(57)【要約】【課題】デジタルコンテンツの配信チャネル迅速なチャネル変更技術を提供すること。【解決手段】本開示は、一般に、チャネル変更回路中に生じる復号及びレンダリング遅延を軽減することに関する。詳細には、本明細書で提供される技術は、相対的に大きなピクチャ群（ＧＯＰ）長を有する第２のバージョンが復号される間に、一時的コンテンツとして相対的に低いＧＯＰ長を有するコンテンツの第１のストリームを用いて復号及びレンダリングする。第２のストリームの復号の間に第１のストリームをレンダリングすることによって、デジタルチャネル変更動作は、少ない遅延でデジタルコンテンツのあるバージョンをレンダリングすることによりエンハンスト（増強）することができる。【選択図】図１
2020171008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高速チャネル変更回路であって、該高速チャネル変更回路は、
特定のチャネルに対してデジタルチャネル変更動作を実行するリクエストを受け取り、
前記特定のチャネルのコンテンツのための高速チャネル変更適合コンテンツを受け取る、
ように構成され、
前記高速チャネル変更適合コンテンツは、第１のストリームと第２のストリームとを含み、前記第１のストリームのピクチャ群（ＧＯＰ）長は、前記第２のストリームのＧＯＰ長よりも小さく、
前記高速チャネル変更回路は、
前記第２のストリームが復号されている間、前記第１のストリームを復号及びレンダリングし、
前記第２のストリームを復号した後、前記第２のストリームをレンダリングする、
ように構成される、
高速チャネル変更回路。
【請求項２】
前記第１及び第２のストリームは、同じオーディオ及びビデオコンテンツの異なるバージョンを表示する、請求項１に記載の高速チャネル変更回路。
【請求項３】
前記高速チャネル変更適合コンテンツは、スケーラブル高効率ビデオ符号化（ＳＨＶＣ）ビットストリームを含む、請求項１に記載の高速チャネル変更回路。
【請求項４】
前記第１のストリームはベースレイヤ（ＢＬ）を含み、前記第２のストリームはエンハンスメントレイヤ（ＥＬ）を含み、前記ＢＬは、前記ＥＬに加えられたときに、前記コンテンツを生成するのに使用される、請求項３に記載の高速チャネル変更回路。
【請求項５】
前記第２のストリームをレンダリングすることは、前記ＥＬが前記ＢＬを補足して前記コンテンツをレンダリングするように、前記ＢＬと前記ＥＬの組み合わせをレンダリングすることを含む、請求項４に記載の高速チャネル変更回路。
【請求項６】
前記ＳＨＶＣビットストリームは、空間スケーラビリティを提供する、請求項３に記載の高速チャネル変更回路。
【請求項７】
前記ＳＨＶＣビットストリームは、品質スケーラビリティを提供する、請求項３に記載の高速チャネル変更回路。
【請求項８】
前記ＳＨＶＣビットストリームは、時間スケーラビリティを提供する、請求項３に記載の高速チャネル変更回路。
【請求項９】
前記高速チャネル変更適合コンテンツは、同時放送ストリームを含む、請求項１に記載の高速チャネル変更回路。
【請求項１０】
前記第１のストリームは、前記コンテンツの低品質（ＬＱ）バージョンを含み、前記第２のストリームは、前記コンテンツの高品質（ＨＱ）バージョンを含む、請求項９に記載の高速チャネル変更回路。
【請求項１１】
前記第２のストリームをレンダリングすることは、切り替えによって前記ＬＱバージョンの代わりに前記コンテンツのＨＱバージョンをレンダリングすることを含む、請求項１０に記載の高速チャネル変更回路。
【請求項１２】
高速チャネル変更適合コンテンツ符号化システムであって、
デジタルコンテンツを受け取り、
前記デジタルコンテンツをダウンサンプリングして、前記デジタルコンテンツのダウンサンプリングしたバージョンを生成し、
第２のストリームが復号されている間に後続の復号及びレンダリングのために第１のストリームを生成するために前記デジタルコンテンツの前記ダウンサンプリングしたバージョンを符号化すること、及び前記第２のストリームを生成するために前記デジタルコンテンツを符号化することによって、高速チャネル変更適合コンテンツを生成し、
前記第２のストリームを復号しながら一時的に前記第１のストリームを復号及びレンダリングするように構成された同調回路に前記高速チャネル変更適合コンテンツを提供する、
ように構成された、
高速チャネル変更適合コンテンツ符号化システム。
【請求項１３】
比較的短いピクチャ群（ＧＯＰ）長を有する前記第１のストリームを生成し、デジタルチャネル変更動作の間にコンテンツレンダリング遅延の少なくとも一部を軽減するのに十分な前記第１のストリームの高速な復号及びレンダリングを可能にすることによって、前記高速チャネル変更適合コンテンツを生成するように構成された、請求項１２に記載の高速チャネル変更適合コンテンツ符号化システム。
【請求項１４】
前記比較的短いピクチャ群（ＧＯＰ）長は１５フレーム以下である、請求項１３に記載の高速チャネル変更適合コンテンツ符号化システム。
