(57)【要約】符号化された第１のビデオ・ストリーム中に、符号化された第２のビデオ・ストリームからのビデオ・コンテンツをスプライシングする方法は、第１のストリーム中で、スプライス・アウト時間ｔｏｕｔ、およびそのｔｏｕｔの後の少なくとも時間Ｔにおけるスプライス・イン時間ｔｉｎを識別する工程と、ｔｏｕｔおよびｔｉｎの後の最初の復号時間において、第１の符号器の仮想バッファの占有量を、ＸＢ未満（Ｘは０よりも大きく且つ１未満）にする工程と、最初の符号化ピクチャが時間Ｂ／（ＸＲ）を超えないで送信されるように第２のストリームを符号化する工程と、最後の符号化ピクチャの復号時間で、第２の符号器の仮想バッファの占有量がＸＢ未満となるように第２のストリームを符号化する工程と、ｔｏｕｔからｔｏｕｔ＋Ｔまでの第１のストリームのビデオ・コンテンツを、第２のストリームのビデオ・データと置き換える工程とを含む。
2009520413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号化された第１のビデオ転送ストリームからのビデオ・コンテンツを、符号化された第２のビデオ転送ストリームからのビデオ・コンテンツと一時的に置き換える方法であって、前記第１および第２のビデオ転送ストリームが最大ビットレートＲで送信され、且つそれぞれが、第１および第２の符号化ピクチャのシリーズを表すビデオ・データと、その符号化ピクチャ・データに組み込まれた第１および第２の参照クロックを表すデータと、それぞれの参照クロックに対する各符号化ピクチャの復号化時間を表すデータとを含み、前記第２の符号化ピクチャのシリーズが最初の符号化ピクチャで開始されるとともに最後の符号化ピクチャで終了し、前記第２の参照クロックに対する前記第２のシリーズの持続期間がＴであり、当該方法が、
Ａ）前記第１のビデオ転送ストリームを、第１のビデオ符号器により、前記第１の参照クロックに対して符号化する工程において、
前記第１のビデオ転送ストリームを受信する、サイズがＢである第１の仮想復号器の符号化ピクチャ・バッファ（ＣＰＢ）の占有量を追跡する第１の仮想バッファを維持する工程と、
第１の時間に、該第１の時間よりも時間的に後に生ずるスプライス・アウト時間ｔｏｕｔであって、第１の符号化ピクチャを表すビデオ・データとその後続の第２の符号化ピクチャを表すビデオ・データとの間の前記第１のビデオ転送ストリーム中で生ずるスプライス・アウト時間ｔｏｕｔを識別する工程と、
前記第１の時間と前記スプライス・アウト時間との間の第１の符号化ピクチャの復号時間において、前記第１の仮想バッファの前記占有量がＸＢ未満（Ｘはゼロよりも大きく且つ１未満）となるように前記第１のビデオ転送ストリームを符号化する工程と、
第２の時間に、前記スプライス・アウト時間よりも時間的に後の少なくとも時間Ｔに生ずるスプライス・イン時間ｔｉｎであって、第３の符号化ピクチャを表すビデオ・データとその後続の第４の符号化ピクチャを表すビデオ・データとの間の前記第１のビデオ転送ストリーム中で生ずるスプライス・イン時間ｔｉｎを識別する工程と、
前記第２の時間と前記スプライス・イン時間との間の第３の符号化ピクチャの復号時間において、前記第１の仮想バッファの前記占有量がＸＢ未満となるように、符号化された前記第１のビデオ転送ストリームを符号化する工程とを行うこと、
Ｂ）前記第２のビデオ転送ストリームを、最大サイズがＢである第２のＣＰＢを有する第２のビデオ符号器により、前記第２の参照クロックに対して符号化する工程において、
前記第２のビデオ転送ストリームを受信する、サイズがＢである第２の仮想復号器の符号化ピクチャ・バッファの占有量を追跡する第２の仮想バッファを維持する工程と、
前記最初の符号化ピクチャを表すビデオ・データが時間Ｂ／（ＸＲ）を超えずに送信されるように前記第２のビデオ転送ストリームを符号化する工程と、
前記最後の符号化ピクチャの復号時間において、前記第２の仮想バッファの前記占有量がＸＢ未満となるように前記第２のビデオ転送ストリームを符号化する工程とを行うこと、
Ｃ）前記第１の参照クロックに対して、ｔｏｕｔからｔｏｕｔ＋Ｔまでの前記第１のビデオ転送ストリーム中のビデオ・データを、前記最初のピクチャから前記最後のピクチャまでの前記第２のビデオ転送ストリームのビデオ・データと置き換える工程を行うこと、
を備える方法。
【請求項２】
前記方法がさらに、
前記第１のビデオ転送ストリームを符号化する工程で、前記第１の時間と前記スプライス・アウト時間との間の前記第１のビデオ転送ストリーム中にマーカを挿入する工程と、
前記第１のビデオ転送ストリームをモニタして前記マーカを求める工程と、
前記マーカを取得したとき、前記第２のビデオ転送ストリームのソースに通知信号を送る工程であって、前記通知信号によって前記ソースから前記第２のビデオ転送ストリームが供給される、工程と、を備え、
前記第２のビデオ転送ストリームが前記スプライス・アウト時間よりも遅れずに供給されるように前記マーカが前記第１のビデオ転送ストリーム中のポイントに配置される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記Ｘが１／２であり、前記第２の符号化ピクチャが他のすべての符号化ピクチャから独立して符号化され、前記第２の符号化ピクチャの後に続く符号化ピクチャのすべてが、前記第２の符号化ピクチャに先行するすべての符号化ピクチャから独立して符号化され、前記第４の符号化ピクチャが他のすべての符号化ピクチャから独立して符号化され、前記第４の符号化ピクチャの後に続く符号化ピクチャのすべてが、前記第４の符号化ピクチャに先行するすべての符号化ピクチャから独立して符号化される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記方法がさらに、
前記第１のビデオ転送ストリームを符号化する工程の前に前記第２のビデオ転送ストリームを符号化する工程と、
前記第２のビデオ転送ストリームを記憶デバイスに記憶する工程と、
を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記方法がさらに、
前記第１のビデオ転送ストリームを符号化する工程で、前記第１の時間と前記スプライス・アウト時間との間の前記第１のビデオ転送ストリーム中にマーカを挿入する工程と、
前記第１のビデオ転送ストリームをモニタして前記マーカを求める工程と、
前記マーカを取得したとき、前記記憶デバイスに通知信号を送る工程であって、前記通知信号によって前記記憶デバイスから前記第２のビデオ転送ストリームが送信される、工程と、を備え、
前記第２のビデオ転送ストリームが前記スプライス・アウト時間よりも遅れずに送信されるように前記マーカが前記第１のビデオ転送ストリーム中の点に配置される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第２のビデオ転送ストリームが、前記記憶デバイスに記憶された、前記工程Ｂ）に従って各々符号化されている複数の符号化ビデオストリームの１つであり、
前記方法がさらに、
少なくとも１つの選択パラメータを前記記憶デバイスに供給する工程と、
前記複数の符号化ビデオストリームの１つを前記第２のビデオ転送ストリームとして選択する工程であって、該選択が、少なくとも部分的に前記選択パラメータによって決定される、工程と、
を備える、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
スプライサによって供給される前記少なくとも１つの選択パラメータが、前記第１のビデオ転送ストリームの宛先に関係している、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記工程Ａ）がさらに、
前記第１の参照クロックに対する複数の時間のそれぞれに対して、該複数の時間のそれぞれよりも時間的に後に生ずる潜在的なスプライス・アウト時間であって、潜在的な第１の符号化ピクチャを表すビデオ・データとその後続における潜在的な第２の符号化ピクチャを表すビデオ・データとの間の前記第１のビデオ転送ストリーム中で生ずる該潜在的なスプライス・アウト時間を識別する工程と、
前記複数の時間のそれぞれと、それぞれの前記潜在的なスプライス・アウト時間との間におけるそれぞれの前記潜在的な第１の符号化ピクチャの復号時間において、前記第１の仮想バッファの前記占有量がＸＢ未満となるように前記第１のビデオ転送ストリームを符号化する工程と、を含み、
