになる。
【0037】
スペシャル・ガイドを処理、スキャン、および/または操作しようとする期間中には、他のどのサービスも処理されないので、バッファ・メモリ15全体を使用してスペシャル・ガイドを処理することができる。このメモリはスペシャル・ガイド全体を一度に収容できるだけの大きさになっていないので、スペシャル・ガイドの各部分の処理を繰返し行う必要があるが、さもなければメモリを拡張する必要がある。前者の場合は処理時間が長くなり、利用者に歓迎されない。また、後者の場合は、装置コストが増加するので望ましくない。
【0038】
スペシャル・ガイドに関係する上記問題のどちらも、ビデオ圧縮解除メモリを正しく使用してプログラム・ガイドを処理すると、回避される。ビデオ圧縮解除には比較的大きな専用メモリが必要になる。MPEG符号化信号の圧縮解除のために必要になるメモリは、1フレーム分のビデオ表示メモリ、双方向符号化またはBフレームを予測するための2フレーム分のストレージ、および圧縮解除回路(decompressor)に入力されるデータを再フォーマッティングするためのさらなるワーキング・ストレージである。4×3アスペクト比のNTSC解像度イメージを圧縮解除するために、必要とされるメモリは約16Mビットである。図4に示すように、このメモリはビデオ・プロセッサ22内に内蔵され、スペシャル・ガイドを収容できるだけの大きさになっており、スペシャル・ガイドが処理されるときは他の目的には使用されないようになっている。
【0039】
スペシャル・ガイドを使用することが望ましい期間中、SCID検出器はスペシャル・ガイド・パケットを選択し、圧縮されたビデオ・データであるものとしてそれらのペイロードをバッファ・メモリ15にストアするように条件づけられている。ビデオ・プロセッサは、スペシャル・ガイドSCIDが割り当てられたバッファ・メモリ・ブロックからデータを要求するようにμPCによって条件づけられる。このデータは、圧縮されたビデオ・データであるものとしてビデオ・プロセッサ・メモリに書き込まれる。このモードでは、ビデオ・チャネルに優先権があり、従って、スペシャル・ガイド・データは到着するや否やストアされるので、比較的高速にロードすることができる。
【0040】
スペシャル・ガイドがすべてのチャネル間で多重化されたセグメントとして送信されるとき、マイクロプロセッサ17はバッファ・メモリ15に入っているマスタ・ガイドをアクセスし、セグメント・マップとAPGDデータ・ブロックをスキャンして、各セグメントのチャネルおよびSCIDを決定しなければならない。マイクロプロセッサ17は、所望のスペシャル・ガイド・セグメントを収めている必要チャネルに合わせて同調し、さらにSCID検出器に対して、対応するパケットを選択するように状態付けることがプログラムされている。あるチャネル上のすべてのセグメントが抜き出されてから、別のチャネルにチューニングするのが好ましい。また、それぞれのチャネルは昇順または降順に同調することが好ましく、そうすれば、チャネル間の再同期化時間が最小になる。
【0041】
μPCインタフェースはビデオ・プロセッサ22に内蔵されているので、μPCはビデオ・プロセッサ・メモリからデータを読み取ることができる。μPCには、TV視聴者がスペシャル・ガイド・データを適宜に操作できるようにするプログラム(例えば、公知タイプの情報フィルタを用いるサーチ・ルーチン)が実装されている。全てのスペシャル・ガイド・データは同時に得られるので、データの操作はTV視聴者がコマンドを変更できるのと同じ早さで行うことができる。スペシャル・ガイドを収めておく余分のメモリが含まれていないので、コストがそれに応じて抑えられる。
【0042】
スペシャル・ガイドを操作するためには、ガイドを部分表示する必要がある。スペシャル・ガイド・データは、圧縮または非圧縮ビデオ信号としてでなく、データ形式で送信される。スペシャル・ガイド情報を表示するために、μPCは表示すべき情報を選択し、そのデータをオン・スクリーン表示デバイス(on screen display device − OSD)19に入力する。プログラム・ガイドが操作されているとき、OSDは画面全体を独占的に使用して、スペシャル・ガイド・テキストまたは他のデータおよび/またはプログラム・コマンド構造を表示する。その他の場合、ビデオが圧縮解除されているとき、OSDは従来と同じように動作して、必要とするテキスト内容をビデオ・イメージ上にオーバレイする。
