JP4787408B2 - ユーザインターフェースを符号化する方法および装置 - Google Patents
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Description
(関連出願の相互参照)
本願は、1998年7月23日に出願された米国仮特許出願第60/093,891号の優先権を主張する。従って本明細書中、同出願の全体を参考のため援用する。本願はまた、1999年4月15日に出願され同一人に譲渡された米国特許出願第09/293,526号、および1998年11月30日に出願され同一人に譲渡された米国特許出願第09/201,528号の一部継続出願である。従って本明細書中、同出願の全体を参考のため援用する。
【0002】
(開示の背景)
1.発明の分野
本発明は電子番組ガイドに関し、より詳細には本発明は、情報配信システムのユーザインタフェースを符号化する技術に関する。
【0003】
2.背景技術の説明
いくつかの通信システムのおいて、送信されるべきデータを圧縮して、それにより利用可能な送信帯域幅がより効率的に持ちいられる。例えば、動画専門化グループ(MPEG)は、ディジタルデータ送達システムに関する発布されたいくつかの規格を有する。第1に、MPEG−1として知られる規格は、ISO/IEC規格11172を指し、これを本明細書中で参考として援用する。第2に、MPEG−2として知られる規格は、ISO/IEC規格13818を指し、これもまた本明細書中で参考として援用する。圧縮されたディジタル映像システムは、新型テレビジョンシステム委員会(ATSC)ディジタルテレビ規格A/53に記載されており、これを本明細書中で参考として援用する。
【0004】
上記の参照とされた規格は、データ処理技術およびデータ操作技術について述べる。これらの技術は、固定のまたは可変のディジタル通信システムを用いて、映像、音声、他の情報の圧縮および送達によく適している。特に、上記の参照された規格、およびその他の「MPEGに類似の」規格ならびに技術は、(ランレングス符号化方式、Huffman符号化方式等のような)イントラフレーム符号化技術、および(フォワード予測符号化方式およびバックワード予測符号化方式、動き補償等のような)インタフレーム符号化技術を用いて、映像情報を例示的に(illustratively)圧縮する。特に、映像処理システムの場合、MPEGおよびMPEGに類似の映像処理システムは、イントラおよび/またはインタフレーム動き補償符号方式を用いてまたは用いることなく、映像フレームの予測に基づく圧縮符号方式によって特徴付けられる。
【0005】
この数年間、テレビでは、その番組編成を顧客に配信する様々な手段において変遷があった。ケーブルテレビシステムは、ハイブリッドファイバ同軸(HFC)ケーブルプラントへの移行によりシステムの帯域幅を2倍または3倍にさえしており、それにより、かなり多くのチャンネルを視聴者に提供している。ローカルケーブルシステムに不満のある顧客は、直接放送衛星(DBS)システムへ大挙してくら替えしてきた。そして、他の様々なアプローチでは、主には高帯域幅のデジタル技術、インテリジェント双方向セットトップボックス、または標準的なケーブルおよび地上波放送システムとは差別化したサービスを提供するような他の方法を重点的に取り扱おうと試みられてきた。
【0006】
帯域幅が増大するにつれて、番組編成の選択数もまた増加する。よりインテリジェントなセットトップボックスの利用可能性に機を得て、StarsightおよびPrevue Guideのようないくつかの会社は、膨大な配列のチャンネル提供物の双方向リスト項目を提供する合成システム、個々の番組に関する広範なテキスト情報、数週間も先のテレビ視聴を計画できる能力、およびこれから放送されるテレビ番組を録画するためにVCRを自動的にプログラミングするオプションを開発している。
【0007】
不幸にも、既存の番組ガイドにはいくつかの欠点がある。それらの番組ガイドは、多くのメモリを必要としがちであり、番組ガイドのいくつかは、セットトップ端末(STT)で1メガバイト以上のメモリを必要とする。番組ガイドを初めて起動する、または続いて再起動する場合、その番組ガイドが番組編成情報の現在のデータベースを獲得するのは、極めて遅い(例えば、大容量のデータベースは、垂直帰線消去期間(VBI)データ挿入技術を用いてのみSTTにダウンロードされ得る)。不利な点としては、このような遅いデータベースの獲得により、データのデータベース情報が時期遅れになり得、またはペイパービュー(PPV)システムまたはビデオオンデマンド(VOD)システムの場合には、情報プロバイダの予定の柔軟性が制限され得る。さらに、既存の番組ガイドのユーザインタフェースは、通常、典型的なテレビ操作インタフェースのようには見えず、むしろユーザインタフェースは、1980年代のスタイルのコンピュータディスプレイのように見える(すなわち、ごつごつして、整っていないテキストおよび/またはグラフィックス)。
【0008】
さらに、本番組ガイドは、番組ガイドグラフィックスとともに広告領域またはプレビュー領域を提供することができる。しかし、これらのさらなる映像信号の挿入は、単に放送ストリーム内にさらなるイメージを挿入(オーバーレイ)するアナログコンポジターを用いて実行される。アナログ構成処理が達成され、次いで広告またはプレビューおよび番組ガイドを含む新しいアナログ映像が、テープに録画され、それにより続いて放送する。この構成処理は、ケーブルシステムのヘッドエンドではリアルタイムで達成されず、従って、番組ガイドは、特定の世帯または特定の区域もしくは特定の領域を目標とした広告を含むことができない。番組ガイドに関連するプレビューまたは広告を有する番組ガイドは、ケーブルシステムのヘッドエンドに接続されるすべての加入者に放送される。さらに、これらの番組ガイドは一般に、視聴者が画面上の番組ガイド情報の変更をみて、異なる番組およびそれらに関連するチャンネルを示すという点でパッシブである。しかし、視聴者が、利用可能な単数または複数のチャンネルをスクロールするために、番組ガイドディスプレイと対話することができる対策はない。アナログシステムにおけるこのようなスクロール方式は、新しい番組ガイド映像シーケンスへのスプライスを必要とするので、双方向の番組ガイドは、番組ガイドとともに広告の映像または他の映像情報を含まない。
