JPH0646373A - 画像データ復号装置および方法 - Google Patents
画像データ復号装置および方法Info
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- JPH0646373A JPH0646373A JP5015900A JP1590093A JPH0646373A JP H0646373 A JPH0646373 A JP H0646373A JP 5015900 A JP5015900 A JP 5015900A JP 1590093 A JP1590093 A JP 1590093A JP H0646373 A JPH0646373 A JP H0646373A
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- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/76—Television signal recording
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- H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
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- H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
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- H04N7/24—Systems for the transmission of television signals using pulse code modulation
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- H04N5/76—Television signal recording
- H04N5/78—Television signal recording using magnetic recording
- H04N5/782—Television signal recording using magnetic recording on tape
- H04N5/783—Adaptations for reproducing at a rate different from the recording rate
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- Signal Processing (AREA)
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Television Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＶＴＲが早送り、巻戻しおよび静止フレーム
のような特殊モードで動作している間のデータの損失を
最小化する。 【構成】 高品位画像信号を表すデータは、データスト
リーム内に利用可能なタイムスロットを生じるように復
号される。このタイムスロットは、送信された原データ
の最重要データを複製したデータで充填される。このデ
ータの複製は、特殊モードで動作中に重要画像情報がＶ
ＴＲによって読み出される可能性を増大させる。ビデオ
画像の同期の損失が生じた場合、原画像の回復を容易に
するため、この同期の損失を検出し、伝送画像の各セク
ション（スライス）に含まれる原画像の小部分を利用す
る。同期が再び獲得されると、高品位ビデオ画像はスラ
イスに存在する画像から構成される。
のような特殊モードで動作している間のデータの損失を
最小化する。 【構成】 高品位画像信号を表すデータは、データスト
リーム内に利用可能なタイムスロットを生じるように復
号される。このタイムスロットは、送信された原データ
の最重要データを複製したデータで充填される。このデ
ータの複製は、特殊モードで動作中に重要画像情報がＶ
ＴＲによって読み出される可能性を増大させる。ビデオ
画像の同期の損失が生じた場合、原画像の回復を容易に
するため、この同期の損失を検出し、伝送画像の各セク
ション（スライス）に含まれる原画像の小部分を利用す
る。同期が再び獲得されると、高品位ビデオ画像はスラ
イスに存在する画像から構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高品位テレビシステム
に関し、特に、高品位テレビシステムのディスプレイ用
の高品位ビデオ情報を記録し再生する装置および方法に
関する。
に関し、特に、高品位テレビシステムのディスプレイ用
の高品位ビデオ情報を記録し再生する装置および方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】高品位テレビ（ＨＤＴＶ）への関心が高
まっている。実際、何らかの形のＨＤＴＶがテレビ放送
における次の主要な前進であると広く予想されている。
「高品位」テレビ放送では、画像は、標準的なＮＴＳＣ
システムのもとで現在提供されているよりもずっと高い
解像度で伝送されることになる。現在の考えでは、ＨＤ
ＴＶは、現在伝送されているよりもフレームあたり約６
倍の量の情報を提供する。テレビ信号を形成する方法に
変更がなければ、それは、もちろん、ＨＤＴＶ信号を伝
送するのに必要な帯域幅が６倍に増大することを意味す
る。
まっている。実際、何らかの形のＨＤＴＶがテレビ放送
における次の主要な前進であると広く予想されている。
「高品位」テレビ放送では、画像は、標準的なＮＴＳＣ
システムのもとで現在提供されているよりもずっと高い
解像度で伝送されることになる。現在の考えでは、ＨＤ
ＴＶは、現在伝送されているよりもフレームあたり約６
倍の量の情報を提供する。テレビ信号を形成する方法に
変更がなければ、それは、もちろん、ＨＤＴＶ信号を伝
送するのに必要な帯域幅が６倍に増大することを意味す
る。
【０００３】地上波で放送されている通常のテレビ信号
は、政府指定の周波数チャネルを占有する。おそらく、
隣接するＮＴＳＣのＴＶチャネル間に現在備えられてい
る保護帯域を除いては、ＨＤＴＶの専用とすることがで
きる未使用の周波数帯域はほとんど存在しない。保護帯
域は、隣接チャネルの信号間に起こり得る干渉を縮小す
るためにスペクトル割当方式に含められている。干渉
は、送信機に対して指定された帯域外の周波数帯域への
不可避的伝送、または、受信機に対して指定された帯域
外からの信号の受信機による不当な受信、によって生じ
る。従って、ＨＤＴＶ設計者の目標は、ＨＤＴＶ信号を
圧縮し、その圧縮された信号を、利用可能な帯域幅内で
受信機へ通信し、受信機内でその信号を圧縮解除し、不
当な劣化なく原型に復元することである。
は、政府指定の周波数チャネルを占有する。おそらく、
隣接するＮＴＳＣのＴＶチャネル間に現在備えられてい
る保護帯域を除いては、ＨＤＴＶの専用とすることがで
きる未使用の周波数帯域はほとんど存在しない。保護帯
域は、隣接チャネルの信号間に起こり得る干渉を縮小す
るためにスペクトル割当方式に含められている。干渉
は、送信機に対して指定された帯域外の周波数帯域への
不可避的伝送、または、受信機に対して指定された帯域
外からの信号の受信機による不当な受信、によって生じ
る。従って、ＨＤＴＶ設計者の目標は、ＨＤＴＶ信号を
圧縮し、その圧縮された信号を、利用可能な帯域幅内で
受信機へ通信し、受信機内でその信号を圧縮解除し、不
当な劣化なく原型に復元することである。
【０００４】ＴＶ画像の帯域幅を縮小するためにいくつ
かの方式が提案されている。一般的に、こうした方式
は、ビデオ信号を符号化し、符号化された信号内の冗長
度を識別し、原信号が受信機によって再構成可能なよう
に冗長信号を除去することによって、帯域幅を縮小して
いる。このような帯域幅縮小方式に基づく実現可能性研
究は、これらのＨＤＴＶビデオ信号を記録・再生するこ
とが可能なビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）の開発とと
もに、現在進行中である。
かの方式が提案されている。一般的に、こうした方式
は、ビデオ信号を符号化し、符号化された信号内の冗長
度を識別し、原信号が受信機によって再構成可能なよう
に冗長信号を除去することによって、帯域幅を縮小して
いる。このような帯域幅縮小方式に基づく実現可能性研
究は、これらのＨＤＴＶビデオ信号を記録・再生するこ
とが可能なビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）の開発とと
もに、現在進行中である。
【０００５】現在研究中のこのようなＨＤＴＶシステム
の１つは「ディジタルスペクトル互換」（ＤＳＣ）−Ｈ
ＤＴＶと呼ばれるものであり、広帯域信号を６ＭＨｚチ
ャネルに圧縮した後でも完全高品位解像度（スタジオオ
リジナルに等しい知覚）を提供する。ＤＳＣ−ＨＤＴＶ
システムはいくつかの米国特許出願（譲受人：ＡＴ＆
Ｔ）に記載されている。それらは、米国特許出願番号第
４９５，５０７号、第４９５，５２３号および第４９
５，５２６号（発明者：Ｓ．Ｃ．クナヴァー他、出願
日：１９９０年３月１９日）ならびに第６２５，５２２
号（発明者：Ｊ．Ｄ．ジョンストン他、出願日：１９９
０年１２月１１日）である。
の１つは「ディジタルスペクトル互換」（ＤＳＣ）−Ｈ
ＤＴＶと呼ばれるものであり、広帯域信号を６ＭＨｚチ
ャネルに圧縮した後でも完全高品位解像度（スタジオオ
