JP2001509354A - Information stream syntax indicating the existence of a connection point - Google Patents

Information stream syntax indicating the existence of a connection point

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Abstract

(57)【要約】 例えば、ビットストリーム内の接続インポイントと接続アウトポイントを識別する方法(600)。当該方法(600)は、ビットストリーム内のヘッダ情報を検査し(610)、第1の(630)又は第2の(620)の値を含む有効接続カウントダウン情報に応答して、インポイント又はアウトポイントのそれぞれとしてパケットを識別する。 (57) [Summary] For example, a method (600) for identifying a connection in point and a connection out point in a bit stream. The method (600) examines (610) the header information in the bitstream, and responds to the valid connection countdown information including the first (630) or second (620) value by in-point or out-point. Identify the packet as each of the points.

Description

【発明の詳細な説明】 接続点の存在を示す情報ストリームシンタックス 本発明は、契約番号70NANB5H1174の下で米国政府の支援でなされ た。米国政府は、この本発明において所定の権利を有する。 本願は、1997年5月28日に出願された米国特許出願連続番号08/86 4,322号、「圧縮情報ストリームを接続するための方法及び装置」の一部係 属出願であり、その内容は本明細書に援用されている。 本発明は一般に通信システムに関し、更に詳細には、本発明は、MPEG的( MPEGlike)情報ストリームで、「インポイント」接続及び「アウトポイント 」接続を識別し利用する方法に関する。 発明の背景 様々な通信システムにおいては、送信されるべきデータが圧縮されて、利用可 能な帯域幅がより効率的に使用される。例えば、動画専門家グループ(MPEG )は、ディジタルデータ転送システムに関する幾つかの規格を発布してきた。ま ず第1に、MPEG−1として知られるISO/IEC標準11172があり、 本明細書に援用されている。第2に、MPEG−2として知られるISO/IE C標準13818があり、本明細書に援用されている。圧縮ディジタルビデオシ ステムに関しては、新型テレビジョンシステム委員会(ATSC)のディジタル テレビジョン標準化文書(digital television standard system)A/53 に記述されており、本明細書に援用されている。 共通の時間基準(即ち、同一の27MHzクロックソース)を共有する個々の 単(elementary)ストリームを多重化することによって、プログラム移送ストリ ームが形成される。単ストリームは、ビデオ、オーディオ、或いはその他の符号 化されたビットストリームを含む。移送用に多重化される前に単ストリームは、 必ずしもそうでなければならないわけではないが、パケット化単ストリーム(P ES)のフォーマットを有しているであろう。PESは、パケットヘッダとそれ に続くパケットペイロードからなる。単ストリームは、多重化されると移送パケ ットの形にされて、プログラム(同様に、移送パケットに形成されている)が記 載された制御ビットストリームが付加される。 一方の符号化された、即ち圧縮されたビットストリームから、他方のビットス トリームに切り換えなければならない場合も多い。一方の圧縮されたMPEGビ デオビットストリームから他方のビットストリームに切り換える場合は、復号化 された画像の時間差のない正しく連続するプレゼンテーションを保証するために 、画像ビットストリームが送信される順序で適切な処置がなされなければならな い。このような時間差は、好ましくないビデオアーティファクト又はオーディオ アーティファクト(例えば、バッファオーバフロー/アンダフローによるブラン クスクリーン、貧弱な「リップシンク(lip sync)」等)を発生させる。移送ス トリームを互いに接続するための継ぎ目のない(seamless)接続方法及び装置は これまでに存在しなかった。 このように、圧縮されたディジタル情報ビットストリームを接続するための方 法及び装置がこの分野に必要とされている。 発明の概要 従来技術に関する以前の不都合は、圧縮ディジタル情報ストリームを接続する ための本発明の方法及び装置によって克服される。より詳細には、本発明は、第 1の情報ストリームを第2の情報ストリームに接続するものである。第1の情報 ストリームは、ストリームへの適切な入口を識別するのに役立つ少なくとも1の 入口指示(entrance indicium)を含む。第2の情報ストリームは、ストリーム からの適切な出口を識別する少なくとも1つの出口指示(exit indicium)を含 む。本発明は、適切な箇所が検出されるまで2つのストリームを監視し、制御信 号に応答して、第1のストリームを第2のストリームに接続する。 具体的には、本発明によるスプライサは、第1の情報ストリームを受信してバ ッファリングされた情報ストリームを発生するプレ接続バッファと、第1の情報 ストリームを受信して、それに応答して、プレ接続バッファが、バッファリング された情報ストリームの入口点がバッファのアウトポイントに配置されるように するためのビットストリーム検査器と、バッファリングされた情報ストリーム又 は第2の情報ストリームの何れかをアウトプットに繋ぐスイッチと、第2の情報 ストリームを監視し、制御信号と第2の情報ストリームの出口点の検出とに応答 して、スイッチを、バッファリングされた情報ストリームがアウトプットに繋が れるようにするスイッチコントローラとを含む。 図面の簡単な説明 添付の図面を参照して以下の詳細な説明を考察することによって、本発明の教 示内容が容易に理解されるであろう。 図1は、本発明を含んだ圧縮ビットストリーム接続システムのブロック構成図 である。 図2は、本発明による継ぎ目のない接続処理のフローチャートである。 図3は、図1に示したスプライサの詳細なブロック構成図である。 図4は、相互作用する複数のアイランドを備える、本発明を含んだディジタル スタジオのブロック構成図である。 図5A〜図5Cは、複数の接続の概要(scenarios)を示す。 図6A及び図6Bは、本発明に従った、ともにインポイント及びアウトポイン トを識別するのに好適なルーチン600の流れ図を示す。 理解を容易にするために、図面を通して同一の構成要素には可能な限り同一の 符号を使用した。 発明の詳細な説明 様々なビットストリームを受信及び処理し、また、本発明による切り換え能力 に関する多くの動作環境を含んだディジタルテレビジョンスタジオを背景にして 本発明を概略的に説明する。この切り換え能力は、アウトプットストリームを発 生するために、例えば複数のビデオ移送ストリームの継ぎ目のない又は継ぎ目の ある(non-seamless)接続を可能にする。制御された劣化(degraded)アウトプ ットストリームを発生するために、継ぎ目のないストリームと継ぎ目のあるスト リームとの組み合わせが提供されてもよい。 本発明は、切り換え操作、接続操作、或いは挿入操作を一対のMPEG準拠入 力移送ストリームに実行してアウトプットストリームを発生する2インプットビ ットストリームスプライサである。本発明の原理は、2以上のインプットを有す るビットストリームスイッチャ即ちスプライサに適用され、且つ、MPEGに準 拠しないインプットストリームに適用されてもよいことに注意すべきである。本 発明は、以下で説明される機能を実行するようにプログラムされた汎用コンピュ ータシステムを用いて実現されてもよい。プログラムされると、汎用コンピュー タは、ディジタルデータビットストリームを接続するための特殊用途向け装置と なる。 本発明は、継ぎ目のないビットストリームの接続だけでなく、継ぎ目のあるビ ットストリームの接続に使用することもできる。継ぎ目のない接続とは、2つの ストリームの継ぎ目のないつき合わせ接続(butt−splicing)によってアウトプ ットストリームを形成し、それが連続した乱れのない情報の流れ(例えば、グリ ッチ(glitch)又はアーティファクトのないビデオ又はオーディオ)を結果とし て提供することを意味する。継ぎ目のある接続は、乱れのある情報の流れ(例え ば、視覚的又は聴覚的な歪み、妨害、及び、アーティファクト)を有する可能性 のあるアウトプットストリームを結果として提供する。この説明のために、それ ぞれのビットストリームは、ビデオ、オーディオ、及び、(場合によっては)他 の情報からなる移送ストリームと仮定する。本発明はパケット化単ストリーム及 びその他の単ストリームに適用できることに注意すべきである。更に、接続点は ビデオ情報に基づいて決定されるものとする。これは、接続されたオーディオ及 びその他の情報に何らかの歪みをもたらす可能性がある。なぜなら、オーディオ 及びその他の情報は、パケット単位では時間的に「整列」されないことがあるか らである。 接続は、アウトプットストリームにおいて「フロムストリーム(from−stream )」から「ツーストリーム(to−stream)」に変えることを含む。理想的には、 「アウトポイント」においてフロムストリームから出て、「インポイント」にお いてツーストリームに入る。アウトポイントは、現在選択されているストリーム (即ち、「フロムストリーム」)における位置であり、その位置におい て、ストリームが終了され、何か別のストリーム(即ち、「ツーストリーム」) が接続されてもよい。「インポイント」は、別のストリームでの位置であり、そ の位置で、情報は、別のストリームに接続され始めることもできる。 「接続セグメント」は、情報ストリームのインポイントとアウトポイントとの 間の部分として定義される。接続セグメントは、複数のアウトポイント及びイン ポイントを含むであろう。従って、接続に最大限の柔軟性をもたせるためには、 ストリームにできるだけ多くのインポイント及びアウトポイントを含むことが望 ましい。「インポイント」及び「アウトポイント」の定義の中には遅延パラメー タ、即ち、MPEG準拠ストリームに対してのビデオバッファリング検証器(V BV:video buffering verifier)が含まれる。既知のインポイント遅延パラ メータを備え、且つ、それと同じ値の既知の遅延パラメータを有するアウトポイ ントを備えた接続セグメントは、異なった値の遅延パラメータを備えた短い有効 接続セグメントを内部に含んでもよい。 本発明の具体的実施形態のスタジオ環境において情報ストリームは、移送パケ ットに分割される。ビデオを含むパケットは、オーディオ、補助データ、或いは 他の情報を含むパケットと混合されてもよい。この環境においては、ビデオスト リームアウトポイントは、関係するストリームの最後のビデオ移送パケットの終 了点である。最後のパケットを含むそれ以前のビデオストリームは、アウトポイ ントの接続の定義を満足しなければならない。同様に、ビデオストリームインポ イントは、接続セグメント(SS)の最初のビデオ移送パケットの開始点である 。移送ストリームにおけるその他の情報、特にオーディオは、インポイント及び アウトポイントにおいて適切にセグメント化される見込みがないことに注意すベ きである。オーディオ移送パケットが位置合わせされないことによって発生する エラーを補正する方法は、1997年5月28日に出願され、本明細書に援用さ れてる米国特許第08/864,321号明細書にに開示されている。 情報ストリームを接続することの重要な側面は、様々な遅延パラメータを適切 に処理することである。関係する1つのパラメータは、様々な情報ストリームに 関連する遅延パラメータである。MPEG準拠ストリームの場合、遅延パラメー タは、ビデオバッファリング検証器(VBV)である。その他のパラメータは、 接続操作に固有の潜在的な期間即ち過渡的な期間である。例えば、典型的な接続 が、ある時刻、即ち「接続時刻」に発生する。接続時刻より前には、アウトプッ ト情報ストリームはフロムストリームを備える。接続時刻において、ツーストリ ームへの切り換えが発生する。所定の期間、アウトプットストリームはフロムス トリームとツーストリームの両方からの情報を含むであろう。やがては、アウト プットストリームは、ツーストリームだけからの情報を含む。 フロムストリーム及びツーストリームはそれぞれ有効であると仮定する。接続 に継ぎ目がなければ、満足しなければならないある特定の制約がストリームに存 在する。継ぎ目のない接続とは、結果として得られた接続されたビットストリー ムが不連続性を将来発生させないことを意味するものである。 継ぎ目なく接続されることのできる有効接続セグメントの1つの実施形態は、 MPEG準拠接続セグメントである。MPEG接続セグメント(SS)は、移送 レベルにおいて定義され、ビデオ(及び、オーディオ)レベルでの機能を含む。 情報を保持する接続セグメントは、単一フレームと同じ程度に短くてもよい。接 続セグメントは、フレームの長さが0のセグメントさえもあり得る(そのような SSはMPEGに準拠しないかもしれないが)。そのような長さが0のセグメン トは、単にインポイントとそれに続くアウトポイント(即ち、インアウトポイン ト)でしかない。また、SSは、非常に長いものであってもよく、多くのGOP を含む。一般的には、SSの長さは制限されずに、SSは複数のアウトポイント を含み、セグメントからの継ぎ目のない出力を可能にするものであるべきである 。例外としては、テレビジョンコマーシャルからなるSSが考えられる。テレビ ジョンコマーシャルSSは、定義されたアウトポイントを備えることなく熟慮し て制作されるので、コマーシャルセグメントからの出力は継ぎ目がある。 MPEGのSSは、矛盾のない移送ストリーム及び単ストリームのタイムスタ ンプ(例えば、PCR、PTS、DTS)、及び、関連する遅延パラメータ(例 えば、VBV遅延)を有するMPEG準拠ストリームでなければならず、それに よって、復号器はSSに含まれる情報を適切に復号化して提供することができる 。MPEGビデオSSのインポイントにおける最初の情報フレーム(例えば、ビ デオアクセスユニット)は、I−フレームでなければならない。第2のフレーム は、インポイントより前の情報フレームを参照してはならない(即ち、第2のフ レームがB−フレームであれば、このB−フレームは、インポイントより前のフ レームを参照できない)。アウトポイントの前の最後のフレームは、B−フレー ムであってはならない(ディスプレイされる順序で)。オーディオSSは、オー ディオフレームの開始点からなるインポイントと、オーディオフレームの最後の バイトからなるアウトポイントとを有する。例えば、符号化エラーの蓄積、同調 時刻(tuning−time)、最低限の画像品質などの問題を解決するために、ストリ ームに課される他の制約が存在してもよい。 ビデオSSが複数のシーケンスヘッダを含んでいても、ビデオSSのインポイ ントは、シーケンスヘッダとともに開始しなければならない。シーケンスヘッダ がインポイントでもあることを指示するための追加ヘッダ情報をSSは含んでも よい。SSインポイントシーケンスヘッダを同調時刻又は画像品質として含まれ るシーケンスヘッダと区別する必要がある。なぜなら、継ぎ目のない接続は、イ ンポイントに基づいて保証されるにすぎないからである。インポイントは、シー ケンス終了コード(SEC)に続かなければならないので、インポイントの直前 にSECコードを含むことが望ましく、それによって、アウトポイントの終わり にSECを含む必要がなくなる。アウトポイントはSECを含んでもよい。MP EG型のスプライスカウントダウンが使用されるのであれば、アウトポイントで 終了しなければならない(即ち、0に等しい)。 図1は、本発明を含んだ圧縮ビットストリーム接続システム100のブロック 構成図を示す。システム100は、第1の圧縮ビットストリームのストリームソ ース110、第2の圧縮ビットストリームのストリームソース120、スプライ サ300、コントローラ105、及び、任意の接続モニタ130を含む。第1の 圧縮ビットストリームのストリームソース110、即ち、移送ストリーム符号器 からの「ライブフィード(live feed)」によって、第1のMPEG準拠移送ス トリームS6が提供される。第2の圧縮ビットストリームのストリームソース1 20、即ち、ビデオ及びオーディオの単ストリーム及び移送ストリームを記憶す るサーバ(例えば、ビデオディスク、テープ装置、又はその他の記憶装置)によ って、記憶されたストリームが符号化されて第2のMPEG準拠移送ストリーム S7が提供される。記憶された情報は、例えば、第1の移送ストリームに接続さ れるべき広告情報又はローカルプログラミング情報を含んでいるであろう。スプ ライサ300は、2つの入力移送ストリームS6及びS7のどちらか一方をアウ トプットストリームS9として送信機又はその他のサブシステムに選択的に繋ぐ 。任意の接続モニタ130は、例えば、遅延パラメータ、バッファ使用情報、同 期、ビットストリームソースなどの、接続されたアウトプット信号S9の様々な パラメータをモニタする。任意の接続モニタ130は、コントローラ105及び スプライサ300に応答して動作する。 スプライサ300は、第1の移送ストリームS6、即ち第1のソースによって 発生されたテレビジョンプログラム、及び第2の移送ストリームS7、即ち第2 のソースによって発生された広告を受け取る。制御信号SELECTに応答して 、スプライサは、第1の移送ストリームS6又は第2の移送ストリームS7のど ちらかのアウトプット信号S9を発生する。制御信号SELECTは、所定の時 間内、或いは特定の条件が現れたときに、即座にスプライサ300を応答させる (即ち、ストリーム入口点又はストリーム出口点の特定の位置合わせする)優先 順位情報を含んでもよい。スプライサ300は信号ACKNOWLEDGEを発 生し、この信号は、SELECT信号に応答して接続操作についての詳細情報( 例えば、接続の正確な時刻、エラー条件、など)を提供するのに使用される。ス プライサ300の動作については、図3を参照して以下でより詳細に説明される 。 実際の接続操作は、ビットストリーム間の実際の切り換えに必要なあらゆるこ とを実行するスプライサ300内で発生する処理である。これらの操作には、フ ロムストリームからのパケットの流れを整然とした態様で停止すること、ツース トリームからのパケットの流れを整然とした態様で開始すること、そして、アウ トプットストリームでのヘッダ情報を調整することが含まれる。ある期間だけ、 フロムストリーム及びツーストリームの両方からのパケットが混合されるかもし れない。 接続操作は、継ぎ目がなくなるように同期をとらなければならない。インプッ トストリームが要求された時刻に適切なスプライサに確実に到着するためには、 幾つかの同期をとるための操作が実行されるであろう。アウトプットストリーム は途切れがないものであり、且つ、実際の接続は、フロムストリームからツース トリームへのアウトプットストリームの内容の変化であると考えるものとする。 更に、アウトプットストリームにおけるタイムスタンプは、あるスタンプから次 のスタンプまでの連続性を維持すべきであり(これはストリームの内容に関係す る)、接続メカニズムは、アウトプットストリームのタイムスタンプを調整すべ きである。MPEGシステムにおいてタイムスタンプの連続性がない場合には、 MPEGの「不連続性」ヘッダフラグが使用されるべきであり、それによって、 新しいタイムスタンプ(即ち、タイムスタンプ不連続)の指示が復号器に提供さ れる。 調整を実行するために、接続処理は、何らかの時刻の概念を持たなければなら ない。なぜなら、このローカル時刻概念が、アウトプットタイムスタンプを発生 するのに使用されなければならないからである。接続処理は、OC−12cイン タフェース等の何らかのタイミングソースからそれの時刻概念を取り込んで、ス トリーム内容又は時刻設定メッセージから現在時刻が得られる。ローカル時刻概 念は、適度の連続性を有して、良好に動作(wel1 behaved)しなくてはならない 。接続する場合、フロムストリームの終了点及びツーストリームの開始点の何れ もが、出力を発生している実際の接続ハードウェアにおいて利用できるものでな ければならない。更に、接続処理における全てのバッファリングは、有限であり 、規定されたものである。 上述したことに加えて、考慮すべき同期問題がある。例えば、接続処理におけ るパケットジッタの影響を考察することは重要なことである。接続される実際の ストリームに含まれる情報の他に何らかの更なる情報(例えば、優先順位情報、 ソース識別情報、エラーコード、など)が必要であれば、この更なる情報は、実 際の接続ストリームに適切に同期させなければならない。 接続機能の同期に関連する幾つかの条件が存在する。これらは、所望の操作と 実際の操作との間のタイミング関係、そして、連続流ストリーム(continuous-fl ow stream)、サーバ発生ストリーム、及び、遠隔発生ストリーム間のタイミン グ関係である。 所望の操作と実際の操作との間のタイミング関係を最初に説明する。例えばプ レイツーエアスイッチャ(Play-to-Air Switcher)等のある操作ユニットにおい ては、ストリームを切り換えるための決定がなされなければならない。その決定 に応答して、アウトプットストリームのソースが実際に切り換えられる。 接続決定は、内容に関するデータエレメントが1つのストリームにおいて発生 したときにフロムストリームからツーストリームに切り換えるといった、内容に 関係したものであってもよい。例えば、フロムストリームはモニタされてもよく 、例えば、ブラックスクリーン(black-screen)又はシーンチェンジの検出に応答 して、接続決定がなされてもよい。この操作による決定は同期を必要としない。 この決定は、むしろ、スプライサ(又はコントローラ)が、例えば、フロムストリ ームを解析してデータエレメントを検出することを必要とする。また、接続決定 は、ある特定のパケットが検出されたとき、或いは情報の流れが開始又は停止し たときにフロムストリームからツーストリームに切り換えるような、データの流 れに関係したものであってもよい。 接続決定は、正午になったらあるプログラムからコマーシャルに切り換えると いった、時刻に関係したものであってもよい。時刻に関係した決定は、スプライ サのローカル参照フレーム(local frame-of-reference)が参照されなければな らない。メッセージ通過処理(message-passing process)は、スプライサがそ れの参照フレームを用いて接続を実行する準備ができるのに間に合わせて、決定 情報をスプライサに通過させる。ある時点で接続決定がなされたと仮定すれば、 フロムストリーム及びツーストリームに基づいて、次の有効な接続点において接 続が実行される。 接続決定は、ボタンを押すような(例えば、図1のスプライサ100に示され るようなディレクタの「テイク」コマンド)イベント駆動型であってもよい。イ ベントを指示するメッセージがスプライサに到着したときの動作は、時刻に関係 した決定において、その時刻になったときの動作と同じである。 所定の形式の応答メッセージが必要である。このメッセージは、接続決定の発 信者(例えば、コントローラ)に配達されると、タイムアウト、及び、異常に継 ぎ目のある接続等の動作に関して賢い選択をなすことを可能にする。接続障害を 収拾するための補正動作に関するタイムアウト及び決定は、接続決定の発信者の 政策的な問題である。タイムアウト及び強制的な切り換えは、スプライサによっ て実行されるサービスの可能性があり、便宜上のことにすぎない。 操作ユニット(例えば、スプライサ又はスイッチャ)は、制御エンティティに 適切な肯定応答メッセージをフィードバックしてもよい。そのようなフィードバ ックメッセージの内容は、1以上の次のパラメータを含んでもよい。1)接続が 実行されたかどうか、2)接続が発生したローカル時刻、3)ツーストリームの 遅延パラメータ値、4)フロムストリームの遅延パラメータ値、5)現在の(接 続後の)同期バッファ遅延(例えば、遅れの秒数)、6)接続が実行される将来 の時刻(スイッチャがこの値を計算できる場合)、7)例外又はエラー。例外又 はエラーには、接続が発生しなかったこと、コントローラを通過した決定パラメ ータが不正であったこと(例えば、シンタックス上又は論理的に)、ツーストリ ームが準備のできなかったこと、タイムアウトが発生したこと、或いはオーディ オ障害が発生したこと(例えば、多くの数のオーディオフレームが欠落した)、 が含まれるであろう。 更なる数値情報には、1)フロムストリームからのオーディオ情報が必要とす る時間量、2)入力が正しくバッファリングされて新しい接続の準備ができたこ との指示、3)コントローラ又は接続処理自体に有益なその他の情報、が含まれ る。 継ぎ目のない接続が実行される正確な時刻は、前もって決定されていなくても よい。なぜなら、継ぎ目のない接続は、インポイントがツーストリームに到着す ることに依存しているからである。継ぎ目なく接続することが決定された場合、 ある制限時間内に接続が実行されないときに何をすべきかについてなされなけれ ばならない幾つかの二次的な決定が存在する。その選択は以下の通りである。ま ず第1に、継ぎ目のない接続が発生することを単に待つことである。スタジオの 使用目的によっては、これは受け入れられないかもしれない。第2に、所定のタ イムアウト時間を規定して、スプライサがその規定されたタイムアウト時間内に 接続してしまわなければ、継ぎ目のある接続を実行する(即ち、できる限り制御 可能な態様でストリームを切り換える)ことである。これは簡単な方法ではある が、決定の柔軟性を制限する。第3に、継ぎ目のない接続が発生することを単に 待つが、制御エンティティにこの状態を報告する。どのような処理がなされよう とも、接続決定は、継ぎ目のある接続を受け入れることを決定してもよい。これ は、理にかなった操作上の柔軟性を可能にする。第4に、デフォルトのタイムア ウトをオプションとして含み、且つ、制御しているエンティティにこの状態を報 告することをオプションとして含むプログラマブルなタイムアウトを提供するこ とである。このオプションは、制御エンティティがタイムアウト値を変更するこ とを可能にし、もって、操作上最も大きな柔軟性を提供する。タイムアウトは補 助的な操作上の形態であって、通常の動作においては例外であることに注意すべ きである。 ここで、連続流ストリームを接続する場合の同期について説明する。ストリー ムが到着し、そして、アウトポイントがフロムストリームに検出されと、例えば ツーストリームのインポイントが得られるような何らかの方法によって、スプラ イサにバッファリングされなければならない(例えば、1秒間分の情報量)。バ ッファ容量が不十分であれば(例えば、フロムストリームにおける連続するイン ポイントの間隔が1秒よりも大きい)、バッファはオーバフローして無効の情報 を含むであろう。この状態は、適切な数のインポイント及びアウトポイントをビ ットストリームに挿入することによって解除される。何度もビットストリームが インポイント及びアウトポイントを持たなければ、その度に、これらのビットス トリームが継ぎ目なく接続されることは不可能である。更に、入力ビットストリ ームの到着時刻においてパケット又はセルのジッタが存在するので、流れを円滑 にするには、先入れ先出し(FIFO)バッファ(出力は公称データ転送速度で クロックされる)が必要である。 ここで、サーバ発生ストリームの同期を説明する。サーバ発生ストリームは、 データのスプライサ到着が早過ぎず又は遅過ぎないように注意深く発生されなけ ればならない。データの到着が早過ぎる場合には、入力バッファがオーバフロー する危険性がある。スプライサが十分に同期がとれたバッファリングを行って1 秒程度のビデオを保持すると仮定すると、時間通りであるいう制限(just−in− time limit)及び1秒早いという制限(one−second−early limit)を越えな ければどのような形態の流れでもその流れでサーバストリームを送り出すことが できると考えられる。もちろん、ピーク時転送速度制限がスプライサに存在して もよい。 ここで、遠隔発生ストリームの同期について説明する。スプライサを含んだス タジオで処理されるどのようなストリームも同一の参照クロック速度を有するこ とが要求されることに注意しなければならない。遠隔発生ストリームは、それら がスプライサに到着するまでには、ローカルに発生されたリアルタイムストリー ムと同じものでなければならない。遠隔発生ストリームがローカルマスタークロ ックを参照するために、遠隔ソースは、ローカルスタジオにクロックされてもよ い。これは、逆方向チャンネル(reverse channel)を介して、或いは全地球測 位システム(GPS)から得られるタイミング信号のような外部参照に両方をク ロックすることによって実現することができる。2つの独立したスタジオがあり 、各々が独立したマスタクロックを備え、各々が互いに遠隔供給しているならば 、一方はデータを他方に送るのが遅すぎ、他方はデータを送るのが早過ぎるであ ろう。別の方法は、ある動作間隔における最大のクロックドリフトに等しい時間 だけ遠隔供給を遅延させることである。30ppmのドリフト速度は、24時間 経過すれば2.6秒になる。初期設定によって3秒だけ満たされた6秒のバッフ ァは、クロックドリフトを吸収するのに十分である。 接続のモニタリングは、特にスタジオ環境において、接続操作の重要な側面で ある。内容に関するモニタリングは、表示装置(即ち、モニタ)上の画像を観察 して、それに応答して、その画像を発生する(例えば、接続する)ビットストリ ームのパラメータを変化させる段階を備えてもよい。任意の接続モニタ130が 、例えばディレクタによって、内容に関するモニタリングに使用されてもよい。 もう1つの形態のモニタリングは、モニタされたビットストリームの定性的な評 価である。任意の接続モニタ130は、例えば遅延パラメータ、バッファ使用情 報、同期情報、ビットストリームソース識別情報等の定性的な情報を接続された アウトプット信号S9から検索するのに使用されてもよい。任意の接続モニタ1 30は、コントローラ105及びスプライサ300に応答して動作し、情報を処 理して例えば動作の概況を報告し、或いは更なる処理のために定性的な情報をそ のままコントローラ105及びスプライサ300に送出する。 内容に基づくモニタリングに関しては、ディレクタ(即ち、人)が、モニタ( 即ち、復号器が駆動するディスプレイ)を通して様々なビットストリームを観察 し、それに応答して接続し、アウトプットストリーム(即ち、プログラム)を発 生してもよい。このことは、複雑なGOPストリームに関するプロダクション又 はライブ切り換えにおいて特に意義がある。小さい遅延(例えば、I−フレーム だけ)のプロダクションモードで動作していれば、問題は大幅に抑制される。接 続が「今」なされるべきであることをディレクタが指示したとき、その決定は、 ディレクタが見たこと及び見るであろうことに基づくと考えられる。復号器は、 その性質上、それの入力ビットストリームからいくらか遅延した後に(例えば、 エンドツーエンド遅延及び何らかの付加的な復号化及びフォーマット遅延の一部 又は全部)その画像を再生出力するので、MPEGスタジオ環境におけるディレ クタに適した動作モードは、現行のNTSCに関係した動作と異なるものとなる 。以下の実施形態のために、ディレクタは、MPEGスタジオ環境において動作 しており、接続セグメントは1/4秒の長さであり、且つ、接続されたストリー ムのエンドツーエンド遅延は1/2秒であると仮定する。 第1の実施形態は、「最も早い」モードの動作である。このモードにおいては 、ディレクタが、アウトプットモニタ132、フロムストリームモニタ136、 或いはツーストリームモニタ134で観察されるイベントに基づいて、「テイク 」ボタンTAKEを押す。待機状態である(例えば、サーバに記憶された)ツー ストリームが動作可能となり、インポイントに位置合わせされる。接続コマンド が入力されてから1/4秒以内に、アウトポイントが、フロムストリーム同期バ ッファの末尾に到着し、接続が実行される。フロムストリームは1/4秒までの 遅延を含むことに注意しなければならない。1モニタ遅延(1/2秒)の後、ア ウトプットモニタ上のシーンがチェンジする。 ディレクタがアウトプットモニタ132上のシーンに応答すれば、アウトプッ トモニタ遅延の量(即ち、「テイク」コマンドTAKEとアウトプットモニタ1 32上のシーンにおけるチェンジとの間の時間)は、1/2〜1秒となる。ディ レクタがフロムストリームモニタ136上のシーンに応答すれば、フロムストリ ームモニタ遅延の量は、1/4〜1/2秒となり、アウトプットモニタ遅延は1 /2秒となる。ディレクタがツーストリームモニタ134上のシーンに応答すれ ば、ツーストリームモニタ134は、連続的なものとなり(即ち、モニタ遅延が ない)、アウトプットモニタ遅延は、マイナスの1/4秒となる(即ち、「テイ ク」ボタンTAKEが押されて1/4秒後にシーンがチェンジし、ボタンが押さ れる1/4秒前に画像表示が発生する)。 第2の実施形態は、「次に」モードの動作である。このモードにおいては、待 機状態のツーストリームが、ツーストリーム同期バッファからフラッシュされ、 1/4秒以内に、インポイントから始まる次のセグメントが待機状態となる。更 に、このツーストリーム同期バッファは、0〜1/4秒のランダム遅延を有する 。インポイントが到着すると、接続が実行される。 ディレクタがアウトプットモニタ132上のシーンに応答すれば、アウトプッ トモニタ遅延の量は、1/2〜1秒となる。ディレクタがフロムストリームモニ タ136上のシーンに応答すれば、フロムストリームモニタ遅延の量は、1/2 〜3/4秒となり、アウトプットモニタ遅延は1/2秒となる。ディレクタがツ ーストリームモニタ134上のシーンに応答すれば、ツーストリームモニタ13 4は、連続的なものとなり、0〜1/4秒後に、アウトプットモニタ132は、 新しいシーンに切り換わる。 「最も早く」モードの接続又は「次に」モードの接続かの選択は、操作による ものであり、どちらがより不快に操作を混乱させたか(遅延又はバックアップ) に基づいてもよい。これらの不快感を軽減するために、遅延量がスプライサ入力 に挿入されてもよい。この遅延がモニタ遅延と一致すれば、そして、モニタがこ の遅延の入力に繋がれるならば、モニタシーンとボタン動作との間の見かけ上の 遅延はより小さくなるが、最終的な出力までの遅延はより大きくなる。更に、個 々のモニタ制御ユニットが、ビットストリーム切り換えをシミュレートして、ビ ットストリーム切り換えのシュミレーション結果を示すように構成されてもよく 、もって、ディレクタに更に大きな柔軟性が提供される。 図3は、図1に示されるスプライサ300の詳細なブロック構成図である。