【請求項１５】
前記高速チャネル変更適合コンテンツ符号化システムは、比較的高いＧＯＰ長を有する前記第２のストリームを生成し、前記第２のストリームのより効率的な圧縮を可能にすることによって、前記高速チャネル変更適合コンテンツを生成するように構成され、該より効率的な圧縮によって引き起こされる復号及びレンダリング遅延は、前記第１のストリームの前記高速な復号及びレンダリングによって少なくとも部分的に相殺される、請求項１３に記載の高速チャネル変更適合コンテンツ符号化システム。
【請求項１６】
前記比較的高いＧＯＰ長は１５フレームを超える、請求項１５に記載の高速チャネル変更適合コンテンツ符号化システム。
【請求項１７】
前記高速チャネル変更適合コンテンツは、スケーラブル高効率ビデオ符号化（ＳＨＶＣ）ビットストリームを含む、請求項１２に記載の高速チャネル変更適合コンテンツ符号化システム。
【請求項１８】
前記第１のストリームは、ベースレイヤ（ＢＬ）を含み、前記第２のストリームは、前記ＢＬと組み合わされたときに前記デジタルコンテンツを生成するのに使用されるエンハンスメントレイヤ（ＥＬ）を含む、請求項１７に記載の高速チャネル変更適合コンテンツ符号化システム。
【請求項１９】
前記高速チャネル変更適合コンテンツは、前記第１のストリーム及び前記第２のストリームの同時放送ストリームを含み、前記第１のストリーム及び前記第２のストリームの各々は、独立して復号されて、前記デジタルコンテンツのバージョンをレンダリングする、請求項１２に記載の高速チャネル変更適合コンテンツ符号化システム。
【請求項２０】
前記第１のストリームは、前記デジタルコンテンツの低解像度ストリームを含み、前記第２のストリームが、前記デジタルコンテンツの比較的高い品質バージョンを含む、請求項１９に記載の高速チャネル変更適合コンテンツ符号化システム。
【請求項２１】
回路に実装される方法であって、
前記回路を介して、デジタルチャネル変更動作が実行されることになることを決定するステップと、
前記デジタルチャネル変更動作が実行されることになると決定されると、前記デジタルチャネル変更動作において同調される特定のデジタルチャネルと関連付けられたデジタルコンテンツの第１のストリームを復号及びレンダリングするステップと、
前記デジタルコンテンツの前記第１のストリームをレンダリングしている間に、前記デジタルコンテンツの第２のストリームを復号するステップと、
前記デジタルコンテンツの前記第２のストリームの復号時に前記第１のストリームの代わりに又は前記第１のストリームに補助的に前記デジタルコンテンツの前記第２のストリームをレンダリングするステップと、
を含む、方法。
【請求項２２】
前記第１のストリームは、スケーラブル高効率ビデオ符号化（ＳＨＶＣ）ビットストリームのベースレイヤ（ＢＬ）を含み、前記第２のストリームは、前記ＳＨＶＣビットストリームのエンハンスメントレイヤ（ＥＬ）を含み、前記回路に実装される方法は、前記ＢＬを前記ＥＬで補足することによって前記第２のストリームをレンダリングするステップを含む、請求項２１に記載の回路に実装される方法。
【請求項２３】
前記第１のストリームは、前記デジタルコンテンツの比較的低品質（ＬＱ）バージョンを含み、前記第２のストリームは、前記デジタルコンテンツの比較的高品質（ＨＱ）バージョンを含み、前記回路に実装される方法は、同時放送ストリームの切り替えによって前記ＬＱバージョンの代わりに前記ＨＱのバージョンをレンダリングすることによって前記第２のストリームをレンダリングするステップを含む、請求項２１に記載の回路に実装される方法。
【請求項２４】
前記デジタルコンテンツの前記第１のストリームは、前記第２のストリームのピクチャ群（ＧＯＰ）長と比較して相対的に短いＧＯＰ長を含み、前記デジタルチャネル変更動作中に高速レンダリングのために前記デジタルコンテンツの前記第１のストリームの復号を可能にする、請求項２１に記載の回路に実装される方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１９年４月０２日に出願された米国特許出願第６２／８２８，１９１号の優先権を主張し、本特許出願は、引用により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は一般に、ビデオ、オーディオ、及びマルチメディアコンテンツを配信するためのデジタルコンテンツの分野に関し、より詳細には、デジタルコンテンツの配信チャネル迅速なチャネル変更技術に関する。
【背景技術】
【０００３】