リジナルに等しい知覚）を提供する。ＤＳＣ−ＨＤＴＶ
システムはいくつかの米国特許出願（譲受人：ＡＴ＆
Ｔ）に記載されている。それらは、米国特許出願番号第
４９５，５０７号、第４９５，５２３号および第４９
５，５２６号（発明者：Ｓ．Ｃ．クナヴァー他、出願
日：１９９０年３月１９日）ならびに第６２５，５２２
号（発明者：Ｊ．Ｄ．ジョンストン他、出願日：１９９
０年１２月１１日）である。
【０００６】ＤＳＣ−ＨＤＴＶシステムは、現在未使用
のＴＶチャネル上に、ＮＴＳＣチャネルとはほんの最小
限の干渉で、圧縮された信号をディジタル伝送する。Ｄ
ＳＣ−ＨＤＴＶシステムは、ケーブル、衛星、スタジオ
および家庭ＶＴＲ、ビデオディスクならびにファイバを
含む他の媒体と互換である。完全な高品位テレビ信号
（ビデオ、サイド、音声、補助信号、復号器アドレス、
および符号化情報を含む）が１つの６ＭＨｚ帯域幅信号
に符号化されるため、システムは多くの場合に上記のＴ
Ｖ信号アプリケーションでの使用に適合する。
のＴＶチャネル上に、ＮＴＳＣチャネルとはほんの最小
限の干渉で、圧縮された信号をディジタル伝送する。Ｄ
ＳＣ−ＨＤＴＶシステムは、ケーブル、衛星、スタジオ
および家庭ＶＴＲ、ビデオディスクならびにファイバを
含む他の媒体と互換である。完全な高品位テレビ信号
（ビデオ、サイド、音声、補助信号、復号器アドレス、
および符号化情報を含む）が１つの６ＭＨｚ帯域幅信号
に符号化されるため、システムは多くの場合に上記のＴ
Ｖ信号アプリケーションでの使用に適合する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ＶＴＲアプリ
ケーションに関しては、いくつかの問題点が生じる。す
なわち、再生の通常条件下では、従来のＶＴＲはＤＳＣ
−ＨＤＴＶシステムで記録されたビデオ信号を正確に読
み出す。この信号を早送りまたは巻戻しのような特殊モ
ードで読み出そうとする場合、このビデオ信号を表すデ
ータの復号の際に問題が起こる。従って、情報の再生に
対するこのような制限なしに、記録されたＤＳＣ−ＨＤ
ＴＶ信号を復号することが可能なＶＴＲを提供すること
が所望される。
ケーションに関しては、いくつかの問題点が生じる。す
なわち、再生の通常条件下では、従来のＶＴＲはＤＳＣ
−ＨＤＴＶシステムで記録されたビデオ信号を正確に読
み出す。この信号を早送りまたは巻戻しのような特殊モ
ードで読み出そうとする場合、このビデオ信号を表すデ
ータの復号の際に問題が起こる。従って、情報の再生に
対するこのような制限なしに、記録されたＤＳＣ−ＨＤ
ＴＶ信号を復号することが可能なＶＴＲを提供すること
が所望される。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の装置は、情報の
再生中の上記の制限なしに、ＶＴＲが表示のためにデー
タを読み出すことができるような方法で、圧縮された高
品位ビデオ（画像）信号を表すディジタルデータを提供
する。高品位ビデオ信号の伝送の際に、ディジタルデー
タは、シーンごとに最重要画像情報を識別し選択する２
速符号化方式で変調されるデータストリームで与えられ
る。この符号化方式では、最重要情報は低速で本装置に
伝送され、非重要情報は、重要情報の転送の正確さを改
善するために高速で伝送される。
再生中の上記の制限なしに、ＶＴＲが表示のためにデー
タを読み出すことができるような方法で、圧縮された高
品位ビデオ（画像）信号を表すディジタルデータを提供
する。高品位ビデオ信号の伝送の際に、ディジタルデー
タは、シーンごとに最重要画像情報を識別し選択する２
速符号化方式で変調されるデータストリームで与えられ
る。この符号化方式では、最重要情報は低速で本装置に
伝送され、非重要情報は、重要情報の転送の正確さを改
善するために高速で伝送される。
【０００９】本発明によれば、ＶＴＲが早送り、巻戻し
および静止フレームのような特殊モードで動作している
間のデータの損失を最小化するため、高品位画像信号を
表すデータは、データストリーム内に利用可能なタイム
スロットを生じるように本装置によって復号される。こ
のタイムスロットは、送信された原データの最重要デー
タを複製したデータで充填される。このデータの複製
は、特殊モードで動作中に重要画像情報がＶＴＲによっ
て読み出される可能性を増大させる。
および静止フレームのような特殊モードで動作している
間のデータの損失を最小化するため、高品位画像信号を
表すデータは、データストリーム内に利用可能なタイム
スロットを生じるように本装置によって復号される。こ
のタイムスロットは、送信された原データの最重要デー
タを複製したデータで充填される。このデータの複製
は、特殊モードで動作中に重要画像情報がＶＴＲによっ
て読み出される可能性を増大させる。
【００１０】ビデオ画像の同期の損失が生じた場合、こ
の画像の高速な回復が必要である。原画像の回復を容易
にするため、本装置は、この同期の損失を検出し、伝送
画像の各セクション（スライス）に含まれる原画像の小
部分を利用する。同期が再び獲得されると、高品位ビデ
オ画像はスライスに存在する画像から構成される。
の画像の高速な回復が必要である。原画像の回復を容易
にするため、本装置は、この同期の損失を検出し、伝送
画像の各セクション（スライス）に含まれる原画像の小
部分を利用する。同期が再び獲得されると、高品位ビデ
オ画像はスライスに存在する画像から構成される。
【００１１】
【実施例】図１は、完全高品位解像度の広帯域信号を６
ＭＨｚチャネルに圧縮し、その信号を、隣接チャネル上
の信号への損害的干渉なしに広いサービスエリアに送信
するのに適した、ディジタルスペクトル互換ＨＤＴＶシ
ステムのビデオ送信機１００の一般的ブロック図であ
る。
ＭＨｚチャネルに圧縮し、その信号を、隣接チャネル上
の信号への損害的干渉なしに広いサービスエリアに送信
するのに適した、ディジタルスペクトル互換ＨＤＴＶシ
ステムのビデオ送信機１００の一般的ブロック図であ
る。
【００１２】ビデオ送信機１００は、高品位ビデオ信号
のデータフレームを受信しフォーマットする。各フレー
ムは２つの連続するデータフィールドからなり、１／２
９．２９秒の持続時間を有する標準的なＮＴＳＣの６Ｍ
Ｈｚフレーム１個に対応する。ブロック１１０は運動ベ
クトルおよび運動補償予測誤差信号を生成する。運動ベ
クトルはフォーマッタ１３０および並進回路１４０へ送
られる。運動補償予測誤差信号は変換ブロック１５０へ
送られる。
のデータフレームを受信しフォーマットする。各フレー
ムは２つの連続するデータフィールドからなり、１／２
９．２９秒の持続時間を有する標準的なＮＴＳＣの６Ｍ
Ｈｚフレーム１個に対応する。ブロック１１０は運動ベ
クトルおよび運動補償予測誤差信号を生成する。運動ベ
クトルはフォーマッタ１３０および並進回路１４０へ送
られる。運動補償予測誤差信号は変換ブロック１５０へ
送られる。
【００１３】予測誤差信号は、ブロック１１０で、現フ
レームのピクセルのブロックを前フレームのブロックと
比較し、ピクセル間の差の絶対値の和（予測誤差）を形
成することによって生成される。現画像の各ブロック
は、前画像の異なる位置にある変位ブロックと比較さ
れ、最小予測誤差を与える変位ベクトル（すなわち、そ
のブロックの運動ベクトル）が、そのブロックの運動を
表す最良のものとして選択される。運動ベクトルを使用
して、変位フレーム差分（ＤＦＤ）が計算される。これ
は一般的に原画像の情報の小部分を含む。ＶＴＲにおけ
るチャネルエラー、チャネル変更および同期損失からの
高速な回復は、この原画像情報を利用可能にすることに
よって容易になる。
レームのピクセルのブロックを前フレームのブロックと
比較し、ピクセル間の差の絶対値の和（予測誤差）を形
成することによって生成される。現画像の各ブロック
は、前画像の異なる位置にある変位ブロックと比較さ
れ、最小予測誤差を与える変位ベクトル（すなわち、そ
のブロックの運動ベクトル）が、そのブロックの運動を
表す最良のものとして選択される。運動ベクトルを使用
して、変位フレーム差分（ＤＦＤ）が計算される。これ
は一般的に原画像の情報の小部分を含む。ＶＴＲにおけ
るチャネルエラー、チャネル変更および同期損失からの
高速な回復は、この原画像情報を利用可能にすることに
よって容易になる。
【００１４】ブロック１５０は、与えられた信号に変換
（基本的には、時間領域から周波数領域への変換）を実
行し、その結果を符号器ブロック１６０へ送る。符号器
ブロック１６０は、非常に縮小した信号のセットを、量
子化係数信号およびベクトルインデックス信号の形で生
成する。これらは、合わせて、ブロック１５０で生成さ
れる信号を代表する。高い符号化効率は、与えられた量
子化器選択パターンそのものではなくそのパターンに対
応するインデックスを可変長符号化し伝送することによ
って達成される。
（基本的には、時間領域から周波数領域への変換）を実
行し、その結果を符号器ブロック１６０へ送る。符号器
ブロック１６０は、非常に縮小した信号のセットを、量
子化係数信号およびベクトルインデックス信号の形で生
成する。これらは、合わせて、ブロック１５０で生成さ
れる信号を代表する。高い符号化効率は、与えられた量
子化器選択パターンそのものではなくそのパターンに対
応するインデックスを可変長符号化し伝送することによ
って達成される。
【００１５】符号器ブロック１６０から、生成された信
号ストリームはフォーマッタ１３０および結合器１７０
に結合される。ビデオ符号器１６０で生成された信号
は、原画像の正確な再生にとって最も重要な情報で利用
可能な伝送容量を充填するために、選択され配置され