ス プライサ300は、第1のインプットビットストリームS6及び第2のインプッ トビットストリームS7の何れか1つをアウトプットビットストリームS8とし て選択する。アウトプットビットストリームS8は、オプションとしてタイムス タンプを付加され、リタイムされたアウトプットストリームS9を発生する。第 1の及び第2のインプットビットストリームS6及びS7は、例えば、少なくと もビデオ及びオーディオの単ストリームを含んだMPEG準拠移送ストリームで ある。ビデオ及びオーディオの単ストリームは、パケット化単ストリーム(PE S)の形式であってもよい。 以下の説明のために、第2のビットストリームS7がアウトプットビットスト リームとして現在選択されており(即ち、S7はフロムストリームである)、且 つ、第1のビットストリームS6が、接続操作の後、アウトプットビットストリ ームとして選択される(即ち、S6はツーストリームである)と仮定する。 第1のインプットビットストリームS6は、第1のビットストリーム検査器3 10A及び第1の同期バッファ320Aに繋がれる。第1のビットストリーム検 査器310Aは、第1のビットストリームを検査し、第1のインプットビットス トリームS6に含まれている入口点を検出する。インポイントが検出されると、 同期バッファの内容が破棄され(即ち、バッファがフラッシュされる)、インポ イントは、第1のメモリ部分である同期バッファに記憶される。同期バッファは 、先入れ先出し(FIFO)バッファとして構成されてもよい。スプライサによ って第1のインプットビットストリームS6が選択されるまで、インポイントを 探索してバッファをフラッシュする処理が反復される。このように、インポイン トは、常に、現在出力されていないストリームの同期バッファの末尾に位置する 。第1の同期バッファ320AのアウトプットビットストリームS3Aは、スイ ッチコントローラ340及び第1のワーキングバッファ330Aに繋がれる。第 1のワーキングバッファ330Aは、パケットスイッチユニット350に繋がれ るアウトプット信号S4Aを発生する。 第2のインプットビットストリームS7は、第2のビットストリーム検査器3 10B及び第2の同期バッファ320Bに繋がれる。第2のビットストリームが アウトプットストリームとして現在選択されていなければ、第2のビットストリ ーム検査器310B及び同期バッファ320Bは、第1のビットストリーム検査 器310A及び同期バッファ320Aについて説明したものと同じ態様で動作す る。第2のビットストリーム検査器310Bは、第2のビットストリームを検査 し、第2のインプットビットストリームS7に含まれている出口点を検出する。 「選択されたモード」の動作においては、第2のビットストリーム検査器310 Bは使用されず、第2の同期バッファ320Bは、遅延したビットストリームS 3Bを発生する一定の遅延バッファとして動作する。 遅延したビットストリームS3Bは、ワーキングバッファ330B及びスイッ チコントローラ340に繋がれる。第2のワーキングバッファ330Bは、パケ ットスイッチユニット350に繋がれるアウトプット信号S4Bを発生する。第 2のワーキングバッファ330Bは、選択されたビットストリームを、過去のオ ーディオパケットが現在のビデオパケットに重ねられることを十分に見込めるほ ど長い時間にわたり保持する。これは、接続が実行された後に、オーディオフレ ームが切れ目なく連続して完成することを可能にする。オーディオフレームとビ デオフレームとの同期については、以下に、また1997年5月28日に出願さ れ、本明細書に援用されている米国特許出願第08/864,321号明細書に 、より詳細に説明してある。 接続の決定は、コントローラ(例えば、コントローラ105)によってなされ 、制御信号SELECTによってスイッチコントローラ340に送出される。接 続の決定が、コマンド「次の機会に継ぎ目なく接続せよ」と等価であると仮定す れば、スイッチコントローラ340は、現在選択されているアウトプットストリ ーム(即ち、ビットストリームS3B)を走査してアウトポイントを検出するこ とによって応答する。インポイントは、第1の同期バッファ320Aの末尾に位 置合わせされているものと考える。アウトポイントがフロムストリームに現れる と、スイッチコントローラ340は、制御信号A/Bによって、スイッチ350 が、ツーストリームからスイッチを通って任意のヘッダ調整器にビデオパケット を送出することを開始するようにする。適切な時刻に、ツーストリーム中のオー ディオパケットも同様に切り換えられる。 任意のヘッダ調整器360は、選択されたアウトプットストリームS8のタイ ムスタンプを変更してリタイムされたアウトプットストリームS9を発生する。 選択されたストリームS8のプログラム時刻参照値(PCR)、プレゼンテーシ ョンタイムスタンプ(PTS)、及び、復号化タイムスタンプ(DTS)のリタ イミングは、復号器のために接続が実際に継ぎ目がないことを保証するのに必要 な場合がある。ヘッダ調整器360は、ローカルPCR及びPCRB発生器36 4によって使用される27MHz(ローカル)ステーションクロック362を含 む。プレゼンテーションタイムスタンプ及び復号化タイムスタンプをリタイムす るために、選択された移送ストリームS8を部分的に(即ち、パケット化単スト リーム(PES)レイヤ)復号化することが必要である。PTS及びDTSの部 分的な復号化及びリタイミングは、PTS及びDTSの検出及びリタイミングユ ニット366によって実行され、PTS及びDTSがリタイムされたストリーム S8Pを発生する。PTS及びDTSがリタイムされたストリームは、PCRの 検出及びリタイミングユニット368によって、移送用の符号化がなされ、タイ ムスタンプを付加されて、リタイムされた移送ストリームS9が発生される。ヘ ッダ調整器の他の実施形態には、本明細書に援用されており、本出願と同時に1 997年5月28日に出願された米国特許出願第08/864,326号明細書 により詳細に説明されているPTS−DTSリタイマがある。 上述したように、本発明は、様々な機能を実行するようにプログラムされた汎 用コンピュータシステムを用いて実現されてもよい。図3に示される実施形態は 、メモリの一部分を使用してバッファリングと、検査、制御、切り換え、ヘッダ 調整などの機能を実行するアルゴリズムとを提供するコンピュータプログラムと して実現されてもよい。上述したように、スプライサ300は、信号ACKNO WLEDGEを発生し、この信号は、SELECT信号に応答し、且つ、接続操 作についての詳細情報(例えば、接続の正確な時刻、エラー条件、など)を提供 するのに使用される。ここで、図2を参照して、接続処理ルーチンを説明する。 図2は、本発明による接続処理ルーチンを示す。接続の決定がなされると、ス テップ202から接続処理ルーチンに入る。ここでの説明のために、決定は、現 在選択されている(フロム)ストリームS4Bから別の(ツー)ストリームS4 Aに継ぎ目なく接続するものであると仮定する。ステップ204において、決定 が検査される。ステップ202の決定が、できるだけ早く接続しなければならな いものであれば、ルーチンはステップ208に進む。決定が、次のインポイント (例えば、ツーストリームにおいて、現在バッファリングされているGOPをス キップする)から接続しなければならないものであれば、同期バッファ(例えば 、320A)がフラッシュされる。ツーストリーム同期バッファ(例えば、32 0A)が、記憶された正しいインポイントを有し(ステップ208)、且つ、フ ロムストリームが正しいアウトポイントにあれば(ステップ210)、接続が実 行され(ステップ220)、ルーチンから出る(ステップ230)。接続の決定 (ステップ202)がなされる文脈(context)は、継ぎ目のない接続を実行す るのに必要な情報量に関連する。接続の決定が、プレイツーエア編集リスト(pl ay−to−air edit list)を構築することに関してなされるならば、接続され るべきストリームは、同じ値の遅延パラメータを有することが必要である。接続 の決定が、ライブ作品(live production)を創作することに関してなされるな らば、接続されるストリームは、一致した遅延パラメータ及び操作条件を十分に 満足するほど頻繁に発生する接続点を有することが必要である。接続の決定が、 ライブ作品を創作することに関してなされ、且つ、サーバに記憶された情報を作 品が含むならば、期待される接続点がまもなく到着しようとしていることを知る こと(例えば、接続点カウントダウン又は接続テーブルによって)は有益なこと である。接続の決定及びそれに関連する問題について、以下に詳細に説明する。 ここで、様々な情報ストリームを受信し、処理し、送信する多くの異なった動 作環境(サーバ又は編集室など)を含んだディジタルテレビジョンスタジオに関 連して本発明を説明する。動作環境即ち「相互運用することのできるアイランド 」は、1つ又はそれ以上の操作を様々な情報ストリームに施すように相互接続さ れてもよい。スタジオ出力は、ATSC放送、ケーブル、電話、衛星放送などを 介してエンドユーザ(例えば、大衆)に配達されるであろう。また、スタジオ出 力は、後の使用のために、例えば、サーバ、CD−ROM、又はビデオテープに 記憶されるであろう。更に、本発明は、テレビ会議又はその他の利用形態にも役 に立つ。 放送の顧客に転送されるストリームは、例えば、ATSC規格などを満足しな ければならないが、スタジオ内の情報の全ては転送しなくてもよい。例えば、高 いビットレートのスタジオフォーマットは、スタジオ又はスタジオのような環境 においてのみ有効である。接続を行う場合、需用者復号器には意味のない情報が ストリームに存在することがあるが、これはスタジオでの接続操作になくてはな らないものである。 図4は、相互運用性のある複数のアイランドを備え、且つ、本発明を含むディ ジタルスタジオのブロック構成図である。図4に示されるディジタルスタジオ4 00は、相互運用性のあるアイランド401、402、及び、404〜409を 含む。更に、ディジタルスタジオ400は、第1の圧縮ビットストリームのスト リームソース110、第2の圧縮ビットストリームのストリームソース120、 スプライサ300、コントローラ105、及び、任意の接続監視ユニットを含む 。第1の圧縮ビットストリームのストリームソース110、即ち、移送ストリー ム符号器からの「ライブフィード」は、第1のMPEG準拠移送ストリームS6 を提供する。第2の圧縮ビットストリームのストリームソース120、即ち、ビ デオ及びオーディオの単ストリーム及び移送を記憶したサーバ(例えば、ビデオ ディスク、テープ機器、又はその他の記憶装置)は、記憶されたストリームを符 号化して第2のMPEG準拠移送ストリームS7を提供する。第1の及び第2の 圧縮ビットストリームソース110及び120は、図1のビットストリーム接続 システム100に関連して上述した態様とほぼ同じ態様で動作する。ディジタル スタジオ400は、図1のビットストリーム接続システム100に関連して上述 した機能と以下で説明するその他の機能とを実行するコントローラ105を含む 0アイランド300は、図1のビットストリーム接続システム100のスプライ サ300とほぼ等価なものである。 アイランドのそれぞれは、複数の情報ストリームを受信する。例えば、アイラ ンド401及び402は、それぞれ、NETWORK FEED及びLOCAL FEEDからの情報ストリームを受信する。コントローラ105は、制御チャ ンネルCを介して、アイランドのそれぞれと通信する。制御チャンネルCは、ス タジオ全体にわたる(即ち、アイランド間の)情報の流れを管理し、また、アイ ランド内での情報の処理を管理するのに使用される。コントローラ105は、接 続 の決定及び意図された接続に関連する必要なあらゆるパラメータを提供する。そ れに応答して、アイランドは、(制御チャンネルCを介して)様々な接続操作を 実行し、監視し、応答する。 本発明によるディジタルスタジオは、受信したビットストリームに特定の処理 機能を実行してアウトプットビットストリームを発生する相互接続された「接続 アイランド」のグループとして説明することができる。これは、1つ又はそれ以 上のアウトプットビットストリーム(例えば、S9、OUTPUT STREA M)を発生するためにコントローラ105を介して互いに協力する個々に異なる 動作環境(例えば、記憶環境、編集環境、処理環境、など)をアイランドが形成 するからである。それぞれのアイランドは既知の遅延パラメータ値によって動作 し、アイランド内での全ての接続は、(理想的には)継ぎ目がない。接続機能及 び処理機能は、コントローラ105の全体的な制御下におかれるが、必要であれ ば局所的に制御されてもよい。例えば、編集ステーションに座っているオペレー タが、1つのアイランドを論理的に備えてもよい。コントローラ105から制御 チャンネルCを介して送信されたコマンドに応答して、編集されるべきストリー ムが、編集アイランド(例えば、アイランド407)に発送される。コマンドに 応答して、編集アイランド(例えば、407)の記憶装置(図示しない)に記憶 される前に、信号が幾つかのアイランド(例えば、406及び300)を経由し て交換されてもよい。 代替モードのスタジオ動作は、継ぎ目のないモードで1以上のアイランドを制 御可能に動作させることができる。ビットストリーム間の接続又はその他の遷移 が素早く発生しなければならず、且つ、ある程度のビットストリームの性能低下 (degradation)が許容されるような幾つかの環境においては、継ぎ目のあるモ ードが必要とされる場合がある。継ぎ目のある切り換えは、性能低下したビット ストリームを受信する次のアイランドに伝搬するエラーを発生させることがある ことに注意しなければならない。これらのエラーは、必要ならば、例えば損傷を 受けた或いは不良のアクセスユニット又はアクセスユニットのグループを破棄す ることによって、成いは補助的なアクセスユニットを付加することによって軽減 することができる。例えば、短い遅延パラメータを有するツーストリームが長い 遅延パラメータを有するフロムストリームに接続されるならば、接続操作は、継 ぎ目がないとは考えられない(即ち、バッファはおそらくオーバフローするであ ろう)。この場合には、オーバフロー状態を回避するためにフレームを破棄して もよい。また、長い遅延パラメータを有するツーストリームが短い遅延パラメー タを有するフロムストリームに接続される場合、スプライサは、タイムスタンプ を調整して、バッファが一杯になるまで、多くのフレームを反復(即ち、フレー ムを付加する)しなければならない。更に、短い全てブラックのフレームを短い 遅延パラメータシーケンスの最後に接続して、現在使用している遅延パラメータ の値を増大させることによってバッファを増加させてもよい。 図1、図3及び図4の好ましい実施形態においては、接続操作は、ルーティン グスイッチャ、プレイツーエアスイッチャ、プロダクションスイッチャ等の操作 ユニット(例えば、接続アイランド)において実行される。従って、複数のデー タフォーマット及びビットレートをサポートすることは好ましいことである。例 えば、いわゆる422@HIGH及び420@HIGHテレビジョンスタジオフ ォーマットは、それぞれ、複数の画像フォーマット及びビットレートをサポート する。故に、例えば、1280×960画素の60Hz順次走査による画像を備 えたビットストリームを、1920×1080画素の59.94Hzインタレー ス走査による画像を備えたビットストリームの最後に接続する必要があるかもし れない。また更に、45Mb/sのストリームを155Mb/sのストリームの 最後に接続する必要があるかもしれない。 上述の例の何れにおいても、接続されるストリームが一致した遅延パラメータ を有するならば、接続は継ぎ目なく実行されることが可能である。従って、接続 決定をなすコントローラが、接続されるべき様々なストリームの遅延パラメータ を知ることは重要である。ストリームの遅延パラメータは、ストリームを受信す る操作ユニットによって計算されるか、或いはストリームのヘッダ情報の一部と してストリームの中に含まれてもよい。図3に示されるスプライサ300におい て、スイッチコントローラ340は、インプットストリームS6及びS7の遅延 パラメータを計算するビットストリーム計算器を含む。また、遅延パラメータの 計算は、ビットストリーム検査器310A及び310B、又は任意の接続モニタ 130によって実行されてもよいことに注意すべきである。 情報ストリームの接続操作のもう1つの重要な側面は、接続されるべきストリ ームにおけるインポイント及びアウトポイントの位置を決定することである。継 ぎ目のない接続を適切に実行するためには、ツーストリームのインポイント及び フロムストリームのアウトポイントを検出しなければならない。更に、接続セグ メントは、異なる遅延パラメータ値を有するインポイント及びアウトポイントを 含んでもよい。適切な接続点を検出するのに役立つ幾つかのオプションが存在す る。 まず第1に、ツーストリーム又はフロムストリームの全体が、スプライサによ ってリアルタイムに(即ち、「オンザフライ」で)解析されてもよい。ツースト リームの場合、リアルタイム解析は難しい。なぜなら、ストリームをその最後ま でプレイすることなくインポイントをストリームから推定することは容易ではな いからである。たとえストリームが良好な挙動を示すものとわかっていても、前 もってI−フレームの長さはわからない。最初のI−フレームが終了するころに は、長さがわかるが、その情報を使用するにはおそらく遅すぎるであろう。この 問題は、例えば、より強力な演算装置を使用することによって克服してもよいこ とに注意しなければならない。リアルタイム解析は、フロムストリームの場合に はより簡単である。なぜなら、フロムストリームの遅延パラメータが(インポイ ントから又は別の方法で)判明し、ストリームのプレゼンテーションタイムスタ ンプがいつフレームが復号化バッファから出たかを指示し、ビットカウント(又 はパケットカウント)が、いつフレームが復号化バッファに入ったかを指示する からである。また、シーケンスヘッダからフレームレートが判明する。上述の情 報によって、新しいフレームの開始時点で、先行するビデオがアウトポイントの 状態でバッファを出たことを予測することが可能になる。この情報は、ほんのわ ずかに遅れて到着する。 第2に、接続点がどこにあるかの指示を含ませるために外部テーブルを作って もよい。この方法は、インポイント及びアウトポイントの位置に関する情報はど こか別の場所(例えば、ストリーム符号化処理において)で既に計算されている ものと仮定する。この方法は、インポイント及びアウトポイントが、何らかのや り方で(例えば、マーカからN番目のパケット、時刻参照値の後の第1のパケッ ト等)、索引が付されることが必要である。更に、この方法は、情報ストリーム が処理されるとき、情報ストリームに対応する接続テーブルを更新しなければな らず、且つ、情報ストリームが送信されるとき(例えば、衛星リンクを介して) 、テーブルを送信又は再度作成しなければならない。伝送符号化及び伝送復号化 がストリームに施される場合、接続位置を決定するための独立した情報テーブル の使用はあまり実践的ではないにしても、テーブルのこのような使用方法は、サ ーバ又はアイランドの操作性からいえば実践的であることに注意すべきである。 第3に、インポイント及びアウトポイントのマーカが、情報ストリームに直接 に配置されてもよい。MPEG準拠情報ストリームは、そのようなマーカが含ま れ得るヘッダ部分を含む。インポイント及びアウトポイントのマーカをシステム レベル、移送レベル、及び、PESレベルで挿入するために適したヘッダ部分が 存在する。また、単ストリームにマーカを挿入する機会も存在する。 インポイント及びアウトポイントの何れもがマーカを付されるべきであり、理 想的には、マーカの付与は、システムレベル、移送レベル、及び、PESレベル で発生すべきである。インポイントマーカ及びアウトポイントマーカの挿入に加 えて、ストリーム又は接続セグメントに対応した遅延パラメータ及びオーディオ オフセット(即ち、対応するビデオフレームからのオーディオフレーム境界のず れ)も情報ストリームの1以上の層に挿入されるべきである。また、MPEGカ ウントダウン機能も、例えば、アウトポイントが近づきつつあること(減少する 正のカウントダウン)、或いはインポイントが既に送信されたこと(増加する負 のカウントダウン)を指示するのに使用されるべきである。営業的な様々な理由 から、MPEG又はATSC信号をエンドユーザ(即ち、利用者)に送信するの に先立って、これらのマーカを取り除くことが望ましいかもしれない。エンドユ ーザはビデオを編集したいかもしれないが、ユーザはコマーシャルを自動的に切 り取れないことが重要である。 上述したマーカを付与するための幾つもの態様が、システム設計者に最大限の 柔軟性を提供し、また、幾つもの操作の態様を提供し、そのことが、接続操作が 、実際に、確実に継ぎ目なくなされること(即ち、適切なインポイント及びアウ トポイントにおいてなされること)を支援する。 ビットストリーム発生 確実な継ぎ目のない接続を支援するためには、接続されるべきビットストリー ムをある特定の方法で発生することが必要かもしれない。接続されるビットスト リームの発生には2つの側面がある。即ち、ストリーム内容の発生及び適切な接 続制御情報(即ち、インポイントマーカ及びアウトポイントマーカ)の挿入であ る。説明を簡単にするために、遅延パラメータの望ましい値は予めわかっている と仮定する。更に、どのくらい頻繁にインポイントが必要とされるかなどのその 他の目標値も同様に既知とする。 最も簡単な場合、全てのI−フレームを低い遅延フォーマットで符号化すれば 、ビットストリームの発生は、レート制御の問題となる。フレームごとに、越え てはいけないビットカウント(not−to−be−exceeded bit−count)が存在す る。レート制御タスクは、ビット予算(bit−budget)の範囲内で可能な最高の 品質でそれぞれのフレームを符号化しなければならない。フレームごとのビット 予算が、送信ビットレートをフレームレートで割り算することによって計算され る。 複雑なGOPの符号化の場合、発生されたストリームの前方向解析がなされて もよい。復号器バッファをアンダフローさせないように、フレーム間のビット割 り当てがなされなければならない。発生されたストリームに適用されるかもしれ ない第1の制約は、接続セグメントを固定GOPストラクチャ(例えば、「.. .IBBPBBPBBPBBP...」のディスプレイ順序で配置された13の フレーム)と定義することである。この方法は、不必要に性能低下させた画像品 質の犠牲に基づいた単純なやり方である。例えば、「...IBBPBBPBB PBBP...」GOPの最後のP−フレームにおけるカットされたシーンは、 非常に少ないビット予算で再生される。残念ながら、あらゆる適用形態に対して も理想的である単一GOPストラクチャは存在しない。更に、この適用形態に付 随する柔軟性の減少は、おそらく受け入れられないであろう。 複雑なGOP符号化に適用されるかもしれない第2の制約は、所定の時間間隔 でインポイント及びアウトポイントを挿入することである(例えば、それぞれ2 秒及び0.5秒)。この方法は、特定のGOPストラクチャを使用することを必 要としないので、符号器は、入力画像に基づいてフレームタイプを自由に選択す ることができる。 MPEGストリーム間或いは接続セグメント間で切り換えを行う場合、解決さ れるべき様々なレート制御に関する問題がある。そういうものとして、例えば、 符号化画像ビットストリームの内容又はサイズに制約を課す必要があるかもしれ ない。レート制御に関する問題の1つには、復号器バッファに送信されるデータ 量がある。例えば、任意のアウトポイントにおいて測定された(ビット数で表現 された)バッファ内容が、時間的に最も近いインポイントにおいて測定された( ビット数で表現された)復号器バッファ内容よりも少ない又は等しければ、復号 器バッファはオーバフローしないであろう。実際のビット数はわからなくてもよ く、復号器バッファにおけるビット数が、インポイントからアウトポイントまで 増加しないことを保証しさえすればよい。いわゆる「スタッフィングビット」は 指定された伝送速度を達成するために含まれるだけであり、実際のビットが使用 されるとバッファから消え去るので(即ち、スタッフィングビットはバッファに 蓄積されない)、これらのスタッフィングビットはカウントされないことに注意 しなければならない。 レート制御に関するもう1つの問題は、バッファが次のフレームを受信する時 刻に関連しての復号化される情報フレームのプレゼンテーション時刻である。例 えば、アウトポイントにおいて、まだディスプレイされていないバッファ内容を ディスプレイするための時刻(時間単位で表現された)が、第1のI−フレーム が、指定されたビットレートで復号器に配達されるべき時刻(時間単位で表現さ れた)よりも遅いならば、復号器バッファはアンダフローしないであろう。即ち 、バッファが空になる前に、次のI−フレーム(ツーストリームの最初のフレー ム)が、復号器バッファに配達されなければならない。 上述の時間量は、ストリームに対する「遅延パラメータ」で定義されてもよい 。フレームサイズ(動作ビットレートでフレームを送信する時間で表現)は、継 ぎ目のない接続を保証するために、動作遅延パラメータに一致しなければならな い。遅延パラメータは、ストリームの開始点/終了点におけるエンドツーエンド のVBVサイズ(時間で表現)及びVBV内容(時間で表現)である。グローバ ルに定義された更なる値は、物理的なバッファの最大サイズ(ビット数で表現) である。この最大サイズは、MPEGプロフィール及びレベル指示の基準によっ て規定される最大VBVサイズよりも大きいものでなければならない。最後に、 フロムストリームのアウトポイントにおける復号化タイムスタンプは、フロムス トリームの最後のフレームのDTS及びPTSよりも大きいストリームの1フレ ーム時間であるべきである。 上述したように、接続決定と実際の接続処理とを区別することが重要である。 接続決定はある人間によってなされる。決定は、テレビジョンスタジオによって 送信されるべきプログラム表を発生する過程でなされてもよい。或いはスタジオ が送信しているときにリアルタイムにさなれてもよい。接続決定は、毎日午前1 2時05分にステーション識別アナウンスメントをスタジオ送信に接続するため の予めプログラムされたコマンドのような、何らかの代理プロセスによってなさ れてもよい。決定は、将来の特定の時刻で接続するものであってもよく、或いは 即座に接続するものであってもよい。 接続されるべきストリームの幾つかのパラメータは、それらが実際の接続操作 の前には変化することがあっても、決定の時点で既知であるかもしれない。例え ば、接続決定は、通常、例えばストリーム長、VBV遅延パラメータ、などにつ いてツーストリームをある程度認識した上でなされる。フロムストリームに関し ては、決定の時点では、おそらく知られていないであろう(例えば、デイリーメ ッセージは、その時点で送信されているどのストリームにも挿入される)。 決定は次の要素を含む。第1に、ツーストリームを供給する操作ユニット、接 続を実行する操作ユニット、及び、接続されるべきストリーム又はセグメントが ある。第2に、接続が実行される時刻である。時刻は、「今」、1日の中の特定 の時刻、又は何らかの論理的な条件の発生であってもよい。「今」は、接続開始 メッセージ(splice−now message)の到着後すぐに接続することを意味する。 「今」の決定は、人間の動作(例えば、ボタンの押下)によって直接に発生して もよく、或いは接続開始メッセージを送信することを決定する何らかの外部から の制御処理によって発生してもよい。論理的な条件は、特定の情報ストリームに おけるタイムコード(例えば、SMPTE)、ビデオストリーム又はオーディオ ストリームにおけるタイムスタンプ(例えば、PTS又はDTS)、情報ストリ ームにおける参照時刻(例えば、PCR)、又はその他の検出可能なイベント( 例えば、インプットストリームのPIDの変化)の発生であってもよい。論理的 なイベントが論理的に組み合わせられて、接続時刻が決定されて接続のための適 切なストリームが選択されてもよい。 決定がなされた後、それが適切な操作ユニットに連絡される。エラー(例えば 、複数の論理的なイベントを組み合わせる複雑さのために)が発生する可能性が あるので、制御エンティティが接続処理を厳密に監視して、エラー条件又はその 他の条件に適合させることが重要である。 決定の結果として、接続作業をなす処理のある部分が、正しい時刻に、正しい ビットストリームが操作ユニットの正しい入力として用いられることを保証しな ければならない。これは、総合的なシステム動作の役割であり、サーバからスイ ッチャへの情報の流れの同期が含まれてもよい。接続決定を受信した後、スプラ イサが接続を実行する。継ぎ目のない接続処理は、インポイントにおいてツース トリームに進入し、フロムストリームをアウトポイントから退去する必要があり 、また、おそらく、1以上のバッファ及びタイミングパラメータを管理する必要 がある。 ビデオ接続操作の実施形態 ここで、MPEGビットストリームの接続操作の幾つかの実施形態を用いて上 述の概念を説明する。第1の実施形態は、全てがI−フレームの低遅延接続の例 である。ツーストリームは、I−フレームのみを含んだ24又は30フレーム/ 秒(fps)のビデオストリームからなる。ツーストリームの遅延パラメータは 、最も遅いフレームレート(即ち、24fpsの場合には42mS)での1フレ ーム時間に等しい。この例では、それぞれのI−フレームは、フレームに対する ビットレートで1単位のディスプレイ時間(即ち、1フレーム時間(42mS) )によって送信できるビット数より少ないビットを含む。ビットレートが1 50Mb/sであれば、1つの30fpsのフレームは、5Mbを含むにすぎな い。ビットレートが150Mb/sであれば、1つの24fpsのフレームは、 6.25Mbを含むにすぎない。 同じ遅延パラメータを有するフロムストリームの最後のビットが復号器バッフ ァに入力していれば、最後のフレームがいつ再生出力されるべきかを指示するプ レゼンテーションタイムスタンプは、将来、値42mSを持つ。従って、フロム ストリームが30Hz(33mSのフレームレート)であれば、アウトポイント の9ms後に、フロムストリームの最後のフレームが復号器バッファから得られ 、それから33mS後に、ツーストリームの最初のフレームが必要となる。ツー ストリームも30Hzであれば、最初のフレームは、それが必要とされる9mS 前に既に配達されている。スロムストリームが24Hzであり、且つ、ツースト リームも24Hzであれば、ツーストリームのフレームはちょうどよい時刻に到 着する。フロムストリームが60Hz(17mS)であれば、フロムストリーム の最後のビットが配達されたとき、復号器バッファは2つのフレーム(33mS )を含み、復号器は、9mSの間、それらの第1のフレームを使用しない。フロ ムシーケンス及びツーシーケンスのビットレートが異なる場合、シーケンスのビ ットレートに対応するレートでビットが配達されさえすれば、フレームを取り込 むための時間はずっと適切なままである。要するに、ストリームは、ビットレー ト及びフレーム時間(即ち、ビットレート×フレーム時聞)から計算されたイン ポイントとそれに続くアウトポイントとの間のビットカウントによって符号化さ れる。プレゼンテーションタイムスタンプは、全ての遅延パラメータに適合する 値(即ち、最初のビットが到着してから最初のフレームが再生出力されるまでの 遅延パラメータ)がセットされる。 第2の実施形態は、複雑なGOP送信フォーマットである。第2の実施形態の ために、ストリームは、250mSの遅延パラメータ、「...IBBPBBP BBPBBPBBP...」のディスプレイ順序、及び、「...IPBBPB BPBBPBBPBB」の送信順序を有する30フレーム/秒のビデオ(及び、 対応するオーディオ)ストリームであると仮定する(ここで、「I」はI−フレ ームであり、「P」はP−フレームであり、「B」はB−フレームである)。こ のGOPストラクチャは、I−フレームにインポイントを含み、I−フレームの 直前のフレームにアウトポイントを含む。それぞれのアウトポイントにおいて、 最後のP−フレームに対応するPTSは、将来、250mSとなる。レート制御 が、復号器バッファがI−フレームによってアンダフローしないことを保証する 。I−フレームに含まれるビット数は、250mS間分のビット数より少ないも のでなければならない。有効なMPEG制約は、I−フレームに続くP−フレー ムもアンダフローしないことを規定する。I−フレームは250mSの全てを使 用しなくてもよい。I−フレームが250msの全てを使用すれば、次のP−フ レームが使用するのは33mSよりも少ないものでなければならない(即ち、I −フレームが230msを使用すれば、次のP−フレームは、必要でなくても、 53mSを使用することができる)。 第3の実施形態は、複数の出力の例である。第3の実施形態のために、ストリ ームは、「...IPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPP PPPPPPPPPPPPPPPIPPPP...」であるGOPストラクチャ を有する30フレーム/秒のビデオ(及び、対応するオーディオ)ストリームで あると仮定する。また、ストリームは、250mSの遅延パラメータ、及び、2 0Mb/s(即ち、670Kb/フレーム)の送信ビットレートを有すると仮定 する。I−フレームが231mSを要し、P−フレームが20mSを要すれば、 15フレームの後、復号器バッファの内容は、ストリームへのインポイントにお けるレベルよりも低いレベルにまで低下している。これは、次のような式を用い て計算することができる。 (231+20N)=33*(N+1) この式は、1個のI−フレームの231mS分のデータ量から始まり、N個の 20mSのP−フレームがそれに続くビットが進入するのに必要な時間を表現し 、この時間は、同じ(N+1)個のフレーム分のビット数を、それぞれが33m Sを要するバッファの(N+1)個のフレームから得るのに必要な時間に等しい ことを示している。この実施形態では、I−フレームそれぞれがインポイントで あってもよく、また、15番目のP−フレームの後の全てのP−フレームがアウ トポイントであってもよい。 復号器バッファは以下のように反応する。接続点において、バッファは7つの フレームを含み、プレゼンテーションタイムスタンプは、最後のフレームが25 0mS内に再生出力されるべきであることを指示する。7つのフレームは、それ ぞれ、20又は33mSのビット/フレームの割り当てを使用する(即ち、P− フレームは、それぞれ、400Kbであり、バッファは2.8Mbを含む)。次 の7つのフレームまでに、I−フレームが入力し、バッファ内容を増加させる。 それぞれのI−フレームは670Kbだけ増加させ、取り出されるそれぞれのP −フレームは400Kbを取り去るので、バッファは、7つのP−フレームが取 り出された後には4.7Mbを含む。そして、I−フレームが再生出力され、バ ッファから4.6Mbを取り去るので、100Kbがバッファに残る。バッファ における遅延はほぼ0である。ここで、それぞれのP−フレームが20mSの間 に400Kbだけ増加させ、33mSごとに、400Kbが使用される。