【0009】
従って、双方向番組ガイドを符号化する方法および装置を提供することが望ましい。
【0010】
(発明の要旨)
従来技術に関連する不都合が、本発明による情報配信システムのユーザインタフェースを符号化する方法および装置によって克服される。このようなユーザインタフェースの一実施形態は、グラフィックガイドおよび少なくとも1つの映像シーケンスを再生する映像領域を含むIPG画面またはIPGページを形成する双方向番組ガイド(IPG)である。本発明は、1つ以上のIPGページについてアンサンブル符号化方式を実行するための方法および装置である。本発明は複数のコンポジターを備えており、そのコンポジターは、背景情報、情報映像、および番組ガイドグラフィックスを合成して単一の映像フレームシーケンスにする。次いでそのシーケンスをディジタルに符号化し、MPEGに類似のビットストリームを形成する。同じ背景情報および同じ情報映像が、異なる番組ガイドグラフィックと合成されて、また符号化される別の映像シーケンスを形成する。複数のこのようなビットストリームは、異なる番組ガイドグラフィックを含む各シーケンスとともに生成される。符号化は、各符号器に共通の符号化プロフィールおよび共通のクロックを用いて行われる。次いで、符号化されたシーケンスのすべてが、1つ以上のトランスポートストリームを用いて加入者の機器に送信されるように、符号化されたシーケンスを多重化して少なくとも1つのトランスポートストリームにする。このようにして、加入者は、番組ガイドページのグラフィックが変化するにつれて背景映像または情報映像が途切れることなく、1つの番組ガイドページから次の番組ガイドページへと移ることができる。
【0011】
情報映像は、IPG画面の複数の位置に現れ得る。プロモーション映像または広告映像はある位置に現れ得、一方アニメグラフィックは、別の位置に現れる。情報映像ストリームの各々が、異なる表示速度を有し得る。符号器は、合成イメージシーケンスの符号化に基づいたスライスを用いることによって、異なる映像転送速度を扱う。
【0012】
本発明による符号化される番組ガイドの一例として、左(すなわち垂直軸)に沿ってリストされた番組のセット(例えばチャンネル)を含む各グラフィックがあり、チャンネルに関連する各番組が、右へ広がる矩形のセル内で見分けられる。水平軸は時間を表しており、10個のチャンネルについて約1.5時間の番組編成を各番組ガイドグラフィックページに示す。情報映像は、概して番組グラフィック上の1つ以上の領域に含まれる。
【0013】
本発明による符号化される番組ガイドの別の例として、左(すなわち垂直軸)に沿ってリストされた番組のセット(例えばチャンネル)を含む各グラフィックがあり、チャンネルに関連する各番組が、時間軸のすぐ下にリストされたセルで見分けられる。水平軸は時間を表しており、8個のチャンネルについて約1.5時間の番組編成を各番組ガイドグラフィックページに示す。各チャンネルは、3つの番組編成スロット(スロットはそれぞれ時間軸に表されている各30分に相当する)を表すテキストに関連付けられる。情報映像は、概して、番組グラフィックの隣の1つ以上の領域に含まれる(すなわち、ガイド領域は画面の左半分にあり、映像領域が画面の右半分にある(または逆も同様である))。
【0014】
本発明の教示は、以下の詳細な説明を添付の図面と関連させて考慮することで容易に理解できる。
【0015】
理解を容易にするために、可能な場合において同一の参照番号が使用され、図面にわたって共通の番号は同一の要素を示す。
【0016】
(詳細な説明)
図1は、本発明に組み込まれる情報配信システム100(例えば、ビデオオンデマンドシステムまたはデジタルケーブルシステム)の高次ブロックダイアグラムである。システム100は、サービスプロバイダ機器(SPE)102(例えば、ヘッドエンド)、配信ネットワーク104(例えば、ハイブリッドファイバ同軸ネットワーク)および加入者機器(SE)106を備える。情報配信システムのこの形態は、同一人に譲渡された米国特許出願第08/984,710号(1997年12月3日出願)に開示される。このシステムは、Menlo Park(California)のDIVA Systems Corporationにより提供されるOnSetTMシステムとして公知である。
【0017】
一般に、SPE102は、符号化した情報(例えば、MPEGのように圧縮した形態のテレビ番組編成)を含む複数のデジタルビットストリームを生成する。これらのビットストリームは、配信ネットワーク104に適合する変調フォーマットを使用して変調される。加入者機器106(各加入者位置1061、1062、・・・、106nにおいて)は、復調器/復号器124およびディスプレイ126を具備する。ビットストリームを受け取ると、加入者機器復号器124は受信した信号から情報を抽出し、ストリームを復号してディスプレイ上に情報を生成する。すなわち、テレビ番組または番組ガイドページを生成する。
【0018】
双方向情報配信システム(例えば、1997年12月3日に出願された、同一人に譲渡された米国特許出願第08/984,710号に記載されるもの)において、番組ビットストリームは、双方向メニューによる情報を要求した特定の加入者機器の位置にアドレスされる。ビデオオンデマンドを要求する適切な双方向メニュー構造は、1997年12月3日に出願された、同一人に譲渡された米国特許出願第08/984,427号に開示される。
【0019】