【0043】
図5はビデオ・プロセッサ22の一例を示すブロック図であり、プロセッサ・メモリにストアされているデータの読取りを可能にするμPCインタフェースを備えている。すべての圧縮解除メモリは、バッファ・メモリ15と区別された単一メモリ30に含まれている。
【0044】
ビデオ圧縮解除回路(video decompressor)はFIFO31を含み、そのデータ入力バスはバッファ・メモリ15のデータ出力バスに結合され、データ要求バスはトランスポート・プロセッサ・コントローラに接続され、データ出力バスは内部メモリ/データ・バスに結合されている。ビデオ圧縮解除動作のとき、FIFO31は圧縮解除(decompression) のために必要とされるメモリ15のデータを要求する。FIFO31はデータを8ビット・バイトとして受け取り、64ビット・ワードをメモリ/データ・バスに送り出す。これらの64ビット・ワードが作成されると、これらは、アドレス・ジェネレータ33により与えられたアドレスにて外部DRAM30にロードされる。また、圧縮解除IC(decompression IC)内のそれぞれの回路の要求に応じて、アドレス・ジェネレータ33の制御の下で、データがDRAM30から読み出される。実際には、アドレス・ジェネレータ33はステート・マシンであり、それぞれの圧縮解除回路からの刺激に応答し、あらかじめ決められた圧縮解除刺激ベクトルのセットに従って、メモリとの間でビデオ・データを読み書きするようにプログラムされている。
【0045】
圧縮解除ICはスタート・コード・デコーダ32、可変長デコーダ34およびエレメント35を含む。ここでエレメント35は、逆ランレングス・デコーダ(inverse run length decoder − IRLD) 、逆量子化回路(inverse quantizer − IQUANT)、逆離散コサイン変換(inverse discrete cosine transformer −IDCT) 、およびプレディクタ(predictor − PREDICT) を含んでいる。メモリからのデータは、これらの機能エレメントとの間であるいはエレメント相互間でやりとりされて、圧縮されたMPEGビデオ・データが圧縮解除される。それぞれの圧縮解除機能(decompression function)の動作はコントローラ38によって調整され、このコントローラも大部分がステート・マシンになっている。コントローラ38は、それぞれの圧縮解除エレメントにより発生された刺激と、メモリ入出力ユニット36を経由してメモリ/データ・バスから送られてきたデータに応答する。圧縮ビデオ・データは4:2:0形式になっているので、未処理(raw) の圧縮解除ビデオ・データは4:2:0形式で出力される。この未処理(ロー)圧縮解除ビデオ・データ(raw decompressed video data) は表示ユニット37に入力され、そこでロー・ビデオ(raw video) が補完(interpolate) されて、4:2:0形式のビデオ出力が得られる。この一般的形態の圧縮解除回路は、現在いくつかのメーカから提供されており、この回路は本発明の目的ではない。
【0046】
コントロール・バスを介して、コントローラ38と、メモリ入出力ユニット36を含めて圧縮解除機能エレメントのすべてとが相互に接続されている。コントロール・バスにはμPCインタフェースも接続されているので、このインタフェースを通して、圧縮解除(デコンプレッション)ICの外部のμPCと通信ができるようになっている。ある程度の対話性(相互作用)を伝送サービスに取り入れることができるが、この対話性にはビデオが含まれない場合もある。そのような場合には、圧縮解除ICが動作するのを禁止したり、圧縮解除ICが例えば、あらかじめ決められたスタティック・ディスプレイを行うように条件づけたりすることが望ましい場合がある。これらの機能および他の機能をコントローラに組み入れるようにプログラムして、μPCインタフェース39を介してμPCによりトリガーさせることが可能である。
【0047】
スペシャル・ガイド・データをDRAM30に書き込むとき、必要なことは、スペシャル・ガイドに関連するSCIDがビデオ・サービスを表していることを圧縮解除ICに知らせることだけである。圧縮解除ICは、圧縮ビデオであるものとしてスペシャル・ガイド・データを受け取り、それをDRAMに書き込む。DRAM内にストアされたスペシャル・ガイド情報を再分配する圧縮解除動作を妨げるためには、通常の圧縮解除処理を一時中止しなければならない。圧縮解除の一時中止は、スペシャル・ガイドSCIDがビデオ圧縮解除回路と関連づけられているとき、μPCによって行われる。