従って 、バッファにおける遅延は、フレーム時間ごとに13mSだけ増加する。15フ レームの後、バッファに蓄積された遅延が、遅延パラメータ値に達してしまう。 この時点で、更なるシーケンスに対しての接続がなされてもよい。それはバッフ ァは、I−フレームを受信することができるからである。 圧縮オーディオ接続 圧縮オーディオの接続を以下に説明するが、この説明はオーディオフォロービ デオモード内の結合されたビデオオーディオストリームの接続の問題に限定され ている。別個に編集されたオーディオ及びビデオストリームからのストリームの 構成は、ここでは考慮しない。 圧縮オーディオはフレームに運ばれる。各オーディオフレームは固定された持 続時間であり、固定数のビットを含む。残念ながら、オーディオフレームサイズ 又は持続時間は、ビデオフレームサイズ又は持続時間のどれとも異なる。これは オーディオフレームが接続点と整列しないことを意味する。オーディオフレーム は、ランダムにビデオと整列すると考えることができる。故に、接続するとき、 ビデオに関するオーディオの整列は、ツーストリーム及びフロムストリームに対 して異なる。 オーディオ情報の、対応するビデオ情報(即ち「リップ-シンク」)に対する 整列を確実にすることが望ましい。即ち、オーディオ及びビデオは、互いに関し て適切に段階的(phased)にされたままでなくてはならない。プレゼンテーショ ンタイムスタンプ(PTS)は各オーディオストリーム内に存在する。オーディ オ及びビデオPTSは、要求される同期をできるようにするために同じ参照を照 会する。接続が終了するとツーストリームはアウトプットストリームになる。特 に、オーディオの制約によって、スイッチングプロセスが、実際のスイッチの瞬 間の前後時間に延びる可能性があることに注意することが重要である。 情報ストリームのオーディオ情報フレームは、理想的にはデコーダバッファの 最後に到達する個々のビデオ情報からの制限された時間差内に位置する。1/2 秒のエンドツーエンドビデオバッファ遅延がある場合、オーディオパケットは、 移送ストリームの中で、対応する(即ち同じタイムスタンプを有する)ビデオパ ケットよりも約1/2秒よりも遅い。仮定が正しい場合、切換操作ユニットはオ ーディオ情報を、ビデオ切換の後、この1/2秒の間フロムストリームからセー ブしなくてはならない。ソースストリームは、スプライサが他のストリームに切 り換えられた後1/2秒続かなくてはならない。多くのストリーム内での高速切 換について考察することも興味深い。 オーディオを接続する3つのアプローチについて説明する。第1に、オーバラ ップしたオーディオパケットは単に破壊(broken)されている。これは、部分的 なパケットの使用を防止するためにCRCに依存しているので、最も望ましいア プローチではない。CRCが、64Kパケット内で1つの時間(約30パケット /秒)欠ける(fail)と、数千秒毎に検出されないエラーが存在する可能性があ る。破壊パケットCRCが欠けると、パケットが使用される全ての時間欠ける。 これは、クリックを作る欠陥が、同じ接続が成される度に再生産される結果にな ることを意味する。これにはオーディオフレームを除去するために廃域回収処理 の使用が要求される。 オーディオを接続することへの第2のアプローチは、「完成していない (unfinished)」フロムストリームオーディオフレームを結果としてのストリー ム内に含めることである(即ち、これらはビデオ接続をオーバラッピングする) 。ツーストリームオーディオフレームはリタイムされて、「完成していない」フ ロムストリームオーディオフレームに突き合わされる。この技術は、連続するオ ーディオを連続検査、オーディオフレーム及びパケットの緩衝及び調整を犠牲に して確保する。第1の完全なツーストリームオーディオフレームは、プレイされ る第1のオーディオフレームとして選択される、既に開始されたツーストリーム フレームは、「完成していない」フロムフレームの最後と合うには遅れすぎる傾 向がある。この技術は、また僅かに破壊されたリップシングを引き起こす。 オーディオを接続する第3のアプローチは、オーディオの対応するビデオに対 する整列を維持すること、即ち、フロムストリームオーディオフレームの最後と ッーストリームオーディオフレームの最初とのギャップを残すことである。この アプローチは有利にもMPEGデコーダの仕様に依存しており、オーディオフレ ーギャップが音がない(muted)ことが要求される。このアプローチで、オーディ オプレゼンテーションタイムスタンプが、ビデオフレームに加えられる量と同じ 調整量で調整される。この態様で、リップシンクは維持される。第3のアプロー チは、多くの接続(即ち、短い接続セグメントの連続からのシーケンスを作るこ と)が音がないことによってオーディオアーティファクトを作りうる場合に、特 に有効である。 図5は、オーディオ整列を含む複数の接続シナリオを示す。上記の第3のアプ ローチがオーディオの対応するビデオに対する整列を維持するために使用される と仮定した、オーディオビデオ接続の見地からみた図である。 図5Aは、単に接続する場合を示し、両オーディオストリームが対応するビデ オと整列している。スプライサは、両ツーストリームで遅れ、接続点で単に切り 換える。 図5Bは、フロムストリームビデオ及びフロムストリームオーディオが整列さ れているが、ツーストリームビデオ及びツーストリームオーディオは整列されて いないところで接続する場合を示す。接続がなされると、ツーストリームオーデ ィオフレームの一部分が処分される。次の完全なツーオーディオフレームは、ア ウトプットを適当な遅延で通過する。 図5Cは、通常の接続の場合を示す。両オーディオストリームは、対応するビ デオストリームと整列していない。フロムストリームオーディオフレームが、接 続点より前で既に始まっているのが見られる。このオーディオフレームは緩衝さ れてアウトプットに移される。フレームタイムの幾つかのフラクションが接続す るまで終了しない。接続点に拡がるツーストリームオーディオフレームは使用す ることができない。次のツーストリームオーディオフレームも使用することがで きない。早く始まりすぎ、最後のフロムストリームオーディオフレームにオーバ ラップするであろう。アウトプットストリーム内に見られる第1のツーストリー ムオーディオフレームは、D時刻ユニットを接続点の後に始める。この遅延は2 つのオーディオフレームと同じ量である。 上記の例(図5C)で、リップシンクは前もって供給されるが、32mSのフ ロムストリームオーディオと同じ量だけツーストリームビデオとオーバラップす る。まら、第1のツーストリームオーディオは、ツーストリームビデオが始まっ た後、64mSだけ遅く始まる。最後に、接続操作を実行するスプライサは、各 ワークバッファの全オーディオフレームを緩衝しなくてはならない。 理想的には、各オーディオフレームがPTSを含む。装置製造業者によっては 、例えば3番目のオーディオフレーム毎にPTSを含むだけであることも可能で ある。この場合、又はオーディオPTSがない場合、接続操作が仮想タイムスタ ンプの計算の後実行される。仮想タイムスタンプは、ビデオ参照タイムスタンプ からのおよそのリアルタイム遅延から派生する。仮想のオーディオタイムスタン プは、次に連続するオーディオフレームの開始上の(既知の)オーディオフレー ム持続時間によって増加される。このプロセスは、バックアッププロセスとして 実施され、タイムスタンプされていないオーディオストリームが、タイムスタン プがスタジオ操作に重要であるスタジオの中に入らないことを確保するであろう 。 補助データの接続 多くのMPEGストリームには補助データが含まれる。このデータは、通常、 未知の長さの連続した分解できないストリームとして現れる。これとは対照的に 、圧縮されたオーディオストリームは、比較的に、良好な挙動を示し、予測する ことができるものである。補助データストリームは、ここでは詳細に説明しない 遅延を有する対応したビデオストリームに関連付けることができる。 接続操作において補助データを処理するための幾つかの方法があり、それらの 方法には、1)補助データを無視し、ビデオデータと同時に補助データを接続す る、2)独立したパスを介して補助データを例えばプレイツーエアスイッチャに 挿入する(このデータは、プログラムガイド又はその他の利用者に関連した情報 を備えてもよい)、3)補助データのための一組のセグメンテーションマーカを 定義し、これらのマーカに依存して、セグメンテーションをスイッチャにおいて 正しく維持する(これは、補助データストリームの内容及びこれらのストリーム 内にある補助データセグメントの長さについての知識を必要とする)、ことが含 まれる。また、補助データは遅延をともなって又は遅延なしでスイッチされても よく、遅延は、決定をなすコントローラによってスイッチャに送られるパラメー タであってもよい。補助データは、補助入力装置を介してスプライサに入力され てもよい。補助データ入力装置に到着する入力データは、バッファリングされ、 利用可能な空きに基づいて、ヌルパケットの代わりとしてアウトプットストリー ムに挿入されてもよい。この場合、そのようなデータをストリーム内に配置し、 例えばビデオストリームのデータレートを減少させることによって挿入された補 助データに必要なチャンネル容量を提供するのは、何らかの別のシステムユニッ トの役割である。 インポイント及びアウトプットシンタックス及び使用 移送ストリームパケットの適合ヘッダ内の種々のヘッダフィールドを使用して 接続点の存在を示す。このようなヘッダ情報は、例えば接続点フラグ、接続タイ プフィールド及び接続カウントダウンフィールドを含む。接続点フラグは、1に セットされると、接続カウントダウンフィールドが存在することを示す。接続カ ウントダウンフィールドは、ビデオフレームの終了等の、接続点が到達するまで 残る移送ストリームパケットの残りの数を特定する8ビット整数である。接続タ イプフィールドは、接続復号遅延及び最大接続率データを、例えば、表にストア されたデータを引き出すために使用される4ビッドフィールドである。接続機能 を実行すろためのこれらヘッダフラッグ及びフィールドの標準的な使用は、MP EG仕様で定義される。 上記したように、移送ストリーム内の接続点はインポイント、アウトポイント 又は両方であろう。アウトポイントは、接続点のMPEG定義に等しい。インポ イントは、すぐ後にI−フレームが続くシーケンスヘッダが続く接続点(即ちア ウトポイント)を含む。故に、特定のストリーム内のインポイントはすぐ後にI −フレームが続くシーケンスヘッダが続く、アウトポイントを見つけることで識 別されるであろう。従って、ツーストリームは、フロムストリームのアウトポイ ントがシーケンスヘッダ又はI−フレームが続かない場合でも上記のようにどの アウトポイントにも挿入される。この実施形態で、アウトポイントのすぐ前のパ ケットの接続点フラグは、1に等しくなくてはならず、そのパケットの接続カウ ントダウンフィールドは0に等しくなくてはならない。しかし、上記の実施形態 では、ビットストリームが、I−フレームが存在するかを決定するために、即ち ピクチャヘッダ内のピクチャ符号化タイプフィールド調べるために、基本層に分 解されることが要求される。 本発明の好ましい実施形態で、入口又は出口の印は、移送層に存在する情報を 含み、もってビットストリームを基本層に分解する必要性を除去する。特に、フ ロムストリーム内のアウトポイントは、1に等しい接続点フラグ、及び0に等し い接続カウントダウンフィールドによって示される。同様に、ツーストリーム内 のインポイントは、−1に等しい接続点フラグ、及び接続カウントダウンフィー ルドによって示される。このように、インポイントパケット(即ちインポイント にすぐ続くパケット)と、アウトポイントパケット(即ちアウトポイントを含む パケット)は同じパケットであろう。更に、インポイントパケットの接続タイプ (即ちインポイントにすぐ続くパケット)は、インパケット及びアウトパケット は両方とも同じ接続タイプを有するという点でインパケットのアウトパケットへ の接続の適合性を示す。 この実施形態で、インポイントではないアウトポイントは、0に等しい接続カ ウントダウン、及び1に等しい接続点フラグを有するパケットにすぐに続くパケ ット内に、0に等しい接続点フラグを有さなくてはならない。この態様で、接続 点フラグは、アウトポイントがインポイントと関連しないことを示す。これは接 続点フラグが、有効であるべき接続カウントダウンフィールドの内容に対して1 に等しくなければならないことと、インポイントに対して、接続カウントダウン フィールドが有効であって−1に等しくでなければならないことによる。 上記の、MPEG的ヒットストリーム内のインポイント(即ち入口指示)とア ウトポイント(即ち出口点)を識別する印の実施形態は種々の利点を提供する。 1つの利点は、上記したように、インポイント及びアウトポイントを、移送層の 適合ヘッダのみを分解することによって識別する能力であり、基本層の分解を回 避する。 好ましい実施形態の他の利点は、各移送パケットが、特定のパケットがインポ イント、アウトポイント又は両方を含むかを決定するための十分な情報を含むと いう意味で内蔵されていることである。これは、パケット内のインポイント又は アウトポイントの識別を、いかなる前のパケットを考慮することなしでできるよ うにする。従って、例えば予想されるインポイントパケットの接続タイプフィー ルドを、先だつパケット接続タイプフィールドと、予想されるインポイントパケ ットが実際インポイントパケットであることを決定する前に比較する必要がない 。しかし、接続タイプフィールドが、特定のストリームと他の接続タイプフィー ルドに関する他のストリームとの接続の適合性を示すことを注意すべきである。 ビットストリームに関して上記したように、上記のインポイントとアウトポイ ントシンタックスに従って、ビットストリームを発生することが望ましい。特に 、入口指示と出口指示をビットストリーム内の多くのところ、例えば、ビットス トリーム符号化プロセス中に各I−フレームで含むことが望ましい。この入口指 示及び出口指示を含めることを達成するために、連続して接続される移送ストリ ームを発生するために使用される移送マルチプレクサには、例えばI−フレーム に関するパケットを識別する情報が提供されなくてはならない。 図6に、本発明に従ったインポイント及びアウトポイントの識別に適するルー チン600のフロー図を示す。特にルーチン600は例えば、図3に示すスプラ イサのビットストリーム検査器310A及び310Bによる使用に適する。 ルーチン600は、検査される(例えばS6又はS7)ストリーム内の移送パケ ットが、例えばビットストリーム検査器(例えば310A又は310B)に受け 取られるステップ605で入る。ルーチン600はステップ610に進み、ここ では受け取られたパケットのパケットヘッダが検査され、ステップ615に進み 、ここでは受け取られたパケットの適合ヘッダ内の接続点フラグが1に等しいか どうかが問われる。 ステップ615の問いの答えが肯定的であると、ルーチン600はステップ6 20に進み、ここで、接続カウントダウンフラグが0に等しいかどうかが問われ る。ステップ620の問いの答えが肯定的であると、ルーチンはステップ635 に進み、ここでパケットはアウトポイント含むとして識別される。このような識 別は、図2のルーチン200の例えばステップ210での使用に好適な「アウト ポイントレディ」フラグのセッティングの形をとることができる。ルーチンは、 次にステップ635に進み、ここで外に出る。 ステップ620の問いの答えが否定的であると、ルーチン600はステップ6 30に進み、ここで接続カウントダウンフラグが−1に等しいかどうかが問われ る。ステップ630の問いの答えが肯定的であると、ルーチンはステップ640 に進み、パケットがインポイントを含むものとして識別される。このような識別 は、図2のルーチン200のステップ208での使用に好適な「インポイントの 順番まち」フラグのセッティングの形をとることができる。ルーチンは次にステ ップ645に進み、外に出る。 本明細書で、本発明の趣旨を具体化した様々な実施形態を図示して詳細に説明し たが、当業者は、本発明の趣旨を更に具体化した別の多くの変形された実施形態 を容易に工夫することができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION               Information stream syntax indicating the existence of a connection point   The present invention Made with US Government support under contract number 70NANB5H1174 Was. The United States Government The present invention has certain rights.   The application is US Patent Application Serial No. 08/86, filed May 28, 1997 4, No. 322, Part of "method and apparatus for connecting compressed information stream" Genus application, The contents of which are incorporated herein.   The present invention relates generally to communication systems, More specifically, The present invention MPEG-like ( MPEGlike) information stream, "In point" connection and "Out point" "How to identify and use connections.                                Background of the Invention   In various communication systems, The data to be transmitted is compressed, available Available bandwidth is used more efficiently. For example, Video Expert Group (MPEG ) Several standards have been promulgated for digital data transfer systems. Ma First, There is an ISO / IEC standard 11172 known as MPEG-1; Incorporated herein. Second, ISO / IE known as MPEG-2 There is C standard 13818, Incorporated herein. Compressed digital video system As for the stem, Digital of the New Television System Committee (ATSC) Digital television standard system (A / 53) Described in Incorporated herein.   A common time reference (ie, Individual sharing the same 27 MHz clock source) By multiplexing elementary streams, Program transport tree Is formed. A single stream is video, audio, Or other sign Includes an encrypted bit stream. A single stream, before being multiplexed for transport, It doesn't have to be, but Packetized single stream (P ES) format. PES is Packet header and it Followed by a packet payload. A single stream is Transfer packet when multiplexed In the form of a Program (similarly, (Formed in the transport packet) The described control bit stream is added.   One encoded, That is, from the compressed bit stream, The other bits It is often necessary to switch to trim. One compressed MPEG video When switching from a video bitstream to the other, Decryption To ensure correct and continuous presentation of rendered images without time lag , Appropriate action must be taken in the order in which the image bitstreams are transmitted. No. Such a time difference Objectionable video artifacts or audio Artifacts (for example, Blank due to buffer overflow / underflow Cleanse, Poor lip sync, etc.). Transfer A seamless connection method and apparatus for connecting the trims together It did not exist before.   in this way, For connecting compressed digital information bit streams There is a need in the art for methods and apparatus.                                Summary of the Invention   Previous disadvantages of the prior art are: Connecting compressed digital information streams Is overcome by the method and apparatus of the present invention. More specifically, The present invention No. One information stream is connected to a second information stream. First information The stream is At least one of the following to help identify a suitable entrance to the stream: Includes entrance indicium. The second information stream is: stream Including at least one exit indicium identifying the appropriate exit from the No. The present invention Monitor the two streams until the right spot is found, Control signal In response to the issue Connect the first stream to the second stream.   In particular, The splicer according to the present invention comprises: The first information stream is received and A pre-connection buffer for generating the buffered information stream; First information Receiving the stream, In response, The pre-connection buffer Buffering Entry point of a given information stream is placed at the out point of the buffer A bitstream inspector to perform Buffered information stream or A switch for connecting any of the second information streams to the output; Second information Monitor the stream, Responsive to control signal and detection of exit point of second information stream do it, Switch Buffered information stream leads to output And a switch controller.                             BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES   By considering the following detailed description with reference to the accompanying drawings, Teaching of the present invention The contents will be easily understood.   FIG. Block diagram of a compressed bit stream connection system including the present invention It is.   FIG. 5 is a flowchart of a seamless connection process according to the present invention.   FIG. FIG. 2 is a detailed block diagram of the splicer shown in FIG. 1.   FIG. Comprising a plurality of interacting islands, Digital including the present invention It is a block block diagram of a studio.   5A to 5C, Shows the outline (scenarios) of multiple connections.   FIG. 6A and FIG. According to the present invention, Both in point and out point 5 shows a flowchart of a routine 600 suitable for identifying a user.   To make it easier to understand, Throughout the drawings, the same components Signs were used.                             Detailed description of the invention   Receive and process various bitstreams, Also, Switching capability according to the invention Digital Television Studio Including Many Operating Environments The present invention will be described schematically. This switching ability Depart output stream In order to live For example, seamless or seamless of multiple video transport streams Enables a non-seamless connection. Controlled degraded output To generate a stream Seamless and seamless streams                 Combinations with reams may be provided.   The present invention Switching operation, Connection operation, Or insert a pair of MPEG-compliant A two-input video processor that runs on a force transfer stream to produce an output stream Stream splicer. The principle of the present invention is Have two or more inputs Applied to a bitstream switcher or splicer, and, Compliant with MPEG Note that it may be applied to non-compliant input streams. Book The invention is A general-purpose computer programmed to perform the functions described below. Data system. Once programmed, General purpose computer Is Special purpose equipment for connecting digital data bit streams Become.   The present invention As well as seamless bitstream connections, Seam It can also be used to connect stream streams. A seamless connection is Two Outputs are created by seamless butt-splicing of streams. Form a stream It is a continuous, undisturbed flow of information (for example, Guri Video or audio without glitches or artifacts) Means to provide. The seam connection is Disturbed information flow (for example, If Visual or auditory distortion, Obstruction, as well as, Artifacts) With an output stream as a result. For this explanation, It Each bit stream is video, audio, as well as, (Possibly) other Is assumed to be a transport stream consisting of The present invention relates to packetized single streams and It should be noted that this is applicable to other single streams. Furthermore, The connection point is It is determined based on video information. this is, Connected audio and And may cause some distortions in other information. Because audio And other information, Is it sometimes not "aligned" in time on a packet-by-packet basis? It is.   The connection is In the output stream, "from-stream )) To "to-stream". Ideally, Get out of the Fromstream at "Out Point" "In Point" And enter two-stream. Out points are The currently selected stream (That is, "From stream"), In that position hand, The stream is terminated, Some other stream (ie, "Two-stream") May be connected. "In Point" Position in another stream, So At the position Information is It can also start connecting to another stream.   "Connection segment" Between the in and out points of the information stream It is defined as the part between. The connection segment is Multiple out points and ins Will contain points. Therefore, For maximum connection flexibility, Streams should contain as many in and out points as possible. Good. Some of the definitions of "in point" and "out point" Ta, That is, Video buffering verifier (V BV: video buffering verifier). Known in-point delay parameter Equipped with a meter, and, Outpoint with a known delay parameter of the same value Connection segment with Short effective with different values of delay parameter A connection segment may be included therein.   