JP3824676B2 - 双方向テレビジョン信号を作成する装置及び方法と、双方向テレビジョン信号の伝送方式 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば、衛星から伝送され、双方向テレビジョンのビデオ、オーディオ、及びインタラクティブ信号成分を含む信号を作成するシステムに係る。
【０００２】
【従来の技術】
双方向ＴＶ（テレビジョン）装置は、例えば、米国特許第5,233,654 号明細書により周知である。上記'654号特許明細書に記載される装置は、伝送されたデータでプログラムを変更することが目的であるにも係わらず、双方向プログラムを格納するのに充分な記憶容量を備えたコンピュータを有する受信機を含む。双方向ＴＶのコストを下げ、従って、消費者の評判をもっと魅力的にするため、受信機のメモリは最小限に抑えることが望ましい。このことは、アプリケーションが受信機に常駐することを要求するのではなく、要求されたアプリケーションの実行可能なコードを規則的に伝送することによって実現される。伝送媒体は実質的に大容量記憶装置として利用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
受信機を簡単化し、従って、双方向プログラムを簡単化する過程で、所定の時間、例えば、双方向プログラムの構成部の後に続く非双方向のプログラムの構成部のつなぎ目である機能を始動するため、補助信号又はプログラムを伝送することが必要である。例えば、非双方向のコマーシャルの間、双方向プログラムを中止するような場合である。
【０００４】
本発明は、信頼性、利便性のある伝送のためにビデオ及びオーディオプログラムの材料と共に双方向アプリケーションを画定する実行可能なコードとデータを作成する装置及び方法の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の装置は、圧縮されたオーディオ及び圧縮されたビデオのトランスポートパケット源を含む。コンピュータは、圧縮されたオーディオ及びビデオ信号と関連する双方向プログラムを作成し、双方向プログラムは、夫々が実行可能なコード又はデータを含む別々のモジュールから形成され、かつ、アプリケーションモジュールを結合するディレクトリモジュールを含む。トランスポート処理装置は、モジュールをトランスポートパケットにパケット化し、夫々のモジュールのトランスポートパケットを伝送ユニットに分類し、夫々の伝送ユニットのヘッダ情報を含む補助トランスポートパケットを作成するため設けられている。第１の識別符号ＳＣＩＤv を夫々のビデオトランスポートパケットに、第２の別の識別符号ＳＣＩＤa を夫々のオーディオトランスポートパケットに、第３の別の識別符号ＳＣＩＤD を夫々の双方向プログラムトランスポートパケットに割り当てる手段が設けられている。マルチプレクサは、双方向プログラムが圧縮されたオーディオ及びビデオ信号と共に繰り返し含まれるような形式で双方向プログラムトランスポートパケットをオーディオ及びビデオトランスポートパケットと時分割多重化する。
【０００６】
本発明の方法は、夫々のパケットがオーディオ信号データのペイロード(payload) と、オーディオ成分データを含む場合にトランスポートパケットを識別する識別子ＳＣＩＤaiとを含むことにより圧縮されたオーディオ信号のトランスポートパケットを作成する。圧縮されたビデオ信号のトランスポートパケットは、夫々のパケットがビデオデータのペイロードと、ビデオ成分データを含む場合にトランスポートパケットを識別する識別子ＳＣＩＤviとを含むことにより作成される。オーディオ又はビデオ成分に関連する双方向アプリケーションが作成される。双方向アプリケーションはコンピュータのファイルに類似したモジュールに分割され、夫々のモジュールには実行可能なコード又はアプリケーションデータが含まれる。夫々のモジュールは整数個のトランスポートパケットを含む少なくとも１個の伝送ユニットに分割され、各トランスポートパケットにはインタラクティブ成分データを含む際にトランスポートパケットを識別する識別子ＳＣＩＤDiが含まれる。夫々の伝送ユニットに含まれる情報を表わす伝送ユニットヘッダ情報を含む含む別のトランスポートパケットが夫々の伝送ユニットに対し作成される。その上、オーディオ及びビデオ成分パケットはインタラクティブ成分パケットと時分割多重化され、かかるインタラクティブ成分パケットは夫々の伝送ユニットが上記別のトランスポートパケットによってヘッダ付けされた伝送ユニットシーケンス内にある。
【０００７】
【実施例】
以下に添付図面を参照して、本発明を詳細に説明する。
以下に、例えば、ダイレクト衛星システムの如くの圧縮ディジタル伝送システムの環境において本発明を説明する。単一の衛星トランスポンダは複数の夫々のＴＶ番組を提供するのに充分な帯域幅を有するものとする。夫々のＴＶ番組は一時的に圧縮され、単一のトランスポンダ上に時分割多重化される。
【０００８】
図１を参照するに、パケットマルチプレクサ１６は、その出力ポートにＡＶＩ（オーディオービデオー双方向（インタラクティブ））プログラムを発生する。同様にマルチプレクサ２６は、別のＡＶＩプログラムを発生する。夫々のＡＶＩプログラムのオーディオ、ビデオ、及び、インタラクティブ成分にＳＣＩＤを介して関係する情報を含むプログラムガイドは、処理素子２７によってＡＶＩプログラムと同様の伝送形式で提供される。プログラムガイドと夫々のＡＶＩプログラムは、トランスポートパケットの形で、チャンネルマルチプレクサ２８の夫々の入力ポートに印加される。チャンネルマルチプレクサ２８は、夫々の信号を単一の信号に均等に時分割多重化する周知の構成でもよく、或いは、統計的に制御されたマルチプレクサでもよい。マルチプレクサ２８の出力は、例えば、衛星トランスポンダに適用する条件を付けられたモデムに結合される。モデムは誤り符号化及び信号インターリーブ装置（図示せず）を含んでいてもよい。
【０００９】
ＡＶＩの作成はシステムプログラムコントローラ５によって制御される。プログラムコントローラ５は、特定のプログラムと夫々のプログラム信号成分の選択に用いられるユーザインタフェースを有する。プログラムコントローラは、夫々のＳＣＩＤを夫々のプログラムのオーディオ、ビデオ及びインタラクティブ成分に夫々割り当てる。夫々の受信機は、何れのＳＣＩＤがＡＶＩプログラム成分と関係するかを判定し、関係のあるＳＣＩＤを含む伝送された信号ストリームからトランスポートパケットを選択するためプログラムガイドにアクセスすると仮定する。オーディオ、ビデオ及びインタラクティブ成分は別々のＳＣＩＤに割り当てられるので、一つのＡＶＩプログラムの中の少なくとも一つの成分が他のＡＶＩプログラムの作成に利用できる点で都合がよい。例えば、二つの同様のＴＶゲームショーが同時に放映され、両方とも同一のユーザの対話を双方向に使用する場合を考える。同一のインタラクティブ成分は、インタラクティブ成分が実質的にビデオプログラムと無関係であるならば、そのＳＣＩＤを両方のＡＶＩプログラムと関連させるだけで使用することが可能である。その上、異なるＳＣＩＤを使用することにより、一方のプログラムのオーディオと、別のプログラムのビデオとを容易に編集し得るようになる。
【００１０】
特定のＡＶＩプログラムには多様な信号成分源が含まれる場合がある。図１には、インタラクティブ成分源１０と、ビデオ源１７と、第１及び第２のオーディオ源２０及び２３（２か国語オーディオ）が示されている。コントローラ５は、時間管理及び／又は動作許可機能のため夫々の信号源と通信する。ビデオ信号源１７は、ＭＰＥＧ（ムービング ピクチャー エキスパート グループ）により推進されるビデオ圧縮標準に従って信号を圧縮するビデオ信号圧縮器１８に結合される。同様に、信号源２０及び２３からの夫々のオーディオ信号は、圧縮器２１及び２４に夫々供給される。上記圧縮器は、ＭＰＥＧにより推進されるオーディオ圧縮標準に従って夫々のオーディオ信号を圧縮する。ＭＰＥＧプロトコルに従って圧縮された関連するオーディオ及びビデオ信号は、タイミング素子１５によって提供されるＰＴＳ（掲示タイムスタンプ）の使用と同期させられる。オーディオとビデオを時間的に関係させる方法の詳細については、標準化国際機構(INTERNATIONAL ORGANAIZATION FOR STANDARIZATION)、ＩＳＯ／ＩＥＣ ＪＴＣ１／ＳＣ２９／ＷＧ１１；Ｎ０５３１、動画像と関連するオーディオの符号化(CODING OF MOVING PICTURES AND ASSOCIATED AUTIO)、ＭＰＥＧ３、１９９３年９月を参照のこと。
【００１１】
圧縮されたオーディオ及びビデオ信号は、トランスポートパケット作成器１９、２２及び２５に供給される。オーディオ及びビデオパケット作成器は周知であり、これ以上の説明は行わない。パケット作成器は、圧縮されたデータを所定のバイト数のペイロードに分割し、夫々のＳＣＩＤを含む識別ヘッダを付与することを述べるにとどめておく。ビデオ信号トランスポートパケット作成器のより詳細な情報は、米国特許第5,168,356 号明細書に記載されている。パケット作成器は、夫々の信号成分を時分割多重化するパケットマルチプレクサに結合される。トランスポートパケット作成器は、マルチプレクサを他の成分の処理に適合させるためパケット化されたデータを一時的に記憶するバッファメモリを有してもよい。パケット作成器は、パケットが利用可能であることを示すマルチプレクサに接続されたＰＡＣＫＥＴ ＲＥＡＤＹ（パケットレディ）信号ラインを含む。
【００１２】
双方向プログラムは、コンピュータ或いはＰＣ（パーソナルコンピュータ）でも構わない素子１０を操作するプログラマにより周知の技術を用いて作成される。以下ではアプリケーションと呼ぶ双方向プログラムが、作成、圧縮される。ここで、圧縮されるとは、より小規模の言語に要約又は翻訳されることを意味する。プログラムの夫々の部分は、異なるタイプのモジュールに分割される。モジュールはコンピュータファイルに類似している。第１のモジュールタイプは、アプリケーションを運用又は実行する受信機でコンピューティング装置をプログラムするため必要な実行可能なコードよりなるコードモジュールである。第２のモジュールタイプはデータモジュールである。データモジュールにはアプリケーションの実行中に使用される非実行可能データが含まれる。データモジュールはコードモジュールよりも動的であり、即ち、データモジュールはプログラムの間にも変わる可能性があるが、一方、コードモジュールは一般的に変わらない。
【００１３】
第３のモジュールタイプはＳＩＧＮＡＬ（信号）と呼ばれる。このモジュールは割り込みをトリガーすることができる特別のパケットである。信号は、例えば、特定のビデオフレーム（アクションゲーム用）にアプリケーションを同期させるため、或いは、特別の事象（例えば、アプリケーションの終了）をアプリケーションに通知するために使用することができる。同期は掲示タイムスタンプを含めることにより行われる。プログラムされたシステム機能は、信号タイムビデオの掲示タイムスタンプが信号モジュールの掲示タイムスタンプに一致するときに実行される。
【００１４】
夫々のモジュールが圧縮された後、かかるモジュールは、図２のフローチャートに示す如く伝送ユニット作成のためインタラクティブ成分源１０によって処理される。モジュールはＰＣメモリから取り出され（ステップ５０）、誤り符号化をうける（ステップ５１）。誤り検査ビットが作成され、ＣＲＣ検査ビットはモジュールデータの最後に連結又は追加される（ステップ５２）。上記ＣＲＣ検査ビットはモジュール全体に適用され、即ち、好ましい一実施例において、誤り符号化は、モジュールのセグメント内ではなくモジュール全体に亘って実行される。モジュールを構成するバイト数がカウントされ（ステップ５３）、この数は、夫々のトランスポートパケットに含まれるコード／データバイト数に一致する数値Ｎで除算される（ステップ５４）。その商は、トランスポートパケットの数が伝送ユニット当たりのパケット数の望ましい最大値を表わす閾値を超えるかどうかを判定するためテストされる（ステップ５７）。上記商が閾値を超える場合、パケットは複数の伝送ユニットに分割される（図３を参照のこと）。ＴＵ（伝送ユニット）は整数個のトランスポートパケットから構成され（図４を参照のこと）、その中の一つにはＴＵに関するヘッダ情報が含まれ、他にはモジュールのバイトのセグメントが含まれる。伝送ユニットに含まれるトランスポートパケットの数は、一致していてもよく、或いは、一致していなくてもよい。最適なサイズのＴＵは本発明人によって定められてはいない。しかし、最適なサイズのＴＵがＰ個のトランスポートパケットであるならば、ステップ５４で定められた上記商（１ユニットを加算）は、伝送ユニット数を確定するためＰで除算される。かかる場合に、Ｐ個のパケットを有する多数の伝送ユニットと、それより少ないパケット数の最後のＴＵとが存在する。或いは、モジュール内のトランスポートパケットは同一サイズのＴＵに均等に分割してもよい。
