(57)【要約】ブロードキャストマルチメディアデータストリーム（１４）は重要度（１６）に基づいて２つ以上の部分に分割される、例えば、第１の部分は、ビデオフレーム中の画素色を表わすビットのグループの中でより重要なビットを表わすかもしれない。その一方で第２の部分は、グループ内の重要度が低いビットを表わすかもしれない。ストリーム（１８）のより重要な部分が、より低いレートで、またはストリーム（２０）のより少ない重要部分であるより強力なコーディング技術（つまりより多くのエラー訂正コーディングを備えた、）を使用して、エラー訂正符号化される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記を具備する、マルチメディアデータブロードキャストのための方法：
部分の相対的重要度に基づいて、単一のプログラムを表すマルチメディアストリームの、それぞれ少なくとも第１および第２の部分のための少なくとも第１および第２のエラーコーディングを確立する、前記第１および第２のコーディングは、互いに異なる；および
前記マルチメディアデータをブロードキャストする。
【請求項２】
より重要な部分は、重要度の低い部分より低いレートで符号化される、請求項１の方法。
【請求項３】
前記重要度の低い部分は、１のコーディングレートで符号化される、請求項２の方法。
【請求項４】
前記データは、無線でブロードキャストされる、請求項１の方法。
【請求項５】
前記データは、ケーブル上でブロードキャストされる、請求項１の方法。
【請求項６】
少なくとも第１、第２および第３のエラーコーディングは、前記マルチメディアストリームの第１、第２および第３の部分にそれぞれ使用される、請求項１の方法。
【請求項７】
前記第１および第２の部分は、単一の大きさを表すビットの第１および第２のグループである、請求項１の方法。
【請求項８】
前記大きさは、単一画素の大きさである、請求項７の方法。
【請求項９】
前記大きさは、単一画素の単一色の大きさである、請求項８の方法。
【請求項１０】
ビットの各グループは、少なくとも１  ビットを含む、請求項７の方法。
【請求項１１】
前記第１および第２の部分は、ビデオストリームのヘッダー内のビットの第１および第２のグループである、請求項７の方法。
【請求項１２】
前記第１および第２部分は、ビデオストリームの動きベクトル内のビットの第１および第２のグループである、請求項７の方法。
【請求項１３】
前記第１および第２の部分は、ビデオストリーム内の少なくとも１つのＤＣＴ係数内の  ビットの第１および第２グループである、請求項７の方法。
【請求項１４】
前記第１および第２の部分は、ビデオストリーム内のＤＣＴ係数の少なくとも１つのグループ内のＤＣＴ係数の第１および第２のグループである、請求項７の方法。
【請求項１５】
前記第１および第２の部分は、オーディオストリーム内のスペクトル包絡情報を表すビットの第１および第２のグループである、請求項７の方法。
【請求項１６】
前記第１および第２の部分は、オーディオストリーム内の帯域拡大縮小された信号を表すビットの第１および第２のグループである、請求項７の方法。
【請求項１７】
前記ビットの第１のグループは、前記ビットの第２のグループよりも重要である、請求項８の方法。
【請求項１８】
前記ビットが意図されたシーケンスで表されるとき、前記ビットの第１のグループは、前記ビットの第２のグループの左にある、請求項１７の方法。
【請求項１９】
前記第１および第２の部分は、ビデオストリーム内のウエーブレット係数の少なくとも１つのグループ内のウエーブレット係数の第１および第２のグループである、請求項１の方法。
【請求項２０】
前記第１および第２の部分は、ビデオストリーム内のスペクトル変換係数の少なくとも１つのグループ内のスペクトル変換係数の第１および第２のグループである、請求項１の方法。
【請求項２１】
前記第１および第２の部分は、グラフィックスストリーム内のグラフィックスパラメータの少なくとも１つのグループ内のビデオフレームの第１および第２の部分である、請求項１の方法。
【請求項２２】
前記第１および第２の部分は、グラフィックスストリーム内のグラフィックスパラメータの少なくとも１つのグループ内のグラフィックスパラメータの第１および第２のグループである、請求項１の方法。
【請求項２３】
前記第１および第２部分は、ビデオフレーム内の画素の第１および第２のグループである、請求項１の方法。
【請求項２４】
前記第１および第２の部分は、受信器において、一緒に結合されるとき、前記第１の部分のみまたは前記第２の部分のみより大きい画像分解能を形成する、請求項２３の方法。
【請求項２５】
前記第１および第２の部分は、ビデオストリーム内のフレームの第１および第２の部分である、請求項１の方法。
【請求項２６】
前記第１および第２の部分は、受信器において一緒に結合されると、前記第１の部分のみまたは前記第２の部分のみより大きな、一時的な分解能を形成する、請求項２５の方法。
【請求項２７】
下記を具備する、単一マルチメディアプログラムを表わす少なくとも１つのマルチメディアデータストリームをブロードキャストするためのシステム：
少なくとも第１および第２の部分に前記ストリームを分割するデータ分割器；
前記第１の部分に第１のエラー符号化を適用する第１のエラー訂正コーダー；
前記第２の部分に第２のエラー符号化を適用する第２のエラー訂正コーダー；および
前記データストリームを伝送するためのブロードキャスト伝送器。
【請求項２８】
