(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターネット・プロトコルＩＰのデータを、放送ビデオ信号の垂直ブランキング期間ＶＢＩの一部として伝送するためのフォーマットにエンコードするエンコード方法であって、
前記ＩＰデータを含むＩＰデータ・ブロックと、ＩＰパケット・ヘッダ情報とを有するＩＰパケットをエンコーダが受けるステップと、
前記エンコーダが、前記ＩＰパケットを、データ・グループ・パケット・データ・ブロックおよびデータ・グループ・パケット・ヘッダ情報を有する可変長のデータ・グループ・パケットにエンコードすることにより、前記可変長のデータ・グループ・パケットの前記データ・グループ・パケット・データ・ブロックが前記ＩＰパケットから成るようにするステップと、
前記エンコーダが前記可変長のデータ・グルーブ・パケットを１以上の固定長のＶＢＩコンパチブル・パケットにエンコードするステップであって、各ＶＢＩコンパチブル・パケットが、ＶＢＩコンパチブル・パケット・ヘッダ情報とＶＢＩコンパチブル・パケット・データ・ブロックとを有し、前記ＶＢＩコンパチブル・パケット・データ・ブロックは前記可変長のデータ・グループ・パケットの少なくとも一部から成る、ＶＢＩコンパチブル・パケットにエンコードするステップと、から成るエンコード方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、前記データ・グループ・パケット・ヘッダ情報は、６バイトの第１ヘッダと２バイトの第２ヘッダとを有するよう構成されていることを特徴とするエンコード方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法であって、前記データ・グループ・パケット・ヘッダ情報は、固定長の予約スペース・ヘッダと固定長のタイプ・ヘッダとを有するよう構成され、前記固定長のタイプ・ヘッダは、前記可変長のデータ・グループ・パケット・データ・ブロックがＩＰデータを含むことを示すことを特徴とするエンコード方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法であって、前記データ・グループ・パケット・ヘッダ情報はＮＡＢＴＳコンパチブルのレコード・ヘッダを有するよう構成されていることを特徴とするエンコード方法。
【請求項５】
請求項１記載の方法であって、前記エンコーダが、前記固定長のＶＢＩコンパチブル・パケットを伝送するステップ、をさらに含むことを特徴とするエンコード方法。
【請求項６】
請求項１記載の方法における前記ステップを実行するようプログラムした、前記エンコーダを有するコンピュータ。
【請求項７】
請求項１記載の方法の前記ステップを実行するようコンピュータの前記エンコーダを指揮するコンピュータ読み取り可能メモリ。
【請求項８】
インターネット・プロトコルＩＰデータを放送伝送のためエンコードする方法であって、
前記ＩＰデータを含むＩＰデータ・ブロックと、ＩＰパケット・ヘッダ情報とを有するＩＰパケットをエンコーダが受けるステップと、
前記エンコーダが、該ＩＰパケットを、データ・ペイロードとしてＮＡＢＴＳコンパチブルで可変長のデータ・グループ・パケットに挿入するステップであって、前記データ・グループ・パケットは、６バイトの第１ヘッダと２バイトの第２ヘッダを有する、挿入するステップと、
から成るエンコード方法。
【請求項９】
インターネット・プロトコルＩＰデータを放送伝送のためエンコードする方法であって、
前記ＩＰデータを含むＮバイトのＩＰデータ・ブロックと、Ａバイトのトランスポート・プロトコル・ヘッダと、ＢバイトのＩＰヘッダと、を有するＩＰパケットをエンコーダが受けるステップと、
Ｍバイトのデータ・ペイロードと、Ｃバイトのデータ・タイプ・ヘッダと、Ｄバイトの予約スペース・ヘッダと、を有する可変長のデータ・グループ・パケットを前記エンコーダが構成するステップと、
前記エンコーダが、前記Ｎ＋Ａ＋Ｂバイト全体の前記ＩＰパケットを、前記データ・グループ・パケットの前記Ｍバイトのデータ・ペイロードに挿入するステップと、
前記エンコーダが、前記可変長のデータ・グループ・パケットを、１以上の固定長のＶＢＩコンパチブル・パケットにエンコードするステップであって、各ＶＢＩコンパチブル・パケットは、ＶＢＩコンパチブル・パケット・ヘッダ情報と、前記データ・グループ・パケットの少なくとも１部分から成るＶＢＩコンパチブル・パケット・データ・ブロックと、を有する、エンコードするステップと、
から成るエンコード方法。
【請求項１０】
請求項９記載の方法において、前記Ｃバイトのデータ・タイプ・ヘッダは２バイトから成り、前記Ｄバイトの予約スペース・ヘッダは６バイトから成ること、を特徴とするエンコード方法。
【請求項１１】
請求項９記載の方法において、前記Ａバイトのトランスポート・プロトコル・ヘッダは８バイトから成り、前記ＢバイトのＩＰヘッダは２０バイトから成ること、を特徴とするエンコード方法。
【請求項１２】
請求項９記載の方法において、前記可変長のデータ・グループ・パケットは、ＮＡＢＴＳコンパチブルであり、１以上のパディング・バイトのトレーラを備えるように構成されていること、を特徴とするエンコード方法。
【請求項１３】
