(57)【要約】マルチメディアブロードキャストシステムで動作するように構成された無線通信装置が開示される。この無線通信装置は、各々がイントラ符号化およびインター符号化されたビデオフレームを備える複数のビデオストリームを受信するように構成された受信機を含む。この無線通信装置はまたビデオ復号器と、ビデオストリームをビデオ復号器に切り換えるように構成された処理装置とを含む。この処理装置はさらに、ビデオストリームの第１のものをビデオストリームの第２のものに切り換えるためのプロンプトを受信し、このプロンプトに応答して、イントラ符号化されたビデオフレームがビデオストリームの第２のものの中で受信されるまで、ビデオストリームの第２のものに切り換えるのを遅延するように構成されている。
2009528002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々がイントラ符号化およびインター符号化されたビデオフレームを備える複数のビデオストリームを受信するように構成された受信機と、
ビデオ復号器と、
前記ビデオストリームを前記ビデオ復号器に切り換えるように構成された処理装置であって、前記ビデオストリームの第１のものから前記ビデオストリームの第２のものへ切り換えるためのプロンプトを受信し、前記プロンプトに応答して、イントラ符号化されたビデオフレームが前記ビデオストリームの前記第２のものの中で受信されるまで、前記ビデオストリームの前記第２のものに切り換えるのを遅延するようにさらに構成された処理装置とを備える無線通信装置。
【請求項２】
前記ビデオストリームの前記第２のものの中のイントラ符号化されたフレームのタイミングが前記処理ユニットによって知られる請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記処理装置が、前記ビデオストリームの前記第２のものの中のイントラ符号化されたフレームの前記タイミングを決定するようにさらに構成されている請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記受信機が、前記ビデオストリームの前記第２のものの中のイントラ符号化されたフレームの前記タイミングのブロードキャストを受信するようにさらに構成されており、前記処理装置が、前記ブロードキャストから、前記ビデオストリームの前記第２のものの中の前記イントラ符号化されたフレームの前記タイミングを決定するようにさらに構成されている請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記ビデオストリームが物理チャネル上のブロードキャストであり、前記ビデオストリームの前記第２のものへ切り換える際の前記遅延が、前記物理チャネル上の前記ビデオストリームの前記第２のものの中のイントラ符号化されたフレームの位置に基づく請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記ビデオストリームの各々が前記物理チャネル上の論理チャネルを割り当てられ、前記ビデオストリームの前記第２のものへ切り換える際の前記遅延が、前記ビデオストリームの前記第２のもののための前記論理チャネルの中のイントラ符号化されたフレームの前記位置に基づく請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記ビデオストリームの前記第２のもののための前記論理チャネルの中のイントラ符号化されたフレームの前記位置が、前記処理装置によって知られる請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記処理装置が、前記ビデオストリームの前記第２のもののための前記論理チャネルの中の前記イントラ符号化されたフレームの前記位置を決定するようにさらに構成されている請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記受信機が、前記ビデオストリームの前記第２のものの中の前記イントラ符号化されたフレームの前記位置のブロードキャストを受信するようにさらに構成されており、前記処理装置が、前記ブロードキャストから、前記ビデオストリームの前記第２のものの中の前記イントラ符号化されたフレームの前記位置を決定するようにさらに構成されている請求項８に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
各々がイントラ符号化およびインター符号化されたビデオフレームを備える複数のビデオストリームを受信するための受信手段と、
ビデオを復号するための復号手段と、
前記ビデオストリームを前記ビデオ復号手段に切り換えるための切換え手段であって、前記ビデオストリームの第１のものから前記ビデオストリームの第２のものへ切り換えるためのプロンプトを受信し、前記プロンプトに応答して、イントラ符号化されたビデオフレームが前記ビデオストリームの前記第２のものの中で受信されるまで、前記ビデオストリームの前記第２のものに切り換えるのを遅延するように構成された切換え手段とを備える無線通信装置。
【請求項１１】
前記ビデオストリームの前記第２のものの中のイントラ符号化されたフレームのタイミングが前記切換え手段によって知られる請求項１０に記載の無線通信装置。
【請求項１２】
前記切換え手段が、前記ビデオストリームの前記第２のものの中のイントラ符号化されたフレームの前記タイミングを決定するようにさらに構成されている請求項１０に記載の無線通信装置。
【請求項１３】
前記受信手段が、前記ビデオストリームの前記第２のものの中のイントラ符号化されたフレームの前記タイミングのブロードキャストを受信するように構成されており、前記切換え手段が、前記ブロードキャストから、前記ビデオストリームの前記第２のものの中の前記イントラ符号化されたフレームの前記タイミングを決定するようにさらに構成されている請求項１２に記載の無線通信装置。
【請求項１４】
各々がイントラ符号化およびインター符号化されたビデオフレームを備える複数のビデオストリームを受信することと、
前記ビデオストリームの第１のものを復号することと、
前記ビデオストリームの第２のものを復号するためのプロンプトを受信することと、
前記プロンプトに応答して、イントラ符号化されたビデオフレームが前記ビデオストリームの前記第２のものの中で受信されるまで、前記ビデオストリームの前記第２のものに切り換えるのを遅延して復号することとを備える通信方法。
