JPH0884343A - ビデオ信号において符号化されたディジタルデータを伝達するシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンドユーザの家庭及び事務所にテレビジョ
ン信号を伝送するために使用される使用可能な帯域幅の
内ディジタル音声データ及び／又はディジタル図形デー
タを伝送するシステムを提供する。 【構成】 ディジタル符号化されたビデオ信号を記録す
るビデオテープ・プレイヤ１３と、記録されたディジタ
ル符号化されたビデオ信号をエンドユーザに分配するケ
ーブルテレビジョン分配システム１５と、ユーザが選択
したチャネルを表す出力信号を発生するためにビデオ信
号を復号するデコーダ手段２１と、ディジタル符号化ビ
デオ信号をディジタルデータに変換するために出力信号
を復号する手段２２とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ケーブルテレビジョン
・システム、特にケーブルを介してディジタルサウンド
・ファイル、図形ファイル、リアルタイム・ファイルを
伝送するシステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】米国のケーブルテレビジョン・システム
では、約５０のテレビジョンチャネル分の情報を十分搬
送できる約３００ＭＨｚの帯域幅を持つ信号増幅器の使
用を要する同軸ケーブルが一般に使用される。光ファイ
バに代えることにより、信号増幅器の数を減らすととも
に、ケーブルテレビジョン・システム用に１ＧＨｚの帯
域幅を確保する努力が進められている。このようにして
増加した帯域幅により約１５０のテレビジョンチャネル
を搬送することができる。しかし、コミュニティが１５
０の別々のチャネルを必要とすることはなさそうである
から、テレビジョンチャネルに使用可能な帯域幅の半分
だけを使用し（半分でも７５チャネルある）、残りの１
／２ＧＨｚの帯域幅をディジタルデータに使用すること
が有利である。

【０００３】

【解決すべき課題】本発明は、前述の１／２ＧＨｚの
（特に上側の）使用可能な帯域幅幅内でディジタル音声
データやディジタル図形データを伝送する方法及び装置
に向けられている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】かかる課題は、本発明に
より、ディジタル符号化されたビデオ信号を記録する手
段と、記録されたディジタル符号化されたビデオ信号を
エンドユーザに分配する手段と、ビデオ信号の復号を行
い、単一のユーザの選択したチャネルを表す出力信号を
発生する復号手段と、この出力信号の復号を行って、前
記ディジタル符号化された信号をディジタルデータに変
換する手段とを備えるシステムによって解決される。本
発明は、上側１／２ＧＨｚの使用可能な帯域幅を使用す
ることに限定されるものでなく、むしろ、ディジタル音
声データや図形データを種々のケーブル・システムの通
常のテレビジョンチャネルを介して伝送することを可能
とするものである。家庭で受信される信号が十分高品質
であるならば、このシステムを通常の放送周波数でテレ
ビジョン信号放送に使用することができる。

【０００５】

【実施例】図１を参照すると、ケーブル又は光ファイバ
を介してケーブル加入者の家庭に送るべきディジタル音
声情報、図形情報及びデータ情報が画像信号に符号化さ
れるよう、ビデオテープ１１が作成される。本発明の実
施に使用できる適当なビデオテープには、コンパクトデ
ィスクの作成のためのマスタテープにディジタルデータ
を記憶するための媒体として一般に使用されている３／
４インチのビデオテープである。ディジタルデータのビ
ットはビデオ映像の明暗領域によって表される。コンパ
クトディスク・マスタのための３／４インチ用工業規格
テープはＰＣＭ １６３０と呼ばれる。しかしながら、
ディジタル音声用規格が、ベータ又はＶＨＳ（登録商
標）のようなフォーマットの高価でない１／２インチビ
デオテ−プのためにも存在する。ディジタル音声情報た
めに使用される１／２インチ・ビデオテ−プ用基準フォ
−マットは、Ｆ−１と呼ばれる。本発明は、ベータ、Ｓ
ＶＨＳ、ＶＨＳ又はＦ−１でフォ−マットされたビデオ
テープの任意の一つを使用して実施できる。

【０００６】ビデオテープ１１がビデオテープ・プレ−
ヤ１３に入れられる。ディジタル音声信号、図形信号又
はデータを含んでいるビデオ信号は、ケーブルテレビジ
ョン・サービスに含まれる（音声を含む）ビデオチャネ
ルと同様に、ケーブルテレビジョン分配システムに与え
られ、そのシステムによって処理される。

