JPH09506223A - デジタル・ビデオ送信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 圧縮されたビデオ・データを処理して複合データを得るビデオシステムであって、前記複合ビデオデータは、少なくともＮＴＳＣ複合ビデオ信号形式とＰＡＬビデオ信号形式の一方を含む複数の標準形式から選択された１つの標準複合ビデオ信号形式に対応し、プロセッサ（３４）と、標準ビデオ伸張器（３２）と、ビデオ・インターフェース（４０）とを含む。標準ビデオ伸張器は、圧縮されたビデオ・データを処理して伸張されたビデオ・データおよびユーザ・データを得る。ユーザ・データにはＶＢＩデータが符号化されている。プロセッサは、ユーザ・データからＶＢＩデータを抜粋する。ビデオ・インターフェースは、伸張されたビデオ・データとＶＢＩデータとを処理して複合ビデオ信号を得る。ビデオ・インターフェースは、ＶＢＩデータを処理してＶＢＩ信号とするＶＢＩデータ発生器（６０）と、ビデオ伸張器に結合され伸張されたビデオ・データを受信する混合器（５０）とを含み、混合器は、ＶＢＩデータ発生器に結合され、ＶＢＩ信号を受信し、Ｙ，ＵおよびＶデータを出力する。

Description

【発明の詳細な説明】 デジタル・ビデオ送信システム 本願は、「デジタル・プログラム・サービス分配システムにおいてクローズド ・キャプショニングを提供するための装置および方法（Ａｐｐａｒａｔｕｓ Ａ ｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｆｏｒ Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ Ｃｌｏｓｅ Ｃａｐｔｉ ｏｎｉｎｇ Ｉｎ Ａ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｒｏｇｒａｍ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ Ｓｙｓｔｅｍ）」と題する１９９３年１月２０に出願された 米国出願第０，８／００６，４７６号の一部継続出願である。本願は、「イメー ジ形成サービスを含む複数のデジタル・サービスを送信するためのシステムおよ び方法（Ｓｙｓｔｅｍ Ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ Ｆｏｒ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉ ｎｇ Ａ Ｐｌｕｒａｌｉｔｙ Ｏｆ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｉ ｎｃｌｕｄｉｎｇ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ」と題する米国出願弁理 士整理番号第４４６３９−Ａ−５４２号、「同期検出用のメモリ効率方法および 装置（Ｍｅｍｏｒｙ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄ Ａｎｄ Ａｐｐａｒ ａｔｕｓ Ｆｏｒ Ｓｙｎｃ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）」と題する米国出願弁理士 整理番号第４４６４１−Ａ−５４６号、「ＱＰＳＫキャリアを標定追跡するため の方法および装置（Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｌｏ ｃａｔｉｎｇ ａｎｄ Ｔｒａｃｋｉｎｇ ａ ＱＰＳＫ Ｃａｒｒｉｅｒ）」 と題する米国出願弁理士整理番号第４４８５２−Ａ−５４９号、「多重サービス ・データ受信機アーキテクチャ（Ｍｕｌｔｉ−Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｒｅ ｃｅｉｖｅｒ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）」と題する米国出願弁理士整理番号 第４４６４２−Ａ−５４７号、および「圧縮されたデジタル・テレテキスト・サ ービスおよびテレテキスト・サポート・サービスを提供するためのシステムおよ び方法（Ｓｙｓｔｅｍ Ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ Ｆｏｒ Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｅｌｅｔｅｘｔ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ ａｎｄ Ｔｅｌｅｔｅｘｔ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）」と題する 米国出願弁理士番号第４４８９０−Ａ−５５１号に関連する主題を含み、これら は 全て本願と同時に出願され、これら全てが含む開示は、本願に援用される。発明の背景 発明の分野 本発明は、一般的にデジタル信号の伝送に関し、更に特定すれば、複数の遠隔 地に送信するための、圧縮画像処理サービスや、当該画像処理サービスに伴う難 聴者のためのクローズド・キャプショニング（ｃｌｏｓｅｄ ｃａｐｔｉｏｎｉ ｎｇ）のような補助データ・サービスを含む、複数のデジタル・サービスを多重 化するシステムおよび方法に関するものである。 関連技術の説明 本発明の背景について、これより、種々のプログラム・サービスを加入者に分 配する、ケーブル・テレビジョンや直接放送衛星（ＤＢＳ）システムのような有 料テレビジョン・システムについて説明するが、本発明は、添付の請求の範囲に 明示的に記載されているのを除いて、それらに決して限定されるものではない。 有料テレビジョン・システムにおいては、プログラマは種々の遠隔場所に分配 するためのプログラムを生成する。「プログラム」は、ビデオ、オーディオおよ びクローズド・キャプショニングやテレテキストのような他の関連サービスで構 成される。単一のプログラマが多くのプログラムおよびサービスも対応すること を望む場合もある。典型的に、プログラマはこれらのサービスを衛星を通じて個 々の加入者（即ち、ＤＢＳ加入者）および／またはケーブル・テレビジョン・オ ペレータに供給する。ケーブル・テレビジョン・オペレータの場合、衛星を通じ て送信されたサービスは、オペレータのケーブル・ヘッド・エンド施設にて受信 される。ケーブル・オペレータは、典型的に、多くのプログラマからのプログラ ムやその他のサービスを受信し、その加入者に分配したいプログラム／サービス を選択する。加えて、ケーブル・オペレータは、ケーブル・ヘッド・エンドに、 局所的に生成したサービスを挿入することもある。選択されたサービスおよび局 所的に生成されたサービスは、次に同軸ケーブル分配ネットワークを通じて、個 々の加入者に送信される。ＤＢＳ加入者の場合、各加入者は直接にプログラマか らの衛星ダウン・リンクを受信することができる。 過去においては、ケーブルおよびＤＢＳシステムを含む有料テレビジョン・シ ステムは、アナログ領域で処理されていた。しかしながら、最近、有料テレビジ ョン業界は、送信の前に、すべてのアナログ信号がデジタル信号に変換される全 デジタル・システムに向かって動き始めている。デジタル信号伝送は、デジタル ・データを送信および受信端で処理することにより、画質の改善を図ることがで きるという利点を提供する。更に、デジタル・データ圧縮技術が開発され、高い 信号圧縮比が達成されている。デジタル圧縮によって、固定帯域内でより多数の 個別サービスが送信可能になる。帯域制限は、衛星トランスポンダおよび同軸ケ ーブル分配ネットワークの双方によって課されるので、デジタル圧縮は非常に効 果的である。 更に他の背景が、「複数のデジタル・サービスを送信するためのシステムおよ び方法（Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ Ｆｏｒ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉ ｎｇ ａ Ｐｌｕｒａｌｉｔｙ ｏｆ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）」 と題する１９９２年１０月３０日出願の米国特許出願第９６８，８４６号に見出 すことができる。この出願は、あたかも全てが記載されているかのごとく、本願 に援用される。 音声およびデータ通信を含む遠隔通信、ならびに衛星、放送およびケーブル・ テレビジョンを含むテレビジョンの、以前では別個であった技術を融合するとい う、高まりつつある傾向に伴い、かかるサービスの１つまたは複数の集合体を１ つ以上処理可能な適応型伝送システムの開発に興味が寄せられつつある。今日ま でにかかるサービスを提供するために研究された主な媒体は、例えば、同軸ケー ブル、地上マイクロ波、所謂セルラ無線機、放送ＦＭ、放送衛星、および光ファ イバ等があり、その他にもいくつか名前があげられる。 各媒体はそれ自体の特性を有する。例えば、デジタル・データ伝送についてケ ーブルと衛星とを比較すると、ケーブルは中程度の誤り率を有する傾向があるが 、誤りが発生するときは、誤りは長いバーストとなる。媒体としての衛星は、主 に必要な信号出力が弱いために、非常に誤り率が悪く、したがって信号対ノイズ 比も小さい。そして、衛星では、畳み込み誤り訂正器のような技術を利用するこ とによって、特別に補正しているが、ケーブル環境では不要である。 「複数のデジタル・サービスを送信するためのシステムおよび方法（Ｓｙｓｔ ｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ Ｆｏｒ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ ａ Ｐｌｕ ｒａｌｉｔｙ ｏｆ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）」と題する１９９２ 年１０月３０日に出願された係属中の米国出願第０７／９６８，８４６号では、 例えば、衛星またはケーブル分配ネットワークを通じて遠隔場所にサービスを搬 送する多重データ・ストリームを発生するエンコーダが記載されている。この開 示は本願に援用される。発生されたデータ・ストリームは、連続するフレーム列 から成り、各フレームは２つのフィールドから成り、各フィールドは複数のライ ンから成る。