【請求項１５】
前記ビデオストリームの前記第２のものの中のイントラ符号化されたフレームの前記タイミングが知られる請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ビデオストリームの前記第２のものの中のイントラ符号化されたフレームの前記タイミングを決定することをさらに備える請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記ビデオストリームの前記第２のものの中のイントラ符号化されたフレームの前記タイミングのブロードキャストを受信することをさらに備え、前記ビデオストリームの前記第２のものの中の前記イントラ符号化されたフレームの前記タイミングが前記ブロードキャストから決定される請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ビデオストリームが物理チャネル上のブロードキャストであり、前記ビデオストリームの前記第２のものへ切り換える際の前記遅延が、前記物理チャネル上の前記ビデオストリームの前記第２のものの中のイントラ符号化されたフレームの位置に基づく請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記ビデオストリームの各々が前記物理チャネル上の論理チャネルを割り当てられ、前記ビデオストリームの前記第２のものへ切り換える際の前記遅延が、前記ビデオストリームの前記第２のもののための前記論理チャネルの中のイントラ符号化されたフレームの前記位置に基づく請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記ビデオストリームの前記第２のもののための前記論理チャネルの中のイントラ符号化されたフレームの前記位置が知られる請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記ビデオストリームの前記第２のもののための前記論理チャネルの中の前記イントラ符号化されたフレームの前記位置を決定することをさらに備える請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記ビデオストリームの前記第２のものの中の前記イントラ符号化されたフレームの前記位置のブロードキャストを受信することをさらに備え、前記ビデオストリームの前記第２のものの中の前記イントラ符号化されたフレームの前記位置が前記ブロードキャストから決定される請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
コンピュータに、各々がイントラ符号化およびインター符号化されたビデオフレームを備える複数のビデオストリームをビデオ復号器に切り換えさせるための切換え符号であって、前記ビデオストリームの第１のものから前記ビデオストリームの第２のものへ切り換えるためのプロンプトを受信し、前記プロンプトに応答して、イントラ符号化されたビデオフレームが前記ビデオストリームの前記第２のものの中で受信されるまで、前記ビデオストリームの前記第２のものへ切り換えることを遅延するようにさらに構成された切換え符号を備えるコンピュータ可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品。
【請求項２４】
前記ビデオストリームの前記第２のものの中のイントラ符号化されたフレームのタイミングが、前記切換え符号の中にプログラムされている請求項２３に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２５】
前記切換え符号がさらに、コンピュータに、前記ビデオストリームの前記第２のものの中のイントラ符号化されたフレームの前記タイミングを決定させる請求項２３に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２６】
前記切換え符号がさらに、コンピュータに、前記ビデオストリームの前記第２のものの中の前記イントラ符号化されたフレームの前記タイミングのブロードキャストから、前記ビデオストリームの前記第２のものの中の前記イントラ符号化されたフレームの前記タイミングを決定させる請求項２５に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２７】
前記ビデオストリームが物理チャネル上のブロードキャストであり、前記切換え符号がさらに、コンピュータに、前記物理チャネル上の前記ビデオストリームの前記第２のものの中のイントラ符号化されたフレームの位置に基づいて、前記ビデオストリームの前記第２のものへ切り換えることを遅延させる請求項２３に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２８】
前記ビデオストリームの各々が前記物理チャネル上の論理チャネルを割り当てられ、前記切換え符号がさらに、コンピュータに、前記ビデオストリームの前記第２のもののための前記論理チャネルの中のイントラ符号化されたフレームの前記位置に基づいて、前記ビデオストリームの前記第２のものへ切り換えることを遅延させる請求項２７に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２９】
前記ビデオストリームの前記第２のもののための前記論理チャネルの中のイントラ符号化されたフレームの前記位置が、前記切換え符号の中にプログラムされている請求項２８に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項３０】
前記切換え符号がさらに、コンピュータに、前記ビデオストリームの前記第２のもののための前記論理チャネルの中の前記イントラ符号化されたフレームの前記位置を決定させる請求項２８に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項３１】
前記切換え符号がさらに、コンピュータに、前記ビデオストリームの前記第２のものの中の前記イントラ符号化されたフレームの前記位置のブロードキャストから、前記ビデオストリームの第２のものの中の前記イントラ符号化されたフレームの前記位置を決定させる請求項３０に記載のコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許出願は、本願の譲受人に譲渡され、それによって明示的に参照により本明細書に組み込まれている、２００６年２月２１日に出願した仮出願第６０／７７５，４４１号、「ＲＡＰＩＤ  ＴＵＮＩＮＧ  ＡＮＤ  ＳＣＡＮ  ＶＩＡ  ＬＡＹＥＲ  ＳＹＮＣＨＲＯＮＩＺＡＴＩＯＮ  ＦＯＲ  ＭＵＬＴＩＭＥＤＩＡ」の優先権を主張するものである。
