(57)【要約】【課題】  移動体受信を改善するための、デジタル・テレビジョン信号の送信及び／又は受信を含むデジタル・テレビジョン放送システムの提供。【解決手段】  送信システムの送信部及び受信部における通信層を、例えば、使用パターン又は現在のチャンネル特性に基づいて、動的に変更することができる。本送信システムはまた、層横断制御も提供し、これにより、種々の通信層のパラメータが分析され、システム構成に対する適切な更新が決定される。
2010532649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体装置において視聴覚ストリームを受信し、提示するための方法であって、
複数の通信層を実装する受信機を含む前記移動体装置において、視聴覚情報を含む第１の複数のパケットと、前記通信層のうちの少なくとも１つ層の動作を変更するためのコマンドを含む制御情報を含む第２の複数のパケットとを有する複数のパケットを無線方式で受信し、
前記第２の複数のパケット内の前記制御情報に基づいて、前記受信機における通信層のうちの少なくとも１つの層の動作を変更することを含むように前記移動体装置内の該受信機を構成し、
前記構成の後で、視聴覚情報を含む前記第１の複数のパケットを、前記受信機における前記少なくとも１つの通信層の前記変更された動作に基づいて処理し、
前記処理の後で、前記視聴覚情報を前記移動体装置上で提示する
ステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記制御情報が、複数の前記通信層のパラメータ値に基づいて生成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記制御情報が、前記複数の通信層にわたる動作を改善するために生成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記制御情報が、複数の前記通信層を変更するためのコマンドを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記制御情報が、プレゼンテーション層、管理層、及び物理層の中から選択される少なくとも２つの通信層における１つ又はそれ以上のパラメータを変更するためのコマンドを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記制御情報が、
前記移動体装置によって用いられるコーデック・タイプ、
前記移動体装置によって受信されるパケットのトランスポート構成、
前記移動体装置によって受信されるパケットにおいて用いられる信号送信、
前記移動体装置によって受信されるパケットにおいて用いられる告知、
受信されたパケットに適用される前方誤り訂正の量、
前記移動体装置によって用いられる符号化方式、又は
前記移動体装置によって用いられる変調方式
のうちの１つ又はそれ以上を変更するための少なくとも１つのコマンドを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記制御情報内に含まれる前記コマンドが、階層化ツリー構造で表されるパラメータを変更するように構成されており、前記階層化ツリー構造内のノードの少なくともサブセットの各々が、通信層におけるパラメータを表し、前記階層化ツリー構造が前記受信機構成を表しており、
前記受信機を構成する前記ステップが、前記コマンドを用いて前記階層化ツリー構造内のパラメータを変更し、それにより前記受信機の構成を変更するステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記制御情報内に含まれる前記コマンドが、
前記ツリー構造内の根ノードにナビゲートし、
前記ツリー構造内を上又は下にナビゲートし、
前記ツリー構造のリーフ・ノードにおけるパラメータ値を設定する
ための少なくとも１つのコマンドを含むことを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記受信機における前記階層化ツリー構造を変更するための制御情報を受信し、
前記制御情報に基づいて前記受信機が該受信機における前記階層化ツリー構造を変更するステップをさらに含み、
前記階層化ツリー構造を変更する前記ステップが、前記受信機における拡張された機能を提供することを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記制御情報内に含まれる前記コマンドが、前記ツリー構造に１つ又はそれ以上のノードを追加するための少なくとも１つのコマンドを含み、それにより、前記ツリー構造内に付加的なパラメータを含めるように機能が拡張されることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記制御情報内に含まれる前記コマンドが、前記ツリー構造に１つ又はそれ以上のノードを追加するための少なくとも１つのコマンドを含み、前記少なくとも１つのコマンドは、
前記追加される１つ又はそれ以上のノードが新たな符号化方法の１つ又はそれ以上のパラメータに対応するものとなる新たな符号化方法を、前記ツリー構造に追加するためのものであるか、
前記追加される１つ又はそれ以上のノードが新たなコーデック・タイプの１つ又はそれ以上のパラメータに対応するものとなる新たなコーデック・タイプを、前記ツリー構造に追加するためのものであるか、又は
記追加される１つ又はそれ以上のノードが新たなファイル配信タイプの１つ又はそれ以上のパラメータに対応するものとなる新たなファイル配信タイプを、前記ツリー構造に追加するためのものである
ことを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記複数のパケットを受信する前記ステップが、
前記移動体装置のために企図された視聴覚情報を含む前記第１の複数のパケットを受信し、
前記制御情報を含む前記第２の複数のパケットを受信し、
固定テレビジョンのために企図された視聴覚情報を含む第３の複数のパケットを受信するステップを含み、
前記受信機は、固定テレビジョンのために意図された視聴覚情報を含む前記第３の複数のパケットを使用しないことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記複数のパケットを受信する前記ステップが、
前記移動体装置のために企図された視聴覚情報を含む前記第１の複数のパケットを受信し、
制御情報を含む前記第２の複数のパケットを受信し、
固定テレビジョンのために企図された視聴覚情報を含む第３の複数のパケットを受信するステップを含み、
前記第３の複数のパケットが、固定テレビジョンのために企図された前記視聴覚情報の移動体受信を改善することが企図された付加的な誤り訂正を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記複数のパケットを受信する前記ステップが、
前記視聴覚情報を含む前記第１の複数のパケットを受信し、
前記制御情報を含む前記第２の複数のパケットを受信するステップを含み、
前記第１の複数のパケットは、固定式装置用の視聴覚情報を含み、該第１の複数のパケットは、前記固定式装置用の視聴覚情報の移動体受信を改善することが企図された付加的な誤り訂正を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記受信ステップ、前記構成ステップ、前記処理ステップ、及び前記提示ステップが、複数回にわたって実行されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記構成ステップの後で第３の複数のパケットを受信するステップをさらに含み、前記第３の複数のパケットが、先行する複数のパケット内で受信された前記制御情報から決定された前記受信機の現在の構成を変更する、付加的な制御情報を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記複数の層が、物理層、管理層、及びプレゼンテーション層を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記複数のパケットが、ＡＴＳＣデジタル・テレビジョン信号を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
請求項１から請求項１８のいずれか１項の方法を実施するためのプログラム命令を含む記憶媒体。
【請求項２０】
請求項１から請求項１８のいずれか１項の方法を実施するように構成された、移動体装置のための受信機。
【請求項２１】
複数の通信層を実装した受信機を含む移動体装置に視聴覚情報を無線方式で送信するための方法であって、
視聴覚情報を含む第１の複数のパケットを生成し、
前記受信機における前記通信層のうちの少なくとも１つの層の動作を変更するためのコマンドを含む制御情報を生成し、
前記制御情報を含む第２の複数のパケットを生成し、
前記受信機に、前記第１の複数のパケットと前記第２の複数のパケットとを含む複数のパケットを無線方式で送信するステップ
を含み、
前記第２の複数のパケット内の前記制御情報は、前記移動体装置内の前記受信機を、該受信機における前記通信層のうちの前記少なくとも１つの層の動作を変更することによって構成するために利用可能である、
ことを特徴とする方法。
【請求項２２】
前記制御情報を生成するステップが、
前記複数の通信層の現在のパラメータを検査し、
前記複数の通信層の前記現在のパラメータに基づいて前記制御情報を生成するステップ
を含むことを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記制御情報を生成するステップが、
前記複数の通信層の現在のパラメータを検査し、
前記制御情報を生成するステップを含み、
前記制御情報は、前記受信機における第１の通信層の動作を変更するように構成され、該制御情報は、前記第１の通信層及び前記通信層のうちの他の層の現在のパラメータに基づいて生成されることを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記制御情報が、前記複数の通信層にわたる動作を改善するために生成されることを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記制御情報が、複数の前記通信層を変更するためのコマンドを含むことを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
前記制御情報を生成するステップが、
前記複数の通信層の現在のパラメータを検査し、
前記制御情報を生成するステップを含み、
前記制御情報は、前記受信機における前記複数の通信層の動作を変更するように構成され、該制御情報は、前記受信機における少なくとも２つの前記通信層の現在のパラメータに基づいて生成されることを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
前記送信するステップが、送信システムによって実行され、
前記方法が
前記送信システムの動作を変更する命令を受信し、
前記命令に基づいて前記送信システムの動作を変更する
ステップをさらに含み、
前記制御情報を生成するステップが、
前記命令に基づいて、前記受信機における少なくとも１つの第１の通信層に対する少なくとも１つの第１の変更を決定し、
前記受信機における前記少なくとも１つの通信層に対する前記少なくとも１つの第１の変更を行うように構成された１つ又はそれ以上のコマンドを生成する
ステップを含むことを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項２８】
前記制御情報を生成するステップが、
複数の前記通信層の現在のパラメータを検査し、
前記検査に基づいて、前記受信機における少なくとも１つの第２の通信層に対する少なくとも１つの変更を決定し、
前記受信機における前記少なくとも１つの第２の通信層に対する前記少なくとも１つの変更を行うように構成された１つ又はそれ以上のコマンドを生成する
ステップをさらに含むことを特徴とする、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記制御情報を生成するステップが、
前記複数の通信層の現在のパラメータを検査し、
前記検査に基づいて、前記受信機における少なくとも１つの第１の通信層に対する少なくとも１つの第２の変更を決定し、
前記受信機における前記少なくとも１つの第１の通信層に対する前記少なくとも１つの第２の変更を行うように構成された１つ又はそれ以上のコマンドを生成する
ステップをさらに含むことを特徴とする、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記送信するステップが、前記複数のパケットを前記移動体装置に無線通信媒体上で送信するステップを含み、
前記方法が、
前記無線通信媒体のチャンネル状態を判定し、
前記無線通信媒体の前記チャンネル状態に基づいて、少なくとも１つの第１の通信層に対する少なくとも１つの第１の変更を決定する
ステップをさらに含み、
前記制御情報を生成するステップが、前記受信機における前記少なくとも１つの第１の通信層に対する前記少なくとも１つの第１の変更を行うように構成された１つ又はそれ以上のコマンドを生成するステップを含むことを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項３１】
前記制御情報を生成するステップが、
前記複数の通信層の現在のパラメータを検査し、
前記検査に基づいて、前記受信機における少なくとも１つの第２の通信層に対する少なくとも１つの変更を決定し、
前記受信機における前記少なくとも１つの第２の通信層に対する少なくとも１つの変更を行うように構成された１つ又はそれ以上のコマンドを生成する
ステップをさらに含むことを特徴とする、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記制御情報を生成するステップが、
前記複数の通信層の現在のパラメータを検査し、
前記検査に基づいて、前記受信機における少なくとも１つの第１の通信層に対する少なくとも１つの第２の変更を決定し、
前記受信機における前記少なくとも１つの第１の通信層に対する前記少なくとも１つの第２の変更を行うように構成された１つ又はそれ以上のコマンドを生成する
ステップをさらに含むことを特徴とする、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記制御情報が、
前記移動体装置におけるプレゼンテーション層、
前記移動体装置における管理層、又は
前記移動体装置における物理層
のうちの２つ又はそれ以上における１つ又はそれ以上のパラメータを変更するためのコマンドを含むことを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項３４】
前記制御情報が、
前記移動体装置によって用いられるコーデック・タイプ、
前記移動体装置によって受信されるパケットのトランスポート構成、
前記移動体装置によって受信されるパケットにおいて用いられる信号送信、
前記移動体装置によって受信されるパケットにおいて用いられる告知、
受信されたパケットに適用される前方誤り訂正の量、
前記移動体装置によって用いられる符号化方式、又は
前記移動体装置によって用いられる変調方式
のうちの１つ又はそれ以上を変更するための少なくとも１つのコマンドを含むことを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項３５】
前記送信するステップが、送信システムによって実行され、
前記制御情報内に含まれる前記コマンドが、階層化ツリー構造で表されるパラメータを変更するように構成され、前記階層化ツリー構造内の中のノードの少なくともサブセットの各々が、通信層におけるパラメータを表し、前記階層化ツリー構造が、前記送信システム及び前記受信機のシステム構成を表しており、
前記受信機を構成する前記ステップが、前記コマンドを用いて前記階層化ツリー構造内のパラメータを変更し、それにより前記システム構成を変更するステップを含むことを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項３６】
前記制御情報内に含まれる前記コマンドが、前記ツリー構造のリーフ・ノードにおけるパラメータ値を設定するための少なくとも１つのコマンドを含むことを特徴とする、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記制御情報内に含まれる前記コマンドが、
前記ツリー構造内の根ノードにナビゲートし、
前記ツリー構造内を上又は下にナビゲートする
ための少なくとも１つのコマンドを含むことを特徴とする、請求項３７に記載の方法。
【請求項３８】
前記受信機における前記階層化ツリー構造を変更する制御情報を生成するステップをさらに含み、
前記受信機における前記階層化ツリー構造の変更が、該受信機における拡張された機能性を提供することを特徴とする、請求項３５に記載の方法。
【請求項３９】
前記制御情報内に含まれる前記コマンドが、前記ツリー構造に１つ又はそれ以上のノードを追加するための少なくとも１つのコマンドを含み、それにより、前記ツリー構造内に付加的なパラメータを含めるように機能が拡張されることを特徴とする、請求項３５に記載の方法。
【請求項４０】
前記制御情報内に含まれる前記コマンドが、前記ツリー構造に１つ又はそれ以上のノードを追加するための少なくとも１つのコマンドを含み、
前記少なくとも１つのコマンドは、
前記追加される１つ又はそれ以上のノードが新たな符号化方法の１つ又はそれ以上のパラメータに対応するものとなる新たな符号化方法を、前記ツリー構造に追加するためのものであるか、
前記追加される１つ又はそれ以上のノードが新たなコーデック・タイプの１つ又はそれ以上のパラメータに対応するものとなる新たなコーデック・タイプを、前記ツリー構造に追加するためのものであるか、又は
前記追加される１つ又はそれ以上のノードが新たなファイル配信タイプの１つ又はそれ以上のパラメータに対応するものとなる新たなファイル配信タイプを、前記ツリー構造に追加するためのものである
ことを特徴とする、請求項３５に記載の方法。
【請求項４１】
前記複数のパケットを送信する前記ステップが、
前記移動体装置のために企図された視聴覚情報を含む前記第１の複数のパケットを送信し、
前記制御情報を含む前記第２の複数のパケットを送信し、
固定テレビジョンのために企図された標準デジタル・テレビジョン信号を含む第３の複数のパケットを送信する
ステップを含むことを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項４２】
前記複数のパケットを送信する前記ステップが、前記第１、第２、及び第３の複数のパケットを多重化するステップを含み、
前記パケットを前記多重化するステップが、前記複数のパケットのそれぞれの相対的帯域幅割当ての比率に基づいて実行されることを特徴とする、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記多重化するステップが、前記パケットをその相対的帯域幅に従って均等に分散させるように順序付けするステップを含み、
該多重化するステップが、送信オーバーヘッドを低減するように動作することを特徴とする、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記種々のパケット・ストリームの前記帯域幅割当てに関するサイズ情報を送信し、前記サイズ情報が、受信された前記パケット・ストリームを多重分離するために前記受信機において利用可能であることを特徴とする、請求項４２に記載の方法。
【請求項４５】
前記複数のパケットを受信する前記ステップが、
前記移動体装置のために企図された視聴覚情報を含む前記第１の複数のパケットを送信し、
前記制御情報を含む前記第２の複数のパケットを送信し、
固定テレビジョンのために企図された視聴覚情報を含む第３の複数のパケットを送信するステップを含み、
前記第３の複数のパケットが、固定テレビジョンのために企図された前記視聴覚情報の移動体受信を改善することが企図された付加的な誤り訂正を含むことを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項４６】
前記複数のパケットを送信する前記ステップが、
前記視聴覚情報を含む前記第１の複数のパケットを送信し、
前記制御情報を含む前記第２の複数のパケットを送信するステップを含み、
前記視聴覚情報が、固定式装置用の視聴覚情報を含み、前記第１の複数のパケットは、前記固定式装置用の視聴覚情報の移動体受信を改善することが企図された、付加的な誤り訂正を含むことを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項４７】
前記第１の複数のパケットを生成する前記ステップ、前記制御情報を生成する前記ステップ、前記第２の複数のパケットを生成する前記ステップ、及び前記送信するステップが、前記移動体装置による提示の間に複数回にわたって実行されることを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項４８】
前記送信ステップの後で第３の複数のパケットを生成するステップをさらに含み、前記第３の複数のパケットが、先行する複数のパケット内で送信された前記制御情報から決定された前記受信機の現在の構成を変更するように構成された、付加的な制御情報を含むことを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項４９】
前記複数の層が、物理層、管理層、及びプレゼンテーション層を含むことを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項５０】
前記複数のパケットが、ＡＴＳＣデジタル・テレビジョン信号を含むことを特徴とする、請求項２１に記載の方法。
【請求項５１】
請求項２１から請求項５０のいずれか１項の方法を実施するためのプログラム命令を含む記憶媒体。
【請求項５２】
請求項２１から請求項５０のいずれか１項の方法を実施するように構成された送信システム。
【請求項５３】
視聴覚ストリームを受信し、提示するための移動体装置であって、
視聴覚情報を含む第１の複数のパケットと制御情報を含む第２の複数のパケットとを含む複数のパケットを、前記移動体装置において無線方式で受信するためのアンテナと、
複数の通信層を実装するための、前記アンテナに結合された受信機と
を備え、
前記制御情報は、前記受信機における前記通信層の少なくとも１つの層の動作を変更するためのコマンドを含み、
前記移動体装置内の前記受信機は、前記第２の複数のパケット内の前記制御情報に基づいて構成されるように動作可能であり、前記受信機の構成は、該受信機における少なくとも１つの通信層の動作を変更するものであり、
前記受信機は、その構成に基づいて前記第１の複数のパケットを処理するように動作可能であり、前記構成は、該受信機における前記少なくとも１つの通信層の変更された動作を含むものであり、
前記視聴覚情報を提示するためのディスプレイと、１つ又はそれ以上のスピーカとを
さらに備えることを特徴とする、移動体装置。
【請求項５４】
前記受信機が、複数の相互接続されたプロセッサと、メモリと、通信リソースとを含むマルチプロセッサ・システムを含むことを特徴とする、請求項５３に記載の移動体装置。
【請求項５５】
前記メモリのうちの１つ又はそれ以上が、前記複数の通信層を実装するためのプログラム命令を格納し、