【００１５】
モジュールが整数個のトランスポートパケットを含むかどうかを判定するためテストが実行される（ステップ５５）。もし最後のトランスポートパケットを充填するのに充分なバイトがモジュール内にない場合に、最後のトランスポートパケットは、ヌルワード(null words)を用いて零が充填される（ステップ５６）。圧縮されたモジュールはメモリ１１の所定のメモリ領域に記憶される。
【００１６】
伝送ユニットのサイズはアプリケーションプログラマが自由に定めることができる。ＡＶＩには別の機能のアプリケーション、即ち、夫々の受信機のユーザによって選択される可能性のある別のモジュールが含まれる場合があるので、モジュールは伝送ユニットに分割される。かかる別のモジュールの中の一つはかなり短い場合がある。短い方のプログラムの利用を望むユーザが長い方のプログラムの伝送を待つ必要を避けるため、夫々のモジュールは小部分（複数個のＴＵ）に分割され、異なるモジュールの小部分がインターリーブされる。かかる処理は、多数の別のモジュールの中の一つを受けるために必要とされる時間を著しく短縮させる。
【００１７】
図５の表Ｉに、各ＴＵヘッダパケットに含まれるヘッダ情報の例示的なタイプを列挙する。ヘッダにはバージョン番号が含まれていることに注意が必要である。バージョン番号はＡＶＩの提示中にアプリケーションに対し変更が加えられた時を示すために含まれている。受信機のデコーダは、バージョン番号の変化を検出するのに応じて実行中のアプリケーションを更新するため配置することが可能である。モジュールＩＤはコンピュータファイルの識別子に類似するものであり、アプリケーションプログラマによって付与される。モジュール伝送ユニットバイトオフセットは、ＴＵのペイロードの第１のコード／データバイトのモジュール内のバイト位置を示す数値である。例えば、各ＴＵが８個のコード／データトランスポートパケットを含み、コード／データトランスポートパケットが１２７コード／データバイトを含む場合に、ｉ番目のＴＵは８×１２７×（ｉ）のモジュール伝送ユニットバイトオフセットを有する。伝送ユニットの長さ（バイト長さ）は、その長さが８×１２７よりも短い場合、そのＴＵがモジュールの最後のＴＵであることを示し、かつ、ＴＵにおける最後のコード／データバイトの位置を示す。
【００１８】
表１のＴＵヘッダ情報は、インタラクティブ成分源１０によって作成され、メモリコントローラ１２によってメモリ１１内の別の領域に記憶される（ステップ５９）。ディレクトリを作成する情報がメモリ１１に更に記憶される（ステップ６０）。
アプリケーションを作成し、モジュールを処理した後、インタラクティブ成分源１０は、アプリケーションプログラマの制御の下、受信機のアプリケーションハードウェアのためアプリケーションモジュールを相互に関係付けるディレクトリモジュールを作成する。図６の表ＩＩにはディレクトリモジュールに含まれるデータの代表的なタイプが示されている。ディレクトリモジュールには、アプリケーション識別子ＡＩＤを有するヘッダと、アプリケーションを格納、実行するため必要とされるメモリの量を示すフィールドと、アプリケーション内にあるモジュール数を示すフィールドが含まれる。ディレクトリモジュールのデータ部は、夫々のモジュールに対するヘッダデータと類似した各モジュール毎のデータを含む。その上、夫々のアプリケーションモジュールの名前をアスキー形式で表わす一覧表の文字列テーブルがある。
【００１９】
ディレクトリモジュール情報はメモリ１１の第３の所定の領域に記憶される。インタラクティブ成分源１０は、実際の伝送ユニット及びトランスポートパケットを作成するようプログラムしてもよいが、しかし、図１に示す一実施例では、別個のコード／データパケット作成器１４が含まれている。コード／データパケット作成器は、メモリコントローラ１２を介してメモリ１１の夫々の領域をアクセスし、夫々のアプリケーションを表わすシーケンスでパケットを生成する（図７を参照のこと）。夫々のモジュールのシーケンス及び複数個のＴＵは、夫々図３及び４に示されている。パケット作成器１４により得られたパケットはパケットマルチプレクサ１６に結合される。
【００２０】
パケットマルチプレクサ１６は、特定のスケジュールに従ってパケットを発生するよう配置される。典型的なＡＶＩプログラムのビデオ成分は最大のチャンネル帯域幅を必要とし、マルチプレクサのレートは必要とされるビデオ帯域幅の関数として定められる。即ち、毎秒３０フレームで画像を提供するためには、毎秒Ｐパケットの平均的な最小ビデオパケットレートが必要である。Ｐは符号化された画像の空間分解能と、画像のアスペクト比等によって定められる。上記の要求を充たし、かつ、オーディオ及びアプリケーション成分を含むために、図１の一実施例のシステムは、毎秒２Ｐ個のパケットを多重化するよう配置されている。図８、９及び１０には、種々のパケット多重化フォーマットが示されている。
【００２１】
図８の多重化フォーマットは、プログラム成分に典型的なＴＶ番組の如く、ビデオとオーディオだけが含まれている場合を想定している。波形Ｍは、波形Ｍの推移毎に１個のパケットがマルチプレクサによって通過させられる多重化レートを示している。波形Ｖ及びＡ１は夫々多重化されたビデオ及びオーディオパケットのタイミングを表わしている。この例の場合、オーディオとビデオのパケットは交互に現われる。しかし、オーディオパケットは、ビデオパケットと同様の高いレートでは発生しないことが従来より認められている。オーディオパケットがオーディオ多重化レートで現われない場合、マルチプレクサは、オーディオ多重化タイムスロット中にオーディオパケットを通さないよう単純化するか、或いは、最後のオーディオパケットを繰り返すよう配置してもよい。チャンネルマルチプレクサ２８が統計的なマルチプレクサである場合に、元のパケットを利用できないときにはオーディオパケットを通さないことが好ましい。これは、オーディオパケットを利用できないときにオーディオパケット多重化タイムスロット期間中、オーディオパケット作成器により発生されたパケットレディ信号でマルチプレクサを抑止することによって容易に配置される。
【００２２】
図９の多重化フォーマットは、プログラム成分にビデオ成分と、オーディオ成分Ａ１と、第２のオーディオ成分Ａ２又はインタラクティブデータ成分Ｏとが含まれることを想定している。かかる多重化シーケンスにおいて、ビデオパケットは多重化信号Ｍの２番目の推移毎に通過させられる。多重化信号の交互の推移の間に、別の二つの成分は交互に現われる。ビデオパケットは、時刻Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５、Ｔ７、Ｔ９等に通過させられる。オーディオＡ１は、Ａ２又はデータＤと交互に通過させられる。オーディオＡ１は、時刻Ｔ２、Ｔ６、Ｔ８及びＴ１２に通過する。オーディオＡ２又はＤは、時刻Ｔ４及びＴ１０に通過する。かかるシーケンスにおいて、Ａ２又はＤのパケットは時刻Ｔ８で利用し得ず、マルチプレクサは利用可能なパケットＡ１を代わりに用いることを仮定している。その後、Ａ１と、Ａ２又はＤのパケットは交互に現われる。
【００２３】
ビデオパケット多重化タイムスロット以外の間のパケット多重化の優先度に関し、優先順位を付ける場合には、非常に稀に生じるパケットを有する信号成分に高い方の多重化優先順位が割り当てられることが好ましい。
図１０には多数の交番成分を多重化するシーケンスが示され、その全てのシーケンスは、ビデオパケットが他のパケット多重化タイムスロット毎に通過させられることを仮定している。シーケンスＳ１は、ビデオと、第１及び第２のオーディオと、データ成分を想定している。第１及び第２のオーディオと、データＤの成分パケットは、偶数番目の時間間隔中に規則的に交番していることが示されている。同様に、シーケンスＳ２は、ビデオと、第１及び第２のオーディオと、データ成分とを想定している。しかし、このシーケンスにおいて、データＤは比較的高い信号帯域を必要とすることが考えられる。データパケットＤは他の偶数時間間隔毎に割り当てられ、残りの偶数番目の時間間隔にオーディオ成分が交番するよう示されている。シーケンスＳ３及びＳ４は、オーディオ成分がデータ成分よりも著しく広い帯域幅を必要とすることを想定し、オーディオ成分は偶数番目の多重化時間間隔の中の大半の部分に割り当てられて示されている。少なくとも一つのモジュールを同時に伝送することが可能である。同時に伝送される場合、異なるモジュールの複数個のＴＵからのトランスポートパケットは、パケット多重化処理でインターリーブさせないことが推奨される。しかし、異なるモジュールからの複数個のＴＵの全体をインターリーブさせることは構わない。
【００２４】
多重化は完成した技術であり、ディジタル信号処理における当業者は特定の要求を充たすマルチプレクサを容易に設計し得るので、パケットマルチプレクサ１６の詳細についての説明は行わない。パケットマルチプレクサ１６は、入力ポートが夫々の成分信号に結合され、出力ポートがマルチプレクサの出力ポートに結合された３個の状態論理スイッチを使用して配置し得ることを記載するにとどめる。コントローラ５によって確定された優先順位と、パケット作成器によって供給される夫々のパケットレディ信号とに応じて論理スイッチを制御するために状態機械を配置してもよい。
【００２５】
図１１はＡＶＩパケットの例示的な一形態を説明する図である。パケットは、接頭部を伝達するリンク層と、特定のサービス用にカスタマイズできるサービス層又はトランスポートブロックとを含む。リンク層で伝達される接頭部(prefix)は、４個の１ビット信号Ｐ、ＰＢ、ＣＦ、ＣＳと、ＳＣＩＤ用の１２ビットフィールドとを含む２バイトフィールドである。信号Ｐ、ＰＢ、ＣＦ、及びＣＳは、パケットフレーミングビットと、バンドルバウンダリ(bundle boundary) ビットと、パケットスクランブル鍵用の制御フラグと、スクランブル鍵用の制御同期である。ＣＦ及びＣＳフィールドの符号化の一例は以下の関係に従っている：
ＣＦ ＣＳ 機能
０ ０ 偶数鍵の使用
０ １ 奇数鍵の使用
１ ０ パケットの非スクランブル化
１ １ パケットの非スクランブル化
サービス層又はトランスポートブロックは図１２に示されている。上記サービス層には、１バイトのヘッダと、１２７バイトのコード／データペイロードが含まれる。ヘッダは、モジュロー１６の連続カウント（ＣＣ）用の４ビットのフィールドと、４ビットのサービスタイプ識別子ＨＤとを含む。インタラクティブコード／データパケットに対し、以下の規則に従って４ビットのＨＤフィールドにより識別される二つのサービスタイプが利用される：
００００ 補助パケット
０１００ 基本パケット
基本パケットのトランスポートブロックは、ＨＤバイトと、それに続く１２７バイトのモジュール符号語だけを含む。基本パケットは、伝送ユニットヘッダ情報ではなく、夫々のモジュールの符号語を転送するために利用される。ＴＵヘッダデータ及びあらゆるモジュールのヘッダデータはＡＵＸ（補助）パケットで伝達される。図１３はＡＵＸパケットの一例のサービス層の形態を説明する図である。
【００２６】