【０００２】
本開示は一般に電気通信システムに関し、より詳細には、マルチメディアアプリケーションにおける高速同調のための概念および技術に関する。
【背景技術】
【０００３】
デジタルビデオおよび音声圧縮技術は、デジタルマルチメディア配信が爆発的に成長する時代の到来を告げた。１９９０年代前半から、例えばＩＴＵ−Ｔのビデオ符号化専門家グループ（ＶＣＥＧ）およびＩＳＯ／ＩＥＣの動画専門家グループなどの国際的な規格グループは、国際的なビデオ記録規格を開発してきた。開発された規格は、例えばＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４（まとめてＭＰＥＧ−ｘと呼ばれる）、Ｈ．２６１、Ｈ．２６２、Ｈ．２６３およびＨ．２６４（まとめてＨ．２６ｘと呼ばれる）を含む。
【０００４】
国際的なビデオ記録規格は、ブロックベースのハイブリッドビデオ符号化方法として知られているものに従う。ブロックベースのハイブリッドビデオ符号化方法では、ピクセルはビデオのデジタル表現のための基礎として用いられるか、または一般にフレームと呼ばれ、本開示の中で言及されることになるフレームとして用いられる。ピクセルのグループは、ブロックとして知られているものを形成する。デジタル圧縮演算を実行するための一般的なブロックのサイズは、マクロブロックとして知られている。マクロブロックは、１６×１６ピクセルから構成される。サブマクロブロックは、例えば１６×８、８×１６、８×８、８×４、４×８および４×４ピクセルを含む、より小さなピクセルのセットから構成される。圧縮演算はサブマクロブロック上で実行されることも可能であり、したがって、本明細書で説明される様々な概念を曖昧にすることがないように、この演算は、すべてのブロックサイズまたはブロックサイズのグループを含むことが可能なフレームの一部で演算を行うこととして論じられる。マクロブロックのグループは、スライスとして知られているものを形成する。スライスは、例えば行、列、正方形または長方形の形態をとる連続したマクロブロックから構成されることが可能である。スライスはまた、独立したマクロブロック、または独立したマクロブロックと連続したマクロブロックとの組み合わせから構成されることも可能である。スライスは、ビデオシーケンスの中にフレームを形成するためにまとめられる。
【０００５】
ＭＰＥＧ−ｘおよびＨ．２６ｘ規格は、固定または可変長源符号化技術を使用するビデオ、音声およびその他の情報の圧縮および配信技術によく適した、データの処理および操作技術について述べている。特に、上で言及された規格、ならびにその他のハイブリッド符号化規格および技術は、フレーム内符号化技術（例えばランレングス符号化、ハフマン符号化およびその他など）、およびフレーム間符号化技術（例えば順方向および逆方向予測符号化、動き補償およびその他など）を使用してビデオ情報を圧縮する。特にビデオ処理システムの場合、ハイブリッドビデオ処理システムは、フレーム内および／またはフレーム間の動き補償符号化を用いるビデオフレームの圧縮符号化に基づく予測によって特徴付けられる。
【０００６】
フレーム間予測符号化は、ビデオシーケンスの中の２つの隣接するフレーム間の差は極めて少ないという事実を利用する。しばしば唯一の差は、画像のある部分がフレーム間で僅かにシフトされているということである。フレーム間予測符号化は、現在のフレームをマクロブロックに分割し、隣接するフレームまたは基準フレームを探索して、マクロブロックが移動したかどうかを決定するために使用されることが可能である。現在のフレームの中のマクロブロックのコンテントは、基準フレームの中に配置されることが可能な場合、再生される必要はない。このコンテントは、基準フレーム中のその位置からの現在のフレーム中のその変位、および２つのマクロブロック間の差を示す「動きベクトル」によって表されることが可能である。予測符号化技術は、記録され、送信される前に、動きベクトルおよび差分情報に適用されてもよい。
【０００７】
隣接フレームを参照することなく実行されるフレーム内予測符号化を用いるフレームは、「Ｉ−フレーム」または「イントラ符号化ビデオフレーム」と呼ばれる。単一のフレームを参照して実行されるビデオ間予測符号化を用いるフレームは、「Ｐ−フレーム」と呼ばれる。２つのフレームを同時に参照することによって実行される画像間予測符号化を用いるフレームは、「Ｂ−フレーム」と呼ばれる。表示時間が現在のフレームのものに対して順方向または逆方向である２つのフレームは、Ｂ−フレームを符号化するための基準として、任意に選択されることが可能である。基準フレームは、フレームの各マクロブロックのために指定されることが可能である。Ｐ−フレームとＢ−フレームの両方は、「インター符号化ビデオフレーム」と呼ばれる。
【０００８】
予測符号化を用いるフレーム間の復号は、現在のフレーム基準が予め復号されているフレームが無いと達成されることはできない。したがって、ダウンロードされたファイルまたはストリーミングメディアの形態のビデオシーケンスは、即座に再生されることはできない。代わりに復号は、ビデオシーケンス内のランダムアクセスポイント（ＲＡＰ）でだけ開始してもよい。ＲＡＰは、Ｉ−フレームなどの基準フレームに依存することなく、復号されることが可能なフレームである。ビデオストリーミングアプリケーションでは、ビデオシーケンスを即座に復号することができないということは、ユーザの体験に不利な影響を与えることがありうる。例えば、ユーザがチャネルサーフィンを行っている場合、ＲＡＰがビデオシーケンスに加わるのを復号器が待つときに、各チャネル上で望ましくない遅延が生じうる。
【０００９】
１つの考えられる解決法は、ビデオストリームの中のＲＡＰの数を増加させることである。しかしながら、この解決法は、データ速度を大幅に増加させる原因となっているビデオシーケンスの圧縮を減少させる。したがって、当技術分野では、ビデオ圧縮を備えることなくビデオシーケンスを取得するための改善された方法が必要とされている。
【発明の開示】
【発明の概要】
【００１０】