番組編成を選択する際に加入者(または他の視聴者)を支援するために、SPE102は、本発明に従う双方向番組ガイド(IPG)を生成する。本発明のIPGは、番組情報(例えば、タイトル、時間、チャンネル、番組の長さなど)を含み、さらに完全な動画映像を表示する少なくとも1つの領域(すなわち、テレビ広告または販売促進)を含む。このような情報映像は、番組ガイド画面内の種々の位置に提供される。
【0020】
図5(A)は、本発明に従って生成されるIPG500の第1の実施例を示す。IPG500は、背景502、複数の映像表示領域504、506および508、ならびに番組ガイドグラフィック510を含む。番組ガイドグラフィック510は、利用可能なチャンネルを表す左(または右)側の垂直軸512、および時間を表す下(または上)側の水平軸514を含む。一般に、約1.5〜2時間の番組編成が、ガイドグラフィック510に表示される。各番組(例えば、P1、P2、P3など)は、矩形セル内部の番組タイトルで識別される。セルの(その長さの)範囲はその番組の長さを示し、そしてセルの左端の開始位置は番組の開始時間を示す。この様式の番組識別セルの配置は、何年間も番組ガイドが印刷で編成されてきた従来の配置である。
【0021】
図1に戻ると、本発明は、新規な合成技術を用いてIPG(図5(A)の500)を生成し、この合成技術は、完全な動映像が、IPG内に配置され、一方のIPGページから他方のページへの映像の途切れることのない移動を有することを可能にする。図1は、少なくとも1つの映像領域を含むIPGページを生成するために必要な構成要素を示す。本発明の実施形態は、映像領域(単数または複数)に表示される広告を有するとして記載される。しかし、広告は、情報映像の単に例示のタイプに過ぎず、任意の連続する映像またはグラフ情報が、これらの領域に表示され得る。この目的のために、SPE102は映像格納デバイス108、情報映像選択およびモニタリングシステム100、TPG発生器116(アンサンブル符号器)、背景格納デバイス118、コントローラ114、IPGグリッド発生器120、およびデジタル映像変調器122を具備する。映像選択およびモニタリングシステム110は、情報映像ディスプレイのタイミングを制御し、映像が広告である場合、特定の広告が送信されるといつも広告主への請求を促進するよう映像利用を追跡する。このように、映像選択およびモニタリングシステム110は、格納デバイス108(例えば、ディスクドライブまたは光磁気ドライブ)が特定の映像シーケンスをリコールし、IPG発生器116に送信することを要求する。この映像は、フレームベースのデジタル映像(すなわち、601フォーマット映像)および関連する音声として格納デバイス108に格納される。あるいは、圧縮されたまたは圧縮されていないアナログ映像および他のフォーマットの映像情報は、格納デバイス108に格納され得る。これらのフォーマットは601フォーマットに変換され、その後映像をIPG発生器116へ送信する。
【0022】
映像がデバイス108からリコールされると、各映像シーケンスはIPG発生器116に接続する。このように、3つの映像ストリームおよび1つの音声ストリーム(例えば、広告の一つに関連した音声ストリーム)が、IPG発生器116に対して提供される。さらに、背景イメージがコントローラ114からの命令のもと、格納デバイス118からリコールされる。この背景イメージは、一般に静的なグラフィックであるが、動画を含む映像フレームシーケンスであってもよい。最後に、IPGグリッド発生器120は、IPG発生器116に対して番組ガイドグラフィックを提供する。グラフィックについてのIPGデータが多数のソース(例えば、ネットワークケーブルフィード、インターネットサイト、サテライトフィードなど)のうちの任意の1つから提供され得る。ガイド番組データが、例えば、IPGグリッド発生器120により番組セルの矩形グリッドグラフィック(図5(A)のスクリーン500)へとフォーマットされる。図6を参照して以下に記載されるように、他のIPGページレイアウトが使用され得、そして本発明の範囲内であると考えられる。
【0023】
IPG発生器116は、3つの映像シーケンス、背景およびガイドグラフィックを合成して、総合的IPGディスプレイ(例えば、図5(A)でIPGページ500または図6でIPGページ600として示されているもの)へすることにより、アンサンブル符号化を行なう。以下に詳細に記載されるように、情報映像が背景上にオーバーレイされて背景/映像合成体を形成し、次いで種々のIPGグリッドが背景/映像合成体上にオーバーレイされる。この様式において、多数のIPG「ページ」(例えば、それらのうちの15個)が生成され、この場合、各ページは10個のチャンネルの番組情報を示す。これらのIPGページのそれぞれは、IPG発生器116内で、圧縮されたデジタルビットストリーム(例えば、MPEGコンプライアントビットストリーム)へと符号化される。次いで、このビットストリームは、配信ネットワーク104と適合性の変調フォーマットを使用してデジタル映像変調器122により変調される。例えば、OnSetTMシステムにおいて、変調は直交振幅変調(QAM)である。しかし、他の変調フォーマットが使用され得る。
【0024】
加入者機器106は、復調器/復号器124およびディスプレイ126(例えば、テレビ)を含む。復調器/復号器124は、配信ネットワーク104により搬送された信号を復調し、復調された信号をデコードし、ビットストリームからIPGページを抽出する。以下に記載されるように、それぞれのIPGページは、デコード用のビットストリームを選択するために、復調器/復号器124により使用される独自の番組識別コード(PIDとして公知である)で識別される。図5(A)に示されるように、デコードされたIPGページが加入者または視聴者に対して表示される。視聴者が、他の番組情報を含む別のIPGページを、リモコンインタフェース128または任意の他の入力デバイスを使用して一般にIPGグラフィック510の下部までスクロールすることにより選択すると、次のPIDに関連したIPGページストリームがデコードされる。視聴者が見る唯一の変化は、(例えば、グラフィック5101〜5102の)IPGグラフィック変化であり、情報映像およびそれに関連した音声は、途切れることなく再生を続ける。この途切れることのない再生は、それぞれのIPGページが同じフレーム同調背景および情報映像を含み、IPGグラフィックのみがページ単位で変化するために起こる。このように、復号器は一方のIPGページから別のページへ途切れることなく移動する。