請求項９記載の方法の前記ステップを実行するようプログラムした、前記エンコーダを有するコンピュータ。
【請求項１４】
請求項９記載の方法の前記ステップを実行するようコンピュータの前記エンコーダを指揮するコンピュータ読み取り可能メモリ。
【請求項１５】
コンピュータ・ネットワーク・データ・パケットを、放送ビデオ信号の垂直ブランキング期間ＶＢＩの一部として伝送するためエンコードするエンコード方法であって、
エンコーダが前記ネットワーク・データ・パケットにヘッダを追加して、データ・グループ・パケットを形成する追加ステップと、
前記エンコーダが該データ・グループ・パケットを１以上の固定長のＶＢＩコンパチブル・パケットにエンコードするエンコード・ステップと、
から成るエンコード方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の方法において、前記ヘッダは、前記ネットワーク・データ・パケットに含まれるデータのタイプを示すタイプ・ヘッダであること、を特徴とするエンコード方法。
【請求項１７】
請求項１５記載の方法において、前記ヘッダは、ＮＡＢＴＳコンパチブルのレコード・ヘッダであること、を特徴とするエンコード方法。
【請求項１８】
請求項１５記載の方法であって、前記エンコーダが前記固定長のＶＢＩコンパチブル・パケットを伝送するステップ、をさらに含むことを特徴とするエンコード方法。
【請求項１９】
請求項１５記載の方法において、前記追加ステップにおいて追加される前記ヘッダは、６バイトの第１ヘッダと２バイトの第２ヘッダとを含むことを特徴とするエンコード方法。
【請求項２０】
請求項１５記載の方法において、前記追加ステップにおいて追加される前記ヘッダは、固定長の予約スペース・ヘッダと、前記ネットワーク・データ・パケットに含まれるデータのタイプを示す固定長のタイプ・ヘッダとを含むことを特徴とするエンコード方法。
【請求項２１】
請求項１５記載の方法の前記ステップを実行するようプログラムした、前記エンコーダを備えたコンピュータ。
【請求項２２】
請求項１５記載の方法の前記ステップを実行するようコンピュータの前記エンコーダを指揮するコンピュータ読み取り可能メモリ。
【請求項２３】
放送ビデオ信号の垂直ブランキング期間ＶＢＩの一部として受けたコンピュータ・ネットワーク・データをデコードするデコード方法であって、
デコーダが多数の固定長のＶＢＩコンパチブル・パケットを受けるステップと、
前記固定長のＶＢＩコンパチブル・パケットから前記デコーダが可変長のデータ・グループ・パケットを再構成するステップであって、該データ・グループ・パケットは、前記ネットワーク・データを含む可変長のデータ・ブロックと、ヘッダとを有する、再構成するステップと、
前記データ・グループ・パケットの前記ヘッダを読み取ることにより、前記データ・グループ・パケットの前記データ・ブロックに含まれたデータのタイプを前記デコーダが識別するステップと、
前記データ・グループ・パケットの前記データ・ブロックから前記ネットワーク・データを前記デコーダが抽出するステップと、
から成るデコード方法。
【請求項２４】
請求項２３記載の方法の前記ステップを実行するようプログラムした、前記デコーダを有するコンピュータ。
【請求項２５】
請求項２３記載の方法の前記ステップを実行するよう、前記デコーダを有するコンピュータを指揮するコンピュータ読み取り可能メモリ。
【請求項２６】
配信者から受信者にビデオ信号を配信する放送伝送システムであって、
コンピュータ・ネットワーク・データ・パケットを垂直ブランキング期間ＶＢＩコンパチブルのパケットにエンコードする前記配信者側のエンコード・ユニットであって、該エンコード・ユニットが、ヘッダを前記ネットワーク・データ・パケットに追加して可変長のデータ・グループ・パケットを形成し、そして該データ・グループ・パケットを１以上の固定長のＶＢＩコンパチブル・パケットにエンコードする、エンコード・ユニットと、
該エンコード・ユニットから前記ＶＢＩコンパチブル・パケットを受けるように結合し、配信媒体を介して前記ＶＢＩコンパチブル・パケットを送信する送信ユニットと、
前記配信媒体から前記ＶＢＩコンパチブル・パケットを受けるための前記受信者側の受信ユニットと、
該受信ユニットに結合したデコード・ユニットであって、前記固定長のＶＢＩコンパチブル・パケットから前記可変長のデータ・グループ・パケットを再構成し、そして該データ・グループ・パケットから前記ネットワーク・データ・パケットを抽出する、デコード・ユニットと、
から成る放送伝送システム。
【請求項２７】
コンピュータ・ネットワーク・データ・パケットを、放送ビデオ信号の垂直ブランキング期間ＶＢＩの一部として伝送するためエンコードするエンコード・ユニットであって、
前記ネットワーク・データ・パケットにヘッダを追加して、データ・グループ・パケットを形成する追加手段と、
該データ・グループ・パケットを１以上の固定長のＶＢＩコンパチブル・パケットにエンコードするエンコード手段と、
から成るエンコード・ユニット。
【請求項２８】
放送ビデオ信号の垂直ブランキング期間ＶＢＩの一部として受けたコンピュータ・ネットワーク・データをデコードする受信ユニットであって、
多数の固定長のＶＢＩコンパチブル・パケットを受ける受信機と、
該受信機に結合したデバイス・ドライバと、
を含み、