１フィールドのラインの内第１群は、トランスポート層を定義し、 ラインの第２群はサービス・データ領域を定義する。この開示された方式の特徴 の１つは、多重データ・ストリームをフィールド毎に動的に変化させることがで きる能力である。この開示された方式の更に別の特徴は、多重データ・ストリー ムのデータ伝送速度が公知のアナログ・ビデオ・フォーマットの周波数、即ち、 フレーム、フィールドおよび水平ライン速度に関係付けられていることである。 「遠隔場所に送信するために複数のデジタル・プログラム・サービスを多重化 するためのシステムおよび方法（Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ ａ Ｐｌｕｒａｌｉｔｙ ｏｆ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｒｏｇｒａｍ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ ｆｏｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔ ｏ Ｒｅｍｏｔｅ Ｌｏｃａｔｉｏｎｓ）」と題する１９９２年１１月２日に出 願された、係属中の米国出願第０７／９７０，９１８号では、例えば、映像、音 声、テレテキスト、クローズド・キャプショニング、および「その他の」データ ・サービスの集合体から成る複数のデジタル・プログラム・サービスを多重化す るための他のシステムが記載されている。この開示は本願に援用される。これに 開示された方式によれば、各々トランスポート層領域とプログラム・データ領域 とを有する複数のサブフレーム・データ・ストリームが発生される。次に、これ らサブフレーム・データ・ストリームは、トランスポート層領域とサブフレーム ・データ領域とを有するスーパーフレームに、共に多重化される。 加入者の家庭にある、または他のいずれかの受信端末にあるデコーダは、多重 化データ・ストリームを種々のサービスに分離する。かかるサービスの１つが従 来のテレビジョン・ビデオ画像である。効率的にビデオ画像を転送するために、 画像内の冗長情報は除去することが好ましく、このプロセスをビデオ圧縮と呼ん でいる。多数のビデオ圧縮技術が提案されており、いくつかの技術は、例えば、 国際標準機構、ＩＳＯ−１１１７２および１３８１８に採用されている。通常こ れをＭＰＥＧ標準（ＭＰＥＧ１およびＭＰＥＧ２を含む）と呼んでおり、ＭＰＥ ＧとはＭｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔ Ｇｒｏｕｐのことである 。いくつかの製造者はＭＰＥＧ１およびＭＰＥＧ２で圧縮されたビデオ・データ を伸張する集積回路を既に開発している。例えば、Ｔｈｏｍｐｓｏｎ−ＣＳＦ、 Ｃ−Ｃｕｂｅ、およびＬＳＩ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎは全て、か かる伸張用集積回路を開発している。 標準的アナログＮＴＳＣ複合ビデオ信号は、既に圧縮されたフォーマットであ る。対角線輝度解像度（ｄｉａｇｏｎａｌ ｌｕｍｉｎａｎｃｅ ｒｅｓｏｌｕ ｔｉｏｎ）は、輝度帯域内にカラー・サブキャリアを収容するために放棄された 。不幸にして、カラー・サブキャリアの存在のために、隣接するサンプルおよび 隣接するフレーム間の相関が減少し、更に多くの圧縮段を適用するのが困難にな った。この理由のために、効率的な圧縮アルゴリズムが、ＮＴＳＣ信号ではなく 、元の分離成分、即ち、輝度Ｙ、第１色差Ｕ、および第２色差Ｖ（輝度および色 差）に適用されている。 ビデオの圧縮は、当該信号から冗長度をなくすことを基本としている。ビデオ 信号には主に２種類の冗長度、即ち心視覚的冗長度（ｐｓｙｃｈｏｖｉｓｕａｌ ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ）と数学的冗長度とがある。効率的な伝送システムは、 双方の種類の冗長度をなくす。 信号内の心視覚的冗長度は、人間の目および脳が使用しない情報を伝送する結 果として発生し、説明することはできない。明白な例の殆どは、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号 の過剰なクロミナンス帯域である。ビデオ信号がＲ，Ｇ，Ｂ成分として表わされ る場合、画質に認知可能な低下を起こさずにこれらの成分を減少させることはで きない。しかしながら、最大帯域の輝度信号があると、目はカラー情報の大きな 帯域減少を検出することはできない。ＮＴＳＣは、線形マトリクスにより元のＲ ，Ｇ，Ｂ信号をＹ，Ｕ，Ｖ成分に変換することによって、この人間の心視覚特性 を利用している。こうすると、Ｕ，Ｖ成分は、明確な画質の損失を受けずに、輝 度 成分の２５％に帯域を減少することができる。しかしながら、ＮＴＳＣは完全に は色差冗長度を利用していない。水平方向においてのみ帯域を減少しているが、 目は垂直方向のクロミナンスの詳細にも同様に鈍感である。心視覚冗長度の他の 形態は、高速移動物体上の輝度の細部、輝度対角線解像度、高コントラスト比遷 移（エッジ・マスキング）に近い輝度の細部を含む。心視覚冗長度の解消は、冗 長情報を分離し破棄可能な領域に信号を変換することによって進められる。 数学的冗長度は、信号のいずれかのサンプルが、同一信号内の他のいずれかの サンプルと非ゼロ相関係数を有するときに発生する。これは、ある潜在的な情報 が１回以上表わされており、これを除去することによってデータ圧縮に導くこと ができることを意味する。ある典型的な画像の最少にサンプルされたテレビジョ ン輝度信号では、隣接するサンプルは通常９０ないし９５％相関関係がある。 隣接するフレームは、静止領域では１００％相関関係があり、平均して９０％ を超える相関関係がある。 ビデオ圧縮では、動画の冗長情報を個々の画素毎、ライン毎、およびフレーム 毎に除去する。圧縮された動画は、多重化されたデータ・ストリーム内のサービ スの一部として効率的に転送される。 今日の機器では、動画は典型的に、アナログＮＳＴＣ複合ビデオ信号やＰＡＬ 信号のような標準的信号形式で符号化されている。これらの信号は、情報フレー ムの周期的繰り返しを含み、各フレームは情報ラインの周期的繰り返しを含み（ １フレーム内のラインは第１および第２フィールドに編成されている）、更に各 ラインは同期情報部分とアクティブ・ビデオ部分とを含む。１フレームのライン の第１サブセットが垂直同期に使用される。１フレームのラインの第２サブセッ トが、垂直ブランキング期間（以後ＶＢＩ）の間、多くの形式のデータの中で、 ライン２１上の難聴者のためのクローズド・キャプショニングのような、補助デ ータを転送するために使用される。垂直ブランキング期間の間に転送されるデー タをＶＢＩデータと呼ぶ。残りのラインは、フレームのラインの第３サブセット を構成し、ビデオ画像を含む。標準的なビデオ圧縮技術で最も圧縮可能なのはこ のビデオ画像である。 ビデオ圧縮技術では、補助データ即ちＶＢＩデータは、圧縮前に画像から除去 される。したがって、例えば、ＮＴＳＣ信号の垂直ブランキング期間の間に送信 される補助ＶＢＩデータに依存してきたユーザは、多重データ・ストリームによ って送信される圧縮された動画サービスを受ける場合、かかるサービスを享受す ることができなくなる。発明の概要 本発明の目的は、従来技術の欠点を克服することである。本発明の更に他の目 的は、全種類のＶＢＩデータを送信するために、業界標準に準拠した装置を提供 することである。本発明の更に他の目的は、標準ＭＰＥＧフォーマットで符号化 されたＶＢＩデータをデコードし、エンコーダ端において適切なデータを符号化 することにより、シンボルの幅、シンボルの高データ・レベル、およびシンボル の低データ・レベルを柔軟に制御可能な装置を提供することである。 これらおよびその他の目的は、圧縮ビデオ・データを複合ビデオ・データに処 理するビデオ・システムにおいて達成される。複合ビデオ・データは、複数の標 準形式から選択された標準複合ビデオ信号形式に対応し、かかる複数の標準形式 には、ＮＴＳＣ複合ビデオ信号形式およびＰＡＬビデオ信号形式の少なくとも一 方が含まれ、前記ビデオ・システムは、プロセッサと、標準ビデオ伸張器と、ビ デオ・インターフェースとを含む。標準ビデオ伸張器は、圧縮されたビデオ・デ ータを処理し、伸張されたビデオデータおよびユーザ・データを得る。ユーザ・ データにはＶＢＩデータが符号化されている。プロセッサはユーザ・データから ＶＢＩデータを抜粋する。ビデオ・インターフェースは、伸張されたビデオ・デ ータおよびＶＢＩデータを処理し、ＶＢＩデータが符号化された複合ビデオ・デ ータを得る。ビデオ・インターフェースは、ＶＢＩデータを処理してＶＢＩ信号 データとするＶＢＩデータ発生器と、ビデオ伸張器に結合されていて伸張された データを受信する混合器であって、ＶＢＩデータ発生器に結合されＶＢＩ信号デ ータを受信し、走査線のアクティブ部分の間に出力Ｙ，Ｕ，およびＶのデータを 発生する前記混合器と、Ｙ，ＵおよびＶデータを処理して複合ビデオ・データと する回路とを含む。図面の簡単な説明 以下の好適実施例の記載において、以下の図面を参照しながら、本発明を詳細 に説明する。 図１は、本発明によるデコーダ部分の部分的ブロック図である。 図２は、本発明のビデオ・プロセッサを示すブロック図である。 図３は、本発明のビデオ・インターフェースを示すブロック図である。 図４は、本発明のＶＢＩデータ発生器を示す例示ブロック図である。 図５は、本発明の単純な結合器の例を示す概略図である。 図６は、米国特許出願第９６８，８４６号に記載されているような、複数の遠 隔場所に送信するための、複数のデジタル・サービスを多重化するシステムの部 分的ブロック図である。 図７は、エンコーダによって発生された多重データ・ストリームの模式図であ る。 図８は、ＮＴＳＣビデオ・サービスを送信するための、関連技術の多重データ ・ストリームのフレームの全体的配列および内容を詳細に示す。 図９は、関連技術の多重データ・ストリームのフレームの例示的な第１フィー ルド内で搬送可能な、データおよびサービスを詳細に示す。 図１０は、関連技術の多重データ・ストリームのフレームの例示第２フィール ド内で搬送可能な、データおよびサービスを詳細に示す。 図１１は、本発明のための例示的な環境を簡略化して示すブロック図である。 図１２は、デコーダ２１６のブロック図である。 図１３は、本発明によるライン２１の波形の一例を示す。 図１４は、図１２のライン２１形成回路２４２のブロック図である。 