前記伝送器は、無線伝送器である、請求項２７のシステム。
【請求項２９】
前記伝送器は、ＣＤＭＡ原理を用いて前記ストリームを伝送する、請求項２８のシステム。
【請求項３０】
前記伝送器は、ＯＦＤＭ原理を用いて前記ストリームを伝送する、請求項２８のシステム。
【請求項３１】
前記伝送器は、ケーブル上で前記ストリームを伝送する、請求項２７のシステム。
【請求項３２】
前記第１の部分は、より重要な部分であり、前記第２の部分は重要度の低い部分である、請求項２７のシステム。
【請求項３３】
前記第１の部分は、エラーに対してより敏感であり、前記第２の部分は、エラーに対して、敏感度の低い、請求項２７のシステム。
【請求項３４】
前記第１の部分は、より重要なデータタイプであり、前記第２の部分は、重要度の低いデータタイプである、請求項２７のシステム。
【請求項３５】
前記第１の部分は、より重要なサブストリームタイプであり、前記第２の部分はより重要度の低いサブストリームタイプである、請求項２７のシステム。
【請求項３６】
前記第１の部分は、遅延に対してより敏感であり、前記第２の部分は遅延に対して敏感度が低い、請求項２７のシステム。
【請求項３７】
前記第１の部分内の少なくとも１ビットは、前記第２の部分内の任意のビットよりも重要である、請求項２７のシステム。
【請求項３８】
前記第１のエラー訂正コーダーは、前記第２の部分に適用されるコーディングレートより低いコーディングレートで前記第１の部分を符号化する、請求項２７のシステム。
【請求項３９】
前記データ分割器は、前記ストリームを少なくとも３つの部分に分割する、請求項２７のシステム。
【請求項４０】
少なくとも第１、第２および第３のエラーコーディングレートは、前記マルチメディアストリームのそれぞれ第１、第２および第３の部分に使用される、請求項３９のシステム。
【請求項４１】
前記第１および第２の部分は、単一の大きさを表すビットの第１および第２のグループである、請求項２７のシステム。
【請求項４２】
前記大きさは、単一画素の大きさである、請求項４１のシステム。
【請求項４３】
前記大きさは、単一画素の単一色の大きさである、請求項４２のシステム。
【請求項４４】
ビットの各グループは、少なくとも１ビットを含む、請求項４１のシステム。
【請求項４５】
前記第１および第２の部分は、ビデオストリームのヘッダー内のビットの第１および第２のグループである、請求項４１のシステム。
【請求項４６】
前記第１および第２の部分は、ビデオストリームの動きベクトル内のビットの第１および第２のグループである、請求項４１のシステム。
【請求項４７】
前記第１および第２の部分は、ビデオストリーム内の少なくとも１つのＤＣＴ係数内のビットの第１および第２のグループである、請求項４１のシステム。
【請求項４８】
前記第１および第２の部分は、ビデオストリーム内のＤＣＴ係数の少なくとも１つのグループ内のＤＣＴ係数の第１および第２のグループである、請求項２７のシステム。
【請求項４９】
前記第１および第２の部分は、オーディオストリーム内のスペクトル包絡情報を表すビットの第１および第２のグループである、請求項２７のシステム。
【請求項５０】
前記第１および第２の部分は、オーディオストリーム内の帯域拡大縮小された信号を表すビットの第１および第２のグループである、請求項２７のシステム。
【請求項５１】
前記第１および第２の部分は、ビデオストリーム内のウエーブレット係数の少なくとも１つのグループ内のウエーブレット係数の第１および第２のグループである、請求項２７のシステム。
【請求項５２】
前記第１および第２の部分は、ビデオストリーム内のスペクトル変換係数の少なくとも１つのグループ内のスペクトル変換係数の第１および第２のグループである、請求項２７のシステム。
【請求項５３】
前記第１および第２の部分は、グラフィックスストリーム内のグラフィックスパラメータの少なくとも１つのグループ内のビデオフレームの第１および第２の部分である、請求項２７のシステム。
【請求項５４】
前記第１および第２の部分は、グラフィックスストリーム内のグラフィックスパラメータの少なくとも１つのグループ内のグラフィックスパラメータの第１および第２のグループである、請求項２７のシステム。
【請求項５５】
前記第１および第２の部分は、ビデオフレーム内の第１および第２のグループである、請求項２７のシステム。
【請求項５６】
前記第１および第２のパラメータは、受信器において、一緒に結合されるとき、前記第１の部分のみまたは前記第２の部分のみよりも大きな画像分解能を形成する、請求項２７のシステム。
【請求項５７】
前記第１および第２の部分は、ビデオストリーム内のフレームの第１および第２のグループである、請求項２７のシステム。
【請求項５８】
前記第１および第２の部分は、受信器において一緒に結合されるとき、前記第１の部分のみまたは前記第２の部分のみよりも大きな一時的分解能を形成する、請求項５７のシステム。
【請求項５９】
下記を具備する、単一マルチメディアプログラムを表わす少なくとも１つのブロードキャストマルチメディアデータストリームを受信するためのシステム：
ストリームを少なくとも第１および第２の部分に分割するデータ分割器；
第１のエラー復号を前記第１の部分に適用する第１のエラー訂正デコーダ；
第２のエラー訂正復号を第２の部分に適用する第２のエラー訂正デコーダ；および
前記ストリームを再生するために前記部分を結合するデータ結合器。
【請求項６０】
前記受信器は無線受信器である、請求項５９のシステム。
【請求項６１】