【０００７】ケーブル加入者に分配されるビデオを供給
する多くの会社を包含する幾つかのケーブルテレビジョ
ン分配システムがある。ここでは、ケーブルテレビジョ
ン分配システム１５は、例えば、ヘッドエンド・オペレ
ーション、加入者の家庭への同軸ケーブル１７で終端す
る光ファイバ・ケーブル（可能なら）を含むものであ
る。例えば衛星−パラボラアンテナ及びパラボラアンテ
ナ−衛星を含んでいる他の分配システムも、同様に機能
する。

【０００８】同軸ケーブル１７は、加入者に対するテレ
ビジョンチャネル・サービスの全てを含んでいる信号を
搬送する。本発明の場合では、１つ以上のテレビジョン
信号が、元のビデオテープに符号化されているディジタ
ル音声（もし存在すれば、データ及び／又は図形と共
に）の情報をも含んでいる。

【０００９】ケーブル分配は雑音を招くかもしれない
が、雑音が低く、データ内容が特に重要なものでない場
合には、ディジタルデータを家庭で復号することができ
る。放送テレビジョン信号が、十分に低い雑音でもって
家庭に到達するならば、放送テレビジョン放送によって
ディジタル音声情報及び図形情報を提供することが可能
である。もっとも、好ましい実施例では、後述するよう
に、エラー検出／訂正及び同期信号がテレビジョン信号
に追加される。

【００１０】家庭に入るケーブル１７には、ディジタル
音声、データ及び／又は図形を含むテレビジョンサービ
スの全てに関する信号が含まれる。本発明を利用して又
は利用しないで、このケーブル１７は、家庭にあるデコ
ーダ・ボックス２１への入力であり、デコーダ・ボック
ス２１の出力はテレビジョン／ステレオシステム２２に
より使用される。図２は、加入者が選択したテレビジョ
ンチャネルの復号動作に加えて、ディジタル音声を復号
することができるよう改良されたデコーダ・ボックスを
示す。

【００１１】図２では、デコーダ・ボックス２１は、ケ
ーブルテレビジョン用に配線された家庭で一般に使用さ
れているタイプのチャネル・デコーダ２３を含んでい
る。このデコーダ２３は、同軸ケーブル１７を受け、加
入者が選択した単一のテレビジョンチャネルを復号す
る。このデコーダ・ボックスは、今日使用されている殆
ど全てのテレビジョンが利用できる無線周波信号を発生
し、テレビジョンによりディスプレイ信号に変換され
る。

【００１２】ディジタル音声信号、図形信号又はデータ
を有するテレビジョンチャンネルでは、何らかの付加的
処理が必要とされる。この付加的処理は、図２では別の
ボックス２５及び２７によって実行されるように示され
ているけれども、必要な処理の全てを単一の物理的ボッ
クスに一体化させて行える。

【００１３】一体化したボックスでは、ディジタル符号
化信号を伴う無線周波信号を複合ビデオ信号に変換する
プロセスは、チャネルの復号中に複合ビデオ信号が得ら
れるので必要とされないかもしれない。しかし、現存の
ケーブルデコード・ボックスを使用する場合に、好まし
い一例では、無線周波信号−複合ビデオ信号機能ブロッ
ク２５が使用され、ディジタル信号デコーダ２７への入
力として必要とされる複合ビデオ信号が得られる。無線
周波信号−複合ビデオ信号機能ブロック２５は、ソニー
社製ＳＬＶ−５８５ＨＦのようなビデオカセット・レコ
ーダを使用して実現される。

【００１４】原ビデオテープに使用されるディジタル音
声フォーマツトにより、このシステムに必要とされるデ
ィジタル信号デコーダ２７の種類が決定される。最も廉
価なセットアップでは、Ｆ−１フォ−マットが使用さ
れ、ディジタル信号デコーダ２７としてソニー社製６０
１ＥＳＤのようなＦ−１デコーダが使用されるだろう。
このデコーダは、Ｆ−１フォーマットの符号化をされた
複合ビデオ信号を取り入れ、プロフェショーナル用又は
ホームステレオ用の増幅器３１及びスピーカ３３に供す
るステレオオーディオ信号を出力する。無線周波信号−
複合ビデオ信号機能ブロック２５からの出力は、通常の
ホームテレビジョン３５に単に送られる。ＰＣＭ １６
３０のフォ−マットをされたテープに適しているデコー
ダ２７は、ＰＣＭ １６３０デコーダであろう。