In a studio environment of a specific embodiment of the invention, the information stream is: Transfer packet Is divided into Packets containing video audio, Auxiliary data, Or It may be mixed with a packet containing other information. In this environment, Video strike Ream out point is End of the last video transport packet of the stream concerned This is the end point. Earlier video streams, including the last packet, Outpoi The connection definition of the client must be satisfied. Similarly, Video stream import Int, Is the starting point of the first video transport packet of the connection segment (SS) . Other information in the transport stream, Especially audio, In point and Note that it is unlikely that the outpoint will be properly segmented. It is. Caused by unaligned audio transport packets To correct the error, Filed May 28, 1997, Incorporated herein by reference US Patent 08/0864 No. 321.   An important aspect of connecting information streams is that Appropriate delay parameters It is to process. One parameter of interest is For various information streams Related delay parameters. For MPEG compliant streams, Delay parameter Is Video buffering verifier (VBV). Other parameters are The potential or transient period inherent in the connection operation. For example, Typical connection But, At a certain time, That is, it occurs at the “connection time”. Before the connection time, Output The information stream comprises a from stream. At connection time, Tourist Switching to the home page occurs. For a predetermined period, Output stream is froms It will include information from both trim and two stream. Eventually, out Putstream is Includes information from two streams only.   It is assumed that the from-stream and the to-stream are each valid. Connection If there is no seam, There are certain constraints on the stream that must be satisfied. Exist. A seamless connection is The resulting connected bitstream Means that the system will not create discontinuities in the future.   One embodiment of an active connection segment that can be connected seamlessly is: This is an MPEG-compliant connection segment. The MPEG connection segment (SS) is transfer Defined at the level, Video (and Including functions at the audio) level. The connection segment that holds the information It may be as short as a single frame. Contact The following segment is There can even be a segment with zero frame length (such as SS may not be compliant with MPEG). Such a segment of length 0 Is Simply the In point followed by the Out point (ie, In-out point Only). Also, SS is May be very long, Many GOPs including. In general, The length of SS is not limited, SS has multiple out points Including Should be able to output seamlessly from segments . The exceptions are An SS composed of television commercials is conceivable. TV set John Commercial SS Think without having defined out points Because it is produced The output from the commercial segment has seams.   MPEG SS is Consistent transport stream and single stream timestamp (For example, PCR, PTS, DTS), as well as, Related delay parameters (example For example, VBV delay). in addition Therefore, The decoder can appropriately decode and provide information included in the SS. . The first information frame at the in-point of the MPEG video SS (eg, Bi Video access unit) Must be an I-frame. Second frame Is Do not refer to the information frame before the in point (ie, 2nd If the frame is a B-frame, This B-frame is Before the in point Frames can not be referenced). The last frame before the out point is B-Fray System (in the order displayed). Audio SS Oh An in point consisting of the beginning of the Dio frame, At the end of the audio frame Out point consisting of bytes. For example, Accumulation of coding errors, tuning Time (tuning-time), To resolve issues such as minimal image quality, Story There may be other constraints imposed on the team.   Even if the video SS includes multiple sequence headers, Introducing Video SS Is Must start with sequence header. Sequence header The SS may include additional header information to indicate that the Good. SS inpoint sequence header included as synchronization time or image quality Need to be distinguished from the sequence header. Because Seamless connections are I This is because it is only guaranteed based on the point. The in point is C Since it must follow the Kens End Code (SEC) Immediately before the in point It is desirable to include the SEC code in Thereby, End of out point Need not include SEC. Out points may include SEC. MP If an EG splice countdown is used, At the out point Must be terminated (ie, 0).   FIG. Block of compressed bitstream connection system 100 including the present invention FIG. The system 100 Stream source of the first compressed bit stream Case 110, A stream source 120 of the second compressed bitstream, Splice 300 Controller 105, as well as, An optional connection monitor 130 is included. First Stream source 110 of the compressed bitstream, That is, Transport stream encoder "Live feed" from First MPEG-compliant transport switch A trim S6 is provided. Stream source 1 of second compressed bitstream 20, That is, Stores single and transport streams of video and audio Server (for example, Video disc, Tape device, Or other storage device) What The stored stream is encoded into a second MPEG compliant transport stream S7 is provided. The stored information is For example, Connected to the first transport stream Advertising information or local programming information to be included. Sp The riser 300 Outgoing one of the two input transport streams S6 and S7 Selectively connect to a transmitter or other subsystem as output stream S9 . The optional connection monitor 130 For example, Delay parameters, Buffer usage information, same Period, Such as bitstream sources, Various of the connected output signals S9 Monitor parameters. The optional connection monitor 130 Controller 105 and It operates in response to the splicer 300.   The splicer 300 A first transport stream S6, That is, by the first source The television program generated, And a second transport stream S7, That is, the second Receive ads generated by sources. In response to the control signal SELECT , The splicer is Throat of first transfer stream S6 or second transfer stream S7 A small output signal S9 is generated. The control signal SELECT is At a given time Manai, Or when certain conditions appear, Make splicer 300 respond immediately (That is, Priority for specific alignment of stream entry point or stream exit point) Ranking information may be included. Splicer 300 issues signal ACKNOWLEDGE Raw, This signal is Detailed information about the connection operation in response to the SELECT signal ( For example, The exact time of the connection, Error conditions, Etc.). S Regarding the operation of the pricer 300, This will be described in more detail below with reference to FIG. .   The actual connection operation is Anything necessary for the actual switching between bitstreams This is a process that occurs in the splicer 300 that executes. These operations include: H Stopping the flow of packets from the Romstream in an orderly manner; Tooth Starting the flow of packets from the stream in an orderly manner; And Au It involves adjusting header information in the output stream. Only for a certain period, Packets from both from stream and two stream may be mixed Not.   The connection operation is Synchronization must be done to eliminate seams. Impu To ensure that the stream arrives at the appropriate splicer at the requested time, Some synchronization operations will be performed. Output stream Is uninterrupted, and, The actual connection is From stream to tooth Assume that this is a change in the content of the output stream to the trim. Furthermore, The timestamp in the output stream is From one stamp to the next Continuity up to the stamp of the ), The connection mechanism is Adjust the time stamp of the output stream. It is. If the time stamp is not continuous in the MPEG system, The MPEG "discontinuity" header flag should be used, Thereby, A new timestamp (ie, (Time stamp discontinuity) indication is provided to the decoder. It is.   To perform the adjustment, The connection process is Must have some concept of time Absent. Because This local time concept Generate output timestamp Because it must be used to The connection process is OC-12c in Interface from a certain timing source such as S The current time is obtained from the trim contents or the time setting message. Local time overview Just in case With moderate continuity, Must work well (wel1 behaved) . When connecting Either the end point of the from stream or the start point of the two stream But Not available on the actual connection hardware that is generating the output. I have to. Furthermore, All buffering in the connection process is Finite and , It is specified.   In addition to the above, There are synchronization issues to consider. For example, In connection processing It is important to consider the effects of packet jitter. Real connected Any additional information besides the information contained in the stream (e.g., Priority information, Source identification information, Error code, If you need This additional information Real It must be properly synchronized with the incoming connection stream.   There are several conditions related to synchronization of the connection function. They are, Desired operation Timing relationship between the actual operation, And Continuous-fl ow stream), Server generated stream, as well as, Timing between telegenerating streams Relationship.   First, the timing relationship between the desired operation and the actual operation will be described. For example, In operation units such as the Play-to-Air Switcher The A decision must be made to switch streams. The decision In response to The source of the output stream is actually switched.   The connection decision is Content data elements occur in one stream When you switch from from stream to two stream, Content It may be related. For example, Fromstream may be monitored , For example, Respond to black-screen or scene change detection do it, A connection decision may be made. The decision made by this operation does not require synchronization. This decision Rather, The splicer (or controller) For example, Fromstri Need to analyze data and detect data elements. Also, Connection decision Is When a certain packet is detected, Or the flow of information starts or stops When switching from from stream to two stream when Data flow It may be related to this.   The connection decision is At noon, switch from a program to a commercial said, It may be related to time. Time related decisions Splice The local frame-of-reference of the No. The message passing process (message-passing process) Splicer In time to be ready to make a connection with these reference frames, Decision Pass information to the splicer. Assuming that a connection decision is made at some point, Based on From Stream and Two Stream, Connect at the next valid connection point The connection is performed.   The connection decision is Like pressing a button (for example, As shown in the splicer 100 of FIG. Such a director "take" command) may be event-driven. I When a message indicating a vent arrives at the splicer, Related to time In the decision made, The operation is the same as when the time comes.   A certain type of response message is required. This message is Issuing a connection decision Followers (for example, Controller) time out, as well as, Abnormally It allows for intelligent choices to be made regarding the behavior of the connection, such as a jagged connection. Connection failure Timeouts and decisions regarding corrective action to recover Connection decision sender This is a policy issue. Timeout and forced switching By the splicer Services that may be run It is only for convenience.   Operation unit (for example, Splicer or switcher) To the controlling entity An appropriate acknowledgment message may be fed back. Such feedback The content of the check message is One or more of the following parameters may be included. 1) Connection is Whether it was executed, 2) the local time when the connection occurred, 3) Two-stream Delay parameter value, 4) From stream delay parameter values, 5) Current (contact Synchronization buffer delay (e.g. Seconds of delay), 6) The future in which the connection will be performed Time (if the switcher can calculate this value), 7) Exceptions or errors. Exception or Is an error, That no connection occurred, Decision parameters passed through the controller Data was incorrect (for example, (Syntaxally or logically), Tourist Team was not ready, A timeout has occurred, Or audio (E) A failure has occurred (for example, Many audio frames were missing), Will be included.   For further numerical information, 1) Need audio information from Fromstream Amount of time 2) The input has been properly buffered and a new connection is ready. Instructions, 3) other information useful to the controller or the connection process itself; Contains You.   The exact time when a seamless connection is made is Even if not determined in advance Good. Because Seamless connections are In point arrives two stream Because it depends on what you do. If a decision is made to connect seamlessly, Must be made about what to do when the connection is not performed within a certain time limit There are some secondary decisions that must be made. The choices are as follows. Ma First, Simply wait for a seamless connection to occur. Studio Depending on the purpose of use, This may not be acceptable. Second, Predetermined Stipulates the timeout time, The splicer is within its specified timeout period If you do not connect, Perform a seamed connection (ie, Control as much as possible Switching the stream in a possible manner). This is an easy way But, Limit decision flexibility. Third, Simply that a seamless connection will occur Wait, Report this status to the controlling entity. What is done Both The connection decision is You may decide to accept a seamed connection. this Is Enables reasonable operational flexibility. Fourth, Default timeout Uto included as an option, and, This state is reported to the controlling entity. Provide a programmable timeout that includes the option to report And This option Control entity may change timeout value And enable So, Provides the greatest operational flexibility. Timeout is supplement An auxiliary operational form, Note that this is an exception in normal operation. It is.   here, Synchronization when connecting continuous stream streams will be described. story Arrived, And When an out point is detected in the fromstream, For example In any way that gives a two-stream in point, Supra Must be buffered in Isa (for example, Information amount for one second). Ba If the buffer capacity is insufficient (for example, Consecutive Inns in Fromstream (Interval between points is greater than 1 second), Buffer overflows and invalid information Will be included. This state is View the appropriate number of in and out points Is released by inserting it into the stream. Bit stream If you do not have an in point and an out point, Each time These bits It is not possible for the trims to be connected seamlessly. Furthermore, Input bitstream Since there is packet or cell jitter at the arrival time of the Smooth flow To do First in, first out (FIFO) buffer (output at nominal data rate Clocked) is required.   