る。例えば、符号器は記号あたり１ビットモードと記号
あたり２ビットモードの間を切り換える伝送システムの
能力をうまく利用する（詳細は後述）。シーンの複雑度
に応じて、符号器１６０で１ビット記号の２ビット記号
に対する比を適合させることによって、誤差パフォーマ
ンスの改善が達成される。また、符号器は、各シーンに
対して最適な誤差パフォーマンスを自動的に選択する。
号ストリームはフォーマッタ１３０および結合器１７０
に結合される。ビデオ符号器１６０で生成された信号
は、原画像の正確な再生にとって最も重要な情報で利用
可能な伝送容量を充填するために、選択され配置され
る。例えば、符号器は記号あたり１ビットモードと記号
あたり２ビットモードの間を切り換える伝送システムの
能力をうまく利用する（詳細は後述）。シーンの複雑度
に応じて、符号器１６０で１ビット記号の２ビット記号
に対する比を適合させることによって、誤差パフォーマ
ンスの改善が達成される。また、符号器は、各シーンに
対して最適な誤差パフォーマンスを自動的に選択する。
【００１６】送信機１００のフィードバック部分におい
て、結合器１７０は、符号器１６０の量子化係数信号お
よびベクトルインデックス信号に応答する。その機能
は、ブロック１６０で選択され符号化された量子化係数
を回復することである。その出力は変換回路１７５に送
られる。その機能は、変換ブロック１５０の入力信号を
できるだけ再構成することである。ブロック１７５の出
力は、要素１８０で、フレームの運動補償予測値に加え
られ、その和はバッファ１２０に入れられる。運動補償
予測値は、バッファ１２０および運動ベクトルの両方に
応答して並進回路１４０で生成される。
て、結合器１７０は、符号器１６０の量子化係数信号お
よびベクトルインデックス信号に応答する。その機能
は、ブロック１６０で選択され符号化された量子化係数
を回復することである。その出力は変換回路１７５に送
られる。その機能は、変換ブロック１５０の入力信号を
できるだけ再構成することである。ブロック１７５の出
力は、要素１８０で、フレームの運動補償予測値に加え
られ、その和はバッファ１２０に入れられる。運動補償
予測値は、バッファ１２０および運動ベクトルの両方に
応答して並進回路１４０で生成される。
【００１７】フォーマッタ１３０は、ブロック１６０お
よび１１０によって供給された情報を、フレームに対応
する音声情報と結合し、ユーザによって使用されている
伝送媒体に適したフォーマットで信号を生成する。符号
器１６０によって生成された量子化係数信号は、フレー
ムの線走査間隔内に適合するように編成され、その中に
入るようにフォーマットされる。フォーマッタ１３０に
送られるその他すべての信号は、フレームのリトレース
間隔中に符号化される。
よび１１０によって供給された情報を、フレームに対応
する音声情報と結合し、ユーザによって使用されている
伝送媒体に適したフォーマットで信号を生成する。符号
器１６０によって生成された量子化係数信号は、フレー
ムの線走査間隔内に適合するように編成され、その中に
入るようにフォーマットされる。フォーマッタ１３０に
送られるその他すべての信号は、フレームのリトレース
間隔中に符号化される。
【００１８】次に、図２に、図１の送信機１００によっ
てフォーマットされたＴＶ信号を復号するのに適した受
信機２００を示す。この受信機は、音声信号、符号器ブ
ロック１６０の量子化係数信号、ブロック１１０の運動
ベクトル信号および符号器１６０の出力信号を回復する
分離器２１０を有する。符号器１６０の出力信号に対応
する信号は結合器２７０に送られる。
てフォーマットされたＴＶ信号を復号するのに適した受
信機２００を示す。この受信機は、音声信号、符号器ブ
ロック１６０の量子化係数信号、ブロック１１０の運動
ベクトル信号および符号器１６０の出力信号を回復する
分離器２１０を有する。符号器１６０の出力信号に対応
する信号は結合器２７０に送られる。
【００１９】結合器１７０と同様に、結合器２７０は、
ブロック１６０で選択され符号化された量子化係数信号
を回復する。結合器２７０の出力は変換回路２７５へ送
られる。この回路は、原画像の小部分を含むＤＦＤを再
構成し、これはバッファ２３０に書き込まれる。同時
に、ブロック１１０で生成された運動ベクトルが並進回
路２２０へ送られ、加算器２８０で、変換回路２７５の
出力と加算される。こうして、並進回路２２０は、それ
らのベクトルに従ってバッファ２３０の出力を修正し、
それによって、表示用にバッファ２３０に格納される受
信機フレームの変位因子を決定する。
ブロック１６０で選択され符号化された量子化係数信号
を回復する。結合器２７０の出力は変換回路２７５へ送
られる。この回路は、原画像の小部分を含むＤＦＤを再
構成し、これはバッファ２３０に書き込まれる。同時
に、ブロック１１０で生成された運動ベクトルが並進回
路２２０へ送られ、加算器２８０で、変換回路２７５の
出力と加算される。こうして、並進回路２２０は、それ
らのベクトルに従ってバッファ２３０の出力を修正し、
それによって、表示用にバッファ２３０に格納される受
信機フレームの変位因子を決定する。
【００２０】バッファ２３０から、受信機フレームがブ
ロック２９０で処理され、ＨＤＴＶによって表示され、
または、ブロック２９０によって後で処理しＨＤＴＶに
よって表示するためにＶＴＲ７００に記録される。分離
器２１０から、対応する音声信号はブロック２９５で処
理され、音声に変換され、または、このブロック２９５
によって後で処理し音声に変換するためにＶＴＲに記録
される。
ロック２９０で処理され、ＨＤＴＶによって表示され、
または、ブロック２９０によって後で処理しＨＤＴＶに
よって表示するためにＶＴＲ７００に記録される。分離
器２１０から、対応する音声信号はブロック２９５で処
理され、音声に変換され、または、このブロック２９５
によって後で処理し音声に変換するためにＶＴＲに記録
される。
【００２１】ＤＦＤ内の原画像の小部分は、チャネル変
更からの高速な回復のために単一の圧縮フレームから使
用可能な品質の画像を再構成することを可能にする。こ
れはまた、早送りおよび巻戻しサーチといったＶＴＲ特
殊モードの実現を容易にする。この画像情報を取得する
技術の１つであって、今説明しているＤＳＣ−ＨＤＴＶ
システムで使用するのにも適しているものが、前掲の米
国特許出願第６２５，５２２号に開示されている。この
特許出願では、原画像の小部分（「リーク」信号）は、
送信中のフレーム信号に依存する。従って、現フレーム
信号が前フレーム信号と非常に異なる場合、信号の大部
分が符号化でリークされる。現フレーム信号が前フレー
ム信号とあまり異ならない場合、信号の小部分のみがリ
ークされる。しかし、いずれにしても、ある程度の信号
がリークされる。
更からの高速な回復のために単一の圧縮フレームから使
用可能な品質の画像を再構成することを可能にする。こ
れはまた、早送りおよび巻戻しサーチといったＶＴＲ特
殊モードの実現を容易にする。この画像情報を取得する
技術の１つであって、今説明しているＤＳＣ−ＨＤＴＶ
システムで使用するのにも適しているものが、前掲の米
国特許出願第６２５，５２２号に開示されている。この
特許出願では、原画像の小部分（「リーク」信号）は、
送信中のフレーム信号に依存する。従って、現フレーム
信号が前フレーム信号と非常に異なる場合、信号の大部
分が符号化でリークされる。現フレーム信号が前フレー
ム信号とあまり異ならない場合、信号の小部分のみがリ
ークされる。しかし、いずれにしても、ある程度の信号
がリークされる。
【００２２】次に、図３に、本発明によって使用される
高品位テレビ（ＨＤＴＶ）フォーマットを示す。圧縮さ
れたビデオフォーマットで、ＨＤＴＶフォーマットは標
準的なＮＴＳＣの６ＭＨｚチャネルに適合する。このフ
ォーマットは、それぞれ約１／６０秒（正確には１／５
９．９４秒）のフィールド時間間隔を複数使用する。固
定長符号化されたパラメータを含むグローバル情報が、
図１のフォーマッタ１３０によって各フィールド時間間
隔の最初の特殊セグメントに入れられる。
高品位テレビ（ＨＤＴＶ）フォーマットを示す。圧縮さ
れたビデオフォーマットで、ＨＤＴＶフォーマットは標
準的なＮＴＳＣの６ＭＨｚチャネルに適合する。このフ
ォーマットは、それぞれ約１／６０秒（正確には１／５
９．９４秒）のフィールド時間間隔を複数使用する。固
定長符号化されたパラメータを含むグローバル情報が、
図１のフォーマッタ１３０によって各フィールド時間間
隔の最初の特殊セグメントに入れられる。
【００２３】グローバルセグメントに含まれる符号化パ
ラメータは、スケール（リーク）因子；明度および彩度
平均値、変位フレーム因子；バッファ使用量；フレーム
番号；およびグローバルセグメントの後のフレームのフ
レーム番号である。各フィールド時間間隔の残りの部分
は、可変長符号化方式で符号化される高品位（ＨＤ）フ
レームデータ（ビデオ）専用となる。
ラメータは、スケール（リーク）因子；明度および彩度
平均値、変位フレーム因子；バッファ使用量；フレーム
番号；およびグローバルセグメントの後のフレームのフ
レーム番号である。各フィールド時間間隔の残りの部分
は、可変長符号化方式で符号化される高品位（ＨＤ）フ
レームデータ（ビデオ）専用となる。
【００２４】図４に、ＨＤフレーム画像配列を示す。こ
の配列の例は、２０行１５列のデータのスライス（画像
のウィンドウ）からなる。各スライスが生成するデータ
の量は、生じる画像データに従って変動する。
の配列の例は、２０行１５列のデータのスライス（画像
のウィンドウ）からなる。各スライスが生成するデータ
の量は、生じる画像データに従って変動する。