ＡＵＸパケットサービス層は、ＣＣ及びＨＤデータを有する１バイトのヘッダを含む。全てのＡＵＸパケットに対するＣＣの値は、００００のような特定の値である。ペイロードの残りの１２７バイトは、少なくとも一つの可変サイズ補助グループに分割される。各補助グループは、２個のフラグＭＦ及びＣＦＦと、補助フィールド識別子ＡＦＩＤと、可変長ＡＵＸデータフィールド内に続く補助データの量を示す数値ＡＦＳとからなる２バイトのヘッダフィールドを含む。フラグＭＦはＡＵＸデータフィールドのデータが変更可能であるかどうかを示し、フラグＣＦＦはＡＵＸデータフィールドが零で充填されているかどうかを示す。補助グループの一つは、ＴＵヘッダデータを伝達するよう配置される。この特定の補助グループは、伝送ユニット内のパケットの数を示す１６ビットフィールドと、伝送ユニット内の第１の基本パケットのＣＣの値を含む第２の８ビットフィールドとからなる付加的なヘッダＡＨを含む。
【００２７】
図１４はコード／データトランスポートパケット作成器１４の一実施例を示す図である。パケット作成器は、パケット作成の機能的な順序付けを制御し、システムプログラムコントローラ５と、メモリコントローラ１２と、パケットマルチプレクサ１６と通信するコントローラ７５を含む。コントローラ７５は、プログラムコントローラ５から適当なＳＣＩＤを受け、それらを他のパケット接頭部データと共に記憶素子７８に記憶する。コントローラ７５は、二つのバッファメモリ７６及び７７の中の一方に供給されるアプリケーションコード／データを得るためメモリコントローラ１２を介してメモリ１１と通信する。ＡＵＸパケットで伝達されるべきヘッダデータはバッファ７６に供給され、基本パケットで伝達されるべきデータはバッファ７７に記憶される。別の記憶素子７９はサービス層のヘッダデータＨＤを記憶するため使用され、完了用のＣＣカウンタ８０が含まれる。或いは、記憶素子７８及び７９はコントローラ７５の内部にあるメモリの一部でもよく、コントローラ７５及び連続カウントカウンタ８０はコントローラ７５内にソフトウェアで実現してもよい。
【００２８】
夫々の素子７６−８０の出力ポートは、その全てが共通の出力バスに接続されている３個の状態論理装置を用いて実現され。パケットデータは、夫々の素子７６−８０に蓄積され、コントローラ７５の制御の下で、パケット作成シーケンスとして出力バスに印加される。
バスは誤り符号化ユニット８２に結合される。誤り符号化ユニット８２は、夫々のＡＵＸパケットの補助グループに亘って、ＡＨヘッダを含むＣＲＣＨ（循環式冗長ヘッダ誤り検査ビット）を作成し、ＣＲＣＨを補助パケットに連結又は追加する。更に詳細に言うと、ＣＲＣＨ符号化は補助グループデータフィールドとＡＨヘッダの間中で実行されるが、補助グループヘッダの間は実行されない。ＣＲＣＨ誤り検査ビットは補助グループに追加される。誤り符号化ユニットは、基本パケットのサービス層に含まれる情報に亘りＣＲＣ誤りコードを作成し、ＣＲＣ誤りコードを夫々の基本パケットに追加又は連結するよう条件を付けてもよい。次いで、パケットは先入れ先出しＦＩＦＯメモリでもよいバッファメモリ８１に供給される。完全なパケットがＦＩＦＯ８１に記憶されると、パケットレディ信号が発生される。ＦＩＦＯのデータ出力ポートと、パケットレディ信号は、パケットマルチプレクサ１６に接続される。
【００２９】
図１５、１６及び１７は、コード／データのパケット化処理を徐々に詳細化して説明するフローチャートである。かかるフローチャートを説明する前に、以下に幾つかの頭字語を定義する。
ＴＵは伝送ユニットを、ＴＰはトランスポートパケットを、ＣＣは連続カウントを、ＴＰＮはＴＵ内のＴＰの個数を、ＴＵＮはモジュール内のＴＵの個数を、ＭＬはモジュールの長さ（バイト）を、ＴＰＵは１２７個のユニット中のＴＵに充填されたバイトの実行中のインデックスを表わす。
【００３０】
図１５はパケット作成器が夫々のアプリケーションをパッケージ化する際の一般的な処理を説明する図である。伝送媒体はアプリケーション記憶装置として利用されるので、アプリケーションは、繰り返して伝送、即ち、パケット化されることを想起する必要がある。プログラムコントローラは、アプリケーションのパッケージ化を始動させる（ステップ１００）。かかるコマンドに従って、コントローラ７５は、メモリ１１から現在のアプリケーションのモジュール数ＭＮと、モジュールヘッダ情報を得て（ステップ１０１）、同じものをバッファ７６に格納する。インデックスｉは１に設定される（ステップ１０２）。ディレクトリモジュールはパケット化される（ステップ１０３）。次いで、第１のアプリケーションモジュールはパケット化される（ステップ１０５）。パケット化されたモジュールのカウント数であるインデックスｉは、１単位を増加させられる（ステップ１０６）。テストによって、アプリケーションの最後のモジュールがパケット化されたかどうかを判定する（ステップ１０７）。アプリケーションの最後のモジュールがパケット化されていなかった場合、システムはステップ１０５に進み、次のモジュールをパケット化する。一方、最後のアプリケーションモジュールがパケット化された場合、テストによって、アプリケーションの繰り返し時間が経過したかどうかを判定する（ステップ１０８）。経過した場合、システムはアプリケーションの（再伝送のため）再パッケージ化を開始するためステップ１０１、或いは、ステップ１０２に戻る。或いは、繰り返し時間が経過していない場合、システムは、アプリケーションの再パッケージ化の前に待機する（ステップ１０９）。
【００３１】
図１６はモジュールのパケット作成を説明する図である。このサブルーチンは、バッファメモリ７６からモジュールのバイト長ＭＮと、モジュール内の伝送ユニットの個数ＴＵＮと、夫々の伝送ユニットのトランスポートパケットの個数ＴＰＮを供給することにより（ステップ１２１）、始動される（ステップ１２２）。ＴＵインデックスは零に設定され（ステップ１２３）、別の実行中の全体のインデックスＴＰＵは零に設定される（ステップ１２４）。伝送ユニットは、アプリケーションコード／データを有するＴＰＮ−１個の基本パケットが後に続くＴＵヘッダ補助パケットを作成することによって作成される（ステップ１２５）。インデックスＴＵは１単位が加えられ（ステップ１２６）、モジュール内の最後のＴＵが完了したかどうかを判定するためテストされる（ステップ１２７）。完了していない場合、システムはステップ１２５に戻る。モジュールの最後のＴＵが完了した場合、かかるルーチンは終了する。
【００３２】
図１７はＴＵ作成の処理（ステップ１２５）を示す図である。各ＴＵの先頭で、トランスポート数のインデックスＴＰは零に設定される（ステップ１３６）。インデックスＴＰはテストされる（ステップ１３７）。インデックスＴＰが零である場合、ＴＵヘッダ補助パケットが作成され（ステップ１５１−１５７）、さもなければ、基本パケットが作成される（ステップ１３８−１４６）。補助パケットの作成の場合、ＳＣＩＤを含むリンク層の接頭部がメモリから得られる（ステップ１５１）。一定の補助ＣＣの値が更に得られ、接頭部に追加される（ステップ１５２）。補助パケットサービス層のヘッダＨＤが次いで得られ、接頭部及び補助ＣＣの後に追加される（ステップ１５４）。補助グループヘッダは作成されるか、或いは、メモリから取り出され、接頭部、ＣＣ及びＨＤの後に追加される（ステップ１５５）。ＡＨのヘッダデータが計算され、補助グループヘッダの後に追加される。補助グループヘッダに関係する補助データはメモリから得られ、ＡＨヘッダの後に追加される（ステップ１５６）。別の補助グループが補助パケットに含まれるべきであるかどうかを判定するためテストが行われる（ステップ１５７）。別の補助グループがある場合、システムはステップ１５５に戻る。別の補助グループはない場合、システムはステップ１４７に進む。
【００３３】
基本パケットを作成する必要がある場合、即ち、ＴＰが零に一致しない場合、メモリ又はコントローラ７５から適当な接頭部データ（ステップ１３８）と、ＣＣ（ステップ１３９）が得られ、ＣＣは接頭部に追加される。ＣＣに１単位が加えられる（ステップ１４０）。基本パケットサービス層のヘッダＨＤが供給され、ＣＣに追加される（ステップ１４１）。インデックスＴＰＵはモジュール長から減算され、完全なパケット分のモジュールバイトがパケット化をされるべく残っているかどうかが判定される（ステップ１４２）。残っている場合、パケット分のバイト（上記の例では、１２７バイト）がメモリ７７から供給され、ＨＤに追加される（ステップ１４３）。インデックスＴＰＵには１２７が加えられる（ステップ１４５）。
【００３４】
一方、モジュールに残っているバイトが完全なパケット分よりも少ない場合、残りのモジュールバイトは取り出され、ヘッダＨＤに追加される（ステップ１４４）。インデックスＴＰＵにＭＬが設定され、パケット未充填フラグ(packet-not-full flag)が設定される（ステップ１４６）。
夫々のパケット（補助又は基本）は、作成された後、充填済であるかどうかを判定するためテストされる（ステップ１４７）。未充填である場合、必要な数のバイト（１２７）に零が充填される（ステップ１４８）。インデックスＴＰに一単位が加えられる。基本パケットはＣＲＣ誤り符号化を自由に行ってもよいが（ステップ１５８）、モジュール全体に亘って実行される誤り符号化と重複する場合がある。上記ＣＲＣ誤り符号化は、少なくとも夫々のパケットのアプリケーションデータ部、及び／又は、サービス層のヘッダ（ＣＣ及びＨＤ）に適用することが可能である。ＣＲＣが実行された場合、ＣＲＣ誤り検査ビットはパケットデータバイトに追加される。
【００３５】
補助パケットが補助グループデータフィールドと補助ヘッダＡＨに亘ってＣＲＣ誤り符号化され、ＣＲＣＨ誤りビットは補助グループに追加される。
インデックスＴＰはＴＵの最後のパケットが処理されたかどうかを判定するためテストされる（ステップ１５０）。ＴＵが処理されていない場合、次のパケットが作成される（ステップ１３７−１４９）。処理されている場合、システムはステップ１２６に進む。
【００３６】
上記処理はモジュールを順次にパッケージ化する。しかし、アプリケーションの作成者は、アプリケーションの作成後、モジュールの一部（複数のＴＵ）をインターリーブさせるよう配置し：基本又は補助パケットの何れにパッケージ化されるべきかの標示を有する少量のデータを容易に配置し得ることに注意が必要である。この例の場合、パケット作成器は、かかる標示に応じて、補助又は基本パケットに関係するデータを作成する。
【００３７】
ＡＶＩプログラムのアプリケーションは繰り返し伝送される。再伝送の周期性はプログラマによって定められ、チャンネルの帯域幅と、より優先度の高いＡＶＩ成分を必要とする帯域幅と、アプリケーションに含まれる全データと、デコーダ内のバッファメモリのサイズとの関数である。アプリケーションの再伝送は、所望のアプリケーション再伝送レートを生成するレートで所定の多重化間隔をアプリケーションに割り当てるようパケットマルチプレクサのタイミングを配置することにより影響を受ける。
【００３８】
不所望の表示が双方向プログラムによって生成される場合がある。例えば、双方向プログラムが関連するビデオの上に重なり合う画像を表示させる場合がある。双方向ではないコマーシャルがビデオに含まれる場合がある。双方向プログラムはビデオ源が変更されたかどうかを判定する手段がない場合があり、コマーシャルの上に重なり合う画像を表示し続けるという好ましくない場合がある。
【００３９】
新しい双方向プログラムが現われたならば、ディレクトリは変更され、かかる変更は受信機にプログラムの変更を知らせる。形式的に、かかる変更により、受信機は新しいプログラムのために現在のプログラムを廃棄する。しかし、新しいプログラムは非常に僅かなメモリ空間しか必要とせず、非常に短い間隔で元のプログラムに戻るよう意図されている場合がある。この場合に、アプリケーションを再び復元する際の遅延が望まない長さである可能性があるので、現在のプログラムを廃棄するより現在のプログラムの実行を中止するだけの方が望ましい。その上、何時アプリケーションを停止し、何時アプリケーションの実行を再開すべきであるかがアプリケーションでは分からない場合がある。上記の全ての状況は、信号モジュールを使用することによって取り扱うことができる。