【0048】
スペシャル・ガイド・データがDRAM30から読み取られるときは、コントローラ38の通常オペレーションがμPCインタフェース39を介して一時中止され、DRAM30がアドレス・ジェネレータ33およびメモリ入出力ユニット36を介してアクセスされる。コントローラ38の通常機能の1つは、メモリ・アドレス・スタート・ポインタをメモリ・アドレス・ジェネレータに入力し、DRAM内の特定圧縮データをアクセスすることである。この特定圧縮データは、圧縮解除が行われるときのパラメータを設定してる。これと同じことは、スペシャル・ガイド・データを読み取るためにDRAM30をアクセスするときに使用できる。つまり、コントローラは、アドレス・ポインタをμPCから受け取り、それをアドレス・ジェネレータに入力するよう構成される。このようにすると、DRAMの特定メモリ・ロケーションをμPCによりアドレスすることができる。DRAM30から読み取られたデータは、メモリ入出力ユニットを介してコントロール・バスに結合され、そこで64ビット・メモリ出力ワードが例えば8ビット・バイトに変換される。そのあと、それぞれの8ビット・バイトはμPCインタフェース39を経由してμPC17へ転送され、そこで、これらのバイトはメニュー・プログラム・データとして使用することも、後の使用のためにレート・バッファ・メモリに入力することもできる。スペシャル・ガイド・データをDRAMから読み取っている期間中、エレメント32,34,35および36の通常オペレーションについては、μPCインタフェース39経由で得られたμPCコマンドに応答して、コントローラ38により一時中止することができる。
【0049】
システム全体の拡張機能、つまり、専用ビデオ圧縮メモリを使用してスペシャル・プログラム・ガイドを受け取りこれをストアするためには、ほとんどハードウェアを追加する必要がない。ここで必要とされることは、読取りアドレス・ポインタをμPCインタフェースから受け取るようにコントローラ38のプログラミングを若干変更し、圧縮解除機能のそれぞれの通常オペレーションを一時中止できるようにすることだけであって、これらは、ビデオ圧縮解除回路の専門家ならば容易にそのハードウェア/ソフトウェアに対して行うことが可能な変更である。
【図面の簡単な説明】
【図1】衛星送信システムを示す図である。
【図2】図1に示した送信エレメントの1つを示すブロック図である。
【図3】プログラム・コンポーネント・サービス・データを含んで送信される信号パケットの一般形式を説明した図である。
【図4】本発明の一実施例による受信装置の一部を示すブロック図である。
【図5】図4に示したビデオプロセッサ22の詳細を示すブロック図である。
【符号の説明】
6 チューナ・デモジュレータ
7 順方向エラー訂正回路(FEC)
8 トランスポート・プロセッサ
9 SCID検出器
10 デクリプタ(暗号解読回路)
11 DMA回路
12 ヘッダ&エラーコード・デコーダ
13 トランスポート・コントローラ
14 スマート・カード・インタフェース
15 レート・バッファ・メモリ
17 マイクロプロセッサ(μPC)
22 ビデオプロセッサ
240 スケジューラ
250 マスタ・プログラム・ガイド
260 スペシャル・プログラム・ガイド
210〜230 スタジオ
Claims (13)
- 複数の送信チャネルを含むシステム上にプログラム情報を送信する方法であって、
現行プログラミング情報について複数時間の期間にわたるプログラム情報を収めてあるマスタ・ガイドを形成するステップと、
プログラミング情報として少なくとも複数日数の期間にわたるプログラム情報を収めてあるスペシャル・ガイドを形成するステップと、
前記マスタ・ガイドを、前記複数の送信チャネルに含まれている複数のチャネル上のプログラム信号と多重化するステップと、
前記複数の送信チャネルのうち1つだけのチャネル上で前記スペシャル・ガイドを前記マスタ・ガイドおよび前記プログラム信号と一緒に多重化するステップと、
を具備したことを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、さらに、
前記スペシャル・ガイドを複数のセグメントで形成し、