【００２５】次に、図５は、図４の３００スライスのデ
ータの連結を説明する図である。ＮＴＳＣフィールド時
間に対応するフィールド時間間隔５０を第１行に示す。
この時間間隔は２４４セグメントの時間に分割されてい
る。最初の４セグメント時間はグローバルデータ専用で
あり、残りの２４０セグメント時間がビデオデータ専用
である。また、図５には、３００スライスのデータを含
む２つの高品位フレーム５１および５２を示す。各スラ
イス内のデータの量は変動し、従って、スライスの大き
さも、これらのフレーム５１および５２に示すように、
相互に変動する。
ータの連結を説明する図である。ＮＴＳＣフィールド時
間に対応するフィールド時間間隔５０を第１行に示す。
この時間間隔は２４４セグメントの時間に分割されてい
る。最初の４セグメント時間はグローバルデータ専用で
あり、残りの２４０セグメント時間がビデオデータ専用
である。また、図５には、３００スライスのデータを含
む２つの高品位フレーム５１および５２を示す。各スラ
イス内のデータの量は変動し、従って、スライスの大き
さも、これらのフレーム５１および５２に示すように、
相互に変動する。
【００２６】与えられたＨＤフレームは、圧縮後、可変
数のビットを生じる。セグメントは、固定数の圧縮ビデ
オビットである。データフレームは整数個のセグメント
を含み、各セグメントは固定数の記号を有する。
数のビットを生じる。セグメントは、固定数の圧縮ビデ
オビットである。データフレームは整数個のセグメント
を含み、各セグメントは固定数の記号を有する。
【００２７】高品位フレームの時間は、フィールド時間
間隔より長いことも短いこともある。例えば、高品位フ
レーム５１は、図示のように、フィールド時間間隔５０
よりも長い時間を有するが、反対に、高品位フレーム５
２は、フィールド時間間隔５０よりも短い時間を有す
る。
間隔より長いことも短いこともある。例えば、高品位フ
レーム５１は、図示のように、フィールド時間間隔５０
よりも長い時間を有するが、反対に、高品位フレーム５
２は、フィールド時間間隔５０よりも短い時間を有す
る。
【００２８】次に、図６に、フィールド時間間隔（例え
ばフィールド時間間隔５０）内のビデオデータのセグメ
ントのフォーマットを示す。可変長符号化データストリ
ーム内の与えられた点の誤りは、その点以後のデータを
損失させるため、可変長符号はスライス（例えばスライ
ス２１７、２１８および２１９）内にパックされる。こ
れらは、原画像の固定ピクセル領域に対応する。スライ
スを越えてチャネル誤りが伝播することを回避するた
め、スライス境界６０１がデータストリーム内に周期的
にマークされ、可変長符号化を再開する。
ばフィールド時間間隔５０）内のビデオデータのセグメ
ントのフォーマットを示す。可変長符号化データストリ
ーム内の与えられた点の誤りは、その点以後のデータを
損失させるため、可変長符号はスライス（例えばスライ
ス２１７、２１８および２１９）内にパックされる。こ
れらは、原画像の固定ピクセル領域に対応する。スライ
スを越えてチャネル誤りが伝播することを回避するた
め、スライス境界６０１がデータストリーム内に周期的
にマークされ、可変長符号化を再開する。
【００２９】可変長符号化データストリーム内にスライ
ス境界をマークすることは、このデータストリームを伝
送用固定長データセグメント（例えば、セグメント１９
８、１９９および２００）に分割することによって実現
される。可変長スライス２１７、２１８および２１９は
固定長セグメント１９８、１９９および２００に対応し
ないため、各セグメントは、セグメント内の最初のスラ
イス境界をマークするヘッダ情報を含むように配置され
る。同一セグメント内の後続のスライス境界はマークさ
れない。その理由は、通常動作中は、受信機２００（図
２）は、与えられたスライスのデータの復号を完了した
ときを決定することができるためである。
ス境界をマークすることは、このデータストリームを伝
送用固定長データセグメント（例えば、セグメント１９
８、１９９および２００）に分割することによって実現
される。可変長スライス２１７、２１８および２１９は
固定長セグメント１９８、１９９および２００に対応し
ないため、各セグメントは、セグメント内の最初のスラ
イス境界をマークするヘッダ情報を含むように配置され
る。同一セグメント内の後続のスライス境界はマークさ
れない。その理由は、通常動作中は、受信機２００（図
２）は、与えられたスライスのデータの復号を完了した
ときを決定することができるためである。
【００３０】各セグメントのヘッダ情報には、セグメン
ト内の最初のスライス境界をマークするための２つの要
素６１１および６１２がある。第１の要素６１１は特定
のスライスを識別し、第２の要素６１２は、第１要素に
よって識別されるスライスの開始に対するスライス境界
へのポインタを与える。
ト内の最初のスライス境界をマークするための２つの要
素６１１および６１２がある。第１の要素６１１は特定
のスライスを識別し、第２の要素６１２は、第１要素に
よって識別されるスライスの開始に対するスライス境界
へのポインタを与える。
【００３１】ＨＤＴＶシステムは、自動適応可変伝送ビ
ット速度を有する。あるデータは記号あたり１ビットの
データで伝送され、他のデータは記号あたり２ビットの
データで伝送される。この自動適応可変伝送ビット速度
を実現する際、２レベル（記号あたり１ビット）および
４レベル（記号あたり２ビット）の両方の痕跡側波帯変
調が実行される。通常のビデオデータでは、ＨＤＴＶシ
ステムは、ＨＤＴＶサービスエリアにわたってノイズお
よび干渉のない受信を保証する４レベル痕跡側波帯変調
方式を使用する。４レベル痕跡側波帯符号化は、ディジ
タルデータの２レベル痕跡側波帯変調方式によって補完
される。後者の方式は、シーンの複雑度によって符号器
１６０（図１）で１ビット記号の２ビット記号に対する
比を増加させることにより、誤差パフォーマンスを改善
する。符号器は、各シーンに対して、最適な誤差パフォ
ーマンスを自動的に選択する。
ット速度を有する。あるデータは記号あたり１ビットの
データで伝送され、他のデータは記号あたり２ビットの
データで伝送される。この自動適応可変伝送ビット速度
を実現する際、２レベル（記号あたり１ビット）および
４レベル（記号あたり２ビット）の両方の痕跡側波帯変
調が実行される。通常のビデオデータでは、ＨＤＴＶシ
ステムは、ＨＤＴＶサービスエリアにわたってノイズお
よび干渉のない受信を保証する４レベル痕跡側波帯変調
方式を使用する。４レベル痕跡側波帯符号化は、ディジ
タルデータの２レベル痕跡側波帯変調方式によって補完
される。後者の方式は、シーンの複雑度によって符号器
１６０（図１）で１ビット記号の２ビット記号に対する
比を増加させることにより、誤差パフォーマンスを改善
する。符号器は、各シーンに対して、最適な誤差パフォ
ーマンスを自動的に選択する。
【００３２】このような２速符号化システムは、シーン
ごとに最重要画像情報を識別・選択し、対応するディジ
タルデータを２レベルディジタルデータとして自動的に
伝送する。この画像情報の残りは４レベルディジタルデ
ータとして伝送される。また、２レベルディジタル符号
化は、送信機から長距離におけるノイズおよびその他の
干渉に対してシステムを非常に強くする。これによっ
て、従来のＮＴＳＣサービスエリアを越えて信号の受信
が拡大し、他の全ディジタルアプローチに付随するいわ
ゆる「絶壁効果」、すなわち、画像の完全で突然の損
失、が除去される。
ごとに最重要画像情報を識別・選択し、対応するディジ
タルデータを２レベルディジタルデータとして自動的に
伝送する。この画像情報の残りは４レベルディジタルデ
ータとして伝送される。また、２レベルディジタル符号
化は、送信機から長距離におけるノイズおよびその他の
干渉に対してシステムを非常に強くする。これによっ
て、従来のＮＴＳＣサービスエリアを越えて信号の受信
が拡大し、他の全ディジタルアプローチに付随するいわ
ゆる「絶壁効果」、すなわち、画像の完全で突然の損
失、が除去される。
【００３３】次に、図７に、符号器７１０、読み出し／
記録装置７１５および復号既７２０を有するＶＴＲ７０
０を詳細に示す。符号器７１０は、受信機２００から受
信されるスライスのセグメントのデータストリームを再
フォーマットする。この再フォーマットについては図８
とともに後述する。符号器７１０からの、再フォーマッ
トされたセグメントのデータストリームは、読み出し／
記録装置７１５に送られる。読み出し／記録装置７１５
は、後の再生のためにこのデータの記録・読み出しの両
方を行う。復号器７２０は、再生中にＶＴＲ読み出し／
記録装置７１５から受信されるデータストリーム内のデ
ータを読み出し、検査する。データストリーム内のデー
タを連続的に検査することによって、復号器７２０は、
同期の損失およびその後の画像情報の損失を引き起こす
データの受信を再生状態中に検出することができる。
記録装置７１５および復号既７２０を有するＶＴＲ７０
０を詳細に示す。符号器７１０は、受信機２００から受
信されるスライスのセグメントのデータストリームを再
フォーマットする。この再フォーマットについては図８
とともに後述する。符号器７１０からの、再フォーマッ
トされたセグメントのデータストリームは、読み出し／
記録装置７１５に送られる。読み出し／記録装置７１５
は、後の再生のためにこのデータの記録・読み出しの両
方を行う。復号器７２０は、再生中にＶＴＲ読み出し／
記録装置７１５から受信されるデータストリーム内のデ
ータを読み出し、検査する。データストリーム内のデー
タを連続的に検査することによって、復号器７２０は、