前記受信機の構成が、前記複数の通信層を実装するための前記プログラム命令のうちの少なくとも一部を変更することを含む
ことを特徴とする請求項５４に記載の移動体装置。
【請求項５６】
前記制御情報が、複数の前記通信層のパラメータ値に基づいて生成されることを特徴とする、請求項５３に記載の移動体装置。
【請求項５７】
前記制御情報が、前記複数の通信層にわたる動作を最適化するために生成されることを特徴とする、請求項５３に記載の移動体装置。
【請求項５８】
前記制御情報が、複数の前記通信層を変更するためのコマンドを含むことを特徴とする、請求項５３に記載の移動体装置。
【請求項５９】
前記制御情報内に含まれる前記コマンドが、階層化ツリー構造で表されるパラメータを変更するように構成され、前記階層化ツリー構造内のノードの少なくともサブセットの各々が、通信層におけるパラメータを表し、前記階層化ツリー構造が前記受信機の構成を表し、
前記移動体装置は、前記コマンドを用いて前記階層化ツリー構造内のパラメータを変更し、それにより前記受信機の構成を変更するように構成されたことを特徴とする、請求項５３に記載の移動体装置。
【請求項６０】
前記制御情報内に含まれる前記コマンドが、前記ツリー構造に１つ又はそれ以上のノードを追加するための少なくとも１つのコマンドを含み、それにより、前記ツリー構造内に付加的なパラメータを含めるように機能が拡張されることを特徴とする、請求項５９に記載の移動体装置。
【請求項６１】
複数の通信層を実装した受信機を含む移動体装置に視聴覚情報を送信するための送信システムであって、該送信システムは、
視聴覚情報を含む第１の複数のパケットを生成し、
前記移動体装置における前記通信層のうちの少なくとも１つの層の動作を変更するためのコマンドを含む制御情報を生成し、
前記制御情報を含む第２の複数のパケットを生成する
ように構成された送信論理と、
前記移動体装置に、前記第１の複数のパケットと前記第２の複数のパケットとを含む前記複数のパケットを無線方式で送信するための、前記送信論理に結合された送信機と
を備え、
前記第２の複数のパケット内の前記制御情報は、前記移動体装置内の前記受信機を、該受信機における前記通信層のうちの少なくとも１つの層の動作を変更することによって構成するために利用可能であることを特徴とする、送信システム。
【請求項６２】
前記送信論理が、前記制御情報を生成するに当り、
複数の前記通信層の現在のパラメータを検査し、
前記複数の通信層の前記現在のパラメータに基づいて前記制御情報を生成するように
構成されたことを特徴とする、請求項６１に記載の送信システム。
【請求項６３】
前記制御情報が、前記複数の通信層にわたる動作を改善するために生成されることを特徴とする、請求項６１に記載の送信システム。
【請求項６４】
前記制御情報が、複数の前記通信層を変更するためのコマンドを含むことを特徴とする、請求項６１に記載の送信システム。
【請求項６５】
前記送信システムは、該送信システムの動作を変更する命令を受信し、前記命令に基づいて該送信システムの動作を変更するように構成され、
前記送信論理が、前記制御情報を生成するに当り、
前記命令に基づいて、前記受信機における少なくとも１つの第１の通信層に対する少なくとも１つの第１の変更を決定し、
前記受信機における前記少なくとも１つの通信層に対する前記少なくとも１つの第１の変更を行うように構成された１つ又はそれ以上のコマンドを生成するように
構成されたことを特徴とする、請求項６１に記載の送信システム。
【請求項６６】
前記送信論理が、前記制御情報を生成するに当り、
複数の前記通信層の現在のパラメータを検査し、
前記検査に基づいて、前記受信機における少なくとも１つの第２の通信層に対する少なくとも１つの変更を決定し、
前記受信機における前記少なくとも１つの第２の通信層に対する前記少なくとも１つの変更を行うように構成された１つ又はそれ以上のコマンドを生成する
ように構成されたことを特徴とする、請求項６５に記載の送信システム。
【請求項６７】
前記送信機が、前記複数のパケットを前記移動体装置に無線通信媒体上で送信するように構成され、
前記送信論理が、
前記無線通信媒体のチャンネル状態を判定し、
前記無線通信媒体の前記チャンネル状態に基づいて、少なくとも１つの第１の通信層に対する少なくとも１つの第１の変更を決定するように、
さらに構成され、
前記送信論理が、前記制御情報を生成するに当り、前記受信機における前記少なくとも１つの第１の通信層に対する前記少なくとも１つの第１の変更を行うように構成された１つ又はそれ以上のコマンドを生成するように構成されたことを特徴とする、請求項６１に記載の方法。
【請求項６８】
前記制御情報内に含まれるコマンドが、階層化ツリー構造で表されるパラメータを変更するように構成され、前記階層化ツリー構造内のノードの少なくともサブセットの各々が、通信層におけるパラメータを表し、前記階層化ツリー構造が、前記送信システム及び前記受信機のシステム構成を表すことを特徴とする、請求項６１に記載の送信システム。
【請求項６９】
移動体装置において視聴覚ストリームを受信し、提示するためのプログラム命令を含む記憶媒体であって、前記プログラム命令は、
複数の通信層を実装する受信機を含む前記移動体装置において、視聴覚情報を含む第１の複数のパケットと、前記通信層のうちの少なくとも１つの層の動作を変更するためのコマンドを含む制御情報を含む第２の複数のパケットとを有する複数のパケットを無線方式で受信し、
前記第２の複数のパケット内の前記制御情報に基づいて、前記受信機における通信層のうちの少なくとも１つの層の動作を変更することを含むように前記移動体装置内の該受信機を構成し、
前記構成の後で、視聴覚情報を含む前記第１の複数のパケットを、前記受信機における前記少なくとも１つの通信層の変更された動作に基づいて処理するように
実行可能であり、
前記視聴覚情報は、処理された後で、前記移動体装置上で提示されるように動作可能であることを特徴とする、記憶媒体。
【請求項７０】
複数の通信層を実装した受信機を含む移動体装置に視聴覚情報を無線方式で送信するためのパケットを生成するためのプログラム命令を含む記憶媒体であって、前記プログラム命令は、
視聴覚情報を含む第１の複数のパケットを生成し、
前記受信機における前記通信層のうちの少なくとも１つの層の動作を変更するためのコマンドを含む制御情報を生成し、
前記制御情報を含む第２の複数のパケットを生成するように
実行可能であり、
前記複数のパケットは、無線方式で前記移動体装置に送信されるように構成され、該複数のパケットは、前記第１の複数のパケットと前記第２の複数のパケットとを含み、
前記第２の複数のパケット内の前記制御情報は、前記移動体装置内の前記受信機を、該受信機における前記通信層のうちの前記少なくとも１つの層の動作を変更することによって構成するために利用可能であることを特徴とする、記憶媒体。
【請求項７１】
装置においてデータを受信するための方法であって、
複数の通信層を実装する受信機を含む前記移動体装置において、データを含む第１の複数のパケットと、前記通信層のうちの少なくとも１つの層の動作を変更するためのコマンドを含む制御情報を含む第２の複数のパケットとを有する複数のパケットを受信し、
前記第２の複数のパケット内の前記制御情報に基づいて、前記受信機における通信層のうちの少なくとも１つの層の動作を変更することを含むように前記装置内の該受信機を構成し、
前記構成の後で、前記データを含む前記第１の複数のパケットを、前記受信機における前記少なくとも１つの通信層の前記変更された動作に基づいて処理するステップ
を含むことを特徴とする方法。
【請求項７２】
前記装置が固定式装置であることを特徴とする、請求項７１に記載の方法。
【請求項７３】
前記装置が移動体装置であり、前記複数のパケットが無線方式で受信されることを特徴とする、請求項７１に記載の方法。
【請求項７４】
前記データが視聴覚情報を含むことを特徴とする、請求項７１に記載の方法。
【請求項７５】
前記制御情報が、複数の前記通信層のパラメータ値に基づいて生成され、
前記制御情報が、前記複数の通信層にわたる動作を改善するために生成されることを特徴とする、請求項７１に記載の方法。
【請求項７６】
複数の通信層を実装する受信機を含む装置にデータを送信するための方法であって、該方法は、
前記データを含む第１の複数のパケットを生成し、
前記受信機における前記通信層のうちの少なくとも１つの層の動作を変更するためのコマンドを含む制御情報を生成し、
前記制御情報を含む第２の複数のパケットを生成し、
前記装置に、前記第１の複数のパケットと前記第２の複数のパケットとを含む複数のパケットを送信するステップ
を含み、
前記第２の複数のパケット内の前記制御情報は、前記装置内の前記受信機を、該受信機における前記通信層のうちの前記少なくとも１つの層の動作を変更することによって構成するために利用可能であることを特徴とする方法。
【請求項７７】
前記装置が固定式装置であることを特徴とする、請求項７６に記載の方法。
【請求項７８】
前記装置が移動体装置であり、前記複数のパケットが無線方式で受信されることを特徴とする、請求項７６に記載の方法。
【請求項７９】
前記データが視聴覚情報を含むことを特徴とする、請求項７６に記載の方法。
【請求項８０】
前記制御情報が、複数の前記通信層のパラメータ値に基づいて生成され、
前記制御情報が、前記複数の通信層にわたる動作を改善するために生成されることを特徴とする、請求項７６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロバストな移動体テレビジョン放送システムの設計に関し、より詳細には、一実施形態において、移動体及び手持ち式装置向けの移動体サービスのための現行の８−ＶＳＢベースのＡＴＳＣデジタルＴＶ（ＤＴＶ）放送システムの強化に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＴＳＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ：新型テレビジョン・システム委員会）規格は、アナログＮＴＳＣテレビジョン・システムに代わるデジタル・テレビジョン方式に関する。ＡＴＳＣ規格は、高解像度テレビジョンの規格であり、標準型の４：３画像又はワイドスクリーン型の１６：９画像を、以前のＮＴＳＣ規格の表示解像度の６倍を超える、最大１９２０×１０８０画素のサイズで生成する。ＡＴＳＣ規格は、標準解像度の複数の「仮想チャンネル」放送を単一の６ＭＨｚのテレビジョン・チャンネル上で伝送することにも対応している。ＡＴＳＣ規格はさらに、ドルビー・デジタルＡＣ−３方式を用いて５．１チャンネル・サラウンド・サウンドを提供する、「シアター品質」の音声も含む。ＡＴＳＣ規格はさらに、多くの補助的なデータ放送サービスも提供する。
【０００３】
ＡＴＳＣ規格は、データのカプセル化（トランスポート）のためにＭＰＥＧ−２システム仕様を用いる。より詳細には、ＡＴＳＣは、データを搬送するために、１８８バイトのＭＰＥＧトランスポート・ストリーム・パケットを用いる。ＭＰＥＧ−２はまた、「トランスポート・ストリーム」、「ＭＰＥＧ−ＴＳ」、又は単に「ＴＳ」とも呼ばれる。受信機側においては、音声と映像の復号を行う前に、受信機は、信号を復調し、誤り訂正を実行する。次いで、トランスポート・ストリームを多重分離して、その構成要素ストリームに分けることができる。例えば、ＭＰＥＧ−２、Ｈ．２６４、ＶＣ−１といった映像コーデックが、特定の制約に従って、映像の符号化及び復号のために用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／００３０８５９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以前は、ＡＴＳＣ規格を用いて送信されるデジタル・テレビジョン局の移動体受信は、困難ないし不可能であった。例えば、車両速度で移動しているときには、デジタル・テレビジョン局の移動体受信は非常に困難である。従って、移動体受信を改善するための、改善されたデジタル・テレビジョン信号の送信及び／又は受信のためのシステム及び方法が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態は、視聴覚情報、例えば、デジタル・テレビジョン信号の送信及び／又は受信のための、改善された受信、特に改善された移動体受信のための改善されたシステム及び方法に関する。特定の実施形態は、送信システムと、例えば移動体装置のような１つ又はそれ以上の装置とを含む、デジタル・テレビジョン放送システムに関する。移動体装置の各々は、映像情報を提示するためのディスプレイと、音声情報を提示するための１つ又はそれ以上のスピーカとを含むことができる。したがって、各移動体装置は、ここで説明されるように、受信されたテレビジョン・チャンネルを提示するためのテレビジョン的な能力を含むものとすることができる。デジタル・テレビジョン放送システムは、当然ながら、固定式装置を含むこともできる。
【０００７】
送信システムは、移動体装置に視聴覚情報（例えば、テレビジョン信号／チャンネル）を無線方式で送信するように構成される。移動体装置１１２は、視聴覚情報、例えば、デジタル・テレビジョン信号／チャンネルを受信し、提示することができる。送信システムは、固定式装置（固定テレビジョン）に視聴覚情報（例えば、テレビジョン信号／チャンネル）を無線方式で送信するように構成することもできる。
【０００８】
送信システムは、送信機、並びに送信論理を含む。送信論理は、視聴覚情報（例えば、テレビジョン・データ）を受信し及び／又は格納するようになっており、かつ視聴覚情報を含むパケットを生成するようになっている。送信論理は、ＡＴＳＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）規格に従って、例えば８−ＶＳＢ変調を用いて、パケットを生成することができる。一実施形態において、デジタル・テレビジョン・チャンネルのうちの１つ又はそれ以上が、テレビジョンのような固定受信機のために企図されている。デジタル・テレビジョン・チャンネルのうちの１つ又はそれ以上は、移動体及び／又は手持ち式（Ｍ／Ｈ）（ここでは総合的に「移動体」と呼ばれる）装置のためにも企図される。
【０００９】
一実施形態において、送信システムは、システム（送信／受信）構成を変更する命令を受信（又は生成）する。代替的に、又は付加的に、送信システムは、無線通信媒体のチャンネル特性を判定し、次いで、現在のチャンネル特性に基づいて、システム（送信／受信）構成に対する変更を決定する。送信システムは、例えば、送信システムにおける１つ又はそれ以上の通信層におけるパラメータ値を変更することによって、それ自身の構成を変更するように構成されるものとすることができる。送信システムは、それに対応して、種々の移動体装置の受信機における対応する通信層を動的に構成する制御情報を生成することもできる。送信／受信システムの構成に対する変更は、用いられる映像コーデック、用いられる音声コーデック、画像解像度、前方誤り訂正の量及び／又は型式、受信パラメータ、多重化配置などのような送信システム／受信機の種々の動作特性に対する変更を含むことができる。したがって、送信／受信システムは、無線通信媒体のチャンネル特性に基づいて、及び／又は受信された命令に基づいて、システムを動的に構成するように変更されるものとすることができる。
【００１０】
送信システムは、複数の通信層の現在のパラメータを検査し、これらのパラメータに基づいて、システム変更（送信及び受信論理に対する変更）を決定することができる。上記のように、システム変更は、送信／受信システムにおける第１の通信層、又は複数の通信層を変更することを含むものとすることができる。一実施形態において、送信システムが第１の通信層におけるパラメータの変更についての命令を受信するか、又は他の方法でその変更を決定した場合には、送信システムは、種々の通信層のパラメータを検査し、第１の通信層における他のパラメータの変更及び／又は他の通信層におけるパラメータの変更を決定することができる。
【００１１】
このようにして、送信システムは、物理層、並びに管理層及びプレゼンテーション層といったより高次の層を含む、送信／受信システムにおける複数の「通信層」のうちの１つ又はそれ以上を調整するように構成される。一実施形態において、変更は、複数の通信層、例えば、通信層のうちの２つ又はそれ以上の層を変更することを含むものとすることができる。通信層の変更は、複数の通信層のパラメータ値に基づいて生成されるものとすることもでき、又は、複数の通信層にわたる動作を改善又は最適化するように生成されるものとすることもできる。したがって、この方法は、ここで説明されるように「層横断制御」を提供する。
【００１２】
送信システムは、パケットを生成し、通信媒体を介して受信機に送信するものであり、このパケットは視聴覚情報及び制御情報を含む。視聴覚情報を含むパケットは、移動体装置を含めた装置のために企図された、１つ又はそれ以上のデジタル・テレビジョン・チャンネルを含むことができる。上記のように、送信システムは、ＡＴＳＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）ＤＴＶ（デジタル・テレビジョン）規格に従って、固定受信機（例えば、テレビジョン）のために企図された１つ又はそれ以上のデジタル・テレビジョン・チャンネルを含むパケットを生成し、かつ、移動体／手持ち式（Ｍ／Ｈ）受信機のために企図された１つ又はそれ以上のデジタル・テレビジョン・チャンネルを含むパケットを生成する。視聴覚情報を含むパケットの生成は、音声及び映像データの符号化（例えば、ＭＰＥＧ−２符号化を用いる）、前方誤り訂正の適用、適切なパケット・ヘッダ及び制御情報の生成といった種々のステップを含むことができる。
【００１３】
制御情報は、それ以外には割り当てられていないパケットＩＤ（ｕＰＩＤ）を用いるパケット内に含めることができる。制御情報は、移動体装置の動作を動的に再構成するために、例えば、移動体装置において動作している通信層を動的に構成するために、使用することができる。上記のように、制御情報は、送信システムにおいて行われた変更に基づいて移動体装置の動作を動的に構成するものとして構成することができる。
【００１４】
制御情報は、送信側と受信側の両方において既知のコマンド構造を利用することができる。コマンド構造は、階層化ツリーとして組織化することができる。したがって、制御情報内に含まれるコマンドは、受信機内に階層化ツリー構造に従って格納されたパラメータを変更するものとして構成することができ、この場合、階層化ツリー構造は、受信機（及び送信システム）構成を表す。この階層化ツリー構造については、以下でより詳細に論じる。
【００１５】
階層化ツリー構造は、送信及び受信機システムが配備された後で、システム内に新たな機能を追加する新たなノードをツリーに追加できるようにすることも可能である。したがって、この送信方法は、受信機内の階層化ツリー構造を変更して、受信機に拡張された（新たな又は変更された）機能を与えるように構成された、制御情報を生成することができる。この送信方法は、バージョン情報又は他の何らかのサービスの特性を送信するように動作することもでき、このバージョン情報又は他の特性は、制御情報をグループ化して、種々の無線世代によってサポートされるサービスのサブグループにするために用いることができる。この送信方法は、ツリーにおけるパラメータ値をより効率的に指定するために、ノードの組を横断して適用することができる記述子又は修飾子を含むこともできる。本送信方法は、提供されるサービスをバージョン又は他の何らかのパラメータによって記述する表を含むこともでき、これには、リストに挙げられたサービスをサポートする制御ストリームが位置する制御情報内での位置をベクトルで示す、制御情報内へのオフセット又はその他の何らかの方法が組み合わされる。
【００１６】
一実施形態において、送信システムは、パケットの受信方法に関して受信機を構成するための情報、例えば、送信されるデータ・ストリーム内でのパケットの順序付けを受信機に提供する。一旦パケットの順序付けが確立されると、この方法は、その後は、送信されるパケットの順序付けの変更に関するデルタ情報を受信機に送るだけでよい。
【００１７】
より詳細には、パケットの送信は、移動体装置のために企図された視聴覚情報を含む第１の複数のパケット（第１のストリーム）、制御情報を含む第２の複数のパケット（第２のストリーム）、及び、固定テレビジョンのために企図された標準デジタル・テレビジョン信号を含む第３の複数のパケット（第３のストリーム）を送信することを含むものとすることができる。標準デジタル・テレビジョン信号は、移動体装置にとって利用可能ではないものであってもよい。別の実施形態において、標準デジタル・テレビジョン信号は、移動体装置によって、受信され、処理され、提示されることができる。これらの複数のパケットの送信は、第１、第２、及び第３の複数のパケットを多重化すること（第１、第２、及び第３のストリームを多重化すること）を含むことができる。これらの異なるパケット又はストリームの多重化は、複数のパケット（又はストリーム）のそれぞれに対する相対的な帯域幅割当ての比率に基づいて、系統的な方法で実行することができる。一実施形態において、これらの異なるパケット・ストリームの多重化は、パケットをそれぞれの相対的帯域幅に従って均等に分散させるように、パケットに順序付けすることを含む。この方法を連続モードと呼ぶことにする。バースト・モードとして知られる別の実施形態においては、各ストリーム（第１、第２、及び第３）に関連付けられたパケット・コンテンツは、集約されたバーストとして送信され、各バーストの開始は、制御情報の一部として示される。多重化は、送信オーバーヘッドを低減するように動作するものとすることができる。
【００１８】
一実施形態において、この送信方法は、種々のパケット・ストリームの帯域幅割当てに関するサイズ情報を送信し、このサイズ情報は、受信機において、使用される系統的な多重化配置を受信機によって導出し、受信されたパケット・ストリームをその多重化配置に従って多重分離するために、使用可能である。換言すれば、受信機は、サイズ情報の知識を、受信したパケットを適切に多重分離する方法を「知る」ために用いることができる。この系統的多重化の概念は、連続モードの場合とバースト・モードの場合の両方に適用することができる。
【００１９】
移動体装置は、送信システムによって送信された、視聴覚情報を含むパケットと制御情報を含むパケットとを含むパケットを受信するように構成される。次いで、受信機は、受信したパケットを、送信機がパケット・ストリームを多重化するために使用した方法に対して相補的な系統的方法、例えば、上記のように受信されたサイズ情報に基づく方法で多重分離するように動作する。次いで、移動体装置（例えば、各々の移動体装置）内の受信機は、制御情報内に含まれる受信されたコマンドに基づいて構成される。換言すれば、移動体装置は、受信されたパケットからコマンドを抽出し、その動作をこれらのコマンドに従って構成する。制御情報に含まれるコマンドを実行して、受信機内の１つ又はそれ以上の通信層の動作を変更する（例えば、送信システムにおいて為された通信層変更に一致させる）ことができる。したがって、それぞれの移動体装置は、制御情報を用いて、受信された視聴覚情報の受信中及び／又は提示中の自身の動作を構成するように、構成される。
【００２０】