【００１５】ディジタル音声信号の伝送に加えて、ビデ
オチャネルに多くの不使用スペースがあるので、歌詞又
は歌のアルバム情報を表示するためにディジタル図形情
報を含むのに十分な帯域幅がある。ディジタル図形情報
が入れるであろう場所は、ビデオ映像信号のディジタル
音声情報を含まない部分（特にＦ−１フォ−マットでは
沢山の空間がある）又はビデオ垂直帰線領域の部分を含
む。ディジタル図形情報を、ビデオ情報を伴う音声情報
のために通常使用される信号スペースにＦＳＫ音声信号
として符号化することさえもできる。

【００１６】ディジタル図形情報が与えられるべきであ
るならば、一実施例のディジタル図形情報のフォ−マッ
トは、コンパクトディスク＋グラフィクスの（“レッド
ブック(red book)”規格として知られているもの）、又
はディジタル・コンパクトカセット（ＤＣＣ）に使用さ
れているのと同一のフォ−マットである。チップ回路又
はデスクリート回路（その詳細は当業者には周知であ
る）を使用して、ビデオＲＡＭにおいてそれらのフォー
マットを図形信号に処理でき、そのビデオＲＡＭから、
同期された図形プログラムが、他のテレビジョンチャネ
ルの映像を受信するためにデコーダ・ボックス２１にフ
ックされているのと同一のテレビジョンセット３５へと
送られる。

【００１７】ディジタルレコーダ３７へのこのディジタ
ル出力は、“レコード（記録）”を家庭に配給するため
の手法を表わす。高品質のディジタル記録のために幾つ
かの記録媒体がある。非常に高品質の記録用のディジタ
ルオーディオ・テープ（ＤＡＴ）、これより低品質であ
るが良質の記録用のディジタルコンパクト・カセット
（ＤＣＣ）又はミニディスク（ソニー社製ミニディス
ク）などの幾つかの記録媒体がある。

【００１８】ホームデコーダ装置２１は、標準ディジタ
ル出力（例えば、ＳＤＩＦ）が装備されているなら、記
録装置３７に接続することができる。その結果得られる
記録は、現在得られる大抵の記録済みのカセットテープ
より良好である。記録装置がＤＡＴ装置であるならば、
記録品質はコンパクトディスクと同様に良好である。こ
のため、好ましい実施例では、加入者が、記録するプロ
グラムに著作権料をカバーする特別料金を払っていた場
合にのみ、ディジタル出力がオンに切り換えられる。

【００１９】この上記のシステムは、ケーブル加入者に
図形を伴う音声情報を配給する一手法である。上記のシ
ステムは、ディジタルデータ並びに音声及び図形データ
を配給できるよう容易に適合させられる。配給のプロセ
スは、情報を音声及びビデオへ符号化したり、情報を音
声及びビデオから復号したりすることが必要とされない
ことを除いて、前述と同一である。さらに、大抵の場
合、ディジタルデータはデータ損失を許容できないの
で、適切なエラー訂正／検出及び同期が必要とされる。

【００２０】この点に関し、図３は、伝送されるディジ
タルデータにエラー検出／訂正及び同期を与えるために
必要とされる構成要素の概略を示すブロック図である。
しかし、説明する特定の検出／訂正及び同期機構は、単
に説明としてのみ与えられるものであることを理解すべ
きである。図３は、ＡＩＦＦすなわちオーディオ交換フ
ァイルフォ−マット(Audio Interchange File Format)
として知られているフォ−マットの音声データを符号化
し及び復号するための機構を含んでいる。