同期の損失およびその後の画像情報の損失を引き起こす
データの受信を再生状態中に検出することができる。
【００３４】再生の通常の条件下では、符号器７１０も
復号器７２０も不要である。ＮＴＳＣフォーマットで動
作するＶＨＳまたはＳ−ＶＨＳ型の従来のＶＴＲは、Ｖ
ＴＲまたはＤＳＣ−ＨＤＴＶフォーマットを修正するこ
となく、ＤＳＣ−ＨＤＴＶフォーマットで記録された圧
縮ビデオデータを満足に再生する。符号器７１０および
復号器７２０は、むしろ、早送りおよび巻戻しサーチの
ようなＶＴＲ特殊モードの実現を容易にするものであ
る。
復号器７２０も不要である。ＮＴＳＣフォーマットで動
作するＶＨＳまたはＳ−ＶＨＳ型の従来のＶＴＲは、Ｖ
ＴＲまたはＤＳＣ−ＨＤＴＶフォーマットを修正するこ
となく、ＤＳＣ−ＨＤＴＶフォーマットで記録された圧
縮ビデオデータを満足に再生する。符号器７１０および
復号器７２０は、むしろ、早送りおよび巻戻しサーチの
ようなＶＴＲ特殊モードの実現を容易にするものであ
る。
【００３５】次に、図８に、図７とともに、符号器７１
０によって、記号あたり１ビットフォーマットで変調さ
れたデータおよび記号あたり２ビットフォーマットで変
調されたデータの処理を説明するための、スライスのデ
ータストリームの３つの波形８１、８２および８３を示
す。波形８１は、送信機（例えば、図１の送信機１０
０）から受信されるセグメントのデータストリームを表
す。この波形で、セグメント１、２、７および８は、例
えば、記号あたり２ビットフォーマットで変調されてい
る。セグメント３、５、および８は、記号あたり１ビッ
トフォーマットで変調されている。フォーマッタ１３０
は、各２値セグメントに空セグメントを続けることによ
って２値信号を伝送するために、２セグメント時間を伝
送システムに与える。
０によって、記号あたり１ビットフォーマットで変調さ
れたデータおよび記号あたり２ビットフォーマットで変
調されたデータの処理を説明するための、スライスのデ
ータストリームの３つの波形８１、８２および８３を示
す。波形８１は、送信機（例えば、図１の送信機１０
０）から受信されるセグメントのデータストリームを表
す。この波形で、セグメント１、２、７および８は、例
えば、記号あたり２ビットフォーマットで変調されてい
る。セグメント３、５、および８は、記号あたり１ビッ
トフォーマットで変調されている。フォーマッタ１３０
は、各２値セグメントに空セグメントを続けることによ
って２値信号を伝送するために、２セグメント時間を伝
送システムに与える。
【００３６】受信機２００は、波形８１に示すデータを
復号するために符号器７１０へ送る。復号後、セグメン
ト４、６、および１０は空となり、波形８２のようにな
る。これらの空セグメントは、本発明によれば、符号器
７１０によって他のセグメントからの重要データで充填
され、例えば波形８３のようになる。例えば、この波形
８３で、セグメント１内のデータは空セグメントスロッ
ト４に１’として再生されている。
復号するために符号器７１０へ送る。復号後、セグメン
ト４、６、および１０は空となり、波形８２のようにな
る。これらの空セグメントは、本発明によれば、符号器
７１０によって他のセグメントからの重要データで充填
され、例えば波形８３のようになる。例えば、この波形
８３で、セグメント１内のデータは空セグメントスロッ
ト４に１’として再生されている。
【００３７】セグメント１内のデータは記号あたり２ビ
ットフォーマットで変調されたデータとして示されてい
るため、これ自体が、より重要な情報を表すデータとみ
なされるべきではない。これは、簡単のため、および、
波形の理解を容易にするためにこのように図示されてい
るだけである。同様に、セグメント３内のデータは空セ
グメントスロット６に３’として再生されている。しか
し、セグメント４内のデータとは異なり、セグメント６
のデータは重要データである。その理由は、これが記号
あたり１ビットフォーマットで変調されているとして示
されているためである。最後に、セグメント５の重要デ
ータが空セグメント１０に５’として再生されている。
ットフォーマットで変調されたデータとして示されてい
るため、これ自体が、より重要な情報を表すデータとみ
なされるべきではない。これは、簡単のため、および、
波形の理解を容易にするためにこのように図示されてい
るだけである。同様に、セグメント３内のデータは空セ
グメントスロット６に３’として再生されている。しか
し、セグメント４内のデータとは異なり、セグメント６
のデータは重要データである。その理由は、これが記号
あたり１ビットフォーマットで変調されているとして示
されているためである。最後に、セグメント５の重要デ
ータが空セグメント１０に５’として再生されている。
【００３８】波形８１〜８３は、空セグメントが、記号
あたり１ビットフォーマットで変調されたデータのみを
圧縮することによって生成されるプロセスを例示してい
るが、全データストリーム内のデータが圧縮され、それ
によって重要データを再充填するための付加セグメント
を解放することも可能である。また、セグメント内の現
データは空にされる必要はなく、よりコンパクトに配置
され、セグメント内に保持されることも可能である。
あたり１ビットフォーマットで変調されたデータのみを
圧縮することによって生成されるプロセスを例示してい
るが、全データストリーム内のデータが圧縮され、それ
によって重要データを再充填するための付加セグメント
を解放することも可能である。また、セグメント内の現
データは空にされる必要はなく、よりコンパクトに配置
され、セグメント内に保持されることも可能である。
【００３９】次に、図９に、従来のＶＴＲの読み出し／
記録ヘッド９１０とテープ９０５の構造的配列を示す。
テープ９０５が右から左へ移動すると、テープは回転す
る読み出し／記録ヘッド９１０の周りを通過する。読み
出し／記録ヘッド９１０は、このテープに対して傾いて
いる。データがテープ９０５上に記録されると、ヘッド
９１０は、記録される情報の対角線トラック９１５を生
成する。このトラックはテープの移動方向に関係する。
ＮＴＳＣフォーマットで動作する従来のＶＴＲでは、各
トラックはフィールドのデータを含み、トラックの対は
フレームのデータを含む。図示のように、通常の再生状
況では、こうした従来のＶＴＲは、ＶＴＲまたはＤＳＣ
−ＨＤＴＶフォーマットを修正することなく、ＤＳＣ−
ＨＤＴＶフォーマットで記録された圧縮ビデオデータを
満足に再生する。
記録ヘッド９１０とテープ９０５の構造的配列を示す。
テープ９０５が右から左へ移動すると、テープは回転す
る読み出し／記録ヘッド９１０の周りを通過する。読み
出し／記録ヘッド９１０は、このテープに対して傾いて
いる。データがテープ９０５上に記録されると、ヘッド
９１０は、記録される情報の対角線トラック９１５を生
成する。このトラックはテープの移動方向に関係する。
ＮＴＳＣフォーマットで動作する従来のＶＴＲでは、各
トラックはフィールドのデータを含み、トラックの対は
フレームのデータを含む。図示のように、通常の再生状
況では、こうした従来のＶＴＲは、ＶＴＲまたはＤＳＣ
−ＨＤＴＶフォーマットを修正することなく、ＤＳＣ−
ＨＤＴＶフォーマットで記録された圧縮ビデオデータを
満足に再生する。
【００４０】標準速度モードで読み出す間、回転するヘ
ッド９１０はトラック９１５によって図示される対角線
パスを移動し、テープ９０５上に記録されたデータを読
み出す。しかし、サーチのために高速モード（早送りま
たは巻戻し）で動作する場合、ヘッド９１０は異なるパ
スを移動する。例えば、サーチが標準速度の７倍で行わ
れる場合、ヘッド９１０は、７個のトラックを横切って
移動し、トラック９２０によって図示されるパスを生成
する。
ッド９１０はトラック９１５によって図示される対角線
パスを移動し、テープ９０５上に記録されたデータを読
み出す。しかし、サーチのために高速モード（早送りま
たは巻戻し）で動作する場合、ヘッド９１０は異なるパ
スを移動する。例えば、サーチが標準速度の７倍で行わ
れる場合、ヘッド９１０は、７個のトラックを横切って
移動し、トラック９２０によって図示されるパスを生成
する。
【００４１】高速モードでは、ヘッド９１０は、トラッ
ク９２０によって図示されるパスに存在する各トラック
９１５の一部を読み出すことができるが、いずれのトラ
ックに対しても全体を読み出すことはできない。圧縮ビ
デオデータの符号はフレーム差分からなるため、この符
号の最初を損失すると、データの正確な復号ができな
い。前述（図１）のように、運動ベクトルが、フレーム
間のブロックの運動を示すＤＦＤを生成する際にビデオ
送信機１００で使用される。
ク９２０によって図示されるパスに存在する各トラック
９１５の一部を読み出すことができるが、いずれのトラ
ックに対しても全体を読み出すことはできない。圧縮ビ
デオデータの符号はフレーム差分からなるため、この符
号の最初を損失すると、データの正確な復号ができな
い。前述（図１）のように、運動ベクトルが、フレーム
間のブロックの運動を示すＤＦＤを生成する際にビデオ
送信機１００で使用される。
【００４２】高速モードでのデータの損失を最小にする
ため、また、フレーム差分の符号の最初が利用可能でな
いようないかなる場合にも、可変長符号はデータストリ
ーム内のセグメントから再開可能である。各セグメント
は、少なくとも１スライスの開始を含み、各スライス
は、フレーム差分だけでなく、本発明によれば、原画像
の小部分を含む。これによって、差分スライスをある因
子で増幅することによって、孤立スライスから使用可能
画像が復号可能となる。しかし、生じる画像は、原画像