【００４０】
信号モジュールは、データモジュール又は実行可能プログラムでも構わない。前者である場合、上記信号モジュールは、単純な時間、或いは、例えば、自動停止、実行の中止、実行の再開等の所定の方法に応じて現在のアプリケーションに条件を付ける別のタイプのコードを含む場合がある。後者である場合、上記信号モジュールは、受信機が実行していたアプリケーションの現在状態を記憶させ、新たに伝送されたプログラムのために現在のアプリケーションを廃棄、又は、現在のプログラムの実行を中止しメモリから除去し、或いは、単に実行を中止する等の条件を付けるプログラムである場合がある。
【００４１】
関連するビデオ又はオーディオと信号パケットのタイミング又は同期は各種の方法で影響をうける。第１に、上記同期は、関連するオーディオ又はビデオ信号の特定のスタート又はヘッダ等のコードの出現時に実行されるようプログラムすることができる。第２に、上記同期は、ＰＴＳ（提示タイムスタンプ）を含む場合があり、かつ、オーディオ又はビデオデータに同一のＰＴＳが発生するとき、或いは、オーディオ又はビデオデータの同一のＰＴＳの所定の間隔の範囲内で実行されるようプログラムすることができる。第３に、上記同期は受信の直後に実行されるようプログラムしてもよい。最初の２例の場合、パケットストリーム内での信号パケットの位置は、プログラムされた事象の前にそのパケットが受信される限り重要ではない。第３の例の場合、信号プログラムパケットの位置は所望の結果を達成する際に重要である。
【００４２】
ＡＶＩプログラムが別々の双方向プログラム、或いは、双方向ではないプログラムに関係する夫々の部分から構成される場合、ＡＶＩプログラムは分割されていると考える。双方向プログラムに関係する第１の部分と、双方向ではないプログラムに関係する第２の部分と、関係する双方向プログラムを有する第１の部分の続きである第３の部分とを有するプログラムは、３個のセグメントを有する。信号モジュールが第３の方法によりプログラムの変更に影響を与える（例えば、広告の最初で実行を中止する）場合、信号モジュールは、受信機が第２のセグメントの出現時の信号プログラムに応答する時間を有するよう第２のセグメントの出現の充分前にあるプログラムストリームに存在することが必要である。
【００４３】
単純な制御語又はシーケンスを含む信号モジュールは、ディレクトリとヘッダを含むモジュール全体から構成される単一のパケットに含まれる場合がある。この単一のパケットは受信機による受信時に処理割り込みを生成する補助パケットである。割り込みに応答して、受信機は信号モジュールによって表わされる適当な動作を始動させる。信号モジュールが実行可能なプログラムである場合に、複数のパケットを含む可能性があるが、モジュールのヘッダパケットは補助パケットである。この場合、補助パケットは適当な動作を始動するため受信機の割り込みを発生させる。
【００４４】
図１に説明するシステムが分割されたビデオの双方向プログラムを生成する場合、システムを操作するプログラマは、適当な時点にプログラムコントローラ５によって信号ストリームの中に挿入される適当な信号モジュールを作成するためインタラクティブ成分源１０を制御することが可能である。或いは、例えば、複数の記憶された信号からプログラムのセグメントを選択することにより分割されたビデオを伴うＡＶＩプログラムを作成するため、多数の事前に記録されたＡＶＩ及び／又は非−ＡＶＩプログラムの編集を容易化することが想定される。この例の場合、編集装置は事前にパケット化された信号モジュールの選択に係る別の記憶素子を含む場合がある。編集されたプログラムの生成物の夫々のプログラムセグメントの間のつなぎ目で、編集者は適当なパケット化された信号モジュールを選択し、編集された生成物に同じ物を挿入する。実際、選択されたパケット化された信号モジュールは所定の間隔で繰り返し挿入してもよい。繰り返しの挿入部は、受信の可能性を高めるために使用してもよく、及び／又は、暗黙の信号として使用してもよい。後者の場合、受信機は、信号モジュールが所定の頻度で繰り返し現われる場合だけ、信号モジュールによって示される特定の機能を実行するようプログラムすることが可能である。その頻度が停止した場合、受信機は、信号モジュールを受信する直前に利用されたモードの処理に戻るようプログラムしてもよい。
【００４５】
特許請求の範囲の記載において、用語「分割されたビデオ信号」は、その一部が双方向プログラムに関係し、一部は別の双方向プログラムに関係し、又は、双方向プログラムには関係のない夫々の部分、又は、セグメントから構成されるビデオ信号を意味する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による双方向ＴＶ信号作成システムのブロック図である。
【図２】モジュールのコード／データバイトを伝送ユニットに分割する処理を説明するフローチャートである。
【図３】モジュール構造を表わす図である。
【図４】伝送ユニットを表わす図である。
【図５】伝送ユニットのヘッダの典型的な内容を示す表である。
【図６】ディレクトリモジュールの典型的な内容を示す表である。
【図７】双方向アプリケーションのモジュール的構成を示す図である。
【図８】Ａ／Ｖ及びモジュールパケットの時分割多重化を制御する交互のタイミングシーケンスを表わす信号波形である。
【図９】Ａ／Ｖ及びモジュールパケットの時分割多重化を制御する交互のタイミングシーケンスを表わす信号波形である。
【図１０】時分割多重化されたＡ／Ｖ及びモジュールパケットの交互のシーケンスを表わす図である。
【図１１】トランスポートパケットの一面を表わす図である。
【図１２】トランスポートパケットの他の一面を表わす図である。
【図１３】トランスポートパケットの更に他の一面を表わす図である。
【図１４】コード／データトランスポートパケットを作成する装置を表わすブロック図である。
【図１５】伝送ユニットと、夫々のモジュールに対するトランスポートパケットを作成する処理を説明するフローチャートである。
【図１６】伝送ユニットと、夫々のモジュールに対するトランスポートパケットを作成する処理を説明するフローチャートである。
【図１７】伝送ユニットと、夫々のモジュールに対するトランスポートパケットを作成する処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
５ システムプログラムコントローラ
１０ インタラクティブ成分源
１１ メモリ
１２ メモリコントローラ
１４ コード／データ作成器
１５ タイミング素子
１６，２６ パケットマルチプレクサ
１７ ビデオ源
１８ ビデオ信号圧縮器
１９，２２，２５ トランスポートパケット作成器
２０，２３ オーディオ源
２１，２４ オーディオ信号圧縮器
２７ 処理素子
２８ チャンネルマルチプレクサ
７５ コントローラ
７６，７７ バッファメモリ
７８，７９ 記憶素子
８０ 連続カウントカウンタ
８１ ＦＩＦＯメモリ
８２ 誤り符号化ユニット
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば、衛星から伝送され、双方向テレビジョンのビデオ、オーディオ、及びインタラクティブ信号成分を含む信号を作成するシステムに係る。
【０００２】
【従来の技術】
双方向ＴＶ（テレビジョン）装置は、例えば、米国特許第5,233,654 号明細書により周知である。上記'654号特許明細書に記載される装置は、伝送されたデータでプログラムを変更することが目的であるにも係わらず、双方向プログラムを格納するのに充分な記憶容量を備えたコンピュータを有する受信機を含む。双方向ＴＶのコストを下げ、従って、消費者の評判をもっと魅力的にするため、受信機のメモリは最小限に抑えることが望ましい。このことは、アプリケーションが受信機に常駐することを要求するのではなく、要求されたアプリケーションの実行可能なコードを規則的に伝送することによって実現される。伝送媒体は実質的に大容量記憶装置として利用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
受信機を簡単化し、従って、双方向プログラムを簡単化する過程で、所定の時間、例えば、双方向プログラムの構成部の後に続く非双方向のプログラムの構成部のつなぎ目である機能を始動するため、補助信号又はプログラムを伝送することが必要である。例えば、非双方向のコマーシャルの間、双方向プログラムを中止するような場合である。
【０００４】
本発明は、信頼性、利便性のある伝送のためにビデオ及びオーディオプログラムの材料と共に双方向アプリケーションを画定する実行可能なコードとデータを作成する装置及び方法の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の装置は、圧縮されたオーディオ及び圧縮されたビデオのトランスポートパケット源を含む。コンピュータは、圧縮されたオーディオ及びビデオ信号と関連する双方向プログラムを作成し、双方向プログラムは、夫々が実行可能なコード又はデータを含む別々のモジュールから形成され、かつ、アプリケーションモジュールを結合するディレクトリモジュールを含む。トランスポート処理装置は、モジュールをトランスポートパケットにパケット化し、夫々のモジュールのトランスポートパケットを伝送ユニットに分類し、夫々の伝送ユニットのヘッダ情報を含む補助トランスポートパケットを作成するため設けられている。第１の識別符号ＳＣＩＤv を夫々のビデオトランスポートパケットに、第２の別の識別符号ＳＣＩＤa を夫々のオーディオトランスポートパケットに、第３の別の識別符号ＳＣＩＤD を夫々の双方向プログラムトランスポートパケットに割り当てる手段が設けられている。マルチプレクサは、双方向プログラムが圧縮されたオーディオ及びビデオ信号と共に繰り返し含まれるような形式で双方向プログラムトランスポートパケットをオーディオ及びビデオトランスポートパケットと時分割多重化する。
【０００６】
本発明の方法は、夫々のパケットがオーディオ信号データのペイロード(payload) と、オーディオ成分データを含む場合にトランスポートパケットを識別する識別子ＳＣＩＤaiとを含むことにより圧縮されたオーディオ信号のトランスポートパケットを作成する。圧縮されたビデオ信号のトランスポートパケットは、夫々のパケットがビデオデータのペイロードと、ビデオ成分データを含む場合にトランスポートパケットを識別する識別子ＳＣＩＤviとを含むことにより作成される。オーディオ又はビデオ成分に関連する双方向アプリケーションが作成される。双方向アプリケーションはコンピュータのファイルに類似したモジュールに分割され、夫々のモジュールには実行可能なコード又はアプリケーションデータが含まれる。夫々のモジュールは整数個のトランスポートパケットを含む少なくとも１個の伝送ユニットに分割され、各トランスポートパケットにはインタラクティブ成分データを含む際にトランスポートパケットを識別する識別子ＳＣＩＤDiが含まれる。夫々の伝送ユニットに含まれる情報を表わす伝送ユニットヘッダ情報を含む含む別のトランスポートパケットが夫々の伝送ユニットに対し作成される。その上、オーディオ及びビデオ成分パケットはインタラクティブ成分パケットと時分割多重化され、かかるインタラクティブ成分パケットは夫々の伝送ユニットが上記別のトランスポートパケットによってヘッダ付けされた伝送ユニットシーケンス内にある。
【０００７】
【実施例】
以下に添付図面を参照して、本発明を詳細に説明する。
以下に、例えば、ダイレクト衛星システムの如くの圧縮ディジタル伝送システムの環境において本発明を説明する。単一の衛星トランスポンダは複数の夫々のＴＶ番組を提供するのに充分な帯域幅を有するものとする。夫々のＴＶ番組は一時的に圧縮され、単一のトランスポンダ上に時分割多重化される。
【０００８】