here, The synchronization of the server-generated stream will be described. The server-generated stream is Care must be taken to ensure that data does not arrive too early or too late. I have to. If data arrives too early, Input buffer overflow There is a risk of doing. The splicer performs well synchronized buffering and Assuming you keep the video for a second or so, Restriction to be on time (just-in- time limit) and the one-second-early limit. If it is possible to send a server stream in any form of flow It is considered possible. of course, Peak transfer rate limit exists in splicer Is also good.   here, The synchronization of the remotely generated stream will be described. Splicer Ensure that any streams processed in tagio have the same reference clock speed. Note that is required. The remotely generated stream is Those By the time she arrives at the splicer, Real-time streams generated locally Must be the same as Remote generated stream is local master clock To see the The remote source is May be clocked by local studio No. this is, Through the reverse channel, Or global survey Both to external references such as timing signals obtained from the GPS This can be achieved by locking. There are two independent studios , Each with an independent master clock, If each is feeding each other remotely , One is sending data to the other too late, The other is sending data too soon Would. Another way is Time equal to the maximum clock drift in a certain operating interval The only thing is to delay remote supply. The drift rate of 30 ppm is 24 hours 2. 6 seconds. 6 seconds buffer filled for 3 seconds by default Is sufficient to absorb the clock drift.   Connection monitoring is an important aspect of connection operation, especially in a studio environment. is there. Monitor the content by observing the image on the display (ie, monitor) And in response, generate (eg, connect) the bitstream that generates the image. The method may further include the step of changing a parameter of the game. Any connection monitor 130 , For example, by the director for monitoring on content. Another form of monitoring is the qualitative assessment of the monitored bitstream. Value. The optional connection monitor 130 may provide, for example, delay parameters, buffer usage information. Information, synchronization information, bit stream source identification information, etc. It may be used to search from the output signal S9. Arbitrary connection monitor 1 30 operates in response to the controller 105 and splicer 300 to process information. Reports, for example, an overview of the operation, or qualitative information for further processing. It is sent to the controller 105 and the splicer 300 as it is.   For content-based monitoring, the director (ie, person) Observe the various bit streams through the display driven by the decoder) And in response, connect and emit an output stream (ie, program). May be raw. This can mean production or complex GOP streams. Is especially significant in live switching. Small delay (eg, I-frame Only), the problem is greatly reduced. Contact When the director indicates that the continuation should be made "now", the decision is: It is believed to be based on what the director has seen and will see. The decoder is By its nature, after some delay from its input bitstream (eg, End-to-end delay and some additional decoding and formatting delays Or all) playback and output of the image The operating mode suitable for the operating system is different from the operation related to the current NTSC. . The director operates in an MPEG studio environment for the following embodiments. Connection segment is 1/4 second long and the connected stream Assume that the end-to-end delay of the system is 1/2 second.   The first embodiment is an operation in the “earliest” mode. In this mode , The director monitors the output monitor 132, the from-stream monitor 136, Alternatively, based on the event observed on the two-stream monitor 134, the "take Press the "" button TAKE. Tools that are in a waiting state (for example, stored on a server) The stream is operational and aligned with the in point. Connection command Within one-fourth of a second from the input of the Arrives at the end of the buffer and the connection is made. From stream is up to 1/4 second Note that it includes delays. After one monitor delay (1/2 second), The scene on the output monitor changes.   If the director responds to the scene on output monitor 132, Monitor monitor delay (ie, the “take” command TAKE and output monitor 1 32) is between 1/2 and 1 second. Day If the responder responds to the scene on the from-stream monitor 136, the from-stream The amount of time monitor delay is 1/4 to 1/2 second, and the amount of output monitor delay is 1 / 2 seconds. When the director responds to a scene on the two-stream monitor 134 For example, the two-stream monitor 134 is continuous (ie, the monitor delay is No), the output monitor delay is minus 1/4 second (ie, The scene changes 1/4 second after the TAKE button is pressed and the button is pressed. 1/4 second before the image is displayed).   The second embodiment is an operation in the “next” mode. In this mode, The machine state two stream is flushed from the two stream synchronization buffer, Within a quarter second, the next segment starting from the in point will be in a standby state. Change In addition, this two-stream synchronization buffer has a random delay of 0 to 1/4 seconds . When the inpoint arrives, the connection is made.   If the director responds to the scene on output monitor 132, The amount of monitor delay is 1/2 to 1 second. Director from From Stream Moni Responding to the scene on screen 136, the amount of from-stream monitor delay is reduced by one-half. .About.3 / 4 second, and the output monitor delay is 1/2 second. Director is -If the user responds to the scene on the stream monitor 134, 4 becomes continuous, and after 0 to 1/4 second, the output monitor 132 Switch to a new scene.   The selection of the “earliest” mode connection or the “next” mode connection depends on the operation. Which is more confusing to the operation (delayed or backup) May be based on To reduce these discomforts, the amount of delay is May be inserted. If this delay matches the monitor delay, then the monitor The delay between the input of the monitor scene and the button action The delay is smaller, but the delay to the final output is larger. In addition, Each monitor control unit simulates a bitstream switch and May be configured to show the simulation result of This provides the director with greater flexibility.   FIG. 3 is a detailed block configuration diagram of the splicer 300 shown in FIG. S The pricer 300 includes a first input bit stream S6 and a second input bit stream S6. Any one of the output bit streams S7 as an output bit stream S8. To select. The output bit stream S8 is optionally timed. A tamped output stream S9 is generated which is retimed. No. The first and second input bit streams S6 and S7 are, for example, at least Is also an MPEG compliant transport stream containing a single stream of video and audio. is there. Video and audio single streams are packetized single streams (PE The format of S) may be used.   For the following description, the second bit stream S7 is an output bit stream. Currently selected as a stream (ie, S7 is a from stream) and First, after the connection operation, the first bit stream S6 is output bit stream S6. (Ie, S6 is two-stream).   The first input bit stream S6 is the first bit stream checker 3 10A and the first synchronization buffer 320A. First bitstream detection The inspector 310A examines the first bit stream and determines the first input bit stream. The entrance point included in the trim S6 is detected. When an in point is detected, The contents of the synchronization buffer are discarded (ie, the buffer is flushed) and the The ints are stored in a synchronization buffer which is a first memory part. The synchronization buffer is , May be configured as a first-in first-out (FIFO) buffer. By splicer Until the first input bit stream S6 is selected. The process of searching and flushing the buffer is repeated. Thus, the impoin Is always at the end of the sync buffer for streams not currently being output . The output bit stream S3A of the first synchronization buffer 320A is Switch 340 and the first working buffer 330A. No. The first working buffer 330A is connected to the packet switch unit 350. Output signal S4A.   The second input bit stream S7 is supplied to the second bit stream checker 3 10B and the second synchronization buffer 320B. The second bitstream is If not currently selected as the output stream, the second bitstream The frame checker 310B and the synchronization buffer 320B perform the first bitstream check. It operates in the same manner as described for device 310A and synchronization buffer 320A. You. The second bitstream inspector 310B inspects the second bitstream Then, an exit point included in the second input bit stream S7 is detected. In "selected mode" operation, the second bitstream checker 310 B is not used and the second synchronization buffer 320B stores the delayed bit stream S It operates as a fixed delay buffer that generates 3B.   The delayed bit stream S3B is supplied to the working buffer 330B and the switch. Switch 340. The second working buffer 330B An output signal S4B connected to the output switch unit 350 is generated. No. The second working buffer 330B transfers the selected bit stream to the past Audio packet is superimposed on the current video packet. No matter how long you keep it. This means that after the connection is made, Enables the team to be completed without interruption. Audio frames and video The synchronization with the video frame is described below and also filed on May 28, 1997. No. 08 / 864,321, which is incorporated herein by reference. Is described in more detail.   The connection decision is made by the controller (eg, controller 105). , Is sent to the switch controller 340 by the control signal SELECT. Contact Assume that the continuation decision is equivalent to the command "Connect seamlessly at the next opportunity". If so, the switch controller 340 sends the currently selected output stream. Scanning the frame (ie, bit stream S3B) to detect the out point. And respond by. The in point is located at the end of the first synchronization buffer 320A. Think of them as side-by-side. Out points appear in the from stream And the switch controller 340 controls the switch 350 by the control signal A / B. But the video packets from the two streams through the switch to any header coordinator To start sending. At the appropriate time, Dio packets are similarly switched.   The optional header adjuster 360 determines the type of the selected output stream S8. A time stamp is changed to generate a retimed output stream S9. Program time reference value (PCR) of the selected stream S8, presentation Of time stamp (PTS) and decryption time stamp (DTS) Imming is necessary to ensure that the connection is really seamless for the decoder It may be. The header adjuster 360 includes a local PCR and PCRB generator 36. 4 includes the 27 MHz (local) station clock 362 used by No. Retime presentation timestamp and decryption timestamp In order to partially select the transport stream S8 (ie, Ream (PES) layer) decoding is required. PTS and DTS section Differential decoding and retiming is performed by detecting and retiming PTS and DTS. The stream executed by the knit 366 and the PTS and DTS are retimed S8P is generated. The stream in which the PTS and DTS have been retimed is The detection and retiming unit 368 encodes for transport and A time stamp is added to generate a retimed transport stream S9. F Other embodiments of the head adjuster are incorporated herein, and are incorporated herein by reference. US patent application Ser. No. 08 / 864,326 filed May 28, 997. There is a PTS-DTS retimer described in more detail below.   As described above, the present invention is a general program programmed to perform various functions. May be realized using a computer system for use. The embodiment shown in FIG. Inspecting, controlling, switching, headering, buffering, using a piece of memory A computer program that provides an algorithm that performs functions such as adjustment May be realized. As described above, the splicer 300 outputs the signal ACKNO. WLEDGE, which responds to the SELECT signal and Provides detailed information about the operation (eg, exact time of connection, error conditions, etc.) Used to do. Here, the connection processing routine will be described with reference to FIG.   FIG. 2 shows a connection processing routine according to the present invention. Once the connection decision is made, From step 202, the connection processing routine is entered. For the purposes of this discussion, the decision From the currently selected (from) stream S4B to another (to) stream S4 Suppose that it connects seamlessly to A. In step 204, the decision Is inspected. The decision in step 202 must be made as soon as possible If not, the routine proceeds to step 208. Decision is the next in point (For example, in a two-stream, the currently buffered GOP is If you need to connect from a kip), use a sync buffer (e.g. , 320A) are flushed. Two-stream synchronization buffer (for example, 32 0A) has the correct in-point stored (step 208) and If the ROM stream is at the correct out point (step 210), the connection is Execution (step 220) and exit from the routine (step 230). Determine connection The context in which (step 202) is made performs a seamless connection Related to the amount of information needed to The connection is determined by the play-to-air edit list (pl ay-to-air edit list), if done with respect to building The streams to be delivered need to have the same value of the delay parameter. Connection No decision is made regarding creating a live production The connected streams should have sufficient delay parameters and operating conditions to match. It is necessary to have connection points that occur frequently enough to be satisfactory. The connection decision is Made about the creation of a live work and create information stored on a server If the goods include, know that the expected connection point is about to arrive Things that are useful (eg, via attachment point countdown or connection table) It is. The determination of the connection and the problems associated therewith will be described in detail below.   Here, there are a number of different actions to receive, process, and transmit various information streams. Digital television studios that include the operating environment (server or editing room, etc.) Next, the present invention will be described. Operating environment or "interoperable islands" ”Are interconnected to perform one or more operations on various information streams. It may be. Studio output includes ATSC broadcasting, cable, telephone, satellite broadcasting, etc. Will be delivered to the end user (eg, the masses). Also from the studio The force can be stored on a server, CD-ROM, or videotape for later use, for example. Will be remembered. In addition, the present invention is useful for videoconferencing or other uses. Stand on.   