無線通信装置の態様が開示される。この無線通信装置は、各々がイントラ符号化およびインター符号化されたビデオフレームを備える複数のビデオストリームを受信するように構成された受信機と、ビデオ復号器と、ビデオストリームをビデオ復号器の方に切り換えるように構成された処理ユニットとを含む。この処理ユニットはさらに、ビデオストリームの第１のものをビデオストリームの第２のものに切り換えるためのプロンプトを受信し、このプロンプトに応答して、イントラ符号化されたビデオフレームがビデオストリームの第２のものの中で受信されるまで、ビデオストリームの第２のものに切り換えるのを遅延するように構成されている。
【００１１】
無線通信装置の別の態様が開示される。この無線通信装置は、各々がイントラ符号化およびインター符号化されたビデオフレームを備える複数のビデオストリームを受信するための受信手段と、ビデオを復号するための復号手段と、ビデオストリームの第１のものからビデオストリームの第２のものに切り換えるためのプロンプトを受信し、このプロンプトに応答して、イントラ符号化されたビデオフレームがビデオストリームの第２のものの中で受信されるまで、ビデオストリームの第２のものに切り換えるのを遅延するように構成された、ビデオストリームを復号手段に切り換えるための切換え手段とを含む。
【００１２】
通信を行うための方法の態様が開示される。この方法は、各々がイントラ符号化およびインター符号化されたビデオフレームを備える複数のビデオストリームを受信することと、ビデオストリームの第１のものを復号することと、ビデオストリームの第２のものを復号するためのプロンプトを受信し、このプロンプトに応答して、イントラ符号化されたビデオフレームがビデオストリームの第２のものの中で受信されるまで、ビデオストリームの第２のものに切り換えるのを遅延することとを含む。
【００１３】
コンピュータプログラム製品の態様が開示される。このコンピュータプログラム製品は、コンピュータ可読媒体を含む。このコンピュータ可読媒体は、コンピュータに、各々がイントラ符号化およびインター符号化されたビデオフレームを備える複数のビデオストリームをビデオ復号器に切り換えさせるための切換え符号であって、ビデオストリームの第１のものからビデオストリームの第２のものに切り換えるためのプロンプトを受信し、このプロンプトに応答して、イントラ符号化されたビデオフレームがビデオストリームの第２のものの中で受信されるまで、ビデオストリームの第２のものに切り換えるのを遅延するようにさらに構成された切換え符号を含む。
【００１４】
無線通信システムの様々な態様は、限定するためにではなく、例として、添付の図面の中で示されている。
【詳細な説明】
【００１５】
添付の図面とともに以下で述べられる詳細な説明は、本発明の様々な構成の説明を目的としており、本発明が実行されてもよい唯一の構成を表すことを目的とするわけではない。この詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供する目的で、具体的な詳細を含む。しかしながら当業者であれば、本発明がこれらの特定の詳細を伴わずに実行されてもよいということが理解されよう。一部の例の中で、よく知られている構造および構成要素は、本発明の概念を曖昧にすることを回避するためにブロック図の形態で示されている。
【００１６】
本開示全体を通して説明される様々な技術は、無線マルチメディアブロードキャストシステムのコンテキストの中で説明される。本明細書で使用される際、「ブロードキャスト」および「ブロードキャスティング」とは、任意のサイズのユーザのグループへのマルチメディアコンテントの送信のことを指し、ブロードキャスト、エニーキャスト(anycast)、マルチキャスト、ユニキャスト、データキャストおよび／または任意のその他の適切な通信セッションを含む。そのようなブロードキャストシステムの一例は、ＱｕａｌｃｏｍｍのＭｅｄｉａＦＬＯ技術である。ＭｅｄｉａＦＬＯは、大量の豊富なマルチメディアコンテントを無線加入者にコスト効率良くマルチキャストするために特に構成された、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）ベースのエアインタフェースを使用する。ＭｅｄｉａＦＬＯは、本明細書で説明されるマルチメディアブロードキャストシステムの種類の単なる例であり、マルチメディアブロードキャストシステムと同等のその他の機能も、同様に考えられる。
【００１７】
図１は、マルチメディアブロードキャストシステムの例を示す概念ブロック図である。このブロードキャストシステムは、ＭｅｄｉａＦＬＯシステム、携帯端末向けデジタルビデオブロードキャスティング（ＤＶＢ−Ｈ）システム、地上デジタルメディアブロードキャスティング（Ｔ−ＤＭＢ）システム、地上テレビブロードキャスティング向け統合サービスデジタルブロードキャスティング（ＩＳＤＢ−Ｔ）システム、または無線ネットワークを介したマルチメディアブロードキャストを支援するために使用されてもよい任意のその他のブロードキャストシステムであってもよい。
【００１８】
ブロードキャストシステム１００は、様々なコンテントプロバイダ１０４のためのアクセスポイントとして機能する配信センター１０２とともに示されている。コンテントプロバイダはブロードキャストシステム１００を介してコンテントを多数の無線通信装置１０６に供給することができる企業、メディアセンター、サーバ、または他のエンティティである。コンテントプロバイダ１０４からのコンテントは一般にサービスと呼ばれる。サービスとは、１つまたは複数の独立したデータ構成要素の集合である。サービスの各々の独立したデータ構成要素はフローと呼ばれ、ビデオ構成要素、音声構成要素、テキスト構成要素、信号構成要素、または何らかのその他のサービスの構成要素を含んでもよい。各フローは、ストリームで搬送される。各サービスのストリームは、ブロードキャストシステム１００の物理層を通じて、メディア論理チャネル上で送信される。この例では、配信センター１０２は、配信ネットワーク１０８を通じた無線通信装置への配信のために、各々のメディア論理チャネルにメディアストリームをマッピングすることに対して責任を負う。無線通信装置１０６は移動電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、移動テレビ、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ゲームコンソール、またはマルチメディアコンテントを受信することができるその他の装置であってよい。