前記の受信機またはデバイス・ドライバの一方は、前記固定長のＶＢＩコンパチブル・パケットから可変長のデータ・グループ・パケットを再構成し、該データ・グループ・パケットは、ヘッダと、前記コンピュータ・ネットワーク・データを含む可変長のデータ・ブロックと、を有し、さらに、前記の受信機またはデバイス・ドライバの前記一方は、前記データ・グループ・パケットの前記コンピュータ・データ・ブロックから前記ネットワーク・データを抽出するように構成したこと、を特徴とする受信ユニット。
【請求項２９】
放送ビデオ信号の垂直ブランキング期間ＶＢＩの一部として送信するためにエンコーダが固定長のＮＡＢＴＳコンパチブルのデータ・ブロックにエンコードする、ネットワーク・パケット構造を有するコンピュータ読み取り可能メモリであって、前記ネットワーク・パケット構造が、
ネットワーク・データと、該ネットワーク・データのためのヘッダ情報とをカプセル化する可変長のデータ・ブロックと、
該データ・ブロックに対する２バイトのヘッダであって、前記データ・ブロックに含まれるネットワーク・データのタイプを示す、前記の２バイト・ヘッダと、
該データ・ブロックに対ずる６バイトのヘッダであって、ユーザによる後での定義のための予約スペースから成る、前記の６バイト・ヘッダと、
から成ること、を特徴とするコンピュータ読み取り可能メモリ。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、コンピュータ・ネットワーク・データを送る方法、特に、放送ビデオ信号（例えば、在来のテレビジョン信号）の垂直ブランキング期間の一部としてインターネット・プロトコル（ＩＰ）データを送る方法に関するものである。
発明の背景
在来の放送テレビジョン信号は、個々のテレビジョン・フレームを構築するのに使用するデータ・フォーマットで送信する。各フレームは、テレビジョン・スクリーン上に画像を生成するのに使用するビデオ画像データ（すなわち、ピクセル・データ）と、そして同期およびタイミング情報のような画像の提示を制御するのに使用する制御情報とを包含する。垂直ブランキング期間（ＶＢＩ）は、代表的なテレビジョン・フレームの上側の２１本のラインである。これらＶＢＩラインは、テレビジョンには表示されないが、テレビジョン制御情報を運ぶのに使用されている。１０本までのＶＢＩラインまでは、テレビジョン画像制御情報とは別のまたこれに加えてデータの伝送に使用することができる。さらに、ＶＢＩのライン２１は、クローズド・キャプショニング（closed captioning）情報の伝送に使用される。
ＶＢＩラインの一部としてデータを送るための標準のフォーマットは、電子工業会ドキュメントＥＩＡ−５１６（May,1988）：“Joint EIA/CVCC Recommended Practice for Teletext: North American Basic Teletext Specification（NABTS）．”により仕様が示されている。このＮＡＢＴＳ仕様は、長いデータ・ストリームを固定の長さのデータ・パケットに区分するフォーマットを定めている。ＶＢＩにエンコードしそして放送ネットワークで送信するのは、これらデータ・パケットである。
図１は、各バイトが８ビットの３３バイトから成るＶＢＩコンパチブルのデータ・パケット２０を示している。ＶＢＩデータ・パケット２０は、データ・ブロック２２（これは、長さが２８バイトまでとすることができる）と、そして５バイトのプレフィックスまたはヘッダ２４とを含んでいる。データ・ブロック２２は、オプションのサフィックスまたはトレーラ（trailer）２６のサイズに依存して長さが変化し、そしてこれはデータ・ブロックに続く。トレーラ２６は、０，１，２，または２８バイトの長さとすることができる。したがって、このデータ・ブロックは、０，２６，２７，または２８バイトの長さとすることができる。異なったエンコーダは、異なったモードをもち、これらモードは、トレーラ２６の長さ、したがってデータ・ブロック２２に記憶する実際のデータの長さを指図する。オプションのトレーラ２６は、受信側が使用するエラー検出またはエラー検出および訂正データを指定するための空き場所を提供する。５バイトのヘッダ２４は、３バイトのパケット・アドレス、１バイトの連続性インデックス、そして１バイトのパケット構造から成っている。
現在のＶＢＩエンコーディングおよびデコーディング技術は、テレビジョン信号のＶＢＩの一部としてデータを送る便利で信頼性のある方法を提供している。今日、ＶＢＩは、例えば株式相場、天気データのような多くの形態のデータの伝送に使用されている。何年もの間、ユーザがユーザ自身のコンピュータでテレビジョンを視聴することは一般的ではなかった。しかし最近では、ユーザがそのコンピュータ上でテレビジョン信号を視聴することがより一般的となってきている。将来においては、視聴者／ユーザの数が増大することが予想される。このようなテレビジョン視聴およびコンピュータ使用の収斂により、視聴者が、ＶＢＩにおいて伝送されるデータを、特に彼らのコンピュータ上で容易に利用できるようになりたいと望むことが予想される。残念ながら、今日のコンピュータ・アプリケーションのほとんどは、ＶＢＩデータとコンパチブルとなるように構成されていない。ＶＢＩデータを受けるには、アプリケーション開発者は、彼らの製品を特殊化しなければならない。これは、マイクロソフト（Microsoft）が製作し販売しているWindows（登録商標）ベースのオペレーティング・システムに対するアプリケーションを構築している開発者にとっては特にであり、それは、そのようなアプリケーションは、Windows（登録商標）オペレーティング・システムの標準の部分ではない特殊な機能をコールするようにコンフィギュレーションをしなければならないからである。