【0025】
図2は、IPG発生器116のブロック図である。IPG発生器116は、コンポジターユニット200、複数のIPGグリッドコンポジター202、複数の映像符号器204(例えば、MPEG−2コンプライアント符号器)、共通のプロフィールおよびクロック発生器250、トランスポートストリームマルチプレクサ206、音声遅延208、音声符号器210(例えば、Dolby AC−3音声符号器)、およびIPGグリッド発生器120を備える。コンポジターユニット200は、情報映像シーケンス(vs2、vs3、vs4)を、背景映像画像(vs1)上に位置付ける。位置付けを容易にするために、コントローラ(図1においては114)は、コンポジターユニット200に、各情報映像の1つのコーナーの座標を提供し、映像が背景と関連して表示される各矩形領域についてサイズインジケータを提供する。コンポジターユニット200は、位置付けおよび画像のフュージングを行って、背景/情報映像フレームシーケンスを形成する。この合成プロセスのさらなる細部は、図3に関して以下で説明される。
【0026】
合成画像(例えば、背景画像上に位置する3つのフルモーション映像フレームシーケンス、背景/情報映像)は、複数のIPGグリッドコンポジター2021、2022、2023、...、20215(集合的にコンポジター202と呼ばれる)に結合される。コンポジター202は、それぞれのIPGグラフィックスを背景/情報映像の組み合わせと結合して、背景、情報映像、およびIPGグラフィックスの合成を含む、複数の映像フレームシーケンスを生成する。各IPGグラフィックにつき1つのフレームシーケンスがあり、例えば、全部で15のシーケンスがある。前述したように、IPGグラフィックは、IPGグリッド発生器120によって生成される。IPGグリッド発生器120は、実際には2つのアイテムを生成する。1つは、IPGグリッド背景画像(上述され、図5(A)にグラフィック510として示すIPGグリッドグラフィック)であり、もう1つは、表示されたIPG画面において強調表示および他の特殊効果を生成するために用いられる、IPGグリッド前景オーバーレイグラフィックデータである。さらにこのデータは、他のIPGページの選択、視聴する番組の選択、システムの存在等のような機能性を、強調表示された要素に属させる。これらの特殊効果および機能性は、図5(A)、5(B)、および5(C)に関して以下で説明される。
【0027】
フレームシーケンスのそれぞれ(IPGシーケンスV1、V2、V3、...、V15)は、コンポジター202から、複数の映像符号器、例えば、リアルタイムMPEG−2符号器2041、2042、2043、...、204n(集合的には符号器204)に結合される。各符号器204は、IPG画面シーケンスを符号化して、圧縮された映像ビットストリーム、例えば、MPEG−2コンプライアントビットストリームを形成する。符号器は、符号化プロフィールおよびクロック発生器250によって供給される、共通の符号化プロフィールおよび共通のクロックを用いる。このようにして、IPGフレームのそれぞれのシーケンスは、同じ様態で同時に符号化される。
【0028】
IPGグリッド前景オーバーレイグラフィックスデータは、また、IPGグリッド発生器120からマルチプレクサ206に結合される。このグラフィックスデータは、概して、トランスポートストリーム内で「ユーザデータ」または「個人データ」として送信される。グラフィックスデータについて以下でさらに説明する。
【0029】
各IPGページにおける情報映像が異なるモーションの量を有する場合、符号器は、映像をスライスに基づく様態で符号化し得る。このようにして、各フレームは、マクロブロックの複数の水平ストライプに分割され得る。各フレームは、ストライプ開始識別子およびストライプ停止識別子を含む。開始識別子および停止識別子間の情報(ピクセルおよび/またはマクロブロック)は、所与のストライプの他の部分とは異なる様態で符号化され得る。結果として、隣接するストライプの部分を含む2次元領域は、フレームの他の部分とは異なるように符号化され得る。2次元領域からの符号化された情報は、自身の番組識別子によって識別されるビットストリームを形成する。加入者機器で、復調器/復号器は、各スライスにおける情報を復号し、その後、復号されたスライスを、スライス開始/停止識別子が識別する適切な位置に位置付けることによって、フレームを再び組み立てる。2次元領域は、情報映像と整列するように特定されて、領域が、異なるモーション、すなわち、高速対低速モーションを有する映像を含み得る。結果として、1つの領域は、低速移動アニメキャラクターを含み得るが、他の領域は、高速スポーツイベントプロモーションを含み得、両方の領域が正確にコード化および復号される。
【0030】
番組ガイド情報を含む、全ての圧縮された映像ストリーム(E1、E2、E3、...、E15)は、マルチプレクサ206を用いて、トランスポートストリームに多重化される。これらの圧縮された映像ストリームは、ストライプに基づく符号化されたストリームをも含み得る。映像情報に加えて、情報映像のうちの1つと関連する音声情報が、また、符号化され、マルチプレクサ206に供給される。音声信号は、音声遅延208として遅延され、その後、音声符号器210において符号化される。遅延は、音声符号化に対する、関連する映像の映像符号化を行うために必要な時間を補う。圧縮された音声データは、トランスポートストリームへ組み込むために、マルチプレクサ206に結合される。