【００１９】
図２は、ビデオストリームのための予測ベースの圧縮ビデオ符号器２００の例を示す概念ブロック図である。典型的に、ビデオ符号器２００はコンテントプロバイダで実装されるが、代替として、配信センターか、または配信ネットワークのいずれかの場所で実装されてもよい。
【００２０】
ビデオ符号器２００は、ビデオフレームとメモリ２０６に記憶された基準フレームとの間の差を計算する減算器２０４を含む。この差は、動き推定器２０８および動き補償器２１０を使用するマクロブロック毎の基準で計算される。動き推定器２０８は現在のビデオフレームからマクロブロックを受信し、対応するマクロブロックを求めてメモリ２０６の中の基準フレームを探索する。一旦見つけ出されると、動き推定器２０８は、現在のビデオフレームの中のマクロブロックの基準フレームの中の位置からの変位を表す動きベクトルを生成する。この動きベクトルは、基準フレームからの対応するマクロブロックをメモリ２０６から取り出すために動き補償器２１０によって使用され、その後動きベクトルは、残差情報（すなわち２つの間の差を表す情報）を作り出すために、現在のビデオフレームからのマクロブロックから差し引かれる。この残差情報は、離散コサイン変換（ＤＣＴ）２１２によって、量子化器２１４によって量子化された離散空間周波数係数（ｄｉｓｃｒｅｔｅ  ｓｐａｔｉａｌ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ）に変換され、さらなる圧縮のために符号化装置２１６に提供される。
【００２１】
ビデオ符号器２００によって処理される現在のビデオフレームはメモリ２０６の中に記憶されなければならないので、基準フレームとして後で使用されることが可能である。単純に現在のビデオフレームをメモリ２０６にコピーする代わりに、加算器２２０によって基準フレームのマクロブロックと合計される前に、量子化された変換係数は逆量子化器２１７および逆変換２１８によって処理される。この処理は、メモリ２０６の中に記憶された現在のビデオフレームのコンテントが、無線通信装置によって再構築されたフレームと同一であるということを保証する。
【００２２】
ＲＡＰジェネレータ２０２は動き推定器２０８および動き補償器２１０に、ビデオの各フレームをＩ、ＰまたはＢフレームとして符号化するように命令する。Ｉフレームの場合、動き推定器２０８は動きベクトルを生成しなくてもよく、動き補償器２１０は、メモリ２０６から基準フレームのマクロブロックを取り出さなくてもよい。むしろ、現在のビデオフレームのためのマクロブロックは、減算器１０６を通じて、ＤＣＴ２１２に直接渡される。ＲＡＰジェネレータ２０２はまた、フレームがＩ、ＰまたはＢフレームであるのかどうかを示す信号を符号化装置２１６に提供する。この信号は、各ビデオフレームのためのヘッダの一部である。
【００２３】
図３は、ビデオ符号器からのビデオストリーム出力のためのデータ構造の例を示す図である。ビデオストリーム３００は、画像のグループ（ＧＯＰ）３０２に配置された、いくつかのビデオフレーム４０４を含む。ＧＯＰ３０２は、別のＧＯＰヘッダ３０６の前にＧＯＰヘッダ３０６に続く、すべてのビデオフレーム３０４から構成されている。必要なわけではないが、ＧＯＰヘッダ３０６の後の第１フレームはＩフレームであることから、ＧＯＰ層は復号器によるビデオストリームのランダムアクセスを可能にする。代替として、または加えて、復号器は、ＧＯＰの中のＩフレームのヘッダに含まれたＲＡＰ信号を介して、ビデオストリームを取得することができる。
【００２４】
ブロードキャストシステム１００を介して移動する無線通信装置１０６は、任意の適切な無線インタフェースを使用して、配信ネットワーク１０８から１つまたは複数のストリームを含むサービスを受信するように構成されてもよい。無線インタフェースの１つの限定的ではない例は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）などの複数の副搬送波を使用する。ＯＦＤＭは、全体のシステムの帯域幅を複数（Ｎ）の副搬送波に効果的に分割するマルチキャリア変調技術である。トーン、ビン、周波数チャネル等とも呼ばれるこれらの副搬送波は、直交性を与えるために、正確な周波数で間隔を置いて配置される。コンテントは、各々の副搬送波の位相、振幅またはそれらの両方を調整することによって、副搬送波に変調されてもよい。典型的には、四位相偏移変調（ＱＰＳＫ）または直交振幅変調（ＱＡＭ）が使用されるが、その他の変調方式も使用されてよい。
【００２５】
ＯＦＤＭ無線インタフェースでは、コンテントは一般に、スーパーフレームでブロードキャストされる。図４は、時間領域の中のスーパーフレームのためのデータ構造の例を示す図である。スーパーフレーム４００は、４つのフレームＦ１〜Ｆ４を含む。メディア論理チャネルは、４つのフレームＦ１〜Ｆ４でブロードキャストされる。各メディア論理チャネルは、ペイロード、スーパーフレームの中のタイムスロットの利用可能性、および場合によってはその他の要素によって、各スーパーフレーム４００の中の固定または可変の数のタイムスロットを割り当てられてもよい。スーパーフレーム４００の中の各タイムスロットは、１つまたは複数のＯＦＤＭシンボルを含んでもよい。ＯＦＤＭシンボルは、Ｎ個の変調された副搬送波によって生成される。スーパーフレーム４００はまた、ＴＤＭパイロット４０４およびオーバヘッド情報４０６も含む。ＴＤＭパイロット４０４は、同期（例えばフレーム検出、周波数誤りの推定、タイミング取得等）およびチャネル推定のために無線通信装置によって使用されてもよい。オーバヘッド情報４０６は、スーパーフレーム４００内の各メディア論理チャネルの特定の位置を示す。
【００２６】
これまでに説明されたマルチメディアブロードキャストシステムのためのプロトコルスタックはアプリケーション層を含み、アプリケーション層はストリーム層の上に存在し、ストリーム層は媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層の上に存在し、ＭＡＣ層は物理層の上に存在する。アプリケーション層はマルチメディアコンテントのブロードキャスト、コンテントへのアクセス、符号化その他を制御する。ストリーム層は、アプリケーション層のパケットをメディア論理チャネル上のメディアストリームに結び付けることを提供する。ＭＡＣ層は、各メディア論理チャネルに関連した異なるメディアストリームのためにパケットの多重化を実行する。物理層は、マルチメディアブロードキャストシステムの中で、様々な通信チャネルを通してメディアストリームをブロードキャストするためのメカニズムを提供する。