ＶＢＩデータを伝送するもっとグローバルなアプローチを提供することにより、それが特殊な機能をコールせずともコンピュータ・アプリケーションにおいて容易に使用できるようにすることは、有益なものとなる。
ネットワーク環境においては、コンピュータ・アプリケーションは、アプリケーション・プログラミング・インターフェース（ＡＰＩ）の標準のセットを使用することにより、データをネットワークおよびインターネットを通して送受している。例えば、Windows（登録商標）ベースのオペレーティング・システム上で走るように設計したアプリケーションは、ウィンドウズ・ソケット仕様（Windows Sockets Specification）（よく知られた仕様）において定められた標準のＡＰＩセットを用いている。これらＡＰＩは、工業委員会（industry committees）により定められ、そして広く使用されている。ソケットＡＰＩは、データを送受するネットワークに独立の方法を提供しており、基盤となるコンピュータ・ネットワークがどのようなものであれかまわない（例えば、イーサネット、非同期転送モード（ＡＴＭ）、衛星等）。コンピュータ・アプリケーションは、ある特定のネットワークからデータを受けるよう特別に書くことを必要としない。開発者は、あるアプリケーションに対しWindows（登録商標）ソケットＡＰＩとインターフェースするためのコードを書き、これにより、そのアプリケーションがこのコンピュータ・ハードウェアがサポートする多数の異なったネットワークを介してデータを送受することができるようになる。
１つの一般的で広く使用されているタイプのネットワーク・データは、インターネット・プロトコル（ＩＰ）データと呼ばれている。ＩＰデータは、本質的には任意の基盤となるネットワーク（イーサネットおよびインターネットを含む）でデータを運ぶための標準のフォーマットを定めている。このＩＰ標準は、データをカプセル化するのに使用するパケットを定め、そしてＩＰデータは、伝送ネットワークに無関係に、常にこのパケットにカプセル化する。
本願発明者は、ＩＰデータのようなネットワーク・データを、在来の放送テレビジョン信号の一部として伝送できるＶＢＩコンパチブルのフォーマットに再パッケージ化する技術を考え出した。受信者側においては、そのネットワーク・データは、ＶＢＩ信号から抽出し、そして単一のモノリシック・クライアント・アプリケーションにのみ知られた所有（proprietary）または非標準の機能ではなく、標準の既存のＡＰＩセットを介してコンピュータ・アプリケーションに渡す。
発明の摘要
本発明の１形態は、インターネット・プロトコルＩＰのようなネットワーク・データを、放送ビデオ信号の垂直ブランキング期間ＶＢＩの一部として伝送するためのフォーマットにエンコードするエンコード方法に関する。この方法は、データ・ブロックとヘッダ情報を有するネットワーク・データ・パケットを構成することを含む。１例として、ＩＰパケットは、可変長のデータ・ブロックと、ＩＰヘッダの形態の固定長のヘッダ情報と、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）ヘッダとを有する。
ネットワーク・データ・パケットは、可変長のデータ・グループ・パケットにエンコードし、そしてこれは、好ましくは、ＮＡＢＴＳコンパチブルのデータ・グループ・パケットである。データ・グループ・パケットは、可変長のデータ・ブロックと、ヘッダ情報を有する。ネットワーク・データ・パケットは、データ・グループ・パケットのデータ・ブロックに挿入する。１実現例では、データ・グループ・パケットのヘッダ情報は、データ・グループ・パケットのデータ・ブロックに含まれるネットワーク・データのタイプを識別する２バイトのヘッダ情報と、開発者による将来の定義のため予約した６バイトの予約スペースと、を含む。この予約スペース・ヘッダの１つの可能性のある使用は、メディア・アクセス・コントロール（ＭＡＣ）アドレス（代表的には物理アドレスと同義）に対するものである。ＭＡＣアドレスは、通常、特定のネットワークをアクセスするのに使用する低レベルのハードウェア・プロトコルを参照して使用する。第２実現例においては、データ・グループ・パケットに対するヘッダ情報は、在来の５バイトのＮＡＢＴＳコンパチブルのレコード・ヘッダから成る。
いったん可変長のデータ・グループ・パケットを構成すると、これを１以上の固定長のＶＢＩコンパチブル・パケットにエンコードする。これらＶＢＩコンパチブル・パケットは、好ましくは、ＮＡＢＴＳ標準のネットワーク・レイヤにて定めた３３バイトのパケットである。各ＶＢＩコンパチブル・パケットは、２８バイトのデータまで記憶するポテンシャルを有する。このデータ・グループ・パケットは、区分しそしてＶＢＩコンパチブル・パケットのデータ・ブロック中に置く。