前記受信器は、ＣＤＭＡ原理を用いて前記ストリームを受信する、請求項６０のシステム。
【請求項６２】
前記受信器は、ＯＦＤＭ原理を用いて前記ストリームを受信する、請求項６０のシステム。
【請求項６３】
前記受信器は、ケーブル上で前記ストリームを受信する、請求項５９のシステム。
【請求項６４】
前記第１の部分は、より重要であり、前記第２の部分は、重要度が低い、請求項５９のシステム。
【請求項６５】
前記第１の部分は、エラーに対してより敏感であり、前記第２の部分は、エラーに対して感度が低い、請求項５９のシステム。
【請求項６６】
前記第１のタイプは、より重要なデータタイプであり、前記第２の部分は、重要度が低いデータタイプである、請求項５９のシステム。
【請求項６７】
前記第１の部分は、より重要なサブストリームタイプであり、前記第２の部分は、重要度がひくいサブストリームタイプである、請求項５９のシステム。
【請求項６８】
前記第１の部分は、遅延に対してより敏感であり、前記第２の部分は、遅延に対して感度が低い、請求項５９のシステム。
【請求項６９】
前記第１の部分内の少なくとも１ビットは、前記第２の部分内の任意のビットよりも重要である、請求項５９のシステム。
【請求項７０】
前記第１のエラー訂正デコーダは、前記第２の部分に適用されるコーディングレートより低いコーディングレートで前記第１の部分を復号する、請求項５９のシステム。
【請求項７１】
前記第１および第２の部分は、単一の大きさを表すビットの第１および第２のグループである、請求項５９のシステム。
【請求項７２】
前記大きさは、単一画素の大きさである、請求項７１のシステム。
【請求項７３】
前記大きさは、単一画素の単一色の大きさである、請求項７２のシステム。
【請求項７４】
ビットの各グループは、少なくとも１ビットを含む、請求項７１のシステム。
【請求項７５】
前記第１および第２のタイプは、ビデオストリームのヘッダー内のビットの第１および第２のグループである、請求項５９のシステム。
【請求項７６】
前記第１および第２の部分は、ビデオストリームの動きベクトル内のビットの第１および第２のグループである、請求項５９のシステム。
【請求項７７】
前記第１および第２の部分は、ビデオストリーム内の少なくとも１つのＤＣＴ係数内のビットの第１および第２のグループである、請求項５９のシステム。
【請求項７８】
前記第１および第２の部分は、オーディオストリーム内のスペクトル包絡情報を表すビットの第１および第２のグループである、請求項５９のシステム。
【請求項７９】
前記第１および第２の部分は、オーディ素ストリーム内の帯域拡大縮小された信号を表すビットの第１および第２のグループである、請求項５９のシステム。
【請求項８０】
下記を具備する、マルチメディアデータブロードキャスティングのための通信システム：
部分の相対的な重要度に基づいて、単一プログラムを表すマルチメディアストリームの、それぞれ少なくとも第１および第２の部分に、少なくとも第１および第２のエラーコーディングを適用する手段、前記第１および第２のコーディングは、互いに異なる。
【請求項８１】
前記適用する手段は、重要度の低い部分より低いレートでより重要な部分を符号化する、請求項８０のシステム。
【請求項８２】
前記適用する手段は、第１のコーディングレートを前記第１の部分に適用する少なくとも第１のエラー訂正コーダーおよび第２のコーディングレートを前記第２の部分に適用する第２のエラー訂正コーダーを含む、請求項８０のシステム。
【請求項８３】
前記データは、無線で伝送される、請求項８０のシステム。
【請求項８４】
前記データはケーブル上で伝送される、請求項８０のシステム。
【請求項８５】
前記第１および第２の部分は、単一の大きさを表すビットの第１および第２のグループである、請求項８０のシステム。
【請求項８６】
前記大きさは、単一画素の大きさである、請求項８５のシステム。
【請求項８７】
前記大きさは、単一画素の単一色の大きさをである、請求項８６のシステム。
【請求項８８】
ビットの各グループは、少なくとも１ビットを含む、請求項８５のシステム。
【請求項８９】
前記第１および第２の部分は、ビデオストリームのヘッダー内のビットの第１および第２のグループであり、またはビデオストリームの動きベクトルの第１および第２のグループであり、またはビデオストリーム内の少なくとも１つのＤＣＴ係数内のビットの第１および第２のグループであり、または、ビデオストリーム内の係数の少なくとも１つのグループ内のＤＣＴ係数の第１および第２のグループであり、
または、グラフィクスパラメータの第１および第２の部分であり、または、スペクトル変換係数の第１および第２の部分であり、または、フレーム内の画素の第１および第２のグループであり、または、オーディオストリーム内のスペクトル包絡情報を表すビットの第１および第２のグループであり、または、オーディオストリーム内の帯域拡大縮小される信号を表すビットの第１および第２のグループである、請求項８０のシステム。
【請求項９０】
前記第１の部分内の少なくとも１ビットは、前記第２の部分内の任意のビットより重要である、請求項８０のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般にマルチメディアブロードキャスト送信に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオとオーディオのようなマルチメディアは、ケーブル、インターネットおよびブロードキャストを含む多くのパス上に送信することができる。