図１５は、本発明による別のフレーム・フォーマットである。更に、 図１６は、本発明による更に別のフレーム・フォーマットである。好適実施例の詳細な説明 以下に、米国特許出願第９６８，８４６号における開示の一部を、図６ないし 図１０に関してまとめると共に補正し、本発明の具体的応用を説明する際に有用 な情報を更に与えることにする。 ６図は、複数の遠隔場所（図示せず）に送信するための、複数のデジタル・サ ービスを多重化するシステム１００の部分的ブロック図である。有料テレビジョ ンの場合、システム１００は複数のサービス・エンコーダ１１２を含み、各々が 「プログラマ」によって動作される。図示のように、システム１００内には任意 の数Ｎのプログラマが存在してもよい。発明の背景で述べたように、プログラマ は、種々の加入者に分配するための「プログラム」を提供する実体（ｅｎｔｉｔ ｙ）である。例えば、図６に示すように、プログラマ１はプログラム１ないしＮ を提供することができる。各プログラムは、ビデオ、オーディオおよびクローズ ド・キャプショニングのような、１組の関連するサービスを含む。一例として、 図６は、プログラマ１が、ビデオ・サービス１１４と、ステレオ音響のような２ つの関連するオーディオ・サービス１１６，１１８とから成るプログラム１を提 供していることを示す。与えられたプログラムは、関連するサービスの集合体で 構成することができ、プログラマはいかなる数のプログラムでも提供可能である 。 典型的には、各プログラムの個々のサービスは、アナログ・フォーマットで生 成される。本発明のシステムおよび方法によれば、各エンコーダ１１２は、アナ ログ形式のサービスをデジタル・サービスに変換する複数のアナログ／デジタル 変換器１２０を有する。加えて、ビデオおよびオーディオ・サービスはビデオお よびオーディオ圧縮装置１２２によって圧縮可能であるが、圧縮は必要ではない 。当業者は知っているように、多くの使用可能なビデオおよびオーディオ圧縮技 術がある。例えば、ＭＰＥＧは、デジタル・ビデオ・サービス業界で広く用いら れているビデオ圧縮アルゴリズムを開発した。ベクトル量子化は、デジタル・ビ デオのための別のより新しい圧縮技術である。本発明によれば、ビデオおよびオ ーディオ圧縮装置１２２ではいずれの圧縮技術でも採用可能であり、装置１２２ は、どの圧縮方法にも決して限定されるものではない。更に、先に述べたように 、オーディオおよびビデオ・サービスの圧縮は必要ではない。圧縮は、単に、所 与の帯域内で送信可能なデータ量を増大する役目を果たすに過ぎない。 各エンコーダは更にサービス・マルチプレクサ１２４を含む。後に更に詳しく 説明するが、サービス・マルチプレクサ１２４は、本発明の方法にしたがって機 能し、ケーブル・ヘッド・エンド設備またはＤＢＳ加入者のような遠隔場所への 送信のために、個々のデジタル・サービスを多重化する。各エンコーダ１１２内 のサービス・マルチプレクサ１２４は多重データ・ストリーム１２６を発生し、 衛星１３０を通じて遠隔場所に送信するために、送信機１２８に供給する。図６ に示すように、各プログラマ（例えば、プログラマ１．．．プログラマＮ）は、 それ自体の多重データ・ストリーム１２６を提供する。後に更に詳しく説明する が、多重データ・ストリームは、ケーブル・ヘッド・エンド、ＤＢＳ加入者、ま たはケーブル加入者のような種々の遠隔場所において、受信可能である。各遠隔 場所は、サービス・デマルチプレクサを用いて、本発明の方法にしたがって、多 重ストリームから選択したサービスを抽出する。サービス・デマルチプレクサの 更なる詳細は、後に説明する。 図７は、各エンコーダ１１２内の各サービス・マルチプレクサ１２４によって 発生される多重データ・ストリーム１２６の模式図である。本発明によれば、多 重データ・ストリーム１２６は、連続する「フレーム」のシーケンスから成る。 図示のように、各フレームは２つの「フィールド」から成る。後に更に詳しく説 明するが、各フィールドは多重化されたサービス・データと、本発明のシステム を動作させるために必要な「システム・データ」を含む「トランスポート層」と を含む。ある形式のシステム・データは単一のフィールドで送信するには数が多 すぎるので、これらのデータ形式は、「フィールド群」と呼ばれる１連のフィー ルドに跨がって送信される。例えば、１つの群サイクルは８フィールドから成る が、１つの群サイクルは任意数のフィールドによっても定義することができる。 本質的に、群サイクルは、多重データ・ストリーム１２６における境界を規定し 、その中で１組のシステムおよび暗号に関連するデータ全体が送信される。これ ら群サイクルの境界は固定でも、動的に変化してもよい。以下で説明するが、各 遠隔場所のサービス・デマルチプレクサは、次の群サイクルに含まれるサービス ・データから選択したサービスを抽出するために、所与の群サイクル内のシステ ム・データを必要とする。 図６に関連して説明したように、多重データ・ストリーム内で搬送されるビデ オ・サービスは、典型的には、アナログ・ビデオ信号として発生し（ＨＤＴＶ信 号を除く）、図６に示すように、アナログ／デジタル変換器１２０によってこの アナログ・ビデオ信号が「デジタル化」され、「デジタル・サービス」となる。 以後に更に詳しく説明するが、加入者場所において、選択されたビデオ・サービ スが多重データ・ストリームから抽出され、例えばテレビジョンのような表示装 置上で目視される。しかしながら、目視の前に、デジタル・ビデオ・サービスは 、再度それらのアナログ形式に変換されなければならない。当業者は知っている ように、テレビジョン業界で広く用いられている、いくつかのアナログ・ビデオ 信号フォーマットがある。ＮＴＳＣフォーマットは米国で広く用いられており、 一方ＰＡＬフォーマットはヨーロッパの殆どで用いられている。 本発明の一実施例において、そしてシステム１０全体にわたってハードウエア 構造および周波数発生を簡略化するために、多重データ・ストリーム１２６の全 体的フレーム構造および送信速度は、多重データ・ストリームにおいて搬送され るビデオ・サービスの特定のアナログ・ビデオ・フォーマットに関連付け、かつ それに依存することが好ましい。多重データ・ストリームのフレーム構造および デジタル送信速度は、多重データ・ストリームにおいて搬送されるビデオ・サー ビスがＰＡＬビデオ信号か、あるいはＮＴＳＣビデオ信号かによって異なる。鍵 となるアナログ・ビデオ周波数に関連付けてデジタル多重データ速度およびクロ ックを用意することにより、システム全体のハードウエア構造を簡略化すること になる。特に、加入者場所におけるアナログ・ビデオ（同様に、オーディオ）信 号の再生は、大幅に簡略化される。 図８は、多重データ・ストリームにおいて搬送されるビデオ・サービスがＮＴ ＳＣビデオ信号フォーマットに基づく場合の、図７の多重データ・ストリームの 例示フレームの全体的配列および内容を示す。多重データ・ストリームのフレー ム構造および送信速度は、アナログＮＴＳＣのそれに関連付けることが好ましい 。以下で更に詳しく説明するが、例えば、多重データ・ストリームの全体的なデ ータ速度を、アナログ・テレビジョン・ライン周波数Ｆ_hに関連付ける。ＮＴＳ Ｃビデオ信号の場合、１５．７３５４ｋＨｚである（即ち、Ｆ_h＝１５．７３４ ｋＨｚ）。図８に示すように、１つのフレームは複数のラインから成り、その各 々は１７１バイト長（即ち、１３６８ビット）であることが好ましく、搬送され るビデオ・サービスがＮＴＳＣフォーマット信号の場合、フレームは５２５本の ラインを有する。例えば、デジタル・サービスは５２５本のラインのフレームを 含むことができ、各ラインは１７１バイトを有し、１秒当たり１５，７３４ライ ン の速度で送信され、それぞれのアナログ・サービスに対応する。当業者は認める ように、フレームの５２５本のラインは、アナログＮＴＳＣ画像のライン数に対 応する。加えて、各フレーム内のラインは、２つの「フィールド」を含むように 編成され、その各々が２６２本のラインを含む。検査ラインが第２フィールドに 付加され、合計で５２５本のラインとなる。更に、当業者は認めるように、この ２フィールド構造は、ＮＴＳＣ信号の２フィールド・フォーマットに類似するも のである。 多重データ速度とアナログＮＴＳＣ周波数との間の対応を取るために、フレー ムの各ラインは、Ｆ_hに等しい周波数、即ち、水平ライン周波数で送信される。 ＮＴＳＣビデオの場合、Ｆ_hは１５．７３４ｋＨｚである。したがって、ＮＴＳ Ｃビデオ・サービスが多重において搬送される場合、多重データ速度は以下のよ うになる。 １７１バイトｘ８ビットｘＦ_h＝１３６８ｘＦ_h ライン バイト ＝１３６８ｘ１５．７３４ｋＨｚ＝２１．５Ｍｂｐｓ ５２５本のラインで期待されるように、全体的なフレーム速度は２９．９７Ｈ ｚであり、これはＮＴＳＣビデオ信号のアナログ・フレーム速度に等しい。当業 者は認めるであろうが、１３６８Ｆ_hの多重速度は、正確にはＮＴＳＣ再生速度 （ＮＴＳＣ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｒａｔｅ）には一致しない。ＮＴＳＣ 再生速度は実際には１３６５Ｆ_hであり、したがって加入者場所のデコーダは速 度変換を行って、正確にアナログＮＴＳＣビデオ信号を再生しなければならない 。単一の２１．５Ｍｂｐｓ多重データ・ストリームは、６Ｍｈｚのケーブル・チ ャネル内で変調しかつ送信することができ、２つの２１．５Ｍｂｐｓ多重データ ・ストリームは、単一のＣ−バンド衛星トランスポンダによってインターリーブ され、送信される。 更に図８を参照する。フレームの各フィールドは、ＶＳＹＮＣワード１４２で 始まり、各ラインはＨＳＹＮＣバイト１４６で始まっている。以下で説明するが 、各加入者場所におけるデコーダのサービス・デマルチプレクサは、ＨＳＹＮＣ およびＶＳＹＮＣのパターンを用いて、多重データ・ストリームを受信後にフレ ー ム同期およびフィールド同期を取る。ＶＳＹＮＣワード１４２は、各フィールド に対して同様に発生され、１フィールドおきにビットを反転させてもよい。ＨＳ ＹＮＣバイト１４６は、各ラインに対して同一であることが好ましい。各フィー ルド内のＶＳＹＮワード１４２の後には、「トランスポート層」１４４が続くこ とが好ましい。通常、各フィールド内のトランスポート層１４４は、本発明のシ ステムの動作に必要な「システム・データ」を含み、更に重要なのは、「システ ム・データ」の内容および構造、ならびにフィールド内で後に続くサービス・デ ータを指定する。