【0031】
ISO規格13818−1(MPEG−2システム仕様書として一般に公知である)に記載されているトランスポートストリームは、それぞれが188バイト長の等しいサイズのパケットのシーケンスである。各パケットは、4バイトのヘッダおよび184バイトのデータを有する。ヘッダは、パケット識別ナンバー(PID)を含む、複数のフィールドを含む。PIDフィールドは、13ビットを含み、音声情報およびデータと共に、映像情報の「ストリーム」の一部を含む各パケットを一意に識別する。このようにして、視聴する特定の映像ビットストリーム(または音声ビットストリームまたはデータ)を復号するために、加入者機器内の復号器が、特定のPIDを含むパケットを抽出し、それらのパケットを復号して、視聴する映像(および音声)を作成する。
【0032】
特定のトランスポートストリーム内のIPGページシーケンスを表す、15ビットストリームのそれぞれは、PIDによって一意に識別される。好適な実施形態において、15のPIDのビットストリームは、単一のトランスポートストリームに多重化される。当然、帯域幅が許す限り、15より少ないまたは15より多い、IPGビットストリームを含むことができる。さらに、1つより多いトランスポートストリームを用いて、IPGビットストリームが伝達され得る。例えば、同じ日のさらなる時間またはさらなるチャンネルを表す、さらなるIPGページが符号化され得る。さらなるIPGページを表すビットストリームが、さらなるトランスポートストリームにおいて伝達される。このようにして、何百ものチャンネルの24時間の番組編成を表す、多くのIPGページが、加入者機器に放送されて、視聴者への選択的な表示を可能にする。
【0033】
図7に、各IPGページへのPID割り当てのグラフィカル表示を示す。グラフ700は、PID軸702および時間軸704を含む。時間1(t1)、そしておそらく単一のトランスポートストリーム内で、第1のIPGページについてのグラフィックス706、および第1のIPGページについての映像708がPID1に送信される。次いで、PID2において第2のIPGページについてのグラフィックス710および第2のIPGページについての映像708が送信される。各IPGページについて時間1で送信される映像が同じであり、グラフィックス(g1、g2、...、g15)のみがIPGページごとに変化することに留意されたい。グラフィックスにおける変化は、IPGページに示す、異なる時間インターバルまたは異なるチャンネルグループ分けのいずれかを表し得る。時間2で、グループ分けおよび符号化は、異なる映像を用いて繰り返される。24時間利用可能な全てのチャンネルを網羅するように、全てのIPGページが発生されるまでプロセスが繰り返される。トランスポートストリームは、符号化されたIPGページを搬送し、その後全ての視聴者に放送する。
【0034】
例示的なトランスポートストリームは、1つのトランスポートストリームへとまとめて多重化されたN個の番組からなる。各番組は、単一ガイドページについての全てのMPEGビットを含む、それぞれの映像PIDを有する。全ての番組が、同じ音声およびPCRを共有する。
【0035】
ガイドにおけるページを変更するため、途切れることのない様態で、番組(映像PID)間をスイッチングすることが必要である。このことは、STTスイッチングによる標準的なチャンネルの変更を用いて直接PIDからPIDへ正確に行うことができない。なぜなら、このような動作が映像および音声バッファをフラッシュし、典型的には0.5秒間、画面が空白になるためである。
【0036】
途切れることなく復号器によるスイッチングをするためには、スプライスカウントダウン(または、ランダムアクセスインジケータ)方法が、各映像シーケンスの最後で用いられて、映像が1つのPIDから他のPIDにスイッチングされるべき点を示す。
【0037】
各符号化ユニットにおいて同じプロフィールおよび一定のビット速度コード化を用いて、異なるIPGページについて発生されるストリームが、互いに比較すると同様の長さで形成される。これは、ページごとに、ガイド内の特徴のみが異なるが、ソースマテリアルがほぼ同一であるという事実に起因する。このようにして、ストリームが近い長さで発生されるが、正確に同じ長さではない。例えば、15の映像フレームの所与のシーケンスのいずれについても、シーケンスにおけるトランスポートパケットの数は、ガイドページごとに異なる。従って、カウントダウンスイッチングがうまくいくためには、全てのガイドページに渡る各シーケンスの開始と最後とを同期させるようにさらなる微調整が必要である。
【0038】
本発明は、STTで途切れることのないスイッチングを提供する、複数のストリームの同期化を提供する。
【0039】
その目的のために、3つの方法が提供される。
【0040】
第1の方法においては、各シーケンスについて、その特定のシーケンスについて最も長いガイドページをカウントし、その後、十分な数のヌルパケットを他のガイドページのそれぞれの最後に加え得、全てのガイドページが同じ長さになるようにする。その後、全てのヌルパケットの後に、スイッチングパケットをシーケンスの最後に加える。
【0041】
第2の方法においては、各シーケンスについて、全てのガイドページの全てのパケットをバッファリングすることが必要となる。これが、考慮されたシステムにおいて可能である場合、各ガイドページについてのパケットが、わずかに高いかまたは低い周波数で表れるように、トランスポートストリームにおいてパケットが配列され得、それら全てが同じ点で終了する。その後、スイッチングパケットは、ヌルパディングなしに、各ストリームの最後に加えられる。
【0042】