この方法を使用すると、データ・ネットワーク（すなわち、イーサネットまたはインターネット）を介して受けたデータは、テレビジョン信号のＶＢＩの一部として放送するために再パッケージ化する。このパッケージ化したネットワーク・データは、基盤となるネットワークとは独立のままであり、したがってコンピュータ・アプリケーションによる使用のため受信者側にて容易に抽出することができる。
別の形態によれば、ＶＢＩの一部として受けたコンピュータ・ネットワーク・データをデコードする方法を記述する。多数の固定長のＶＢＩコンパチブル・パケットは、個々のユーザ・ベースの受信ユニット（すなわち、テレビジョン、セットトップ・ボックス、コンピュータ）で受信する。可変長のデータ・グループ・パケットは、固定長のＶＢＩコンパチブル・パケットからヘッダを取り除き、そしてＶＢＩコンパチブル・パケットのデータ・ペイロードを組み合わせることにより再構成する。この再構成したデータ・グループ・パケットは、ネットワーク・データのタイプを記述するヘッダと、ネットワーク・データを含むデータ・ブロックを有する。受信ユニットは、そのヘッダを読み取り、そしてそのデータ・グループ・パケットのデータ・ブロックからネットワーク・データを抽出する。
このようにして、ネットワーク・データを、ＶＢＩを介してその既知のフォーマットを失わずに伝送する。コンピュータ・アプリケーションは、ウィンドウズ・ソケット仕様により規定されたもののような標準のＡＰＩを使用することにより、そのネットワーク・データを使用することができる。カプセル化したネットワーク・データをＶＢＩコンパチブル・パケットで伝送することにより、コンテンツ配信者は、新たな広範囲のアプリケーションをサポートすることができるようになる。アプリケーション開発者は、これら開発者が既に慣れている標準のインターフェースを通して利用可能であるため、ネットワーク・データを使用することが容易であると分かることになる。
【図面の簡単な説明】
図１は、北米基本テレテキスト仕様標準（North American Basic Teletext Specification（NABTS）standard）により構成した従来技術のパケット構造を示す図。
図２は、放送伝送システムを示す図。
図３は、ネットワーク・データを放送伝送システムを介して送るための方法のフロー図。
図４は、第１の実現例による、ＶＢＩコンパチブルのパケットでネットワーク・データを運ぶのに使用するデータ伝送構造を示す図。
図５は、第２の実現例による、ＶＢＩコンパチブルのパケットでネットワーク・データを運ぶのに使用するデータ伝送構造を示す図。
図６は、受信／デコード・ユニットのブロック図。
好ましい実施形態の詳細な説明
以下の説明では、読者がＮＡＢＴＳ仕様（電子工業会ドキュメントＥＩＡ−５１６（May,1988）“Joint EIA/CVCC Recommended Practice for Teletext: North American Basic Teletext Specification（NABTS）”）に指定されたＶＢＩラインの一部としてデータを送る標準のフォーマットに精通していると仮定している。このＮＡＢＴＳ仕様は、言及により本開示に含めるものとする。
図２は、コンテンツ・プロバイダ３２（例えば、ケーブル・ヘッドエンド、テレビジョン放送局等）から多数の受信機３４，３６に配信するための放送伝送システム３０を示している。この説明のため、放送伝送システム３０は、多くの住居にテレビジョン信号を送信する在来の放送テレビジョン・システムの文脈で記述する。
在来のテレビジョン信号のようなビデオ信号は、放送配信ネットワークを介して配信する。その２つの例のネットワークを図２に示しており、在来のアナログのＶＨＦまたはＵＨＦの放送ネットワーク３８と、そしてケーブル・ネットワーク４０とである。ＶＨＦ／ＵＨＦ放送ネットワーク３８は、コンテンツ・プロバイダ３２の所に配置したテレビジョン・タワーの形態の無線送信機４２を備え、これがテレビジョン信号４４を送信する。個々の住居に配置されたアンテナの形態の受信機４６は、そのテレビジョン信号４４を受信する。
ケーブル・ネットワーク４０は、コンテンツ・プロバイダ３２の所に配置したケーブル送信機４８を備える。ケーブル送信機４８は、ケーブル配信構造５０（例えば、光ファイバ・ケーブル、同軸ケーブル、ツイステッド・ペア等）を介して、個々の住居に配置されたケーブル受信機５０に信号を送信する。図２においては、受信機５２は、セットトップ・ボックスとして示している。
分かるように、その他のネットワーク実装も使用することができ、例えば、衛星通信、ＲＦ通信、または無線式および有線式の技術である。
例示の実現例においては、２つの異なった種類のディスプレイ・ユニットを例示目的のために示している。住居３４においては、ディスプレイ・ユニットは、放送イネーブル形パーソナルコンピュータ６０または単に“放送ＰＣ”として具体化している。放送ＰＣ６０は、大きなＶＧＡモニタ６２，処理ユニット６４，リモート・キーボード６６およびリモート制御ハンドセット６８の形態の入力デバイスを有する。リモートのキーボード６６とハンドセット６８は、処理ユニット６４に対し、赤外線（ＩＲ）または無線（ＲＦ）のような無線データ・リンクを介して遠隔にて結合する。これらキーボードおよびハンドセットの代わりに、あるいはこれらに加えて、その他のタイプの入力デバイス（例えば、マウス、トラックボール、スタイラス等）を使用することもできる。