【０００３】
例えば、衛星または地上ブロードキャスト局を用いてマルチメディアを携帯電話のようなモバイルコンピューティング装置に伝送することができる。
【０００４】
典型的には、マルチメディアデータは多量である。これは、残念ながら有限のリソースである重要な伝送路帯域幅を使用しなければならないことを意味する。これは特に高忠実度マルチメディア、例えば、高解像度ビデオの場合がそうである。すなわち、供給されるサービスの品質が高ければ高いほど、より多くの帯域幅を使用しなければならない。
【０００５】
この発明によって認識されるように、マルチメディアストリームのいくつかの部分は他の部分より重要である。例えば、デジタル化され圧縮されていないビデオストリームは、ピクセルのシーケンスによって表わすことができる。ピクセルはそれぞれ２４ビットの整数によって表わされるかもしれない。これらの２４ビットは、赤色を表す８ビット、緑色の８ビットおよび青色の８ビットに分割されるかもしれない。適切な方法で結合された時、これらの値は、ピクセルの色を定義する。
【表１】
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【０００６】
各８ビットグループの第１ビット（各色のビット７）は、一般に最後のビット(各色のｌｓｂまたはビット０)よりも重要（ｍｓｂ）である。言いかえれば、８ビットを使用することは、２５６の色調の表示を可能にするけれども、色（赤、緑、青)の少なくともいくらかの重要な量（通常は半分または１２８の値)がピクセルに存在するかまたは存在しないかを示す左端のビット（各色のビット７)は、右端のビット（通常単一ビットまたは１の値)よりもより重要である。右端のビットは、より重要なビットと対照的に、存在するとき画像の品質を改良するけれども、少なくともいくつかの認識可能な画像を供給するのに必要ない。別の言い方をすれば、第１ビットは、次のビットより全体の画像品質により貢献する。次のビットは、第１ビットにより提供された品質を増加的に改良する。
【０００７】
この発明は、「重要度」の原理が他の符号化／圧縮データまで同様に及ぶことをさらに認識する。より一般的には、重要度の原理は、大きさを表わすマルチメディアストリーム中の任意のデータに当てはまる。さらに、それは、異なるタイプのマルチメディアデータの相対的重要度に当てはまることができる。あるデータはエラーに、より敏感かもしれない。その一方で他のデータは遅れに、より敏感かもしれない。
【０００８】
デジタル化されたビデオの場合、上述した画素データに加えて、圧縮されたストリーム内のそのような大きさを示すデータは、ヘッダー情報、動きベクトル、およびＤＣＴ係数を含むことができる。デジタル化されたオーディオにおいて、圧縮されていないストリームの大きさを示すデータはＰＣＭデータのＭｄＢｓを含むことができる。または、圧縮されたストリームにおいて、大きさを示すデータは、スペクトル包絡情報および帯域の拡大縮小された信号を含むことができる。また、ストリームの中で表わされた可聴音のいくつかの周波数は、音を出す他の周波数より重要かもしれない。
【０００９】
上記の批判的な所見を行って、この発明は、エラーコーディング技術によってデジタル化されたマルチメディアストリーム中のビットの伝送におけるエラーの影響を最小化することが一般的であるとさらに理解する。ブロードキャストアプリケーションにおいて、この発明は、ブロードキャストエリアの端にいるユーザに受信品質のグレースフルデグラデーションを提供する望ましさを認識する。ビットの単一のインスタンスを送信する代わりに、ビットの１つ以上のインスタンスを伝送することができる。受信器はグループ内のビットを平均化してオリジナル値をデコードする。このように、符号化ビットのコピーのうちの１つが悪くなっても、「正確な」値は平均値算出の後に得られるだろう。単純な例として、シングルビットを表わす＋１つを送信し、かつビットが悪くなり、従って送信で失われる可能性を危くする代わりに、ビットは３つのインスタンス（＋１、＋１、+１)に符号化することができる。従って、グループ内の任意の１つの符号化されたビットは、受信器においてデータの損失を生じない。なぜならば、残りのビットは、正しい値にデコードするからである。上記の例において、ビットの受信ストリームは（＋１、０、＋１）であった。３ビットのうちの２ビットは＋１であった。それゆえ、受信器は、シーケンス（＋１、０、＋１）を＋１として解釈したであろう。
【００１０】
上記の例において、出力ビットに対する入力ビットの比である符号化レートは１／３である（すなわち、３出力ビットに対して１入力ビット)。一つより多くの入力ビットを使用することができ、また、他の符号化レートはエラー訂正符号化原理に従って使用することができることは理解されるべきである。どんな場合も、符号化レートが低ければ低いほどビット反復は高くなり、それゆえ、帯域幅要件は高くなることは理解されるべきである。すなわち、帯域幅を保存することと、エラー訂正を最大化することとの間には、トレードオフが存在する。所望であれば、より精巧なスキームを使用することができる。
【００１１】
上記の考察を念頭において、この発明は提供された。
【発明の概要】
【００１２】