以下で更に詳しく説明するが、トランスポート層１４４の重要 な部分は「多重マップ」であり、これは各フィールド内でＶＳＹＮＣワード１４ ２の直後に位置する。多重マップは、フィールド内で後に続くトランスポート層 パケットの数および位置を指定するもので、フィールド毎に動的に調節可能とす ることにより、高い柔軟性を達成している。 図８に示すように、各フィールドのトランスポート層の後には、多重データ・ ストリームにおいて搬送されるオーディオおよびビデオ・サービスを含むサービ ス・データ空間１４８が続く。以下で更に詳しく説明するが、各フィールド内で 搬送される複数のビデオ・サービスおよびオーディオ・サービスは、当該フィー ルド内で様々に配置されるので、システムは多数のサービス・データ速度に対応 することができる。あるサービスのデータ速度は、ＨＤＴＶ速度（約１７Ｍｂｐ ｓ）から１．５４４Ｍｂｐｓの遠隔通信標準Ｔ１データ速度まで可変である。ビ デオ、オーディオおよびその他のサービスに割り当てられるデータ量は、サービ ス間で調節可能である。オーディオ・サービスに用いられないサービス・データ 空間の部分は、ビデオまたはその他のサービス・データに再割り当てしてもよい 。オーディオ・サービスはフィールド内のビデオ・サービスには連携されていな いので、システムは「ラジオ」サービスを提供することができる。フィールド内 のサービス・データの動的配置のために、個々のビデオ・サービスは、同一デー タ速度を有する必要がない。１つの多重データ・ストリーム内でプログラマが提 供できるサービスに可能な組み合わせは、多重データ・ストリームの最大データ 速度（即ち、２１．５Ｍｂｐｓ）および可変の区画用増分幅によってのみ制限さ れる。柔軟性のある本方法を用いれば、遠隔通信標準Ｔ１速度までの低いデータ 速 度のあらゆるデジタル・サービスに将来対応することができる。更に図示するよ うに、各フレームのトランスポート層１４４およびサービス・データ部分１４８ は、２０バイトのリード・ソロモン誤り訂正コード１５０を用いて、エラー・コ ード化されている。しかしながら、本発明の真の精神および範囲から逸脱するこ となく、いずれのブロック・オリエンテドな訂正方式を用いてもよいことを当業 者は認めよう。 図９は、本発明の一実施例による多重データ・ストリームの例示フレームの第 １フィールドの全体的な配列と内容を更に詳細に示す。図示のように、トランス ポート層１４４の第１ライン（即ち、フィールドのライン２）は、多重マップ１ ６２を含むシステム・データ・パケット１６０（ＳＤＰ）から成る。トランスポ ート層に続くラインは、サービス・シード・パケット１６４（ＳＳＰ：ｓｅｒｖ ｉｃｅ ｓｅｅｄ ｐａｃｋｅｔ）、ビデオ多重制御パケット１６６（ＶＭＣＰ ）、仮想チャネル・マップ・パケット１６８（ＶＣＭ）、テレテキスト・データ ・パケット１７０（ＴＴ）、アドレス指定可能なデータ・パケット１７２（ＡＤ Ｐ）、および任意選択のシステム・パケット１７４を含むことができる。多重マ ップ１６２は、各フィールドと共に送信され、当該フィールドのトランスポート 層１４４内の１つおきのデータ・パケット形式の数と位置とを指定する。多重マ ップ１６２を用いることによって、トランスポート層のパケットの互いの形式の 数および位置を、フィールド毎に動的に変更し、程度の高い柔軟性を達成するこ とができる。例えば、後に更に詳しく説明するが、多重マップ１６２は、「最大 フィールド（ｆｕｌｌ−ｆｉｅｌｄ）」モードで用いることができ、多重データ ・ストリームの１フィールド全体を、アドレス指定可能なデータ・パケット１７ ４（ＡＤＰ）のようなシステム・データのために使用できるようにする。トラン スポート層パケットの各形式を各フィールド毎に送信する必要はない。例えば、 システム・シード・パケット１６４（ＳＳＰ）のようなあるパケットは、暗号サ イクル（ｃｒｙｐｔｏｃｙｃｌｅ）の最初の数フィールドにおいてのみ送信すれ ばよい。各パケット内のデータの内容および配列については、後により詳しく説 明する。 更に図９を参照する。各フィールドの一部はサービス・データ１４８に割り当 てられる。本発明の方法によれば、オーディオ・サービス、ユーティリティ・デ ータおよびクローズド・キャプショニング・サービス、ならびにビデオ・サービ スは、フィールド内で分離されている。図示のように、ユーティリティ・データ およびクローズド・キャプショニング・データ１７６は、トランスポート層１４ ４の各ラインの先頭で送信することもできる。各フィールドのオーディオ部分１ ７８は、送信される種々のオーディオ・サービス間で比例的に割り当てられる。 各フィールドのオーディオ部分１７８のサイズは、異なる数のオーディオ・サー ビスを収容するために調節可能である。例えば、各フィールドのオーディオ部分 １７８は、サービス・データ領域１４８の各ライン上で、最大２１バイトを含む ことができる。 各フレームのサービス・データ１４８のビデオ部分１８０は、複数のより小さ なビデオ・データ・パケット１８２（ＶＤＰ）から成る。例えば、ＶＤＰは、各 々６０ビット幅としてもよいが、本発明の精神および範囲からは逸脱することな く、いずれのサイズのＶＤＰでも用いることができる。ＶＤＰ内の６０ビットの 各々は、送信される特定のビデオ・サービスに割り当てることができる。例えば 、５つのビデオ・サービスが送信される場合、各サービスには各ＶＤＰから１２ ビットを割り当てることができる。各ＶＤＰ内の６０ビットは、種々のサービス 間で、各サービスの個々のデータ速度に比例して割り当てることができる。例え ば、高速のビデオ・サービスに割り当てる各ＶＤＰ内のビットは、低速のビデオ ・サービスよりも多くすることができる。単一フレーム内のＶＤＰビットの割り 当ては固定としてあるが、この割り当てはフレーム毎に調節することができる。 以下でより詳しく説明するが、各トランスポート層１４４内のビデオ多重制御パ ケット（ＶＭＣＰ）は、所与のフィールドのＶＤＰ内のビデオ・サービスの割り 当てを指定する。好適実施例では、ＶＭＣＰは各フィールドのトランスポート層 で送信されるが、各ＶＤＰ内のサービスの割り当ては、統計的多重化処理をサポ ートするようにのみ、各フレーム毎に動的に変更可能とすることができる。しか しながら、当業者は、各ＶＤＰ内でのサービスの割り当ては、所望であれば、各 フィールド毎に動的に変更可能であることを認めよう。 図１０は、例示的なフレームの第２フィールドの詳細、即ち、図９に示した多 重データ・ストリームの第１フィールドの実施例を示す。見て分かるように、第 ２フィールドは全体的に第１フィールドと構造および配列が類似している。主な 相違は、検査ライン１４０が付加されたことである。先に述べたように、検査ラ イン１４０は多重データ・ストリームの各フィールドの最後のラインであり、各 フィールドを正確に２６１ラインとすることができる（ＶＳＹＮＣを含まない） 。検査ライン１４０は、第２フィールドのライン２６４ないし５２４のように、 リード・ソロモン・コードによるエラー・コード化はされていない。検査ライン は、所望であれば、システム検査データを搬送するために用いることもできる。 図９および図１０の双方を参照する。各フィールドの各ライン上の第３および 第４バイトは、ユーティリティ・データおよびクローズド・キャプショニング・ データを含む。１６ビット中の最初の１５ビットのみがユーティリティ・データ に利用され、１６番目のビットはクローズド・キャプショニング・データに用い られる。加えて、各フレーム内（即ち、両フィールド）の５本のラインは、ユー ティリティ・データやクローズド・キャプショニング・データを搬送しない。こ れらは、２本のＶＳＹＮＣライン１４２、検査ライン１４０、ならびに第１およ び第２フィールドそれぞれのライン２および２６４を含む。したがって、１フレ ームのユーティリティ・データの全ビット容量は以下のようになる。 （５２５−５）ライン＊（１５ビット／ライン）＝７８００ビット これら７８００ビットはユーティリティ・データの８つの別個の「チャネル」 に分割される。したがって、各フレームには、９７５ビット／チャネルがある。 これらには、（３，２，１３）畳み込みＦＥＣを用いたエラー・コード化を行い 、以下の誤り訂正能力を得ることが好ましい。 ９７５＊２／３＝６５０ビット／チャネル／フレーム したがって、ユーティリティ・データの各チャネルに得られる最大データ速度 は、次のようになる。 ６５０ｘ１フレームｘ１５．７３４ライン＝１９．４８ＫＢｐｓ フレーム ５２５ライン ｓ この速度は、業界標準の１９．２ＫＢｐｓという速度より僅かに高いが、この 余分な能力により、最悪の場合の入来データ・チャネルを僅かに高い速度で処理 することができる。１９．４８ｋＨｚは（２７３０／２２０５）Ｆ_hに等しいの で、１９．４８ｋＨｚのクロックはＦ_hから容易に得られる。これは、全体の多 重データ速度を水平ライン周波数に関連付ける１つの利点を例示するものである 。あるいは、各フレーム内のユーティリティ・データを１６個の個別のチャネル に分割し、各チャネルを９６００Ｋｂｐｓとすることも可能である。 クローズド・キャプショニング・データは、各ラインの４番目のバイトの最後 のビットによって搬送することができる（即ち、ユーティリティおよびクローズ ド・キャプショニング・データ空間のビット１６）。ユーティリティ・データの 場合と同様、クローズド・キャプショニング・データ（即ち、ライン当たり１ビ ット）は、各フレームの同じ５２０ライン上で送出される。当業者は知っている ように、ビデオ・サービスには、しばしばクローズド・キャプショニング・デー タが関連付けられている。アナログＮＴＳＣフォーマットでは、クローズド・キ ャプショニング・データの２バイト（即ち、２文字）が、各アナログ・ビデオ・ フレームのライン２１上で送出される。５２０ビットのクローズド・キャプショ ニング・ビットは、各々２６ビットから成る別個の２０個の「チャネル」に分割 される。各「チャネル」は、多重データ・ストリーム内の異なるビデオ・サービ スに対応する。したがって、各フレームでは、２０個までのビデオ・サービスが 、関連するクローズド・キャプショニング・データを搬送することができる。フ レームの最初の２６ビットは、ビデオ番号１に対応し、２番目の２６ビットはビ デオ番号２に対応する、等である。本例では、各２６ビット区画の最初の１６ビ ットのみが用いられる。したがって、アナログＮＴＳＣフォーマットにおけるラ イン２１の場合と同様、ビデオ・サービス当たり、１フレーム毎に２文字が送信 される。 