よりもわずかに低い解像度を有し、原画像内で高い振幅
を有する領域はクリップされる。各セグメントはヘッダ
を含み、これによって、そのセグメント内の第１スライ
スの開始の位置が分かる。
ため、また、フレーム差分の符号の最初が利用可能でな
いようないかなる場合にも、可変長符号はデータストリ
ーム内のセグメントから再開可能である。各セグメント
は、少なくとも１スライスの開始を含み、各スライス
は、フレーム差分だけでなく、本発明によれば、原画像
の小部分を含む。これによって、差分スライスをある因
子で増幅することによって、孤立スライスから使用可能
画像が復号可能となる。しかし、生じる画像は、原画像
よりもわずかに低い解像度を有し、原画像内で高い振幅
を有する領域はクリップされる。各セグメントはヘッダ
を含み、これによって、そのセグメント内の第１スライ
スの開始の位置が分かる。
【００４３】スライス内の信号はいくつかのサンプルか
らなる。各サンプルは、前述のように、ＤＦＤ信号部分
およびリーク信号部分を含む。この信号のリーク信号部
分はかなり小さく、グローバルセグメントの一部として
伝送される。スケーリングはリーク因子分の１である。
リーク信号を回復するため、ＤＦＤ部分が卓越するスラ
イス内の信号にしきい値が適用される。従って、所定し
きい値より大きいスライス信号は増幅されないが、リー
ク信号は強調される。しきい値の使用は非線形増幅の１
つの方式に過ぎない。当業者であれば、他の非線形方式
も使用可能であり、本発明の技術思想および技術的範囲
を離れることなく使用可能である。
らなる。各サンプルは、前述のように、ＤＦＤ信号部分
およびリーク信号部分を含む。この信号のリーク信号部
分はかなり小さく、グローバルセグメントの一部として
伝送される。スケーリングはリーク因子分の１である。
リーク信号を回復するため、ＤＦＤ部分が卓越するスラ
イス内の信号にしきい値が適用される。従って、所定し
きい値より大きいスライス信号は増幅されないが、リー
ク信号は強調される。しきい値の使用は非線形増幅の１
つの方式に過ぎない。当業者であれば、他の非線形方式
も使用可能であり、本発明の技術思想および技術的範囲
を離れることなく使用可能である。
【００４４】与えられたＨＤフレームに対するスライス
の小部分のみが復号されるため、与えられたスライスの
データは、置換スライスのデータが存在する場合にの
み、復号器７２０（図７）内の出力バッファに上書きさ
れる。その結果、ＶＴＲ読み出し／記録装置７１５によ
って読み出されているスライスは、順次的には読み出さ
れない。この結果の画像が表示された場合、画像スライ
スのランダムな更新が現れることになる。以前に取得し
た上書きされていないすべてのスライスを維持するバッ
ファを復号器７２０内に有することによって、ユーザに
対する効果はずっと滑らかな画像遷移となる。
の小部分のみが復号されるため、与えられたスライスの
データは、置換スライスのデータが存在する場合にの
み、復号器７２０（図７）内の出力バッファに上書きさ
れる。その結果、ＶＴＲ読み出し／記録装置７１５によ
って読み出されているスライスは、順次的には読み出さ
れない。この結果の画像が表示された場合、画像スライ
スのランダムな更新が現れることになる。以前に取得し
た上書きされていないすべてのスライスを維持するバッ
ファを復号器７２０内に有することによって、ユーザに
対する効果はずっと滑らかな画像遷移となる。
【００４５】本発明によれば、占有セグメント内のデー
タのコピーが、前記の空セグメント内に作成される。こ
れは、このデータが早送りおよび巻戻し動作中に読み出
される機会を増大させるためである。空セグメント内に
コピーされる最初の情報はグローバル情報である。その
理由は、これはデータストリーム内の最重要情報である
ためである。余裕がある範囲内で、記号あたり１ビット
変調方式で伝送される情報を含むセグメントもコピーさ
れる。また、あまり重要でないセグメントのデータは廃
棄され、その代わりに、読み出しヘッド９１０が他の重
要情報（例えばグローバル情報）に遭遇する可能性を増
大させるためにこの情報が多数回複製されることもあ
る。
タのコピーが、前記の空セグメント内に作成される。こ
れは、このデータが早送りおよび巻戻し動作中に読み出
される機会を増大させるためである。空セグメント内に
コピーされる最初の情報はグローバル情報である。その
理由は、これはデータストリーム内の最重要情報である
ためである。余裕がある範囲内で、記号あたり１ビット
変調方式で伝送される情報を含むセグメントもコピーさ
れる。また、あまり重要でないセグメントのデータは廃
棄され、その代わりに、読み出しヘッド９１０が他の重
要情報（例えばグローバル情報）に遭遇する可能性を増
大させるためにこの情報が多数回複製されることもあ
る。
【００４６】コピーされたセグメントのコピーが通常動
作中に使用されないようにするため、このようなセグメ
ントコピーを識別するためにフラグがセットされる。こ
のフラグは、セグメント番号（例えば、ある所定番号よ
り大きいＳＬＩＣＥ番号）から容易に導出される。ま
た、これは、セグメント番号内で追加ビットを使用する
ことによっても導出される。
作中に使用されないようにするため、このようなセグメ
ントコピーを識別するためにフラグがセットされる。こ
のフラグは、セグメント番号（例えば、ある所定番号よ
り大きいＳＬＩＣＥ番号）から容易に導出される。ま
た、これは、セグメント番号内で追加ビットを使用する
ことによっても導出される。
【００４７】重要情報（例えばグローバル情報）が高速
動作中に読み出しヘッドによって読み出される可能性を
さらに高めるため、記録されたコピーは、原セグメント
空間に隣接しないセグメント空間に形成される。実際、
この空間変化を通じて時間変化が生成される。また、こ
れは、テープ自体の障害に対する保護にもなる。通常動
作中に、スライスに欠陥があると判断された場合、その
スライスのコピーが、テープ上のどこかに再生されてい
る限り、使用可能である。
動作中に読み出しヘッドによって読み出される可能性を
さらに高めるため、記録されたコピーは、原セグメント
空間に隣接しないセグメント空間に形成される。実際、
この空間変化を通じて時間変化が生成される。また、こ
れは、テープ自体の障害に対する保護にもなる。通常動
作中に、スライスに欠陥があると判断された場合、その
スライスのコピーが、テープ上のどこかに再生されてい
る限り、使用可能である。
【００４８】静止フレームでは、バッファは作動せず、
リーク因子および運動ベクトルは０である。遅い順運動
では、現フレームを与える前に前フレームが１度反復さ
れる。各フレームを２度生成することによって、所望さ
れる速度の減少が得られる。
リーク因子および運動ベクトルは０である。遅い順運動
では、現フレームを与える前に前フレームが１度反復さ
れる。各フレームを２度生成することによって、所望さ
れる速度の減少が得られる。
【００４９】遅い逆戻りは、常に１度にＮ個のフレーム
を処理することによって実現される。すなわち、フレー
ムＮを表示するため、前のＮ個のフレームが取得され、
チャネル変更手順が第１フレームに対して実行され、完
全にＮ個のフレームが処理されるまで、第Ｎフレームは
かなり良好な画像となる。
を処理することによって実現される。すなわち、フレー
ムＮを表示するため、前のＮ個のフレームが取得され、
チャネル変更手順が第１フレームに対して実行され、完
全にＮ個のフレームが処理されるまで、第Ｎフレームは
かなり良好な画像となる。
【００５０】図１０は、図７の復号器７２０として使用
するのに適した復号器回路のブロック図である。この復
号器回路は、早送りおよび巻戻しのような特殊モードで
動作中のＶＴＲ７００の動作を容易にする際に動作可能
である。入力信号ｓ（ｉ）が減算器７２１の＋入力およ
び乗算器７２２に送られる。乗算器７２２は、入力信号
にある値Ｂを乗じる。減算器７２１の出力は、加算器７
２３における乗算器７２２の出力に加えられる。
するのに適した復号器回路のブロック図である。この復
号器回路は、早送りおよび巻戻しのような特殊モードで
動作中のＶＴＲ７００の動作を容易にする際に動作可能
である。入力信号ｓ（ｉ）が減算器７２１の＋入力およ
び乗算器７２２に送られる。乗算器７２２は、入力信号
にある値Ｂを乗じる。減算器７２１の出力は、加算器７
２３における乗算器７２２の出力に加えられる。
【００５１】出力信号ｚ（ｉ）はこの加算器から取得さ
れる。加算器７２４の出力は、レジスタ７２５に格納さ
れる間、１クロック周期だけ遅延される。レジスタ７２
５の出力ｙ（ｉ）にある値Ａが乗じられ、加算器７２４
および減算器７２１の負入力の両方に送られる。従っ
て、 ｙ（ｉ）＝Ａｙ（ｉ−１）＋ｚ（ｉ−１） および ｚ（ｉ）＝ｓ（ｉ）−Ａｙ（ｉ）＋Ｂｓ（ｉ） であり、ｙ（ｉ）は再帰的である。
れる。加算器７２４の出力は、レジスタ７２５に格納さ
れる間、１クロック周期だけ遅延される。レジスタ７２
５の出力ｙ（ｉ）にある値Ａが乗じられ、加算器７２４
および減算器７２１の負入力の両方に送られる。従っ
て、 ｙ（ｉ）＝Ａｙ（ｉ−１）＋ｚ（ｉ−１） および ｚ（ｉ）＝ｓ（ｉ）−Ａｙ（ｉ）＋Ｂｓ（ｉ） であり、ｙ（ｉ）は再帰的である。
【００５２】再帰を実行すると、
【数１】 すなわち
【数２】 となる。Ａが１より小さく、Ｎが十分大きい場合、ＡN
は０に等しくなる。従って、この方程式の左辺の第２項
は消える。
は０に等しくなる。従って、この方程式の左辺の第２項
は消える。
【００５３】上の第２の方程式に代入して、
【数３】 すなわち
【数４】 となる。これは、ｚ信号からｓ（ｉ）を回復するために
は、最後のＮ個のｚ信号をとり、ｚ信号の古さに応じて