この発明は、異なる部分の相対的な「重要度」または「エラーに対する感度」または、「データの正確さに対する望み」または「遅延に対する感度」に基づいて、マルチメディアストリームの異なる部分のための異なるエラー符号化レートを確立する。具体的には、より多くの重要部分が、より少ない重要部分より強力でないエラーコーディング（また、したがってより多くの堅固なエラー訂正コーディングをすること）でコード化される。「より強力なエラーコーディング」は、同じタイプのコーディングであるが、より少ない重要度の部分に使用されるレートより低いレートでコーディングすることを意味する場合がある。例えば、１／３ブロックコーディングは、レートブロックコーディングより強力である。あるいは、「より強力なエラーコーディング」は、より少ない重要部分に使用された技術と比較して、より強力なエラーコーディング技術を使用することを意味する場合がある。例えば、より重要な部分は、畳み込み符号化を用いて符号化し、重要度の低い部分は、ブロック符号化を用いて符号化することができる。または、より重要な部分は、ターボ符号化を用いて符号化し、重要度の低い部分は、畳み込み符号化を用いて符号化することができる。この文献のために、「エラーに対する感度」が特に使用され、および異なるエラーコーディングを使用するすべての４つの理由のための一般的な用語として使用される。
【００１３】
従って、マルチメディアデータ伝送のための方法は、ブロードキャストマルチメディアデータストリームの少なくとも第１および第２の部分のための少なくとも第１および第２のエラーコーディングを確立することを含む。第１および第２のコーディングは互いに異なる。具体的には、ストリームのより重要な部分は、より重要度の少ない部分より、より強力なコーディングで符号化される。少ない重要部分より強力なコーディングでコード化される。これは、全くエラー訂正ではないかもしれない（すなわち、１のコーディングレートで符号化されるかもしれない)。ストリームは単一のプログラムを表わす。また、それは部分の相対的重要度に基づいて分割される。
【００１４】
マルチメディアデータストリームは無線伝送原理を使用して、ブロードキャストすることができる。あるいは、マルチメディアデータストリームは、インターネット上を含むケーブル上で送信することができる。また、マルチメディアストリームは２以上の部分に分割することができ、各部分は、独自のコーディングを有する。
【００１５】
以下により詳細に記載するように、第１および第２の部分は、単一の大きさを表す第１および第２のビットのグループになり得る。大きさは単一のピクセルの大きさになり得る。さらに具体的には、大きさは単一ピクセルの単一色の大きさになり得る。あるいは、第１および第２の部分は、ビデオストリームのヘッダー内のビットの第１および第２のグループ、またはビデオストリームの動きベクトル内のビットの第１および第２のグループ、またはビデオストリーム内のＤＣＴ係数内のビットの第１および第２のグループ、または、オーディオストリーム内のスペクトル包絡情報を表すビットの第１および第２のグループ、またはオーディオストリーム内の帯域拡大縮小された信号を表すビットの第１および第２グループ、またはグラフィックスパラメータの第１および第２の部分、またはスペクトル変換係数の第１および第２の部分、フレーム内のピクセルの第１および第２のグループ、またはオーディオストリーム内のスペクトル包絡情報を表す第１および第２グループ、
または、オーディオストリーム内の帯域拡大縮小された信号を表すビットの第１および第２のグループ、または他の適当なビットになり得る。どんな場合も、ビットの第１のグループは、ビットの第２のグループより重要かもしれない。第１および第２の部分は、また、変化する重要度、エラーに対する感度または遅延に対する感度のデータまたは他のマルチメディア情報を表すことができる。他の観点において、単一のマルチメディアプログラムを表すマルチメディアデータストリームをブロードキャストするためのシステムが開示される。システムは、ストリームを少なくとも第１および第２の部分に分割するデータ分割器を含む。第１のエラー訂正コーダーは第１のエラー符号化を第１の部分に適用し、第２のエラー訂正コーダーは、第２のエラー符号化を第２の部分に適用する。ストリームは伝送器により伝送される。
【００１６】
さらに他の観点において、マルチメディアストリームを受信するためのシステムは、ストリームを少なくとも第１および第２の部分に分割するデータ分割器を含む。そして、第１のエラー訂正デコーダは第１のエラー複合化を第１の部分に適用する。また、第２のエラー訂正デコーダは、第２のエラー復号化を第２の部分に適用する。
【００１７】
データ結合器は、ストリームを再生するための部分を結合するために提供される。
【００１８】
さらに制限しない実施形態において、マルチメディアデータは数的に等価な部分に再分割することができる。制限しない１つの例は、第１の部分に対して１つおきのピクセルを選択し、第２の部分に対して代替ピクセルを選択することであろう。第１の部分は、第２の部分より大きな利得またはエラー符号化を有して送信される場合もあり得る。他の制限しないケースは、パート１に対して奇数フレームを選択し、パート２に対して偶数フレームを選択することであろう。この場合も先と同様に、第１の部分は、第２の部分より大きな利得またはエラー符号化を有して送信される場合がある。部分の相対的重要度は、数的に等価な部分として見てもよいが、依然として異なる利得またはエラー符号化を割り当ててもよい。