図１を参照するに、パケットマルチプレクサ１６は、その出力ポートにＡＶＩ（オーディオービデオー双方向（インタラクティブ））プログラムを発生する。同様にマルチプレクサ２６は、別のＡＶＩプログラムを発生する。夫々のＡＶＩプログラムのオーディオ、ビデオ、及び、インタラクティブ成分にＳＣＩＤを介して関係する情報を含むプログラムガイドは、処理素子２７によってＡＶＩプログラムと同様の伝送形式で提供される。プログラムガイドと夫々のＡＶＩプログラムは、トランスポートパケットの形で、チャンネルマルチプレクサ２８の夫々の入力ポートに印加される。チャンネルマルチプレクサ２８は、夫々の信号を単一の信号に均等に時分割多重化する周知の構成でもよく、或いは、統計的に制御されたマルチプレクサでもよい。マルチプレクサ２８の出力は、例えば、衛星トランスポンダに適用する条件を付けられたモデムに結合される。モデムは誤り符号化及び信号インターリーブ装置（図示せず）を含んでいてもよい。
【０００９】
ＡＶＩの作成はシステムプログラムコントローラ５によって制御される。プログラムコントローラ５は、特定のプログラムと夫々のプログラム信号成分の選択に用いられるユーザインタフェースを有する。プログラムコントローラは、夫々のＳＣＩＤを夫々のプログラムのオーディオ、ビデオ及びインタラクティブ成分に夫々割り当てる。夫々の受信機は、何れのＳＣＩＤがＡＶＩプログラム成分と関係するかを判定し、関係のあるＳＣＩＤを含む伝送された信号ストリームからトランスポートパケットを選択するためプログラムガイドにアクセスすると仮定する。オーディオ、ビデオ及びインタラクティブ成分は別々のＳＣＩＤに割り当てられるので、一つのＡＶＩプログラムの中の少なくとも一つの成分が他のＡＶＩプログラムの作成に利用できる点で都合がよい。例えば、二つの同様のＴＶゲームショーが同時に放映され、両方とも同一のユーザの対話を双方向に使用する場合を考える。同一のインタラクティブ成分は、インタラクティブ成分が実質的にビデオプログラムと無関係であるならば、そのＳＣＩＤを両方のＡＶＩプログラムと関連させるだけで使用することが可能である。その上、異なるＳＣＩＤを使用することにより、一方のプログラムのオーディオと、別のプログラムのビデオとを容易に編集し得るようになる。
【００１０】
特定のＡＶＩプログラムには多様な信号成分源が含まれる場合がある。図１には、インタラクティブ成分源１０と、ビデオ源１７と、第１及び第２のオーディオ源２０及び２３（２か国語オーディオ）が示されている。コントローラ５は、時間管理及び／又は動作許可機能のため夫々の信号源と通信する。ビデオ信号源１７は、ＭＰＥＧ（ムービング ピクチャー エキスパート グループ）により推進されるビデオ圧縮標準に従って信号を圧縮するビデオ信号圧縮器１８に結合される。同様に、信号源２０及び２３からの夫々のオーディオ信号は、圧縮器２１及び２４に夫々供給される。上記圧縮器は、ＭＰＥＧにより推進されるオーディオ圧縮標準に従って夫々のオーディオ信号を圧縮する。ＭＰＥＧプロトコルに従って圧縮された関連するオーディオ及びビデオ信号は、タイミング素子１５によって提供されるＰＴＳ（掲示タイムスタンプ）の使用と同期させられる。オーディオとビデオを時間的に関係させる方法の詳細については、標準化国際機構(INTERNATIONAL ORGANAIZATION FOR STANDARIZATION)、ＩＳＯ／ＩＥＣ ＪＴＣ１／ＳＣ２９／ＷＧ１１；Ｎ０５３１、動画像と関連するオーディオの符号化(CODING OF MOVING PICTURES AND ASSOCIATED AUTIO)、ＭＰＥＧ３、１９９３年９月を参照のこと。
【００１１】
圧縮されたオーディオ及びビデオ信号は、トランスポートパケット作成器１９、２２及び２５に供給される。オーディオ及びビデオパケット作成器は周知であり、これ以上の説明は行わない。パケット作成器は、圧縮されたデータを所定のバイト数のペイロードに分割し、夫々のＳＣＩＤを含む識別ヘッダを付与することを述べるにとどめておく。ビデオ信号トランスポートパケット作成器のより詳細な情報は、米国特許第5,168,356 号明細書に記載されている。パケット作成器は、夫々の信号成分を時分割多重化するパケットマルチプレクサに結合される。トランスポートパケット作成器は、マルチプレクサを他の成分の処理に適合させるためパケット化されたデータを一時的に記憶するバッファメモリを有してもよい。パケット作成器は、パケットが利用可能であることを示すマルチプレクサに接続されたＰＡＣＫＥＴ ＲＥＡＤＹ（パケットレディ）信号ラインを含む。
【００１２】
双方向プログラムは、コンピュータ或いはＰＣ（パーソナルコンピュータ）でも構わない素子１０を操作するプログラマにより周知の技術を用いて作成される。以下ではアプリケーションと呼ぶ双方向プログラムが、作成、圧縮される。ここで、圧縮されるとは、より小規模の言語に要約又は翻訳されることを意味する。プログラムの夫々の部分は、異なるタイプのモジュールに分割される。モジュールはコンピュータファイルに類似している。第１のモジュールタイプは、アプリケーションを運用又は実行する受信機でコンピューティング装置をプログラムするため必要な実行可能なコードよりなるコードモジュールである。第２のモジュールタイプはデータモジュールである。データモジュールにはアプリケーションの実行中に使用される非実行可能データが含まれる。データモジュールはコードモジュールよりも動的であり、即ち、データモジュールはプログラムの間にも変わる可能性があるが、一方、コードモジュールは一般的に変わらない。
【００１３】
第３のモジュールタイプはＳＩＧＮＡＬ（信号）と呼ばれる。このモジュールは割り込みをトリガーすることができる特別のパケットである。信号は、例えば、特定のビデオフレーム（アクションゲーム用）にアプリケーションを同期させるため、或いは、特別の事象（例えば、アプリケーションの終了）をアプリケーションに通知するために使用することができる。同期は掲示タイムスタンプを含めることにより行われる。プログラムされたシステム機能は、信号タイムビデオの掲示タイムスタンプが信号モジュールの掲示タイムスタンプに一致するときに実行される。
【００１４】
夫々のモジュールが圧縮された後、かかるモジュールは、図２のフローチャートに示す如く伝送ユニット作成のためインタラクティブ成分源１０によって処理される。モジュールはＰＣメモリから取り出され（ステップ５０）、誤り符号化をうける（ステップ５１）。誤り検査ビットが作成され、ＣＲＣ検査ビットはモジュールデータの最後に連結又は追加される（ステップ５２）。上記ＣＲＣ検査ビットはモジュール全体に適用され、即ち、好ましい一実施例において、誤り符号化は、モジュールのセグメント内ではなくモジュール全体に亘って実行される。モジュールを構成するバイト数がカウントされ（ステップ５３）、この数は、夫々のトランスポートパケットに含まれるコード／データバイト数に一致する数値Ｎで除算される（ステップ５４）。その商は、トランスポートパケットの数が伝送ユニット当たりのパケット数の望ましい最大値を表わす閾値を超えるかどうかを判定するためテストされる（ステップ５７）。上記商が閾値を超える場合、パケットは複数の伝送ユニットに分割される（図３を参照のこと）。ＴＵ（伝送ユニット）は整数個のトランスポートパケットから構成され（図４を参照のこと）、その中の一つにはＴＵに関するヘッダ情報が含まれ、他にはモジュールのバイトのセグメントが含まれる。伝送ユニットに含まれるトランスポートパケットの数は、一致していてもよく、或いは、一致していなくてもよい。最適なサイズのＴＵは本発明人によって定められてはいない。しかし、最適なサイズのＴＵがＰ個のトランスポートパケットであるならば、ステップ５４で定められた上記商（１ユニットを加算）は、伝送ユニット数を確定するためＰで除算される。かかる場合に、Ｐ個のパケットを有する多数の伝送ユニットと、それより少ないパケット数の最後のＴＵとが存在する。或いは、モジュール内のトランスポートパケットは同一サイズのＴＵに均等に分割してもよい。
【００１５】
モジュールが整数個のトランスポートパケットを含むかどうかを判定するためテストが実行される（ステップ５５）。もし最後のトランスポートパケットを充填するのに充分なバイトがモジュール内にない場合に、最後のトランスポートパケットは、ヌルワード(null words)を用いて零が充填される（ステップ５６）。圧縮されたモジュールはメモリ１１の所定のメモリ領域に記憶される。
【００１６】
伝送ユニットのサイズはアプリケーションプログラマが自由に定めることができる。ＡＶＩには別の機能のアプリケーション、即ち、夫々の受信機のユーザによって選択される可能性のある別のモジュールが含まれる場合があるので、モジュールは伝送ユニットに分割される。かかる別のモジュールの中の一つはかなり短い場合がある。短い方のプログラムの利用を望むユーザが長い方のプログラムの伝送を待つ必要を避けるため、夫々のモジュールは小部分（複数個のＴＵ）に分割され、異なるモジュールの小部分がインターリーブされる。かかる処理は、多数の別のモジュールの中の一つを受けるために必要とされる時間を著しく短縮させる。
【００１７】
図５の表Ｉに、各ＴＵヘッダパケットに含まれるヘッダ情報の例示的なタイプを列挙する。ヘッダにはバージョン番号が含まれていることに注意が必要である。バージョン番号はＡＶＩの提示中にアプリケーションに対し変更が加えられた時を示すために含まれている。受信機のデコーダは、バージョン番号の変化を検出するのに応じて実行中のアプリケーションを更新するため配置することが可能である。モジュールＩＤはコンピュータファイルの識別子に類似するものであり、アプリケーションプログラマによって付与される。モジュール伝送ユニットバイトオフセットは、ＴＵのペイロードの第１のコード／データバイトのモジュール内のバイト位置を示す数値である。例えば、各ＴＵが８個のコード／データトランスポートパケットを含み、コード／データトランスポートパケットが１２７コード／データバイトを含む場合に、ｉ番目のＴＵは８×１２７×（ｉ）のモジュール伝送ユニットバイトオフセットを有する。伝送ユニットの長さ（バイト長さ）は、その長さが８×１２７よりも短い場合、そのＴＵがモジュールの最後のＴＵであることを示し、かつ、ＴＵにおける最後のコード／データバイトの位置を示す。
【００１８】
表１のＴＵヘッダ情報は、インタラクティブ成分源１０によって作成され、メモリコントローラ１２によってメモリ１１内の別の領域に記憶される（ステップ５９）。ディレクトリを作成する情報がメモリ１１に更に記憶される（ステップ６０）。
アプリケーションを作成し、モジュールを処理した後、インタラクティブ成分源１０は、アプリケーションプログラマの制御の下、受信機のアプリケーションハードウェアのためアプリケーションモジュールを相互に関係付けるディレクトリモジュールを作成する。図６の表ＩＩにはディレクトリモジュールに含まれるデータの代表的なタイプが示されている。ディレクトリモジュールには、アプリケーション識別子ＡＩＤを有するヘッダと、アプリケーションを格納、実行するため必要とされるメモリの量を示すフィールドと、アプリケーション内にあるモジュール数を示すフィールドが含まれる。ディレクトリモジュールのデータ部は、夫々のモジュールに対するヘッダデータと類似した各モジュール毎のデータを含む。その上、夫々のアプリケーションモジュールの名前をアスキー形式で表わす一覧表の文字列テーブルがある。
【００１９】
ディレクトリモジュール情報はメモリ１１の第３の所定の領域に記憶される。インタラクティブ成分源１０は、実際の伝送ユニット及びトランスポートパケットを作成するようプログラムしてもよいが、しかし、図１に示す一実施例では、別個のコード／データパケット作成器１４が含まれている。コード／データパケット作成器は、メモリコントローラ１２を介してメモリ１１の夫々の領域をアクセスし、夫々のアプリケーションを表わすシーケンスでパケットを生成する（図７を参照のこと）。夫々のモジュールのシーケンス及び複数個のＴＵは、夫々図３及び４に示されている。パケット作成器１４により得られたパケットはパケットマルチプレクサ１６に結合される。
【００２０】