この数十年にわたり、視聴者へのコンテンツ配信（例えば、エンターテイメント、教育、及び同様の目的の）は、著しく発達した。歴史的に、映画、書籍、及び印刷物は、従来の映画館、郵便物、及び小売店舗により届けられた。従来のテレビ放送は、放送技術からケーブル、衛星及びデジタル配信へと進化した。デジタルコンテンツは、強化されたオーディオトラック、補助データの伝送、その他など、増加の一途を辿る解像度及び機能強化に伴ってコンテンツ配信の主要機構となった。エンハンスト（増強）コンテンツ(enhanced content)を使用すると、多くの場合、複雑な通信ネットワークでより多くのデータが配信されるため、帯域幅要件が増加する。帯域幅の需要が増大するにつれて、送信データの量を削減するための高度な圧縮及び／又は符号化方式(encoding schemes)が導入され、帯域幅の制約を満たす一助となった。アナログ信号の時代には、超高速チャネル変更動作（例えば、３０ミリ秒未満）を実現することができ、アナログコンテンツの迅速なレンダリングをもたらすことができた。しかしながら、残念なことに、コンテンツは通常、レンダリングの前に復号(decoding)及び／又は解凍(decompression)を必要とするので、放送チャネルにわたってデジタルコンテンツを伝送するのに使用される圧縮及び／又は符号化方式は、デジタルコンテンツの迅速なレンダリングに悪影響を及ぼしている（例えば、デジタルチャネル変更動作(digital channel change operation)時に）。実際に、デジタルコンテンツチャネルの変更には、多くの場合、デジタルコンテンツをレンダリングする前に、デジタル信号の同期、信号のビットへの復調、ビットのデインターリービング及び誤り訂正、パケット同期の実施、ビデオ及びオーディオバッファの充填、ビデオビットストリーム可変長符号化同期(video bit stream variable length coding synchronization)の達成、及び圧縮ビデオシンタックスの復号の開始を必要とする。問題を悪化させることには、符号化コンテンツ(encoded content)には通常、他のビデオフレームからのデータとは無関係に復号できるイントラ符号化(intra-coded)フレーム（Ｉフレーム）など、フレーム間の比較的大きなスパンを含む比較的長いピクチャ群(group of pictures)（ＧＯＰ）が含まれる。従って、デジタルチャネル変更動作時には、次のＩフレームが利用可能になるまでレンダリングが実施できないので、デジタルコンテンツをレンダリングする際の望ましくない遅延が観測される可能性がある。
【発明の概要】
【０００４】
従って、デジタルチャネル変更動作時にデジタルコンテンツのより高速なレンダリングを提供し、従来のデジタルコンテンツレンダリングシステムの望ましくないレンダリング遅延を軽減するシステム及び方法に対する特定の要求がある。
【０００５】
本開示のこれら及び他の特徴、態様、並びに利点は、図面全体を通じて同様の参照符号が同様の要素を示す添付図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むと更に理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の実施形態の態様による、高速チャネル変更技法が実装された例示的なデジタルコンテンツ配信及びレンダリングシステムの概観ダイヤグラムである。
【図２】本発明の実施形態の態様による、非軽減時に望ましくないチャネル変更遅延を引き起こす可能性がある圧縮デジタルコンテンツを例示する概略図である。
【図３】本発明の実施形態の態様による、従来のチャネル変更動作が望ましくないチャネル変更遅延を生じる例示的なシステムのダイヤグラム表示である。
【図４】本発明の実施形態の態様による、図１の高速チャネル変更回路(fast channel changing circuitry)を用いて望ましくないチャネル変更遅延を軽減する例示的なシステムのダイヤグラム表示である。
【図５】本発明の実施形態の態様による、図１の高速チャネル変更回路によって使用する高速チャネル変更コンテンツを生成するためのプロセスを示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態の態様による、ベースレイヤ及びエンハンスメントレイヤ(enhancement layer)の形態で生成された高速チャネル変更回路適合コンテンツの概略図である。
【図７】本発明の実施形態の態様による、図６の高速チャネル変更適合コンテンツ(fast channel changing adapted content)を生成するのに用いることができるスケーラブル高効率ビデオ符号化(scalable high efficiency video coding)（ＳＨＶＣ）回路の概略図である。
【図８】本発明の実施形態の態様による、独立した高品質（ＨＱ）／フルコンテンツストリーム及び比較的低品質（ＬＱ）／高速同調ストリームの形態で生成された高速チャネル変更適合コンテンツの概略図である。