住居３６では、ディスプレイ・ユニットは、在来のテレビジョン７２に結合したセットトップ・ボックス７０として具体化している。リモート制御ハンドセット７４は、無線データ・リンクを介してセットトップ・ボックスおよびテレビジョンを遠隔にて制御するのに使用する。別の実施形態においては、セットトップ・ボックス７０の機能は、テレビジョン７２内に組み込むこともできる。
コンテンツ・プロバイダ３２は、画像データおよびＶＢＩデータを含む別個のフレームとして放送ビデオ信号を発信するように構成する。コンテンツ・プロバイダ３２は、ＮＡＢＴＳエンコーダ８０を有し、これは、図１を参照しながら発明の背景の項で説明した在来の３３バイトのＶＢＩコンパチブルのデータ・パケットのＶＢＩデータをエンコードする。
また、コンテンツ・プロバイダ３２は、ネットワーク・パケット・エンコーダ８２を備え、これは、イーサネットまたはインターネットのようなデータ・ネットワーク８４に結合している。ネットワーク・パケット・エンコーダ８２は、ネットワーク８４からのネットワーク・データ・パケットを受信し、そしてこれを、ＮＡＢＴＳエンコーダ８０が使用する形態に変換する。ネットワーク・パケット・エンコーダ８２は、ソフトウェア、ハードウェアまたはこれらの組合せにより実現することができる。１例として、ネットワーク・パケット・エンコーダ８２は、ルータとして実現することができる。
図３は、放送伝送システム３０を動作させることによりＶＢＩインターバルの間ネットワーク・データを搬送する方法を示している。この方法は、図２および図４−６を参照して説明する。
ステップ１００において、ネットワーク・パケット・エンコーダ８０は、データ・ネットワーク８４からネットワーク・データ・パケットを受ける。１例として、このネットワーク・データ・パケットは、インターネット・プロトコル（ＩＰ）パケットの形態にある。図４および５は、ＩＰパケット１２０を示している。これは、可変長（Ｎバイト）のデータ・ペイロード１２２，固定長（Ａバイト）のトランスポート・プロトコル・ヘッダ１２４，固定長（Ｂバイト）のＩＰヘッダ１２６を有する。データ・ペイロード１２２は、実際のネットワーク・データを含む。トランスポート・プロトコル・ヘッダ１２４は、データ・ネットワークのためのトランスポート・レイヤ・プロトコルを指示する。トランスポート・プロトコルの例には、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）、およびユーザ・データグラム・プロトコル（ＵＤＰ）が含まれる。図４および図５においては、ＩＰパケット１２０は、ＵＤＰヘッダ１２４を有し、これは長さが８バイトである。
ＩＰヘッダ１２６は、データをソースから宛先に配信するのに必要なアドレス指定情報を与える。この例では、これは、２０バイトの長さである。
図３のステップ１０２においては、ネットワーク・パケット・エンコーダ８２は、そのネットワーク・データ・パケットを可変長のデータ・グループ・パケットにエンコードする。図４および図５は、例示のＩＰパケット１２０に対するステップ１０２の２つの異なった実現例を示している。図４においては、ＩＰパケット１２０は、可変長のデータ・グループ・パケット１３０にエンコードする。この実現例においては、データ・グループ・パケット１３０は、可変長（Ｍバイト）のデータ・ブロックまたはデータ・ペイロード１３２，固定長（Ｃバイト）のタイプ・ヘッダ１３４，固定長（Ｄバイト）の予約スペース・ヘッダ１３６を有している。このＩＰパケット１２０は、その全体（両ヘッダを含む）を、データ・ペイロード１３２に挿入する。
データ・グループ・パケット１３０の固定長タイプ・ヘッダ１３４は、続くデータ・ペイロード１３２に含まれるデータのタイプを示す。この例では、固定長タイプ・ヘッダ１３４は、２バイトのヘッダであって、これは、ＩＰデータが後続することを指定する０ｘ０８，０ｘ００にセットする。ＩＰデータに加え、他のデータ・タイプも指定することができる。例えば、ＡＲＰパケットが後続することを指定するためには、タイプ・ヘッダは、０ｘ０８，０ｘ０６を含むようにすることができる。
データ・グループ・パケット１３０の予約スペース・ヘッダ１３６は、将来の使用のために特に予約してある。この実現例においては、予約スペース・ヘッダ１３６は、ＭＡＣアドレスの記憶に特に適した６バイトのヘッダである。前から分かるように、ＭＡＣアドレスは、ハードウェア特有の情報、特に物理ハードウェア・アドレスを記憶するのに使用する。（例えば、Comer, Douglas E., Internetworking with TCP/IP Volume 1, Third Edition, Prentice Hall: Upper Saddle River, New Jersey, 1995を参照されたい）。現在、このスペースは使用していないが、それは、帯域幅が比較的低く、このため、フィルタ処理をハードウェア・レベルで実行する必要がないからである。全てのフィルタ処理は、ソフトウェアで行う。この予約スペースを未使用のままにするとき、その６バイトは、各々、０ｘ００にセットする。