【００２１】先ず、図形、テキスト、リアルタイム・フ
ァイルの形式のディジタル情報、バイナリイ又は他のデ
ィジタルのデータソース６１が、スキャナ、アナログ／
ディジタル変換器、又は、コンピュータプログラムの操
作による発生手段により生成される。コンピュータプロ
グラムの操作による発生には、ワードプロセッサ、本出
願人に譲渡された１９９２年７月１日付出願の未決の米
国特許出願第９０６，７１２号に開示されているような
リアルタイムファイル・ビルダまたはペイントプログラ
ムのような適当なメカニズムによって形成される。リア
ルタイムファイルは、複数の同時的なビデオ、音声また
は画像のシーケンス、またはそれらの組合せを含むファ
イルであり、各シーケンスをユーザが再生のめに動的に
選択できる。ディジタル情報はパーソナルコンピュータ
・システム６３のハードディスク６２のような磁気媒体
に記憶される。次に、記憶されたデータは読み出され、
パリティビットがエラー検出及び訂正の機構を提供する
ために付加される。比較的簡単なスキームでは、例え
ば、データを３０バイト（各バイトは８ビット）のデー
タ群に分割する。３０バイトのデータは図４に示される
ように１５バイト毎の２列に配列される。そして、４つ
のパリティバイトが次のように形成される。パリティバ
イト６５は、列６７のビットを最上位ビットから最下位
ビットまで（又はその逆に）ＡＮＤをとることによって
形成される。各列のビットのＡＮＤ演算の結果が、パリ
ティバイト６５の対応するビット位置に記憶される。同
様な方法で、パリティバイト６９は列７１のバイトのビ
ット位置のＡＮＤをとることによって決定される。次
に、さらに２つのパリティバイト７３及び７５が、行７
７及び７９の対応するビット位置のＡＮＤをとることに
よって計算される。（エラー検出／訂正のためにパリテ
ィバイトを計算するためのビジュアル・ベイシック・プ
ログラムが参考思料（付録１）に示されている。） ま
た、プログラムによってコールされるＤＬＬのためのＣ
ソースコード及びプログラムに使用されるグローバルが
含まれている。

【００２２】パリティバイトが計算されてデータファイ
ルに付加された後、同期フィルードが、データファイル
の始めと終わりに付加される。１つの適切な同期スキー
ムの１例は、パリティ符号化データファイルの始めと終
わりに、データで発生しそうにない反復する認識可能な
パターンを含む１６バイト長の同期フィールドを付加す
ることであろう。１つの適切なパターンは、１６回反復
される１６進数ＤＢすなわち１１０１１０１１₂ を含む
バイトである。

【００２３】パリティ情報及び同期フィールドを有する
ディジタルデータは、次に、ＡＩＦＦすなわちオーディ
オ交換ファイルフォーマット（その仕様はアップルコン
ピュータ社により出版の“Audio Interchange File Fpo
rmat: AIFF Version 1.2”に示されている）として知ら
れているディジタル音声フォーマツトに変換される。ハ
ードディスク６２に記憶されているデータは、デジデザ
イン・サウンドデザイナ・ボード７１及びサウンド・デ
ザインIIソフトウェア（何れもデジデザイン社(DigiDes
ign, Inc)から入手できる）でアップル・マッキントッ
シュII・コンピュータ６９に転送される。次に、このフ
ァイルは、デジデザイン・ボードの出力ポートから、デ
ジデザインＤＡＴ Ｉ／Ｏボックス７３（デジデザイン
社製）へ伝送される。ボックス７３は、デジデザイン・
サウンドデザイナ・ボードからのＡＩＦＦ出力を、ソニ
ー製の６０１−ＥＳＤ ７５への入力に適しているＳ／
ＰＤＩＦ信号に変換する。次に、このソニー製の６０１
−ＥＳＤは、この信号前述のようなケーブルネットワー
クを介して放送又は送信するのに適する信号に変換す
る。この変換された信号は、図１のビデオテープ・プレ
イヤ１３で使用するためにＳＶＨＳ、ＶＨＳ、ベータな
いしＦ−１のフォ−マットをされたビデオテープに記録
されることができる。

【００２４】受信端でこれらのプロセスが、図２に示さ
れているようにディジタル信号デコーダ２７によって逆
に行われる。このディジタル信号デコーダ２７は、ソニ
ー製の６０１−ＥＳＤのような装置を含み、信号をＳＤ
ＩＦのような標準信号に変換する。次に、この標準信号
は、アップル・マッキントッシュ・コンピュータ搭載の
デジデザイン・サウンドデザイナII・ボードのようなデ
ィジタルデータ・プロセッサ２８によって処理され、磁
気記憶又はＡＩＦＦのような他のコンピュータ処理に適
するディジタルファイルが得られる。このファイルは、
同期フィールドを除去され、必要とされるようなエラー
検出／訂正を実行するために処理される。受信データを
処理するために、同期フィールドを除去し、受信データ
にエラーがあるかどうかを判定し、信号プロセッサ２８
（図２を参照）によって実行されるディジタル信号処理
中に検出されたエラーを訂正する必要がある。