前記複数の送信チャネル上のそれぞれのセグメントを多重化するステップを含み、それぞれのセグメントは前記複数の送信チャネルのうち1つのチャネルのみに供給されることを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、予備的ステップとして、
(a)それぞれのプログラム・コンポーネントに対して、それぞれのオーディオおよびビデオ・プログラム識別子を供給し、
(b)圧縮されたオーディオおよびビデオ・プログラム・コンポーネントを供給し、該コンポーネントをペイロードにセグメント化し、ペイロードおよび対応する識別子を含む各コンポーネント・パケットを形成し、
(c)複数日数の期間にわたるプログラム情報を含んでいるデータベースを形成し、
前記データベースはプログラム名、コンポーネント識別子、プログラム時間およびチャネル情報を含んでおり、
そして、前記スペシャル・ガイドを形成するステップでは、
(d)前記データベース内の情報の少なくとも一部を、それぞれのチャネルに関連したプログラム情報のスペシャル・ガイドにセグメント化し、関連した識別子をもつスペシャル・ガイド・プログラム情報のパケットを形成し、
(e)前記スペシャル・ガイドおよび関連した識別子を識別するための情報テーブルを形成し、
さらに、前記マスタ・ガイドを形成するステップでは、
(f)前記情報テーブルと、前記スペシャル・ガイドに含まれているプログラミング情報の一部とを含んでいるマスタ・ガイドを形成し、該マスタ・ガイドをペイロードに分割し、
(g)マスタ・ガイド・ペイロードを、マスタ・ガイド識別子を含んでいるパケットとして形成し、
そして、
複数の送信チャネルを供給し、
前記マスタ・ガイドのパケットと、各オーディオおよびビデオプログラムのパケットと、前記スペシャル・ガイドのパケットとを時分割多重化して、前記複数の送信チャネル上に送信し、
これにより、前記マスタ・ガイドは、前記複数の送信チャネルのうちの複数のチャネル上で複製され、前記スペシャル・ガイドは前記複数の送信チャネル上で複製されない、
ことを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法を実施する装置であって、
複数の送信チャネルと、
複数のパケットA/V(オーディオ/ビデオ)プログラム・ジェネレータと、
送信時間とプログラム識別子(ID)に関する情報、およびそれぞれのパケットA/Vプログラムに関する多方面の情報を含んでいる、前記パケットA/Vプログラムのリストを生成するスケジューラであって、該スケジューラは、あらかじめ決められたビュー期間に関する、前記リストからのデータの一部を収めているマスタ・ガイド・パケット信号を生成し、かつ前記あらかじめ決められたビュー期間よりも大幅に長いビュー期間に関する、該リストからのデータの大部分を収めているスペシャル・ガイド・パケット信号を生成するようにプログラムされているものと、
前記マスタ・ガイド・パケット信号をほぼすべてのチャネル上でそれぞれの前記パケットA/Vプログラムと多重化し、かつ前記スペシャル・ガイドを該チャネルのうちの1つのチャネル上だけでA/Vプログラムと多重化する多重化手段と
を備えたことを特徴とする装置。 - 請求項4に記載の装置において、前記スケジューラは専用データのセグメントに前記スペシャル・ガイドを生成し、各々のセグメントはパケット信号を含んでおり、前記多重化手段は前記スペシャル・ガイドのそれぞれのセグメント・パケット信号を前記複数のチャネル間に分配することを特徴とする装置。
- 請求項5に記載の装置において、前記スケジューラは、前記マスタ・ガイド・パケット信号の中の前記それぞれのセグメント・パケット信号を相互に関連づける情報を含むように、さらにプログラムされていることを特徴とする装置。
- プログラム・ガイド情報が時分割多重化されている圧縮オーディオ/ビデオ(以下、A/Vと略記する)パケット信号を受信する装置であって、
前記A/Vパケット信号はそれぞれの識別子で識別されるそれぞれのA/Vコンポーネントと一緒にパケット形式で送信されてきており、前記プログラム・ガイド情報は所定のビュー期間に関連した限定的ビュー情報を含んでいるマスタ・ガイド・パケットに入って送信されると共に、前記プログラム・ガイド情報は前記所定のビュー期間に比べてより長いビュー期間に関連した延長ビュー情報を含んでいるスペシャル・ガイド・パケットに入って送信されるとき、前記受信する装置は、