パケットマルチプレクサ１６は、特定のスケジュールに従ってパケットを発生するよう配置される。典型的なＡＶＩプログラムのビデオ成分は最大のチャンネル帯域幅を必要とし、マルチプレクサのレートは必要とされるビデオ帯域幅の関数として定められる。即ち、毎秒３０フレームで画像を提供するためには、毎秒Ｐパケットの平均的な最小ビデオパケットレートが必要である。Ｐは符号化された画像の空間分解能と、画像のアスペクト比等によって定められる。上記の要求を充たし、かつ、オーディオ及びアプリケーション成分を含むために、図１の一実施例のシステムは、毎秒２Ｐ個のパケットを多重化するよう配置されている。図８、９及び１０には、種々のパケット多重化フォーマットが示されている。
【００２１】
図８の多重化フォーマットは、プログラム成分に典型的なＴＶ番組の如く、ビデオとオーディオだけが含まれている場合を想定している。波形Ｍは、波形Ｍの推移毎に１個のパケットがマルチプレクサによって通過させられる多重化レートを示している。波形Ｖ及びＡ１は夫々多重化されたビデオ及びオーディオパケットのタイミングを表わしている。この例の場合、オーディオとビデオのパケットは交互に現われる。しかし、オーディオパケットは、ビデオパケットと同様の高いレートでは発生しないことが従来より認められている。オーディオパケットがオーディオ多重化レートで現われない場合、マルチプレクサは、オーディオ多重化タイムスロット中にオーディオパケットを通さないよう単純化するか、或いは、最後のオーディオパケットを繰り返すよう配置してもよい。チャンネルマルチプレクサ２８が統計的なマルチプレクサである場合に、元のパケットを利用できないときにはオーディオパケットを通さないことが好ましい。これは、オーディオパケットを利用できないときにオーディオパケット多重化タイムスロット期間中、オーディオパケット作成器により発生されたパケットレディ信号でマルチプレクサを抑止することによって容易に配置される。
【００２２】
図９の多重化フォーマットは、プログラム成分にビデオ成分と、オーディオ成分Ａ１と、第２のオーディオ成分Ａ２又はインタラクティブデータ成分Ｏとが含まれることを想定している。かかる多重化シーケンスにおいて、ビデオパケットは多重化信号Ｍの２番目の推移毎に通過させられる。多重化信号の交互の推移の間に、別の二つの成分は交互に現われる。ビデオパケットは、時刻Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５、Ｔ７、Ｔ９等に通過させられる。オーディオＡ１は、Ａ２又はデータＤと交互に通過させられる。オーディオＡ１は、時刻Ｔ２、Ｔ６、Ｔ８及びＴ１２に通過する。オーディオＡ２又はＤは、時刻Ｔ４及びＴ１０に通過する。かかるシーケンスにおいて、Ａ２又はＤのパケットは時刻Ｔ８で利用し得ず、マルチプレクサは利用可能なパケットＡ１を代わりに用いることを仮定している。その後、Ａ１と、Ａ２又はＤのパケットは交互に現われる。
【００２３】
ビデオパケット多重化タイムスロット以外の間のパケット多重化の優先度に関し、優先順位を付ける場合には、非常に稀に生じるパケットを有する信号成分に高い方の多重化優先順位が割り当てられることが好ましい。
図１０には多数の交番成分を多重化するシーケンスが示され、その全てのシーケンスは、ビデオパケットが他のパケット多重化タイムスロット毎に通過させられることを仮定している。シーケンスＳ１は、ビデオと、第１及び第２のオーディオと、データ成分を想定している。第１及び第２のオーディオと、データＤの成分パケットは、偶数番目の時間間隔中に規則的に交番していることが示されている。同様に、シーケンスＳ２は、ビデオと、第１及び第２のオーディオと、データ成分とを想定している。しかし、このシーケンスにおいて、データＤは比較的高い信号帯域を必要とすることが考えられる。データパケットＤは他の偶数時間間隔毎に割り当てられ、残りの偶数番目の時間間隔にオーディオ成分が交番するよう示されている。シーケンスＳ３及びＳ４は、オーディオ成分がデータ成分よりも著しく広い帯域幅を必要とすることを想定し、オーディオ成分は偶数番目の多重化時間間隔の中の大半の部分に割り当てられて示されている。少なくとも一つのモジュールを同時に伝送することが可能である。同時に伝送される場合、異なるモジュールの複数個のＴＵからのトランスポートパケットは、パケット多重化処理でインターリーブさせないことが推奨される。しかし、異なるモジュールからの複数個のＴＵの全体をインターリーブさせることは構わない。
【００２４】
多重化は完成した技術であり、ディジタル信号処理における当業者は特定の要求を充たすマルチプレクサを容易に設計し得るので、パケットマルチプレクサ１６の詳細についての説明は行わない。パケットマルチプレクサ１６は、入力ポートが夫々の成分信号に結合され、出力ポートがマルチプレクサの出力ポートに結合された３個の状態論理スイッチを使用して配置し得ることを記載するにとどめる。コントローラ５によって確定された優先順位と、パケット作成器によって供給される夫々のパケットレディ信号とに応じて論理スイッチを制御するために状態機械を配置してもよい。
【００２５】
図１１はＡＶＩパケットの例示的な一形態を説明する図である。パケットは、接頭部を伝達するリンク層と、特定のサービス用にカスタマイズできるサービス層又はトランスポートブロックとを含む。リンク層で伝達される接頭部(prefix)は、４個の１ビット信号Ｐ、ＰＢ、ＣＦ、ＣＳと、ＳＣＩＤ用の１２ビットフィールドとを含む２バイトフィールドである。信号Ｐ、ＰＢ、ＣＦ、及びＣＳは、パケットフレーミングビットと、バンドルバウンダリ(bundle boundary) ビットと、パケットスクランブル鍵用の制御フラグと、スクランブル鍵用の制御同期である。ＣＦ及びＣＳフィールドの符号化の一例は以下の関係に従っている：
ＣＦ ＣＳ 機能
０ ０ 偶数鍵の使用
０ １ 奇数鍵の使用
１ ０ パケットの非スクランブル化
１ １ パケットの非スクランブル化
サービス層又はトランスポートブロックは図１２に示されている。上記サービス層には、１バイトのヘッダと、１２７バイトのコード／データペイロードが含まれる。ヘッダは、モジュロー１６の連続カウント（ＣＣ）用の４ビットのフィールドと、４ビットのサービスタイプ識別子ＨＤとを含む。インタラクティブコード／データパケットに対し、以下の規則に従って４ビットのＨＤフィールドにより識別される二つのサービスタイプが利用される：
００００ 補助パケット
０１００ 基本パケット
基本パケットのトランスポートブロックは、ＨＤバイトと、それに続く１２７バイトのモジュール符号語だけを含む。基本パケットは、伝送ユニットヘッダ情報ではなく、夫々のモジュールの符号語を転送するために利用される。ＴＵヘッダデータ及びあらゆるモジュールのヘッダデータはＡＵＸ（補助）パケットで伝達される。図１３はＡＵＸパケットの一例のサービス層の形態を説明する図である。
【００２６】
ＡＵＸパケットサービス層は、ＣＣ及びＨＤデータを有する１バイトのヘッダを含む。全てのＡＵＸパケットに対するＣＣの値は、００００のような特定の値である。ペイロードの残りの１２７バイトは、少なくとも一つの可変サイズ補助グループに分割される。各補助グループは、２個のフラグＭＦ及びＣＦＦと、補助フィールド識別子ＡＦＩＤと、可変長ＡＵＸデータフィールド内に続く補助データの量を示す数値ＡＦＳとからなる２バイトのヘッダフィールドを含む。フラグＭＦはＡＵＸデータフィールドのデータが変更可能であるかどうかを示し、フラグＣＦＦはＡＵＸデータフィールドが零で充填されているかどうかを示す。補助グループの一つは、ＴＵヘッダデータを伝達するよう配置される。この特定の補助グループは、伝送ユニット内のパケットの数を示す１６ビットフィールドと、伝送ユニット内の第１の基本パケットのＣＣの値を含む第２の８ビットフィールドとからなる付加的なヘッダＡＨを含む。
【００２７】
図１４はコード／データトランスポートパケット作成器１４の一実施例を示す図である。パケット作成器は、パケット作成の機能的な順序付けを制御し、システムプログラムコントローラ５と、メモリコントローラ１２と、パケットマルチプレクサ１６と通信するコントローラ７５を含む。コントローラ７５は、プログラムコントローラ５から適当なＳＣＩＤを受け、それらを他のパケット接頭部データと共に記憶素子７８に記憶する。コントローラ７５は、二つのバッファメモリ７６及び７７の中の一方に供給されるアプリケーションコード／データを得るためメモリコントローラ１２を介してメモリ１１と通信する。ＡＵＸパケットで伝達されるべきヘッダデータはバッファ７６に供給され、基本パケットで伝達されるべきデータはバッファ７７に記憶される。別の記憶素子７９はサービス層のヘッダデータＨＤを記憶するため使用され、完了用のＣＣカウンタ８０が含まれる。或いは、記憶素子７８及び７９はコントローラ７５の内部にあるメモリの一部でもよく、コントローラ７５及び連続カウントカウンタ８０はコントローラ７５内にソフトウェアで実現してもよい。
【００２８】
夫々の素子７６−８０の出力ポートは、その全てが共通の出力バスに接続されている３個の状態論理装置を用いて実現され。パケットデータは、夫々の素子７６−８０に蓄積され、コントローラ７５の制御の下で、パケット作成シーケンスとして出力バスに印加される。
バスは誤り符号化ユニット８２に結合される。誤り符号化ユニット８２は、夫々のＡＵＸパケットの補助グループに亘って、ＡＨヘッダを含むＣＲＣＨ（循環式冗長ヘッダ誤り検査ビット）を作成し、ＣＲＣＨを補助パケットに連結又は追加する。更に詳細に言うと、ＣＲＣＨ符号化は補助グループデータフィールドとＡＨヘッダの間中で実行されるが、補助グループヘッダの間は実行されない。ＣＲＣＨ誤り検査ビットは補助グループに追加される。誤り符号化ユニットは、基本パケットのサービス層に含まれる情報に亘りＣＲＣ誤りコードを作成し、ＣＲＣ誤りコードを夫々の基本パケットに追加又は連結するよう条件を付けてもよい。次いで、パケットは先入れ先出しＦＩＦＯメモリでもよいバッファメモリ８１に供給される。完全なパケットがＦＩＦＯ８１に記憶されると、パケットレディ信号が発生される。ＦＩＦＯのデータ出力ポートと、パケットレディ信号は、パケットマルチプレクサ１６に接続される。
【００２９】
図１５、１６及び１７は、コード／データのパケット化処理を徐々に詳細化して説明するフローチャートである。かかるフローチャートを説明する前に、以下に幾つかの頭字語を定義する。
ＴＵは伝送ユニットを、ＴＰはトランスポートパケットを、ＣＣは連続カウントを、ＴＰＮはＴＵ内のＴＰの個数を、ＴＵＮはモジュール内のＴＵの個数を、ＭＬはモジュールの長さ（バイト）を、ＴＰＵは１２７個のユニット中のＴＵに充填されたバイトの実行中のインデックスを表わす。
【００３０】
図１５はパケット作成器が夫々のアプリケーションをパッケージ化する際の一般的な処理を説明する図である。伝送媒体はアプリケーション記憶装置として利用されるので、アプリケーションは、繰り返して伝送、即ち、パケット化されることを想起する必要がある。プログラムコントローラは、アプリケーションのパッケージ化を始動させる（ステップ１００）。かかるコマンドに従って、コントローラ７５は、メモリ１１から現在のアプリケーションのモジュール数ＭＮと、モジュールヘッダ情報を得て（ステップ１０１）、同じものをバッファ７６に格納する。インデックスｉは１に設定される（ステップ１０２）。ディレクトリモジュールはパケット化される（ステップ１０３）。次いで、第１のアプリケーションモジュールはパケット化される（ステップ１０５）。パケット化されたモジュールのカウント数であるインデックスｉは、１単位を増加させられる（ステップ１０６）。テストによって、アプリケーションの最後のモジュールがパケット化されたかどうかを判定する（ステップ１０７）。アプリケーションの最後のモジュールがパケット化されていなかった場合、システムはステップ１０５に進み、次のモジュールをパケット化する。一方、最後のアプリケーションモジュールがパケット化された場合、テストによって、アプリケーションの繰り返し時間が経過したかどうかを判定する（ステップ１０８）。経過した場合、システムはアプリケーションの（再伝送のため）再パッケージ化を開始するためステップ１０１、或いは、ステップ１０２に戻る。或いは、繰り返し時間が経過していない場合、システムは、アプリケーションの再パッケージ化の前に待機する（ステップ１０９）。