The stream transferred to the broadcast customer does not satisfy the ATSC standard, for example. All of the information in the studio does not have to be transferred. For example, high High bit rate studio formats can be used in a studio or studio-like environment Only valid for. When making the connection, the consumer decoder has meaningless information. It may be present in the stream, but this is necessary for the connection operation in the studio. It is not.   FIG. 4 shows a directory comprising a plurality of interoperable islands and including the present invention. It is a block diagram of a digital studio. Digital studio 4 shown in FIG. 00 identifies interoperable islands 401, 402, and 404-409 Including. In addition, digital studio 400 stores the first compressed bitstream. A stream source 110, a stream source 120 for the second compressed bitstream, Includes splicer 300, controller 105, and optional connection monitoring unit . The stream source 110 of the first compressed bitstream, ie, the transport stream The “live feed” from the first encoder compliant with the first MPEG compliant transport stream S6 I will provide a. The stream source 120 of the second compressed bitstream, ie, A server that stores a single stream and transport of video and audio (eg, video Disk, tape device, or other storage device) To provide a second MPEG compliant transport stream S7. First and second The compressed bitstream sources 110 and 120 are connected to the bitstream connections of FIG. It operates in much the same manner as described above in connection with system 100. digital Studio 400 is described above in connection with bitstream connection system 100 of FIG. Includes a controller 105 that performs the functions described and other functions described below. 0 island 300 is a splice of the bitstream connection system 100 of FIG. It is almost equivalent to the power supply 300.   Each of the islands receives a plurality of information streams. For example, Islay NETWORK FEED and LOCAL   Receive the information stream from the FEED. The controller 105 controls the control channel. It communicates with each of the islands via channel C. Control channel C is Manages the flow of information throughout the tagio (ie, between islands) and Used to manage the processing of information within a land. The controller 105 Continued And any necessary parameters related to the intended connection. So In response, the island initiated various connection operations (via control channel C). Run, monitor and respond.   The digital studio according to the invention provides a specific processing An interconnected "connection" that performs a function to generate an output bitstream It can be described as a group of "islands." This can be one or more The output bit stream (eg, S9, OUTPUT STREA) M) cooperating with each other via the controller 105 to generate Islands form the operating environment (eg, storage environment, editing environment, processing environment, etc.) Because you do. Each island operates with known delay parameter values However, all connections within an island are (ideally) seamless. Connection function and Processing functions are under overall control of the controller 105, but may be For example, it may be controlled locally. For example, an operator sitting at an editing station May logically comprise one island. Control from the controller 105 The stream to be edited in response to a command sent over channel C Is sent to an editing island (eg, island 407). Command In response, the data is stored in a storage device (not shown) of the editing island (for example, 407). Before the signal goes through several islands (eg, 406 and 300) May be replaced.   Studio operation in alternate mode controls one or more islands in seamless mode It can be controlled and operated. Connections or other transitions between bitstreams Must occur quickly and there is some performance degradation of the bitstream In some environments where degradation is acceptable, a Code may be required. Switching with seams is a bit May cause errors to propagate to the next island receiving the stream You have to be careful. These errors can, if necessary, Discard received or bad access units or groups of access units Mitigation by adding auxiliary access units can do. For example, two streams with short delay parameters are longer If connected to a from-stream with a delay parameter, the connection operation is It is not considered seamless (i.e. the buffer will probably overflow) ). In this case, discard the frame to avoid an overflow condition. Is also good. In addition, a two-stream having a long delay Splicer, when connected to a from stream with To repeat many frames until the buffer is full (ie, System). In addition, shorten all short black frames Connect to the end of the delay parameter sequence to use the currently used delay parameter May be increased by increasing the value of.   In the preferred embodiment of FIGS. 1, 3 and 4, the connection operation is routine Operation of gswitcher, play-to-air switcher, production switcher, etc. Performed in a unit (eg, a connection island). Therefore, multiple data It is desirable to support data formats and bit rates. An example For example, the so-called 422-high and 420-high television studios Each format supports multiple image formats and bit rates I do. Therefore, for example, an image obtained by sequentially scanning 1280 × 960 pixels at 60 Hz is provided. The obtained bit stream is converted to 59.times. 94Hz interlay May need to be connected at the end of the bitstream with the image from the source scan Not. Further, the 45 Mb / s stream is converted to a 155 Mb / s stream. Finally you may need to connect.   In any of the above examples, the connected stream matched delay parameters , The connection can be performed seamlessly. Therefore, the connection The controller making the decision determines the delay parameters of the various streams to be connected It is important to know. The delay parameter of the stream Calculated by the operation unit or a part of the header information of the stream. And may be included in the stream. In the splicer 300 shown in FIG. Thus, the switch controller 340 determines the delay of the input streams S6 and S7. Includes a bitstream calculator that calculates parameters. Also, the delay parameter The calculation is performed by the bit stream inspectors 310A and 310B or any connection monitor. Note that it may be performed by 130.   Another important aspect of the information stream connection operation is the stream to be connected. Is to determine the location of the In and Out points in the game. Succession In order to perform a seamless connection properly, two-stream in-points and From-stream out-points must be detected. Furthermore, connection segment Comment, the in point and the out point with different delay parameter values. May be included. Several options exist to help find the right attachment point You.   First, the entire two-stream or from-stream is sent by the splicer. May be analyzed in real time (ie, "on the fly"). Toast In the case of a ream, real-time analysis is difficult. Because the stream goes to its end Estimating the in point from the stream without playing on the Because it is. Even if you know that the stream behaves well, Thus, the length of the I-frame is not known. By the end of the first I-frame Knows the length, but is probably too slow to use that information. this The problem may be overcome, for example, by using more powerful computing devices. You have to be careful. Real-time analysis can be Is easier. Because the from-stream delay parameter is Stream or presentation timestamp) The amplifier indicates when a frame has left the decoding buffer and a bit count (or Indicates the packet count), but indicates when the frame entered the decoding buffer Because. Also, the frame rate is determined from the sequence header. The above information At the beginning of a new frame, the preceding video is It is possible to predict that the user has left the buffer in the state. This information is just Arrive shortly after.   Second, create an external table to include an indication of where the connection points are Is also good. This method does not provide information about the location of the In and Out points. Already calculated elsewhere (eg, in the stream encoding process) Suppose In this method, the in and out points are (Eg, the Nth packet from the marker, the first packet after the time reference value). , Etc.) and need to be indexed. In addition, the method may include an information stream Must be updated when the connection is processed. And when the information stream is transmitted (eg, via a satellite link) Must send or recreate the table. Transmission encoding and transmission decoding Is applied to the stream, a separate information table for determining the connection position Although the use of tables is not very practical, this use of tables It should be noted that the operability of the server or island is practical.   Third, in-point and out-point markers can be added directly to the information stream. May be arranged. MPEG compliant information streams contain such markers Includes a header portion that can be System for in-point and out-point markers Header part suitable for insertion at the level, transport level, and PES level Exists. There is also an opportunity to insert a marker into a single stream.   Both in and out points should be marked and Conceptually, the markers are assigned at the system level, transport level, and PES level. Should occur in. In addition to inserting in-point and out-point markers, In addition, delay parameters and audio corresponding to the stream or connection segment Offset (ie, the offset of the audio frame boundary from the corresponding video frame) Should also be inserted into one or more layers of the information stream. In addition, MPEG The countdown function can also be used, for example, when an out point is approaching (decreasing Positive countdown), or that the inpoint has already been sent (increased negative Countdown). Various business reasons To send an MPEG or ATSC signal to the end user (ie, user) It may be desirable to remove these markers prior to Endo The user may want to edit the video, but the user automatically breaks the commercial It is important not to be able to remove it.   A number of aspects for applying the markers described above provide the system designer with maximum It provides flexibility and provides a number of modes of operation that make the connection operation In fact, to ensure that they are seamless (i.e., with proper in-points and out- What is done at the point).                           Bit stream generation   To support a secure seamless connection, the bitstream to be connected May need to be generated in a certain way. Connected bit string There are two aspects to the occurrence of a ream. That is, generation of stream contents and appropriate connection Connection control information (ie, an in-point marker and an out-point marker) You. Desirable values of delay parameters are known in advance for ease of explanation Assume that In addition, how often in-points are needed Other target values are also known.   In the simplest case, encoding all I-frames with a low delay format The generation of a bit stream is a problem of rate control. Over each frame There is a not-to-be-exceeded bit-count You. The rate control task is the best possible within the bit-budget Each frame must be encoded with quality. Bits per frame Budget is calculated by dividing the transmission bit rate by the frame rate You.   In the case of complex GOP encoding, a forward analysis of the generated stream is performed. Is also good. To prevent the decoder buffer from underflowing, An assignment must be made. May be applied to the generated stream The first constraint is that the connection segment is not fixed GOP structure (eg, “. . . IBBPBBPBBPBBP. . . Of the 13 arranged in the display order of Frame). This method is useful for unnecessarily degraded image products. It is a simple way based on quality sacrifice. For example, ". . . IBBPBBPBB PBBP. . . The cut scene in the last P-frame of the GOP is Plays on very little bit budget. Unfortunately, for every application There is no single GOP structure that is also ideal. In addition, this application The attendant loss of flexibility is probably unacceptable.   A second constraint that may apply to complex GOP coding is that the predetermined time interval To insert the in and out points (e.g., 2 Seconds and 0. 5 seconds). This method requires the use of a specific GOP structure. The encoder is free to choose the frame type based on the input image. Can be   When switching between MPEG streams or between connected segments, There are various rate control issues to be addressed. As such, for example, It may be necessary to impose constraints on the content or size of the encoded image bitstream Absent. One of the issues with rate control is that the data sent to the decoder buffer There is quantity. For example, measured at any out point (expressed in bits) Buffer content (measured at the nearest in-point in time) Decode if less than or equal to decoder buffer contents (expressed in bits) The buffer will not overflow. You don't need to know the actual number of bits The number of bits in the decoder buffer from in point to out point You only need to ensure that it does not increase. The so-called "stuffing bit" Only included to achieve specified transmission rate, actual bits used Will disappear from the buffer (ie, the stuffing bit will be Note that these stuffing bits are not counted. Must.   Another problem with rate control is when the buffer receives the next frame. The presentation time of the information frame to be decoded in relation to the time. An example For example, at the out point, the buffer contents not yet displayed The time (expressed in hours) for display is the first I-frame Is the time (expressed in hours) to be delivered to the decoder at the specified bit rate. If later, the decoder buffer will not underflow. That is , Before the buffer is empty, the next I-frame (the first frame of the two-stream Must be delivered to the decoder buffer.   The amount of time described above may be defined by a “delay parameter” for the stream . The frame size (expressed as the time to transmit a frame at the operating bit rate) is To guarantee a seamless connection, the operation delay parameter must be matched. No. The delay parameter is end-to-end at the start / end of the stream VBV size (expressed in time) and VBV contents (expressed in time). Glover An additional value defined in the file is the maximum physical buffer size (expressed in bits). It is. This maximum size depends on the criteria of the MPEG profile and level indication. Must be larger than the maximum VBV size defined in Finally, The decryption timestamp at the from-stream out point is One frame of the stream larger than the DTS and PTS of the last frame of the stream Time.   As mentioned above, it is important to distinguish between a connection decision and the actual connection process. Connection decisions are made by some human. Decision made by television studio This may be done in the process of generating a program table to be transmitted. Or studio You may be in real time while transmitting. Connection is decided every morning at 1 am 2:05 to connect station identification announcement to studio transmission Done by some proxy process, such as a pre-programmed command It may be. The decision may be to connect at a specific time in the future, or The connection may be instantaneous.   