前記方法がさらに、複数の潜在的な第２の符号化ピクチャのうちの１つを前記工程Ｃ）の前記第２の符号化ピクチャとして選択する工程を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
各潜在的な第２の符号化ピクチャが他のすべての符号化ピクチャから独立して符号化され、前記各潜在的な第２の符号化ピクチャの後に続く符号化ピクチャのすべてが、前記各潜在的な第２の符号化ピクチャに先行するすべての符号化ピクチャから独立して符号化され、各潜在的な第４の符号化ピクチャが他のすべての符号化ピクチャから独立して符号化され、前記各潜在的に第４の符号化ピクチャの後に続く符号化ピクチャのすべてが、前記各潜在的な第４の符号化ピクチャに先行するすべての符号化ピクチャから独立して符号化される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記各潜在的な第２の符号化ピクチャが他のすべての符号化ピクチャから独立して符号化され、その後に続くすべての符号化ピクチャが、前記各潜在的に第２の符号化ピクチャに先行するすべての符号化ピクチャから独立して符号化される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記工程Ａ）がさらに、
前記第１の参照クロックに対する複数の時間のそれぞれに対して、該複数の時間のそれぞれよりも時間的に後に生ずる潜在的なスプライス・イン時間であって、潜在的な第３の符号化ピクチャを表すビデオ・データとその後続における潜在的な第４の符号化ピクチャを表すビデオ・データとの間の前記第１のビデオ転送ストリーム中で生ずる該潜在的なスプライス・イン時間を識別する工程であって、各潜在的な第４の符号化ピクチャが他のすべての符号化ピクチャから独立して符号化され、前記各潜在的な第４の符号化ピクチャの後に続くすべての符号化ピクチャが、前記各潜在的な第４の符号化ピクチャに先行するすべての符号化ピクチャから独立して符号化される、工程と、
前記複数の時間のそれぞれと、それぞれの前記潜在的なスプライス・イン時間との間におけるそれぞれの前記潜在的な第３の符号化ピクチャの復号時間において、前記第１の仮想バッファの前記占有量がＸＢ未満となるように前記第１のビデオ転送ストリームを符号化する工程と、を含み、
前記方法がさらに、複数の潜在的な第４の符号化ピクチャのうちの１つを前記工程Ｃ）の前記第４の符号化ピクチャとして選択する工程を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
ｔｉｎがｔｏｕｔ後の時間Ｔを超えて生じた場合、前記方法がさらに、前記最後の符号化ピクチャの後の時間ｔｉｎ−ｔｏｕｔ−Ｔの間、置き換え用符号化ピクチャを表すビデオ・データを前記第２のビデオ転送ストリームに追加する工程を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記符号化された第２のビデオ転送ストリームが、テレビジョン・コマーシャルを符号化したものである、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記符号化された第２のビデオ転送ストリームが、少なくとも２つのテレビジョン・コマーシャルを符号化したものである、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記工程Ａ）がさらに、前記符号化された第１のビデオ転送ストリームの前記ビデオ・データを暗号化する工程を含み、前記符号化された第１のビデオ転送ストリームの各符号化ピクチャが、前記符号化された第１のビデオ転送ストリームの他の符号化ピクチャから独立して暗号化される、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記工程Ｂ）がさらに、ハッシュ関数を用いて、前記符号化された第２のビデオ転送ストリームに対するハッシュ値を生成する工程と、該ハッシュ値を前記第２のビデオ転送ストリーム中に挿入する工程とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１のビデオ符号器がスタンドアロンのビデオ符号器である、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１のビデオ符号器がトランスコーダの符号化段である、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１のビデオ符号器がレート変換器の符号化段である、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
Ｘが１／２に等しい、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、符号化された第１のビデオ・ストリーム中に、符号化された第２のビデオ・ストリームからのビデオ・コンテンツをスプライシングする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１を参照すると、国内衛星アグリゲータなどのテレビジョン・プログラム作成プロバイダは、通常、連続的な１組のプログラム作成信号（「ネットワーク・フィード」としても知られている）を作成して、サービス・プロバイダにより、ビデオ送信ネットワーク５を介して閲覧している広範囲な視聴者に配信する。プログラム作成信号は、従来、非圧縮ビデオ・シーケンス６および少なくとも１つの対応する非圧縮オーディオ・シーケンス（図示せず）として開始される。シーケンス６は、一連の連続するピクチャｉからなり、プロダクション施設７で組み立てられる。
【０００３】
組み立てられた後、非圧縮ビデオ・シーケンス６は、従来のビデオ符号器（ＣＶＥ）８とすることのできるビデオ符号器により圧縮される。ＣＶＥ８は、各ピクチャｉ（ｉ＝１、２、・・・）を符号化し、ＭＰＥＧ２またはＨ．２６４などのビデオ符号化規格により定義される従来のビデオ符号化アルゴリズムを用いて、ｂｉビットの対応する符号化ピクチャ（アクセス・ユニットとしても知られている）を生成する。対応する任意のオーディオ・シーケンスも、オーディオ符号器（図示せず）により圧縮される。ビデオおよびオーディオ符号器は、共通のクロック信号により同期化される。
【０００４】
符号化効率を最大にするために、多くの最近のビデオ符号化アルゴリズムは、３つの異なるピクチャ・タイプ、すなわち、イントラ符号化、予測符号化、および双方向に予測符号化されたタイプのうちの１つとしてピクチャを符号化する。イントラ符号化ピクチャ（またはＩピクチャ）は、元のピクチャの完全な記述を含む。予測符号化ピクチャ（またはＰピクチャ）は、時間的に前の参照ピクチャと比較されたピクチャの記述を含む。こうすることにより、符号器は、等価なＩピクチャに必要になるはずのビットよりもかなり少ないビットを用いてＰピクチャを記述することが可能になる。双方向に予測符号化されたピクチャ（またはＢピクチャ）は、時間的に前の参照ピクチャ、および時間的に後の参照ピクチャと比較されたピクチャの記述を含む。こうすることにより、符号器は、等価なＩピクチャよりも約１桁少ないビットを用いて、Ｂピクチャを記述することが可能になる。しかし、時間的に後のピクチャからの情報を用いてＢピクチャを符号化するためには、その時間的に後のピクチャが、Ｂタイプ・ピクチャの前に符号化される必要がある。
【０００５】
例として図２を参照すると、非圧縮ビデオ・シーケンスのピクチャ３８（ｉ＝１、２、・・・１９）が部分的に表示順４０で示されており、それに対応する符号化ピクチャ４１が、符号化順４４で示されている。各ピクチャ３８に対して、ＣＶＥは、対応する符号化ピクチャ４１、および符号化順における符号化ピクチャの場所に対して適切なタイプを決定する。この例では、ＣＶＥは、ピクチャ１をＩピクチャＩ１として符号化し、次いで、ピクチャ１を参照として用いて、ピクチャ４をＰピクチャＰ４として符号化する。次に、ＣＶＥは、ピクチャ１を時間的に前の参照として、またピクチャ４を時間的に後の参照として用いて、ピクチャ２および３をＢピクチャＢ２およびＢ３として符号化する。次いで、ピクチャ４を参照として用いてピクチャ７をＰピクチャＰ７として符号化し、ピクチャ４および７を参照として用いてピクチャ５および６をＢピクチャＢ５およびＢ６として符号化し、以下同様である。ＰピクチャおよびＢピクチャは、参照として使用されたピクチャに従属する。
【０００６】