この発明の詳細は、その構造と動作の両方に関して、同一部に同符号を付した添付図面を参照することにより最もよく理解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１に示される制限しない好適実施形態は、無線手段を用いた、特に符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）原理を用いたマルチメディアブロードキャストを図解する。この発明の原理は、ＧＳＭ、ＴＤＭＡ、広帯域ＣＤＭＡ、ＥＤＧＥ、デジタルテレビ、一般的なテレビ、ラジオ、iBquity(ＩＢＯＣ）デジタルラジオ、ＸＭ等、そしてもちろん、ケーブルシステム上のマルチメディアのブロードキャスト伝送、等に適用されることが理解されるべきである。例えば、無線通信インフラストラクチャと無線電話との間のポイントツーポイント伝送とは対照的に「ブロードキャスト」は、ブロードキャストによりカバーされるエリア内の複数の受信器への伝送を意味する。簡単にするために、以下の開示は、マルチメディアストリームが２つだけの分割を有し、それゆえ、２つだけのコードチャネルを使用すると仮定するけれども、相対的重要度にもとづいてさらなる分割を使用することができることがさらに理解されるべきである。
【００２０】
単数でここに使用されるように、「マルチメディアストリーム」は単一のプログラム、例えば単一の音楽曲または単一のテレビジョンショーまたは映画を表す単一のストリームを意味する。「マルチメディアストリーム」という用語は、関連する情報のグループを定義する。マルチメディアストリームのはっきりと識別できる構成要素は、この文書において、「マルチメディアサブストリーム」または単に「サブストリーム」と呼ばれる。サブストリームが結合されると、そのマルチメディアストリームのユーザまたは受信器のための完全な合成の経験を提供する。一例は、画像およびおそらく多少のテキストを伴った音楽データであろう。音楽データ、画像データおよびテキストデータは、３つのサブストリームに符号化できる場合がある。実際、字幕付きテキストの異なる部分は互いに異なってエラー符号化されるかもしれない。デジタル化され圧縮されたオーディオをピクチャーデータとは別々にコード化し、伝送することもあり得る。次にはそのコード化されたオーディオは、テキストデータから分離することもあり得る。さらに、ビデオストリームと関連する、グラフィックスオーバーレイ、ビデオアドオン、およびオーディオアドオンは、基礎をなすビデオストリームとは異なる（例えば、高い)コーディングレートで符号化することもあり得る。一般に、この発明は、相対的重要度の部分を有するデータに適用する。例えば、フルテキストドキュメントは、重要度が低く、従って、添付した概略図よりも高いレートでエラー符号化される。しかしながら、この発明は、重要度が等価な異なる部分に適用してもよい。
【００２１】
ブロードキャストマルチメディアに注目すると、受信器は様々な「マルチメディアサブストリーム」を集め、受信装置またはプレーヤーに適切な方法でそれらを示すことがあり得る。明確にするために、３つのサブストリームは結合されると、「マルチメディアストリーム」を構成する。従って、単数で使用されるとき、「マルチメディアストリーム」は、一般にブロードキャストを含まない。または一般に伝送された複数の異なるプログラムストリームは含まれない。
【００２２】
図１に示すように、システム１０は、マルチメディアデータのソース１４からマルチメディアプログラムを受信する少なくとも１つの送信器１２を含むことができる。また、図１に示すように、マルチメディアデータストリームはデータ分割器１６に入力される。データ分割器１６は、ストリームの少なくとも部分をより重要部分１８と重要度が低い部分２０に分割する。ただし、ストリームは２以上の部分に分割することができる。以下の例で述べるように、分割は、部分の所定の重要度に従って行うことができる。次に、２つの部分はそれぞれのチャネルで処理される。最初に、各部分１８および２０は、エラーコーディングのためにそれぞれのエラーコーダー２２Ｍ、２２Ｌにより処理される。１つの制限しない典型的な実施形態において、任意の適切なエラーコーディングを使用することができるけれども、コーディングは、各ビットをＮ回複製または反復することを含んでいてもよい。ただし、Ｎ＞１である。そうすることによって各部分１８、２０はそれぞれのコーディングレートで符号化される。コーディングが適用された後、「コーディングレート」は、ビット数に対するオリジナルソースビットの比率を指す。Ｒ＝Ｂ／Ａ  但し、Ｒはコーディングレートを指す。Ｂはコーディング前のビット数であり、Ａはコーディング後のビット数である。ビットの反復が大きければ大きいほど、コードは強くなり、チャネルエラーに対する抵抗力が増す。
【００２３】
重要度の少ない部分２０に使用されるコーディングレートは、より重要な部分１８に使用されるコーディングレートより大きくなることができる。重要度の少ない部分のコーディングレートは、１であり得る。すなわち、重要度の少ない部分は、全くエラー符号化されないかもしれない。（重要度により分割される)２つを越える分割が使用されるとき、３つ以上の部分のコーディングレートは、連続的に高い重要度から低い重要度に大きくなることができる。すなわち、より重要なビットは、重要度の少ないビットより、より多くのエラーコーディング関連の反復を経験する。しかしながら、上述したように、各部分に対して同じタイプのコーディングを使用し、レートを変更する代わりに、より強いエラーコーディングスキームおよびより弱いエラーコーディングスキームをそれぞれより重要な部分および重要度の低い部分に使用することができる。マルチメディアストリームが重要度の等しいサブストリームを持つことがあり得ることが考えられる。このインスタンスでは、これらのサブストリームは、同じコーディングレートまたは異なるコーディングレートで符号化することがあり得る。