Some parameters of the stream to be connected are May change before, but may be known at the time of the decision. example For example, connection decisions usually involve, for example, stream length, VBV delay parameters, etc. It is done after recognizing the two-stream to some extent. About From Stream May not be known at the time of the decision (eg, daily The message is inserted into any stream currently being transmitted.)   The decision includes the following elements: First, an operation unit that supplies two streams, The operation unit that performs the connection and the stream or segment to be connected is there. Second, the time at which the connection is made. The time is "now", specific within the day Or the occurrence of some logical condition. "Now" starts connection It means connecting immediately after the arrival of a message (splice-now message). The “now” decision is directly generated by human action (eg, pressing a button) Or some external decision to send a connection start message May be generated by the control processing of the above. The logical conditions are specific to a particular information stream. Time code (eg, SMPTE), video stream or audio Time stamp (eg, PTS or DTS) in the stream, information stream Time in the event (eg, PCR) or other detectable event (eg, For example, a change in the PID of the input stream may occur. Logical Events are logically combined to determine the connection time and A short stream may be selected.   After a decision has been made, it is communicated to the appropriate operating unit. Error (for example, , Due to the complexity of combining multiple logical events) As such, the controlling entity closely monitors the connection process and checks for error conditions or conditions. It is important to adapt to other conditions.   As a result of the decision, the part of the process that makes the connection work Ensure that the bitstream is used as the correct input for the operating unit. I have to. This is the role of the overall system operation. Synchronization of the information flow to the watcher may be included. After receiving the connection decision, Isa performs the connection. Seamless connection processing is a Need to enter the trim and leave the from stream out point And probably also need to manage one or more buffers and timing parameters There is.                         Embodiment of video connection operation   Here, using some embodiments of the MPEG bitstream connection operation, The concept of the description will be described. The first embodiment is an example of low-latency connection of all I-frames It is. Two-stream consists of 24 or 30 frames / It consists of a video stream of seconds (fps). The two-stream delay parameter is , One frame at the slowest frame rate (ie, 42 ms for 24 fps). Time. In this example, each I-frame is One unit of display time at bit rate (ie one frame time (42 mS) ) Includes fewer bits than can be transmitted. Bit rate is 1 At 50 Mb / s, one 30 fps frame only contains 5 Mb. No. If the bit rate is 150 Mb / s, one 24 fps frame is 6. It only contains 25 Mb.   The last bit of the from-stream with the same delay parameter is the decoder buffer If the last frame has been input, the program indicates when the last frame should be played back. The presentation time stamp has a value of 42 mS in the future. Therefore, from If the stream is 30Hz (33ms frame rate), the out point 9 ms after the last frame of the from-stream is obtained from the decoder buffer 33 ms later, the first frame of the two-stream is needed. Two If the stream is also 30 Hz, the first frame is the 9 mS Has already been delivered before. The slom stream is 24Hz and If the ream is also 24 Hz, the two-stream frame arrives at the right time. To wear. If the from-stream is 60 Hz (17 mS), the from-stream When the last bit of the frame has been delivered, the decoder buffer stores two frames (33 mS ), And the decoder does not use those first frames for 9 mS. Flow If the bit rates of the system sequence and the two sequence are different, As long as bits are delivered at a rate corresponding to the The time to get there remains much more appropriate. In short, the stream is bit-rate Calculated from the frame rate and the frame time (ie, bit rate x frame time). Encoded by the bit count between the point and the subsequent out point It is. Presentation timestamp fits all delay parameters Value (ie, from the arrival of the first bit to the playback of the first frame) Delay parameter) is set.   The second embodiment is a complicated GOP transmission format. Of the second embodiment For this purpose, the stream has a delay parameter of 250 mS, ". . . IBBPBBP BBPBBPBBP. . . "And the display order of". . . IPBBPB 30 frames per second video with a transmission order of "BPBBPBBPBB" (and (Where "I" is an I-frame). , "P" is a P-frame and "B" is a B-frame). This GOP structure includes an in-point in an I-frame, Include out point in previous frame. At each out point, The PTS corresponding to the last P-frame will be 250 mS in the future. Rate control Guarantees that the decoder buffer does not underflow with I-frames . The number of bits included in the I-frame is less than the number of bits for 250 ms. It must be the. A valid MPEG constraint is a P-frame following an I-frame. Specifies that no underflow occurs. I-frame uses all 250 ms You do not need to use it. If the I-frame uses all 250 ms, then the next P-frame The frame must use less than 33 mS (ie, I -If the frame uses 230 ms, the next P-frame is not needed, 53 mS can be used).   The third embodiment is an example of a plurality of outputs. For the third embodiment, the story Team, ". . . IPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPP PPPPPPPPPPPPPPPIPPPP. . . GOP structure With a 30 frame / s video (and corresponding audio) stream with Suppose there is. The stream also has a delay parameter of 250 ms and 2 Assuming a transmission bit rate of 0 Mb / s (ie 670 Kb / frame) I do. If an I-frame requires 231 ms and a P-frame requires 20 ms, After 15 frames, the contents of the decoder buffer will be It has dropped to a level lower than This is done using the following equation Can be calculated.       (231 + 20N) = 33 * (N + 1)   This equation starts with a data amount of 231 mS of one I-frame, and N A 20 mS P-frame represents the time required for the following bit to enter In this time, the number of bits for the same (N + 1) frames is 33 m each. Equal to the time required to get from (N + 1) frames in the buffer that requires S It is shown that. In this embodiment, each I-frame is And all P-frames after the 15th P-frame may be out. Point.   The decoder buffer reacts as follows. At the connection point, the buffer has seven Frame, the presentation timestamp is the last frame is 25 Indicates that the data should be reproduced and output within 0 mS. Seven frames, it Use a 20/33 mS bit / frame allocation, respectively (i.e., P- Each frame is 400 Kb and the buffer is 2.Kb. 8Mb). Next By the 7th frame, an I-frame is input and the buffer contents are increased. Each I-frame is increased by 670 Kb, and each P-frame extracted -The frame removes 400 Kb, so the buffer has seven P-frames. After being taken out, 4. 7Mb. Then, the I-frame is reproduced and output, and the 3. From Buffa. Removing 6 Mb leaves 100 Kb in the buffer. buffer Is almost zero. Here, each P-frame is for 20 ms. 400 Kb, and every 33 mS, 400 Kb is used. Therefore , The delay in the buffer increases by 13 mS per frame time. 15f After the frame, the delay accumulated in the buffer reaches the delay parameter value. At this point, connections for further sequences may be made. It's a buff This is because the key can receive the I-frame.                            Compressed audio connection   The connection of compressed audio is described below, but this description Limited to connection issues of combined video and audio streams in video mode ing. Streams from audio and video streams edited separately The configuration is not considered here.   Compressed audio is carried into frames. Each audio frame has a fixed Duration, which contains a fixed number of bits. Unfortunately, the audio frame size Or, the duration is different from either the video frame size or the duration. this is It means that the audio frame is not aligned with the connection point. Audio frames Can be considered to be randomly aligned with the video. Therefore, when connecting Audio alignment for video is supported for two-stream and from-stream. And different.   Audio information to the corresponding video information (ie, "lip-sync") It is desirable to ensure alignment. That is, audio and video are related to each other. And must be properly phased. Presentation A time stamp (PTS) exists in each audio stream. Audio The audio and video PTS reference the same reference to allow for the required synchronization. Meet. When the connection ends, the two stream becomes an output stream. Special In addition, due to audio limitations, the switching process can It is important to note that the time may be extended before and after.   The audio information frames of the information stream are ideally Located within a limited time difference from the last individual video information reached. 1/2 If there is an end-to-end video buffer delay of seconds, the audio packet will In the transport stream, the corresponding (i.e., having the same Slower than half a second than a ket. If the assumption is correct, the switching operation unit The audio information is saved from the from stream during this 1/2 second after the video switch. You have to The source stream is switched by the splicer to another stream. It must last 1/2 second after being replaced. Fast disconnection in many streams It is also interesting to consider commutation.   Three approaches for connecting audio are described. First, Obera The dropped audio packet is simply broken. This is a partial Is most desirable because it relies on CRC to prevent the use of Not a approach. CRC is one time in 64K packet (about 30 packets) / Failure), and there may be errors that are not detected every few thousand seconds. You. If the corrupted packet CRC is missing, all the time the packet is used is missing. This results in the defect making the click being reproduced each time the same connection is made. Means that This includes waste area recovery processing to remove audio frames. Is required.   A second approach to connecting audio is "not complete (Unfinished) "from stream audio frame resulting stream (Ie they overlap the video connection) . Two-stream audio frames are retimed to “unfinished” frames. Matched to the Romstream audio frame. This technology is a continuous Continuous inspection of audio, at the expense of buffering and adjusting audio frames and packets To secure. The first complete two-stream audio frame is played Already started two-stream selected as the first audio frame The frame tilts too late to match the end of the "unfinished" from frame There is a direction. This technique also causes slightly disrupted lip shing.   A third approach to connecting audio is to connect the audio to the corresponding video. Maintain the alignment, ie, the end of the from-stream audio frame This is to leave a gap from the beginning of the stream audio frame. this The approach advantageously depends on the specifications of the MPEG decoder, and -The gap is required to be muted. With this approach, audio Presentation timestamp is the same as the amount added to the video frame It is adjusted by the adjustment amount. In this manner, lip sync is maintained. The third approach Switches can create a sequence from many connections (ie, a series of short connection segments). And) can create audio artifacts due to the lack of sound. It is effective for   FIG. 5 shows several connection scenarios including audio alignment. The third app above Roach is used to maintain the alignment of the audio to the corresponding video FIG. 4 is a view from the viewpoint of an audio-video connection, assuming that.   FIG. 5A shows a case of simply connecting, and both audio streams correspond to the corresponding video. It is aligned with Oh. The splicer lags in both streams and simply cuts at the junction. Change.   FIG. 5B shows that the from-stream video and the from-stream audio are aligned. But the two-stream video and two-stream audio are aligned This shows the case where the connection is made where there is no connection. Once the connection is made, the two-stream audio Part of the Io frame is disposed of. The next complete two-audio frame is Pass through the output with an appropriate delay.   FIG. 5C shows a case of a normal connection. Both audio streams are Not aligned with the video stream. If the from-stream audio frame is It can be seen that it has already started before the continuation point. This audio frame is buffered And transferred to the output. Several fractions of the frame time are connected Does not end until Use two-stream audio frames that extend to the connection point. Can not be. The next two-stream audio frame can also be used. I can't. Starts too early and overruns last From Stream audio frame Will wrap. First tree found in the output stream The audio frame starts with the D time unit after the connection point. This delay is 2 One audio frame is the same amount.   In the above example (FIG. 5C), the lip-sync is supplied in advance, but with a 32 mS flip-flop. Overlap with two-stream video by the same amount as rom-stream audio You. Well, the first two-stream audio starts with two-stream video After that, it starts late by 64 mS. Finally, the splicer that performs the connection operation All audio frames in the work buffer must be buffered.   Ideally, each audio frame contains a PTS. Depending on the device manufacturer It is possible, for example, to only include a PTS for every third audio frame. is there. In this case or when there is no audio PTS, the connection operation It is executed after the calculation of the pump. The virtual timestamp is the video reference timestamp Derived from the approximate real-time delay from. Virtual audio timestamps The audio frame (known) at the beginning of the next successive audio frame Is increased by the system duration. This process is a backup process An implemented and untimestamped audio stream is Will ensure that the step does not enter the studio which is important for studio operation .                             Connection of auxiliary data   Many MPEG streams contain auxiliary data. This data is usually Appears as a continuous unresolvable stream of unknown length. In contrast , The compressed audio stream behaves relatively well and predicts Is what you can do. The auxiliary data stream is not described in detail here It can be associated with a corresponding video stream that has a delay.   