第3の方法は、各シーケンスを共に開始し、その後、全てのガイドページについての全てのパケットが発生されるまで待機する方法である。全てのパケットの生成が完了した後、スイッチングパケットは、各ストリームにおける同じ時間および同じ点でストリーム内に位置付けられる。
【0043】
上記方法の各々は、STT復号器ユニットのインプリメンテーションおよび考慮されるアプリケーションによる要件に応じて、利点を提供するように適用され得る。例えば、第1の方法は、ヌルパディングであり、同一のPIDのN個のパケットが、MPEG仕様の速度(例えば1.5Mビット)よりも高速に復号器の映像バッファにバーストすることを回避するために適用され得る。
【0044】
スプライシングおよび同期技術の同一の原理が、組換えストリームを含む、複数の異なるトランスポートストリーム形式に適用可能である。
【0045】
上記3つの方法の教示内容は、同期に関する同様の問題に適用するように拡大され得、同様の方法を引き出す。
【0046】
図1に戻って、トランスポートストリームは、ディジタル映像変調器126に入力されて、配信ネットワーク104を介した送信に適した搬送波に変調される。ハイブリッドファイバ同軸ケーブルベースの配信ネットワーク104の場合、変調は直交振幅変調(QAM)である。
【0047】
加入者機器106はネットワーク104に接続されており、ネットワーク104からのトランスポートストリームを受け取る。各々の端末内の復調器/復号器124は、変調からトランスポートストリームを抽出し、トランスポートストリーム内のビットストリームを逆多重化し、選択された番組ガイド映像シーケンスを復号する。番組ガイドビットストリームはトランスポートストリーム内に含まれているため、端末は、独自のパケット識別子(PID)を用いて、特定の番組ガイドを選択する。独自のパケット識別子(PID)は、映像復調器/復号器124に、そのPID(または、スライスベースの符号化の場合は複数のPID)によって識別される番組ガイドビットストリームを復号させる。ユーザが別の番組ガイドを選択すると、新しく選択されたPIDまたは複数のPIDに基づいて別のストリームが復号される。共通のトランスポートストリーム内で多くの番組ガイドストリームを送信すること、ならびに番組ガイドソース、符号化および復号プロセスをフレームロックすることにより、加入者が次々とガイドページを選択する際に経験する待ち時間は検出不可能となる。さらに、情報映像は同一であり、ガイドグラフィックが異なるのみで各番組ガイドビットストリーム内でフレーム同期しているため、加入者はガイドグラフィックが変化したことを知るが、情報音声および映像は視聴者に途切れることなく提示される。
【0048】
図3は、コンポジターユニット200の詳細なブロック図を示す。コンポジターユニット200は、複数のシリアル−パラレル変換器モジュール300および304、複数の画像コンポジター302、306および308、オプションのパラレル−シリアル変換器モジュール310、ならびにPCIバス312を含む。情報映像信号vs2、vs3、vs4は、601フォーマット(ディジタル映像)の従来のピクセル化された映像信号として供給されると仮定する。601フォーマットは、他の広告映像信号のフレームと同期した601映像の各フレームを有する。概して、601映像は、パラレルストリーム、すなわち、同時にコンポジターに入力される1つの完全な映像フレーム、に変換されるシリアルビットストリームとして供給されている。
【0049】
より特定すると、背景画像vs1および第1の情報映像vs2が、シリアル−パラレル変換器モジュール300に入力される。これらの映像信号の各々のフレームは、その後、コンポジター302に入力される。動作中、コンポジター302はフレームを同期し、情報映像のサイズを所定の矩形領域に適合するように変更し、矩形領域を背景上に載せ、2つの映像フレームシーケンスをマージする。図1のコントローラ114は、PCIバス312を用いて、情報映像領域のサイズと背景上での位置に関してコンポジターに指示する。601映像信号を用いて上記の動作を行うために、市販のコンポジターが用いられる。
【0050】
背景および第1の情報映像を含む合成された映像シーケンスは、その後、第2のコンポジター306に入力され、その結果、第2の情報映像が背景と第1の映像とに合成される。第3のコンポジター308は、同様の機能を果たすことによって、背景と、1つのシーケンスに合成された3つの情報映像シーケンスとを有するフレームシーケンスを生成する。情報映像表示領域のサイズおよび位置は、PCIバス312を介したコントローラからの信号によって制御される。第3のコンポジター308からの出力シーケンスは、必要に応じて、パラレル−シリアル変換器モジュール310に入力されてシリアルビットストリームを生成する。概して、パラレルデータは、直接、IPGグリッドコンポジター(図2の202)に入力される。しかし、コンポジターユニット200が物理的にコンポジター202の近傍にない場合、長距離通信中のデータの完全性を向上させるために、パラレル−シリアル変換器310が用いられ得る。3つのコンポジターを用いて僅か3つの情報映像が背景に追加されたが、追加の情報映像シーケンスが望まれる場合、より多くのコンポジターが用いられ得ることは明らかである。
【0051】
図4は、IPGグリッドコンポジター202のうちの1つ、例えば、コンポジター2021のブロック図を示す。コンポジター2021は、アルファフレームストア400と、映像フレームストア402と、コンポジター406とを含む。アルファフレームストア402は、IPGグリッドが背景/情報フレームシーケンスに関して有する透明度を制御する重み付け関数のビットマップアレイを格納する。すなわち、ビットマップは、IPGグラフィック内のすべてのピクセルに関する透明値を含む。従って、アルファフレームストア情報は、IPGグラフィックを「介して」見られ得る背景/広告映像シーンの量を制御する。映像フレームストア402は、フレーム毎にIPGグラフィックをバッファして、背景/情報映像フレームとの整合を確実にする。コンポジター406は、IPGグラフィックと、図2のコンポジターユニット200によって生成された背景/情報フレームとを組み合わせる。IPGグラフィックの、背景に対する位置およびサイズは、図1のコントローラ114によって、コンポジター406に入力された制御信号を介して制御される。
