(57)【要約】  ディジタル加入者線（ＤＳＬ）システムにおいてチャンネル切り替えを可能にするセット・トップ・ボックス及び対応する方法を備える。セット・トップ・ボックスは、チャンネル切り替え要求を受信すると通常ストリーム及びチャンネル切り替えストリームの参加要求を送出するチャンネル切り替え処理装置（２５９）を含む。
2008521363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタル加入者線システムにおいてチャンネル切り替えを可能にするセット・トップ・ボックスであって、チャンネル切り替え要求を受信すると通常ストリーム及びチャンネル切り替えストリームの参加要求を送出するチャンネル切り替え処理装置を備えるセット・トップ・ボックス。
【請求項２】
請求項１記載のセット・トップ・ボックスであって、前記通常ストリームにおいてイントラ符号化ピクチャを受信すると前記チャンネル切り替えストリームについて離脱要求が送出されるセット・トップ・ボックス。
【請求項３】
請求項１記載のセット・トップ・ボックスであって、一定期間表示するために、前記チャンネル切り替えストリームにおけるチャンネル切り替えストリーム・ピクチャを復号化し、その後表示するために前記通常ストリームにおける通常ストリーム・ピクチャを復号化する復号器を更に備えるセット・トップ・ボックス。
【請求項４】
請求項１記載のセット・トップ・ボックスであって、チャンネル切り替えストリーム符号化ピクチャは、通常ストリーム符号化ピクチャよりも低い分解能のものであるセット・トップ・ボックス。
【請求項５】
請求項１記載のセット・トップ・ボックスであって、チャンネル切り替えストリーム符号化ピクチャは、通常ストリーム符号化ピクチャよりも低いフレーム・レートのものであるセット・トップ・ボックス。
【請求項６】
請求項１記載のセット・トップ・ボックスであって、チャンネル切り替えストリーム符号化ピクチャは、通常ストリーム・ピクチャよりも低いビットレートで符号化されるセット・トップ・ボックス。
【請求項７】
請求項１記載のセット・トップ・ボックスであって、表示装置に接続されており、更に、
ＰＩＰモードにおける表示装置上の表示のために前記通常ストリームの通常ストリーム・ピクチャを復号化する標準分解能復号器と、
ＰＩＰモードにおける表示装置上の表示のために前記チャンネル切り替えストリームの低分解能ピクチャを復号化する低分解能復号器とを備えるセット・トップ・ボックス。
【請求項８】
接続された表示装置上でピクチャインピクチャ（ＰＩＰ）モードをサポートするセット・トップ・ボックス（ＳＴＢ）であって、前記ＳＴＢは更に、ディジタル加入者線システムに結合されており、前記セット・トップ・ボックスは、
前記ＰＩＰモードにおける前記表示装置上の表示のために通常ストリームの通常ストリーム・ピクチャを復号化する標準分解能復号器と、
前記ＰＩＰモードにおける前記表示装置上の表示のために並列符号化ストリームの低分解能ピクチャを復号化する低分解能復号器とを備えるセット・トップ・ボックス。
【請求項９】
ディジタル加入者線システムに結合されており、チャンネル切り替え要求を出すためのユーザ・インタフェースを有するセット・トップ・ボックスにおいて、チャンネル切り替えを可能にする方法であって、チャンネル切り替え要求を受信すると、通常ストリーム及びチャンネル切り替えストリームの参加要求を送出する工程を備える方法。
【請求項１０】
請求項９記載の方法であって、前記通常ストリームにおいてイントラ符号化ピクチャを受信すると、前記チャンネル切り替えストリームの離脱要求を送出する工程を更に備える方法。
【請求項１１】
請求項９記載の方法であって、
一定期間表示するために前記チャンネル切り替えストリームにおいてチャンネル切り替えストリーム・ピクチャを復号化する工程と、
その後表示するために前記通常ストリームにおける通常ストリーム・ピクチャを復号化する工程とを更に備える方法。
【請求項１２】
請求項９記載の方法であって、チャンネル切り替えストリーム符号化ピクチャは、通常ストリーム符号化ピクチャよりも低い分解能のものである方法。
【請求項１３】
請求項９記載の方法であって、チャンネル切り替えストリーム符号化ピクチャは、通常ストリーム符号化ピクチャよりも低いフレーム・レートのものである方法。
【請求項１４】
請求項９記載の方法であって、チャンネル切り替えストリーム符号化ピクチャは、通常ストリーム・ピクチャよりも低いビットレートで符号化される方法。
【請求項１５】
請求項９記載の方法であって、前記セット・トップ・ボックスは表示装置に接続されており、前記方法は更に、
ＰＩＰモードにおける表示装置上の表示のために前記通常ストリームの通常ストリーム・ピクチャを、標準分解能復号器を用いて復号化する工程と、