データが伝送されるフレームは、通常、フレーム同期によって分離されたフレ ームの形状とし、フレーム内部のデータは１つ以上のセグメントに分離され、各 セグメントは水平同期によって分離されているものとすることができる。これら の用語はテレビジョン画像の分野に由来するものであるが、多重データ・ストリ ームにおけるデジタル伝送という本願の分野では、そのような制約を受ける理由 はない。例えば、各フレーム同期または水平同期と関連して伝送されるデータ量 は、従来のテレビジョン・画像において伝送されるデータ量とは異なる場合があ る。実際、多重データ・ストリームの各フレームにおいて伝送され、フレーム同 期または水平同期のいずれかに関連するデータ量は、伝送チャネルの伝送要件に 応じるように、任意の所定の固定量または動的に変化する量のいずれかでよい。 したがって、各データ・フレームは、いずれかの画像表示装置の解像度や更新率 に関してよりも、伝送要件（例えば、伝送チャネルの伝送中のノイズ、誤り訂正 、異なる誤り確率要件を有する異なるデータ等）に関して編成することができる 。 かかる柔軟なデータ・フレームの環境では、情報の送信は、機能的に、例えば 図１５に示すように、パケット、オーディオ・データおよびビデオ・データとし て、それぞれ、低速データ、中速データ、および高速データに編成することがで きる。図１５に示すフレーム内のデータは、水平同期によって区別されるセグメ ント間の境界には無関係となるように、パケット、オーディオ・データおよびビ デオ・データ間で割り当てられることが好ましい。図１５では、水平同期によっ て分離された各セグメント内のデータは、リード・ソロモン（または同等の）誤 り検出／訂正コードを含むことが好ましく、データ・セグメントの残りの部分は 、機能的に区分された送信情報を含む。 図１６は、機能的に区分されたパケット・データが、更に領域１および２に区 分され得ることを示し、領域１は、領域２に含まれる情報の伝送誤り確率と比較 した場合、低い伝送誤り確率を必要とする情報の送信に用いられる。例えば、多 重構造制御または暗号シード（ｅｎｃｈｒｙｐｔｉｏｎ ｓｅｅｄ）の分配は特 に低い伝送誤り確率を必要とする。また、この領域１に含まれるべき特定の情報 形式は、物理的伝送チャネルに期待されるノイズ・レベルに応じて動的に変化し 、該チャンネルで伝送される情報が、指定された低伝送誤り確率で受信されるよ うにすることも可能である。 図１１は、本発明の実施例のための環境における、アップリンク・エンコーダ ２００とデコーダ２１６とを概略的に示すブロック図である。この図は、本発明 を文章で説明するよう簡略化されている。アナログのＮＴＳＣビデオ（またはＰ ＡＬ）がプログラマから受信され、クローズド・キャプショニング（ＣＣ）デー タが、商業的に入手可能なデータ分離回路２１０によってアナログ信号から分離 される。全てのアナログ・データはデジタル・データに変換され、最終的に、２ １．５Ｍｂｐｓの多重が行われるに至る。 ＭＰＥＧエンコーダ２１２によって符号化され、更にマルチプレクサ２１４に よって多重化された後、多重化されたデータは、デコーダ２１６内のトランスポ ートＡＳＩＣ２１８に供給され（即ち、アップリンクおよびダウンリンク・チャ ネルを通過した後）、このデコーダはデータを多重解除（ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅ ｘ）し、ＣＣ、ＴＸＥＴおよびビデオ・データを別個にビデオ・ボード２２０に 供給する。ビデオ・ボード２２０は、元のライン２１をデジタル的に再生し、そ れをアナログに変換し、ライン２１を適切なラインおよびフィールドに挿入して 、元のＮＴＳＣビデオ信号を再生する。本システムは、ＰＡＬビデオ信号の再生 も可能である。 図１２は、図１１のビデオ・ボードの詳細を示す。図示のように、デジタルＲ ＧＢ形式のテレテキスト・データが受信され、ＲＧＢ−ＹＵＶ変換器２３４に供 給され、次いでマルチプレクサ２４６に渡される。ＭＰＥＧ符号化されたビデオ が２１．５Ｍｂｐｓの速度で受信され、速度変換／プロトコル管理部２３０に供 給される。そこから、符号化されたビデオが、ＭＰＥＧビデオ・デコーダ・チッ プを用いてデコードされる。このチップは、Ｃ−Ｃｕｂｅ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔ ｅｍｓから入手可能である（部品番号ＣＬ９５０）。このＭＰＥＧチップは、ス イッチ２３８を通じてメモリ２３６から受信したマイクロコードに応じて、ＮＴ ＳＣおよびＰＡＬビデオの双方のデコード処理が可能である。デコードされたビ デオは、次に、マルチプレクサ２４６の他方の入力に送られる。したがって、テ レテキストまたはデコードされたＮＴＳＣ（またはＰＡＬ）のビデオが、Ｄ／Ａ 変換器／アナログ・ビデオ・エンコーダ２４８に供給される。後者の素子２４８ は、ベースバンド・ビデオ信号を出力する。Ｄ／Ａ変換器は、デジタル入力から 、ＮＴＳＣまたはＰＡＬアナログ信号のいずれかを生成することができる。マイ クロプロセッサ２４０は、ＭＰＥＧデコーダおよびアナログ・ビデオ・エンコー ダの双方に、どちらの信号を生成すべきかを伝える。マルチプレクサについては 、先に引用した米国特許出願第９６８，８４６号に詳しく記載されている。 クローズド・キャプショニング・データは、フレーム当たり２６ビットの割合 でデコーダ２１６に供給することができる。図１２に示すように、ＣＣデータの ２６ビットはライン２１形成回路２４２に渡される。ライン２１形成回路２４２ はアナログ形態のライン２１を再生する。ライン２１形成回路および付随するタ イミング発生回路２４４については、図１３を参照しながら、以下で説明する。 一旦形成されると、ライン２１は第２のマルチプレクサ２５０によって、適正な ＮＴＳＣアナログ・ビデオ・フィールドに挿入される。この回路はマイクロプロ セッサ２４０によって制御される。 図１３は、本発明の一実施例によるライン２１の波形を示す。信号は開始ビッ トで始まる。開始ビットの後に正弦波（ＲＵＮ ＩＮ）が続く。これはＣＣデコ ーダに警報を送り、同期を取るために用いられる。正弦波の後には、クローズド ・キャプショニング・テキストの２文字（ＣＨＡＲ１および２）が続く。更に、 停止ビット（ＳＴＯＰ）が続く。加入者がクローズド・キャプショニング・デコ ーダを購入すると、かかるデコーダは単にライン２１を各ＮＴＳＣフレームから 引き出し、全文章が受信されるまでＣＣテキスト文字をバッファ記憶し、ユーザ が読むためにそれらを画面に表示する。このプロセスについては、以下で説明す る。 図１４は、図１２のライン２１形成回路２４２の詳細を示す。各フレーム内に 設けられたＣＣデータの２６ビットは、データ分離および記憶部２６０によって 受信され、受信データをバッファし、ＣＣデータの各２文字（即ち、バイト）を 分離する。次に、所与のライン２１に挿入されるべき２文字は、１６ビット・レ ジスタ２６２に記憶される。このレジスタはフレーム同期信号によってクロック されるので、文字はフレーム境界上で供給される（ライン２１は１フィールドお きに、即ち、フレーム毎に発生されることを思い出されたい）。次に、２文字は 回路２６４に送られる。回路２６４は、開始ビットおよび必要なデッド・タイム を信号に挿入する。ＣＣ情報はこの時点ではまだデジタルである。次に、これを マルチプレクサ２７０に供給する。デジタル正弦波発生器２６８がデジタル正弦 波を発生し、マルチプレクサ２７０の他方の入力に供給する。 ライン２１の形成が要求されたとき、ライン２１イネーブル・ラインがライン ２１期間全域にわたってハイになる。これによって、ライン２１期間形成回路２ ６６がイネーブルされ、種々の回路要素のタイミングを制御する。具体的には、 ライン２１期間形成器はマルチプレクサ２７０、正弦波発生器２６８、および開 始ビットおよびデッド・タイム挿入回路２６４を制御し、Ｄ／Ａ加算ネットワー ク２７２において、完全なデジタル表現がアナログに変換されるようにする。次 いで、このアナログ信号はフィルタ２７４による低域フィルタ処理を受け、シャ ープエッジが除去される。この結果が、エンコーダ１１２でＮＴＳＣビデオから 分離された、元のライン２１のアナログ再生である。再生されたライン２１は、 次に、適切なアナログＮＴＳＣフィールドに挿入される。 図１４の回路の利点の１つは、ライン２１が完全にデジタル的に再生されるこ とである。具体的には、正弦波がデジタル的に再生され、次いで、デジタル表現 全体がＤ／Ａ変換される。他の選択肢は、正弦波をアナログで発生することであ ろう。しかしながら、正弦波をデジタル的に構成することにより、ライン２１形 成回路全体を、単一のＡＳＩＣで実施可能となる。したがって、個別のアナログ およびデジタル回路の混成が不要となる。 更に他の実施例において、図１は、かかるデジタル多重化されたデータ・サー ビス用デコーダの部分１０を示すブロック図である。この部分１０は、ユーザに よって作動されるフロント・パネル制御部１６の指揮の下で、マイクロ制御部１ ４によって制御されるマルチプレクサ１２を含む。多重解除されたデータ・スト リームは、テキスト情報とオーディオ情報、例えば、ステレオ音楽の分配とを含 むことができる。このテキスト情報とオーディオ情報は、それぞれ、テキスト・ プロセッサ１８およびオーディオ・プロセッサ２０において再生される。多重解 除された情報は、関連する補助データ情報（例えば、ビデオ情報に付随する音響 ）を伴ったビデオ情報を含むこともできる。この情報は、ビデオ・プロセッサ３ ０において処理される。 図２において、ビデオ・プロセッサ３０は、ビデオ処理伸張器３２、圧縮制御 プロセッサ３４、およびビデオ・インターフェース４０を含む。ビデオ処理伸張 器３２に入力される圧縮済みのビデオ・データは、圧縮されたビデオ、関連する オーディオ、その他のオーバーヘッド制御情報およびユーザ・データ等のデータ ・ブロックを含む。ビデオ処理伸張器３２は、伸張されたビデオ・データを減少 させ、ビデオ・インターフェース４０に出力する。また、ビデオ処理伸張器３２ は ユーザ・データを分離し、圧縮制御プロセッサ３４に出力する。圧縮制御プロセ ッサ３４は、ユーザ・データに詰め込まれた垂直ブランキング期間データを識別 し、抜粋する。続いて、ＶＢＩが圧縮制御プロセッサ３４からビデオ・インター フェース４０に出力される。