【0052】
例えば15個のIPGグラフィックの各々は、このようにして個々に、背景および広告と合成される。従って、各々がIPGグラフィックを含む15の別々のビットストリームが符号化され、トランスポートストリーム内で配列される。
【0053】
図5(A)は、加入者機器の復号器によって復号される第1の例示的IPGページレイアウト5001を示す。ページ5001は、トランスポートストリーム内で画面PIDを適切に選択することにより復号され得る、15の使用可能な画面(まとめてIPGページ500と呼ぶ)のうちの1つである。さらに同様のIPG画面が、ヘッドエンド機器から加入者機器へ放送される他のトランスポートストリームから復号され得る。復号されると、領域504、506および508内の情報映像はいずれかの復号映像ストリームとして再生される。情報映像シーケンスのうちの1つと関連する音声信号もまた復号され、映像と関連して再生される(すなわち、音声が映像に従う)。第1のIPGグラフィック510は、例えば、チャンネル1〜10に関する番組情報を含む。加入者は、入力装置を操作することにより、番組選択肢をスクロールし得る。スクロール機能が1つのセルから別のセルに移動すると、セルは画面上の表示グラフィックの変化によって強調表示される。これらのグラフィックは、トランスポートストリーム内で「ユーザデータ」および/または「プライベートデータ」として加入者機器に送られる。IPG500の動作の詳細な説明は、本出願と同一の譲受人に譲渡され、本出願と同時に出願され、参考のためここに援用する米国特許出願_____(アトーニードケット番号070 CIP2)に提示されている。
【0054】
加入者がIPGグラフィックの底、すなわち、最後のセルまたは特別のアイコン(矢印)に達すると、復号のために異なるPID、すなわち、チャンネル11〜20を含む次のIPGページ用のPIDが選択される。復号器は、次のIPGページ用のPIDが選択されるや否や、次のストリームを復号し始める。IPGページ間の接続は、ユーザデータとして通常、トランスポートストリーム内で加入者機器に送信される機能属性である。背景および情報映像は、IPGページとなる映像シーケンスに同期して追加されたため、情報映像は目に見える異常なしに1つの画面から別の画面に途切れることなく移動する。IPGグラフィックは、5101から5102に変化する唯一の部分である。1つのIPGページから別のIPGページに遷移するプロセスは、IPGページをインクリメントまたはデクリメントすることによって達成され得る。さらに、追加の時間スロットを表示するためにパラレルページが使用可能であり得る。従って、他の時間ピリオドでの番組編成を表すIPGページは、例えば、左向きまたは右向きの矢印によってアクセスされ得る。こられのパラレルページは、追加のトランスポートストリームまたは同一のトランスポートストリームで搬送され得る。
【0055】
第2の例示的IPGページレイアウト600を図6に示す。このIPGページレイアウトは、図5(A)〜図5(C)のレイアウト500と全く同一の様式で符号化される。図6のIPGは、IPGレイアウト500と同様の様式で動作する。レイアウト600は、情報映像、例えば、映像バーカがレイアウトの右半分に現れ、ガイド領域が左半分に現れるように、縦に分割される。ガイドグラフィック、グラフィックアイコン、背景画像、および情報映像は組合わされ、その後、上記したものと同一の様式で符号化される。IPG600の詳細な説明は、本出願と同一の譲受人に譲渡され、本出願と同時に出願され、参考のためここに援用する米国特許出願_____(アトーニードケット番号070 CIP2)に提示されている。
【0056】
上記の説明は、IPGページの符号化方式を例示的に開示したが、本発明は、任意の形態のグラフィック/映像混合情報画面を符号化する際に用いられ得る。例えば、本発明は、グラフィック領域と、映像領域内の関連するテレビ番組において、HTMLウェブページを符号化するために用いられ得る。あるいは、情報映像は、視聴者がスケジュール情報を検討している間に番組ガイド内に表示されるテレビ番組であり得る。映像領域を選択することは映像を画面全体に拡大し、番組ガイド内の番組タイトルを選択することは、第2の映像ウィンドウ内で再生されるプレビュー映像を開始し得る。従って、本発明は、ディジタルビットストリームとして符号化され情報配信システムのヘッドエンドから放送される映像およびグラフィックのいかなる組合せをも含むと解釈されるべきである。
【0057】
本明細書において、本発明の教示内容を組み込んだ様々な実施形態を示し、且つ、詳細に記載したが、当業者であれば、これらの教示内容を組み込んだ他の様々な実施形態を容易に案出し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明の双方向番組ガイドを使用する情報配信システムの高次ブロックダイアグラムを示す図である。
【図2】 図2は、本発明のIPG発生器のブロックダイアグラムを示す図である。
【図3】 図3は、本発明に従う背景/情報フレームシーケンスを生成するコンポジタ(compositor)ユニットのブロックダイアグラムを示す図である。
【図4】 図4は、IPGグラフを背景/情報フレームシーケンスへ挿入するIPGコンポジタのブロックダイアグラムを示す図である。
【図5】 図5(A)は、例示的なIPGページを示す図である。
図5(B)は、例示的なIPGページを示す図である。
図5(C)は、例示的なIPGページを示す図である。