【００２４】
特に、ここで述べる典型的な制限しない無線マルチメディア伝送に関しては、エラーコーディングの後で、部分１８、２０は、技術的に知られた原理に従って、それぞれインターリーバ２４Ｍ、２４Ｌにより処理することができる。チャネルごとのエラー訂正符号化されたシンボルストリーム内のシンボルは、真の整数に変換され（例えば、プラス１に対して「０」、およびマイナス１に対して「１」)、次に、それぞれのウオルシュ発生器２８Ｍ、２８Ｌからの割り当てられたウオルシュ関数によりデジタル的に２６Ｍ、２６Ｌにおいて、乗算される。次に、利得増幅器３２Ｍ、３２Ｌから供給された利得係数Ｇ１、Ｇ２により３０Ｍ、３０Ｌにおいて乗算することができる。
【００２５】
継続して、部分１８および２０は、次に、外部擬似乱数コードを実数フィールドのシーケンスに変換した後で、それぞれのＰＮ発生器３６Ｍ、３６Ｌからの外部擬似乱数(ＰＮ）コードとデジタル的に乗算するかまたは結合してもよい。次に、各信号に対して生じた拡散シンボルストリームは加算器３８において一緒に結合され、伝送アンテナ４０を用いた伝送のために複合波形を形成する。異なるエラー訂正コーディングだけが使用される場合に、加算器３８は、２つのチャネルを１つに結合するために、コーダー２２Ｍ、２２Ｌの下段の電送器内の他の場所に介挿することができることが理解されるべきである。異なるサブストリームを伝送するのに使用される複数の伝送器および複数の物理層が存在することがあり得るが、開示を簡単にするために１つの伝送器が示されている。関連する部分においておよび簡単化のために、典型的な制限しない無線システム１０の受信器４２は、伝送器１２の逆になるように図２に示される。具体的には、受信器４２は、伝送されたデジタル化されたマルチメディアストリームを出力する技術的に知られた関連する信号処理回路を有した受信アンテナ４４を含むことができる。ストリームはデータ分割器４６に送られる。データ分割器４６は、送信器１２のデータ分割器１６によって使用された同じ基準を用いて、ストリームをより重要な部分４８と重要度の低い部分５０に分割する。
【００２６】
部分４８および５０は、ＰＮ発生器５４Ｍ、５４ＬからのそれぞれのＰＮシーケンスを使用して、５２Ｍ、５２Ｌにおいて、逆拡散される。逆拡散に使用されるＰＮシーケンスは、伝送器１２における拡散に使用されるＰＮシーケンスと同じである。所望であれば、部分４８、５０の利得は、それぞれ利得増幅器５８Ｍ、５８Ｌからの信号を用いて、５６Ｍ、５６Ｌにおいて調節することができる。
【００２７】
次に、部分は、無線通信技術において知られている原理に従って、それぞれのウォルシュ発生器６２Ｍ、６２Ｌからの信号を使用して、６０Ｍ、６０Ｌにおいてウォルシュ復調される。次に、部分４８および５０は、それぞれのデインターリーバ８０Ｍ、８０Ｌにおいてデインターリーブされる。
【００２８】
この発明に従って、それぞれのエラーデコーダ６６Ｍ、６６Ｌは、伝送器１２により部分１８、２０に適用されたエラー訂正コーディングの逆を用いて、部分４８、５０を復号する。従って、エラーデコーダ６６Ｍは、エンコーダ２２Ｍにより使用されるコーディングに相当するより重要な部分４８を復号するためにコーディングを使用し、重要度の低い部分解５０のためのデコーダ６６Ｌは、エンコーダ２２Ｌにより使用されるコーディングに相当するコーディングを使用する。上述したように、２つを越える分割が使用される時、上に議論されて、３つ以上の部分のコーディングは連続的に、高い重要度から低い重要度に強くなる。部分４８および５０は、次に、（加算器または他の変換器のような)結合器６８において結合され、図２のブロック７０で示されるオリジナルのマルチメディアデータストリームを出力する。したがって、第１および第２の部分がビデオフレーム内の画素の第１および第２のグループであり、一緒に結合されると、それらは、第１の部分のみまたは第２の部分のみよりも大きな画像分解能を形成する。
【００２９】
図３は、この発明のロジックを示す。ブロック７２で始まって、ストリームがどのようにして分割されることになっているかが決定される。上に議論されるように、ストリームの部分の相対的な重要度、またはマルチメディアストリームの他の有効な分割に基づいて、２つ以上の分割を使用することができる。例えば、ビデオストリームの単一フレームのための画素色を表す各８ビットグループは２つの部分に分割されるであろうことが決定されるかもしれない。以下に示すように、より重要な部分は、左端の（上位の)６ビットであり、重要度の低い部分は、残りの２ビットである。
【表２】
2006505193.tif 000004
【００３０】
あるいは、グループは、均一に分割することができる。４つの左端の(上位の)ビットは、より重要な部分内にあり、４つの重要度の低いビットは重要度の低い部分内にある。
【表３】
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【００３１】