累乗したＡを乗じ、その積をすべて加算し、その結果を
１＋Ｂで除算すればよいことを示している。
は、最後のＮ個のｚ信号をとり、ｚ信号の古さに応じて
累乗したＡを乗じ、その積をすべて加算し、その結果を
１＋Ｂで除算すればよいことを示している。
【００５４】順方向には、最後のｚが取得される。この
信号は、個々のｚを保存し、毎回乗算および加算を実行
することによって回復される。また、この信号は、最後
の和を保存し、それにＡを乗じ（それによってすべての
項にＡが乗じられ、その過程で最も古い項が削除され
る。その理由は、乗じられた後の式ではその項は存在し
ていないためである。）、最後のｚすなわちｚ（ｉ）を
加算することによっても回復される。
信号は、個々のｚを保存し、毎回乗算および加算を実行
することによって回復される。また、この信号は、最後
の和を保存し、それにＡを乗じ（それによってすべての
項にＡが乗じられ、その過程で最も古い項が削除され
る。その理由は、乗じられた後の式ではその項は存在し
ていないためである。）、最後のｚすなわちｚ（ｉ）を
加算することによっても回復される。
【００５５】逆方向には、個々のｚが保存されなければ
ならない。ここでもまた、現在の和が保存される。しか
し、ｚ（ｉ−Ｎ−１）に到達すると、和はＡで除算さ
れ、ｚ（ｉ）が減算され、ｚ（ｉ−Ｎ−１）にＡNを乗
じたものを加算しなければならない。これは、十分な精
度で実行されなければならない。その理由は、ｚ（ｉ−
Ｎ−１）は、それにＡNを乗じることによって小さくな
るため、それをＡで除算する場合、損失ビットが回復さ
れなければならないためである。従って、十分な精度が
維持されれば、最終出力を格納するレジスタ、Ｎ個のｚ
の値を格納するメモリ、（ＡNの）乗算器、（Ａによ
る）除算器、ならびに加算器および減算器によって、逆
方向処理が実現される。
ならない。ここでもまた、現在の和が保存される。しか
し、ｚ（ｉ−Ｎ−１）に到達すると、和はＡで除算さ
れ、ｚ（ｉ）が減算され、ｚ（ｉ−Ｎ−１）にＡNを乗
じたものを加算しなければならない。これは、十分な精
度で実行されなければならない。その理由は、ｚ（ｉ−
Ｎ−１）は、それにＡNを乗じることによって小さくな
るため、それをＡで除算する場合、損失ビットが回復さ
れなければならないためである。従って、十分な精度が
維持されれば、最終出力を格納するレジスタ、Ｎ個のｚ
の値を格納するメモリ、（ＡNの）乗算器、（Ａによ
る）除算器、ならびに加算器および減算器によって、逆
方向処理が実現される。
【００５６】復号器のもう１つの実現は、単にフィルタ
（有限インパルス応答）を使用することである。ｚの値
はＮ段レジスタに入れられる。第１段（最も古い記録時
刻である最近の入力を保持する）出力にＡNが乗じら
れ、第２段出力にＡN-1が乗じられ、などとなり、最終
記録時刻のｚの値が保持される第Ｎ段出力に１が乗じら
れる。乗算後の出力は加算され、最終結果を生じる。
（有限インパルス応答）を使用することである。ｚの値
はＮ段レジスタに入れられる。第１段（最も古い記録時
刻である最近の入力を保持する）出力にＡNが乗じら
れ、第２段出力にＡN-1が乗じられ、などとなり、最終
記録時刻のｚの値が保持される第Ｎ段出力に１が乗じら
れる。乗算後の出力は加算され、最終結果を生じる。
【００５７】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、Ｖ
ＴＲアプリケーションにおいて、ＤＳＣ−ＨＤＴＶシス
テムで記録されたビデオ信号を早送りまたは巻戻しのよ
うな特殊モードで読み出そうとする場合、このビデオ信
号を表すデータの復号の際に問題が起こすことなく、記
録されたＤＳＣ−ＨＤＴＶ信号を復号することが可能な
ＶＴＲが提供される。
ＴＲアプリケーションにおいて、ＤＳＣ−ＨＤＴＶシス
テムで記録されたビデオ信号を早送りまたは巻戻しのよ
うな特殊モードで読み出そうとする場合、このビデオ信
号を表すデータの復号の際に問題が起こすことなく、記
録されたＤＳＣ−ＨＤＴＶ信号を復号することが可能な
ＶＴＲが提供される。
【図１】完全高品位解像度の広帯域信号を６ＭＨｚチャ
ネルに圧縮するのに適したディジタルスペクトル互換シ
ステムのビデオ送信機のブロック図である。
ネルに圧縮するのに適したディジタルスペクトル互換シ
ステムのビデオ送信機のブロック図である。
【図２】図１の送信機によってフォーマットされるＴＶ
信号を復号するのに適した受信機のブロック図である。
信号を復号するのに適した受信機のブロック図である。
【図３】本発明によって、ディジタルスペクトル互換シ
ステムで使用される高品位テレビフォーマットの図であ
る。
ステムで使用される高品位テレビフォーマットの図であ
る。
【図４】２０行１５列の例示的な画像データのスライス
からなるＨＤフレーム画像配列の図である。
からなるＨＤフレーム画像配列の図である。
【図５】図４の３００スライスのデータの連結の説明図
である。
である。
【図６】本発明による、高品位フレーム内のビデオデー
タのフォーマットの図である。
タのフォーマットの図である。
【図７】本発明による、圧縮された広帯域高品位信号を
記録し読み出すのに適したビデオテープレコーダのブロ
ック図である。
記録し読み出すのに適したビデオテープレコーダのブロ
ック図である。
【図８】本発明による、記号あたり１ビットのフォーマ
ットで変調されたデータおよび記号あたり２ビットのフ
ォーマットで変調されたデータの処理を説明する、スラ
イスのデータストリームの波形図である。
ットで変調されたデータおよび記号あたり２ビットのフ
ォーマットで変調されたデータの処理を説明する、スラ
イスのデータストリームの波形図である。
【図９】高品位信号を表示するために使用可能な組合せ
である、従来のＶＴＲの読みだし／記録ヘッドとテープ
の構造的整列の図である。
である、従来のＶＴＲの読みだし／記録ヘッドとテープ
の構造的整列の図である。
【図１０】本発明による、図７のＶＴＲでの使用に適し
た復号器回路のブロック図である。
た復号器回路のブロック図である。
５０ ＮＴＳＣフィールド時間間隔 ５１ 高品位フレーム時間間隔 ５２ 高品位フレーム時間間隔 １００ 送信機 １２０ バッファ １３０ フォーマッタ １４０ 並進回路 １５０ 変換ブロック １６０ 符号器 １７０ 結合器 １７５ 変換回路 ２００ 受信機 ２１０ 分離器 ２２０ 並進回路 ２３０ バッファ ２７０ 結合器 ２７５ 変換回路 ７００ ＶＴＲ ７１０ 符号器 ７１５ 読み出し／記録装置 ７２０ 復号器 ７２１ 減算器 ７２２ 乗算器 ７２３ 加算器 ７２４ 加算器 ７２５ レジスタ ９０５ テープ ９１０ 読み出し／記録ヘッド ９１５ 対角線トラック
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｈ０４Ｎ 7/00 Ａ 9187−5Ｃ (72)発明者 スコット キャロル クナウアー アメリカ合衆国 07092 ニュージャージ ー マウンテンサイド、サミット レーン 1081 (72)発明者 キム ナイジェル マシューズ アメリカ合衆国 07060 ニュージャージ ー ウォッチング、エッジモント ロード 54 (72)発明者 アルン ナラヤン ネトラヴァリ アメリカ合衆国 07090 ニュージャージ ー ウェストフィールド、バイロン コー ト 10 (72)発明者 エリック デヴィッド ピータジャン アメリカ合衆国 07060 ニュージャージ ー ウォッチング、マウンテン ブルヴァ ード 105
Claims (29)
- 【請求項１】 圧縮ディジタル画像信号を表すディジタ
ルデータを復号する装置において、このデータは、複数
のフィールド時間間隔内に可変長符号化フォーマットで
配置され、さらに、各フィールド時間間隔はディジタル
データで充填された複数のセグメントを有し、 空セグメント時間を生成するためにセグメント時間内の
ディジタルデータを復号する手段と、 前記復号手段によって、前記セグメント時間の残部に含
まれる原データを複製するデータで、前記空セグメント
時間を再充填する手段とからなることを特徴とする画像
データ復号装置。 - 【請求項２】 前記空セグメント時間が、前記再充填手
段によって、隣接するセグメント時間に含まれる原デー
タを複製するデータで充填されることを特徴とする請求
項１の装置。 - 【請求項３】 前記空セグメント時間が、前記再充填手
段によって、前記空セグメント時間に隣接しないセグメ
ント時間に含まれる原データを複製するデータで充填さ
れることを特徴とする請求項１の装置。 - 【請求項４】 前記再充填手段が、他のセグメント時間
からのグローバル情報で前記空セグメント時間を再充填
することを特徴とする請求項３の装置。 - 【請求項５】 前記再充填手段が、記号あたり１ビット
フォーマットで伝送される他のセグメント時間からの情
報で前記空セグメント時間を再充填することを特徴とす
る請求項４の装置。 - 【請求項６】 表示用のディジタルデータを記憶媒体上
に記録する手段をさらに有することを特徴とする請求項
２の装置。 - 【請求項７】 記憶媒体がテープであることを特徴とす
る請求項６の装置。 - 【請求項８】 記憶媒体が光ディスクであることを特徴
とする請求項６の装置。 - 【請求項９】 記録されたディジタルデータを検査する
手段をさらに有し、 この検査手段が、セグメント時間に格納される原データ
を読み出し、このデータに欠陥があることが分かった場
合、他のセグメント時間に格納される複製データを読み
出すことを特徴とする請求項６の装置。 - 【請求項１０】 再充填されたセグメント時間のそれぞ