【図９】本発明の実施形態の態様による、従来のデジタルコンテンツレンダリング遅延を軽減する高速チャネル変更を提供するための高速チャネル変更適合コンテンツを用いるプロセスを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本開示の１又は２以上の特定の実施形態について、以下で説明する。これらの態様／実施形態の簡潔な説明を行うために、本明細書では、実際の実施態様の全ての特徴については説明しないことにする。何れかの技術又は設計プロジェクトと同様に、このような何らかの実際の実施構成の開発において、システム及びビジネスに関連した制約への準拠など、実施構成毎に異なる可能性のある開発者の特定の目標を達成するために、多数の実施時固有の決定を行う必要がある点は理解されたい。更に、このような開発の取り組みは、複雑で時間を要する可能性があるが、本開示の利点を有する当業者にとっては、設計、製作、及び製造の日常的な業務である点を理解されたい。
【０００８】
本発明の種々の実施形態の要素を導入する際に、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、及び「ｓａｉｄ」は、要素の１つ又はそれ以上が存在することを意味するものとする。用語「備える」、「含む」、及び「有する」は、包括的なものであり、記載した要素以外の付加的な要素が存在し得ることを意味する。用語「マルチメディア」及び「メディア」は、本明細書では同義的に用いることができる点に留意されたい。
【０００９】
上述のように、現在の技法は、デジタルチャネル変更動作中の高速レンダリングの実装に関する。この点を念頭に置いて、図１は、本発明の実施形態の態様による、高速チャネル変更技法が実装された例示的なデジタルコンテンツ配信及びレンダリングシステム１００の概観ダイヤグラムである。システム１００は、高速チャネル変更ビットストリーム符号器(fast channel changing bit-stream encoder)１０４を用いて、放送局チャネル１０８を介して提供されるデジタルコンテンツ１０６を符号化／圧縮する放送エンティティ１０２を含む。本明細書で使用される場合、用語「放送エンティティ」又は「放送局」は、何らかの一対多伝送（例えば、無線同報伝送、直交振幅変調（ＱＡＭ）信号などのケーブルテレビ信号、及び／又はインターネットプロトコル（ＩＰ）マルチキャスト信号）を提供するエンティティとして定義することができる。以下で詳細に説明するように、コンテンツ１０６は、高速チャネル変更適合コンテンツに符号化／圧縮することができ、該高速チャネル変更適合コンテンツは、符号化／圧縮された第１のデータストリーム（例えば、デジタルチャネル変更ストリーム）と、コンテンツ１０６を表す第２のデータストリーム（例えば、フルコンテンツ提供ストリーム）とを提供する。例えば、１つの実施形態において、ベースレイヤ１１０及びエンハンストレイヤ(enhanced layer)１１２のペア１１４は、符号器１０４を介して放送局１０２によって生成されて、放送局のチャネル１０８上で提供することができる。別の実施形態において、高品質ストリーム１１６及び低品質ストリーム１１８は、符号器１０４を介して生成されて、放送局のチャネル１０８のうちの１又は２以上のチャネルを介して提供することができる。
【００１０】
同調回路１２０は、符号器１０４から符号化／圧縮コンテンツの形態でコンテンツ１０６を受け取るよう放送局のチャネル１０８に同調する役割を担うことができる。上述のように、従来の同調回路において、デジタルチャネル変更動作の要求時には（例えば、リモコンのユーザ入力を介して）、デジタル信号の同期、信号のビットへの復調、ビットのデインターリービング及び誤り訂正、パケット同期の実施、ビデオバッファの充填、ビデオビットストリーム可変長符号化同期の達成、及びビデオシンタックスの復号といった複雑なプロセスが起こる可能性がある。更に、符号化コンテンツは、コンテンツを構成するピクチャ群（ＧＯＰ）においてイントラ符号化（Ｉ−フレーム）間の比較的長いスパンを有することができる。ビデオシンタックス復号(video syntax decoding)は、Ｉ−フレームを利用することができるので、従来の同調回路が、Ｉ−フレームの観測後にデジタルコンテンツのレンダリングを完了することしかできないときに、Ｉ−フレーム間のこの長いスパンは、デジタルチャネル変更動作間の望ましくない遅延をもたらす主要要因とすることができ、同調回路がチャネル変更コマンドをいつ受け取ったかに応じて、同調回路は、次のＩ−フレームを観測するまでより長い待機時間となる場合がある。
【００１１】
図２は、本発明の実施形態の態様による、非軽減時に望ましくないチャネル変更遅延を引き起こす可能性がある圧縮デジタルコンテンツのピクチャ群（ＧＯＰ）２００を例示する概略図である。図示の実施形態において、ＧＯＰ２００は、１５フレーム（すなわち、典型的なビデオフレームレートが２９．９７フレーム／秒でおよそ１／２秒である）を含む。長さは、Ｉ−フレーム２０２の反復によって示され、例示のように、復号する(decode)のに他のビデオフレームを必要としない。対照的に、双方向予測ピクチャフレーム２０４は、復号するのに先行フレームと後続のフレームとを必要とし、予測されたピクチャフレーム２０６は、前のフレームを用いて復号される。