他のビット分割を使用することができる。この場合も先と同様に、８ビットグループは３つ以上のグループに分割することができる。さらに、圧縮されたストリーム内の他のデータ、特に、あるヘッダーデータ、動きベクトル、およびビデオデータのためのＤＣＴ係数のような大きさを示すデータ、およびスペクトル包絡情報およびオーディオデータのための帯域拡大縮小された信号は、より重要な部分と、重要度の低い部分に分割することができる。データ、画像、テキスト、グラフィックス、他のタイプのマルチメディアストリームあるいはサブストリームについては、他の多くの有用な分割するスキームがある。例えば、この発明は、オブジェクトサイズ、わーピング(warping)、変換、視点、照明、回転オリエンテーション、遠近法を含むブロードキャストグラフィックスにおける大きさの尺度に適用してもよいし、同様に、ユーザが異なる「重要度」に添付してもよい異なるグラフィックスオブジェクトに適用してもよい。さらに、オーディオ、ビデオ、テキストおよびグラフィックスに加えて、この発明は、一般データのより重要な部分および重要度の低い部分、画像制御情報暗号鍵システム制御復号パラメーター、基底関数セット、ＨＴＭＬ，ＵＲＬｓ等に関連したオーダ情報に適用してもよい。部分のさらなる例は、ビデオストリーム内の少なくとも１つのグループ内のウエーブレット係数の第１および第２グループ、またはビデオストリーム内のスペクトル変換係数の少なくと１つのグループ内のスペクトル変換係数の第１および第２のグループ、またはグラフィックスストリーム内のグラフィックスパラメータの少なくとも１つのグループ内のビデオフレームの第１および第２の部分、または、グラフィックストリーム内のグラフィックスパラメータの少なくとも１つのグループ内のグラフィックスパラメータの第１および第２のグループを含む。どんな場合も、ブロック７２における分割スキームは、ストリームを分割するために伝送器および受信器のデータ分割器１６、４６により使用される。所望であれば、ブロック７０を一度行うことができ、マルチメディアストリームブロードキャストの前に受信器４２に供給することができる。またはブロック７０は動的に行うことができる。特定の分割スキームがブロードキャスト時間において受信器４２にブロードキャストされる。あるいは、受信器は、メモリに記憶された情報を分割できたはずであり、または他の物理層により伝送できたはずである。
【００３２】
ブロック７２に移動して、伝送器１２は上述した分割スキームに従ってストリームを分割する。ブロック７６および７８において、エラー訂正コーダー２２Ｍ、２２Ｌ（図１）は、ストリームのそれぞれの部分にそれぞれのコーディングを適用する。具体的には、ブロック７８において、符号化される重要度の低い部分よりもブロック７６において、より重要な部分がより低いレートで（または、より強力なエラーコーディングを用いて)符号化される。ブロック７６および７８は開示の利便性のために連続して示されるけれども、異なる部分のコーディングは、図１を参照して開示したように並列に行うことができる。ブロック８０に進んで、ストリームの部分は、上述した次の処理を経験する、そして伝送される。
【００３３】
ブロック８２は、図を参照して上述したように、受信器４２により行われる受信および事前のデコーディングを表す。ブロック８４において、受信器４２のデコーダ６６Ｍ、６６Ｌは、伝送器１２により適用されたコーディングを用いてそれぞれの部分を復号する。ブロック８６において、部分は結合され、マルチメディアストリームを再構成する。
【００３４】
ここに示され、詳細に記載された特定の、「データの重要度に基づいて可変エラーコーディングレートを用いたマルチメディア伝送」は、完全に上述したこの発明の目的を得ることができ、それが、現在この発明の好適実施形態であり、従って、この発明によって広く意図される主題を表し、この発明の範囲は、完全に当業者に明白になる他の実施形態を包含し、この発明の範囲は、従って、添付されたクレーム以外に限定されることはなく、単一のエレメントに対する参照は、明示的に唯一であると記載しない限り「唯一」を意味することを意図せず、むしろ「１つ以上」を意味することを意図することが理解されるべきである。当業者に知られているか、または後に知られるようになる上述の好適実施形態のエレメントに対するすべての構造的および機能的均等物は参照することによりここに明白に組み込まれ、この発明のクレームにより包含されることが意図される。さらに、この発明により解決しようとするありとあらゆる問題に装置または方法が対処する必要はない。更に、この発明の開示におけるエレメント、コンポーネント、または方法ステップは、エレメント、コンポーネント、または方法ステップが明示的にクレームに記載されているかどうかに関係なく、公衆にささげられることを意図しない。構成要件が明示的に"means for"のフレーズを用いて記載されない限り、または方法クレームの場合には、構成要件が「行動」の代わりに「ステップ」として記載されない限り、ここにおけるクレーム構成要件は、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．１１２、第６パラグラフの条項の下で解釈されない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は１つの典型的なマルチメディアストリーム送信器の簡単化されたブロック図である。
【図２】図２は１つの典型的なマルチメディアストリーム受信器の簡単化されたブロック図である。
【図３】図３はこの発明のロジックのフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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