【００３１】
図１６はモジュールのパケット作成を説明する図である。このサブルーチンは、バッファメモリ７６からモジュールのバイト長ＭＮと、モジュール内の伝送ユニットの個数ＴＵＮと、夫々の伝送ユニットのトランスポートパケットの個数ＴＰＮを供給することにより（ステップ１２１）、始動される（ステップ１２２）。ＴＵインデックスは零に設定され（ステップ１２３）、別の実行中の全体のインデックスＴＰＵは零に設定される（ステップ１２４）。伝送ユニットは、アプリケーションコード／データを有するＴＰＮ−１個の基本パケットが後に続くＴＵヘッダ補助パケットを作成することによって作成される（ステップ１２５）。インデックスＴＵは１単位が加えられ（ステップ１２６）、モジュール内の最後のＴＵが完了したかどうかを判定するためテストされる（ステップ１２７）。完了していない場合、システムはステップ１２５に戻る。モジュールの最後のＴＵが完了した場合、かかるルーチンは終了する。
【００３２】
図１７はＴＵ作成の処理（ステップ１２５）を示す図である。各ＴＵの先頭で、トランスポート数のインデックスＴＰは零に設定される（ステップ１３６）。インデックスＴＰはテストされる（ステップ１３７）。インデックスＴＰが零である場合、ＴＵヘッダ補助パケットが作成され（ステップ１５１−１５７）、さもなければ、基本パケットが作成される（ステップ１３８−１４６）。補助パケットの作成の場合、ＳＣＩＤを含むリンク層の接頭部がメモリから得られる（ステップ１５１）。一定の補助ＣＣの値が更に得られ、接頭部に追加される（ステップ１５２）。補助パケットサービス層のヘッダＨＤが次いで得られ、接頭部及び補助ＣＣの後に追加される（ステップ１５４）。補助グループヘッダは作成されるか、或いは、メモリから取り出され、接頭部、ＣＣ及びＨＤの後に追加される（ステップ１５５）。ＡＨのヘッダデータが計算され、補助グループヘッダの後に追加される。補助グループヘッダに関係する補助データはメモリから得られ、ＡＨヘッダの後に追加される（ステップ１５６）。別の補助グループが補助パケットに含まれるべきであるかどうかを判定するためテストが行われる（ステップ１５７）。別の補助グループがある場合、システムはステップ１５５に戻る。別の補助グループはない場合、システムはステップ１４７に進む。
【００３３】
基本パケットを作成する必要がある場合、即ち、ＴＰが零に一致しない場合、メモリ又はコントローラ７５から適当な接頭部データ（ステップ１３８）と、ＣＣ（ステップ１３９）が得られ、ＣＣは接頭部に追加される。ＣＣに１単位が加えられる（ステップ１４０）。基本パケットサービス層のヘッダＨＤが供給され、ＣＣに追加される（ステップ１４１）。インデックスＴＰＵはモジュール長から減算され、完全なパケット分のモジュールバイトがパケット化をされるべく残っているかどうかが判定される（ステップ１４２）。残っている場合、パケット分のバイト（上記の例では、１２７バイト）がメモリ７７から供給され、ＨＤに追加される（ステップ１４３）。インデックスＴＰＵには１２７が加えられる（ステップ１４５）。
【００３４】
一方、モジュールに残っているバイトが完全なパケット分よりも少ない場合、残りのモジュールバイトは取り出され、ヘッダＨＤに追加される（ステップ１４４）。インデックスＴＰＵにＭＬが設定され、パケット未充填フラグ(packet-not-full flag)が設定される（ステップ１４６）。
夫々のパケット（補助又は基本）は、作成された後、充填済であるかどうかを判定するためテストされる（ステップ１４７）。未充填である場合、必要な数のバイト（１２７）に零が充填される（ステップ１４８）。インデックスＴＰに一単位が加えられる。基本パケットはＣＲＣ誤り符号化を自由に行ってもよいが（ステップ１５８）、モジュール全体に亘って実行される誤り符号化と重複する場合がある。上記ＣＲＣ誤り符号化は、少なくとも夫々のパケットのアプリケーションデータ部、及び／又は、サービス層のヘッダ（ＣＣ及びＨＤ）に適用することが可能である。ＣＲＣが実行された場合、ＣＲＣ誤り検査ビットはパケットデータバイトに追加される。
【００３５】
補助パケットが補助グループデータフィールドと補助ヘッダＡＨに亘ってＣＲＣ誤り符号化され、ＣＲＣＨ誤りビットは補助グループに追加される。
インデックスＴＰはＴＵの最後のパケットが処理されたかどうかを判定するためテストされる（ステップ１５０）。ＴＵが処理されていない場合、次のパケットが作成される（ステップ１３７−１４９）。処理されている場合、システムはステップ１２６に進む。
【００３６】
上記処理はモジュールを順次にパッケージ化する。しかし、アプリケーションの作成者は、アプリケーションの作成後、モジュールの一部（複数のＴＵ）をインターリーブさせるよう配置し：基本又は補助パケットの何れにパッケージ化されるべきかの標示を有する少量のデータを容易に配置し得ることに注意が必要である。この例の場合、パケット作成器は、かかる標示に応じて、補助又は基本パケットに関係するデータを作成する。
【００３７】
ＡＶＩプログラムのアプリケーションは繰り返し伝送される。再伝送の周期性はプログラマによって定められ、チャンネルの帯域幅と、より優先度の高いＡＶＩ成分を必要とする帯域幅と、アプリケーションに含まれる全データと、デコーダ内のバッファメモリのサイズとの関数である。アプリケーションの再伝送は、所望のアプリケーション再伝送レートを生成するレートで所定の多重化間隔をアプリケーションに割り当てるようパケットマルチプレクサのタイミングを配置することにより影響を受ける。
【００３８】
不所望の表示が双方向プログラムによって生成される場合がある。例えば、双方向プログラムが関連するビデオの上に重なり合う画像を表示させる場合がある。双方向ではないコマーシャルがビデオに含まれる場合がある。双方向プログラムはビデオ源が変更されたかどうかを判定する手段がない場合があり、コマーシャルの上に重なり合う画像を表示し続けるという好ましくない場合がある。
【００３９】
新しい双方向プログラムが現われたならば、ディレクトリは変更され、かかる変更は受信機にプログラムの変更を知らせる。形式的に、かかる変更により、受信機は新しいプログラムのために現在のプログラムを廃棄する。しかし、新しいプログラムは非常に僅かなメモリ空間しか必要とせず、非常に短い間隔で元のプログラムに戻るよう意図されている場合がある。この場合に、アプリケーションを再び復元する際の遅延が望まない長さである可能性があるので、現在のプログラムを廃棄するより現在のプログラムの実行を中止するだけの方が望ましい。その上、何時アプリケーションを停止し、何時アプリケーションの実行を再開すべきであるかがアプリケーションでは分からない場合がある。上記の全ての状況は、信号モジュールを使用することによって取り扱うことができる。
【００４０】
信号モジュールは、データモジュール又は実行可能プログラムでも構わない。前者である場合、上記信号モジュールは、単純な時間、或いは、例えば、自動停止、実行の中止、実行の再開等の所定の方法に応じて現在のアプリケーションに条件を付ける別のタイプのコードを含む場合がある。後者である場合、上記信号モジュールは、受信機が実行していたアプリケーションの現在状態を記憶させ、新たに伝送されたプログラムのために現在のアプリケーションを廃棄、又は、現在のプログラムの実行を中止しメモリから除去し、或いは、単に実行を中止する等の条件を付けるプログラムである場合がある。
【００４１】
関連するビデオ又はオーディオと信号パケットのタイミング又は同期は各種の方法で影響をうける。第１に、上記同期は、関連するオーディオ又はビデオ信号の特定のスタート又はヘッダ等のコードの出現時に実行されるようプログラムすることができる。第２に、上記同期は、ＰＴＳ（提示タイムスタンプ）を含む場合があり、かつ、オーディオ又はビデオデータに同一のＰＴＳが発生するとき、或いは、オーディオ又はビデオデータの同一のＰＴＳの所定の間隔の範囲内で実行されるようプログラムすることができる。第３に、上記同期は受信の直後に実行されるようプログラムしてもよい。最初の２例の場合、パケットストリーム内での信号パケットの位置は、プログラムされた事象の前にそのパケットが受信される限り重要ではない。第３の例の場合、信号プログラムパケットの位置は所望の結果を達成する際に重要である。
【００４２】
ＡＶＩプログラムが別々の双方向プログラム、或いは、双方向ではないプログラムに関係する夫々の部分から構成される場合、ＡＶＩプログラムは分割されていると考える。双方向プログラムに関係する第１の部分と、双方向ではないプログラムに関係する第２の部分と、関係する双方向プログラムを有する第１の部分の続きである第３の部分とを有するプログラムは、３個のセグメントを有する。信号モジュールが第３の方法によりプログラムの変更に影響を与える（例えば、広告の最初で実行を中止する）場合、信号モジュールは、受信機が第２のセグメントの出現時の信号プログラムに応答する時間を有するよう第２のセグメントの出現の充分前にあるプログラムストリームに存在することが必要である。
【００４３】
単純な制御語又はシーケンスを含む信号モジュールは、ディレクトリとヘッダを含むモジュール全体から構成される単一のパケットに含まれる場合がある。この単一のパケットは受信機による受信時に処理割り込みを生成する補助パケットである。割り込みに応答して、受信機は信号モジュールによって表わされる適当な動作を始動させる。信号モジュールが実行可能なプログラムである場合に、複数のパケットを含む可能性があるが、モジュールのヘッダパケットは補助パケットである。この場合、補助パケットは適当な動作を始動するため受信機の割り込みを発生させる。
【００４４】
図１に説明するシステムが分割されたビデオの双方向プログラムを生成する場合、システムを操作するプログラマは、適当な時点にプログラムコントローラ５によって信号ストリームの中に挿入される適当な信号モジュールを作成するためインタラクティブ成分源１０を制御することが可能である。或いは、例えば、複数の記憶された信号からプログラムのセグメントを選択することにより分割されたビデオを伴うＡＶＩプログラムを作成するため、多数の事前に記録されたＡＶＩ及び／又は非−ＡＶＩプログラムの編集を容易化することが想定される。この例の場合、編集装置は事前にパケット化された信号モジュールの選択に係る別の記憶素子を含む場合がある。編集されたプログラムの生成物の夫々のプログラムセグメントの間のつなぎ目で、編集者は適当なパケット化された信号モジュールを選択し、編集された生成物に同じ物を挿入する。実際、選択されたパケット化された信号モジュールは所定の間隔で繰り返し挿入してもよい。繰り返しの挿入部は、受信の可能性を高めるために使用してもよく、及び／又は、暗黙の信号として使用してもよい。後者の場合、受信機は、信号モジュールが所定の頻度で繰り返し現われる場合だけ、信号モジュールによって示される特定の機能を実行するようプログラムすることが可能である。その頻度が停止した場合、受信機は、信号モジュールを受信する直前に利用されたモードの処理に戻るようプログラムしてもよい。
【００４５】
特許請求の範囲の記載において、用語「分割されたビデオ信号」は、その一部が双方向プログラムに関係し、一部は別の双方向プログラムに関係し、又は、双方向プログラムには関係のない夫々の部分、又は、セグメントから構成されるビデオ信号を意味する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による双方向ＴＶ信号作成システムのブロック図である。
【図２】モジュールのコード／データバイトを伝送ユニットに分割する処理を説明するフローチャートである。
【図３】モジュール構造を表わす図である。
【図４】伝送ユニットを表わす図である。
【図５】伝送ユニットのヘッダの典型的な内容を示す表である。