従って、コンテンツを適切に復号するために、Ｉ−フレーム２０２が必要とされる場合があり、符号化効率を高めて伝送ビットレートを下げることができるＩ−フレーム２０２間のより長い間隔は、デジタルチャネル変更動作時にコンテンツをレンダリングする際の追加の遅延をもたらす可能性がある。実際に、ＡＶＣ（Ｈ．２６４）及びＨＥＶＣ（Ｈ．２６５）などのより高度なビデオ圧縮技術では、通常、予測フレームは必要となるビットが遙かに少なくなるので、予測を改善し、長いＧＯＰ構造を用いることで、より高い圧縮効率を達成する。従って、これらのフォーマットを用いたＧＯＰ長は通常、あまり複雑でない圧縮方式（例えば、Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅｓ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ（ＭＰＥＧ−２）の方式）よりも長い。例えば、ＨＥＶＣにおいて、ＧＯＰ長は、３０〜６０フレーム又はそれよりも大きい範囲にわたることができ、これは、ビデオコンテンツのフレームレートに応じて、Ｉ−フレームの発生を待機して導入される可能性がある約１〜２秒の遅延に相当することができる。
【００１２】
図１を参照すると、圧縮コンテンツにおいて大きなＧＯＰ長によって引き起こされるこの遅延を軽減するために、高速チャネル変更回路１２２を用いて、高速チャネル変更動作を実施することができる。高速チャネル変更回路１２２は、第１のストリームデータを利用して、デジタルチャネル変更動作時にコンテンツの初期レンダリングとしてより単純な復号及びレンダリングを実施することができる。例えば、デジタルチャネル変更動作が同調回路１２０を介して実装されるときには、ベースレイヤ１１０及び／又は低品質ストリーム１１８が最初にディスプレイ１２４上で復号及びレンダリングすることができ、他方、エンハンストレイヤ１１２及び／又は高品質ストリーム１１６は、後続のレンダリングのために復号される。エンハンストレイヤ１１２及び／又は高品質ストリーム１１６が復号されて、レンダリングの準備が整うと、高速チャネル変更回路１２２は、ベースレイヤ１１０だけのレンダリングから更にエンハンストレイヤ１１２のレンダリングに切り替えることができ、及び／又は低品質ストリーム１１８のレンダリングから高品質ストリーム１１６のレンダリングに切り替えることができる。以下でより詳細に例示するように、ベースレイヤ１１０及び／又は低品質ストリーム１１８のＧＯＰ長は、エンハンストレイヤ１１２及び／又は高品質ストリーム１１６に対して短くなる可能性がある。ＧＯＰ長を短くすることにより、Ｉ−フレームがより高頻度の間隔で発生する可能性があり、よってＩ−フレームの発生を待機する復号プロセスで引き起こされる遅延を低減することができる。
【００１３】
一部の実施形態において、同報伝送は、同じＲＦチャネル上で多重化することができる複数のプログラムを含むことができる。このような実施形態において、同じＲＦ信号上で別のプログラムへのチャネル変更動作は、動作のフル復号チェーンを必要としない場合がある。むしろ、物理レイヤが既に所定位置にあることから、チャネル変更時間は、本来的に短くすることができる。この状況において、チャネルを切り替えると、復号バッファは通常フラッシュされて、新しいチャネルデータで充填される。従って、レシーバによってＲＦ信号上のチャネルの全てについて並行バッファが維持される場合には、チャネル変更時間を更に短縮することができる。本発明によれば、チャネル変更レイテンシーのバッファ充填部分を有利に更に除去するために、レシーバは、各チャネルのＬＱ又はＢＬ要素用に比較的小さなバッファを有するだけでよい。
【００１４】
本明細書で説明される高速チャネル変更技法の利点を更に例示するために、図３は、本発明の実施形態の態様による、従来のチャネル変更動作により望ましくないチャネル変更遅延が発生する例示的なシステム３００のダイヤグラム表示である。システム３００によって示されるように、デジタルチャネル変更動作は、リモコン３０２によって要求されている。しかしながら、従来の同調回路３０４は、高速チャネル変更回路を含まないので、ディスプレイ３０６は、全コンテンツが復号される３１０まで、コンテンツレンダリング３０８を提供しない。
【００１５】
対照的に、図４は、本発明の実施形態の態様による、図１の高速チャネル変更回路を用いて望ましくないチャネル変更遅延を軽減する例示的なシステム４００のダイヤグラム表示である。本実施形態において、同調回路４０４は、第２のストリーム４１２の復号の前に第１のストリームのコンテンツレンダリング４１０Ａをディスプレイ４０８上に復号してレンダリングする高速チャネル変更回路４０６を含む。第２のストリーム４１２（又はエンハンストストリーム(enhanced stream)）が復号されると、復号されたエンハンストストリームレンダリング４１０Ｂは、ディスプレイ４０８上に提示される。
【００１６】