図１を再度参照すると、各符号化されたピクチャのビットは、固定ビットレートＲ、または可変ビットレートＲ（ｔ）のビデオ・エレメンタリ・ストリーム４６としてＣＶＥを離れる。ビデオ・エレメンタリ・ストリームおよび対応する任意のオーディオ・エレメンタリ・ストリーム（図示せず）は、システム符号器４８に入力される。システム符号器４８は、そのエレメンタリ・ストリームをパケット化して、パケット化されたエレメンタリ・ストリーム（ＰＥＳ）パケットにし、各ＰＥＳパケットは所与のタイプの１つまたは複数のアクセス・ユニットを含む。各ＰＥＳパケットは、エレメンタリ・ストリームの１つからのパケット・ヘッダおよびパケット・データを含む。次いで、ＰＥＳパケットは共に多重化され、ネットワーク５を介して送信するために、転送ストリーム（ＴＳ）パケット中に配置される。各ピクチャｉに対して、ＣＶＥは、他のピクチャに対する、またシステム・タイム・クロック（ＳＴＣ）に対するピクチャのプレイアウト時間を決定する。プレイアウト時間は、プレゼンテーション・タイム・スタンプ（ＰＴＳ）の形で、符号化ピクチャのＰＥＳパケット・ヘッダ中に挿入される。符号器のＳＴＣは、周期的にサンプリングされて、関連するＰＥＳを含む転送ストリーム中に埋め込まれるプログラム・クロック参照（ＰＣＲ）を生成する。ダウンストリーム復号器１６は、位相ロック・ループを用いて、受信されたＰＣＲに基づきそれ自体のＳＴＣを生成し、それにより、符号器のＳＴＣと同期することになる。復号器は、次いで、受信された転送ストリーム中の各符号化されたピクチャのＰＴＳを復元されたＳＴＣと比較して、符号化されたピクチャを表示するのに正しい時間を決定し、したがって、オーディオおよびビデオのプレイアウトが同期され得る。
【０００７】
システム符号器４８によりパケット化されたビデオおよびオーディオのデータは、単一のプログラム５０を表す。システム符号器４８を離れた後、ＴＳパケットは、他のプログラムを表す他のＴＳパケットと、統計的多重化装置６７中で組み合わされて、マルチプログラム転送ストリーム（ＭＰＴＳ）を形成する。ＭＰＴＳは、アップリンク・ステーション６８に入力され、搬送波を変調するために使用される。アップリンク・ステーション６８は、衛星７７を介して、変調された搬送波７２を配信業者のヘッド・エンド７６に送信する。ヘッド・エンド７６で、変調された搬送波７２は、復調されて逆多重され、またプログラム５０は、単一プログラム転送ストリーム（ＳＰＴＳ）７８中に再カプセル化される。ＳＰＴＳ７８は、ヘッド・エンド７６からネットワーク８０を介し、光ファイバ、銅線、または同軸ケーブルなどの伝送媒体を介して、顧客環境へと送信される。顧客環境１４で、ＳＰＴＳ７８は復号器１６に入力される。復号器１６は、しばしば、（例えば、「セット・トップ」ボックス（ＳＴＢ）の一部として）配信業者により提供される。復号器は、ＳＰＴＳ７８を用いて、再現されたビデオ・シーケンス１８を生成する。
【０００８】
従属する符号化ピクチャは、符号化されていない参照ピクチャに依存するので、復号器１６は、従属するピクチャが復号され得る前に、参照ピクチャを復号しなくてはならない。したがって、符号化ピクチャが、符号化順４４（図２）で送信され、その後に続いて復号化されるが、ダウンストリーム復号器１６は、単に、受信された順番で復号されたピクチャを表示することはできない。そのシーケンス中で、表示すべき時よりも前に送信された符号化ピクチャ（例えば、図２に示す例のＰ４）に対しては、ＰＴＳに加えて、ＳＴＣに対する復号タイム・スタンプ（ＤＴＳ）ｔｄ、ｉが、符号化ピクチャのパケット・ヘッダ中に挿入される。符号化ピクチャＰ４は、復元されたＳＴＣに対して時間ｔｄ、４で復号されることになり、再現されたピクチャ４は、復号されたピクチャ・バッファ（ＤＰＢ）６０（図１）中に、ピクチャのＰＴＳになるまで記憶されるが、必要に応じて、再現されたピクチャを参照として使用する。並べかえる必要のないピクチャに対しては、即座に復号されると仮定すると、それらは、直ちに提示（または表示）することができ（例えば、図２のＢ２およびＢ３など）、そのＤＴＳおよびＰＴＳは同一となるはずであり、したがって、ＰＴＳだけが送信され、ＰＴＳが復号時間を決定するために使用される。
【０００９】
符号化ピクチャのビットが復号器１６中に入ると、復号器は、そのビットを、復元されたＳＴＣがそのピクチャの復号時間に達するまで、復号化ピクチャ・バッファ（ＣＰＢ）５４中に置くようにし、その復号時間で、符号化ピクチャのビットは、即座にＣＰＢ５４から除かれて復号される。ＣＰＢの挙動は、ＡＶＣのためのＨ．２６４により定義されている。ＭＰＥＧ２では、Ｈ．２６２により定義される等価な仮想バッファがある。ＣＶＥ８は、復号器のＣＰＢ５４のサイズがＢビットであると想定する。ＣＶＥ８は、それ自体の「仮想バッファ」を維持することにより、想定された復号器のＣＰＢの占有量を追跡する。
【００１０】
図３は、符号器の仮想バッファの占有量と、例えば、図２に示す復号器のＣＰＢの占有量との間の関係を示す。ＳＴＣに関する時間ｔにおける符号器の仮想バッファの占有量は、再現されたＳＴＣに関する時間ｔにおける復号器のＣＰＢ５４の占有量を反映することは当技術分野でよく理解されている。例えば、符号器のＳＴＣに対する時間ｔ１で、符号器の仮想バッファは、（Ｂ／２）＋Ｃビットを含み、復号器の再現されたＳＴＣに対する時間ｔ１で、復号器のＣＰＢは、（Ｂ／２）−Ｃビットを含む。それ自体の仮想バッファがオーバーフローするのを阻止することにより、復号器のＣＰＢのアンダーフローを阻止するようにビデオ・エレメンタリ・ストリームを制御することは符号器の責任である。符号器の仮想バッファのアンダーフローは、概して、データ送信における短い休止となるだけであるため許容可能である。
【００１１】
ＣＰＢがアンダーフロー（またはオーバーフロー）することを阻止するために、ＣＶＥは、各符号化ピクチャへのビットの割振りを制御する従来のレート制御アルゴリズムを使用する。バッファの占有量を制御することに加えて、レート制御アルゴリズムはまた、プログラムに対して、全体のピクチャ品質を最適化しながら、所与の目標ビットレートＲ（または、可変ビットレートシステムの場合、最大ビットレートＲＰ、およびＲＰ未満の何らかの平均ビットレート）を維持するようにも働く。レート制御アルゴリズムはまた、統計的多重化装置と対話して、ビデオ・エレメンタリ・ストリームの品質と、ＭＰＴＳのビットレート要件との間の最適なバランスを見出すことができる。
【００１２】
図４を参照すると、非圧縮ビデオ・シーケンス６は、広告コンテンツ・ブロック２８（すなわち、１つまたは複数のコマーシャル、公共サービス広報、放送局識別メッセージなど）を組み込んで順次送信される、反復性（recurring ）テレビジョン・プログラムＦ１、Ｆ２、Ｆ３、およびＦ４のエピソードなどのような、フィーチャー・コンテンツ２２を含む。プロダクション施設（７、図１）において、プログラム作成プロバイダは、６で示すように、従来のビデオ編集技法を用いて、広告コンテンツ・ブロック２８を、所定の間隔でフィーチャー・コンテンツ２２中へ挿入する。
【００１３】
プロダクション施設で、非圧縮ビデオ・シーケンス６中に挿入される広告コンテンツ・ブロック２８は、通常、比較的短い持続期間を有する一連のビデオ・シーケンス（例えば、それぞれが、３０秒または１分の持続期間を有する８つの別個のビデオ・シーケンス）の形をとる。プログラム作成プロバイダとサービス・プロバイダの間のコマーシャル配置の一部として、いくつかの広告コンテンツ・ブロックは、テレビジョン・ネットワークそれ自体により提供される広告など、何らかの低い優先順位の広告コンテンツ９２を含む可能性がある（あるいは、例えば、広告コンテンツ・ブロックが４分のビデオ・シーケンスと１分の「ブラック（black ）」１００を含み得るなど、ブロックが一杯ではない場合がある）。これは、サービス・プロバイダが、プログラム作成信号中の低い優先順位の広告コンテンツ９２（または「ブラック」データ１００）を、自分が目標とする広告コンテンツでオーバーライトすることを可能にする。この広告挿入機能は、特にその顧客基盤を狙った、目標とする広告コンテンツを提供できるので、サービス・プロバイダにとって有利である。
【００１４】