時分割多重化されたプログラム・ガイド情報と共に送信された前記A/Vパケット信号を検出する検出器と、
レート・バッファメモリと、
前記検出器に結合されており、所望のA/Vパケット信号、マスタ・ガイド・パケット信号およびスペシャル・ガイド・パケット信号の信号パケットを選択するトランスポート・プロセッサであって、該トランスポート・プロセッサは、それぞれのパケットからペイロード情報を分離すると共に、前記レート・バッファメモリに前もって割り当ててある各ブロックに対して各コンポーネントのパケットにおけるペイロードを送るトランスポート・プロセッサと、
前記トランスポート・プロセッサに結合されており、A/Vプログラム・ビデオ信号コンポーネントを圧縮解除するビデオ信号デコンプレッサであって、該ビデオ信号デコンプレッサは、圧縮ビデオ信号を圧縮解除するときに使用されるメモリであって前記レート・バッファメモリよりも大きな記憶容量を有するメモリ手段と、圧縮ビデオ・ペイロードを前記レート・バッファメモリから前記メモリ手段に書き込むメモリ・インタフェースと、データを該ビデオ信号デコンプレッサに伝達し、且つ前記メモリ手段からデータをアクセスするマイクロプロセッサ・インタフェースと、を含んでいるビデオ信号デコンプレッサと、
前記トランスポート・プロセッサを条件付けることによりマスタ・ガイド信号パケットを選択するようプログラムされており、前記レート・バッファメモリにストアされているマスタガイド信号パケットに応答して前記トランスポート・プロセッサが所望のA/Vプログラムを選択するよう条件付けるマイクロプロセッサであって、該マイクロプロセッサは、利用者のコントロールに応答して、前記トランスポート・プロセッサがスペシャル・ガイド信号パケットを選択するように条件付けると共に、前記ビデオ信号デコンプレッサがスペシャル・ガイド信号パケット・ペイロードを前記ビデオ信号デコンプレッサの前記メモリ手段に書き込むように条件付けるマイクロプロセッサと、
を具備したことを特徴とする装置。 - 請求項7に記載の装置において、前記装置はさらに、
オン・スクリーン・ディスプレイ手段を含み、
前記マイクロプロセッサは利用者のコントロールに応答して、前記メモリ手段にストアされているプログラム・ガイド情報の少なくとも一部をスキャンし、スキャンされたスペシャル・ガイド情報を表示するように前記オン・スクリーン・ディスプレイ手段を条件づけることを特徴とする装置。 - 請求項7に記載の装置において、前記スペシャル・ガイド・パケット信号はセグメントに入って送信され、各々のセグメントはパケット信号であり、異なるセグメントのパケットは異なる識別子で識別され、異なるセグメントは異なるチャネル上を送信され、前記マスタ・ガイド信号は前記それぞれのセグメントを識別しかつ該セグメントに関する情報を含んでおり、該情報は前記メモリ手段に入力されることを特徴とする装置。
- 請求項7に記載の装置において、前記マイクロプロセッサは、前記メモリ手段がスペシャル・ガイド情報をストアするとき、マイクロプロセッサ・メモリ・アドレスに応答するように前記ビデオ信号デコンプレッサを条件づけるようにプログラムされていることを特徴とする装置。
- 請求項10に記載の装置において、前記ビデオ信号デコンプレッサは、
ポインタに応答して、前記メモリ手段に適用すべきアドレスを生成するアドレス・ジェネレータと、
前記マイクロプロセッサ・インタフェースと前記アドレス・ジェネレータとの間に結合されており、前記マイクロプロセッサから出力されたポインタを前記アドレス・ジェネレータへ結合する手段とを含むことを特徴とする装置。 - 請求項7に記載の装置において、さらに、
レート・バッファを含み、
前記トランスポート・プロセッサはトランスポート・パケットのペイロードを前記レート・バッファに入力し、トランスポート・パケットのペイロードは前記レート・バッファから前記ビデオ信号デコンプレッサに結合されることを特徴とする装置。 - 請求項12に記載の装置において、前記マスタ・プログラム・ガイド・ペイロードは前記マイクロプロセッサによって前記レート・バッファにストアされると共に、前記マイクロプロセッサによってアクセスされ、前記スペシャル・プログラム・ガイド・ペイロードだけが前記メモリ手段に入力されることを特徴とする装置。
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