好ましくは、テキスト・プロセッサ１８またはビデ オ処理伸張器３２またはその他のソースからのテキスト（ＴＴＸ）データも、ビ デオ・インターフェース４０に供給される。ビデオ・インターフェース４０は、 これらの信号を処理し、複合ビデオ信号データを出力する。 図３において、ビデオ・インターフェース４０は、ビデオ処理伸張器からの伸 張されたビデオ・データを受信し、当該データを輝度ＹデータおよびカラーＵＶ データに分離してそれぞれ補間器４６，４８に供給するデマルチプレクサ４４を 含む。ビデオ・インターフェース４０は、補間されたＹおよび補間されたＵＶデ ータを生成するＹ補間器４６とＵＶ補間器４６とを含み、これらデータは多重混 合器５０に出力される。また、ビデオ・インターフェースはＶＢＩデータ発生器 ６０も含み、これはＶＢＩデータを圧縮制御プロセッサ３４から受信し、ＶＢＩ 信号データを発生し、多重混合器５０に出力する。好ましくは、ビデオ・インタ ーフェース４０は、ＲＧＢテキスト情報をＹＵＶテキスト情報に変換する変換器 ５８も含む。ビデオ・インターフェース４０は、インターフェース制御部４２を 含み、該制御部４２は圧縮制御プロセッサからの水平および垂直同期情報ならび に入力データを受信し、圧縮制御プロセッサへの出力データを生成すると共に、 ビデオ・インターフェース４０に関連する回路の動作を制御するための、例えば 補間器４６および４８を制御するための、または、例えば多重混合器５０を制御 するための種々の制御信号を生成する。 ビデオ・インターフェース４０は、ビデオ処理伸張器、例えば、ＭＰＥＧビデ オ標準等に基づく標準ビデオ圧縮器に対してビデオ・ポスト・プロセッサとして 機能する。インターフェース回路４０は、ＭＰＥＧビデオ伸張器からの伸張され たビデオ・データを、デジタル的に表現されたデータ・サンプル列として受信し 、複合信号データを、ＮＴＳＣ信号またはＰＡＬ信号のような標準複合ビデオ信 号に対応する、これもまたデジタル的に表現されたデータ・サンプル列として出 力する。ビデオ・インターフェース４０は、ＣＣＩＲ６０１規格で規定されてい る ４：２：２サンプリング速度で、１６ビットＹＵＶデータを処理することが好ま しい。補間器４６，４８は、例えば、ライン当たり３５２，４８０，５４４およ び７２０個の水平解像度セルといった標準的解像度全てをサポートするように設 計されていることが好ましい。補間するために、補間器４６は、輝度Ｙデータに １：２、２：３および３：４補間を行い、ＵＶ補間器は、カラー・データＵおよ びカラー・データＶに１：４、２：６および３：８補間を行う。インターフェー ス制御部４２は、補間マルチプレクサを制御し、例えば、フレーム当たり５２５ ラインおよびフレーム当たり６２５ラインといった標準的なフレーム寸法の全て をサポートするフォーマットのデータを通過させる。 ビデオ・インターフェース４０では、多重混合器５０が（多重化によって）、 補間器４６からのデジタル表現されたデータ・サンプル列としての補間されたＹ データ及び補間器４８からのデジタル表現されたデータ・サンプル列としての補 間されたＵＶデータを、ＶＢＩデータ発生器６０からのデジタル表現されたデー タ・サンプル列としてのＶＢＩ信号データとそれぞれ混合し、ＶＢＩ信号データ を搬送するためのラインを含むフレーム基準フォーマットのデジタル表現された データ・サンプル列として、輝度データＹならびに色差データＵおよびＶを出力 する。例えば、ライン２１を、クローズド・キャプショニング・データを搬送す るために含むことができる。インターフェース制御部４２は、例えば、ＮＴＳＣ 型の信号のアクティブなビデオ部分と対応するように、サンプルされたデータ列 の先頭の基準を制御する。色差データＵはＵ乗算器５６の第１入力に供給され、 色差データＶはＶ乗算器５４の第１入力に供給される。ビデオ・インターフェー ス４０は、インターフェース制御部４２によって制御されるサブキャリア発生器 ５２も含み、所定のカラー・サブキャリア波形に対応する余弦波形および正弦波 形をサブキャリア波の位相および周波数で発生する。正弦波形は、Ｕ乗算器５６ の第２入力に、デジタル表現されたデータ・サンプル列として供給され、余弦波 形は、Ｖ乗算器５４の第２入力に、これもデジタル表現されたデータ・サンプル 列として供給される。ビデオ・インターフェース４０は、インターフェース制御 部４２による制御の下で、色差データＵＶの間（ＣＣＩＲ６０１のようなフォー マットのデータを出力するため）またはＵ乗算器５６およびＶ乗算器５４の出力 の間で選択を行い、ＮＴＳＣ複合ビデオにおけるクロマ信号に対応するサンプル されたデータ列を出力する最終のマルチプレクサ７０も含む。したがって、マル チプレクサ７０は、その出力に、色差信号データＵＶまたはクロマ信号データＣ のいずれかが符号化されたカラー・ビデオ・データを発生する。インターフェー ス制御部４２は、デジタル表現されたデータ・サンプル列として、複合同期信号 も生成する。 特に、制御インターフェース４２は、輝度Ｙデータ（輝度データとも呼ぶ）お よび色差データＵＶまたはクロマ・データＣ（即ち、サブキャリア発生器５２か らの余弦波および正弦波上で変調されたＵＶデータ）のいずれかの発生のタイミ ングを制御する。このデータの発生タイミングは、複合ビデオ・データの標準ラ インのアクティブ・ビデオ部分と一致するように、制御インターフェース４２へ のＨＶ同期入力に関して制御される。同様な方法で、制御インターフェース４２ は、ＶＢＩ信号データの発生タイミングを、同じアクティブ・ビデオ部分と一致 するように制御する。制御インターフェース４２は、多重混合器５０を制御し、 ＶＢＩ信号データ（サンプルされたデータ列として）を、多重混合器５０の輝度 Ｙおよび／または色差ＵＶ出力（これもサンプルされたデータ列である）に選択 的に切り換える。いずれの特定走査線もビデオ・インターフェースから出力され 、例えば、ＶＢＩデータ発生器６０において生成されたクローズド・キャプショ ニング・データを含むサンプルされたデータ列を、走査線２１のアクティブ・ビ デオ部分の期間に多重混合器５０の輝度Ｙ出力に切り換えることができる。 また、インターフェース制御部４２から出力される複合同期データは、デジタ ル表現されたサンプル・データ列であり、その制御インターフェース４２へのＨ Ｖ同期入力に関するタイミングは、多重混合器５０からの輝度Ｙデータ出力を補 うように制御されるので、結合されたときに、結合されデジタル表現されたサン プル済みのデータ列は、例えば、ＥＩＡ ＲＳ−１７０Ａによって規定された標 準的複合ビデオ信号に対応し、これにより、例えば白黒ＮＴＳＣビデオ信号に対 応するデジタル表現されたサンプル済みのデータ列を達成する。 最後に、インターフェース制御部４２は、サブキャリア発生器５２、多重混合 器５０のＵおよびＶ出力、ならびに最終のマルチプレクサ７０を制御してクロマ ・ データＣを発生し、上述の白黒ＮＴＳＣデータ列にカラーを加える。サブキャリ ア発生のタイミングおよびＩＲＥレベルの制御は、カラーＮＴＳＣ複合ビデオ信 号のクロマ・バースト部分、およびＵＶ信号データが変調されるカラー・サブキ ャリア波の双方について、正しい位相角度および振幅を発生するように行われる 。多重混合器５０から出力されるＵおよびＶのサンプルされたデータ列ならびに 余弦および正弦のカラー・サブキャリア波形のサンプルされたデータ列のタイミ ングは、上述の複合ビデオ・データのアクティブ・ビデオ部分と一致するように 制御されるので、乗算器５４，５６の出力は、カラー・サブキャリア波形上で変 調された色差信号ＵおよびＶを有する被変調クロマ信号に対応する。 多重混合器５０は、圧縮制御プロセッサから（例えば、入力ポートＣＣＰ Ｉ Ｎを通じて）受信したパラメータ（例えばＡおよびＢで、各々正または負の量で ある）に応じて、インターフェース制御部４２によって制御され、複合ビデオ・ データのクロマ・バースト部分の期間、出力ＵおよびＶとして所定の定数を出力 することができる。したがって、位相を正確に制御された角度および振幅を有す るカラー・サブキャリア波がクロマ・バースト部分の期間に最終のマルチプレク サ７０の出力に発生され、当該位相および振幅のカラー・サブキャリア波は、 Ａ＊ｃｏｓ（ωｔ）＋Ｂ＊ｓｉｎ（ωｔ） となる。 あるいは、ＵおよびＶ信号データの振幅をゼロに設定して、色を除去し白黒画 像を生成することもできる。更に、マルチプレクサ７０は、そのＣ出力に定数（ 例えばＫ）を加える加算器をＣ出力に含むように設計することができ、インター フェース制御部４２は、圧縮制御プロセッサから受信したパラメータ（例えば、 Ｋ）に応じて、Ｃ出力のＤＣオフセットを制御可能であり、このオフセットＣは 、 Ａ＊ｃｏｓ（ωｔ）＋Ｂ＊ｓｉｎ（ωｔ）＋Ｋ となる。 図５は、輝度Ｙ、クロマＣおよび複合同期データのサンプル・データ列を結合 する、例示的な結合器８０の一例を示す。まず、デジタル／アナログ変換器８２ においてデジタル表現されたデータ・サンプル列が、アナログのサンプルされた データ列に変換され、次に加算増幅器８４において加算され、続いて帯域制限フ ィ ルタ８６にかけられる。サンプルされたデータ列が結合器において加算されない 場合はいつも、多重混合器５０、最終のマルチプレクサ７０またはインターフェ ース制御部４２では、サンプルされたデータ列はゼロになるように制御されるこ とは、明らかである。あるいは、サンプルされたデータ列を一緒に多重化しても よく（例えば、５０，７０および４２からの三状態出力と）、この場合デジタル ／アナログ変換器は１つのみが用いられる。 サブキャリア発生器５２は、ビデオ・インターフェース４０がカラーＮＴＳＣ 信号およびＰＡＬ信号に必要な変調を発生できるようにする。制御インターフェ ース４２は、ＮＴＳＣおよびＰＡＬ信号に必要な複合同期信号を発生することが できる。ＶＢＩデータ発生器６０、多重混合器５０およびマルチプレクサ７０は 、圧縮済みのビデオ・データを介して送られたユーザ・データに既に符号化され ているＶＢＩデータを再生して複合ビデオ・データに再挿入できるようにする。 複合ビデオ信号を発生するためには、ライン当たり最大の７２０解像度のサン プルが、複合ビデオ・データでは好ましい。３５２、４８０および５４４解像度 セルの入力解像度の場合、補間器４６，４８において中間値が補間され、第１表 に応じて７２０解像度サンプルが発生される。 ４：２：２のサンプリング速度では、ＵおよびＶデータの各々は、Ｙデータの 半分の速度でサンプリングされる。したがって、補間すべきサンプル数は、輝度 （即ち、輝度データ）のそれの２倍となる。