図１を再度参照すると、圧縮されたビデオ・ドメイン中への広告挿入に対する従来の手法は、「第１の（primary ）」圧縮されたビデオ転送ストリーム（すなわち、ＳＰＴＳ７８）のコンテンツと、目標とする広告コンテンツを含む「第２の（secondary ）」圧縮されたビデオ転送ストリーム１２０のコンテンツとの間で、理想的にシームレスなスプライスを行うために、従来の転送ストリーム・スプライサ１１６を用いることである。「シームレス」なスプライスは、そのプログラム作成信号を見ている人には見えない、すなわち、視覚的なアーティファクトがスプライスにより生成されないことであり、見ている人が、非圧縮ビデオ・シーケンス６からのコンテンツを見ていないことに気付かないことである。第２のビデオ転送ストリーム１２０は、普通、ビデオ・オン・デマンド（ＶＯＤ）サーバ１２４から送られる。米国特許第６６７８３３２号および第６７９２０４７号は、従来の手法に適用可能なスプライシング技術の諸例を述べている。ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１およびＡＮＳＩ／ＳＣＴＥ３５などの業界標準は、例えば、スプライス点に対して時間的に先行して、第１の転送ストリーム７８に、「デジタル・キュー・トーン」を加えることによるなど、どのようにすれば潜在的なスプライス点がＣＶＥ８によりＳＰＴＳ７８中で識別されるかを定義するために使用することができる。潜在的なスプライス点を知らせる特有の手段にもかかわらず、従来の転送ストリーム・スプライサ１１６は、信号および潜在的なスプライス点を検出し、適切なときに、第２の転送ストリーム１２０を第１の転送ストリーム７８中にスプライスする。
【００１５】
圧縮されたビデオ・ドメイン中でシームレスなスプライスを多少であっても行うことのできる従来の転送ストリーム・スプライサ１１６は、ＳＰＴＳ７８を、例えば、バッファの占有量を計算するために部分的に復号する必要がある。ＳＰＴＳ１０は顧客環境１４への途上にあるので、広告挿入は「オンザフライ」で行われる必要があり、このため、従来の転送ストリーム・スプライサは、複雑でありかつ計算コストが高い。これは、従来のスプライシング・アプリケーションを、サービス・プロバイダにとって望ましい程度に、顧客環境に接近させて費用効果のある実装を行うことを妨げる。
【００１６】
図１を再度参照すると、広告挿入が、サービス・プロバイダ・ネットワーク８０のダウンストリームの遠くで行われるほど、サービス・プロバイダは、より具体的に、特定の顧客を目標とすることができる。例えば、広告挿入が、サービス・プロバイダのヘッド・エンド７６（図１で示すように）で行われた場合、サービス・プロバイダの顧客のすべてが、目標とされる同じ広告コンテンツを受信し、見る可能性がある。サービス・プロバイダのネットワークが、複数のゾーン１０８ａ、１０８ｂを有する場合、サービス・プロバイダは、ネットワーク８０の中間点１１２における各ゾーンに対して、そのゾーンの統計情報特性を目標として、各ゾーンに、異なる広告をスプライスすることができる。圧縮されたビデオ転送ストリームの性質に起因して、圧縮されたビデオ・ドメイン中への広告挿入は、非圧縮ビデオ・シーケンス中に広告コンテンツ・ブロックを挿入する工程のように簡単ではないことが当技術分野でよく理解されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
したがって、複雑で且つ計算コストの高いスプライサを適用する必要なしに、符号器と復号器との間の連鎖のいずれかにおいて、圧縮されたビデオ・ドメイン中でシームレスなスプライシングを可能にする技術が求められている。特に、顧客環境１４内における広告挿入は、最も有益なものとなるはずであり、したがって、個々に目標を絞った広告コンテンツが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の第１の態様によれば、符号化された第１のビデオ転送ストリームからのビデオ・コンテンツを、符号化された第２のビデオ転送ストリームからのビデオ・コンテンツと一時的に置き換える方法が提供される。前記第１および第２のビデオ転送ストリームは最大ビットレートＲで送信され、且つそれぞれが、第１および第２の符号化ピクチャのシリーズを表すビデオ・データと、その符号化ピクチャ・データに組み込まれた第１および第２の参照クロックを表すデータと、それぞれの参照クロックに対する各符号化ピクチャの復号化時間を表すデータとを含む。前記第２の符号化ピクチャのシリーズは最初の符号化ピクチャで開始されるとともに最後の符号化ピクチャで終了する。前記第２の参照クロックに対する前記第２のシリーズの持続期間はＴである。当該方法は、前記第１のビデオ転送ストリームを、第１のビデオ符号器により、前記第１の参照クロックに対して符号化する工程において、前記第１のビデオ転送ストリームを受信する、サイズがＢである第１の仮想復号器の符号化ピクチャ・バッファ（ＣＰＢ）の占有量を追跡する第１の仮想バッファを維持する工程と、第１の時間に、該第１の時間よりも時間的に後に生ずるスプライス・アウト時間ｔｏｕｔであって、第１の符号化ピクチャを表すビデオ・データとその後続の第２の符号化ピクチャを表すビデオ・データとの間の前記第１のビデオ転送ストリーム中で生ずるスプライス・アウト時間ｔｏｕｔを識別する工程と、前記第１の時間と前記スプライス・アウト時間との間の第１の符号化ピクチャの復号時間において、前記第１の仮想バッファの前記占有量がＸＢ未満（Ｘはゼロよりも大きく且つ１未満）となるように前記第１のビデオ転送ストリームを符号化する工程と、第２の時間に、前記スプライス・アウト時間よりも時間的に後の少なくとも時間Ｔに生ずるスプライス・イン時間ｔｉｎであって、第３の符号化ピクチャを表すビデオ・データとその後続の第４の符号化ピクチャを表すビデオ・データとの間の前記第１のビデオ転送ストリーム中で生ずるスプライス・イン時間ｔｉｎを識別する工程と、前記第２の時間と前記スプライス・イン時間との間の第３の符号化ピクチャの復号時間において、前記第１の仮想バッファの前記占有量がＸＢ未満となるように、符号化された前記第１のビデオ転送ストリームを符号化する工程とを行うこと、前記第２のビデオ転送ストリームを、最大サイズがＢである第２のＣＰＢを有する第２のビデオ符号器により、前記第２の参照クロックに対して符号化する工程において、前記第２のビデオ転送ストリームを受信する、サイズがＢである第２の仮想復号器の符号化ピクチャ・バッファの占有量を追跡する第２の仮想バッファを維持する工程と、前記最初の符号化ピクチャを表すビデオ・データが時間Ｂ／（ＸＲ）を超えずに送信されるように前記第２のビデオ転送ストリームを符号化する工程と、前記最後の符号化ピクチャの復号時間において、前記第２の仮想バッファの前記占有量がＸＢ未満となるように前記第２のビデオ転送ストリームを符号化する工程とを行うこと、前記第１の参照クロックに対して、ｔｏｕｔからｔｏｕｔ＋Ｔまでの前記第１のビデオ転送ストリーム中のビデオ・データを、前記最初のピクチャから前記最後のピクチャまでの前記第２のビデオ転送ストリームのビデオ・データと置き換える工程を行うこと、を備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下の説明では、本発明の一実施形態は、Ｈ．２６４ビデオ符号化規格を用いたビデオの符号化／復号化に関して述べられる。しかし、本発明はまた、ＭＰＥＧ２などの他のビデオ符号化規格、ならびに規格間のトランスコーディング、およびビットレート間のレート変換にも適用可能である。簡単にするために、以下の説明ではオーディオを無視するが、実際のいずれの実装形態においてもオーディオ問題に対処する必要があるので、本説明の最後でオーディオの簡単な説明を行う。添付図面は、本発明をよりよく理解するために、また本発明をどのように実行するかを説明するための一例として示す。
【００２０】
図５を参照すると、ビデオ送信ネットワーク１２８は、第１の非圧縮ビデオ・シーケンス１３３を受信し、第１の転送ストリーム１３４を作成し、かつ送信するための第１のビデオ・ソース１３２を含む。第１のビデオ・ソース１３２は、ＣＰＢ１４０を有する第１のビデオ符号器１３６を含む。第１のビデオ・ソース１３２は、大量のコンテンツ・プロバイダからの、広範囲の視聴者に対する配信点となる（図１の衛星アグリゲータなど）。第１のビデオ符号器１３６は、以下で述べるように変更された、同時係属の米国特許出願第１１／２６９４９８号（２００５年１１月７日出願）に述べられたアルゴリズムなどの適応型レート制御を使用する。適応型レート制御アルゴリズムは、まだ符号化されていないピクチャに関する情報に従って現在符号化されているピクチャのビット・カウントを、適応型レート制御アルゴリズムで調整できるようにする有利な「先取り（look-ahead）」機能を有する。