【００２７】
図５は、１つのスーパーフレームの中の１つのメディア論理チャネルのための様々なプロトコル層の例を示す図である。この例の中で、メディア論理チャネルはシグナリングストリーム、ビデオストリームおよび音声ストリームを含む。ストリーム層は、スーパーフレームの中のメディア論理チャネル上の各メディアの流れのブロードキャストのために、１つのストリーム層のパケットを提供する。典型的に、ビデオストリームのパケットはＧＯＰの断片を含むが、ＧＯＰ全体または結び付けられたＧＯＰを含んでもよい。
【００２８】
ＭＡＣ層は、各スーパーフレームのメディア論理チャネルのためにＭＡＣカプセルを形成する。ＭＡＣカプセルは、ＭＡＣカプセルヘッダおよびＭＡＣカプセルペイロードを含む。ＭＡＣカプセルヘッダは、次のスーパーフレームの中のメディア論理チャネルの位置を含む、メディア論理チャネルのための埋め込まれたオーバヘッド情報を運搬する。ＭＡＣカプセルペイロードは、メディア論理チャネルのためにスーパーフレームの中でブロードキャストされるストリーム層のパケットを運搬する。
【００２９】
ＭＡＣ層はまた、ＭＡＣカプセルを複数のＭＡＣパケットに分解する。この例の中で、ＭＡＣカプセルヘッダおよびシグナリングストリームのパケットはＮ0ＭＡＣパケットに分割され、ビデオストリームのパケットはＮ1ＭＡＣパケットに分割され、音声ストリームのパケットはＮ2ＭＡＣパケットに分割される。ビデオストリームのそれぞれの受信を促進するために、各ストリーム層のパケットは整数のＭＡＣパケットで送信される。
【００３０】
ＭＡＣ層はまた、メディア論理チャネルのためにＭＡＣパケット上でブロック符号化を実行し、ＮpパリティＭＡＣパケットを生成する。パリティＭＡＣパケットは、符号化されたＭＡＣカプセルを作り出すために、ＭＡＣパケットのブロックに加えられる。物理層は、符号化されたＭＡＣカプセルを受信し、各ＭＡＣパケットを処理して（例えば、符号化、インターリーブおよび符号マップなど）対応する物理層パケットを生成する。
【００３１】
図６は、配信ネットワークの中の送信機の例を示すブロック図である。送信機６００は、各メディア論理チャネル上でメディアの流れのブロードキャストを受信し、各スーパーフレームのために、各メディアストリームのための１つのストリーム層パケットをデータプロセッサ６０８に提供する受信機６０２を含む。データ処理機６０８はまた、各メディア論理チャネルのためにコントローラ６１２から埋め込まれたオーバヘッド情報を受信し、そのメディア論理チャネルのための適切なストリーム層パケットにオーバヘッド情報を加える。次いでデータプロセッサ６０８は、対応するデータシンボルストリームを生成するために、そのストリームのための「モード」に従って各ストリーム層パケットを処理する。各メディアストリームのモードは、例えばメディアストリームのための符号率、変調方式等を識別する。本明細書で使用される際、データシンボルはデータのための変調シンボルであり、オーバヘッドシンボルはオーバヘッド情報のための変調シンボルであり、パイロットシンボルはパイロットのための変調シンボルであり、変調シンボルは、変調方式（例えばＭ−ＰＳＫ、Ｍ−ＱＡＭ等）のために使用される信号コンステレーション(constellation)の中の点についての複素数値である。
【００３２】
データプロセッサ６０８はまた、各スーパーフレームの始まりにコントローラ６１２から送信される複合オーバヘッド情報を受信する。データプロセッサ６０８は、オーバヘッドシンボルのストリームを作り出すために、複合オーバヘッド情報のモードにしたがって複合オーバヘッド情報を処理する。複合オーバヘッド情報のために使用されるモードは典型的に、複合オーバヘッド情報の確実な受信を保証するために、メディアストリームのために使用されるものよりもより低い符号率および／またはより下位の変調方式に関連している。
【００３３】
チャネライザ６１４は、スーパーフレーム内でデータ、オーバヘッドおよびパイロットシンボルをタイムスロットに多重化する。タイムスロットは、スケジューラ６１０によって割り当てられる。ＯＦＤＭ変調器６１６は複合シンボルストリームをＮ個の並行のストリームに変換し、Ｎ個のシンボルの各セット上でＯＦＤＭ変調を実行してアナログフロントエンド（ＡＦＥ）６０６に対するＯＦＤＭシンボルストリームを作り出す。ＡＦＥ６０６はＯＦＤＭシンボルストリームを調節（例えばアナログへの変換、フィルタリング、増幅および周波数のアップコンバート）し、アンテナ６１８からブロードキャストされる変調された信号を生成する。
【００３４】
図７は、無線通信装置の例を示すブロック図である。無線通信装置１０６は受信機７０２、処理装置７０４、ユーザインタフェース７１６およびディスプレイ７２０を含む。
【００３５】
処理装置７０４は、その機能を示すために様々なブロックとともに図示されている。これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロ符号、ハードウェア記述言語、または任意のそれらの組み合わせの中で実装されてもよい。各機能ブロックは別々に実装されても、１つまたは複数の機能ブロックとともに統合されても、または１つまたは複数の図示されていない別の主体とともに統合されてもよい。
【００３６】
全体的または部分的にハードウェアで実装される場合、プロセッサは、１つまたは複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ）、プログラマブル論理装置（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、コントローラ、マイクロコントローラ、ステートマシン、独立したゲートまたはトランジスタ論理回路、独立したハードウェア構成要素、または本明細書で説明されるプロセッサの機能の一部またはすべてを実行するための任意のそれらの組み合わせの内部で実装されてもよい。
【００３７】