ここで、高速チャネル変更適合コンテンツの生成の詳細に移ると、図５は、本発明の実施形態の態様による、図１の高速チャネル変更回路によって使用する高速チャネル変更コンテンツを生成するためのプロセスを示すフローチャートである。プロセス５００は、提供されるコンテンツを取り出し／受け取ることから始める。例えば、コンテンツは、コンテンツの４Ｋ超高精細フォーマットとすることができる。
【００１７】
上述のように、高速チャネル変更適合コンテンツの２つのバージョン、すなわち、ダウンサンプリングされたコンテンツ(down-sampled content)を表す第１のストリームと、デジタルコンテンツのフルバージョンを表す第２のストリーム（例えば、エンハンストストリーム）とが、高速チャネル変更回路によって使用される。従って、プロセス５００は、コンテンツをダウンサンプリングして、コンテンツのダウンサンプリングされたバージョンを生成するステップ（ブロック５０４）を含む。
【００１８】
デジタルコンテンツのダウンサンプリングされたバージョンを符号化することによって、高速チャネル変更適合の第１のストリームが生成される（ブロック５０６）。第１のストリームは、比較的短い（例えば、１５フレーム以下）ＧＯＰ長を含み、第１のストリームの高速復号及びレンダリングを可能にする。
【００１９】
更に、プロセス５００は、ブロック５０２から取り出したコンテンツを符号化することによって、第２のストリーム（例えば、エンハンストストリーム）を生成するステップ（ブロック５０８）を含む。第２のストリームは、比較的長い（例えば、１５フレームを上回る）ＧＯＰ長を含み、デジタルコンテンツのより効率的な圧縮を可能にすることができる。
【００２０】
エンハンスト高速チャネル変更適合ストリームが、受信デバイスに伝送され、本明細書で記載されるように、復号及び使用するための高速チャネル変更回路に提供される（ブロック５１０）。例えば、高速チャネル変更適合された第１のストリームは、一時的にレンダリングされ、他方、より長いＧＯＰ長のエンハンストされた第２のストリームが復号される。第２のストリームが復号されると、レンダリングは、エンハンストされた第２のストリームを含むことができる。高速チャネル変更適合された第１のストリーム及びエンハンストされた第２のストリームの伝送は、第１及び第２のストリーム両方に対して単一の変調及び符号化(coding)を利用することができ、或いは、異なる変調及び符号化方式を利用してもよい。
【００２１】
図６は、本発明の実施形態の態様による、ベースレイヤ（ＢＬ）及びエンハンスメントレイヤ（ＥＬ）の形態で生成された高速チャネル変更回路適合コンテンツ６００の概略図である。例示するように、本実施形態において、高速チャネル変更適合コンテンツ６００は、ベースレイヤ６０２とエンハンストレイヤ６０４とを含む。ベースレイヤは、１５フレームのＧＯＰ長６０６を有し、エンハンストレイヤ６０４は、３０フレームのＧＯＰ長を含む。本実施形態において、第１のチャネルの高速チャネル変更適合コンテンツ６００は、異なる高解像度情報を含むエンハンストレイヤ６０４と共に低解像度のベースレイヤ６０２としてコンテンツの符号化を可能にするスケーラブルＨＥＶＣ（ＳＨＶＣ）データを含み、該エンハンストレイヤ６０４は、復号されたベースレイヤ６０４に加えられたときに、より高解像度のピクチャを再構成する。ＳＶＨＣデータは、品質スケーラビリティ（例えば、コンテンツの異なる品質バージョンが提供される場合）、時間スケーラビリティ（例えば、結果として生じるサブストリームが一部のターゲット復号器(target decoder)に対する別の有効なビットストリームを形成し、サブストリームは、完全なオリジナルビットストリームのフレームレートよりも小さいフレームレートを備えたソースコンテンツを表すようにして、ストリームの一部を除去することができる場合）、及び空間スケーラビリティ（例えば、ベースレイヤがベース空間解像度を提供する場合）を含む、異なるタイプのスケーラビリティを提供することができる。
【００２２】
Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ（ＡＴＳＣ）３．０放送規格により、ＳＨＶＣ符号化並びにＢＬ及びＥＬビットストリームは、異なるビットレート及び受信堅牢性を有する３．０伝送信号内の仮想チャネルである異なる物理レイヤパイプ（ＰＬＰ）上で実施できるようにする。ＢＬ及びＥＬビットストリームは、ＢＬ及びＥＬビットストリームに設けられたコンテンツを修正することにより、コンテンツチューナーによって必要なときにコンテンツの低堅牢バージョンを可能にするのに用いることができるが、これらは、デジタルチャネル変更遅延の大きく異なる問題を解決する新しい方法で用いることができる。
【００２３】