【００２１】
さらに図５を参照すると、ビデオ送信ネットワーク１２８はまた、ビデオ・オン・デマンド（ＶＯＤ）サーバなどの第２のビデオ・ソース１４４を含む。第２のビデオ・ソース１４４は、ＣＰＢを含みかつ適応型レート制御アルゴリズムを用いる第２のビデオ符号器（図示せず）により符号化された、第２の転送ストリーム１２０を記憶する。第２のビデオ・ストリーム１２０は、限定された持続期間の第２のビデオ・シーケンス１５９（例えば、上記で述べた目標とされる広告コンテンツ）から作成される。第１のビデオ・ソース１３２と第２のビデオ・ソース１４４は共に、スプライサ１５５に結合され、スプライサ１５５は、通常、顧客環境にあるＳＴＢ中に位置することになるビデオ復号器１５６に結合される。スプライサ１５５により要求があると、第２のビデオ・ソース１４４は、第２の転送ストリーム１２０を出力する。
【００２２】
スプライサ１５５は、スイッチ・ブロック１６０およびスプライシング制御ブロック１６４を含む。スイッチ・ブロック１６０は、スプライシング制御ブロック１６４による選択に応じて、第１の設定、またはスプライシング設定に設定される。第１の設定では、スイッチ・ブロック１６０は、ビデオ復号器１５６に、第１の転送ストリームを送信する。スプライシング設定では、スイッチ・ブロック１６０は、第１および第２の転送ストリームのコンポーネントを結合して、変更された転送ストリームを生成し、またその変更された転送ストリームをビデオ復号器１５６に送信する。ビデオ復号器１５６は、従来の復号器とすることができ、またＢビットのＣＰＢ１６８を有する、Ｈ．２６４規格により定義されるＨＲＤと等価であると仮定される。
【００２３】
ビデオ送信ネットワーク１２８が動作可能である場合、ビデオ復号器１５６は、未変更の第１の転送ストリーム１３４を受信することが概して望ましい。したがって、通常状態下では、スイッチ・ブロック１６０は、第１の設定であり、第２のビデオ・ソース１４４は、スプライシング制御ブロック１６４からの通知を待つことになる。しかし、以下で詳細に述べるいくつかの状況では、スプライシング制御ブロック１６４は、第２のビデオ・ソース１４４に通知信号１７０を送り、第２のビデオ・ソース１４４は、スプライサ１５５に対して、第２の転送ストリーム１２０の送信を開始し、またスプライシング制御ブロックは、スイッチ・ブロック１６０をスプライシング設定に設定することになる。スプライサ１５５は、次いで、第１の転送ストリーム１３４の符号化ピクチャを、第２の転送ストリーム１２０の符号化ピクチャで置き換えることになるが、一方、（タイム・スタンプを含む）ＰＥＳパケット・ヘッダなど、第１の転送ストリームの他のコンポーネントは元のまま残され、それにより、変更された転送ストリームが作成される。したがって、第２の転送ストリームの視聴可能なコンテンツが、第１の転送ストリーム中にスプライスされる。第２の転送ストリーム１２０の最後に、スプライシング制御ブロック１６４は、スイッチ・ブロック１６０を第１の設定に戻し、それにより、ビデオ符号器１５６への改変されていない第１の転送ストリーム１３４の送信を再開することができる。
【００２４】
第２のビデオ符号器（図示せず）は、概して、第１のビデオ符号器１３６と同様に動作する。第２の転送ストリームが必要になる時間のしばらく前に、第２のビデオ符号器は第２の非圧縮ビデオ・シーケンスを受信し、それを符号化し、それにより、第２のビデオ転送ストリーム１２０を作成する。第２のビデオ転送ストリームは、次いで、スプライサ１５５がそれを要求するまで、第２のビデオ・ソース１４４中に記憶される。スプライサ１５５の位置に応じて、第２のビデオ・ソース１４４は、配信業者のヘッド・エンド（７６、図１）または顧客のＳＴＢなど、復号器１５６のアップストリームのいずれかに位置することができる。
【００２５】
図６は、スプライス中に、スプライサに入力され、またスプライサから出力される信号を示す。第１の転送ストリームパケットのビデオ・データ・ペイロードは、Ｐｓにより示される（ただし、ｓ＝０、１、・・・、ｋ、ｋ＋１、・・・）。第２の転送ストリームパケットのビデオ・データ・ペイロードは、Ａｉにより示される（ただし、ｉ＝０、１、・・・、ｎ）。従来のスプライシング技法に関して上記で述べたように、到来するスプライス点１８２の事前通知が、例えば、第１の転送ストリーム１３４中のフラグ１７４により、スプライサに提供されなければならない。スプライサは、次いで、第２の転送ストリームの最初のパケット１７６が、置換される第１の転送ストリームの最初の符号化ピクチャの最初のパケット１７８に対して遅れずにスプライサに到着するように、第２の転送ストリーム１２０の送信開始を求める要求１７０が第２のビデオ・ソースに送られる。スプライサは、次いで、第１の転送ストリーム１３４中の各パケットのペイロードを、第２の転送ストリーム１２０中のパケットからのペイロードで置き換えることになるが、第１の転送ストリームパケットのヘッダは元のまま残して、それにより、復号器に送信される、変更された転送ストリーム１６６を作成する。
【００２６】
２つのタイプの潜在的なスプライス点、すなわちスプライス・アウト点およびスプライス・イン点が識別される。スプライス・アウト点は、スプライサ１５５中で、後続する第１の符号化ピクチャを第２の符号化ピクチャで置き換えることを開始することが潜在的に可能なはずの、第１の転送ストリームを構成する一連のビット中の点を示す。したがって、スプライス・アウト点の前の最後の第１の符号化ピクチャは、変更された転送ストリームの前に復号器により受信される最後の第１の符号化ピクチャである。スプライス・イン点は、スプライサが、第１の符号化ピクチャを第２の符号化ピクチャと置き換えることを停止することが潜在的に可能性なはずの、第１の転送ストリームを構成する一連のビット中の点を示す。したがって、スプライス・イン点の前の最後の第１の符号化ピクチャは、スプライサ１５５により上書きされる最後の第１の符号化ピクチャである。第２の転送ストリームの様々な持続期間をサポートするために、所与のスプライス・アウト点に対して、複数のスプライス・イン点があり得る。
【００２７】
第１および第２の転送ストリームを共に符号化することは、スプライサが、ＨＲＤのＣＰＢの占有量を再計算することを必要とせずに、２つの転送ストリーム間でシームレスにスプライスすることが可能となるように、各符号器のレート制御アルゴリズムによる制約を受ける。第１のビデオ・ストリーム中の潜在的なスプライス点ごとに、スプライスが行われた場合に復号器のバッファがアンダーフローとなるリスクをなくすために、そのスプライス点の時間的近傍における符号化ピクチャの符号化に対して制約が適用される。復号器バッファのアンダーフローは、復号器が、復号するために利用できるビットを何も有しないときに生じ、その結果フレームが反復されることになる。復号器バッファのオーバーフローは、復号器が復号すべきビットを有しており、その復号器バッファにさらにビットをロードする前に待機することができるため許容できる。制約は、以下のようになる。
【００２８】
制約１．第１の転送ストリームのスプライス・アウトは、スプライスが復号化ピクチャ間の従属性を妨げることのない第１の転送ストリーム中の点で行われなければならない。したがって、復号する順番でスプライス・アウト点のすぐ後に続く第１の符号化ピクチャは、Ｈ．２６４の場合、ＩＤＲピクチャであり、あるいはＭＰＥＧ−２の場合、ピクチャの閉じたグループの最初のピクチャでなければならない。したがって、図２に示す例示的なピクチャ・シーケンスでは、スプライスは符号化ピクチャＢ１２の後に行うことができ、符号化ピクチャＢ１２のすぐ後（また符号化ピクチャＩ１４の前）の点をスプライス・アウト点にする。
【００２９】
制約２．スプライス・アウト点の前の符号化ピクチャの復号時間において、ビデオ符号器の仮想バッファの占有量は、ＸＢ（ただし、Ｂは想定される復号器のＣＰＢのサイズ、Ｘは１未満の、好ましくは、１／２に等しい既知の値）以下でなければならない。第１のビデオ符号器の仮想バッファの占有量が（符号器のＳＴＣに対して）時間ｔｄ、１２でＸＢ以下である場合、復号器のＣＰＢの占有量は、（復号器の復元されたＳＴＣに対して）時間ｔｄ、１２でＢ−ＸＢ以上であることが当業者には理解し得る。これを達成するために、第１のビデオ・ソースにより使用される適応型レート制御アルゴリズムは、第１の転送ストリーム中の潜在的なスプライス・アウト点を検出するために、また、必要な場合、第１のビデオ符号器の仮想バッファの占有量をＸＢ以下に強制するように、各潜在的なスプライス・アウト点の前の第１の符号化ピクチャのビット・カウントを調整するために、その先取り機能を用いるように変更される。