【００２５】このプロセスの結果は、テレビジョン／ス
テレオ又はデコーダ・ボックス２１に接続される他の装
置により表示（音を含む）されるか、又は後で使用する
ために記憶装置２９に保管され得る。記憶のための安価
な方法は、ソニー社製の光学的読み出し／書き込みのミ
ニディスクであろう。このディスクは、テレビジョン／
ステレオで受信さし、又はソニー社製の種々の携帯プレ
イヤで除去し、表示し、聞くために使用される。１つの
応用はディジタル的に送信される雑誌及び新聞である。
家庭加入者は、この種の出版を受信でき、それを携帯プ
レイヤ又はテレビジョン、印刷媒体と同様にデータによ
る“ページング”を使用して見ることがでる。

【００２６】ここに、本発明の態様の幾つかを記せば次
のようである。 （ａ） ディジタルデータが音声情報であることを特徴
とする請求項１に記載の伝達システム。 （ｂ） ディジタルデータがビデオ情報であることを特
徴とする請求項１に記載の伝達システム。 （ｃ） 記録する手段が、所定の標準のフォーマットで
ビデオ信号を記録できるビデオテープレコーダであるこ
とを特徴とするシステム。 （ｄ） 分配する手段が、少なくともパラボラアンテナ
−衛星、衛星−パラボラアンテナ及びヘッドエンド・シ
ステム、ケーブル加入者の家庭の同軸ケーブルで終端す
るファイバ・光ケーブルを含むことを特徴とする請求項
１に記載の伝達システム。 （ｄ） ビデオ信号の復号を行う復号手段が、複数のチ
ャネルの１つの情報を表す、複数の信号のうちの所定信
号をテレビジョン受像機での利用に適合させるよう無線
周波信号に復号する回路であることを特徴とする請求項
１に記載の伝達システム。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のシステムの概略ブロック図である。

【図２】 本発明によるデコーダ・ボックスの構成要素
及びホーム・オーディオ／ビデオシステムの構成要素へ
の接続を示す図である。

【図３】 ディジタル音声データ、ディジタル図形デー
タ、ディジタルテキストデータ又は他のディジタルデー
タをケーブルを介して放送又は送信のために変換する本
発明の実施例を示す図である。

【図４】 データ検出及び訂正のためにパリティ情報を
付加するための技術を示す図である。

【符号の説明】

１１・・ビデオテープ、 １３・・ビデオテー
プ・プレイヤ、１５・・ケ−ブルテレビジョン分配シス
テム、１７・・同軸ケーブル、 ２１・・デコ
ーダ・ボックス、２２・・テレビジョン・ステレオシス
テム、２３・・チャネルデコーダ、 ２５・・無線
周波−複合ビデオ機能ブロック ２７・・ディジタル信号デコーダ、２８・・サウンドプ
ロセッサ、２９・・記憶装置、 ３１・・
ステレオ増幅器、３３・・スピーカ、 ３
５・・テレビジョン、３７・・ディジタルレコーダ。

フロントページの続き (72)発明者 マイケル・エル・ラ ジョー アメリカ合衆国 90291 カリフォルニア 州・ヴェニス・１／２ パームズ ブーレ バード・709

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビデオ信号において符号化されたディジ
   タルデータを伝達するシステムにおいて、 （ａ） ディジタル符号化されたビデオ信号を記録する
   手段と、 （ｂ） 前記記録されたディジタル符号化されたビデオ
   信号をエンドユーザに分配する手段と、 （ｃ） 前記ビデオ信号の復号を行い、単一のユーザの
   選択したチャネルを表す出力信号を発生する復号手段
   と、 （ｄ） この出力信号の復号を行って、前記ディジタル
   符号化された信号をディジタルデータに変換する手段と
   を備えたことを特徴とする、ビデオ信号において符号化
   されたディジタルデータを伝達するシステム。