There are several ways to process auxiliary data in the connection operation, The methods include: 1) Ignore the auxiliary data and connect the auxiliary data at the same time as the video data. 2) Auxiliary data via independent paths to, for example, a play-to-air switcher Insert (this data may be a program guide or other user-related information 3) a set of segmentation markers for auxiliary data Define and rely on these markers to segmentation at the switcher Maintain correctly (this is the content of the auxiliary data streams and these streams Requires knowledge of the length of the ancillary data segments within the I will. Also, auxiliary data may be switched with or without delay. Often, the delay is a parameter sent to the switcher by the controller making the decision. Data. The auxiliary data is input to the splicer via the auxiliary input device. You may. Input data arriving at the auxiliary data input device is buffered, Output stream instead of null packet based on available space May be inserted into the system. In this case, place such data in the stream, Compensation inserted by, for example, reducing the data rate of the video stream. Providing the necessary channel capacity for auxiliary data is provided by some other system unit. Is the role of             In-point and output syntax and use   Using various header fields in the conform header of the transport stream packet Indicates the presence of a connection point. Such header information includes, for example, a connection point flag and a connection type. Field and a connection countdown field. Connection point flag is set to 1 When set, indicates that a connection countdown field is present. Connection The countdown field is used until the connection point is reached, such as at the end of a video frame. An 8-bit integer that specifies the remaining number of remaining transport stream packets. Connection tab Ipfield stores connection decoding delay and maximum connection rate data in a table, for example. 4 fields used to derive the extracted data. Connection function The standard use of these header flags and fields to implement Defined by EG specifications.   As mentioned above, the connection points in the transport stream are the in-point, out-point Or both. The out point is equal to the MPEG definition of the attachment point. Impo The point is a connection point (i.e., an address) followed by a sequence header immediately followed by an I-frame. Out point). Therefore, the in-point in a particular stream will immediately follow I -Find out points by following the sequence header followed by the frame. Will be separated. Therefore, two stream is the out stream of the from stream. Is not followed by a sequence header or I-frame. It is also inserted at the out point. In this embodiment, the path immediately before the out point The connection point flag for a packet must be equal to 1 and the connection The countdown field must be equal to 0. However, the above embodiment In, the bitstream is used to determine if an I-frame is present, ie, To check the picture coding type field in the picture header, It is required to be understood.   In a preferred embodiment of the present invention, the entrance or exit marks indicate the information present in the transfer layer. And thus eliminates the need to decompose the bitstream into base layers. In particular, The out point in the romstream is the attachment point flag equal to 1 and equal to 0. Is indicated by a new connection countdown field. Similarly, in a two-stream The in point of the connection point flag equal to -1 and the connection countdown fee Indicated by the Thus, in-point packets (ie, in-point packets) And the outpoint packet (ie, including the outpoint) Packet) would be the same packet. In addition, the connection type of the in-point packet (I.e., packets immediately following the in-point) are in-packets and out-packets To in-packet out-packet in that both have the same connection type Shows the suitability of the connection.   In this embodiment, out-points that are not in-points have a connection Packets immediately following a packet with an attach point flag equal to 1 Must have an attachment point flag equal to 0 in the slot. In this manner, the connection The point flag indicates that the out point is not associated with the in point. This is the contact The continuation flag is set to 1 for the contents of the connection countdown field to be valid. Connection countdown for in-point Because the field must be valid and equal to -1.   The above-described in-point (ie, entrance instruction) in the MPEG-like hit stream and the Embodiments of the indicia identifying out points (ie, exit points) provide various advantages. One advantage is, as mentioned above, that the in-point and out-point can be Ability to identify by disassembly of conforming headers only. Avoid.   Another advantage of the preferred embodiment is that each transport packet ensures that a particular packet is imported. Include sufficient information to determine whether to include ints, outpoints, or both In that sense, it is built-in. This can be an in-point in the packet or Outpoint identification can be done without considering any previous packets. To do. Thus, for example, the connection type fee of the expected in-point packet Field with the expected packet connection type field and the expected in-point packet. No need to compare before determining that a packet is in fact an in-point packet . However, the connection type field may be different for certain streams and other connection type fields. It should be noted that this indicates the compatibility of the connection with other streams for the field.   As described above for the bitstream, the above in point and out point It is desirable to generate a bit stream according to the syntax of the bit stream. In particular , Entry and exit instructions in many places in the bitstream, e.g. Preferably, it is included in each I-frame during the trimming process. This entrance finger Transfer streams connected in order to achieve the inclusion of indication and exit instructions The transport multiplexers used to generate frames include, for example, I-frames. Information must be provided to identify the packet for   FIG. 6 shows a route suitable for identifying in-points and out-points according to the present invention. The flow diagram of the chin 600 is shown. In particular, the routine 600 includes, for example, the Suitable for use by Isa's bitstream inspectors 310A and 310B. Routine 600 includes a transfer packet in a stream to be inspected (eg, S6 or S7). Is received by, for example, a bitstream inspector (eg, 310A or 310B). Entered in step 605, which is taken. Routine 600 proceeds to step 610, where In step 615, the packet header of the received packet is examined. , Where the attachment point flag in the conformance header of the received packet is equal to 1 The question is asked.   If the answer to the question at step 615 is positive, the routine 600 proceeds to step 6 Proceeds to 20 where it is asked whether the connection countdown flag is equal to zero. You. If the answer to the question at step 620 is positive, the routine proceeds to step 635 To where the packet is identified as containing an outpoint. Such knowledge Alternatively, "out" suitable for use in, for example, step 210 of the routine 200 of FIG. It can take the form of a "point ready" flag setting. The routine is Next, the process proceeds to step 635, where the user goes outside.   If the answer to the question at step 620 is negative, the routine 600 proceeds to step 6 Proceeds to 30 where it is asked whether the connection countdown flag is equal to -1. You. If the answer to the question at step 630 is positive, the routine proceeds to step 640 And the packet is identified as containing the in-point. Such identification Is an "in-point" suitable for use in step 208 of the routine 200 of FIG. It can take the form of a setting of the "out of order" flag. The routine then proceeds to Proceed to step 645 and go outside. Various embodiments embodying the spirit of the present invention are illustrated and described in detail herein. However, those skilled in the art will recognize many other modified embodiments that further embody the spirit of the invention. Can be easily devised.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),BR,CA,CN,J P,KR,MX────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, L U, MC, NL, PT, SE), BR, CA, CN, J P, KR, MX

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.入口指示が、接続セグメント内の最初のパケットとしての使用に好適な移送 パケットに関連し、出口指示が、接続セグメントに最後のパケットとしての使用 に好適な移送パケットに関連する、MPEG的移送パケットの入口指示と出口指 示の1つを識別する方法であって、 移送パケットの一部分の有効接続カウントダウンフィールドを検査(610) するステップを備え、 前記入口指示が、第1の値に等しい前記接続カウントダウンフィールドによ って識別され(630)、 前記出口指示が、第2の値に等しい接続カウントダウンフィールドによって 識別される(630)方法。 2.前記第1の値が−1で前記第2の値が0である請求の範囲1に記載の方法。 3.前記接続カウントダウンフィールドが、前記移送パケットの前記一部分内の 接続点フラグが1に等しい(615)場合にのみ有効である請求の範囲1に記載 の方法。 4.1以上の単ストリームに応答してMPEG的移送ビットストリームを発生す るシステムにおいて、入口指示が接続セグメント内の最初のパケットとしての使 用に好適な移送パケットに関連し、出口指示が接続セグメント内の最後のパケッ トとしての使用に好適な移送パケットに関連する、1以上のMPEG的移送パケ ット内の入口指示と出口指示の1つを含めるための方法であって、 接続セグメント内の最初の又は最後のパケットとしての使用に好適なパケット を識別しするステップと、 前記入口指示又は出口指示を含むように前記識別パケットの各々のヘッダ部 分内の接続点フラグを、第1の値にセッティングするステップと、 前記前記入口指示を含むように前記識別パケットの前記ヘッダ部分内の接続 カウントダウンフィールドを、第2の値にセッティングするステップと、 前記出口指示を含むように前記識別パケットの前記ヘッダ部分内の前記接続 カウントダウンフィールドを、第3の値にセッティングするステップと、 を含む方法。 5.前記第1の値が1で、前記第2の値が−1で、前記第3の値が0である請求 の範囲4に記載の方法。 6.前記入口指示が、ビデオストリームの場合にI−フレームの直前のシーケン スヘッダに先行するパケットに関連する請求の範囲4に記載の方法。 7.前記ビットストリームが、情報フレームのシーケンスを表す複数の情報セグ メントを含むビットストリームを接続する方法であって、 出口指示を検出するために第1のビットストリームを監視(210)するステ ップであって、前記第1のビットストリームがアウトプットに連結され、少なく とも1つの前記出口指示を含み、前記出口指示が、接続セグメントの適切な最後 情報を示すステップと、 第2のビットストリームを提供するステップであって、前記第2のビットスト リームが少なくとも1つの入口指示を含み、前記入口指示が、接続セグメントの 適切な最初情報セグメントを示すステップと、 制御信号、前記第1のビットストリームの前記出口指示の検出(620)、及 び前記第2のビットストリーム内の前記入口指示の検出(630)に応答して、 前記第2のビットストリームを前記アウトプットに連結する(220)ステップ と、を含み、 前記出口指示が、第1の値にセットされる、前記情報セグメントの前記ヘッダ 部分内の有効接続カウントダウンフィールドを含む方法。 8.前記第1の値が0である請求の範囲7に記載の方法。 9.前記入口指示が、第2の値にセットされる、前記移送パケットの前記ヘッダ 部分内の有効接続カウントダウンフィールドを含む請求の範囲7に記載の方法。 10.前記第1のビットストリームを監視する前記ステップが、 各情報セグメントのヘッダ部分内の接続点フラグを検査する(615)ステッ プと、 前記接続点フラグが第3の値に設定された場合、前記情報セグメントの前記ヘ ッダ部分内の前記接続カウントダウンフィールドを検査する(630)ステップ であって、前記入口指示が、第2の値に等しいは前記接続カウントダウンフィー ルドを含むステップと、を含む請求の範囲7に記載の方法。 11.入口指示が、接続セグメント内の最初のパケットとしての使用に好適な移 送パケットに関連し、出口指示が、接続セグメント内の最後のパケットとしての 使用に好適な移送パケットに関連する、MPEG的移送パケットの入口指示及び 出口指示の1つを識別する装置であって、 前記情報ストリームを受け取るために連結され、移送パケットの一部の有効接 続カウントダウンフィールドを検査(610)するためのビットストリーム検査 器(310A、310B)を備え、 前記入口指示が、第1の値に等しくなる前記接続カウントダウンフィールド によって識別され(630)、 前記出口指示が、第2の値に等しくなる前記接続カウントダウンフィールド によって識別される(620)装置。 12.前記第1の値が−1で、前記第2の値が0である請求の範囲11に記載の 装置。 13.前記接続カウントダウンフィールドが、前記移送パケットの前記部分の内 の接続点フラグが1に等しい(615)場合のみ有効である請求の範囲11に記 載の装置。 14.前記ビットストリーム検査器が、前記入口指示及び前記出口指示の前記1 つを示すアウトプット信号(S2A、S2B)を発生する請求の範囲11に記載 の装置。 15.前記ビットストリーム検査器に連結された、前記ビットストリーム検査器 アウトプット信号に応答して前記ビットストリームを処理するためのユーティラ イゼーション回路(320A、320B)を更に含む請求の範囲14に記載の装 置。[Claims] 1. Ingress indication is a transport suitable for use as the first packet in the connection segment Egress indication related to the packet is used as the last packet in the connection segment Entry and exit instructions for an MPEG-like transport packet associated with a suitable transport packet Identifying one of the indications,   Examine the valid connection countdown field of a part of the transport packet (610) Comprising the steps of:     The entry indication may be based on the connection countdown field equal to a first value. (630)     The exit indication is by a connection countdown field equal to a second value The method that is identified (630). 2. The method of claim 1, wherein said first value is -1 and said second value is 0. 3. The connection countdown field is within the portion of the transport packet 2. The method according to claim 1, wherein the method is effective only when the connection point flag is equal to 1 (615). the method of. 4. Generate an MPEG-like transport bit stream in response to one or more single streams In some systems, the entry indication is used as the first packet in the connection segment. The egress indication is related to the transport packet suitable for use by the last packet in the connection segment. One or more MPEG-like transport packets associated with transport packets suitable for use as A method for including one of an entry instruction and an exit instruction in the unit,   Packet suitable for use as the first or last packet in the connection segment Identifying     A header portion of each of the identification packets to include the entrance instruction or the exit instruction Setting the connection point flag in the minute to a first value;     Connection in the header portion of the identification packet to include the entry indication Setting the countdown field to a second value;     The connection in the header portion of the identification packet to include the exit indication Setting the countdown field to a third value; A method that includes 5. The first value is 1, the second value is -1, and the third value is 0. The method according to range 4. 6. If the entry instruction is a video stream, the sequence immediately before the I-frame 5. The method of claim 4, wherein the method is associated with a packet preceding a header. 7. The bit stream comprises a plurality of information segments representing a sequence of information frames. A bit stream containing a comment   Monitoring (210) the first bitstream to detect an exit indication; Wherein the first bit stream is concatenated to an output, Including at least one of said exit instructions, wherein said exit instructions are at an appropriate end of a connection segment. Providing information;   Providing a second bitstream, wherein the second bitstream is provided. The ream includes at least one entry indication, wherein the entry indication comprises a connection segment. Indicating the appropriate first information segment;   A control signal, detecting the exit indication of the first bitstream (620), and And detecting (630) the entry indication in the second bitstream; Concatenating the second bitstream to the output (220) And   The header of the information segment, wherein the exit indication is set to a first value A method that includes a valid connection countdown field in the part. 8. The method according to claim 7, wherein the first value is zero. 9. The header of the transport packet, wherein the entry indication is set to a second value The method of claim 7, including a valid connection countdown field in the portion. 10. The step of monitoring the first bit stream comprises:   Check the connection point flag in the header portion of each information segment (615). And   If the connection point flag is set to a third value, the header of the information segment Checking the connection countdown field in the header portion (630) Wherein said entry indication is equal to a second value and said connection countdown fee And the step of including a field. 11. An ingress indication is a suitable transition for use as the first packet in the connection segment. In connection with the outgoing packet, the egress indication is An entry indication of an MPEG-like transport packet relating to a transport packet suitable for use; A device for identifying one of the exit instructions,   The effective connection of a part of the transport packet concatenated to receive the information stream Bitstream check to check (610) subsequent countdown field Vessels (310A, 310B),     The connection countdown field, wherein the entry indication is equal to a first value (630) by     The connection countdown field, wherein the exit indication is equal to a second value The device identified by (620). 12. 12. The method according to claim 11, wherein the first value is -1 and the second value is 0. apparatus. 13. The connection countdown field is within the portion of the transport packet Is valid only when the connection point flag is equal to 1 (615). On-board equipment. 14. The bitstream checker is adapted to determine the one of the entry indication and the exit indication. 12. An output signal (S2A, S2B) indicative of one of the following: Equipment. 15. The bitstream inspector coupled to the bitstream inspector Utility for processing the bit stream in response to an output signal 15. The apparatus according to claim 14, further comprising an equalization circuit (320A, 320B). Place.
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