全体的または部分的にソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェアまたはマイクロコードで実装される場合、プロセッサは特殊目的または汎用のコンピュータとともに実装されてよく、また執行される場合に、本明細書で説明されるプロセッサの機能の一部またはすべてを実行するプログラムコードまたは命令を運搬する、または有するためのコンピュータ可読媒体も含む。コンピュータ可読媒体は、コンピュータプログラムの１つの場所から別の場所への転送を促進する任意の媒体を含むコンピュータストレージ媒体と通信媒体との両方を含む。ストレージ媒体は、コンピュータによってアクセスされることが可能な任意の利用可能媒体であってよい。限定としてではなく、例として、そのようなコンピュータ可読媒体はＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭもしくはその他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージもしくはその他の磁気ストレージ装置、または命令もしくはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを運搬または記憶するために使用されることが可能であり、コンピュータによってアクセスされることが可能な任意のその他の媒体を含むことが可能である。また、任意の接続は適切にコンピュータ可読媒体と呼ばれる。例えば、ソフトウェアがウェブサイト、サーバ、または同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）、もしくは赤外線、無線およびマイクロ波などの無線技術を使用するその他の遠隔ソースから送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、ＤＳＬ、または赤外線、無線およびマイクロ波などの無線技術は媒体の定義の中に含まれる。ディスク（ｄｉｓｋ）およびディスク（ｄｉｓｃ）は本明細書で使用される際、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザディスク、光ディスク、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスクおよびブルーレイ（登録商標）ディスクを含み、「ｄｉｓｋ」とは通常データを磁気的に再生するものであり、一方「ｄｉｓｃ」とはデータをレーザで光学的に再生するものである。上述のものの組み合わせもまた、コンピュータ可読媒体の範囲に含まれるべきである。
【００３８】
図７を参照すると、アンテナ７０６は配信ネットワークの中で送信機によってブロードキャストされた変調信号を受信し、受信された信号を受信機７０２に与える。受信機７０２は受信された信号を調節、デジタル化および処理し、サンプルストリームをＯＦＤＭ復調器７０８に与える。ＯＦＤＭ復調器７０８はデータ、オーバヘッドおよびパイロットシンボルを回復するために、サンプルストリーム上でＯＦＤＭ復調を実行する。コントローラ７１４は、受信されたパイロットシンボルに基づいて、送信機６００（図６参照）と無線通信装置１０６との間の無線リンクについてのチャネル応答推定値を導き出す。ＯＦＤＭ復調器７０８はさらに、チャネル応答推定値を用いて受信データおよびオーバヘッドシンボル上で同期検波（例えば等化または整合フィルタリング）を実行し、データおよびオーバヘッドシンボルの推定値をデチャネライザ（ｄｅｃｈａｎｎｅｌｉｚｅｒ）７１０に与える。
【００３９】
コントローラ７１４は、サービスのためのユーザインタフェース７１６からの選択を受信する。次いでコントローラ７１４は、現在のスーパーフレームの開始時の複合オーバヘッド情報ブロードキャストに基づいて、サービスを運搬するメディア論理チャネルのためのタイムスロット割当てを決定する。次いでコントローラ７１４は、制御信号をデチャネライザ７１０に与える。デチャネライザ７１０はデータおよびオーバヘッドシンボル推定値の逆多重化を実行し、逆多重化されたデータおよびオーバヘッドシンボル推定値をデータプロセッサ７１２に与える。データプロセッサ７１２は、複合オーバヘッド情報のために使用されるモードにしたがって、オーバヘッドシンボル推定値を処理（例えばシンボルデマップ、デインタリーブおよび復号）し、処理されたオーバヘッド情報をコントローラ７１４に与える。データプロセッサ７１２はまた、各ストリームのために使用されるモードにしたがって、ユーザによって選択されたサービスを運搬するメディア論理チャネルのためのデータシンボル推定値を処理し、対応する処理されたデータストリームを復号器７１８に与える。
【００４０】
マルチメディアプロセッサ７１８は、ユーザよって選択されたメディア論理チャネルの中の各メディアストリームのために復号器を利用可能にする。例えば、典型的なサービスはシグナリングストリーム、ビデオストリームおよび音声ストリームを提供してもよい。この実施例の中で、マルチメディアプロセッサ７１８は、各々のために復号器を利用可能にしてもよい。ビデオストリームの場合、復号器は、図２とともに先に説明されたビデオ復号器の逆処理機能を実行する。最初に、ビデオ復号器は復号を開始するために、Ｉフレームのためのビデオストリームを探索する。ＧＯＰ層を用いるビデオストリームでは、ビデオ復号器はＧＯＰのヘッダを探索し、ＧＯＰヘッダの後に続く第１のビデオフレームを用いて復号を開始する。代替として、または加えて、ビデオ復号器はＩフレームを検出するために、ビデオフレームのヘッダの中のＲＡＰ信号を探索することができる。一旦ビデオストリームの中でＩフレームが検出されると、復号器はマクロブロック毎の基準で、ビデオフレームの復号を開始する。
【００４１】
復号プロセスは、各マクロブロックのための変換係数をリカバーするために使用される。変換係数は、Ｉフレームの後に続くビデオフレームの中の各マクロブロックのための残差情報を抽出するために、逆量子化および逆変換される。基準フレームの中の対応するマクロブロックについてメモリから情報を取り出すために動きベクトルを使用して、ビデオフレームについてのピクセル情報はリカバーされることが可能である。ビデオフレームについてのピクセル情報は、ユーザによる閲覧のためにディスプレイ７２０に表される。
【００４２】