ＳＨＶＣビットストリームのＢＬにおいて、高解像度のＥＬビットストリームよりも短いＧＯＰ構造を用いることによって、ＢＬは、より迅速に復号することができ、従って、より迅速なチャネル変更時間を可能にするのに用いることができる。短いＧＯＰ長を実装することは、ＢＬの符号化効率(coding efficiency)を僅かに低下させる可能性がある（例えば、高いビットＩ−フレームを導入することにより）が、復号されレンダリングされたＢＬは、長いＥＬ  ＧＯＰに対してより多くの復号時間を許容するのに十分なユーザ体験をもたらすことができるので、かかる短縮により、ＥＬにおいてより長いＧＯＰ長を用いることも可能にすることができる。加えて、ＰＬＰシンクアップに対して何らかの復号開始遅延(start-of-decoding delays)を排除するために、オーディオは、ＢＬビデオと同じＰＬＰ上に搬送することができる。
【００２４】
図７は、本発明の実施形態の態様による、図６の高速チャネル変更適合コンテンツを生成するのに用いることができるスケーラブル高効率ビデオ符号化（ＳＨＶＣ）回路７００の概略図である。上述のように、コンテンツ７０２（例えば、４Ｋ超高精細（ＵＨＤ）コンテンツ）は、ダウンサンプリング構成要素７０４によって受信されダウンサンプリングされて、ダウンサンプリングされたコンテンツ７０６（例えば、高精細（ＨＤ）コンテンツ）をもたらす。
【００２５】
ダウンサンプリングされたコンテンツ７０６は、ＨＥＶＣ  ＢＬ符号器(encoder)７０８に提供され、ＳＨＶＣビットストリーム７１２のＢＬビットストリーム部７１０を提供する。ＢＬ符号器７０８は、レイヤ間予測モジュール７１４によってダウンサンプリングされたコンテンツ７０６を処理することができ、該モジュール７１４は、レイヤ間予測及びレイヤ間モーションパラメータ予測を実施することができる。
【００２６】
加えて、変換／量子化（Ｔ／Ｑ）モジュール７１６及び逆変換／量子化（Ｔ1／Ｑ1）モジュール７１８を適用することができる。更に、ループフィルタ７２０を用いてコンテンツをフィルタ処理することができ、フィルタ処理されたコンテンツを復号ピクチャバッファ(decoded picture buffer)７２２に格納することができるようになる。イントラ予測モジュール７２４は、既に符号化された値から外挿によって予測値を計算する。エントロピー符号化モジュール７２５は、最終的にＢＬビットストリーム７１０を生成するのに使用される。
【００２７】
ＳＨＶＣ  ＥＬ符号器(encoder)７２６も設けられ、オリジナルコンテンツ７０２を符号化するのに使用される。ＳＨＶＣビットストリーム７１２の符号化されたＥＬビットストリーム部７２８は、ＳＨＶＣ  ＥＬ符号器７２６を用いて生成される。ＳＨＶＣ  ＥＬ符号器７２６は、ＳＨＶＣ  ＢＬ符号器７０８と同様の構成要素を有する。レイヤ間予測モジュール(Inter-layer prediction module)７３０は、アップサンプリング計算部７３２によってレイヤ間予測及びレイヤ間モーションパラメータ予測を実施することで、オリジナルコンテンツ７０２を処理することができる。
【００２８】
加えて、変換／量子化（Ｔ／Ｑ）モジュール７３４及び逆変換／量子化（Ｔ1／Ｑ1）モジュール７３６を適用することができる。更に、ループフィルタ７３８を用いてコンテンツをフィルタ処理することができ、フィルタ処理されたコンテンツを復号ピクチャバッファ７４０に格納することができるようになる。イントラ予測モジュール７４２は、既に符号化された値から外挿によって予測値を計算する。エントロピー符号化モジュール７４４は、最終的にＥＬビットストリーム７２８を生成するのに使用される。
【００２９】
ＳＨＶＣベースの高速チャネル変更適合コンテンツの生成について検討したが、ここでは、高速チャネル変更適合コンテンツの別の形態について検討する。図８は、本発明の実施形態の態様による、同時放送の高品質（ＨＱ）／フルコンテンツストリーム８０２及び比較的低品質（ＬＱ）／高速同調ストリーム８０４の形態で生成された高速チャネル変更適合コンテンツ８００の概略図である。図６で検討したＳＨＶＣベースの高速チャネル変更適合コンテンツとは対照的に、この同時放送の高品質（ＨＱ）／フルコンテンツストリーム８０２及び比較的低品質（ＬＱ）／高速同調ストリーム８０４は、コンテンツの２つの独立したストリームを含む。このような実施形態において、フル解像度ピクチャを提供するためＢＬストリームに付加しなければならないＥＬ情報がないので、低解像度ストリームは、短いＧＯＰ長を有するだけでなく、ＳＨＶＣの実施形態よりも不十分なビデオ品質の比較的低いビットストリームを有する場合がある。
【００３０】
ＳＨＶＣ実施形態と同様に、低品質／高速同調ストリーム８０４は、高速復号及びレンダリングに対して比較的短いＧＯＰ長（例えば、１５フレーム以下）を有することができ、他方、高品質／フルストリーム８０２は、効率的な圧縮のため比較的長いＧＯＰ長（例えば、１５フレームを超える）を有することができる。追加の効率性のため、低品質（例えば、フル品質５．１デジタルサラウンドサウンドと対照的にステレオオーディオコンテンツのような、より高度に圧縮されたコンテンツ及び／又は低解像度のデータ）オーディは、低品質高速同調ストリーム８０４に付随させることができ、フル品質オーディオは、高品質／フルストリーム８０２に付随する。或いは、フル品質オーディオは、必要に応じて、低品質／高速同調ストリームに付随させることができる。