補間器は、７タップの有限インパル ス応答フィルタであることが好ましい。 ＮＴＳＣ出力については、ＵＶのスケーリングを行わなければならず、一方 （ＣＣＩＲ６０１）出力についてはＵおよびＶレベルは同一である。したがって 、ＵおよびＶは互いに対してスケーリングされなければならない。Ｖのスケーリ ングは不変であり、Ｕのスケーリングは、ＮＴＳＣフォーマットでは４５／６４ 即ち０．７０１５でスケーリングされる。 インターフェース制御部４２は、圧縮制御プロセッサからの処理コマンド（例 えば、カラー・バースト位相、振幅およびＤＣオフセット・パラメータ）を受信 するための入力ポートＣＣＰ ＩＮを有すると共に、タイミング（例えば、ライ ンおよびフィールド番号）およびステータス信号を、圧縮制御プロセッサやライ ン番号またはフィールド番号のようなタイミング信号の処理を必要とするその他 の回路に出力する出力ポートＣＣＰ ＯＵＴを有する。入力ポートＣＣＰ ＩＮ は、例えば、３つの端子、即ちデータ・ストローブ、データ・インおよびイネー ブル・データを含むことができる。 図４において、ＶＢＩデータ発生器６０は、フィルタ６２とスケーリング回路 ６４とを含む。ＶＢＩデータ発生器は、汎用の２レベル信号発生器である。ＶＢ Ｉデータは、ＭＰＥＧユーザ・データ・ストリームによりデコーダに送られる。 圧縮制御プロセッサは、ＭＰＥＧ伸張器からデータを引き出し、ＶＢＩデータを ビデオ・インターフェース４０に渡す。ビデオ・インターフェース４０は、圧縮 制御プロセッサからのＶＢＩデータを制御インターフェース４２において受信し 、ＶＢＩデータ発生器６０においてＶＢＩ信号データをデジタル表現されたデー タ・サンプルとして再生する。ＶＢＩ信号データは、１ビット・データ・ストリ ームを２７ＭＨｚのクロック速度でフィルタ（例えば、有限インパルス応答フィ ルタ）を用いてフィルタ処理することによって再生することが好ましい。フィル タの出力は、８ビット出力および約５００ナノ秒の立ち上がりおよび立ち下がり 時間を有するデータ・ストリームであることが好ましい。こうすれば、８ビット ・データ・ストリームにスケーリングを行い、圧縮制御プロセッサからの制御イ ンターフェース４２で受信したハイ・レベルおよびロー・レベルのパラメータに 応じた適正なＩＲＥに、この信号をスケーリングすることができる。フィルタは 、１１タップの有限インパルス応答フィルタであり、１ビット入力および８ビッ ト出力を有し、１，４，８，１２，１５，１６，１５，１２，８，４および１の 係数を 有することが好ましく、これは約５００ナノ秒の立ち上がり時間を与える。 標準的なＭＧＥＰ伸張器は、圧縮されたビデオ・データを伸張し、伸張された ビデオ・データおよびシステム・ユーザ・データを生成する。システム・ユーザ ・データは、ＭＰＥＧグラマと呼ばれるＭＰＥＧフォーマットの任意の層、即ち ビデオ列層、画像群層、画像層およびスライス層のいずれかの層と関連付けるこ とができる。ＭＰＥＧ伸張器はユーザ・データにコードを付け、ユーザ・データ が関連付けられる層を示す。好ましくは、ＶＢＩデータは、画像層に関連付けら れたユーザ・データに符号化される。したがって、伸張制御プロセッサは、受信 した全ユーザ・データを走査し、画像層に関連付けられたユーザ・データ・パケ ットを抜粋すると共に、更に画像層に関連付けられたユーザ・データを走査して 、例えば、クローズド・キャプショニング・データのようなＶＢＩデータを含む と識別されたユーザ・データ・パケットを抜粋するが、任意の形式のデータをこ の方法で転送することができる。 例えば、ユーザ・データは、特定の画像に関連付けられたカラー・サブキャリ アの位相、振幅、およびＤＣオフセット・パラメータを含むことができる。これ は、特定のビデオ・データ・ストリーム内のカラー・サブキャリアが予測されな い位相、振幅またはＤＣオフセットによって特徴付けられているという点でカラ ー・サブキャリアが普通でない、即ち、異常である場合に特に有用である。 標準ＭＰＥＧ伸張器は、圧縮されたオーディオ・データの伸張も行う。テレビ ジョン型データ・ストリームは、ビデオおよびオーディオ双方のデータ・ストリ ームを含む。代替実施例では、ＶＢＩデータ、例えば、ライン２１のクローズド ・キャプショニング・データは、オーディオ・データ・ストリームに関連付けら れたユーザ・データにおいて符号化することもできる。これには、多言語環境に おいていくつかの利点がある。難聴者の家族がいるフランス語を話す家庭に搬送 される英語のテレビジョン型データ・ストリームは、フランス語のオーディオ・ データ・ストリームと、これに関連付けられたフランス語のライン２１クローズ ド・キャプショニング・データ・ストリームとの双方を有することが好ましい場 合もある。あるいは、二言語通用地域に放送される英語のテレビジョン型データ ・ストリームは、英語のオーディオ・データ・ストリームを有し、ライン２１ク ロー ズド・キャプショニング・データ・ストリームの中にフランス語で放送されるサ ブタイトルを含むこと、あるいはこの逆が好ましい場合がある。これは、また、 外国語を教育する評判の良い方法であることがわかる。 一実施例では、ＶＢＩデータは、ＭＰＥＧ標準のような業界標準フォーマット のビデオ・データ・ストリーム（画像レベル）に関連付けられた２５６ビットの ユーザ・データ・パケットの中で送信されることが好ましい。ＶＢＩデータは、 ビデオ・データ・ストリームまたはそれに関連するオーディオ・データ・ストリ ームのいずれかの中で送信することができる。圧縮制御プロセッサは、ビデオ処 理伸張器からＶＢＩデータを読み出し、ＶＢＩデータをビデオ・インターフェー スに渡す。このデータは、例えば第２表にしたがってＶＢＩヘッダ・データを含 む。先に論じたように、カラー・サブキャリア波形の位相、振幅およびＤＣオフ セット・パラメータは、前記のとおり、カラー波形の発生を正確に制御するため にＶＢＩヘッダ・データにおいて符号化される。 今日では、ＮＴＳＣ複合ビデオ信号の垂直ブランキング期間内に、アクティブ ・ ビデオ部分において、多くの異なるデータ形式が送信されている。４７Ｃ．Ｆ． Ｒ．Ｃｈ．Ｉ，セクション７３．６８２（２１）〜（２３）は、検査信号、キュ ーおよび制御信号、ライン１７〜２０上の識別信号、ライン１０〜１８および１ ２上の遠隔通信信号、更にライン２１上のクローズド・キャプショニング・デー タの送信について規定するものである。加えて、遠隔通信送信が許認された全ラ インは、Ｆ．Ｃ．Ｃ．の承認の上で、他の目的に用いることもできる。垂直ブラ ンキング期間内のデータ送信の異なる各形式は、ＩＲＥレベル、ビット・データ 速度、およびビット立ち上がり／立ち下がり時間のような特に規定されたデータ 符号化標準を有する。本発明は、これらの具体的な要件を認識し、単なるデータ ・ビットの伝送以上のものを提供する。ＶＢＩデータのヘッダ部分において、本 発明は、２７ＭＨｚのクロック・カウントに関してシンボル幅（例えば、クロー ズド・キャプショニング・データのビット幅）を定義することによってビット・ レートを規定し、データ・ハイおよびロー値に関してハイ・ビット・レベルおよ びロー・ビット・レベルのＩＲＥレベルを規定し、更にラインおよびフィールド 番号に関して走査線番号を規定する。 例えば、ライン２１クローズド・キャプショニング・データは、ＲＵＮ ＩＮ 正弦波と、通常７ビット・バイトに１バイト当たり１パリティ・ビットを加えた バイト２個で編成される１６ビット・データ（Ａ〜Ｐで示される１６シンボル） とを含む。ライン２１信号でのＲＵＮ ＩＮに対するビット数または等価物は３ ２であることが必要である。即ち、データ速度は、水平線走査速度ｆＨの３２倍 （即ち、３２ｆＨ）とする必要がある。３２ｆＨのシンボル・データ速度を有す る信号を発生するためには、ナイキストのサンプリング定理により、６４ｆＨの シンボル転送およびサンプリング速度が必要となる。ＮＴＳＣ信号では、ライン 当たりのサンプル数は８５８ｆＨ（１３．５ＭＨｚサンプルの場合）、または１ ７１６ｆＨ（２７ＭＨｚサンプルの場合）である。したがって、ライン２１上で 取り得る１７１６サンプルでは、クローズド・キャプショニング・データはライ ン当たり６４ｆＨサンプルを必要とし、ライン２１において再生されるクローズ ド・キャプショニング・データ・シンボル（例えば、サンプル・ビット）の幅は 、１７１６サンプル／ラインを６４サンプル／ラインで除算したもの、即ち、約 ２ ７サンプル／シンボルのシンボル幅となる。クローズド・キャプショニング・デ ータのためのＶＢＩデータ・パケットは、ライン２１が指定され、シンボル幅が ２７．２７ＭＨｚクロックで指定され、シンボル数６４で指定されるよう、その ヘッダが設定されているべきである。また、適切なハイおよびローのデータ・レ ベルも指定される。ＲＵＮ ＩＮおよびビットＡ〜Ｐを発生する６４シンボルは 以下の通りである。 同様に、他のＶＢＩデータも、エンコーダ端でアナログ信号から取り除かれ、 デコーダ端で、ライン１５上のＳＭＰＴＥタイム・コードおよびライン２０また は２２上のニールソン局識別コード（Ｎｉｅｌｓｏｎ ｓｔａｔｉｏｎ ｉｄｅ ｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｄｅ）のようなデータを含むように再生すること ができる。 サンプルされたＶＩＴＳ（例えば、８ビットのデジタル表現された１３．５Ｍ Ｈｚデータ・サンプル列を含む）のような送信すべきデータの中には、単一の走 査線のアクティブ・ビデオ部分では完全に送ることができない広帯域な反復性デ ータがある。かかる場合、最初の画像フレームに関連するユーザ・データ・パケ ットにおいてエンコーダ端でＶＩＴＳ信号を（例えば、各Ｎ番目のナイキスト・ サンプル毎に）アンダーサンプルしてもよい。次いで、ＶＩＴＳ信号は（各Ｎ番 目のナイキスト・サンプル毎に）再度アンダーサンプルされ、１サンプルだけ時 間シフトされ、更に、２番目の画像フレームに関連するユーザ・データ・パケッ トに符号化される。このプロセスは、完全にサンプルされたＶＩＴＳ信号が転送 されるまで、３番目ないしＮ番目の画像フレームに対して繰り返される。デコー ダは、全画像フレームを受信するまで各ユーザ・データ・パケットをデコードし セーブし、全画像フレームに関連するユーザ・データ・パケットからのアンダー サンプルされたデータを組み合わせてＶＩＴＳ信号を再生する。したがって、Ｍ ＰＥＧ標準フォーマットを用いて、プログラマのサービスによって提供される原 信号において広帯域な反復性のＶＢＩ信号を転送することが可能となる。 