例えば、制御情報が特定の映像コーデック及び／又は音声コーデックの使用を指定していた場合、移動体装置内の受信機は、指示された映像コーデック及び／又は音声コーデックに従って構成される。別の例として、制御情報がある量の前方誤り訂正の使用を指定している場合、移動体装置内の受信機は、受信したデータを指示された前方誤り訂正の量に基づいて復号するように構成される。別の例として、制御情報が特定の表示解像度の使用を指定している場合、受信機は、指示された表示解像度を生じるように変更される。
【００２１】
移動体装置内の受信機は、その構成に基づいて、視聴覚情報を含むパケットを処理する。したがって、受信機は、１つ又はそれ以上の通信層に対して行われた変更に従って、その後に受信したパケットを処理する。換言すれば、受信機における種々の通信層（その前に変更された）は、その後に受信されたパケット内の視聴覚データを処理するように動作する。
【００２２】
移動体装置は、次に、受信され処理されたパケットに基づいて、視聴覚情報をディスプレイ上に提示する。したがって、移動体装置は、その構成（受信された制御情報毎の）に従って、受信された情報を処理し、受信された視聴覚情報をディスプレイ上に提示することができる。
【００２３】
一実施形態において、移動体装置内の受信機は、送信システムにフィードバック情報を返信する。移動体装置内の受信機は、例えば、携帯電話網又はＷＡＮ／ＷＡＰなどのようなリターン・パスといった種々の媒体のいずれかの上で、送信システムにフィードバック情報を送信することができる。フィードバック情報は、パケット誤り率、パケット損失情報、受信機の能力、ユーザ設定などのような種々の種類の情報を含むことができる。次いで、送信システムは、放送システムをどのように調整するか、例えば、送信／受信システム内の１つ又はそれ以上の通信層におけるどのパラメータを調整するかを決定する際に、このフィードバック情報を用いることができる。
【００２４】
別の実施形態において、移動体装置中の受信機が、送信システムに、該送信システムを構成するための制御情報を送信することもできる。例えば、受信機は、パケット誤り率、ユーザ入力などのような種々の情報を取得し、自身を再構成することができる（受信機における１つ又はそれ以上の通信層における１つ又はそれ以上のパラメータを変更することによる）。次いで、受信機は、制御情報を生成し（送信システムが制御情報を生成するのと同様の方法で）、この制御情報を送信システムに送ることができる。次いで、送信システムはこの制御情報を受信し、それに従って、その能力を変更すること、例えば、送信システム内の１つ又はそれ以上の通信層における１つ又はそれ以上のパラメータを変更することができる。
【００２５】
したがって、放送システムの一実施形態において、送信システムは、自身の構成を変更し、かつ、少なくとも１つの移動体装置内の受信機にその構成を変更するための情報を送信することができ、少なくとも１つの移動体装置内の受信機は、自身の構成を変更し、かつ、送信システムにその構成を変更するための情報を送信することができる。
【００２６】
以下の詳細な説明において、本発明の現在のところ好ましい実施形態を、添付の図面を参照してさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態によるデジタル・テレビジョン放送システムを示す。
【図２】本発明の一実施形態による、視聴覚データ及び制御情報の生成及び送信を示すフローチャート図である。
【図３】本発明の一実施形態による、視聴覚データ及び制御情報の受信、処理、及び提示を示すフローチャート図である。
【図４】受信された命令及び／又は判定された無線媒体のチャンネル特性に基づく制御情報の生成を示すフローチャート図である。
【図５】図１のシステムにおける送信機のシステム・アーキテクチャを示す。
【図６】本発明の一実施形態による、ストリーム符号化方法の要約を示す。
【図７】本発明の一実施形態による、移動体デジタル・テレビジョン・ストリームにおけるコマンド・パケットの符号化、例えば、ＭＰＥＧ−２トランスポート・ストリーム上でのＶＳＩＷの符号化を示す。
【図８】本発明の一実施形態によるストリーム・パラメータ符号化を示す。
【図９】本発明の一実施形態による、例示的な移動体装置内の受信機のシステム・アーキテクチャを示す。
【図１０】本発明の一実施形態による記号復号器を示す。
【図１１】本発明の一実施形態による、ロバストな移動体／手持ち式の反復ストリーム復号を示す。
【図１２】本発明の一実施形態による、ＶＳＩＷ反復ストリーム復号を示す。
【図１３】本発明の一実施形態による、移動体装置の受信機の少なくとも一部を実装する例示的なマルチプロセッサ・アーキテクチャを示す。
【図１４】図１３のマルチプロセッサ・アーキテクチャの一部についてのより詳細な図である。
【図１５】一実施形態による、層状プロトコル構造を示す。
【図１６】一実施形態による、層横断制御（ＸＬＣ）を伴う、ＡＴＳＣ移動体／手持ち式システム層を示す。
【図１７】ロバスト符号化、例えばＬＤＰＣを用いた、符号化されたストリームの性能を示す。
【図１８】種々のレートのストリームが多重化される方式を示す。
【図１９】シーケンスを構築するためのシフト・レジスタ動作を示す。
【図２０】パケットのためのヘッダ形式を示す。
【図２１】ＵＤＰヘッダ形式を示す。
【図２２】Ｍ−１トランスポート層のデフォルトのＸＬＣプロトコル・スタックを示す。
【図２３】ＳＲＴＰパケット形式を示す。
【図２４】単一周波数ネットワーク（ＳＦＮ）放送事業者及び非ＳＦＮ放送事業者のハンドオフ事例を示す。
【図２５】ＸＬＣ論理ツリーをＶＳＩＷ物理ツリーに対して示す
【図２６】ＶＳＩＷ構造を示す。
【図２７】サブ・パケットＩＤ（ＳＰＩＤ）リーフ・ノード構造を示す。
【図２８】ＶＳＩＷパケット構造の例を示す。
【図２９】ＶＳＩＷコマンドツリーの探査の例を示す。
【図３０】繰返し率が３の場合のＩＷＰ同期の相互相関ピークを示す。
【図３１】ＶＳＩＷ繰返し率の検出を示すフローチャートである。
【図３２】ＶＳＩＷパケットを示す。
【図３３】種々の送信ダイバーシティの方法を示す。
【図３４】将来的な拡張性を可能にするトランスポート・トンネリングの方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明には種々の変更及び代替的な形態が可能であるが、その特定の実施形態が、例として、図面に示され、ここで詳細に説明される。しかしながら、図面及びその詳細な説明は、本発明を開示された特定の形態に限定することを意図するものではなく、むしろ、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神及び範囲内の全ての変更、均等物、及び代替物を網羅することが意図されていることを理解すべきである。
【００２９】
図１−デジタル・テレビジョン放送システム
図１は、本発明の一実施形態による例示的な放送システム１００を示す。一実施形態において、放送システムは、デジタル・テレビジョン放送システムとすることができる。本明細書で説明される種々の方法を含む、ここで説明される放送システム１００は、視聴覚情報及び他のデータを含む種々のタイプのデータのうちのいずれのタイプを放送するために用いることもできる。
【００３０】
ここで用いられる「視聴覚情報」という用語は、映像データ及び／又は音声データを含む種々のタイプの情報又はデータのいずれをも含む。「映像データ」という用語は、動画映像（テレビジョン、映画、ストリーミング映像など）、及びＪＰＥＧなどの画像データを含む。「視聴覚情報」という用語は、さらに、実行されたときに装置に映像データ（ディスプレイ上）及び／又は音声データ（スピーカ上）を提示させる、種々のタイプの情報又はプログラム命令のいずれをも含む。例えば、「視聴覚情報」という用語は、表示装置上にゲーム・コンテンツ（例えば、画像、映像、及び／又は音声）を提示させるために使用及び／又は実行することができる、種々のタイプのゲーム・コンテンツ（プログラム命令及び／又はデータを含む）のいずれをも含む。
【００３１】
ここで説明される放送システム１００、及びそのための種々の方法は、本出願においては、受信装置、特にテレビジョンによって提示される視聴覚情報を送信することに関連して説明される。しかしながら、ここで説明される放送システム１００及び種々の方法は、種々のタイプのデータ（例えば、視聴覚情報、電子メール、ファイル、テキスト文書、地震データ、測定データ、気象データなど）のいずれの送信／受信にも用いることができ、視聴覚情報は単なる１つの代表的な例であることに留意されたい。
【００３２】
図示されるように、このシステム１００は、送信用システム（又は送信システム）１０２と、１つ又はそれ以上の移動体装置１１２（例えば、移動体装置１１２Ａ−１１２Ｄ）と、少なくとも１つの固定式装置１１４とを含む。上述のように、図１は単なる例であり、例えば、ある例示的なシステムは、１つ又はそれ以上の送信システム１０２と、複数の移動体装置１１２と、複数の固定式装置１１４とを含むものとすることができる。
【００３３】
送信システム１０２は、視聴覚情報を１つ又はそれ以上の移動体装置１１２に無線方式で送信するように構成される。より具体的には、送信システム１０２は、デジタル・テレビジョン信号／チャンネルを移動体装置１１２に送信するように構成することができる。移動体装置１１２は、視聴覚情報、例えば、デジタル・テレビジョン信号／チャンネルを受信して提示することができる。送信システム１０２は、固定式装置１１４（例えば固定テレビジョン）に視聴覚情報を無線方式で送信するように構成されるものとすることもできる。送信システム１０２は、１つ又はそれ以上の固定式装置１１４、例えばテレビジョンに視聴覚情報を送信するように構成されるものとすることもできる。
【００３４】
便宜上、本発明の実施形態は、ここでは移動体装置１１２による受信に関して説明される。しかしながら、ここで説明される本発明の種々の実施形態は、当然ながら、固定式装置による受信のために用いることもできる。例えば、本発明の一実施形態は、地上波放送のロバスト性を高める目的のために、固定式装置１１４による移動体ＴＶチャンネルの受信を提供する。したがって、ここで説明される種々の方法はいずれも、必要に応じて、移動体装置１１２に関して用いることもでき、若しくは固定式装置１１４に関して用いることもでき、又はその両方に関して用いることもできるものであり、これらの方法には、送信／受信システムにおける通信層の動的な変更、層横断制御、受信機における通信層を変更するための制御／コマンド情報の提供における階層化ツリー構造の使用、ツリー階層を、例えば該ツリー階層にノードを付加することによって変更することを指示するコマンドを送信することによる無線通信プロトコルの拡張、及び、パケットを、例えばパケット・サイズ情報を用いることによって、送信オーバーヘッドを低減させて多重化する方法が含まれるが、これらに限定されるものではない。
【００３５】
送信システム１０２は、送信機１０６と、この送信機１０６に結合された送信論理１０４とを含む。この送信論理１０４は、１つ又はそれ以上のコンピュータ・システム（付随するソフトウェアを含む）、デジタル論理、アナログ論理、プログラマブル・ゲート・アレイなどのような種々のタイプの論理のいずれか又はそれらの組み合わせを含むことができる。送信論理１０４は、視聴覚情報（例えば、テレビジョン・データ）を受信及び／又は格納し、その視聴覚情報を含んだパケットを生成するようになっている。送信論理１０４は、パケットを、ＡＴＳＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）規格のような種々の規格のいずれかに従って、例えば、８−ＶＳＢ変調を用いて生成することができる。送信システム１０２は、ＤＶＢ−Ｔ／Ｈ、ＩＳＤＢ−Ｔ、ＤＭＢ−Ｔ／Ｈなどのような他の変調スキームを用いることができる。送信論理１０４は、ここで説明されるように、制御情報を含むパケットを生成するように構成されることもできる。一実施形態において、デジタル・テレビジョン・チャンネルのうちの１つ又はそれ以上は、テレビジョンのような固定式受信機のためのものであることが企図される。デジタル・テレビジョン・チャンネルのうちの１つ又はそれ以上はまた、移動体及び／又は手持ち式（Ｍ／Ｈ）（ここでは集合的に「移動体」と呼ばれる）装置１１２のためのものであることも企図される。
【００３６】
ここで説明されるように、移動体装置１１２向けであることが企図されるデジタル・テレビジョン・チャンネル（そして、おそらくは全てのチャンネル、例えば、固定式装置１１４及び／又は移動体装置１１２向けであることが企図されるチャンネル）に対して、送信／受信システム（送信論理１０４、及び各移動体装置１１２内の受信機）の構成は、受信された命令、現在のチャンネル特性、使用パターンなどのような種々の因子に基づいて、動的に変更されるものとすることができる。したがって、送信論理１０４は、その構成を（１つ又はそれ以上の通信層のパラメータを変更することによって）変更するように構成され、そしてまた、種々の移動体装置に制御情報を与えて、該移動体装置にそれらの構成を同様に変更するように命令することができる。
【００３７】
したがって、送信論理１０４は、視聴覚情報を含むパケット、並びに制御情報を含むパケットを生成するように構成されるものとすることができる。制御情報は、それ以外には割り当てられることがないＰＩＤを用いるパケット内に含まれるようにすることができる。制御情報は、移動体装置の動作を動的に再構成するために、例えば移動体装置において動作している通信層を動的に構成するために使用できるようにすることができる。移動体装置１１２（及び送信システム１０２）の動作は、無線通信媒体の現在のチャンネル状態に応じて、動的に構成することができる。制御情報は、ここで説明されるように、移動体装置１１２における通信層の「層横断制御」をもたらすことができる。
【００３８】
移動体装置１１２は、携帯型コンピュータ・システム（ラップトップ）１１２Ａ、無線電話１１２Ｂ（例えば、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙ、ｉＰｈｏｎｅなど）、携帯型情報端末１１２Ｃ、車両搭載用テレビジョン装置１１２Ｄ、及び受信した視聴覚情報を表示することができる他のタイプの携帯装置のような、種々のタイプの装置のいずれであってもよい。
【００３９】
移動体装置１１２は、送信機１０６によって送信された、視聴覚情報を含むパケットと制御情報を含むパケットとを備えるパケットを受信するように構成される。それぞれの移動体装置１１２は、この制御情報を用いて、受信された視聴覚情報の受信中及び／又は提示中の自身の動作を構成するように、構成されるものとすることができる。移動体装置１１２の各々は、映像情報を提示するためのディスプレイと、音声情報を提示するための１つ又はそれ以上のスピーカとを含むことができる。したがって、移動体装置１１２の各々は、ここで説明されるように、受信されたテレビジョン・チャンネルを提示するためのテレビジョン的な能力を含むことができる。
【００４０】
固定式装置１１４は、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤディスプレイ）、プラズマディスプレイなどの従来型テレビジョンのような、固定位置に設置されることが企図されている（固定式又は「非移動体」と呼ばれる）種々のタイプの装置のいずれであってもよい。
【００４１】
送信フローチャート
図２は、一実施形態による送信システムによって実行される方法の動作を説明する高レベルのフローチャート図である。
【００４２】
１２２において、送信システム１０２は、送信及び／又は受信システムにおける１つ又はそれ以上の通信層に対する変更を決定することができる。例えば、１２２において、送信システム１０２は、送信及び／又は受信システムにおける１つ又はそれ以上の通信層を変更する命令を受信することができる。これらの命令は、放送事業者、通信事業者（例えばＡＴ＆Ｔ、Ｖｅｒｉｓｏｎ、Ｓｐｒｉｎｔなど）、若しくは他の企業体により受信されてもよく、又は送信システム１０２上で実行されるソフトウェアであってもよい。これについては、図４に関して、より詳細に説明する。
【００４３】
代替的に、または付加的に、１２２において、送信システム１０２は、無線通信媒体のチャンネル特性を判定することができ、次いで、判定されたチャンネル特性は、送信／受信システムに対する変更を決定するために用いられることができる。これについては、図４に関して、より詳細に論じる。
【００４４】
１２４において、受信された命令及び／又は判定された無線通信媒体のチャンネル特性に基づいて、送信システムの構成が変更される。送信システム１０２の変更は、送信システム１０２における１つ又はそれ以上の通信層の１つ又はそれ以上のパラメータを変更することを伴うものであり得る。さらに後述されるように、送信システム１０２及び移動体装置１１２（受信機）の各々は、ツリー構造に従って格納された通信層のパラメータ値を保持するものとすることができる。したがって、送信システム１０２（及び受信機）の変更は、このツリー構造内の選択されたパラメータを変更するコマンドを生成することを伴うものであり得る。１２４において、本方法は、用いられる映像コーデック、用いられる音声コーデック、画像解像度、前方誤り符号訂正の量及び／又は型式、受信パラメータ、信号送信及び告知（announcement）の方法、ストリーミング及びファイル配信のプロトコル、多重化配置などのような、送信システム１０２の種々の動作特性を変更することができる。本明細書におけるパラメータ値を変更するためのコマンド（制御情報）の生成に関する説明は、移動体装置１１２の受信機と送信システム１０２の両方に対して一般的に適用されるが、便宜上、主に受信機システムに関連して説明する。
【００４５】
１２６において、本方法は、受信機（例えば、移動体装置１１２内の受信機論理）を動的に構成する制御情報を生成する。１２６において生成される制御情報は、上記の１２４において送信システム１０２に対して為された変更と整合するような方式で受信機を変更するように設計される。上述したように、これは、用いられる映像コーデック、用いられる音声コーデック、画像解像度、前方誤り符号訂正の量及び／又は型式、受信パラメータ、信号送信及び告知の方法、ストリーミング及びファイル配信のプロトコル、多重化配置などのような、受信機の種々の対応する動作特性を変更するコマンドの生成を含むことができる。この制御情報は、１２２において受信された命令及び／又は１２２において判定された無線通信媒体のチャンネル特性に基づくものとすることができる。
【００４６】
１２６における受信機に対する変更（及び１２４における送信システム１０２の対応する変更）は、受信された命令、判定された無線通信媒体のチャンネル特性、又はその両方に基づくものとすることができ、及び／又は、場合によっては他の要因に基づくものとすることができる。一例として、送信システム及び受信機を変更する制御情報は、判定された無線通信媒体のチャンネル特性のみに基づくものとすることができる。別の例として、制御情報は、受信された命令のみに基づくものとすることができる。別の例として、制御情報の第１の部分は判定された無線通信媒体のチャンネル特性に基づき、制御情報の第２の部分は受信された命令に基づく（例えば、判定された無線通信媒体のチャンネル特性には基づかない）ものとすることができる。
【００４７】
１２４において送信システムを構成するため、及び１２６において受信機を構成するための制御情報を生成する際に、本方法は、送信論理１０４及び受信機の各々における、物理層、並びに管理層及びプレゼンテーション層といったより高次の層を含む、複数の「通信層」のうちの１つ又はそれ以上を調整するように動作可能なコマンドを生成するようになっている。一実施形態において、制御情報は、複数の通信層、例えば２つ又はそれ以上の通信層を変更するためのコマンドを含む。制御情報は、複数の通信層に影響を与える因子に基づいて生成してもよく、又は複数の通信層にわたって動作を改善するものとして生成してもよい。したがって、本方法は「層横断制御」を提供する。
【００４８】
換言すれば、この方法は、複数の通信層の現在のパラメータを検査し、次いで、複数の通信層の現在のパラメータに基づいて、通信層のうちの１つ又はそれ以上の層を変更又は構成する制御情報を生成することができる。したがって、この方法は、通信層のうちの１つ又はそれ以上の層を変更する際に、複数の通信層を考慮に入れる。例えば、制御情報を生成することは、複数の通信層の現在のパラメータを検査し、次いで、制御情報を生成することを含むものとすることができ、この制御情報は第１の通信層の動作を変更するように構成され、かつ、第１の通信層及び／又は通信層のうちの他の層の現在のパラメータに基づいて生成される。したがって、第１の通信層の動作を変更するように構成される制御情報は、通信層のうちの他の層の現在のパラメータ、第１の通信層の現在のパラメータ、又はその両方に基づいて生成されるものとすることができる。
【００４９】
例えば、制御情報は、例えば移動体装置によって用いられる映像コーデック型式及び／又は音声コーデック型式を変更するためのコマンドなどの、システムによって用いられるコーデック型式を変更するためのコマンドといった、システム（送信及び受信）内のプレゼンテーション層を変更するための少なくとも１つのコマンドを含むことができる。別の例として、制御情報は、送信されるパケットのトランスポート構成を変更するためのコマンド、送信されるパケットに用いられる信号送信方式を変更するためのコマンド、及び／又は送信されるパケットに用いられる告知を変更するためのコマンドといった、移動体装置内の管理層を変更するための少なくとも１つのコマンドを含むことができる。別の例として、制御情報は、パケットに適用される前方誤り訂正の量を変更するためのコマンド、システムにおいて用いられる符号化方式を変更するためのコマンド、変調方式を変更するためのコマンド、及び／又は移動体受信を補助するために挿入される既知のトレーニング・シーケンス・データの量／位置を変更するためのコマンドといった、送信／受信論理の各々における物理層を変更するための少なくとも１つのコマンドを含むことができる。
【００５０】
本方法はまた、第１の通信層を調整する命令を受信し、又はその調整を決定し、そして他の通信層のパラメータを調査した上で、さらに、１つ又はそれ以上の他の通信層を同様に調整することを独立して決定することもできる。例えば、送信システム１０２は、符号化率を変更することを決定し、その符号化率を変更する決定に応答して、さらに、コーデック型式を変更する（例えば、ＭＰＥＧ−２に代えてＭＰＥＧ−４を用いる）ことを決定することができる。別の例として、送信システム１０２は、符号化率を変更することを決定し、その符号化率を変更する決定に応答して、さらに、ソースコーディング（異なる通信層において実行される）に関連付けられた解像度を変更することを決定することができる。
【００５１】
１２８において、本方法は、パケットを生成し、無線通信媒体上で受信機に送信する。１２８において、本方法は、視聴覚情報を含むパケット、並びに１２６において生成された制御情報を含むパケットを生成する。視聴覚情報を含むパケットは、移動体装置１１２と、場合によっては固定式装置１１４とを含めた装置のために企図された、１つ又はそれ以上のコンテンツ・ストリームを含むことができる。一実施形態において、本方法は、ＡＴＳＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）ＤＴＶ（デジタル・テレビジョン）規格に従って、固定受信機（例えば、テレビジョン）のために企図された１つ又はそれ以上のデジタル・テレビジョン・チャンネルを含むパケットを生成し、本方法はまた、移動体及び／又は手持ち式（Ｍ／Ｈ）受信機のために企図された１つ又はそれ以上のデジタル・テレビジョン・チャンネルを含むパケットも生成する。