れに識別手段を対応させる割当手段をさらに有すること
を特徴とする請求項９の装置。 - 【請求項１１】 検査手段が、標準速度で、セグメント
時間に格納されるデータを読み出すことを特徴とする請
求項６の装置。 - 【請求項１２】 検査手段が、順送り高速度で、セグメ
ント時間に格納されるデータを読み出すことを特徴とす
る請求項６の装置。 - 【請求項１３】 セグメント内のデータが可変長符号デ
ータからなり、このデータが、リーク因子として記録さ
れた原ビデオ画像の小部分を含むことを特徴とする請求
項１２の装置。 - 【請求項１４】 検査手段が順送り高速度でセグメント
時間に格納されたデータを読み出すのに応答して、リー
ク因子を増幅する手段をさらに有することを特徴とする
請求項１３の装置。 - 【請求項１５】 セグメント時間に含まれるディジタル
データの増幅のレベルを制限する手段をさらに有し、こ
の制限手段が、リーク因子として記録されたデータ以外
のセグメント時間内のデータに適用されることを特徴と
する請求項１４の装置。 - 【請求項１６】 逆送り高速度で、セグメント時間に格
納されるデータを読み出す検査手段をさらに有すること
を特徴とする請求項６の装置。 - 【請求項１７】 セグメント内のデータが可変長符号デ
ータからなり、このデータが、リーク因子として記録さ
れた原ビデオ画像の小部分を含むことを特徴とする請求
項１６の装置。 - 【請求項１８】 検査手段が逆送り高速度でセグメント
時間に格納されたデータを読み出すのに応答して、リー
ク因子を増幅する手段をさらに有することを特徴とする
請求項１７の装置。 - 【請求項１９】 セグメント時間に含まれるディジタル
データの増幅のレベルを制限する手段をさらに有し、こ
の制限手段が、リーク因子として記録されたデータ以外
のセグメント時間内のデータに適用されることを特徴と
する請求項１８の装置。 - 【請求項２０】 順送り低速度で、セグメント時間に格
納されるデータを読み出す検査手段をさらに有すること
を特徴とする請求項６の装置。 - 【請求項２１】 １度にＮ個のフレームを処理する手段
をさらに有し、この処理手段が、以前のＮ個のフレーム
を取得し、表示用画像を生成するためにそれらのフレー
ムを結合することを特徴とする請求項２０の装置。 - 【請求項２２】 逆送り低速度で、セグメント時間に格
納されるデータを読み出す検査手段をさらに有すること
を特徴とする請求項６の装置。 - 【請求項２３】 静止フレームを提供するために、セグ
メント時間に格納されるデータを読み出す検査手段をさ
らに有することを特徴とする請求項６の装置。 - 【請求項２４】 セグメント時間に格納されたデータを
格納するバッファ手段をさらに有し、このバッファ手段
が静止フレームの提供中に更新されることが禁止される
ことを特徴とする請求項２３の装置。 - 【請求項２５】 圧縮ディジタル画像信号を表すディジ
タルデータを復号する方法において、このデータは、複
数のフィールド時間間隔内に可変長符号化フォーマット
で配置され、さらに、各フィールド時間間隔はディジタ
ルデータで充填された複数のセグメントを有し、 空セグメント時間を生成するためにセグメント時間内の
ディジタルデータを復号するステップと、 前記セグメント時間の残部に含まれる原データを複製す
るデータで、前記空セグメント時間を再充填するステッ
プとからなることを特徴とする画像データ復号方法。 - 【請求項２６】 前記空セグメント時間を、隣接するセ
グメント時間に含まれる原データを複製するデータで充
填するステップをさらに有することを特徴とする請求項
２５の方法。 - 【請求項２７】 前記空セグメント時間を、前記空セグ
メント時間に隣接しないセグメント時間に含まれる原デ
ータを複製するデータで充填するステップをさらに有す
ることを特徴とする請求項２５の方法。 - 【請求項２８】 表示用のディジタルデータを記憶媒体
上に記録するステップをさらに有することを特徴とする
請求項２７の方法。 - 【請求項２９】 セグメント時間に格納される原データ
を読み出すステップをさらに有し、このデータに欠陥が
あることが分かった場合、他のセグメント時間に格納さ
れる複製データを読み出すことを特徴とする請求項２７
の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/817,206 US5377014A (en) | 1992-01-06 | 1992-01-06 | Apparatus and method for displaying recorded compressed digital high definition video information |
| US817206 | 1992-01-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0646373A true JPH0646373A (ja) | 1994-02-18 |
Family
ID=25222574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5015900A Pending JPH0646373A (ja) | 1992-01-06 | 1993-01-06 | 画像データ復号装置および方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5377014A (ja) |
| EP (1) | EP0553949A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0646373A (ja) |
| KR (1) | KR930017433A (ja) |
| CA (1) | CA2086656C (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0935397B1 (en) * | 1991-09-30 | 2005-07-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Band-compressed signal recording/reproducing processing apparatus |
| JPH06150568A (ja) * | 1992-11-06 | 1994-05-31 | Sony Corp | データ記録装置 |
| KR950010337B1 (ko) * | 1993-05-18 | 1995-09-14 | 엘지전자주식회사 | 디지탈 브이씨알의 배속영상 구현방법 및 그 장치 |
| US5543932A (en) * | 1993-05-31 | 1996-08-06 | Sony Corporation | Digital video signal recording apparatus and digital video signal reproducing apparatus |
| KR0157665B1 (ko) * | 1993-09-20 | 1998-11-16 | 모리시타 요이찌 | 압축텔레비젼신호기록재생장치 |
| AU681185B2 (en) * | 1993-10-22 | 1997-08-21 | Sony Corporation | apparatus and method for recording and reproducing digital video data |
| JPH07154742A (ja) * | 1993-11-25 | 1995-06-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 記録装置および再生装置 |
| US5995671A (en) * | 1996-11-08 | 1999-11-30 | Hughes Electronics Corporation | Efficient representation of texture for gray scale alpha maps |
| JP3409834B2 (ja) * | 1997-07-10 | 2003-05-26 | ソニー株式会社 | 画像処理装置および画像処理方法、並びに記録媒体 |
| US7982796B2 (en) * | 2001-03-21 | 2011-07-19 | Apple Inc. | Track for improved video compression |
| US7574059B2 (en) * | 2004-10-29 | 2009-08-11 | Broadcom Corporation | System, method, and apparatus for providing massively scaled down video using iconification |
| US7653055B2 (en) | 2006-03-31 | 2010-01-26 | Alcatel-Lucent Usa Inc. | Method and apparatus for improved multicast streaming in wireless networks |
| US8249386B2 (en) * | 2008-03-28 | 2012-08-21 | Tektronix, Inc. | Video bandwidth resolution in DFT-based spectrum analysis |
Family Cites Families (21)
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