データ・グループ・パケット１３０はまた、オプションのパディング・ビット１３８を有していて、以下に詳細に説明するように、データ・ブロック１３２の最後の部分を固定サイズのＶＢＩコンパチブルのパケットにエンコードするのを可能にする。
図５の実現例においては、ＩＰパケット１２０は、少し異なったコンフィギュレーションの可変長データ・グループ・パケット１４０にエンコードする。ここで、データ・グループ・パケット１４０は、可変長（Ｍバイト）のデータ・ブロックまたはデータ・ペイロード１４２，固定長のレコード・ヘッダ１４４を有する。ＩＰパケット１２０は、その全体（両ヘッダを含む）を、データ・グループ・パケット１４０のデータ・ペイロード１４２に挿入する。パディング・ビット１４６は、オプションとして使用することにより、以下で述べるＶＢＩコンパチブルのデータ・パケットのフォーマットと適合するのを確保する。
レコード・ヘッダ１４４は、ＮＡＢＴＳ仕様において定められたレコード・レイヤとの適合を可能にする。このレコード・レイヤ仕様は、エンコーダがもっと原始的であったときに定められたものである。このレイヤは、現在では、当該産業においては使用されたとしてもそれ程頻繁ではなく、それは、バンドル・サック・モード（Bundle Sack Mode）（これは、レコード・フォーマットを解釈しない）は、今日ではほとんど一般的に使用されているからである。このモードに適合するため、ネットワーク・パケット・エンコーダ８２は、予め定めた５バイトのレコード・ヘッダ１４４をデータ・ペイロード１４２に付す。このモードは高い帯域幅での伝送に使用されるとは予想されないため、図４の実現例では行ったようなＭＡＣアドレスのためのスペースを残してはいない。
レコード・ヘッダ１４４の各バイトは、４ビット（１ニブル）のｂ２，ｂ４，ｂ６，ｂ８を含み、そして１つ置きの奇数番目の４ビットｂ１，ｂ３，ｂ５，ｂ７は４つの偶数ビットのハミング・コード化した保護として使用する。最初の２つのバイトは、レコード・タイプ（ＲＴ）とレコード・ヘッダ指示子（ＲＤ）を示す。これらタイプは、ＮＡＢＴＳ仕様の第５章に詳細がある。ＲＴとＲＤのバイトには、３バイトのアドレス・スペースＡｌ，Ａ２，Ａ３が後続し、これらは、データ・ペイロード１４２で運ぶデータのフォーマットを指定する。ＩＰデータに対しては、この３バイトは、Ａ１＝０ｘ８，Ａ２＝０ｘ０，Ａ３＝０ｘ０として指定する。ＮＡＢＴＳ仕様において予め定められているこのレコード・ヘッダのその他のフィールド（レコード・アドレス拡張、レコード・リンク、分類シーケンス、およびヘッダ拡張フィールド）は、なしとして指定する。
図３のステップ１０４において、ＮＡＢＴＳエンコーダ８０は、ネットワーク・パケット・エンコーダ８２から出力されたデータ・グループ・パケット１３０，１４０を、１以上の固定長（３３バイト）のＶＢＩコンパチブルのデータ・パケット２０にエンコードする。発明の背景の項で説明したように、各ＶＢＩコンパチブルのデータ・パケット２０は、データ・ブロック２２と、５バイトのヘッダ２４を有する。詳しくは、データ・グループ・パケット１３０，１４０は、２６バイト、２７バイトまたは２８バイトのセグメントに区分し、そしてデータ・ブロック２２に挿入する。パディング・ビット１３８，１４６は、データ・グループ・パケット１３０，１４０が確実に２８バイトのデータ・ブロック２２中に等しくはまるようにする。ヘッダ２４は、３つのパケット・アドレス・バイトＰ１，Ｐ２，Ｐ３と、１つの連続性インデックス・バイトＣＩと、１つのパケット構造バイトＰＳとから成っている。
図３の方法のステップ１０４に関して、２つの異なったデータ・グループ・パケット１３０，１４０は、ＮＡＢＴＳ仕様の第４章に予め定められた通り、ＮＡＢＴＳコンパチブルの可変長データ・グループ・パケットとして扱う。これらデータ・グループ・パケットは、ＮＡＢＴＳ仕様に定められた周知の在来の技術にしたがってＶＢＩコンパチブルのデータ・パケット２０にセグメント化する。
分かるように、ネットワーク・パケット・エンコーダ８２とＮＡＢＴＳエンコーダ８０は、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェア／ソフトウェア組合せで実現することができる。ハードウェアでは、ネットワーク・データ・パケットは、最初にレジスタ内に置く。その適当なヘッダを追加することによりデータ・グループ・パケットを形成し、これは次に、別のレジスタに記憶させる。このデータ・グループ・パケットは、ＮＡＢＴＳエンコーダ８０内のシフトレジスタに渡すことができ、そしてこのシフトレジスタにおいて、それを一時に３３バイトだけシフトアウトすることにより、ＶＢＩコンパチブルのデータ・パケット２０を形成する。ソフトウェア実現例では、ネットワーク・データ・パケットは、メモリにキャッシュし、そしてこのメモリで、適当なヘッダを後で追加する。このソフトウェアは次に、その情報をセグメント化してＶＢＩコンパチブルのデータ・パケットにする。
図３のステップ１０６においては、ＶＢＩコンパチブル・データ・パケット２０は、適当な送信機（例えば、タワー送信機４２またはケーブル送信機４８）に転送し、そしてアナログ・テレビジョン信号内のＶＢＩの一部分として放送媒体を介して放送する。個々の住居３４，３６には、受信ユニット（例えば、アンテナ４６，セットトップ・ボックス７０等）を装備して、放送配信媒体からのＶＢＩコンパチブル・パケット２０を受ける（図３のステップ１０８）。この３３バイトのデータ・パケットは、デコード・ユニットに転送する。