【００５２】
視聴覚情報を含むパケットの生成は、映像及び音声データの符号化（例えば、ＭＰＥＧ−２符号化を用いた）、前方誤り訂正の適用、適切なパケット・ヘッダ及び制御情報の生成などの、種々のステップを含むことができる。
【００５３】
制御情報を含むパケットは、普通に送信されている８−ＶＳＢデータ・ストリーム内の非割当てパケットの代わりとして送られることができる。制御情報を収容するために、可変ストリーム命令語（ＶＳＩＷ：Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｓｔｒｅａｍ  Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  Ｗｏｒｄ）を用いることができる。一実施形態において、本方法は、制御情報を搬送するための３つの異なったトランスポート方法、すなわち、ＭＰＥＧ−２ＴＳ上のＶＳＩＷ（ＭＰＥＧ−２トランスポート・ストリーム上の可変ストリーム命令語）、ロバスト・ストリーム上のＶＳＩＷ、及びフィールド同期上のＶＳＩＷ、を利用することができである。トランスポート方法のうちの少なくともサブセット（ＭＰＥＧ−２ＴＳ上のＶＳＩＷ、及びロバスト・ストリーム上のＶＳＩＷ）については、送信されるパケットは、「ｕＰＩＤ／ＶＳＩＷパケット」の形式を有しており、ｕＰＩＤは非割当てＰＩＤヘッダを表し、「ＶＳＩＷパケット」はペイロードである。ｕＰＩＤヘッダは、レガシー・システムとの互換性を保証するために使用される。また、ペイロード内のＶＳＩＷパケットは、高信頼検出のための付加的なロバスト性を有する。これらの異なるトランスポート方法については、さらに後述する。
【００５４】
一実施形態において、送信システム１０２は、移動体装置１１２内の受信機に、受信機をパケットの受信方法に関して構成するための情報、即ち、送信されるデータ・ストリーム内でのパケットの順序付けを与える。一旦パケットの順序付けが確立されると、本方法は、その後は、順序付けの変更に関するデルタ情報を受信機に送るだけでよい。
【００５５】
上記のように、パケット送信内に含まれるコマンド（制御情報内のコマンド）は、送信側と受信側の両方で既知のコマンド構造を使用することができる。コマンド構造は、階層化ツリーとして組織化されるものとすることができる。したがって、制御情報の中に含まれるコマンドは、送信システム１０２と受信機の両方において保持されている階層化ツリー構造に従って格納されたパラメータを変更するように構成されるものとすることができ、この場合、階層化ツリー構造は、送信／受信構成を表すものである。この階層化ツリー構造については、以下でより詳細に論じる。別の実施形態において、コマンド構造は、フラット構造、又は他の型式／構成のコマンド構造とすることができる。したがって、所望であれば、種々の型式のコマンド構造のいずれを用いることもできる。
【００５６】
階層化ツリー構造は、送信及び受信機システムが配備された後で、新たなノードをツリーに追加できるようにすることが可能であり、新たなノードは、システムに新たな機能を追加する。したがって、本送信方法は、受信機内の階層化ツリー構造を変更して、受信機に拡張された機能を与えるように構成された、制御情報を生成することができる。例えば、後日、Ｍ／Ｈプロトコルが改訂されたときに、新たなコーディング方法を導入することができる。移動体装置内の受信機がこの新たなコーディング方法に気付くように、送信システム１０２は、現在のツリー構造に１つ又はそれ以上のノードを追加して、この新たなコーディング方法に対応するパラメータをツリー構造に追加するコマンドを含む、制御情報を送信することができる。受信機がこれらのコマンドを受信して実行した後では、この新たなコーディング方法は、ツリーの中の新たな枝によって表され、それにより、ＦＥＣに関連付けられたノードが拡張される。同様にして、音声又は映像コーデック・ノードの下に新たなコーデック型式を追加することもでき、又は、新たなファイル配信の方法及び関連付けられたパラメータ・セットを追加して、管理層に関連付けられた機能性を拡張することもできる。
【００５７】
この送信方法は、ツリーの範囲を特定するためのより効率的な機構を提供するバージョン情報を送信するように動作することもできる。
【００５８】
１２８におけるパケットの送信は、移動体装置のために企図された視聴覚情報を含む第１の複数のパケット（第１のストリーム）、制御情報を含む第２の複数のパケット（第２のストリーム）、及び固定テレビジョンのために企図された標準デジタル・テレビジョン信号を含む第３の複数のパケット（第３のストリーム）を送信することを含むものとすることができる。標準デジタル・テレビジョン信号は、移動体装置では利用可能ではないものであってもよい。これらの複数のパケットの送信は、第１、第２、及び第３の複数のパケットを多重化すること（第１、第２、及び第３のストリームを多重化すること）を含むことができる。これらの異なるパケット又はストリームの多重化は、複数のパケット（又はストリーム）のそれぞれに割り当てられた相対的な帯域幅の比率に基づいて実施することができる。連続モードに対応する一実施形態において、これらの異なるパケット・ストリームの多重化は、パケットがそれぞれの相対的帯域幅に従って均等に分散されるように順序付けを行うことを含む。バースト・モードに対応する別の実施形態においては、異なるパケット・ストリームは個別のバースト内に集約され、それに先行して、残りのバーストの開始位置を示す制御情報（それ自体のバースト内に集約される）が付加される。多重化は、送信オーバーヘッドを低減するように動作するものとすることができる。一実施形態において、本送信方法は、種々のパケット・ストリームの帯域幅割当てに関するサイズ情報を送信するものであり、このサイズ情報は、受信機において、受信されたパケット・ストリームを多重分離するために使用可能である。
【００５９】
受信フローチャート
図３は、一実施形態による例示的な移動体装置１１２の動作を説明するフローチャート図である。
【００６０】
図示されるように、１３２において、移動体装置１１２は、（上記の図２の）１２６において送信機によって送信されたパケットを受信する。上記のように、受信されたパケットは、視聴覚情報並びに制御情報を含むことができる。
【００６１】
１３４において、受信された制御情報に基づいて、移動体装置１１２における受信機動作が構成される。換言すれば、移動体装置１１２は、受信されたパケットに含まれる制御情報からコマンドを抽出し、そのコマンドに従ってその動作を構成する。制御情報に含まれるコマンドを実行して、受信機内の１つ又はそれ以上の通信層の動作を変更することができる。例えば、制御情報が特定の映像コーデック及び／又は音声コーデックの使用を指定している場合には、移動体装置内の受信機は、指示された映像コーデック及び／又は音声コーデックに従って構成される。別の例として、制御情報が特定の量の前方誤り訂正の使用を指定している場合には、移動体装置内の受信機は、受信されたデータを指示された量の前方誤り訂正に基づいて復号するように構成される。同様に、制御情報がトレーニング・データの量及び／又は位置を改訂する意図を示している場合には、移動体装置内の受信機は、改訂された位置でトレーニング・シーケンス・データを受信するように構成される。別の例として、制御情報が特定の表示解像度の使用を指定している場合には、受信機は、指示された表示解像度を生じるように変更される。
【００６２】
一実施形態において、移動体装置１１２内の受信機は、プロセッサとメモリとして実装され、マルチプロセッサ・システムとして実装されることが好ましい。この実施形態では、受信機は、ソフトウェア内で再構成されることができる。したがって、受信された制御情報に応答して、制御情報に従って受信機を構成するために、種々のプログラム命令を選択し、及び／又は種々のソフトウェア・パラメータ値を変更することができる。
【００６３】
別の実施形態において、移動体装置１１２内の受信機は、種々のハードウェア・ブロックの形態でハードウェア内に実装され、このハードウェア・ブロックが受信された制御情報に基づいて使用されるように選択されるようにするか、又は、場合によっては、それぞれのレジスタ内で更新されるパラメータ値を有するものとすることができる。別の実施形態においては、移動体装置１１２内の受信機は、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせとして実装されるものとすることができる。１つの具体的な例において、移動体装置１１２内の受信機は、必要に応じて構成することができる種々のＩＰコアを備えた１つ又はそれ以上のフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）として実装することができる。例えば、種々のＦＰＧＡのＩＰコアは、変更可能なパラメータ値を格納するメモリ素子を備えることができる。
【００６４】
１３６において、移動体装置１１２（例えば、移動体装置１１２内の受信機）は、１３４における構成に基づいて、パケット、例えば視聴覚情報を含む第１の複数のパケットを処理する。したがって、１３６において、受信機は、１３４において１つ又はそれ以上の通信層に為された変更があればそれに従って、受信されたパケットを処理する。換言すれば、受信機内の種々の（１３４で変更された）通信層は、受信されたパケット、例えば、その後に受信されたパケット内の視聴覚データを処理するように動作する。
【００６５】
１３８において、移動体装置１１２は、受信されたパケットに基づいて、視聴覚情報をディスプレイ上に提示する。したがって、移動体装置１１２は、受信された情報を処理し、受信された視聴覚情報をディスプレイ上に提示するために、１３４での構成に従って動作することができる。
【００６６】
制御情報の生成
図４は、受信された命令及び／又は判定された無線媒体の特性に基づく制御情報の生成を示すフローチャート図である。
【００６７】
図示されるように、１５２において、送信システム１０２は、少なくとも１つの通信層（例えば、第１の通信層）を変更する命令を受信することができる。これらの命令は、放送事業者、通信事業者、又はその他の企業体によって与えられるものであり得る。この命令は、例えば視聴の増加（それゆえの帯域幅要求の増大）といった視聴者の使用／視聴習慣の変化、装置の不良、放送事業者の要求などといった、特定の「状態」を補償するように送信／受信動作を変更するために与えられるものであり得る。一実施形態において、これらの命令は、送信システム１０２自体の内部で実行されるソフトウェアによって生成されるものとすることができる。
【００６８】
例えば、視聴人口が増加する期間中（例えば、ワールドカップの開催中）には、本方法は、例えば、利用可能な帯域幅をより多くＭ／Ｈサービスに割り当てることなどによって、他の期間よりもサービスを増やして提供することができる。同様にして、夕方の帰宅時間帯（例えば、午後４時から午後７時まで）には、一日中提示されている低帯域幅の株式相場速報を補足するために、帯域幅を拡大するか又は再割り当てして市場終了後の一日の株式市場概説を放送することができる。同様にして、毎日のニュース／スポーツの更新を、通勤時間帯（例えば、午前７時から午前９時まで、及び／又は午後４時から午後７時まで）には手持ち式装置に適したスクリーン解像度に合わせて調整し、その後、ゴールデンタイムの間は、より高い解像度の番組が可能になるように解像度の倍率を戻すこともできる。
【００６９】
一実施形態において、生成される制御情報は、予測された使用シナリオに基づくものとすることができる。一例として、上記のように、通勤時間帯とゴールデンタイムとで送信／受信動作を変更するために、命令が与えられるものとすることができる。例えば、運転（通勤）時間の帯域幅は、頻繁に更新される多重の低解像度ストリームが優位を占めるものとすることができる。また、通勤時間帯の視聴覚トラフィックは、コンテンツをブラウズするため及び／又は移動体装置１１２上に保存しておいて後で視聴するためにユーザが指図するファイル・ダウンロードに対処するために、一般に、よりバースト的である。対照的に、ゴールデンタイムには、最初から最後まで消費される固定的なプログラムがより多くの量で関与し得る。したがって、これらの異なる使用パターンを有する異なる時間帯の間に送信／受信システムを異なる状態で構成するための命令が、１つ又はそれ以上の送信システム１０２に与えられるものとすることができる。
【００７０】
送信システム１０２は、使用シナリオに適した典型的なユーザの統計及び異なるコンテンツの性質に基づいて、変更することもできる。例えば、使用シナリオは、以下の観点で特徴付けることができる。
【００７１】
バースト・トラフィック対連続トラフィック：通勤時間帯の使用法は、ＹＯＵＴＵＢＥ（商標）に見られるものと同様に、ユーザがデータ・リポジトリをブラウズするバースト・ダウンロードにより主として構成されるものとすることができる（視聴覚コンテンツの場合でさえも）。その結果として、放送事業者は、付加的なエラーコンシールメント／パケット制御を可能にするために、ＭＰＥＧ−ＴＳカプセル化の上位にＩＰカプセル化を含めるようにトランスポート・プロトコルを変更することができる。換言すれば、ファイル格納／再生システムは、ＭＰＥＧ−ＴＳ層で遭遇する中断よりも、ＩＰ内で遭遇するパケット・エラーの方が、より順調に復旧し得るようにすることができる。その理由は、高次層はトランスポート・エラーを検出し、エラーから復旧する機構を有しているのに対し、連続ストリーム・コンテンツのためにはＴＳカプセル化で事足りるからである。
【００７２】
移動体／歩行者／固定式：予測されるトラフィック・タイプは、一日の経過の間に移動体／歩行者／固定的な使用法のどれが優勢を占めるかの推移から導くことができる。帯域幅利用の推移に適合するように、一日の経過の間に、誤り訂正の量、スクリーン解像度、及び場合によってはトランスポート・プロトコルを変化させることができる。
【００７３】
放送品質対ユーザ由来コンテンツ：放送事業者は、ストリーム・コンテンツの出所に基づいて、異なる方式によるストリーム処理を選択することができる。例えば、ユーザに由来するコンテンツ（例えば、ＹＯＵＴＵＢＥ）では、放送品質コンテンツに対して使用されているものに比べて、より低いスクリーン解像度、異なるコーデック型式（ＭＰＥＧ−２／４、Ｈ．２６４、ＶＣ−１）などが許される。ユーザ由来コンテンツでは、放送品質ストリームに対して用いられるものとは異なるレベルの認証／暗号化も許される。ユーザ由来コンテンツは、ストリーム数、１ストリーム毎に割り当てられる帯域幅、及びストリーム配信の性質、即ちバーストか連続かという点で、放送品質ストリームの場合は限定されたセットであるのに比べて多種多様なコンテンツであることを考慮に入れると、異なる告知／サービス発見の要件を課すことができる。
【００７４】
ローカル／地域／全国：コンテンツは、企図されるカバー範囲の観点でさらに区別することができる。ローカルの交通／気象情報の更新を例にとると、カバー範囲が限られていることを考慮すると、異なる誤り訂正コーディングを必要とする場合がある。アクセス方法もまた、ソース・コンテンツの制御に応じて異なったものとなる場合がある。例えば、全国的コンテンツは、地域的コンテンツよりも高レベルの保護を必要とするものであり得る。地域的コンテンツは、コンテンツの所有権及び広告収入の潜在力のレベルによって異なるレベルの保護が是認されるネットワーク局／系列局／視聴者制作放送のＴＶについての線引きと同じ方針に沿って、ローカルのコンテンツよりも高レベルの保護を必要とする場合がある。
【００７５】
代替的に、又は付加的に、１６２において、送信システム１０２は、無線通信媒体のチャンネル特性を判定し、次いで、判定したチャンネル特性を用いて制御情報を生成することができる。１６２において、本方法は、１つ又はそれ以上の移動体装置の受信機内に含まれる等化器からの情報に基づいて、チャンネル特性を判定することができる。本方法は、既知のトレーニング・シーケンスを用いて、チャンネル特性を判定することができる。換言すれば、送信システム１０２は、無線通信媒体上で既知のトレーニング・シーケンスを送信し、次いで、受信機から、これらの既知のトレーニング・シーケンスの受信に関する情報を受信することができる。例えば、本方法は、既知のトレーニング・シーケンスに基づいてチャンネルをデコンボルブして、チャンネル推定の精度を判定することができる。パケット誤り統計量、受信ＳＮＲなどを報告するフィードバックを帰路チャンネル上に乗せて送る特別に装備された受信機が放送エリア内に配備されていない限り、送信システム１０２がチャンネル特性を知ることができないことに留意すべきである。受信機は、付加的に、上記の受信特性に基づいて通信層をどのように構成するかを決定し、必要な制御情報を送信システム１０２にフィードバックすることによって、制御の閉システムを構成することができる。
【００７６】
１６４において、送信論理１０４は、無線媒体の特性に基づいて、第１の通信層の変更を決定することができる。例えば、受信した信号が弱い、雑音が多い、又はその他、信頼できないものであり、その結果、パケット損失が生じる場合には、本方法は、前方誤り訂正の量を増やして雑音の多いチャンネルを補償し、画像解像度を低減することができる。無線通信媒体が比較的強固でロバストであると判定された場合には、本方法は、前方誤り訂正の量を減らすことができ、それにより、送信帯域幅をより拡げ、例えば、より高い画像解像度又はより多くのチャンネルを可能にすることができる。
【００７７】
１５２又は１６４のいずれかにおいて、少なくとも１つの通信層の変更が決定された後で、１６６において、送信論理１０４は、複数の通信層のパラメータを検査する。これは、例えば図１６に示されるような、種々の通信層におけるパラメータの検査を含むことができる。例えば、１５４において、送信論理１０４は、プレゼンテーション層、管理層、及び物理層の各々におけるパラメータを検査することができる。したって、例えば、送信システム１０２が第１の通信層（例えば、管理層）の一部を変更する命令を受信した場合には、送信論理１０４は、他の通信層（プレゼンテーション層及び物理層）のパラメータも検査し、要求された変更（例えば管理層に対するもの）に基づいて、これらの他の通信層の一部に対する何らかの変更が必要か否かを判定することができる。
【００７８】
１６８において、送信論理１０４は、第１の通信層に対して要求された変更に基づいて、１つ又はそれ以上の他の通信層における変更を決定する。送信論理１０４は、ある場合には、第１の通信層に対して要求された変更に基づいて、１つ又はそれ以上の他の通信層における変更を決定することができ、また、他の場合には、送信論理１０４は、第１の通信層に対して要求された変更に基づいて、１つ又はそれ以上の他の通信層における変更は必要ないものと決定することができることに留意すべきである。
【００７９】
一実施形態において、送信論理１０４は、１６６において複数の通信層のパラメータを検査し、この種々の通信層のパラメータに基づいて、例えば、複数の通信層の現在の状態に基づいて、改善された又は最適化された性能をもたらすために、第１の通信層に対する命令又は決定された変更自体を変更することを決定することができる。例えば、第１の通信層における１つ又はそれ以上のパラメータ値の変更が１５２又は１６４のいずれかにおいて決定された場合に、送信論理１０４は、１６６において、複数の通信層のパラメータを検査することができ、場合によっては第１の通信層における他のパラメータの変更、又は他の通信層におけるパラメータ値の変更と併せて、第１の通信層に対して異なる変更を行うことを決定することができる。
【００８０】
１２４において、送信システム１０２の構成が変更される。ステップ１２４については、図２を参照して上で説明した。
【００８１】
１２６において、送信論理１０４は、第１の通信層、及び場合によっては１つ又はそれ以上の他の通信層を変更するように構成された制御情報を生成する。ステップ１２６については、図２を参照して上で説明した。図２の１２８に関して上述したように、次いで、この制御情報を、例えば種々の移動体装置１１２などに送信するためのパケット内に挿入することができる。
【００８２】
受信機のフィードバック／制御
一実施形態において、移動体装置１１２内の受信機は、送信システム１０２にフィードバック情報を送信する。移動体装置１１２内の受信機は、例えば、携帯電話網又はＷＡＮ／ＷＡＰなどのようなリターン・パスなどの種々の媒体のいずれかの上で、送信システム１０２にフィードバック情報を返信することができる。フィードバック情報は、パケット誤り率、パケット損失情報、受信機の能力、ユーザ設定などのような種々の種類の情報を含むことができる。次いで、送信システム１０２は、放送システムをどのように調整するか、例えば、送信／受信システム内の１つ又はそれ以上の通信層におけるどのパラメータを調整するかを決定する際に、このフィードバック情報を用いることができる。
【００８３】
別の実施形態において、移動体装置１１２内の受信機が、送信システム１０２に、その送信システムを構成するための制御情報を送信することもできる。例えば、受信機は、パケット誤り率、ユーザ入力などのような種々の情報を取得し、受信機自身を再構成することができる（受信機における１つ又はそれ以上の通信層における１つ又はそれ以上のパラメータを変更することによる）。次いで、受信機は、制御情報を生成し（送信システム１０２が制御情報を生成するのと同様の方法で）、この制御情報を送信システム１０２に送ることができる。次いで、送信システム１０２はこの制御情報を受信し、それに従って、その能力を変更すること、例えば、送信システム１０２内の１つ又はそれ以上の通信層における１つ又はそれ以上のパラメータを変更することができる。
【００８４】
したがって、放送システム１０２の一実施形態において、送信システム１０２は、自身の設定を変更し、かつ、少なくとも１つの移動体装置１１２内の受信機にその構成を変更するための情報を送信することが可能であり、少なくとも１つの移動体装置１１２内の受信機は、自身の構成を変更し、かつ、送信システム１０２にその構成を変更するための情報を送信することが可能である。
【００８５】
送信アーキテクチャ
図５は、送信論理１０４内に含ませることができる、例示的な送信アーキテクチャのブロック図である。図示されるように、送信アーキテクチャは、メディア・ストリーム（ロバスト・ストリーム）を受信するための第１の入力と、第１の制御情報（ストリーム上のＶＳＩＷ（可変ストリーム命令語）と呼ばれる）を受信するための第２の入力とを有する、マルチプレクサ２０２を含むことができる。マルチプレクサ２０２は、ＸＬＣ信号を受信する制御入力を含む。ＸＬＣ信号は、メディア・ストリーム２０４又は第１の制御情報２０６のどちらがマルチプレクサ２０２の出力として送り出されるかを決定する。マルチプレクサ２０２の出力は、ロバスト符号化器２１２、例えばＬＤＰＣ（低密度パリティ検査）に送られる。
【００８６】
ロバスト符号化器２１２は、送信されたデータに基づいて、パリティ検査ビットを計算する。ロバスト符号化器２１２は、ブロック・インターリーブ・ブロック２１４に出力を送る。
【００８７】
ブロック・インターリーバ・ブロック２１４は、トランスポート・ストリームにおけるバースト誤りの影響を最小にするようにデータ・ブロックを並び替える。ブロック・インターリーブ・ブロック２１４は、バッファ２１６に出力を送る。バッファ２１６は、マルチプレクサ２２２の第１の入力に出力を送るように結合される。マルチプレクサ２２２の第２の入力は、ＭＰＥＧ−２ＴＳ上のＶＳＩＷと呼ばれる第２の制御情報を受信する。マルチプレクサ２２２は、ＸＬＣ信号を受信する制御入力を含む。ＸＬＣ信号は、バッファ２１６の出力又は第２の制御情報２１８のどちらがマルチプレクサ２２２の出力として送り出されるかを決定する。マルチプレクサ２２２の出力は、プリペンド・トレーニング・シーケンス・ブロック２２４に送られる。