【００３０】
符号器のＣＰＢの占有量を制御するために、第１のビデオ符号器のレート制御アルゴリズムを使用することは、復号器のＣＰＢがスプライス・アウト点でアンダーフローしないようにするためには、それ自体十分ではない。さらに、第２のビデオ・ストリームの符号化中に、以下の制約が満たされる必要がある。
【００３１】
制約３．制約２を補足するために、第２のビデオ・ソースにより使用される適応型レート制御アルゴリズムは、第２の転送ストリームの最初の符号化ピクチャに対する最初のＣＰＢ遅延をＸＢ／Ｒ以下となるよう強制すべく変更される。すなわち、第２の転送ストリームの最初の符号化ピクチャは、第２の転送ストリームの最初の符号化ピクチャが復号器のＣＰＢ中に完全にロードされるために、時間ＸＢ／Ｒを超えることのないように十分に小さくなくてはならない。制約２および３の結果、スプライス・アウトの結果としての復号器のＣＰＢのアンダーフローが回避されることが当業者には理解し得る。
【００３２】
制約４．第１のストリーム中に戻るスプライスはまた、参照ピクチャに対応する第１の符号化ピクチャが第２の符号化ピクチャにより上書きされていることのない第１の転送ストリーム中の点で行われなければならない。例えば、図２で示す例では、符号化ピクチャＢ３がスプライス・イン点として使用された場合、符号化ピクチャＩ１に従属する後続の符号化ピクチャのいずれも、復号することはできない。それは、符号化ピクチャＩ１が、第２のピクチャで上書きされているはずだからである。したがって、復号する順番で、スプライス・イン点のすぐ後に続く第１の符号化ピクチャは、制約１と完全に等価な、Ｈ．２６４の場合はＩＤＲピクチャ、またはＭＰＥＧ−２の場合は閉じたＧＯＰの最初のピクチャである必要がある。
【００３３】
制約５．制約２と同様に、第２のビデオ符号器の仮想バッファの占有量は、符号器のＳＴＣに対する最後の第２の符号化ピクチャの復号時間においてＸＢ以下に強制される必要があり、したがって、復号器のＳＴＣに対する最後の第２の符号化ピクチャの復号時間において、復号器のＣＰＢの占有量がＢ−ＸＢ以上であるように強制する。
【００３４】
制約６．制約５を補足するために、スプライス・イン点の前の符号化ピクチャの復号時間において、第１のビデオ符号器のＣＰＢの占有量は、ＸＢ以下でなければならない。第１のビデオ・ソースにより使用される適応型レート制御アルゴリズムは、第１の転送ストリーム中の潜在的なスプライス・イン点を検出するために、また第１のビデオ符号器のＣＰＢの占有量をＸＢ以下に強制するように、各潜在的なスプライス・イン点の前の第１の符号化ピクチャのビット・カウントを調整するために、その先取り機能を用いるように変更される。
【００３５】
制約７．第２の転送ストリームの持続期間は、スプライス・イン点とスプライス・アウト点の間の時間を超えないことが必要である。第２の転送ストリームの持続期間は、スプライス・アウト点とスプライス・イン点との間の時間に等しいことが好ましいが、第２の転送ストリームの持続期間が、スプライス点間の時間未満である場合、スプライサ１５５は、ブラックの符号化ピクチャなど、置換え用符号化ピクチャを、第２の転送ストリームの最後の符号化ピクチャと、スプライス・イン点に対応する第１の符号化ピクチャとの間の変更された転送ストリーム中に挿入することができる。
【００３６】
制約１、２、および３は、第１の転送ストリームから第２の転送ストリームへのスプライスが、ビデオ復号器の出力を見ている人間に対してシームレスになることを保証する。制約４、５、および６は、第１の転送ストリームに戻るスプライスがまた、シームレスになることを保証する。
【００３７】
図６を再度参照すると、転送ストリームパケットＰ０は、スプライス・アウト点１８２の前の、またｔｄ、０のＤＴＳを有する符号化ピクチャに属する最後のパケットである。転送ストリームパケットＰ１は、ＩＤＲピクチャの最初のパケットであり、またＳＴＣに対するＰＣＲ時間ｔ１に対応する（Ｐ０とＰ１の間に非ビデオ・データを含むパケットがあり得る）。第２の転送ストリームパケットＡ０は、第２の転送ストリームの最初のピクチャに属する。制約１、２、４、および６はまた、スプライスが何も行われない場合、ビデオ復号器の出力が、潜在的なスプライス点の指示を何も示さないことを保証する。
【００３８】
スプライス・アウトが実施されたとき、パケットＰ１が、第２の転送ストリームからのデータにより置き換えられる最初の第１の転送ストリームパケットとなる。制約２に従って、第１のレート制御アルゴリズムが、Ｐ０の復号時間に、第１のビデオ符号器の仮想バッファの占有量をＸＢ以下であるように強制した場合、スプライスがない場合、パケットＰ１が復号器のＣＰＢに入る時間ｔ１と、先行する符号化ピクチャが復号器のＣＰＢから除去される時間ｔｄ、０の間の遅延ＤＰ、０は、少なくともＸＢ／Ｒ時間に等しくなる。
【００３９】
第２の転送ストリームの、パケットＡ０で始まり、パケットＡｆで終わる最初の符号化ピクチャが、制約３に従って符号化された場合、復号器のＣＰＢに入るパケットＡ０と、復号器のＣＰＢに入るパケットＡｆの間の遅延ＤＡ、０は、ＸＢ／Ｒを超えることはなく、したがって、最初の符号化ピクチャのパケットはすべて、時間ｔｄ、０の前に復号器のＣＰＢに入っていることが保証される。
【００４０】
図６をさらに参照すると、パケットＰｋがスプライス・イン点１８３の前の最後のパケットであり、したがって、第２の転送ストリームにより置き換えられる最後の第１の転送ストリームパケットである。パケットＰｋ＋１は、ＳＴＣに対する時間ｔ２に対応し、ｔｄ、ｋ＋１の復号時間を有するＩピクチャの最初のパケットである。パケットＰｋ＋１は、第２の転送ストリームにより置き換えられない最初の第１の転送ストリームパケットである（ＰｋとＰｋ＋１の間に非ビデオ・データを含むパケットがあり得る）。第２の転送ストリームパケットＡｎは、第２の転送ストリームの最後の符号化ピクチャの最後のパケットである。
【００４１】
第２および第１の転送ストリームが、それぞれ、制約５および６に従って符号化されている場合、復号器のＣＰＢの占有量は、第２の転送ストリームの最後の符号化ピクチャの復号時間において、少なくともＢ−ＢＸとなり、したがって、第１の転送ストリームは、スプライス・イン点の後の最初の符号化ピクチャが、復号器バッファの占有量が少なくともＢ−ＸＢであると予測しているように、符号化されていることになる。
【００４２】
上記で述べた制約を適用することにより、第２の転送ストリームのために必要なスペース量が、第１の転送ストリーム中で利用可能であるように保証されることが容易に理解し得る。
【００４３】
図７を参照すると、本発明の好ましい実施形態では、スプライサ１５５は、顧客のＳＴＢ１８８中に位置しており、また複数の転送ストリームが、配信業者のヘッド・エンド７６などの他の場所で、可能な第２の転送ストリームとして事前に符号化され、かつ、例えば、ＦＴＰなどの従来の方法を用いることにより、ＳＴＢ１８８に転送される。転送ストリームは、次いで、メモリ・ブロック１９２に記憶される。スプライサ１５５がスプライシング設定に入る必要がある場合、要求１７０がメモリ・ブロック１９２に送られて、メモリ・ブロックは、第２の転送ストリームを送り出す。メモリ・ブロック１９２は、送り出すべき複数の転送ストリームのうちの１つを、ランダムに、または何らかの所定のシーケンスで選択することができる。代替的には、例えば、第１の転送ストリームのプログラム作成コンテンツもしくはその元（origin）に基づく、あるいは顧客の統計情報特性に基づく何らかの選択パラメータを、どの転送ストリームをスプライサ１５５に送信すべきかの選択をする場合に使用することができる。
【００４４】
図８を参照すると、本発明の他の実施形態では、プログラム作成プロバイダにより、制約が第１のビデオ・ストリームに適用される必要はない。第１のビデオ・ストリームは、プログラム作成プロバイダによって従来通り符号化され、本発明の制約に準拠するように、配信業者のヘッド・エンド７６などの位置における配信業者によりトランスコードまたはレート変換され得る。ヘッド・エンド７６で、ＳＰＴＳ１０は、トランスコーダ（またはレート変換器）１９６に入力される。トランスコーダ１９６は、元の非圧縮ビデオ・シーケンス６を再現する復号器２００を含む。トランスコーダ１９６はまた、第１のビデオ符号器１３６を含む。第１のビデオ符号器１３６は、再現されたビデオ・シーケンスを受け取り、上記で述べた方法で制約を適用しながら、第１の転送ストリーム１３４を作成する。