図６は、受信／デコード・ユニット１５０をより詳細に示す。これは、受信機ボード１５２を含んでいて、これがアナログ・テレビジョン信号のＶＢＩコンパチブル・パケット２０を受ける。受信機ボード１５２は、指定されたチャンネルに同調する能力をもつチューナの一部として構成することができる。１実現例においては、受信機ボード１５２は、フォワード・エラー訂正（ＦＥＣ）とデータ・パケット再組立、並びにＮＡＢＴＳ仕様の第３章で指定されたその他の機能を実行するように構成する。
ミニポート・ドライバ１５４とレイヤ化ミニポート・ドライバ（layered miniport driver）１５６は、受信機ボード１５２からのＶＢＩコンパチブル・パケット２０を受けるように結合している。図示例では、これらドライバは、ＶＢＩネットワーク・インターフェース・カード（ＮＩＣ）ドライバであって、これらは、インターフェース・レイヤ１５８として表したネットワーク・デバイス・インターフェース仕様（ＮＤＩＳ）４．０に従ったものである。１つの実現例においては、レイヤ化ミニポート・ドライバ１５６は、レイヤ化８０２．３ミニポート・ドライバである。これらドライバは、ＮＤＩＳドキュメントに定められたＶＢＩ拡張をサポートする。ＶＢＩ ＮＩＣドライバ１５４，１５６は、以下の３つの機能を実行する。
１．特別なＶＢＩオブジェクトＩＤとＶＢＩメディア・タイプを使用するＮＤＩＳライブラリを介しての接続管理
２．ＮＤＩＳライブラリ（ＮＤＩＳ．ＳＹＳ）を介してのデータＩ／Ｏ
３．ＵＤＰ／ＩＰマルチキャスト・パケットに対するサポート。
さらに、ハードウェア・レベルの受信機ボード１５２がＮＡＢＴＳ仕様に定められたこの機能をサポートしない場合、デバイス・ドライバが、ＮＡＢＴＳ仕様の第３章に指定されたフォワード・エラー訂正（ＦＥＣ）とデータ・パケット再組立を実行するようにすることもできる。
パケット再組立は、受信機ボード１５２でハードウェア的に実行しようとあるいはミニポート・ドライバ１５４，１５６でソフトウェア的に実行しようと、固定長のＶＢＩコンパチブル・パケット２０からデータ・グループ・パケット１３０，１４０を最初に再構成することから成っている（図３のステップ１１０）。データ・グループ・パケットを復元した後、ネットワーク・データ・パケット（例えば、ＩＰパケット１２０）を、データ・グループ・パケットのデータ・ペイロードから抽出する（図３のステップ１１２）。このデータ・グループ・パケットが図４の実現例のフォーマットにある場合、タイプ・ヘッダを最初に読み出すことにより、データ抽出ステップに進む前に、どのタイプのネットワーク・データがデータ・ペイロードに含まれているかを識別する。
いったんネットワーク・データ・パケットを抽出すると、アプリケーションによる使用に対し準備ができたことになる。図６の実施形態においては、ネットワーク・パケットは、ＩＰパケットであり、これは、ネットワーク・プロトコル・ソフトウェア・インターフェースに渡す。代表的には、このソフトウェア・インターフェースは、ＴＣＰ（伝送制御プロトコル。信頼性のある２方向伝送方法）とＵＤＰ（ユーザ・データグラム・プロトコル。データを送る単方向性で非保証形の方法）の両方をサポートする。ＶＢＩで伝送するＩＰデータの場合には、クライアントは、ＵＤＰソフトウェア・インターフェース１６０を使ってＩＰデータを受け入れ、そしてこれは、何等かの基礎的なエラー・チェック（例えば、ＣＲＣ）およびフィルタ処理を実行する。この点で、ＩＰパケットは、ウィンソック・レイヤ（Winsock layer）１６２、すなわちウィンドウズ・ソケット仕様（Windows Sockets Specification）に従うソフトウェア実装インターフェースにより取り扱われるべき順序にある。ウィンドウズ・ソケット仕様は、周知の標準セットのＡＰＩを定め、これは、データを送受するネットワーク独立の方法を提供する。アプリケーション１６４は、ウィンソック・レイヤ１６２を通して統制した種々のＡＰＩコールを介して、ＩＰデータ・パケットを使用する。
本発明は、これが、その既知のフォーマットを失わずに、ＶＢＩを介してネットワーク・データを送信するための技術を定めている点で効果がある。受信者側のコンピュータ・アプリケーションは、ウィンドウズ・ソケット仕様により定められたもののような標準のＡＰＩを使用することにより、そのネットワーク・データを使用することができる。
法令に従い、以上に本発明について構造および方法上の特徴について多少なりとも具体的な用語で説明した。しかし、理解されるべきであるが、本文に開示した手段は本発明を実施する好ましい形態を構成するものであるため、本発明は、記述した特定の特徴に限定されるものではない。したがって、本発明は、均等論に従い適切に解釈されるべき添付の請求の範囲の適切な範囲内のその形態および修正の任意のものについて保護を請求する。
【図１】
0003999273.tif 000002
【図２】
0003999273.tif 000003
【図３】
0003999273.tif 000004
【図４】
0003999273.tif 000005
【図５】
0003999273.tif 000006
【図６】
0003999273.tif 000007