【００８８】
プリペンド・トレーニング・シーケンス・ブロック２２４は、パケット・データの前に規定のトレーニング・シーケンスを付加する。プリペンド・トレーニング・シーケンス・ブロック２２４は、プリペンドＰＩＤ  ＨＤＲブロック２２６に出力を送る。プリペンドＰＩＤ  ＨＤＲブロック２２６は、ＭＰＥＧ−２ＴＳヘッダを非割当てＰＩＤヘッダで置き換え、レガシー受信機に対して上位互換性を与える。プリペンドＰＩＤ  ＨＤＲブロック２２６は、マルチプレクサ２３２の第１の入力にその出力を送る。マルチプレクサ２３２は、ＭＰＥＧ−２ＴＳ（トランスポート・ストリーム）を受信する第２の入力２３４を含む。マルチプレクサ２３２は、ＸＬＣ信号を受信する制御入力を含む。ＸＬＣ信号は、プリペンドＰＩＤ  ＨＤＲブロック２２６の出力又はＭＰＥＧ−２ＴＳ２３４のどちらがマルチプレクサ２３２の出力として送り出されるかを決定する。マルチプレクサ２３２の出力は、主サービス・トランスポート・ブロック２５０に送られる。
【００８９】
主サービス・トランスポート・ブロック２５０は、ランダム化器２５２と、符号化器２５４、例えば、ＲＳ（リード・ソロモン）符号化器と、コンボリューショナル・インターリーバ２６２と、トレリス符号化器２６４、例えば１２−１トレリス符号化器と、マルチプレクサ２６６と、パイロット挿入ブロック２６８と、８ＶＳＢ変調器２８２とを含む。
【００９０】
ランダム化器２５２は、ＲＳ符号化器２５４に送られる不規則信号を生成する。ＲＳ符号化器は、リード・ソロモン符号化を行い、その出力をコンボリューショナル・インターリーバ２６２に送る。コンボリューショナル・インターリーバ２６２は、送信されたデータ・ビットを並び替え、その出力をトレリス符号化器２６４に送る。
【００９１】
トレリス符号化器２６４は、その出力を３入力マルチプレクサ２６６の第１の入力に送る。マルチプレクサ２６６は、セグメント同期ブロック２７２及びフィールド同期ブロック２７４からの入力も受信する。フィールド同期ブロック２７４は、２入力マルチプレクサ２７８から入力を受信する。マルチプレクサ２７８は、フレーム同期上のＶＳＩＷ信号を第１の入力として受信する。マルチプレクサ２７８の第２の入力は、現時点では予備であり、接続されていない。マルチプレクサ２７８は、ＸＬＣ信号を受信する制御入力を含む。ＸＬＣ信号は、マルチプレクサ２７８の出力として、フレーム同期上のＶＳＩＷを送り出すかどうかを決定する。
【００９２】
マルチプレクサ２６６の出力は、パイロット挿入ブロック２６８に送られる。パイロット挿入ブロック２６８は、ＡＴＳＣ  ８ＶＳＢ  ＤＴＶ仕様に従うパイロット・トーンを挿入する。パイロット挿入ブロック２６８は、その出力を８ＶＳＢ変調器２８２に送る。８ＶＳＢ変調器２８２は、受信されたデータに対して８ＶＳＢ変調を実行し、８ＶＳＢ変調された出力信号をＲＦアップコンバータに送る。ＲＦアップコンバータは、８ＶＳＢ変調信号を含むＲＦ（無線周波数）信号を生成する。次いで、生成されたＲＦ信号を、送信機１０６によって送信することができる。
【００９３】
本発明の一実施形態によるトランスポート・ストリーム符号化方法は、図５に示されるような主サービス・トランスポートに関して説明することができる。図５に示されたシステムは、送信されるストリームに制御情報を挿入するための３つの異なった機構を提供する。これらの３つの機構は、３つのマルチプレクサ２０２、２２２、及び２７８によって表される。第４のマルチプレクサ２３２は、ロバストに符号化された視聴覚パケット情報と関連する制御情報とを含む非割当てパケットを、標準トランスポート・ストリームに挿入する。
【００９４】
本実施形態において、以下の機構が主サービス・トランスポートを補う。
１．「ロバスト・ストリーム」ＭＰＥＧ−２ＴＳ上で、ＸＬＣ制御下で多重化される、ロバストに符号化されたストリーム。
２．「ＭＰＥＧ−２ＴＳ上のＶＳＩＷ」ＭＰＥＧ−２ＴＳ上で、ＸＬＣ制御下で多重化される、標準符号化されたＶＳＩＷ。
３．「ロバスト・ストリーム上のＶＳＩＷ」ＭＰＥＧ−２ＴＳ上で、ＸＬＣ制御下で多重化される、ロバストに符号化されたＶＳＩＷ。
４．「フレーム同期上のＶＳＩＷ」ＸＬＣ制御下で、フィールド同期の予備バイト部分に挿入される、符号化されていないＶＳＩＷ。
【００９５】
「フレーム同期上のＶＳＩＷ」信号は、制御情報を送信するための最もロバストな手段を提供するが、制御情報をトランスポートするために与えることができる帯域幅は最小である。「ＭＰＥＧ−２ＴＳ上のＶＳＩＷ」は、より高い信頼性をもたらすように拡がった制御情報をトランスポートするために、より大きな帯域幅を与えることができる。
【００９６】
ストリーム符号化の観点から、各トランスポート方法は、図６の表にまとめられているように、使用される誤り保護、変調／コーディング、及びストリーム同期化に関して特徴付けることができる。図６の表において、ＦＥＣの見出しの下の８−ＶＳＢは、主サービス・トランスポートによって使用されるＲＳ＋ＴＣＭコーディングのことを指す。
【００９７】
１．ロバスト・ストリーム
「ＦＥＣ」  再び図５を参照すると、ロバスト・ストリーム符号化は、主ストリームで使用されるＦＥＣの連結ＲＳ＋ＴＣＭ法を、ＬＤＰＣ（低密度パリティ検査）ブロック符号によって補うものであり、その特徴は、以下のように要約することができる。
規則的(regular)：列加重＝３、
系統的(systematic)：情報はパリティの後に続く（即ち、［Ｐn-k,...,0］［Ｉk-1,...,0］）、
１／２レートの符号化：［ｎ，ｋ］＝［４０９６，２０４８］
１／４レートの符号化：［ｎ，ｋ］＝［４０９６，１０２４］
１／８レートの符号化：［ｎ，ｋ］＝［４０９６，５１２］。
ブロック符号化器の後に、Ｎ×Ｍブロック符号化器が続く（Ｍ＝４０９６、Ｎ＝Ｍ＊レート）。インターリーブされた記号は、ＲＳ符号化前に公称ＭＰＥＧ−２ＴＳデータ・フィールド長に適合させるために、１８４バイト・ブロック内にバッファされる。
【００９８】
「変調及びコーディング」  符号化の後で、データ・フィールドに、特定の受信機構成によって使用されるためのトレーニング・シーケンスがプリペンドされる。このフィールドは、必要がなければ、空のまま（［］）にしておいてもよい。次いで、主サービス・トランスポートに送信される前に、ＰＩＤがプリペンドされ、ヘッダ・フィールドは所定の値に設定される（３バイト一杯になるまでゼロがパディングされる）。ロバスト・ストリーム符号化の一部として、付加的な変調又はコーディングが用いられることはない。
【００９９】
「ストリーム同期化」  ストリーム位置が受信機によって既知であることから、同期化は暗黙的である。
【０１００】
２．ＭＰＥＧ−２トランスポート・ストリーム上のＶＳＩＷ
図７は、本発明の一実施形態による、移動体デジタル・テレビジョン・ストリームにおけるコマンド・パケットの符号化を示す。例えば、図７は、ＭＰＥＧ−２トランスポート・ストリーム上のＶＳＩＷの符号化を示す。図示されるように、ＭＰＥＧ−２ＴＳ上のＶＳＩＷは、ＶＳＩＷが符号化され、主ストリームとして知られるストリーム０の上に置かれることを必要とする。ＭＰＥＧ−２上のＶＳＩＷは、ストリーム０とストリームを共有することになるが、ストリーム内のいずれか特定の位置に配置することを必要としない。
【０１０１】
「ＭＰＥＧ−２ＴＳ上のＶＳＩＷのＦＥＣ」  ＭＰＥＧ−２ＴＳと平行して多重化されるので、ＭＰＥＧ−２上のＶＳＩＷは、付加的なＦＥＣを必要としない。
【０１０２】
ＭＰＥＧ−２ＴＳ上のＶＳＩＷの変調及びコーディングは、図７に示される。図示されるように、ＭＰＥＧ−２上のＶＳＩＷは、情報ビット・レベル（即ち、ＲＳ＋ＴＣＭの前）に挿入され、長さ１６の一対のゴールド（Ｇｏｌｄ）符号（｛Ｃ0，Ｃ1｝＝［２２７１16，７Ｂ２８16］）を用いて符号化される。直交コードブックから導かれた｛Ｃ0，Ｃ1｝は、個別に符号化されたビット上に、信号処理利得という形で付加的な保護を与える。
【０１０３】
１６ビットのグループとしてトランスポートされると、各符号語は、意図された情報内容に従って変調され（即ち、選択され）、その結果は、ＶＳＩＷストリーム内の符号化されていない単一ビットを表す。Ｃ0符号語は、ＶＳＩＷストリーム内に「０」が出現するときに必ず挿入され、Ｃ1は「１」が出現するときに必ず送られ、よって、挿入された情報ビットの各々について、トランスポート・ストリーム内の２バイトを占有することになる。
【０１０４】
ＳＹＮＣシーケンス（ＳＹＮＣ＝７７１２8）は、ＶＳＩＷストリームの開始を確実に検出する機構を提供する。ビット内容によって選択された、変調された符号シーケンス［Ｃ∈｛Ｃ0，Ｃ1｝］は、個別に送信されるビットに比べてストリーム通信の信頼性を向上させる、固有の信号処理／拡散利得を提供する。
【０１０５】
図８に、ストリーム・フレーミング・パラメータを要約する。上記のように、ストリーム内の各ビットは、長さ１６の符号を用いて変調され、ＳＹＮＣ｜ＬＥＮ｜ＶＳＩＷ｜ＣＲＣにわたって無差別に拡散が加えられる。
【０１０６】
「ＭＰＥＧ−２ＴＳ上のＶＳＩＷのストリーム同期」  ＳＹＮＣは、受信機がＭＰＥＧ−２上のＶＳＩＷの位置を見出すことを補助するために各ストリームの開始に挿入されるもので、８−ＶＳＢフレーム内のどこにでも挿入される可能性がある。検出されると、ｓｙｎｃフィールドは、企図された情報フィールドの開始を確立する。その後、残りのメッセージ・ストリームが、ＬＥＮフィールドによって示されるストリームの最後に到達するまで処理される。
【０１０７】
３．ロバスト・ストリーム上のＶＳＩＷ
ロバスト・ストリーム上のＶＳＩＷは、ロバスト・トランスポート方法の拡張であり、ＭＰＥＧ−２ＴＳ上で通信されるべきＶＳＩＷに、ロバスト・ストリーム符号化に関して上述したような追加的な誤り保護を可能にする。
【０１０８】
ＶＳＩＷは、自身をトランスポートするストリームに関係する情報のみを搬送する。ＶＳＩＷはまた、ストリーム・フレームの開始位置に配置されなければならず、この位置では、ストリーム・フレームはストリーム内のリサイクル点である。
【０１０９】
「ロバスト・ストリーム上のＶＳＩＷのＦＥＣ」  ロバスト・ストリーム上のＶＳＩＷは、ロバスト・ストリーム符号化に関して用いられるものと同様の付加的なＦＥＣ、即ち、ＬＤＰＣを使用する。
【０１１０】
「ロバスト・ストリーム上のＶＳＩＷの変調及び符号化」  ロバスト・ストリーム上のＶＳＩＷは、帯域幅を保存するためにＳＹＮＣフィールドが省略されることを除いて、ＭＰＥＧ−２上のＶＳＩＷにおいて用いられるものと同じ符号拡散変調を用いる。
【０１１１】
ロバスト・ストリーム上のＶＳＩＷをコーディングするための処理は、以下のように概説することができる。即ち、
ＬＥＮ｜ＤＡＴＡ｜ＣＲＣを連結し（情報ビット・レベルにおいて）、
上述のように、一対の長さ１６の直交符号シーケンスによって変調し、
ロバスト・ストリームの方法に従って、ＬＤＰＣ符号化し、
バッファに入れ、非割当てＰＩＤヘッダ＋（必要な場合）トレーニング・シーケンスをプリペンドし、
ＭＰＥＧ−２トランスポート・ストリームＭＵＸ内に挿入する。
【０１１２】
「ロバスト・ストリーム上のＶＳＩＷの同期化」  ストリーム位置が受信機によって既知であることから、同期化は暗黙的である。この理由から、ロバスト・ストリーム上のＶＳＩＷは、ストリーム・フレームがストリームのリサイクル点になる、ストリーム・フレームの開始に配置されなければならない。
【０１１３】
４．フィールド・セグメント同期上のＶＳＩＷ
ＡＴＳＣ  Ａ−５３規格によって記述されるように、規格の拡張をサポートするために、フィールド・セグメント内の９２個の予備記号のうちの８２個が利用可能である。ＶＳＩＷパケット送信が行われるのはここである。
【０１１４】
「フィールド同期上のＶＳＩＷのＦＥＣ」  フィールド同期上のＶＳＩＷは、標準ＲＳ＋ＴＣＭとロバストな符号化方法の両方をバイパスする。
【０１１５】
「フィールド同期上のＶＳＩＷの変調及び符号化」  変調された信号レベルに挿入されると、フィールド同期上のＶＳＩＷは、周囲の同期記号において用いられている２レベル（即ち、±５）変調を用いる。他のＶＳＩＷ方法とは異なり、フィールド同期に割くことができる帯域幅が限定されていること及び通信の性質が簡潔であることを考慮に入れると、符号拡散変調は放棄される（［ＳＹＮＣ］｜ＬＥＮ｜ＤＡＴＡ｜ＣＲＣフレーム構造と共に）。
【０１１６】
「フィールド同期上のＶＳＩＷストリームの同期化」  ストリーム位置に加えて長さも受信機によって既知である点で、同期化は暗黙的である。
【０１１７】
受信アーキテクチャ
図９は、本発明の一実施形態による移動体装置１１２内の受信アーキテクチャを示す。より具体的には、図９は、Ｍ／Ｈ装置１１２の受信機内で実行することができるデジタルＲＸ処理の概要を示す。図示されるように、受信機３０２は、標準復調ブロック３０４と、標準復号ブロック３０６と、ＶＳＩＷ制御下のＭ／Ｈストリーム受信ブロック３０８とを含む。受信機３０２は入力信号を復号し、標準８ＶＳＢ復調器３０４の出力で受信記号のストリームを発生させる。標準復調器３０４の出力は、標準復号化器３０６に渡され、標準８ＶＳＢトランスポート・ストリームを生成する。ＶＳＩＷ復号化器４１６は、ＭＰＥＧ−２ＴＳ上のＶＳＩＷ、ロバスト・ストリーム上のＶＳＩＷ、フィールド・セグメント同期のＶＳＩＷにそれぞれ対応する、標準復号化器３０６の出力、Ｍ／Ｈ復号化器４１８の出力、及び同期除去部４１０の出力において、受信信号を制御パケット情報についてサーチするように構成される。Ｍ／Ｈ復号４１８は、ＶＳＩＷ復号４１６によって復元されたＸＬＣコマンドに従って適用される。受信されたトランスポート・ストリームは、多重分離４３２され、移動体及び／又は固定式サービスに対応した複数の視聴覚ストリームを生成する。受信機３０２は、図１３に関して後述するように、様々な方法のうちのいずれかによって実装することができる。
【０１１８】
信号処理段階は、後の段階で記号データ（３ビット）を処理することができるように、チャンネル選択及びフィルタリングを与えるように動作する。信号処理は、アナログ（ハードウェア）と、デジタル（ソフトウェア）との両方によって行うことができる。アナログ信号処理は、ＲＦチューナ、ＩＦフィルタ及びアナログ−デジタル変換（図示せず）で行うことができる。デジタル信号処理（ＤＳＰ）は、除去フィルタ、等化器４０６及び位相追跡器を含むことができる。
【０１１９】
受信機３０２は、受信された記号ストリームから不要なチャンネル効果を除去（例えばデコンボルブ）するように動作する。これらの効果には、同一チャンネル干渉（例えば、ＮＴＳＣ）、多重通路分散及びドップラーシフトが含まれる。次いで、デコンボルブされたデータを分析して、記号回復を改善するためにはＲＦチューナに対してどのような調整が必要であるかを決定する。
【０１２０】
図９に示されるように、受信された信号は、送信機において適用されたＲＲＣ応答に適合するように信号をフィルタリングするように動作するルート・ライズド・コサイン（ＲＲＣ：Ｒｏｏｔ  Ｒａｉｓｅｄ  Ｃｏｓｉｎｅ）フィルタ・ブロック４０２に送られる。ＲＲＣフィルタ・ブロック４０２は、その出力をパイロット除去ブロック４０４に送る。
【０１２１】
パイロット除去ブロック４０４は、パイロット・トーンによって導入されたＤＣオフセットを除去する。パイロット除去ブロック４０４は、その出力をＥＱブロック４０６とチャンネル推定ブロック４０８とに送る。
【０１２２】
ＥＱブロック４０６は、受信された信号から推定されたチャンネル効果を反転させる。ＥＱブロック４０６は、その出力を同期除去ブロック４１０に送る。
【０１２３】
同期除去ブロック４１０は、フィールド同期位置情報を、チャンネル推定ブロック４０８とＶＳＩＷ復号ブロック４１６とに送る。同期除去ブロック４１０は、出力を８ＶＳＢ復調ブロック４１２に送る。
【０１２４】
チャンネル推定ブロック４０８は、適切な逆チャンネル応答を決定するように動作する。
【０１２５】
８ＶＳＢ復調ブロック４１２は、信号に対して８ＶＳＢ復調を実行し、出力を移動体／手持ち式（Ｍ／Ｈ）復号ブロック４１４に送る。８ＶＳＢ復調ブロック４１２は、出力を１２−１トレリス復号器４２２にも送る。トレリス復号器４２２は、受信された信号に対してトレリス復号を実行し、出力をコンボリューショナル・デインターリーバ４１４に送る。コンボリューショナル・デインターリーバ４１４は、コンボリューショナル・インターリーバによって導入されたビット置換を反転させる。コンボリューショナル・デインターリーバ４１４は、出力をリード・ソロモン（ＲＳ）復号器４２６に送る。ＲＳ復号器４２６は、ブロック復号を実行する。ＲＳ復号器４２６は、出力を脱ランダム化器４２８に送る。脱ランダム化器４２８は、出力を、ＶＳＩＷ復号ブロック４１６と、ストリーム多重分離ブロック４３２とに送る。
【０１２６】
Ｍ／Ｈ復号ブロック４１８は、ＶＳＩＷ復号ブロック４１６に指示された通りに、Ｍ／Ｈトランスポートに関連付けられた付加的なＦＥＣを適用する。
【０１２７】
ＶＳＩＷ復号ブロック４１６は、受信したパケットからコマンド情報（ＶＳＩＷコマンド）を復号するように動作する。ＶＳＩＷ復号ブロック４１６は、脱ランダム化器の出力において取得されるＭＰＥＧ−２トランスポート・ストリーム上のＶＳＩＷ、Ｍ／Ｈ復号ブロックの出力において取得されるロバスト・ストリーム上のＶＳＩＷ、及び同期除去ブロックの出力において取得されるフィールド・セグメント同期上のＶＳＩＷに対応する、トランスポート内の３つの分離した位置からの入力を受ける。ＶＳＩＷ復号ブロック４１６は、Ｍ／Ｈ復号ブロック４１４及びストリーム・デマルチプレクサ４２２に層横断制御（ＸＬＣ）情報を送る。ＸＬＣ情報は、ツリー構造の終点に宛てられたパラメータ設定を、ツリーの中のノードを走査するためのコマンドと共に含み、並びに、多重化配置を決定するために必要とされる、相対的な帯域幅及び１ストリーム当りの符号化率を含む。ＸＬＣ情報は、後でさらに詳述する。
【０１２８】
Ｍ／Ｈ復号ブロック４１８及びＶＳＩＷ復号ブロック４１６は、ストリーム・デマルチプレクサ４３２に結合される。ストリーム・デマルチプレクサ４３２は、受信された信号から種々のストリームを多重分離して、種々の個別の視聴覚ストリーム（例えば、デジタル・テレビジョン・チャンネル）を生成する。
【０１２９】
信号処理段階は、後の段階で記号データ（３ビット）を処理することができるように、チャンネル選択及びフィルタリングを提供する動作を行う。信号処理は、アナログ（ハードウェア）と、デジタル（ソフトウェア）との両方によって行うことができる。アナログ信号処理は、ＲＦチューナ、ＩＦフィルタ及びアナログ−デジタル変換で行うことができる。デジタル信号処理（ＤＳＰ）は、除去フィルタ、等化器４０６及び位相追跡器を含むことができる。
【０１３０】
受信機は、受信された記号ストリームから不要なチャンネル効果を除去（即ち、デコンボルブ）するように動作する。これらの効果には、同一チャンネル干渉（例えば、ＮＴＳＣ）、多重通路分散及びドップラーシフトが含まれる。次いで、デコンボルブされたデータを分析して、記号回復を改善するためにはＲＦチューナに対してどのような調整が必要であるかを決定する。
【０１３１】
受信機３０２（受信データ・プロセッサ）は、信号プロセッサによって回復された記号ストリームから、符号化されたトランスポート・ストリームを抽出するように構成される。復号は、図１０に示されるように、同期検出及び除去３１６、トレリス復号器３１８、データ・デインターリーバ３２０、リード・ソロモン復号器３２２、及びデータ脱ランダム化器３２４の５つの部分で達成される。
【０１３２】
トランスポート・ストリームの復号は、送信機によって用いられたストリーム符号化方法と矛盾がないように行われる。トランスポート・ストリームの復号は、いずれもＸＬＣ制御下で種々のトランスポート・レベルで多重化された、ＭＰＥＧ−２トランスポート、付加的な誤り保護をＭ／Ｈに提供するロバスト・トランスポート、又はＶＳＩＷのうちのいずれかに関連付けられたストリーム・データの回復を担当する。ロバスト・ストリームは、規則的−系統的なＬＤＰＣ符号（列加重＝３）を用いて符号化される。符号語サイズｋ＝４０９６ビット（５１２バイト）である。最適な復号は、ブロック・インターリーブ／デインターリーブ・セクションが適宜、散在する、ＬＤＰＣと１２−１トレリス復号器との間で反復的に行われる（上述のように、Ｎ×Ｍは符号化率によって決定される）。許容可能な性能は、反復がＩ＝５のときに達成することができる。反復復号の後に、所望であれば、ＲＳ復号器を配置することができる（図１０参照）。
【０１３３】
「ＭＰＥＧ−２ＴＳ上のＶＳＩＷの復号」
復号は、送信機によって用いられたのと同じ一対の直交ゴールド符号（［Ｃ0，Ｃ1］）に基づく。符号語Ｃ0の受信は、送信機において０が挿入されたことを示し、Ｃ1は、１が挿入されたことを示す。受信機の視点から見ると符号拡散変調の目的は二重である。即ち、（ｉ）長さ１６の符号に固有の信号処理利得の形で、付加的な誤り保護を提供することと、（ｉｉ）ストリーム同期を補助する他のストリーム・データから、ＶＳＩＷを区別する手段を与えることである。受信されたデータ・ストリーム内でＳＹＮＣが検出されると、復号は、長さフィールドによって示されるストリームの終了まで進行し、各符号語は単一のＶＳＩＷビットを表す。回復されたデータの保全性を検証するために、組み合わされたＬＥＮ｜ＤＡＴＡにわたってＣＲＣが計算される。ロバスト・ストリーム上のＶＳＩＷの復号は、ＭＰＥＧ−２ＴＳ上のＶＳＩＷの復号の場合と同様に進行するが、ただし、符号拡散ストリーム・コンテンツを推定する前に、ロバスト・ストリーム方法に関連付けられるＬＤＰＣ復号が適用される。さらに、ストリーム位置が予め既知であることを考慮して、同期化ステップは省略される。ロバスト復号の結果は長さ１６の符号を用いて復調される。最後に、回復したデータの保全性を保証するために、得られたＬＥＮ｜ＤＡＴＡフィールドにわたってＣＲＣが計算される。
【０１３４】
リソースが限られていることを考慮して、フィールド同期上のＶＳＩＷは、符号拡散変調及び［ＳＹＮＣ］｜ＬＥＮ｜ＤＡＴＡ｜ＣＲＣフレーム構造を完全に省略する。その代わりに、ストリーム・データは、周囲のフィールド同期記号に対して用いられた方法と同じ方法で、８−ＶＳＢ受信機から直接回復される。一旦、フィールド同期位置が確立されると、ストリーム・データを回復するためには、受信機は、単に予備ビット・フィールドに索引付けすればよい。
【０１３５】
ＶＳＩＷ命令語が送信機によって繰り返される方式を考慮して、図１２に示されるように、検出の信頼性を向上させるために、ソフト・フィードバック機構を加えることができる。
【０１３６】
ＡＴＳＣの８−ＶＳＢ復号の最終段階は、ＭＰＥＧ−２トランスポート・ストリームを音声及び映像のデータ・ストリームに変換することである。ＭＰＥＧ−２に関する更なる情報は、それぞれ、関連する映像及び音声のコーディングについてのＩＳＯ／ＩＥＣ規格から入手することができる。
【０１３７】
ＬＤＰＣ符号は、疎パリティ検査行列
【数１】
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を有する線形ブロック符号であり、ここで、Ｋ個の情報ビットの各ブロックはサイズＮの符号語に符号化される。一例として、符号語サイズＮ＝８、レート１／２のＬＤＰＣ符号は、パリティ検査行列によって特定することができ、そして、同じ符号は、各検査式（検査ノード）とそれが関与するビット（ビット・ノード）とをつなぐ二部グラフによって等しくに表すことができる。