【００４５】
本発明の１実施形態は、暗号化されている第１の転送ストリーム中に、第２の転送ストリームをスプライスすることを可能にする。第２の転送ストリームそれ自体が暗号化される必要はない。前に暗号化されたストリーム中へのこのような挿入は、例えば、ＰＥＳヘッダのＰＥＳスクランブル制御（PES_scrambling_control）ビットにより示されるように、ビデオＰＥＳヘッダが暗号化されていないこと、例えば、ＴＳパケット・ヘッダの転送・スクランブル制御（transport_scrambling_control）ビット中で示されるように、デスクランブラが、暗号化されたビデオと非暗号化ビデオの差を検出すること、またスクランブラがビデオ・フレーム境界で働くことを仮定している。
【００４６】
広告挿入などの本発明の諸実施形態の多くの実際的な展開において、第２の転送ストリームが正しく再生されたことを検証する能力は重要な機能である。ビデオ・シーケンス（例えば、広告）を事前に符号化することにより、得られたアクセス・ユニットをハッシュ化することができ、そのハッシュ値が、ＰＥＳ＿ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ＿ｆｌａｇ＝＝「１」、およびＰＥＳ＿ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ＿ｆｌａｇ＿２＝＝「１」により送られる予約ビットで、第２の転送ストリームの最初のＰＥＳヘッダ中に記憶され得る。ハッシュ値と共に、９０ｋＨｚのクロック・チック（ｃｌｏｃｋ  ｔｉｃｋ）における広告の長さもまた記憶される。これらのビット（ハッシュ値および広告長さ）のためのスペースは、潜在的なスプライス点が検出されたときは常に、第１のビデオ符号器により、第１の転送ストリーム中に予約することができる。広告の完全性を検証する方法として、ハッシュ値を生成するために、１方向ハッシュ関数または暗号技術的ハッシュ関数が使用される。例えば、このようなハッシュ関数として、ＳＨＡ−１またはＭＤ５を使用することができる。ＳＨＡ−１は、１６０ビットのハッシュ値を生成するが、ＭＤ５は、１２８ビットのハッシュ値を生成する。
【００４７】
オーディオに関する限り、そのオーディオ・フレームが、ｔｏｕｔからｔｉｎまでの任意の長さの時間間隔を「カバーする」プレゼンテーション時間を有する（第１のストリームにおける）オーディオＰＥＳパケットは、ｔｏｕｔからｔｉｎまでの間隔に「含まれる」広告中のオーディオ・フレームと置き換えられる。この簡単なスキームは、スプライス点で、多くても数ミリ秒の無音を生ずるだけである。
【００４８】
第１のビデオ符号器１３６が、１組の制約の下に第１の転送ストリームを構成し、したがって、第２の転送ストリームが、１組の相補的な制約の下に構成される場合、ＳＴＢ上への実装に適した非常に簡単なアプリケーションにより、容易に、第２の転送ストリームを、前に符号化された第１の転送ストリーム中にスプライスできるようになることが前述の内容から理解し得る。こうすることにより、配信業者は、例えば、特定の顧客を目標とした広告コンテンツ・ブロックを事前に符号化し、その符号化された広告コンテンツ・ブロックを顧客のＳＴＢ上に記憶し、かつ顧客の閲覧する体験を妨害することなく、ネットワーク・フィードを、目標とする広告ブロックと一時的に置き換えることにより、符号化された広告コンテンツ・ブロックをネットワーク・フィード中にスプライスすることが可能になる。
【００４９】
本発明の諸実施形態は、計算コストをかける必要なしに、また複雑なスプライシングを適用する必要なしに、顧客のセット・トップ・ボックス内を含む、第１のビデオ・ソースと復号器の間のネットワーク中のいずれかで、広告コンテンツを第１のビデオ・ストリーム中に挿入することを可能にするので有利である。
【００５０】
本発明は、上述した特定の実施形態に限定されないこと、また添付の特許請求の範囲およびその均等なもので定義された本発明の範囲から逸脱することなく本発明に種々の変形を加え得ることが理解し得る。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】従来のビデオ送信ネットワークのブロック図。
【図２】表示順の一連のピクチャ、符号化順の一連の対応する符号化ピクチャ、および符号化ピクチャの相対的なサイズを示す図。
【図３】ビデオ符号器の符号化ピクチャ・バッファの占有量と、ダウンストリームの復号器の符号化ピクチャ・バッファの占有量との間の関係を示すグラフ図。
【図４】図１のビデオ送信ネットワークを介して送信されるビデオ・コンテンツのタイミング図。
【図５】本発明の実施形態に従って配置されたビデオ送信ネットワークのブロック図。
【図６】本発明の実施形態に従って符号化された第１のビデオ・ストリームおよび第２のビデオ・ストリームのパケット・レベルのタイミング図。
【図７】本発明の実施形態に従って構成されたビデオ送信ネットワークのブロック図。
【図８】本発明の実施形態に従って構成されたビデオ送信ネットワークのブロック図。
【図１】
2009520413.tif 000003
【図２】
2009520413.tif 000004
【図３】
2009520413.tif 000005
【図４】
2009520413.tif 000006
【図５】
2009520413.tif 000007
【図６】
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【図７】
2009520413.tif 000009
【図８】
2009520413.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成20年6月30日(2008.6.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号化された第１のビデオ転送ストリームからのビデオ・コンテンツを、符号化された第２のビデオ転送ストリームからのビデオ・コンテンツと一時的に置き換える方法であって、前記第１および第２のビデオ転送ストリームが最大ビットレートＲで送信され、且つそれぞれが、第１および第２の符号化ピクチャのシリーズを表すビデオ・データと、その符号化ピクチャ・データに組み込まれた第１および第２の参照クロックを表すデータと、それぞれの参照クロックに対する各符号化ピクチャの復号化時間を表すデータとを含み、前記第２の符号化ピクチャのシリーズが最初の符号化ピクチャで開始されるとともに最後の符号化ピクチャで終了し、前記第２の参照クロックに対する前記第２のシリーズの持続期間がＴであり、当該方法が、
Ａ）前記第１のビデオ転送ストリームを、第１のビデオ符号器により、前記第１の参照クロックに対して符号化する工程において、
前記第１のビデオ転送ストリームを受信する、サイズがＢである第１の仮想復号器の符号化ピクチャ・バッファ（ＣＰＢ）の占有量を追跡する第１の仮想バッファを維持する工程と、
第１の時間に、該第１の時間よりも時間的に後に生ずるスプライス・アウト時間ｔｏｕｔであって、第１の符号化ピクチャを表すビデオ・データとその後続の第２の符号化ピクチャを表すビデオ・データとの間の前記第１のビデオ転送ストリーム中で生ずるスプライス・アウト時間ｔｏｕｔを識別する工程と、
前記第１の時間と前記スプライス・アウト時間との間の第１の符号化ピクチャの復号時間において、前記第１の仮想バッファの前記占有量がＸＢ未満（Ｘはゼロよりも大きく且つ１未満）となるように前記第１のビデオ転送ストリームを符号化する工程と、
第２の時間に、前記スプライス・アウト時間よりも時間的に後の少なくとも時間Ｔに生ずるスプライス・イン時間ｔｉｎであって、第３の符号化ピクチャを表すビデオ・データとその後続の第４の符号化ピクチャを表すビデオ・データとの間の前記第１のビデオ転送ストリーム中で生ずるスプライス・イン時間ｔｉｎを識別する工程と、
前記第２の時間と前記スプライス・イン時間との間の第３の符号化ピクチャの復号時間において、前記第１の仮想バッファの前記占有量がＸＢ未満となるように、符号化された前記第１のビデオ転送ストリームを符号化する工程とを行うこと、