【図6】 図6は、本発明により生成され得るIPGページの別の例を示す図である。
【図7】 図7は、本発明により符号化される一セットのIPGページに関するPIDマップを示す図である。
Claims (23)
- 符号化ユーザインターフェースを生成する方法であって、
映像符号化領域である第1の領域および第2の領域を少なくとも含んでいる双方向番組ガイドを表す映像フレームシーケンスを生成する工程と;
情報配信システムのヘッドエンド内において、該映像フレームシーケンスを符号化する工程であって、前記第1の領域の開始識別子及び終了識別子によって前記第2の領域から識別される前記第1の領域を、モーションの速さに基づいて、前記第2の領域とは異なる態様で符号化する、工程と;
を包含する方法。 - 前記生成工程は、
フレーム同期された様態で、背景画像を、少なくとも1つの映像シーケンスおよび番組ガイド情報を含むグラフィックと結合することにより、前記映像フレームシーケンスを形成する工程を包含する、請求項1に記載の方法。 - 前記符号化工程はさらに、
前記映像フレームシーケンスを符号化することにより、その中に含まれる情報を圧縮してデジタルビットストリームを形成する工程を包含する、請求項2に記載の方法。 - 番組ガイド情報を含む前記グラフィックは、複数のグラフィックの1つであり、
前記映像フレームシーケンスは、複数の映像フレームシーケンスのうちの1つであり、
前記複数の映像フレームシーケンスの各々は、個々の番組ガイドページを表しており、
前記結合工程はさらに、
フレーム単位で、前記少なくとも1つの映像シーケンスを前記背景画像上に合成することにより、背景シーケンスを形成する工程と;
前記複数のグラフィックを該背景シーケンス上に合成する工程であって、前記複数のグラフィックの各々が該背景シーケンス上に合成されることにより、前記複数の映像フレームシーケンスを形成する工程と;を包含する、請求項2に記載の方法。 - 前記符号化工程はさらに、
前記複数の映像フレームシーケンスを別々に符号化することにより、該番組ガイドページの各々のデジタルビットストリームを形成する工程を包含する、
請求項4に記載の方法。 - 前記デジタルビットストリームの各々を1つの共通のトランスポートストリームに多重化する工程をさらに包含する、請求項5に記載の方法。
- 1つの共通のトランスポートストリーム中に、15個の番組ガイドシーケンスが形成され、符号化され、含まれている、請求項6に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの映像シーケンスの1つに関連付けられた音声信号を符号化する工程と;
該符号化された音声信号を共通トランスポートストリームに多重化する工程と;をさらに包含する、請求項5に記載の方法。 - 前記映像フレームシーケンスはテレビ番組である、請求項1に記載の方法。
- 前記映像フレームシーケンスは広告番組である、請求項1に記載の方法。
- 前記映像フレームシーケンスはスライス型符号化方式を用いて符号化される、請求項1に記載の方法。
- 前記第1及び第2の領域の各々に、一意に定まる番組識別子が割り当てられる、請求項1に記載の方法。
- 前記多重化工程はさらに、
前景番組ガイドデータを前記共通トランスポートストリームに多重化する工程を包含する、請求項8に記載の方法。 - 符号化ユーザインターフェースを生成する装置であって、
映像符号化領域である第1の領域および第2の領域を少なくとも含んでいる双方向番組ガイドを表す映像フレームシーケンスを生成するコンポジターと;
該コンポジターに結合され、情報配信システムのヘッドエンド内に位置する符号化器であって、該映像フレームシーケンスを符号化してビットストリームを形成する符号化器と;を備え、
前記符号化器は、前記第1の領域の開始識別子及び終了識別子によって前記第2の領域から識別される前記第1の領域を、モーションの速さに基づいて、前記第2の領域とは異なる態様で符号化する、
装置。 - 前記コンポジターを複数備え、
前記複数のコンポジターの各々は、異なる前記映像フレームシーケンスを生成し、
前記符号化器は、前記複数の映像フレームシーケンスを符号化して複数のビットストリームを形成する複数の符号化器を包含する、請求項14に記載の装置。 - 前記複数のビットストリームをトランスポートストリームに多重化するマルチプレクサをさらに備える、請求項15に記載の装置。
- 前記マルチプレクサは、前記各ビットストリームに異なる識別コードを割り当てる、請求項16に記載の装置。
- 前記複数の映像フレームシーケンスの各々は異なる番組ガイドグラフィックを含んでおり、
前記異なる番組ガイドグラフィックおよび前景オーバーレイグラフィックを生成する番組ガイドグラフィック発生器をさらに備え、該前景オーバーレイグラフィックは前記トランスポートストリーム中にユーザデータとして含まれる、請求項16に記載の装置。 - 前記複数の映像フレームシーケンスの各々は異なる番組ガイドグラフィックを含んでおり、
前記番組ガイドグラフィックおよび前景オーバーレイグラフィックを生成する番組ガイドグラフィック発生器をさらに備え、該前景オーバーレイグラフィックは前記トランスポートストリーム中にプライベートデータとして含まれる、請求項16に記載の装置。 - 前記符号化器はMPEG−2符号化器である、請求項14に記載の装置。
- 前記第1の領域を示す前記開始識別子及び前記終了識別子を前記映像フレームシーケンスに挿入する工程を更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第1及び第2の領域の各々には、一意の番組識別子が割り当てられる、請求項14に記載の装置。
- 前記符号化器は、前記第1の領域を示す前記開始識別子及び前記終了識別子を前記映像フレームシーケンスに挿入するように構成されている、請求項14に記載の装置。
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