【０１３８】
復号器の目的は、送信されたビットの値を判定することである。これを達成するために、ビット・ノードと検査ノードとは互いに通信する。復号は、受信されたビットごとのチャンネル値を、対応するビット・ノードからそれに隣接する検査ノードへと出ていく全てのエッジに割り当てることによって開始する。これを受信すると、検査ノードはパリティ検査式を用いてビット・ノード情報を更新し、それを送り返す。次いで、各ビット・ノードは、隣接する検査ノードから届いた情報間でソフトな多数決を行う。この時点で、ビット上のするハードな決定が全てのパリティ検査式を満たした場合には、妥当な符号語が見つかったことを意味し、プロセスは停止する。そうでない場合には、ビット・ノードは検査ノードにソフトな多数決の結果を送り続ける。
【０１３９】
図１１
図１１は、付加的なＬＤＰＣのＦＥＣを復号するための反復（即ち、ターボ）構造を示す。図示されるように、図１１の構造は、標準復調器ブロック３３６と、反復復号器３４６ブロックとを含む。
【０１４０】
標準復調器ブロック３３６は、パイロット除去ブロック３２６と、パイロット除去ブロック３２６の出力に結合されたＥＱブロック３２８と、ＥＱブロック３２８の出力に結合された同期除去ブロック３３０と、同期除去ブロック３３０の出力に結合された８ＶＳＢ復調器ブロック３３２とを含む。同期除去ブロック３３０はさらに、フィールド同期位置出力をチャンネル推定器ブロック３３４に送る。パイロット除去ブロック３２６もまた、出力をチャンネル推定器ブロック３３４に送る。チャンネル推定器ブロック３３４はＩＣＦ出力をＥＱブロック３２８に送る。
【０１４１】
反復復号器ブロック３４６は、８ＶＳＢ復調器ブロック３３２からの出力を受信するトレリス復号器３３８を含む。トレリス復号器３３８は、出力をデインターリーバ３４０に送る。デインターリーバ３４０は、出力をＬＤＰＣ復号器３４４に送る。ＬＤＰＣ復号器３４４は、出力をインターリーバ３４２に送る。インターリーバ３４２は、出力をトレリス復号器３３８に送る。ＬＤＰＣ復号器３４４はまた、出力をＲＳ復号器３４８にも送り、ＲＳ復号器３４８は、出力を脱ランダム化器３５０に送る。
【０１４２】
したがって、反復復号器ブロック３４６は、標準８ＶＳＢ復調ブロック３３６の出力に対して適用される。反復復号３４６の目的は、それぞれが図１１に示されるトレリス復号器３３８及びＬＤＰＣ復号器３４４である、２つの連結された復号器によって観測される正しいビット判定の確率を最大にすることによって、受信機性能を向上させることである。各々の構成要素の復号器は、対応するビットが正しく復号された確率を伴う暫定的なビット判定を含む、ソフトなビット出力の集合を生成する。トレリス復号器３３８の出力は、ソフトなビット判定がＬＤＰＣ復号器３４４に渡される前にデインターリーブ３４０され、そして今度は、ＬＤＰＣ復号器３４４が、ソフトなビット判定とそのビット確率とを生成する。改訂されたビット判定の集合は、次に、再度インターリーブ３４２され、トレリス復号器３３８にフィードバックされ、そこでプロセスは再び開始する。このプロセスは、復号されたビットの集合にわたって満足すべきビット確率に到達するまで、ある反復回数繰り返される。
【０１４３】
図１２
図１２は、ターボ復号原理をＶＳＩＷ符号語検出に拡張する。ＶＳＩＷ検出の場合の構成要素の復号器は、ＶＳＩＷ符号語Ｃ0及びＣ1３７２のそれぞれにマッチングされたＭＡＰ検出器３７４に連結されたソフト出力トレリス復号器３３８を含む。ソフトなビットはトレリス復号器３３８から、デインターリーバ３４０、随意的なリード・ソロモン復号器３６８、及び脱ランダム化器３７０を通って、ＭＡＰ検出器３７４に到る。ＭＡＰ検出器３７４からのソフトなビット判定は、ランダム化器３７６とインターリーバ３４２とを経て、トレリス復号器３３８にフィードバックされる。このプロセスは、復号されたビットの集合にわたって満足すべきビット確率に到達するまで、ある反復回数繰り返される。図１２に示される方法で行われる反復復号は、ＶＳＩＷ検出の信頼性を向上させることを意図している。
【０１４４】
受信機マルチプロセッサ・アーキテクチャ
図１３は、受信機を移動体装置１１２内に実装するために用いることができるマルチプロセッサ・システム・アーキテクチャの一実施形態を示す。図１４は、図１３のマルチプロセッサ・システムの一部のより詳細な図である。
【０１４５】
受信機は、単一プロセッサ・システム、マルチプロセッサ・システム、プログラム可能なハードウェア素子（ＦＰＧＡ（フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ）とも呼ばれる）、又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）のうちの１つ又はそれ以上、又はそれらの種々の組み合わせといった、種々の方式のいずれかによって実装することができる。
【０１４６】
図１３の例示的な実施形態において、マルチプロセッサ・システムは、複数のプロセッサと、メモリ（統合型及び／又は分散型）と、通信（又は通信ネットワーク）リソースとを含む並列計算プラットフォームを含むことができる。例示的なマルチプロセッサ・システムは、複数のプロセッサを含み、各プロセッサは少なくとも１つの他のプロセッサに結合しており、それぞれのプロセッサ間に多重通信機構が存在する。マルチプロセッサ・システムは、プロセッサに結合された複数のメモリを含むことができる。例えば、メモリは、プロセッサ間に散在していてもよい。より具体的には、マルチプロセッサ・システムは、プロセッサ間に散在した複数の通信ユニットを含むことができ、各通信ユニットは、メモリ及びルート論理を含む。ここで用いられる「結合された」という用語は、直接的又は間接的に接続していることを意味する。
【０１４７】
例示的なマルチプロセッサ・システムは、引用により本明細書に十分かつ完全に記載されたものとする目的でその全体をここに組み入れる、Ｍｉｃｈａｅｌ  Ｂ．Ｄｏｅｒｒ、Ｗｉｌｌｉａｍ  Ｈ．Ｈａｌｌｉｄａｙ、Ｄａｖｉｄ  Ａ．Ｇｉｂｓｏｎ及びＣｒａｉｇ  Ｍ．Ｃｈａｓｅを発明者とする、２００３年６月２４日出願の、米国特許出願公開第２００４／００３０８５９号(特許文献)（米国特許出願番号第１０／６０２，２９２号）の、「Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｗｉｔｈ  Ｉｎｔｅｒｓｐｅｒｓｅｄ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ  Ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ」という名称の米国特許第＿＿＿号に開示された、マルチコアＨｙｐｅｒＸアーキテクチャである。
【０１４８】
要約すれば、ＨｙｐｅｒＸアーキテクチャの中心コア構築ブロックは、拡張性のあるユニット・セル・ベースのハードウェア・ファブリックであるＨｙｐｅｒＳｌｉｃｅである。ハードウェア・アーキテクチャの全体は、このコア・ユニット・セルを繰り返してマルチコア並列処理システムを作り出すことによって形成される。各ＨｙｐｅｒＳｌｉｃｅは、ＤＭＲ（データ・メモリ及びルータ）と処理素子（ＰＥ）とを含む。
【０１４９】
ＤＭＲは、データ・メモリ、制御論理、レジスタ、及び、処理リソースへの高速なルーティング・サービスのためのルータを提供する。ハードウェア・ファブリックは、ＨｙｐｅｒＳｌｉｃｅを互いにつなげてオンチップ・ネットワークを形成することによって作り出される。このオンチップ・ネットワークは、処理リソースに対して独立的かつ透過的に動作する。これは、機能又はシステム実装の任意のネットワーク・トポロジーをサポートする、実時間でプログラム可能かつ適応可能なＨｙｐｅｒＳｌｉｃｅ間の通信ファブリックを通じて、オンデマンドの帯域幅を提供する。連係したＨｙｐｅｒＳｌｉｃｅのグループを、ソフトウェア制御の下で「オン−ザ−フライ（実行中に）」で形成及び再編成することができる。機能を評価するために用いられるハードウェアの量を動的に変更するこの能力は、最適なハードウェア・リソースの適用によって処理上のボトルネックを軽減することを可能にする。
【０１５０】
ＤＭＲは、そのチップを越えて、チップからチップへの、最隣接の通信、局部的な通信、及び広域的な通信を提供する。ＤＭＲは、メモリからメモリ、メモリからレジスタ、レジスタからメモリ、及びレジスタからレジスタへの転送という、４つの異なる転送モードを通じてこれを行う。各転送モードは、ＤＭＲリソースを物理的に用いて、データの局所性及びソフトウェア・アルゴリズム要件に応じて、異なった方法でデータ／メッセージを送信することができる。データ語をプロセッサからどこか他所へ迅速に転送するために、「クイック・ポート」機能が設けられる。ブロック転送に関しては、メモリ及びルーティング・ファブリックを横断するデータの移動を管理するために、ＤＭＲ内の直接メモリ・アクセス（ＤＭＡ）エンジンの利用が可能である。最隣接の通信に関しては、共用メモリ及びレジスタの使用が最も効率的なデータ移動方法である。局部的及び広域的なデータ移動に関しては、ルーティング・ファブリックを用いることが最も効率的な方法である。通信チャンネルは、動的又は静的なものとすることができる。動的ルートは、データ転送ごとに構築され、転送が完了すると、他のデータ転送のためにルーティング・リソースを開放するために、破棄される。静的ルートは、プログラムが実行されている間中、その位置で維持されるものであり、主として、優先順位が高く、重要な通信のために用いられる。全てのデータ転送、及び通信チャンネルの選択は、ソフトウェア・プログラムの制御下にある。多重通信チャンネルは、あらゆる送信者と受信者との間の同時データ転送をサポートするために存在する。
【０１５１】
ＤＭＲのアーキテクチャは、特定の用途に関してシステムを最適化するために、１つのマルチプロセッサ・ファブリック内で異なった互換性ＰＥを用いることを可能にする。ＨｙｐｅｒＸマルチプロセッサ・システムは、異種又は同種のＰＥのアレイを含むことができる。ＰＥは、従来型のプロセッサとすることもでき、又は代替的に、ＰＥは、従来のプロセッサの定義に適合しないものとすることもできる。ＰＥは、特定の論理機能のための、結線で接続されたプロセッサとして機能する論理ゲートの単なる集合体とすることもでき、その場合、プログラム可能性は、より高い性能、より小さい面積、及び／又はより低い電力のために犠牲にされる。
【０１５２】
ＸＬＣシステム／パケット・プロトコル
層横断制御（ＸＬＣ）システムは、現行のＡＴＳＣシステム層を拡大してＭ／Ｈサービスを可能にするような、管理しやすく、フレキシブルな、拡張可能なフレームワークを与えることが企図される。ＸＬＣシステムと関連するパケット・プロトコルの一実施形態を以下で説明する。種々の実装のいずれを用いることもできることに留意すべきである。
【０１５３】
現在のＡＴＳＣシステム層は、現行では以下のように定められている（Ａ／５３パート１において）。即ち、
プレゼンテーション層  ―  映像及び音声の符号化  ―  Ａ／５３パート４、５及び６
トランスポート（及びサービス）層  ―  Ａ／５３パート３
物理層  ―  Ａ／５３パート２
【０１５４】
Ｍ／Ｈサービスをサポートするための１つの手法は、図１５に示されるように、このシ
ステム層モデルを線形に拡大することである。したがって、一実施形態においては、制御情報の送信を促進するために、以下に示されるような線形構造（ツリー構造と対比される）が用いられる。
‐――――――――――――――――――――――――――‐
｜                          構文 ビットの番号  ｜
｜  リスト・ヘッダ（）｛                              ｜
｜                        パラメータ１      ｋ1       ｜
｜                        パラメータ２      ｋ2       ｜
｜                        パラメータ３      ｋ3       ｜
｜                            ・                      ｜
｜                            ・                      ｜
｜                            ・                      ｜
｜                        パラメータＮ      ｋN       ｜
｜                      ｝                            ｜
‐――――――――――――――――――――――――――‐
このパラメータ・リストには、実数と列挙型知識とが入り混じって含まれており、この知識は、送信機及び受信機がその列挙をサポートするためにアクセス可能な知識である。
【０１５５】
現在のところ好ましい一実施形態では、ここで説明されるように、ツリー構造が用いられる。近年の無線技術及びサービスの急増のせいで、前方誤り訂正とデジタルの映像又は音声の符号化とを含む単一の符号化技術はいずれも、どの層が適用されていようとも、全ての状況において最良に機能するいうことはありえない。従って、どれか１つの技術に依存した送信システムを計画することは、最初から問題がある。本発明の種々の実施形態は、層横断的で拡張可能なネットワーク相互接続方法を提供する。
【０１５６】
プログラム・アンド・システム・インフォメーション・プロトコル（ＰＳＩＰ）が「デジタル・テレビジョン信号を一体に保持する接着剤であり、（中略）実際の現実世界での操作に関しての要件である」として喧伝されているように、ＸＬＣシステムは、現行のＡＴＳＣのＤＴＶサービスをシームレスに拡張して移動体サービス及び手持ち式サービスをサポートすると共に、現行のＤＴＶサービスの性能を十分に向上させ、しかも現行のＡＴＳＣ規格の完全な上位互換性を保つことを可能にする。
【０１５７】
ＸＬＣシステムは、放送事業者の技術面及び事業面での要求を満たすために必要な、サービスにおける動的なフレキシビリティを可能にする、適応可能かつ拡張可能な（将来の補強のための）プロトコルの管理を提供する。図１６は、ＸＬＣの機能要素と、それらが種々の通信層を制御することができる方式の一例を示す。図１６に示されるように、ＸＬＣ方法は、複数の異なる通信層に可視性を与え、その制御を可能にする。ＸＬＣブロック内の機能要素は、ここで説明されるツリー構造に従う制御を提供する。ＸＬＣの外側のブロックはツリー構造の枝に対応し、ＸＬＣブロック内に含まれる機能要素はこれらのブロックの制御を提供する。
【０１５８】
図１６に示されるように、送信／受信システムは各々、複数の通信層を含む。各通信層は関連付けられたパラメータを有し、その値はそれぞれの通信層の動作に影響を与えるように変更することが可能である。これらのパラメータは、ツリー構造内に配列される。ＸＬＣブロックは、ツリー構造内又はツリー構造に従うパラメータ値の変更を担当する種々の機能要素を含む。
【０１５９】
下記の表１は、ＸＬＣプロトコル・フィールド及び関連付けられたパラメータの階層図を示す。
【０１６０】
表１：ＸＬＣプロトコル  −  階層図
【表１】
2010532649.tif 000004
2010532649.tif 000005
2010532649.tif 000006
2010532649.tif 000007
【０１６１】
下記の表２は、ＸＬＣプロトコル・フィールド及び関連付けられたパラメータを示す。
ｉ．ＸＬＣプロトコル・フィールド定義
【表２】
2010532649.tif 000008
【０１６２】
下記の表３は、ＸＬＣサブ・パケットＩＤの物理的定義を示す。
ＸＬＣ物理サブ・パケットＩＤ
【表３】
2010532649.tif 000009
【０１６３】
ＸＬＣサブ・パケットＩＤ  −  物理層  −  ＰＨ２−ＦＥＣ  ―  増補ストリーム
増補ストリーム・サブ・パケットは、増補ストリームの符号化方法を記述する。増補ストリームは、非ロバスト・ストリーム（例えば、主ストリーム）に対するブロック前方誤り訂正を含む。サブ・パケットは、ストリームＩＤフィールド、及びストリーム［システム］符号化タイプ・フィールドを有する。符号化方法が受信機によって知られていない場合には、そのストリームは復号されない。
【０１６４】
主ストリーム・データは、ブロックとして符号化され、そのサイズは符号化方法によって決定される。ストリームは、主トランスポート・ストリーム・データを必ずしもいずれかの特定の境界上で符号化する必要はない。しかしながら、増補された符号化方法のブロック・サイズはマルチプレクサ・ベースを超えてはならず、検査ブロック・サイズはストリーム上でストリーム・データ帯域幅内で送信できるものでなければならない。よって、以下の方程式が成り立つ。
Ｓbits＝ｎｂ＋ｒ
ここでＳbitsは増補ストリームのサイズをビットで表したものであり、ｎはストリーム内の完全な検査ブロックの数であり、ｂは１つの検査ブロックの中のビット数であり、ｒは残りのビット数である。
【０１６５】
正確なストリーム・レートを維持するために、増補ストリームには、受信機により無視されるゼロがｒビット、パディングされることが好ましい。種々のレートに対して多数のＬＤＰＣ方法が必要とされることに留意されたい。符号化器は、利用可能な帯域幅内で持続できる最も高い符号化器レートを選択すべきであり、そうしなければ増補ストリームは主ストリームに遅れずについていくことができない。
【０１６６】
図１７は、ＡＷＧＮチャンネル上で、小さい１１５２ビット・ブロック符号化サイズでシミュレーションを行ったＬＤＰＣを示す。ごく小さいブロック・サイズ上で増強ストリームを用いることによる、主ストリームに対する明らかな利点が判る。ブロック・サイズをより長い長さに調整することで、性能は高まる。
【０１６７】
各ストリームの全てのマルチプレクサ・レートを組み合わせることで、受信機が、特定のパケット・ストリームがどこにあるはずかを算出することが可能になる。マルチプレクサがデータ・セグメントの位置を決定する方法は、以下の小セクションで論じる。
【０１６８】
図１８は、種々のレートのストリームが多重化される方式を示す。相対ストリーム・レートの最大公約数から導出される共通の多重化ベースを参照して、ストリームは、利用可能なＭＰＥＧ−２ＴＳの帯域幅を満たすような割合で多重化される。未使用の帯域幅は、図１８に示されるように、空パケットによって満たされる。
【０１６９】
通常データ及びロバスト・データの連続多重化出力
実時間に適合可能なレートで通常データ及びロバスト・データを多重化するための方法が、ＶＳＩＷを通じて受信機に送信される。ロバスト・データ及び通常データを容易に多重化するには、パケット・レベルで多重化することが最良である。このことは、１８７バイトの８ＶＳＢデータ・セグメントが、ロバスト・データ又は通常データのうちのどちらかを含むが、この２つの混合物は含まないことを意味する。
【０１７０】
展開されたＭＵＸレートは、ｎ／ｍとすることができ、ここで、ｎは０とｍの間のいずれかの整数である。これにより、ロバスト・ストリームをいずれかのパケット・レートでトランスポート・ストリーム内に付加することが可能になる。受信側においては、これにより、トランスポート・ストリームが、復号器に、あるパケットがロバストであるか否かを伝達することが可能になる。この多重化レートがシーケンス生成器を駆動させ、シーケンス生成器は、パケットを適切に分散させる。
【０１７１】
内部シーケンス生成器
各ストリームについての多重化レートが与えられると、シーケンス生成器は、［通常及びロバスト］ストリーム間の多重化及び多重分離シーケンスを構築することができる。一例として、１２８の倍数である第１のストリームＡの長さａが、４９６の倍数である第２のストリームＢの長さｂより短くなるように選択する。これらの乗数は、各ストリームのデータ・レートのある種の尺度として採用することができる。２つのストリームをデータ・セグメントによって併合するための基本シーケンス生成器は、以下のように構築される。
【０１７２】
最初に、２つのストリーム・レートの最大公約数（ＧＣＤ）を除し、各データ・ストリームについて、ストリーム全体にわたって可能な限り均一にフィットする最小繰り返し周期を求める。
以下の方程式が与えられる。
【０１７３】
【数２】
2010532649.tif 000010
【０１７４】
ストリームＡ由来のａ’個の要素と、ストリームＢ由来のｂ’個の要素とを、多重化されたストリームの合計ａ’＋ｂ’個の要素にわたって、各ストリーム由来の要素が可能な限り均一に分散され、かつ、系統的な方法で回復できるように分散させたい。この目的のために、
ａ’＋ｂ’＝Ｌnａ’＋ｒ  かつ  ｒ＜ａ’
の式を満たす整数Ｌn及びｒを求める。
【０１７５】
Ｌnについて解くと、
【数３】
2010532649.tif 000011
である。
【０１７６】
Ｌnを用いて、ｒについて解くと、
ｒ＝（ａ’＋ｂ’）−Ｌnａ’  ｒ＝（８＋３１）−４×８＝７
である。
【０１７７】
ａ’＋ｂ’個の要素の基本間隔内で、Ａの要素の宛先を１で示し、介在するＢの要素の宛先を０で示す。明らかに、シーケンス内にはＡの要素のためのａ’個の位置が存在し、さらにその間の間隔はＬn又はＬn＋１になることがわかる。間隔のうちのｒ個はＬn＋１の長さになることがわかる。全てのビットが０であり、隣のビットが１である、長さがｄLとｄUの２つのサブ・シーケンスを、
【０１７８】
【数４】
2010532649.tif 000012
【０１７９】
とし、ここで  β’＝０，１であり、
ａ’−ｒ＝αｒ＋β’  とし、ここでβ＜ｒ
とすると、
ｄL＝α，ｄU＝α＋β’
ａ’＝（ｒ−１）（ｄL＋１）（ｄU＋１），ｄL
＝（ｒ−１）（α＋１）＋（α＋β’＋１）
＝αｒ＋ｒ＋β’
ａ’−ｒ＝αｒ＋β’
β＝β’
ｄU＝α＋β
【数５】
2010532649.tif 000013
【０１８０】
したがって、いまや、上記で定義したように、１が均一に分散されているサブ・シーケンスを定義することができる。和集合記号は、連接を表す。下記の式において、ｏｎｅｓ（ｎ）はｎ個の１のシーケンスであり、ｚｅｒｏｓ（ｎ）はｎ個の０のシーケンスである。
【０１８１】
【数６】
2010532649.tif 000014
【０１８２】
多重化プロセスは、再帰によって続行されるものとすることができ、この場合、後で付加されることになるシーケンスはより疎に分散され、又は、それらは、このプロセスの一般化における均一な分散のために直ちに導入されるものとすることもできる。ここでストリームの多重化について想定されている記述子は、最高レートのストリームが最初に結合されるので、前者の事例により適している。
【０１８３】
プリロード値を有するシフト・レジスタ（ＳＲ）を定義し、プリロード値は、ＳＲのＭＳＢに対して位置合わせされ、残りのＬＳＢを０に設定し、呼び出し毎に１度に１ビットずつシーケンスをシフトさせて、オーバーフローしたビットを出力する。
図１９は、例示的なシフト・レジスタ（ＳＲ）動作を示す。
【０１８４】
ここで、ＳＲを用いて、完全なシーケンスを
【数７】
2010532649.tif 000015
として、構築する。
【０１８５】
構築されたシーケンスは、最終的な出力のために、末尾にゼロをパディングする必要がある。
【数８】
2010532649.tif 000016
【０１８６】