【図６】ディレクトリモジュールの典型的な内容を示す表である。
【図７】双方向アプリケーションのモジュール的構成を示す図である。
【図８】Ａ／Ｖ及びモジュールパケットの時分割多重化を制御する交互のタイミングシーケンスを表わす信号波形である。
【図９】Ａ／Ｖ及びモジュールパケットの時分割多重化を制御する交互のタイミングシーケンスを表わす信号波形である。
【図１０】時分割多重化されたＡ／Ｖ及びモジュールパケットの交互のシーケンスを表わす図である。
【図１１】トランスポートパケットの一面を表わす図である。
【図１２】トランスポートパケットの他の一面を表わす図である。
【図１３】トランスポートパケットの更に他の一面を表わす図である。
【図１４】コード／データトランスポートパケットを作成する装置を表わすブロック図である。
【図１５】伝送ユニットと、夫々のモジュールに対するトランスポートパケットを作成する処理を説明するフローチャートである。
【図１６】伝送ユニットと、夫々のモジュールに対するトランスポートパケットを作成する処理を説明するフローチャートである。
【図１７】伝送ユニットと、夫々のモジュールに対するトランスポートパケットを作成する処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
５ システムプログラムコントローラ
１０ インタラクティブ成分源
１１ メモリ
１２ メモリコントローラ
１４ コード／データ作成器
１５ タイミング素子
１６，２６ パケットマルチプレクサ
１７ ビデオ源
１８ ビデオ信号圧縮器
１９，２２，２５ トランスポートパケット作成器
２０，２３ オーディオ源
２１，２４ オーディオ信号圧縮器
２７ 処理素子
２８ チャンネルマルチプレクサ
７５ コントローラ
７６，７７ バッファメモリ
７８，７９ 記憶素子
８０ 連続カウントカウンタ
８１ ＦＩＦＯメモリ
８２ 誤り符号化ユニット
Claims (19)
- 双方向オーディオ・ビジュアルプログラムを生成する装置であって、
圧縮されたビデオ信号のトランスポートパケットのソースと、
圧縮されたオーディオ信号のトランスポートパケットのソースと、
前記圧縮されたオーディオ信号及び前記圧縮されたビデオ信号に係り、各モジュールが実行可能なコードまたはデータから構成され、アプリケーションモジュールを連関させるディレクトリモジュールを有する複数のモジュールから構成される双方向プログラムを生成するコンピュータと、
前記複数のモジュールをトランスポートパケットにパケット化し、各モジュールからのトランスポートパケットを伝送ユニットにグループ化し、各伝送ユニットに対するヘッダ情報を含む補助トランスポートパケットを生成するトランスポート処理装置と、
第１識別符号ＳＣＩＤＶを各ビデオトランスポートパケットに、第２識別符号ＳＣＩＤａを各オーディオトランスポートパケットに、及び第３識別符号ＳＣＩＤＤを各双方向プログラムトランスポートパケットにそれぞれ割当てる手段と、
前記双方向プログラムが前記圧縮されたオーディオ信号及び前記圧縮されたビデオ信号と共に繰り返し含まれるように、前記双方向プログラムトランスポートパケットを前記オーディオトランスポートパケット及び前記ビデオトランスポートパケットと共に時分割多重化するマルチプレクサと、
から構成され、
２以上のモジュールの伝送ユニットが同時に利用可能な場合、前記トランスポート処理装置は、前記同時に利用可能な各モジュールからの伝送ユニットに対し、該伝送ユニットを構成するトランスポートパケット単位ではなく、伝送ユニット単位でインターリーブ処理するよう構成されることを特徴とする装置。 - 前記補助トランスポートパケット内の夫々のトランスミッションパケットの前記ヘッダ情報を別個に誤り符号化する誤り符号化装置を更に有する請求項１記載の装置。
- 前記トランスポート処理装置は、前記ディレクトリモジュールと、実行可能なコードモジュールの伝送ユニットと、データモジュールの伝送ユニットとをこの順で供給するよう条件付けされている請求項１記載の装置。
- 前記トランスポート処理装置は、整数個のトランスポートパケットから伝送ユニットを作成し、充分なモジュールデータがない伝送ユニットのトランスポートパケットはヌルワードで充填されている請求項１記載の装置。
- 前記補助トランスポートパケットを除くアプリケーションモジュールを含む一連のトランスポートパケットのモジュローＮ（正の整数）をカウントする連続カウンタを更に有し、前記トランスポート処理装置は、該トランスポートパケット内に関係する該一連のカウント値を含み、全ての補助トランスポートパケット内に所定のカウント値を含む、請求項１記載の装置。
- 夫々の前記モジュールに亘り誤り検査ビットを作成し、誤り検査ビットを対応するモジュールに連結する誤り符号化手段を更に有する請求項１記載の装置。
- 受信機が双方向プログラムの処理を中止又は再開するよう条件付けする信号モジュール源を更に有し；前記トランスポート処理装置は前記モジュールをパケット化し；前記マルチプレクサは、前記双方向プログラムトランスポートパケットを、関係する圧縮されたオーディオ信号及び対応する前記圧縮されたビデオ信号のパケットと、該圧縮されたビデオ信号のセグメントの変化と関連付けられ夫々のセグメントの変化の前に現われるセグメントに関係のある双方向プログラムの実行に影響を与えるようプログラムされた該信号モジュールのパケットと共に時分割多重化する、請求項１記載の装置。
- 前記圧縮されたビデオ信号は、連続する第１及び第２セグメントを含み、
該第１セグメントは、双方向プログラムに係るものであり、該第２のセグメントは双方向プログラムに係るものではなく、
前記マルチプレクサは、該第２セグメントの出現時に該第１セグメントに係る双方向プログラムの処理を中止するよう前記受信機を制御する符号語からなる信号モジュールを含むよう制御されている、請求項７記載の装置。 - 前記圧縮されたビデオ信号は第１及び第２の一連のセグメントを含み、該第１のセグメントは第１の双方向プログラムと関係付けされ、該第２のセグメントは第２の双方向プログラムと関係付けされ、前記マルチプレクサは、該第２のセグメントの出現時に該第１の双方向プログラムの現在の処理状態に関係のある処理状態データを記憶し、次いで、該第１の双方向プログラムを除去し、該第２の双方向プログラムをロードし実行するよう該受信機を条件付けする符号語からなる信号モジュールを含むよう条件付けされている、請求項７記載の装置。
- 前記信号モジュール源は該信号モジュールにタイムスタンプを挿入する前記コンピュータであり、上記タイムスタンプは該信号モジュールの実行を該圧縮されたビデオ信号のセグメントの変化に同期させるため前記圧縮されたビデオ信号の特定のフレームと関係付けられている、請求項７記載の装置。
- 双方向プログラムを生成するコンピュータと、トランスポートパケットを処理するトランスポート処理装置と、前記双方向プログラム、ビデオ信号及びオーディオ信号を多重化するマルチプレクサとを有する双方向オーディオ・ビジュアルプログラム生成装置に利用されるオーディオ−ビデオ−双方向プログラム（ＡＶＩ）のオーディオ、ビデオ及びインタラクティブ成分を伝送する方法であって、
前記トランスポート処理装置において、各パケットがオーディオ信号データのペイロードと、オーディオ成分データを含むようなトランスポートパケットを識別する識別子ＳＣＩＤaiとを含む圧縮されたオーディオ信号のトランスポートパケットを生成するステップと、
前記トランスポート処理装置において、各パケットがビデオ信号データのペイロードと、ビデオ成分データを含むようなトランスポートパケットを識別する識別子ＳＣＩＤviとを含む圧縮されたビデオ信号のトランスポートパケットを生成するステップと、
前記コンピュータにおいて、オーディオ又はビデオ成分に係る双方向アプリケーションを生成するステップと、
前記コンピュータにおいて、上記双方向アプリケーションを夫々が実行可能なコード又はアプリケーションデータを含むコンピュータファイルと類似したモジュールに分割するステップと、
前記コンピュータにおいて、各モジュールを、各トランスポートパケットがインタラクティブ成分データを含むものとして該トランスポートパケットを識別する識別子ＳＣＩＤDiを含む整数個のトランスポートパケットを含む１以上の伝送ユニットに分割するステップと、
前記コンピュータにおいて、各伝送ユニットに対し、該伝送ユニットに含まれる情報を記述する伝送ユニットヘッダ情報を含む追加的トランスポートパケットを生成するステップと、
前記マルチプレクサにおいて、オーディオ及びビデオ成分パケットを、前記追加的トランスポートパケットが先頭に付けられた各伝送ユニットからなる伝送ユニットシーケンスにおけるインタラクティブ成分パケットと時分割多重化するステップと、
各伝送ユニットのトランスポートパケット単位でインタリーブ処理するのではなく、各モジュールの伝送ユニット単位でインタリーブ処理するステップと、
からなる方法。 - 前記ＳＣＩＤaiと、ＳＣＩＤviと、ＳＣＩＤDiは異なる値である請求項１１記載の方法。
- 前記別のパケットは補助トランスポートパケットであり、補助トランスポートパケットを作成する段階は：前記ＳＣＩＤDiと、所定の一定の連続カウント値ＣＣと、補助パケットタイプデータ語ＨＤを提供し、上記カウント値ＣＣと上記補助パケットタイプデータ語ＨＤを上記識別子ＳＣＩＤDiに連結し；補助グループデータフィールドと、該補助グループデータフィールドに含まれるデータを識別する符号語ＡＦＩＤ及び該補助グループデータフィールド内のデータのバイト数を示すフィールドＡＦＳを含む補助グループヘッダとを含む補助グループを作成し、上記補助グループヘッダを該ＳＣＩＤDi、ＣＣ及びＨＤデータに連結し；前記伝送ユニットヘッダ情報を該補助グループデータフィールドに含ませる段階を有する、請求項１１記載の方法。
- 前記補助トランスポートパケットを作成する段階は：対応する伝送ユニット内のトランスポートパケットの数を示す第１のフィールドと、該補助トランスポートパケットの出現後に伝送ユニットの上記第１のトランスポートパケットの上記連続カウント値を示す第２のフィールドとを含む別の補助グループヘッダフィールドＡＨを作成する段階を更に有する請求項１３記載の方法。
- アプリケーションに含まれる上記モジュールを示すデータを含むディレクトリモジュールを作成し；上記ディレクトリモジュールを伝送ユニット及びトランスポートパケットの中に形成し；前記双方向アプリケーションのモジュールを多重化する前に上記ディレクトリモジュールを上記オーディオ、及びビデオ成分パケットと時分割多重化する段階を更に有する、請求項１１記載の方法。
- 前記ディレクトリモジュール及び前記アプリケーションモジュールの伝送ユニットをオーディオ−ビデオ−双方向プログラム（ＡＶＩ）として前記オーディオ及びビデオ成分と繰り返し多重化する段階を更に有する、請求項１５記載の方法。
- 前記モジュールの各々を誤り符号化し、誤り検査ビットを上記モジュールの各々に連結する段階を更に有する、請求項１１又は１３のうちいずれか１項記載の方法。
- 前記コンピュータにおいて、前記双方向プログラムの処理を中止又は再開するよう受信機を制御する信号モジュールを生成するステップと、
前記トランスポート処理装置において、該双方向アプリケーション及び該信号モジュールのトランスポートパケットを生成するステップと、
前記トランスポート処理装置において、上記オーディオ及びビデオ成分トランスポートパケットを該パケットに係る双方向アプリケーショントランスポートパケットと時分割多重化し、各セグメントの変化で双方向アプリケーションを中止又は再開するよう各受信機を制御するため、分割されたビデオ信号のセグメントの変化と相互に関連付けられた信号モジュールトランスポートパケットを挿入するステップを更に有する、請求項１１記載の方法。 - 前記信号ファイル及び双方向プログラムファイルを誤り符号化し、誤り検査ビットを対応する誤り符号化されたファイルに連結する、請求項１８記載の方法。
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