Ｂ）前記第２のビデオ転送ストリームを、最大サイズがＢである第２のＣＰＢを有する第２のビデオ符号器により、前記第２の参照クロックに対して符号化する工程において、
前記第２のビデオ転送ストリームを受信する、サイズがＢである第２の仮想復号器の符号化ピクチャ・バッファの占有量を追跡する第２の仮想バッファを維持する工程と、
前記最初の符号化ピクチャを表すビデオ・データが時間Ｂ／（ＸＲ）を超えずに送信されるように前記第２のビデオ転送ストリームを符号化する工程と、
前記最後の符号化ピクチャの復号時間において、前記第２の仮想バッファの前記占有量がＸＢ未満となるように前記第２のビデオ転送ストリームを符号化する工程とを行うこと、
Ｃ）前記第１の参照クロックに対して、ｔｏｕｔからｔｏｕｔ＋Ｔまでの前記第１のビデオ転送ストリーム中のビデオ・データを、前記最初のピクチャから前記最後のピクチャまでの前記第２のビデオ転送ストリームのビデオ・データと置き換える工程を行うこと、
を備える方法。
【請求項２】
前記方法がさらに、
前記第１のビデオ転送ストリームを符号化する工程で、前記第１の時間と前記スプライス・アウト時間との間の前記第１のビデオ転送ストリーム中にマーカを挿入する工程と、
前記第１のビデオ転送ストリームをモニタして前記マーカを求める工程と、
前記マーカを取得したとき、前記第２のビデオ転送ストリームのソースに通知信号を送る工程であって、前記通知信号によって前記ソースから前記第２のビデオ転送ストリームが供給される、工程と、を備え、
前記第２のビデオ転送ストリームが前記スプライス・アウト時間よりも遅れずに供給されるように前記マーカが前記第１のビデオ転送ストリーム中のポイントに配置される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記Ｘが１／２であり、前記第２の符号化ピクチャが他のすべての符号化ピクチャから独立して符号化され、前記第２の符号化ピクチャの後に続く符号化ピクチャのすべてが、前記第２の符号化ピクチャに先行するすべての符号化ピクチャから独立して符号化され、前記第４の符号化ピクチャが他のすべての符号化ピクチャから独立して符号化され、前記第４の符号化ピクチャの後に続く符号化ピクチャのすべてが、前記第４の符号化ピクチャに先行するすべての符号化ピクチャから独立して符号化される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記方法がさらに、
前記第１のビデオ転送ストリームを符号化する工程の前に前記第２のビデオ転送ストリームを符号化する工程と、
前記第２のビデオ転送ストリームを記憶デバイスに記憶する工程と、
を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記方法がさらに、
前記第１のビデオ転送ストリームを符号化する工程で、前記第１の時間と前記スプライス・アウト時間との間の前記第１のビデオ転送ストリーム中にマーカを挿入する工程と、
前記第１のビデオ転送ストリームをモニタして前記マーカを求める工程と、
前記マーカを取得したとき、前記記憶デバイスに通知信号を送る工程であって、前記通知信号によって前記記憶デバイスから前記第２のビデオ転送ストリームが送信される、工程と、を備え、
前記第２のビデオ転送ストリームが前記スプライス・アウト時間よりも遅れずに送信されるように前記マーカが前記第１のビデオ転送ストリーム中の点に配置され、
前記第２のビデオ転送ストリームが、前記記憶デバイスに記憶された、前記工程Ｂ）に従って各々符号化されている複数の符号化ビデオストリームの１つであり、
前記方法がさらに、
少なくとも１つの選択パラメータを前記記憶デバイスに供給する工程と、
前記複数の符号化ビデオストリームの１つを前記第２のビデオ転送ストリームとして選択する工程であって、該選択が、少なくとも部分的に前記選択パラメータによって決定される、工程と、を備え、
スプライサによって供給される前記少なくとも１つの選択パラメータが、前記第１のビデオ転送ストリームの宛先に関係している、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記工程Ａ）がさらに、
前記第１の参照クロックに対する複数の時間のそれぞれに対して、該複数の時間のそれぞれよりも時間的に後に生ずる潜在的なスプライス・アウト時間であって、潜在的な第１の符号化ピクチャを表すビデオ・データとその後続における潜在的な第２の符号化ピクチャを表すビデオ・データとの間の前記第１のビデオ転送ストリーム中で生ずる該潜在的なスプライス・アウト時間を識別する工程と、
前記複数の時間のそれぞれと、それぞれの前記潜在的なスプライス・アウト時間との間におけるそれぞれの前記潜在的な第１の符号化ピクチャの復号時間において、前記第１の仮想バッファの前記占有量がＸＢ未満となるように前記第１のビデオ転送ストリームを符号化する工程と、を含み、
前記方法がさらに、複数の潜在的な第２の符号化ピクチャのうちの１つを前記工程Ｃ）の前記第２の符号化ピクチャとして選択する工程を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
各潜在的な第２の符号化ピクチャが他のすべての符号化ピクチャから独立して符号化され、前記各潜在的な第２の符号化ピクチャの後に続く符号化ピクチャのすべてが、前記各潜在的な第２の符号化ピクチャに先行するすべての符号化ピクチャから独立して符号化され、各潜在的な第４の符号化ピクチャが他のすべての符号化ピクチャから独立して符号化され、前記各潜在的に第４の符号化ピクチャの後に続く符号化ピクチャのすべてが、前記各潜在的な第４の符号化ピクチャに先行するすべての符号化ピクチャから独立して符号化される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記工程Ａ）がさらに、
前記第１の参照クロックに対する複数の時間のそれぞれに対して、該複数の時間のそれぞれよりも時間的に後に生ずる潜在的なスプライス・イン時間であって、潜在的な第３の符号化ピクチャを表すビデオ・データとその後続における潜在的な第４の符号化ピクチャを表すビデオ・データとの間の前記第１のビデオ転送ストリーム中で生ずる該潜在的なスプライス・イン時間を識別する工程であって、各潜在的な第４の符号化ピクチャが他のすべての符号化ピクチャから独立して符号化され、前記各潜在的な第４の符号化ピクチャの後に続くすべての符号化ピクチャが、前記各潜在的な第４の符号化ピクチャに先行するすべての符号化ピクチャから独立して符号化される、工程と、
前記複数の時間のそれぞれと、それぞれの前記潜在的なスプライス・イン時間との間におけるそれぞれの前記潜在的な第３の符号化ピクチャの復号時間において、前記第１の仮想バッファの前記占有量がＸＢ未満となるように前記第１のビデオ転送ストリームを符号化する工程と、を含み、
前記方法がさらに、複数の潜在的な第４の符号化ピクチャのうちの１つを前記工程Ｃ）の前記第４の符号化ピクチャとして選択する工程を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
ｔｉｎがｔｏｕｔ後の時間Ｔを超えて生じた場合、前記方法がさらに、前記最後の符号化ピクチャの後の時間ｔｉｎ−ｔｏｕｔ−Ｔの間、置き換え用符号化ピクチャを表すビデオ・データを前記第２のビデオ転送ストリームに追加する工程を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記工程Ａ）がさらに、前記符号化された第１のビデオ転送ストリームの前記ビデオ・データを暗号化する工程を含み、前記符号化された第１のビデオ転送ストリームの各符号化ピクチャが、前記符号化された第１のビデオ転送ストリームの他の符号化ピクチャから独立して暗号化される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記工程Ｂ）がさらに、ハッシュ関数を用いて、前記符号化された第２のビデオ転送ストリームに対するハッシュ値を生成する工程と、該ハッシュ値を前記第２のビデオ転送ストリーム中に挿入する工程とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１のビデオ符号器が、スタンドアロンのビデオ符号器、トランスコーダの符号化段、及びレート変換器の符号化段からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【国際調査報告】
2009520413.tif 000011