生成されたシーケンス＝ＢＢＢＡ−ＢＢＢＢ−ＡＢＢＢ−ＢＡＢＢ−ＢＢＡＢ−ＢＢＢＡ−ＢＢＢＢ−ＡＢＢＢ−ＢＡＢＢ−ＢＢＡは、８：３１のストリームＡとストリームＢとを示す。このシーケンスは、２つの多重化（ｍｕｘ）ストリームのための繰返しシーケンスである。
【０１８７】
２つより多くのストリームを多重化するためには、
最もスループットが大きいストリームから開始し、残りのストリームを組み合わせて１つにする。
２つのストリームのための多重化戦略を計算する。
組み合わされたストリーム内のデータの多重化位置を、次の多重化位置のために、選択する。
残りの組み合わされたストリームの中から最高多重化レートを除去する。
許容された位置について、多重化位置を計算する。
組み合わせるストリームがそれ以上存在しなくなり、全ての位置が定められるまで反復を続ける。
【０１８８】
通常データ及びロバスト・データのバースト多重化出力
バースト・モード法に関しては、通常データ及びロバスト・データの出力の多重化は、ブロックごとに行われる。レートは、ＬＴＰフィールド定義内で指定される。バーストは、最低ストリーム番号から最高ストリーム番号に向かって送信され、ストリーム０が第１のストリームである。
【０１８９】
ＸＬＣサブ・パケットＩＤ  ―  ストリーム数
ストリーム数のサブ・パケットは、送信されるデータ・ストリームの数を記述する。これは全てのストリームを含み、もしあれば、主ストリームとロバスト・ストリームとを含む。カウント範囲は、ｐcを整数として、
【数９】
2010532649.tif 000017
として送信される。
【０１９０】
ＸＬＣサブ・パケットＩＤ  ―  ＰＨＹタイプ
ＰＨＹタイプは、ＸＬＣ物理層パラメータの全ての階層サブ・フィールドについての値を、デフォルト・モードに設定する。これは、特定の物理層タイプの予め定められたデフォルト値をロードするための、低帯域幅の方法を提供する。挙げられているＰＨＹタイプの数は４であるが、ＸＬＣの全てのフィールド及び関連付けられたパラメータ定義と同様に、設計による理論的な限界は存在しない。したがって、ＰＨＹタイプの数は、
【数１０】
2010532649.tif 000018
と表すことができ、ここでｐcは整数である。
【０１９１】
ＸＬＣサブ・パケットＩＤ  ―  ＰＨＹ状態
ＰＨＹ状態フィールドは、物理層の現在の状態を記述し、それにより、受信機はロックを取得した後でデータがどこで開始するかを知り、ＰＨＹを送信機に同期するように初期化することができる。受信機は、特に指定のない限りデフォルト状態は０であると想定している。
【０１９２】
ＸＬＣ管理サブ・パケットＩＤ
以下、物理層（ＰＨＹ）より上の層に存在する管理機能を説明する。カバーされる機能は、ＯＳＩ参照モデルのデータリンク層（ＤＬＬ）、ネットワーク層、トランスポート層、及びアプリケーション層に対応する。サポートされるサービスは、ストリーミングＡＶ、ファイル転送、データキャスト、信号送信、告知、限定受信（ＣＡ）、ペイ・パー・ビュー（ＰＰＶ）、及びデジタル著作権管理（ＤＲＭ）を含む。サービス保護、コンテンツ保護、サービス発見、ハンドオフ、双方向サポート、ＱｏＳモニタ、及び通知もまたサポートに含まれる。アーキテクチャのためのプロトコル・スタックは、図１６に示される。左側にＯＳＩ層が示され、右側に対応するＡＴＳＣ機能性が説明されている。
【０１９３】
ＸＬＣサブ・パケットＩＤ  ―  Ｍ１−トランスポート
１つの位置から別の位置へデータをトランスポートするために用いることができる種々のカプセル化／変換ポリシーが存在する。適切なスタックの選択は、トランスポートされるデータの性質（データを移動させるためにそのデータについて知っておくべき事柄）と、データがそれを介してトランスポートされるネットワークの性質とに依存する。選択されたスタックの有効性を測定するため用いることができる基準は、アプリケーションごとに定義すべきである。
【０１９４】
ＡＴＳＣのＭ／Ｈに関しては、転送されるデータの大部分はマルチメディアであり、以下の特徴を有する。即ち、
ジッタに敏感（ＰＣＲジッタは最大で５００ｎｓ）
待ち時間に敏感（エンド・ツー・エンド遅延）
パケット損失にやや敏感
形式はストリーミングであり、同期化及びスプライシングに敏感
可変のデータ・レート
媒体タイプの混合物
【０１９５】
選択される搬送方法は、待ち時間及びジッタの影響を最小にするための方法を提供すると共に、最適な位置における効率的なビット・ストリーム・スプライシングをサポートするものでなければならない。Ｍ１−トランスポートに対して関連する性能測定基準は、スループットと信頼性である。
【０１９６】
スループット効率
マルチメディア・コンテンツの搬送には幾つかの方法があり、ＩＰ上のＭＰＥＧ−２ＴＳ、ＲＴＰ上のＭＰＥＧ−２ＴＳ、ネイティブＲＴＰ（ＮＲＴＰ）及びそのセキュアな対応物（ＳＲＴＰ）が含まれるがこれらに限定されるものではない。
【０１９７】
ＩＰは、ネットワーク上でパケットを交換するために用いられるデータ指向プロトコルである。これは、パス決定及びローカル・アドレス指定を担当する。ＩＰは、コネクションレス型プロトコルであり、以前に通信したことがないホストと通信するために、ネットワーク・パスの事前の設定は必要ない。ＩＰは、チェックサムを用いてヘッダを保護するが、データに対する保護は与えない。パケットが受信され、ヘッダ・チェックサムが不良であった場合、そのパケットは破棄される。
図２０は、ＩＰヘッダ形式を示す。
【０１９８】
ユーザ・データ・プロトコル（ＵＤＰ）はユニキャスト型の最善努力型配送プロトコルであり、エンド・ツー・エンドの配信を担当する。ＵＤＰは、ＴＣＰに似ているが、受信確認と再送信はない。ＵＤＰは、ロバストなパケット配信よりも配信時間に対する敏感さが優先される場合に、ＩＰの代わりに用いられる。ＵＤＰは、ポート・マッピングを行うので、特定のアプリケーションがリッスンしている場合には、ストリームをポートに対してマッピングするために用いられることが可能である（アプリケーション層多重化）。ソース・ポート及びチェックサムのフィールドの使用は、随意的なものである。これらが用いられない場合には、ハッカーが既知の位置における既知の値の知識を利用して、実装されているセキュリティ保護を突破することを防止するために、非ゼロのデータ（好ましくは非繰返しシーケンス）を追加投入すべきである。
図２１は、ＵＤＰヘッダ形式を示す。
【０１９９】
ＰＥＳは、基本ストリームをＭＰＥＧデータ・パッケージにカプセル化する可変長ヘッダである。
ＵＤＰ上のＭＰＥＧ−２ＴＳの場合、各ＵＤＰパケットは、７つのＴＳパケットを運ぶことができる。ＰＥＳストリームのオーバーヘッドは可変であり、基本ストリーム（ＥＳ）長さに依存し、したがって、計算において考慮されない。ＵＤＰ上のＭＰＥＧ−２ＴＳ及び他の複合ストリームのオーバーヘッドは、表２８から表３１までに示される。
【０２００】
スループット性能の計算に関しては、最大パケット長を１５００と想定している。これはまた、断片化を引き起こさずにイーサネット（登録商標）上で送信できる最大送信ユニット（ＭＴＵ）としても知られる。断片化は、待ち時間とジッタの増加、並びにパケット損失の増加をもたらすことがある。
【０２０１】
ＸＬＣサブ・パケットＩＤ  ―  Ｍ２−信号送信
信号送信は、受信機が所望のプログラムの構成要素についてプログラム・ストリームを多重分離して復号し、それらを再組み立てするように受信機を構成するために、基本ストリームについての制御情報を通信するプロセスである。プログラムは、共通の時間軸と同一の開始時間及び停止時間を有する要素の集合として定められる。
【０２０２】
図２３は、セキュア実時間トランスポート・プロトコル（ＳＲＴＰ）パケット形式を示す。ＳＲＴＰは、実時間トランスポート・プロファイル（ＲＴＰ）のプロファイルである。ＳＲＴＰは、ユニキャストとマルチキャストの両方のトラフィックに対して、機密性（暗号化）と、ＲＴＰトラフィックに対するメッセージ認証及び再生保護と、実時間トランスポート制御プロトコル（ＲＴＣＰ）通信とをサポートする。完全セキュリティ機能の利用は、随意的である。このプロトコルは、その最小限の構成において、ＲＴＰ又はＲＴＣＰに認証機能を加えたものとして、用いることができる。このアプリケーションの場合、ＳＲＴＰは、ストリーミング媒体の順序付け及びタイム・スタンプを担当する。
【０２０３】
ＲＴＰは、インターネットを介して音声及び映像データを配信するために規格化されたパケット形式である。ＲＴＰ機能は、ＵＤＰ単独の場合よりも容易に送信パス上でのデータの変更を可能にする。ＲＴＰは、パケットのシーケンスの再順序づけを可能にし、広告挿入／ストリーム・スプライシング、誤り回復、高速チャンネル変更、ＱｏＳモニタ、並びに、電話及びテレビ会議アプリケーションとの互換性をサポートする。このプロトコルは、ＩＥＴＦ、ＤＶＢ及びＥＴＳＩによってサポートされている。
【０２０４】
ＳＲＴＰ／ＲＴＰプロトコルは、多重化能力のためのサポートは全く含まない。その下位層のカプセル化であるＵＤＰが、多重化サポートを与える。各ＳＲＴＰストリームは、受信装置上でストリームを同期させるために用いられるタイミング情報を搬送しなければならない。
【０２０５】
保護がないＲＴＰは、安全ではないと見なされる。放送サービスの安定性及び娯楽産業ＩＰ著作権の保護のためには、コンテンツ及びサービスの保護は欠かせない。ＳＲＴＰは、暗号化のデフォルト・アルゴリズムとして、カウンタ・モードのＡＥＳ（ＡＥＳ−ＣＴＲ）をサポートする。ＡＥＳアルゴリズムは、カウンタ・モードと出力フィードバック・モードの２つのモードをサポートする。カウンタ・モードは、パケットが失われることがある低信頼媒体に対しては必要不可欠な、個々のブロックへのアクセスが可能なので、ＡＴＳＣ  Ｍ／Ｈのために最適である。デフォルトの暗号化鍵は１２８ビットであり、デフォルトのセッション・ソールト鍵は１２２ビットである。
【０２０６】
ＨＭＡＣ−ＳＨＡ１アルゴリズムを用いることによって、認証、保全性及び再生保護がサポートされる。このアルゴリズムは、１６０ビットの結果を生成し、うち最初の８０ビットが抽出され、パケットに付加される。認証及び暗号化の有効範囲が、２４に示される。
【０２０７】
セッション毎に必要な全ての鍵の鍵導出は、１つのマスター鍵から暗号技術的に安全な方法で行われる。マスター鍵は、ＭＩＫＥＹ鍵管理プロトコルを用いて、エンド・ユーザに対して一回だけ配布される必要がある。
【０２０８】
ＲＴＣＰは、ＲＴＰ制御プロトコルと共に動作する制御プロトコルである。これは、ＳＲＴＰデータの配信及びパッキングをモニタするために用いられる。これは、ＳＲＴＰユーザに定期的に統計を送信することによって、ＱｏＳ手段を提供する。ＡＴＳＣ  Ｍ／Ｈはユニキャスト・プロトコルであるので、ＳＲＴＣＰは、バック・チャンネルを通じてフィードバックを送るように適合する必要がある。ＱｏＳ統計をサポートするために収集されたデータは、バック・チャンネルが、機会があるときに携帯電話又はＷＡＮ／ＷＡＰ可能装置を介して利用可能となるまで、受信機上で保持される。データのサイズ及び範囲は、目標プラットフォーム毎に規模を定めることができ、全体としての機能は、ユーザによって随意的に無効化することができる。匿名の統計データは、放送事業者が、その送信パラメータを調整するため、及び、種々の広告帯に関して価格設定を行うために利用することができる（カバー・エリアのマッピング）。
【０２０９】
ＳＲＴＰの利点は、以下のように要約することができる。
・それぞれのペイロードを暗号化することによる、ＲＴＰ並びにＲＴＣＰに関する機密性。
・定期的にセッション鍵をリフレッシュすることができ、これによって、敵対者が暗号分析に利用することができる固定鍵によって作成される換字式暗号テキストの量が制限される。
・新たな暗号アルゴリズムを用いたアップグレードを可能にする拡張可能なフレームワーク。
・両末端における擬似ランダム機能を備えた、セキュアなセッション鍵の導出。
・事前計算攻撃に対して保護するためのソールト鍵の使用。
・ユニキャスト及びマルチキャストＲＴＰアプリケーションのためのセキュリティ。
・事前定義アルゴリズムによってアサートされる、低い計算コスト。
・パケット拡張の制限、及び、ＲＴＰヘッダ圧縮効率を保存するフレームワークによる、低い帯域幅コストと高いスループット。
・情報及び再生リストのキーイングのための符号サイズ及びデータ・メモリに関する、小さいフットプリント。
・ＳＲＴＰは、ＲＴＰのプロファイルとして定義されるので、既存のＲＴＰスタック内に容易に統合することができる。例えば、ＳＲＴＰは、暗号化部分が事前定義アルゴリズムのための平文と同一のサイズなので、ＲＴＰパディングを用いることができる。
・ＳＲＴＰは、ＲＴＰによって用いられる下層のトランスポート層、ネットワーク層、及び物理層層からの独立性、特にパケット損失及び再順序付けに対する高い許容度、及び暗号化されたペイロードにおける送信ビット誤りに対するロバスト性を提供する。
・単一のマスター鍵が、ＳＲＴＰストリームと対応するＳＲＴＣＰストリームの両方に対して機密性及び保全性の保護のためのキーイング材料を提供することができるので、鍵管理の負担が軽減される。特別な要件に関しては、単一のマスター鍵がいくつかのものもを保護することができる。
【０２１０】
ＸＬＣサブ・パケットＩＤ  ―  Ｍ５−ファイル配信
ＰＰＶ、ＣＡ、データ放送、及び通知（警告、請求書発送、位置、ターゲット広告）を含む計画的サービスの幾つかは、ファイル配信サービスを必要とする。ファイル配信はインターネット互換性とすべきであり、そうすることによって、放送事業者は、放送ネットワークを通じてデータを効率的に転送し、既に展開された豊富なインターネットＩＰを駆使することができる。
【０２１１】
単方向トランスポート上でのファイル配信（ＦＬＵＴＥ）は、非同期層符号化（ＡＬＣ）の上に確立されるファイル転送プロトコルである。ＡＬＣは、大規模拡張性のあるマルチキャスト配信をサポートするように設計されたプロトコルである。ＡＬＣは、ＦＬＵＴＥで処理されるオブジェクトを取得して、信頼性のある状態でそれらを転送するための適切なサイズ及びレートのパケットを生成することによって、ＦＬＵＴＥをサポートする。ＡＬＣは、参加を希望する受信機に対するセッション記述を指定するが、セッション情報がどのように転送されるのかは指定しない。ＡＬＣは、大規模拡張性のある輻輳制御もサポートする。
【０２１２】
ＦＬＵＴＥは、データをオブジェクトとして処理し、コンテキストを保存する。ＦＬＵＴＥは、ファイルのプロパティを、プロパティ及びコンテキストが復元され、ファイルが適切に受信機に配信されることができるように信号送信し、ＡＬＣ内の概念に対してマッピングするための機構である。ＦＬＵＴＥは、転送されるファイルの送信レートを、セッションの持続時間にわたって固定することができる。
【０２１３】
ＦＬＵＴＥは、５種類のファイル配信セッション、即ち、
・静的ファイル配信セッション
・固定コンテンツ配信セッション
・動的ファイル配信システム
・静的ファイル配信カルーセル
・動的ファイル配信カルーセル
をサポートする。
【０２１４】
静的ファイル配信セッション（ＳＦＤＳ）は、配信されるファイルが事前定義されているセッションである。ファイルのバージョンは、セッション中に変わることがあるが、どの特定の時点でも、ファイルの１つのバージョンのみが配信される。固定コンテンツ配信システム（ＦＣＤＳ）は、配信されるファイルとそのコンテンツが静的に定義されているセッションである。指定されたファイル及びそのバージョン番号は、セッションの持続時間中、一定のままである。動的ファイル配信システム（ＤＦＤＳ）は、ファイルの集合及びファイル・バージョンが変わることがあるセッションである。静的ファイル配信カルーセルは、時間無制限のファイル配信システムであり、ファイルのセット及びバージョンは静的である。オブジェクトは、周期的に繰り返されるセット・パターンで到着する。動的ファイル配信カルーセルは、時間無制限のファイル配信システムであり、追加／削除／変更の可能性のあるファイルの変化するセットが配信される、。
【０２１５】
ＸＬＣサブ・パケットＩＤ  ―  Ｍ６−アプリケーション
現行の構造に関しては、詳細は、システム層の図（図１６）に示されるように、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ７、及びＭ８のパートの下で定義される。
【０２１６】
データ放送
全てのデータ放送データは、ＧＰＳ（ＧＥＯ位置）情報ごとに、又は選択されたユーザ・グループへの加入ごとに、限局化される。エンド・ユーザの装置は、ユーザの興味に応じた抽出を容易にするためにタグ付けされたデータを用いて、加入ごとに、又は位置情報ごとに、ストリームをモニタすることができる。例としては、
・株式／スポーツ速報テロップ
・位置ＭＡＰＳ（ローカル）
・交通警報
・天気予報／注意報
・番組宣伝
・小売業の広告
が含まれる。
データは、ユーザが装置に電源を入れている間に、機会があるときにキャッシュされるようにすることができる。
【０２１７】
双方向サポート
リターン・チャンネル又はバック・チャンネル能力が組み込まれた移動体手持ち式装置は、双方向サービス・サポートを利用することができる。サービスは、以下のものを含むことができる。即ち
・位置判定
・ローカルエリア地図アクセス
・・地理座標によって報告されている位置に対して既に索引付けられている地図。
・・ＭＡＰＳのような、３Ｄテラ・サーバ
・ＰＰＶコンテンツの選択及び発注
・・自宅ＰＣ又は他のアカウントに対するコンテンツの配信を発注することができる。
・・電話に送信されるプレビューは、ユーザを、ロバスト・ストリームによってサポートすることができる有限の数の選択肢からの全ての発注に対して、グループ化する。
・ＱｏＳ統計のモニタ
・・エンド・ユーザの受信機は、統計の集合を集計し、機会があるときにデータを放送事業者に返信する。
・送信機によって始動されるＢＩＳＴ
・・ロバスト・ストリームに組み込まれたテスト信号が定期的に送出される。エンド・ユーザの受信機に対してテストが実行され、受信機は、ユーザ・インターフェース上でユーザに失敗を報告する。結果は、放送事業者にも返信される。
・ファームウェアの自動アップグレード
・・一日のうちのある部分に割り当てられた小さい専用ロバスト・ストリーム
・・ＢＩＳＴの結果によって、ダウンロードを始動させることができる。
・・全てのユーザにわたって行われるアップグレードもある。
・Ａ／Ｖメッセージング（ＲＸ／ＴＸ）
・・マルチキャスト・グループに視聴覚メッセージを送信するユーザに対するサポート
・ウェブ・ブラウジング
・・人気のあるウェプページ（Ａｕｓｔｉｎ’ｓ  Ｐｉｚｚａ）を売主のためのユーザ・インターフェースとして実装することができる。売主は、その事業のための「ワンクリック発注」インターフェースを所有することに対して代金を支払う。
・電子請求書発行
・・顧客のための一動作での支払いオプション
・動画の事前予約
・・低いビット・レートよって送信される動画を、携帯電話又はラップトップを通じて予約し、時間をかけてダウンロードする。
・双方向テレビ及びラジオ番組におけるユーザ参加
・・地域指定番組：視聴者は番組を視聴し、話の展開について投票を行い、それにより放送地域毎に選択された随意的な結末が選択される。番組はシカゴとマイアミとで違う終わり方をしてもよい。
【０２１８】
サービス発見
サービス発見は、チャンネルをスキャンし、範囲内の送信機の位置を特定し、ユーザが利用可能な各送信機において提供されるサービスの調査を行う工程である。送信機は、各局のＥＳＧ／ＥＰＧデータと共にサービス表を送信する。この表内のデータは、そのエリアにおいて利用可能な全ての番組に関する情報を搬送するように増補することができる。全ての情報は、各チャンネル上で利用可能なものとすべきであり、少なくとも４８時間後までの番組を含むものとすべきである。
【０２１９】
他の全てのチャンネルからの他の全てのサービスについての情報をパッケージするためには、別の情報ユニットが必要とされることになり、これは、ストリームを受信するために必要なサポート・パラメータを含むべきである。低コスト、低出力の装置もあり、これは、全てのストリーム／サービスを受信することはできない。サポート・パラメータを用いて、その装置が処理することが可能なストリーム／サービスを選択することができる。
【０２２０】
ハンドオフ
放送ネットワークにおけるハンドオフは、可能な限りいつでも、シームレス、かつユーザには隠されたものとすべきである。ハンドオフ・アルゴリズムの設計においては、多数のハンドオフの事例を考慮すべきである。それらのうち３つの事例をここに提示する。
【０２２１】
図２４は、ＳＦＮ及び非ＳＦＮの放送事業者のハンドオフの事例を示す。
第１のタイプのハンドオーバは、単一周波数ネットワーク（ＳＦＮ）内の２つのタワーの間で起こるものである。この事例は、図２４において、移動体装置ＸがタワーＣのカバー・エリアを出てタワーＡのカバー・エリア内に移動するものとして示される。同一のＳＦＮ内の２つのタワーの場合、送信信号は同期しており、番組コンテンツは両方のチャンネルに関して同一である。この事例の場合には、ハンドオーバ・ポイントにおける信号は強いマルチパスの場合のように見えるが、それ以外は本質的にシームレスとなるはずである。
【０２２２】
第２の事例は、移動体装置ＹがタワーＡのカバー・エリアから離れるが、放送サービスがカバーしていないエリア内へと進んでいくものとして示される。ハンドオーバを完遂する他のタワーが見つからないので、予想される挙動は、無線が、現在の接続が維持されている限りにおいて、そのサービスの品質を保つことである。
【０２２３】
第３の事例は、移動体装置Ｚが、タワーＢのカバー・エリアから離れてタワーＤに向かって進んでいくものとして示されており、タワーＤは、ＳＦＮ内に入っていないので、視聴者が消費中のものと同じコンテンツを有しているかもしれないが、ただし異なったチャンネル上である。コンテンツは、同様に同期化されていないこともある。新たなチャンネルに変更し、再同期化しながら、サービス視聴を保持する方法が必要とされる。
【０２２４】
これらの要件の解決策は、既知であり得る付近のタワーの測地位置と、エンド・ユーザ無線の地理的位置とを用いることを伴い、エンド・ユーザ無線の地理的位置は、エンド・ユーザ無線が位置決定能力を有していれば取得することができる。近い将来には、ほとんどの移動体装置がこの能力を有することになると想定することは合理的である。幾つかの移動体装置製造業者は、既にＧＰＳ受信機を装置に組み入れている。
【０２２５】
サービスのモニタ（ＱｏＳ）
このセクションは、放送事業者に統計をモニタする能力を与えるための方法に向けられる。性能をモニタする能力は、システムの有効性を最大にするための、システムの１つの手段である。
【０２２６】
双方向ネットワークの可能性は、実時間に近いネットワーク最適化を可能にする。放送事業者は、多重パスを通じて、エンド・ユーザの体験の品質に対するフィードバックを受信することが可能である。情報フィードバックの連続ストリームによって、放送事業者は定期的に、符号化スキーム、データ・レート、ロバスト・ストリームで提供されるコンテンツなどの再最適化を行うことができる。例えば、放送事業者は、あるマルチキャスト・グループに対して人気映画を勧め、十分な数の注文を受け取ったところで、ロバスト・ストリームを受信機へのダウンロード専用として割り当てることもができる。放送事業者がより効率的な符号化スキームの評価を行うことを望む場合には、ＸＬＣを用いて受信機の部分集合をプログラムし、エンド・ユーザ機器のサンプル上で新たなスキームの効率性をモニタする統計値を収集することができる。受信機は、付加的に、通信層の現在の構成を変更する必要性を判断し、それに従って、送信器を構成するための制御情報をフィードバックすることもできる。