米国特許出願第０８／００６，４７６号において開示されたシステムでは、ク ローズド・キャプショニング・データは、ビデオ・サービス・プログラマから提 供されたアナログＮＴＳＣビデオ信号から分離され、ここに開示されたデジタル ・フレーム・フォーマットのラインを構成するビットの第４バイトの最終ビット に符号化される。デジタル・データ・フレームはエンコーダからデコーダに送信 される。デコーダでは、デマルチプレクサがビデオ・データからクローズド・キ ャプショニング・データを分離し、ビデオ・ボードがクローズド・キャプショニ ング・データをアナログ・データとして再生し、ビデオ・データをアナログ信号 に変換し、再生されたアナログのクローズド・キャプショニング信号を、アナロ グ・ビデオ信号のライン２１に挿入する。 本発明では、クローズド・キャプショニング・データは、米国特許出願第０８ ／００６，４７６号において開示されたようにビデオ・フレームのデータ内にエ ンコードされるのとは対照的に、ＭＰＥＧ標準によって定義されたユーザ・デー タ又は等価物に符号化される。業界標準のＭＰＥＧ標準にしたがってビデオ、オ ーディオおよびユーザ・データを伸張し、関連付けるための回路が、業界の供給 源から供給されている。 本発明では、圧縮制御プロセッサは、ＭＰＥＧユーザ・データからクローズド ・キャプショニング・データを抜粋し、クローズド・キャプショニング・データ を本発明のビデオ・インターフェースに出力するように制御される。垂直ブラン キング期間の間に送られる走査線に通常に符号化される他の形式のＶＢＩデータ のような、他の形式の補助データを、クローズド・キャプショニング・データと 置き換えることも可能であり、以後これらをＶＢＩデータと呼ぶ。 他の実施例では、ユーザ・データ・パケットには、パンスキャン・コード（Ｐ ａｎｓｃａｎ ｃｏｄｅ）がエンコードされている。ＭＰＥＧ１標準に基づいた ビデオ・データ・ストリームでは、１６：９のアスペクト比でフォーマットされ た画像を送信することができるが、デコーダが４：３のアスペクト比フォーマッ トの表示装置またはテレビジョン用のビデオ信号を生成する場合、１６：９のア スペクト比でフォーマットされた画像の中央部分のみが表示される。パンスキャ ン・コードは、４：３のアスペクト比でフォーマットされた画像が抽出されるオ フセットを規定する。本実施例では、パンスキャン・オフセット・コードは、好 ましくは、ビデオ・データの画像層に関連するユーザ・データ・パケットに符号 化される。デコーダでは、ＭＰＥＧ１伸張器が、ユーザ・データを圧縮制御プロ セッサに供給し、圧縮制御プロセッサはユーザ・データをデコードし、パンスキ ャン・オフセット・コードをビデオ・インターフェース４０の制御インターフェ ース４２に供給する。 ビデオ・インターフェース４０は、単一の集積回路として製造されることが好 ましい。 上述の実施例は、その広義の発明の概念から逸脱することなく変更が可能であ ることを当業者は認めよう。したがって、本発明は、開示された特定実施例に限 定されるものではなく、添付の請求の範囲に規定された本発明の範囲および精神 に含まれる全ての修正を含むことを意図したものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 プリミアーノ，ガイ・エイ アメリカ合衆国ジョージア州30338，ダン ウッディ，ダンウッディ・ゲイブルズ・ド ライヴ 6314 (72)発明者 ネイア，アジス・エヌ アメリカ合衆国ジョージア州30244，ロー レンスヴィル，ハンターズ・リッジ・ロー ド 1941

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．圧縮されたビデオ・データを処理して複合ビデオ・データを得るビデオシス テムにおいて、 前記複合ビデオ・データは、複数の標準形式から選択された標準複合ビデオ信 号形式に対応し、前記複数の標準形式は、ＮＴＳＣ複合ビデオ信号形式およびＰ ＡＬビデオ信号形式の内の少なくとも１つを含み、前記ビデオ・システムは、プ ロセッサと、前記圧縮されたデータを処理して伸張されたビデオ・データおよび ユーザ・データを得る標準ビデオ伸張器とを含み、前記ユーザ・データにはＶＢ Ｉデータがエンコードされており、前記プロセッサは前記ユーザ・データから前 記ＶＢＩデータを抜粋し、ビデオ・インターフェースが前記伸張されたビデオ・ データおよびＶＢＩデータを処理して前記複合ビデオ・データを得るものであり 、前記複合ビデオ・データにはＶＢＩデータが符号化されており、 前記ビデオ・インターフェースは、 前記ＶＢＩデータを処理してＶＢＩ信号データを得るＶＢＩデータ発生器と、 前記ビデオ伸張器に結合され、前記伸張されたビデオ・データを受信すると共 に、前記ＶＢＩデータ発生器に結合されて前記ＶＢＩ信号データを受信し、走査 線のアクティブ・ビデオ部分の期間に出力Ｙ，ＵおよびＶデータを発生する混合 器と、 前記Ｙ，ＵおよびＶデータを処理して、前記複合ビデオ・データを得る回路と 、 を具備するビデオ・インターフェース。 ２．請求項１記載のビデオ・インターフェースであって、更に、前記プロセッサ からＶＢＩデータを受信する回路を含み、前記ＶＢＩデータは、パケットＩＤデ ータ、ライン番号データ、奇数／偶数フィールド・データ、値ハイのデータ、値 ローのデータ、シンボル幅データ、シンボル・データ数およびシンボル・データ の内の少なくとも１つを含むビデオ・インターフェース。 ３．請求項２記載のビデオ・インターフェースであって、前記ＶＢＩデータ発生 器は、 前記シンボル・データを処理してフィルタ処理されたＶＢＩデータを得るフィ ルタと、 前記フィルタ処理されたＶＢＩデータの振幅をスケーリングし、前記値ハイの データおよび前記値ローのデータに基づくＶＢＩ信号データとする回路と、 を備えるビデオ・インターフェース。 ４．請求項２記載のビデオ・インターフェースにおいて、前記ＶＢＩデータ発生 器は、前記ＶＢＩ信号データのシンボル・レートをシンボル幅データに基づいて タイム・スケーリングする回路を含むビデオ・インターフェース。 ５．請求項２記載のビデオ・インターフェースにおいて、前記ＶＢＩ信号データ は、前記標準複合ビデオ信号の垂直ブランキング期間における走査線のアクティ ブ部分において再生されるアナログ・ライン信号に対応するデジタル表現された サンプル・データ列を含むビデオ・インターフェース。 ６．請求項５記載のビデオインターフェースにおいて、前記アナログ・ライン信 号はクローズド・キャプショニング信号であるビデオ・インターフェース。 ７．請求項５記載のビデオインターフェースにおいて、前記アナログ・ライン信 号は局ＩＤ信号であるビデオ・インターフェース。 ８．請求項５記載のビデオインターフェースにおいて、前記アナログ・ライン信 号はタイム・コード信号であるビデオ・インターフェース。 ９．請求項５記載のビデオインターフェースにおいて、前記アナログ・ライン信 号はアンダーサンプルされたＶＩＴＳ信号であるビデオ・インターフェース。 １０．請求項９記載のビデオ・インターフェースにおいて、前記アンダーサンプ ルされたＶＩＴＳ信号は、複数のアンダーサンプルされたＶＩＴＳ信号の内の１ つのアンダーサンプルされたＶＩＴＳ信号であり、前記アナログ・ライン信号は 前記複数のアンダーサンプルされた信号から再生可能であり、前記複数のアンダ ーサンプルされたＶＩＴＳ信号の各アンダーサンプルされた信号はＶＩＴＳ信号 データに対応し、前記複数のアンダーサンプルされたＶＩＴＳ信号は１組のＶＩ ＴＳ信号データに対応し、前記１組のＶＩＴＳ信号データの各ＶＩＴＳ信号デー タは各ビデオ・フレームに関連付けられ、前記ビデオ・インターフェースは、更 に、前記１組のＶＩＴＳ信号データをセーブするためのライン記憶メモリと、前 記１組のＶＩＴＳ信号データからアナログ・ライン信号を再生する回路とを含む ビデオ・インターフェース。 １１．圧縮されたビデオ・データを処理して複合ビデオ・データを得るビデオ・ システムにおいて、 前記複合ビデオ・データは、複数の標準形式から選択された標準複合ビデオ信 号形式に対応し、前記複数の標準形式は、ＮＴＳＣ複合ビデオ信号形式およびＰ ＡＬビデオ信号形式の内の少なくとも１つを含み、前記ビデオ・システムは、プ ロセッサと、前記圧縮されたデータを処理して伸張されたビデオ・データおよび ユーザ・データを得る標準ビデオ伸張器とを含み、前記ユーザ・データにはカラ ー・バースト・パラメータが符号化されており、前記プロセッサは前記ユーザ・ データから前記カラー・バースト・パラメータを抜粋し、ビデオ・インターフェ ースが前記された伸張ビデオ・データおよびカラー・バースト・データを処理し て前記複合ビデオ・データを得るものであり、 前記ビデオ・インターフェースは、 正弦データおよび余弦データを発生するサブキャリア・データ発生器と、 正弦データを処理して、第１パラメータの機能に基づいて、スケーリングされ た正弦データを得る第１乗算器と、 余弦データを処理して、第２パラメータの機能に基づいて、スケーリングされ た余弦データを得る第２乗算器と、 前記スケーリングされた正弦データ、前記スケーリングされた余弦データおよ び第３パラメータを結合すると共に、前記複合ビデオ・データのカラー・バース ト部分データを発生する混合器と、 を具備するビデオ・インターフェース。 １２．圧縮されたビデオ・データを処理して複合ビデオ・データを得るビデオ・ システムにおいて、 前記複合ビデオ・データは、複数の標準形式から選択された標準複合ビデオ信 号形式に対応し、前記複数の標準形式は、ＮＴＳＣ複合ビデオ信号形式およびＰ ＡＬビデオ信号形式の内の少なくとも１つを含み、前記ビデオ・システムは、プ ロセッサと、前記圧縮されたデータを処理して伸張されたんビデオ・データおよ びユーザ・データを得る標準ビデオ伸張器とを含み、前記ユーザ・データにはパ ンスキャン・データがエンコードされており、ビデオ・インターフェースが前記 伸張されたビデオ・データおよびパンスキャン・データを処理して前記複合ビデ オ・データを得るものであり、 前記ビデオ・インターフェースは、 前記ビデオ伸張器に結合されて前記伸張されたビデオ・データを受信すると共 に、前記パンスキャン・データにしたがって、走査線のアクティブ・ビデオ部分 の期間に出力Ｙ，ＵおよびＶデータを発生する混合器と、 前記Ｙ，ＵおよびＶデータを処理して前記複合ビデオ・データを得る回路と、 を具備するビデオ・インターフェース。