ユーザインタフェース７１６によって、ユーザは、無線通信１０６上でマルチメディアコンテントのチャネルサーフィンを行うことができる。ユーザがチャネルサーフィンを行っているか、または単に新たなチャネルを選択している場合、コントローラ７１４は、ユーザによって選択される新たなサービスのためのメディア論理チャネルを検出するために、次のスーパーフレームの開始時にブロードキャストされる複合オーバヘッド情報を使用する。次いでコントローラ７１４は、新たなメディア論理チャネルの中に含まれたメディアストリームのためのデータおよびオーバヘッドシンボル推定値を選択し、選択されたシンボル推定値をデータおよびマルチメディアプロセッサ７１２および７１８に与えるようにデチャネライザ７１０を促すことによって、チャネルを切り換える。次いでマルチメディアプロセッサ７１８は、復号プロセスを開始するためにＩフレームのためのビデオストリームを探索するが、このことは新たなコンテントをディスプレイ７１２に提示する際に、望ましくない遅延につながる場合がある。
【００４３】
この遅延を減少させるか、またはなくすために、様々な技術が用いられてもよい。例えば、Ｉフレームのタイミングが無線通信装置１０６によって先験的にわかっているブロードキャスト方式が実装されてもよい。Ｉフレームのタイミングは、いくつかの方法で決定されてよい。１つの方法は、アプリケーション層を物理層に同期させることである。図８を参照すると、Ｉフレームは、各スーパーフレームのためのメディア論理チャネルの中のビデオストリーム層パケットの先頭に挿入されることが可能であり、これはビデオ復号器が各ＧＯＰのためにさらなるＩフレームを生成することを必要とする場合がある。この方法によって、物理層でのＩフレームの位置がわかる。具体的には、Ｉフレームは、Ｎ0物理層パケットの後に続く１つまたは複数の物理層パケットに運び込まれる。この例の中では、コントローラ７１４は、ユーザによって選択された新たなサービスを運搬するメディア論理チャネルの中のＮ0物理層パケットの後に続く第１物理層パケットの到着の直前まで、新たなチャネルへの切り換えを遅延する。これによってマルチメディアプロセッサ７１８は、チャネルの即時の変更として現れるものをディスプレイ７１２上でユーザに示すためのチャネル切り換えの直後に、ビデオストリームの復号を開始することができる。
【００４４】
マルチメディアプロセッサ７１８の代替構成で、各サービスのためのＩフレームのタイミングは、オーバヘッドチャネルでブロードキャストされることが可能である。例えば、スーパーフレームの中のオーバヘッド情報２０６（図２参照）は、各メディア論理チャネルの中のＩフレームの位置を含んでもよい。この例の中では、コントローラ７１４はユーザによって選択された新たなサービスを運搬するメディア論理チャネルを検出するために複合オーバヘッド情報にアクセスし、それと同時にＩフレームの位置を検出することができる。一旦Ｉフレームのタイミングが決定されると、コントローラ７１４はＩフレームの到着の直前まで新たなチャネルへの切り換えを遅延させることができ、したがって、マルチメディアプロセッサ７１８がチャネル切り換えの直後にビデオストリームの複合を開始することを可能にする。好ましくは、各メディア論理チャネルのためのＩフレームは、チャネルの切換え時間を減少させるために、各スーパーフレームの中に含まれるが、このことが必要なわけではない。
【００４５】
図９は、無線通信装置の機能の例を示すブロック図である。無線通信装置１０６は、各々がイントラ符号化およびインター符号化されたビデオフレームを備える複数のビデオストリームを受信するための受信モジュール９０２と、ビデオを復号するための復号モジュール９０４とを含む。無線通信装置１０６はまた、ビデオストリームを復号手段に切り換えるための切り換えモジュール９０６も含む。切り換えモジュール９０６はさらに、ビデオストリームの第１のものをビデオストリームの第２のものに切り換えるためのプロンプトを受信し、このプロンプトに応答して、イントラ符号化されたビデオフレームがビデオストリームの第２のものの中で受信されるまで、ビデオストリームの第２のものに切り換えるのを遅延するように構成されている。
【００４６】
以上の説明は、本明細書で説明されている様々な実施形態を当業者が実行することを可能にするために提供されている。これらの実施形態に対する様々な変更は、当業者には容易に理解されると思われ、本明細書で定義されている一般原理は、別の実施形態に適用されることが可能である。したがって特許請求項は、本明細書で示されている実施形態に限定されるのではなく、文言による特許請求と首尾一貫した全範囲に一致することが意図されており、ここで、単数形の要素に対する言及は、特にそのように述べられていない限り「１つおよび唯一」ということを意味するのではなく、むしろ「１つまたは複数」ということを意味することが意図されている。当業者に知られているか、または後に知られるようになる、本開示を通して説明されている様々な実施形態の要素に対するすべての構造上および機能上の等価物は、明らかに参照により本明細書に組み込まれており、特許請求の範囲によって包含されることが意図されている。さらに、本明細書で開示されるものはいずれも、そのような開示が特許請求の範囲の中で明確に述べられているかどうかに関わらず、公に供されることが意図されていない。いずれの特許請求の要素もＵ．Ｓ．Ｃ．§１２、第６節の条項の下で解釈されるべきではなく、その要素は「〜するための手段」または「方法クレームの場合」というフレーズを使用して明確に述べられない限り、「〜するためのステップ」というフレーズを使用して述べられる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】マルチメディアブロードキャストシステムの例を示す概念ブロック図。
【図２】ビデオストリームのための予測ベースの圧縮ビデオ符号器の例を示す概念ブロック図。
【図３】ビデオ符号器からのビデオストリーム出力のためのデータ構造の例を示す図。
【図４】時間領域の中のスーパーフレームのためのデータ構造の例を示す図。
【図５】１つのスーパーフレームの中の１つのメディア論理チャネルのための様々なプロトコル層の例を示す図。
【図６】配信ネットワークの中の送信機の例を示すブロック図。
【図７】無線通信装置の例を示すブロック図。
【図８】スーパーフレームと同期されたアプリケーション層とともに、１つのスーパーフレームの中の１つのメディア論理チャネルのための様々なプロトコル層の例を示す図。
【図９】無線通信装置の機能の例を示すブロック図。
【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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【国際調査報告】
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