【０２２７】
ほぼ実時間で放送ネットワークを最適化するために、放送事業者は、放送エリア内の集中箇所に配備される代表的受信機装置のネットワークを提供することができる。Ｍ／Ｈ環境に関する代表的なデータを入手するために、センサを、バス、列車、静的位置に取り付け、ターゲットとされるユーザに提供することができる。返信されるデータを用いて、天気、ＱｏＳ統計、さらには位置に関して、放送ネットワークをほぼ実時間で最適化することができる。
【０２２８】
このような代表的受信機は、さらに、特定の番組コンテンツを消費するためにチャンネルを合わせた装置の数、視聴された時間、視聴頻度などの観点でチャンネル利用率を判定するための、ニールセン視聴率と同種の視聴測定の方法として用いることができる。
【０２２９】
ＸＬＣサブ・パケットＩＤ  ―  Ｍ７−ＣＡＳ
限定受信（ＣＡ）は、コンテンツへのアクセスを許可する前に特定の基準を満たすことを要する保護手段である。条件の基準は、サービス・プロバイダによって定められる。ＣＡは、トランスポート・レベルでコンテンツを保護することに重点を置いている。ＰＳＩには、どのコンテンツがＣＡの対象であるかを信号送信するサポートが存在する。
【０２３０】
限定受信をサポートするための推奨されるストラテジは、ＤＶＢグループにより考案されたソリューションである。構成パートは、下記の通りである。
・ＤＶＢ−ＣＡ（限定受信）
・ＤＶＢ−ＣＳＡ（共通スクランブル・アルゴリズム）
・ＤＶＢ−ＣＩ（共通インターフェース）
【０２３１】
ＤＶＢシステムは、スクランブルと暗号化との組み合わせを用いてメディア・コンテンツを保護する。送信機は、暗号解読スマートカードを用いてストリームをスクランブル解除する際に用いるべき鍵を送信する。スクランブル鍵は、暗号化されたエンタイトルメント制御メッセージ（ＥＣＭ）の形で引き渡され、ほぼ１０秒毎に変更される。ストリームをスクランブル解除する許可は、エンタイトルメント管理メッセージ（ＥＭＭ）と呼ばれる独立したメッセージとして渡され、これは１２分毎に変更される。
【０２３２】
現在、米国政府と共同で、ソフトウェア・ベースのダウンロード可能な限定受信システム（ＤＣＡＳ）が開発中である。この方法はまた、専用のオペレーション・システムＯＣＡＰも必要とする。
【０２３３】
典型的には、コンテンツ配信のためのペイ・パー・ビュー（ＰＰＶ）モデルが、提供されたコンテンツを時間制限ベースで視聴者が利用できるようにする。このモデルは、現在のところ、永続的なコンテンツ保持をサポートしていない。エンド・ユーザに送信された題目には、所定の期間内の視聴のためのタイム・スタンプが押される。再生機構は、タイム・スタンプをチェックして、コンテンツの再生を認証する。コンテンツは通常、ＳＲＴＰに対して指定されているＡＥＳ方法を用いて暗号化されている。
【０２３４】
ＶＳＩＷパケット構造
ＶＳＩＷパケット構造は、ＸＬＣプロトコルを送信するための管理編成フレームワークを提供し、システムの実時間かつ動的な構成可能性、フレキシビリティ、及び拡張性を可能にする。ＶＳＩＷパケットは、動的なサービス能力及び将来のサービス能力をサポートするように、構成可能及び拡張可能に設計される。
【０２３５】
ＶＳＩＷパケットは、一連の単一のＶＳＩＷサブ・パケットから構成される。各ＶＳＩＷサブ・パケットは、少なくとも１つのＸＬＣコマンドを含み、１つの実施形態においては、１つのＸＬＣコマンドのみを含む。ＶＳＩＷは、論理ビューとして知られるＸＬＣの非系統的なツリーマッピングを、物理ビューとして知られる系統的なツリーマッピングに変換する。
【０２３６】
図２５に示されるように、ＶＳＩＷパケット構造の拡張は、特別なＳＰＩＤ値を用いる。ＳＰＩＤは３ビットしかないので、０から７までの値をサポートする。ＶＳＩＷは、さらに７個の値によるノード拡張を識別するために、ノード７を用いる。
【０２３７】
ＶＳＩＷサブ・パケット構造
ＶＳＩＷパケットは、８個からｍ個までのビットを有するものとすることができ、ここでｍは理論的には無制限である。これは、さらにサブ・パケットに分けられる。
【０２３８】
下記の表１１２は、単一のサブ・パケットについてのＶＳＩＷパケット構造の説明を示す。図２６は、一実施形態によるＶＳＩＷサブ・パケット構造を示す。
【０２３９】
サブ・パケットＩＤが次のサブ・パケットにおいて繰り返され、前の長さフィールドが最大データ長の１１１bであった場合、ペイロード・データが連結されて、より大きなペイロード・データ・フィールドが作り出される。例えば、データ長が１１１bであり、サブ・パケットＩＤが７に等しい１１１bでなければ、ｐ＝２８ビットである。サブ・パケットが一列に３回繰り返されていれば、ペイロード・データは３*ｐ（＝２８）＝８４ビットである。この連結された値はｐcと称され、その後サブ・パケットＩＤが繰り返されなければ、ｐc＝ｐｐc＝ｐである。
【０２４０】
図２７は、ＳＰＩＤリーフ・ノード構造を示す。
各コマンドＩＤのペイロードは、構造を有するか、又は単に値を有するものとされる。構造は、２ビットのＳＳＰＩＤフィールドにペイロードを加えたものとして定義される。リーフのＳＳＰＩＤノード上において、ペイロードは、ストリームに値／設定を加えたものであるか、又は単に、値／設定である。
【０２４１】
図２８は、ＶＳＩＷパケット構造の一例を示す。パケットの内容は、受信論理がツリー構造をどのようにナビゲートし、最終的にはどのようにツリー構造内のリーフ・ノードにおいてパラメータ値を設定するべきかを記述する。
【０２４２】
ＶＳＩＷコマンドツリー探査
サブ・パケットＩＤは、一般に、親サブ・パケットＩＤから指定され、例えば、親はコマンドツリーの根とすることもでき、又はツリーの中の他のポイントとすることもできる。ＸＬＣコマンドツリーにおいて新たな親ノードを指定するためには、ツリー探査構造又は枝ポイントを指定すべきである。
【０２４３】
ツリー構造を下降するには、２つの方法がある。一度に１つのノードを降下するためには、データ長フィールドを０に設定し、サブ・パケットＩＤを７d（１１１b）に等しくならないように指定することが必要である。
【０２４４】
サブ・パケット枝ＩＤは、ＸＬＣコマンドツリーの中の下位の枝ポイントのリストを記述する。一度に複数のノードを降下するためには、サブ・パケットＩＤを、サブ・パケット枝ＩＤを指定する１１１bに設定することが必要とされる。これはさらに、データ長フィールドを３ビット増分に変更する。複数のパケットの連結は、同様に機能する。例えば、枝ポイントは、１つ又はそれ以上の３ビット・フィールドから作られる。最も基本的な枝は、値０d乃至６dである。値７d（１１１b）は、枝が第２の３ビット・フィールドまで拡張され、枝ポイントの範囲を７d乃至１３dとすることを想定している。枝ポイントは、最後のフィールドが７d（１１１b）でなかったときに、完了する。残りの３ビット・フィールドは、次に、新たな枝ポイントを開始する。この方法を用いて、枝の値を無制限に拡張することができる。
【０２４５】
ツリー構造を遡るためには、サブ・パケットＩＤを７d（１１１b）に設定し、データ長を０に設定することが必要とされ、これにより、以前に下降したのと同じノードの数だけツリーを遡る探査が可能になる。
【０２４６】
図２９は、ツリー構造の下降及び遡りの一例の図を示す。ＶＳＩＷパケットに含まれるコマンドは、ツリー構造の根ノードの設定（ツリー構造内の根ノードへのナビゲート）、ツリー構造内をナビゲートする命令（ツリー構造を上るか下りるか、即ち、根ノードへ向かうか、又はリーフ・ノードに向かうか）、及び、ツリー構造内のリーフ・ノードのパラメータ値の設定を含むことができる。
【０２４７】
ＶＳＩＷパケットは、ツリー構造に１つ又はそれ以上のノードを追加し、それにより、ツリー構造内に付加的なパラメータが含まれるように機能を拡張するための、１つ又はそれ以上のコマンドをさらに含むことができる。例えば、Ｍ／Ｈプロトコルが後日改訂されたときに、新たな符号化方法を導入することができる。移動体装置内の受信機に、この新たな符号化方法を気づかせるために、送信システム１０２は、この新たな符号化方法に対応するパラメータをツリー構造に追加するための１つ又はそれ以上のノードを現在のツリー構造に追加するコマンドを含む、制御情報を送信することができる。受信機がコマンドを受信し、実行した後、この新たな符号化方法はツリーの中の新たな枝によって表され、それにより、ＦＥＣに関連付けられたノードが拡張される。同様に、新たなコーデック・タイプを音声又は映像コーデック・ノードの下に追加することもでき、又は、新たなファイル配信方法及び関連パラメータ・セットを追加して、管理層に関連付けられた機能を拡張することもできる。
【０２４８】
ＶＳＩＷパケットを介したＸＬＣの送信
可変ストリーム命令語（ＶＳＩＷ）パケットと符号化スキームとを用いる送信のために編成されたＸＬＣに関して、ＶＳＩＷパケットを物理的に配置し、符号化するための適切な方法が幾つか存在する。以下で説明する方法は、（１）ＡＴＳＣ１．０フレーム構造のフィールド同期セグメントによる方法、（２）物理層［レガシー］ＭＰＥＧ−２トランスポート・ストリームによる方法、（３）（１）及び／又は（２）において定義されたストリームによる方法、又はそのいずれかの組み合わせを含む。
【０２４９】
ＶＳＩＷパケットは、ＶＳＩＷトランスポート・パケット内部にカプセル化される。パケットは、長さフィールド（ＬＥＮ）（必要に応じて、長いデータ・フィールドを収容するように拡張可能）と、その後に続く可変長データ・フィールド（ＤＡＴＡ）とで構成される。組み合わされたＬＥＮ1｜．．．｜ＬＥＮk｜ＤＡＴＡフィールドに対してＣＲＣ（長さ１６）が計算され、受信機がストリーム・トランスポートの保全性をチェックすることを可能にする。ストリーム・フレーム・パラメータを、下記の表１１４に要約する。
【０２５０】
ＶＳＩＷの符号化
長さ２mの直交ゴールド（Ｇｏｌｄ）シーケンスを用いて、送信されるＶＳＩＷが符号化されるが、ここで、ｍは送信されるビットの数に等しい。長さ３２のシーケンスを２つ用いるか、それとも長さ６４のシーケンスを１つ用いるかの選択がなされる。ＶＳＩＷパケットの開始を信号送信するために、長さ１６の１つのシーケンスを用いるＳｙｎｃ符号が使用され、ここでは１６個の符号のうち４個のみが用いられる。これは８０個の記号に対応する。表１１５及び表１１６は、それぞれ、長さ３２の２つのシーケンス、及び長さ６４の１つのシーケンスの符号化を定義する。
【０２５１】
可変ストリーム命令語（ＶＳＩＷ）パケットは、上記のように、パケット符号化構造Ａ又はＢを最初に選択することによって形成される。パケット符号化構造が選択されると、下記の表１１７で説明されるように、対応する命令語ペア（ＩＷＰ）同期符号が用いられる。これは、ＳＩＰＡ及びＳＩＰＢとして区別され、各々、パケット構造Ａ及びパケット構造Ｂのための直交ゴールド・シーケンスによってそれぞれ定められる。この同期方法はまた、命令連続同期符号を用いることによって、可変長ＶＳＩＷ命令語を作成するためにも用いられる。
【０２５２】
符号はゼロ平均ではないので、送信される各ＶＳＩＷ命令語は、ＡＴＳＣ  ＤＴＶフィールド同期要件に適合するように、ペアとして送信されなければならない。第１のＶＳＩＷ命令語は正常に送信され、第２の命令語は反転して送信される。これらのビットの正常状態及び反転状態は同期フィールド内の第２のＰＮ６３により決定され、フィールド同期１つおきに反転される。これは、ゼロ平均信号を構築する効果を有する。受信方法はＶＳＩＷ命令語の繰り返し合計に基づくので、これもまた本発明の利点である。
【０２５３】
ＶＳＩＷは、一列に２ｎ回送信され、ここで、ｎは整数であり、ＶＳＩＷの繰返し率を定める。一旦ＶＳＩＷパケットが形成されると、繰返し率及びパケット符号化構造は変更できないが、新たなＶＳＩＷパケットの開始時に変更することができる。ＶＳＩＷ繰返し率は、各ＶＳＩＷ内のＩＷＰ同期符号の合計及び相関を通じて、受信機において経験的に決定することができる。
【０２５４】
図３０は、ＩＷＰ同期の相互相関ピークを、繰返し率が３の場合に示す。フィールド同期上のＶＳＩＷの場合、繰返しパターンを用いて、高信頼受信の尤度を向上させることができる。
【０２５５】
経験的な繰返し率検出を可能にするために、全てのＶＳＩＷは、信号強度を＋／−１に正規化することによって重みが等しくなるようにされる。２つの隣接するＶＳＩＷ平均間にピークが見出されるまで、ＶＳＩＷの合計を続ける。ピークを得るためのＶＳＩＷの数は、ＩＷＰの繰返し率の２倍である。等化の後で多数のＶＳＩＷの平均をとることで、雑音に対する脆弱性が低減される。パケット内で一定の繰返し率を検出することができる。より良好な雑音排除性をもたらす、ここで論じられていない他の方法が存在する。
【０２５６】
図３１は、ＶＳＩＷ繰返し率を検出するためのフローチャートである。図３１は、受信の信頼性を向上させるために、繰返しパターン（図３０に示す）をどのように用いるかを示す。
【０２５７】
ＶＳＩＷパケットはまた、第２のＶＳＩＷがＩＷＰ命令同期符号を含む、最小のＶＳＩＷ命令語ペアとすべきである。２つのＶＳＩＷを越えてメッセージを連続させるためには、２つの命令連続符号（ＭＣ０、ＭＣ１）を交互にする必要がある。
【０２５８】
図３２は、ＶＳＩＷパケットを示す。図示されるように、ＶＳＩＷパケットは、種々の同期符号及びデータ符号を有する。
【０２５９】
ＶＳＩＷサブ・パケットのスループット
長さ３２の２つのシーケンスを用いると、４８．４ミリ秒のフレーム毎に１０ビット、、即ち２０６ｂｐｓが得られる。しかしながら、９６．８ｍｓにわたり最大で２フレームまでの平均をとることで、データ・レートは１０３ｂｐｓに低下することになる。長さ６４の１つのシーケンスの場合、長さ３２の２つのシーケンスの方法を受信するのに必要とされるのと同一のＳＮＲにおいて、４８．４ミリ秒のフレーム毎に６ビット、すなわち１２４ｂｐｓが得られる。この結果、長さ６４のシーケンスの方が２１ｂｐｓ高いデータ・レートが得られる。
【０２６０】
ＡＴＳＣ１．０によるＸＬＣ
このセクションでは、ＸＬＣを用いて、レガシー物理層に対して何らかの変更を行うことなく、現行のＡＴＳＣ１．０（Ａ／５３）ＤＴＶ規格を拡張して、Ｍ／Ｈサービスをサポートすることを説明する。連続モードとバースト・モードの２つの送信モードが説明される。
【０２６１】
ＸＬＣコマンドは、８−ＶＳＢ物理層構造上で、可変ストリーム命令語（ＶＳＩＷ）パケット構造を介して送信される。ＶＳＩＷは、次に、符号化されてトランスポート・ストリームとされ、これは、８−ＶＳＢフィールド同期セグメント又はＭＰＥＧ−２ＴＳのいずれかの中に収容される。
【０２６２】
システム構成デフォルトからのいかなる偏差をも詳細に記述する完全ＶＳＩＷパケットが、規則正しい間隔で送信されることが好ましい。受信機は全てのストリームを定義するＶＳＩＷを受信するまでロバスト・ストリームの復号を開始できないので、この間隔の長さはそのチャンネルに対する受信機の取得時間のみに影響する。
【０２６３】
ＭＰＥＧ−２ＴＳ上のＶＳＩＷ
パケットはデータ・ストリーム内のどこに出現してもよく、断片化されることができるが、同期ヘッダから開始する。
・パケットはストリーム０又は主ストリームの内部に出現する。
・パケットは、セグメント全体を消費すると想定される。
・ストリームに関する全ての関連情報を有する完全パケットが、取得目的のために、規則的な間隔で送信されなければならない。
・レート変更が生じたときにはいつでも、増分又は完全ＸＬＣパケットが送信されなければならない。
・現在のストリームに対して符号化を変更することはできず、ストリームは、削除され、再度作り出されなければならない。
【０２６４】
連続モード
連続モードの場合、全てのストリームが、パケット・ベースで１つのパケット上に多重化され、ＭＰＥＧ−２ＴＳ上で送信される。このことは、特定のストリームに関して、隣接するパケットが互いに並んでトランスポートされる保証がないことを意味する。このことはまた、ＶＳＩＷパケットを断片化することができることを意味する。
【０２６５】
ＶＳＩＷパケットの例
ＡＴＳＣ１．０モード、１／２レート、１秒のインターリーブを用いた、主ストリームに加えてロバスト・ストリームを含む１つの付加的なストリームの場合。ここで、ロバスト・ストリームは帯域幅の４分の１を消費し、データは連続的に送信されるものとする。完全ＶＳＩＷパケットは、５フレーム毎に１回送信される。
【０２６６】
完全パケット
・物理層  ―  ストリーム数＝２
・物理層  ―  ＰＨ１−ＲＦ  ―  連続モード
・物理層  ―  ＰＨ３−ＭＰＥＧ−２ＴＳ  ―  マルチプレクサ・ベース＝６２４
・物理層  ―  ＰＨ３−ＭＰＥＧ−２ＴＳ  ―  ストリーム多重化レート  ―  ストリーム１＝１５６
・物理層  ―  ＰＨ２−ＦＥＣ  ―  タイプ  ―  ストリーム１＝ＡＴＳＣ１．０
・物理層  ―  ＰＨ２−ＦＥＣ  ―  レート  ―  ストリーム１＝１／２
・物理層  ―  ＰＨ２−ＦＥＣ  ―  インターリーバ長  ―  ストリーム１＝１秒
・物理層  ―  ＰＨＹ−ＳＴＡＴＥＳ  ―  インターリーバ状態  ―  ストリーム１＝ストリーム１に対する現在のインターリーバ位置
・物理層  ―  ＰＨＹ−ＳＴＡＴＥＳ  ―  ＸＬＣパケット・オフセット  ―  ストリーム０＝３１２０
・物理層  ―  ＰＨＹ−ＳＴＡＴＥＳ  ―  マルチプレクサ・オフセット＝１
【０２６７】
バースト・モード
バースト・モードの場合、マルチプレクサは、各ストリーム当たりＮ個のパケットを送信する。１ストリーム当り送信されるパケットの数は、ストリーム・マルチプレクサ・レートによって指定される。これは、受信機が特定のストリームのみを受信したい場合に、他のストリームの送信中に遮断することを可能にする。チャンネルの取得の際には、受信機は、主ストリームの中から、全てのストリームの位置及び符号化を伝達するＶＳＩＷを見つけなければならない。
【０２６８】
ＶＳＩＷパケットの例
ＡＴＳＣ１．０モード、１／２レート、１秒のインターリーブを用いた、主ストリームに加えてロバスト・ストリームを含む１つの付加的なストリームの場合。ここで、ロバスト・ストリームは帯域幅の４分の１を消費し、データ・バーストは１フレーム当り１つとする。完全ＶＳＩＷパケットは、ストリーム０上で、５フレーム毎に１回、送信される。
【０２６９】
完全パケットの例
・物理層  −  ストリーム数＝１
・物理層  −  ＰＨ１−ＲＦ  −  バースト・モード
・物理層  −  ＰＨ３−ＭＰＥＧ−２ＴＳ  −  マルチプレクサ・ベース＝６２４
・物理層  −  ＰＨ３−ＭＰＥＧ−２ＴＳ  −  ストリーム多重化レート  −  ストリーム１＝１５６
・物理層  −  ＰＨＹ−ＳＴＡＴＥＳ  −  ＸＬＣパケット・オフセット  −  ストリーム０＝３１２０（セグメント内）
・物理層  −  ＰＨＹ−ＳＴＡＴＥＳ  −  ＸＬＣパケット・オフセット  −  ストリーム１＝１０（バースト内）
・物理層  −  ＰＨＹ−ＳＴＡＴＥＳ  −  マルチプレクサ・オフセット＝１  
・物理層  −  ＰＨＹ−ＳＴＡＴＥＳ  −  インターリーバ状態  −  ストリーム１＝ストリーム１に対する現在のインターリーバ位置＝０
・物理層  −  ＰＨ２−ＦＥＣ  −  タイプ  −  ストリーム１＝ＡＴＳＣ１．０
・物理層  −  ＰＨ２−ＦＥＣ  −  レート  −  ストリーム１＝１／２
・物理層  −  ＰＨ２−ＦＥＣ  −  インターリーバ長  −  ストリーム１＝１秒
【０２７０】
層横断制御拡張言語
層横断制御（ＸＬＣ）拡張言語は、構造化されたデータを種々の構造及びプロトコルの情報システムを横断して通信することを容易にするために開発された、二進構造の言語である。データ構造は、ツリー・ベースとすることができる。この言語は、ツリーをナビゲートするためのコマンドと、ツリーのセクションを記述するための修飾子と、ツリーのノード及び／又はセクションに対応する選択又は値を指定するためのデータとの組み合わせで構成される。一実施形態において、本方法は、テキスト・ベースではなく、即ち、人間可読ではなく、むしろ、帯域幅が貴重であり、かつ効率が非常に重要であるようなシステムにおける通信により適した方法である。ここで説明される方法は、ラン・レングス符号化に似た非常に効率的な方式で言語がノードの群（ツリーの選択）を参照することを可能にする、コマンドの組を含む。
一実施形態において、システム・バージョニングの通信は、バージョンニングされているシステムの外部で実行する必要がある。
【０２７１】
送信ダイバーシティ
図３３は、例えば、バースト・ノイズ又は深いチャンネル・フェージングが存在する場合に、サービス信頼性を向上させることができる種々の送信ダイバーシティ、例えば、単一の送信機からの時間及び／又は周波数、又は複数の送信機が関与する時間／周波数／空間のダイバーシティの方法を示す。増補されたストリーム符号化のための上記の方法と組み合わされて、送信ダイバーシティは、入れ子型のストリーム符号化を可能にし、この場合、主ストリームの増補と同様に、多重の相補的ストリームが時間／周波数において分離して送信され、これらの多重の相補的ストリームは付加的な符号ビット（非系統的符号化）を含み、この付加的な符号化ビットは、受信機において、符号ビットとデータ・ビットとの混合物（系統的符号化）を含むことができる一次データ・ストリームに関連付けられることになる。入れ子型符号化を、多重符号化を含むようにさらに拡張することが可能であり、この場合、得られる各ストリームは、より低い受信閾値を達成するように、単独で受信された場合又はタンデムで受信された場合でも復号を可能にするのに十分な情報を保持する。換言すれば、一次ストリームと二次ストリームの両方が、系統的符号化を使用する。
【０２７２】
符号化されていないトランスポート・トンネリング
図３４は、将来的な拡張性を可能にするトランスポート・トンネリングの方法を示す。非割当てＰＩＤのカプセル化がベースの８ＶＳＢトランスポートの上でのサービスの増補を可能にするのと同様の方法で、トランスポート・トンネリングを利用して、Ｍ／Ｈ規格の寿命を保証することができる。ロバスト符号化（即ち、Ｒ＝１）をバイパスすることで、符号化されていないトランスポートは、最初のＭ／Ｈサービスの開始後に配備されたデータ・サービスを搬送することができるトンネリング機構を与えるので、将来のサービス能力の導入が可能になる。この視点から、トランスポート・トンネリングを、レガシー８ＶＳＢ受信機に適合するための、非割当てＰＩＤに基づく増補されたサービスのカプセル化と比較することができる。
【０２７３】
上記の実施形態をかなり詳細に説明してきたが、上記の開示を完全に認識すれば、多数の変形及び変更が当業者には明らかとなる。添付の特許請求の範囲はそのような全ての変形及び変更を包含するものとして解釈されることが意図される。
【符号の説明】
【０２７４】
１０、２０  マルチプロセッサ・アーキテクチャ；  
１００  放送システム；  １０２  送信システム；  
１０４  送信論理；  １０６  送信機；  １１２  移動体装置；  
１１４  固定式装置；  
２０２、２２２、２３２、２６６、２７８  マルチプレクサ；  
２５０  主サービス・トランスポート・ブロック；  
３０２  受信機；  ３０４、３３６、３６２  標準復調ブロック；  
３０６  標準復号ブロック；  ３４６、３８２  反復復号器ブロック。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【国際調査報告】
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