【００３１】
同時放送の実施形態が実装される場合、低品質／高速同調ストリーム８０４は最初にレンダリングすることができ、他方、高品質／フルストリーム８０２が復号される。高品質／フルストリーム８０２が復号されると、高品質／フルストリーム８０２への切り替えを開始することができる。
【００３２】
図９は、本発明の実施形態の態様による、従来のデジタルコンテンツレンダリング遅延を軽減する高速チャネル変更を提供するための高速チャネル変更適合コンテンツを用いるプロセスを示すフローチャートである。プロセス９００は、デジタルチャネル変更動作のリクエストを受け取るステップ（ブロック９０２）及びデジタルチャネル変更動作が実施されることになることを決定するステップから始める。例えば、このようなリクエストは、リモコン又は他のインタフェースとのユーザ対話に基づいて受け取ることができる。
【００３３】
デジタルチャネル変更動作のリクエストを受け取ると、高速チャネル変更適合コンテンツストリームを受け取る（ブロック９０４）。例えば、上述のように、高速チャネル変更適合コンテンツストリームは、第１のストリームと第２のストリームとを含むことができる。ＳＨＶＣベースの高速チャネル変更適合コンテンツの場合、第１のストリームは、ベースレイヤ（ＢＬ）を含むことができ、第２のストリームは、エンハンスメントレイヤ（ＥＬ）とすることができる。ＢＬ及びＥＬは、合算されると、オリジナルビデオコンテンツを形成する。高速チャネル変更適合コンテンツの同時放送ストリーム(simulcast streams)の場合、第１のストリームは、オリジナルコンテンツの符号化された低解像度バージョンを含む低品質／高速同調ストリームとすることができ、他方、高品質／フルストリームは、オリジナルコンテンツの符号化されたフルバージョンを含むことができる。加えて及び／又は代替として、第１のストリームは、モノ又はステレオコンテンツのようなダウングレードオーディオを第２のストリームに提供することができ、該第２のストリームは、オーディオコンテンツの５．１チャネルのような比較的より高グレードのオーディオを提供することができる。これは更に、レンダリングの前に復号されることになるオーディオデータ量を低減することによって、第１のストリームの高速復号及びレンダリングを支援することができる。
【００３４】
何れの場合においても、第１のストリームは、第２のストリームのＧＯＰ長よりも相対的に短いＧＯＰ長を含むことができる。一部の実施形態において、第１のストリーム及び第２のストリームの両方のＧＯＰ長は、第１のストリームのＧＯＰ長を低減し、第２のストリームのＧＯＰ長を維持又は相対的に増大させることによって、同様に比較的短いものとすることができるが、上記で検討したように、第２のストリームの圧縮効率を維持しながら、高速チャネル変更動作を実施することができる。
【００３５】
プロセスは、第１のストリームを復号及びレンダリングするステップ（ブロック９０６）に進む。上述のように、第１のストリームのＧＯＰ長は、相対的に小さい（例えば、１５フレーム以下）ので、第１のストリームは、極めて高速に復号及びレンダリングすることができ、結果として、エンハンストストリーム（例えば、単一の高ビットレート、長ＧＯＰ、フル解像度ストリーム）を単にレンダリングする従来のデジタルチャネル変更動作と比べて短縮されたレンダリング時間をもたらす。更に、第１のストリームは、エンハンストストリームではなく低品質オーディオで符号化することができる。このことは、第１のストリームに関連するオーディオのより高速な復号をもたらすことができ、その結果、デジタルチャネル変更のための一時的コンテンツの高速な復号をもたらすことができる。
【００３６】
第１のストリームがレンダリングされている間、エンハンストストリームの復号が同時に（例えば、並行して）実行することができる（ブロック９０８）。エンハンストストリームの復号の間に第１のストリームをレンダリングする（ブロック９０６）ことによって、追加の復号時間は、デジタルチャネル変更レンダリングにおける望ましくない遅延なしで割り当てることができる。これは、一部の実施形態において、第２のストリームのＧＯＰ長は、実際に増大せることができ、第２のストリームの増大した圧縮効率をもたらすことを意味することができる。第２のストリームは、第１のストリームのレンダリングに置き換える及び／又は補足することができる（ブロック９１０）。
【００３７】
本明細書では、本開示の特定の特徴についてのみ例示され説明されたが、当業者であれば多くの修正及び変更（例えば、複数のチューナーの使用）が想起されるであろう。従って、添付の請求項は、本開示の真の精神内に含まれるかかる修正及び変更全てを保護するものとすることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【外国語明細書】
2020171008000001.pdf