ＰＩＰモードにおける表示装置上の表示のために前記チャンネル切り替えストリームの低分解能ピクチャを低分解能復号器を用いて復号化する工程とを備える方法。
【請求項１６】
ディジタル加入者線システム及び表示装置に接続されたセット・トップ・ボックスにおいて、前記表示装置上でピクチャインピクチャ（ＰＩＰ）モードをサポートする方法は、
前記ＰＩＰモードにおける前記表示装置上の表示のために通常ストリームの通常ストリーム・ピクチャを、標準分解能復号器を用いて復号化する工程と、
前記ＰＩＰモードにおける前記表示装置上の表示のために並列符号化ストリームの低分解能ピクチャを低分解能復号器を用いて復号化する工程とを備える方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願との相互参照】
【０００１】
本出願は、内容全体を本明細書及び特許請求の範囲に援用する、「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＣＨＡＮＮＥＬ  ＣＨＡＮＧＥ  ＩＮ  ＤＳＬ  ＳＹＳＴＥＭ」と題する西暦２００４年１１月２２日付け出願の米国特許仮出願第６０／６３０，１４７号の利益を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、一般に、ディジタル加入者線（ＤＳＬ）システムに関し、特に、ＤＳＬシステムにおけるチャンネル切り替えを可能にする方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
ディジタル加入者線（ＤＳＬ）マルチキャスト／ブロードキャスト・ビデオ・システムでは、インターネット・プロトコル（ＩＰ）マルチキャストを用いて圧縮ビデオをセット・トップ・ボックス（ＳＴＢ）に送信する。インターネット・グループ管理プロトコル（ＩＧＭＰ）を用いて、所望のチャンネルへの参加要求をディジタル加入者線アクセス・マルチプレクサ（ＤＳＬＡＭ）に送出することによって、視聴する対象のチャンネルを選択することが可能である。そのチャンネルがもう望まれない場合、離脱要求をＤＳＬＡＭに送出することが可能である。
【０００４】
ＤＳＬブロードキャスト・システムを介した商用ビデオでは、エンド・ユーザがすばやくチャンネルを切り替えることを可能にすることが望ましい。一般的なビデオ圧縮標準（ＭＰＥＧ−２やＪＶＴ／Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ  ＡＶＣなど）は、イントラ符号化及びインター符号化を用いる。適切な復号化のために、復号器は、イントラ符号化（Ｉ）ピクチャから始めて、圧縮ビデオ系列を復号化し、次いで、後続するインター符号化ピクチャ（Ｐピクチャ及びＢピクチャ）を復号化し続けなければならない。ピクチャ群（ＧＯＰ）は、少なくとも１つのＩピクチャ、及び少なくとも１つのＰピクチャ及び／又はＢピクチャを含み得る。Ｉピクチャは通常、同等なビデオ品質のＰピクチャ又はＢピクチャよりもずっと多くのビットを（多くの場合、３−１０倍の範囲のビット数で）必要とする。
【０００５】
チャンネル切り替えの後、又は受信器を最初にオンにすることによって、受信器が、当初、特定のチャンネル上で番組を受信し始める際に、受信器は、適切に復号化し始めるためには、Ｉピクチャが受信されるまで待たなければならない。これによって遅延が生じる。
【０００６】
ディジタル・ビデオ・ブロードキャスト・システムにおけるチャンネル切り替え遅延を最小にするために、Ｉピクチャは通常、頻繁に（例えば、Ｎ個のピクチャ毎に）送出される。例えば、（システムのビデオ圧縮部分の）１／２秒の遅延を可能にするために、３０ｆｐｓのコンテンツの場合、Ｎ＝１５を用いることが一般的である。圧縮Ｉピクチャは、圧縮Ｐピクチャや圧縮Ｂピクチャよりも容量がずっと大きいので、これによって、Ｉピクチャがそれほど頻繁に挿入されない場合に必要になるビットレートよりもビットレートはかなり増える。
【０００７】
一部のシステムでは、完全なＩピクチャを頻繁に送出する代わりに、「順次リフレッシュ」と呼ばれる手法（ピクチャ部分がイントラ符号化される）が用いられる。通常、ピクチャ内のマクロブロックは全て、Ｎ個のピクチャ周期中に少なくとも１度、イントラ符号化される。
【０００８】
ＪＶＴ／Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ  ＡＶＣ圧縮標準では、Ｐ及びＢピクチャは、複数の参照ピクチャを用いて予測することができる（先行するＩピクチャの前のピクチャを含む）。上記標準は、ランダム・アクセス・ポイントを独立復号器リフレッシュ（すなわち、ＩＤＲ。ＩＤＲに後続するピクチャを予測するうえでＩＤＲに先行する参照ピクチャは用いられないという制約を有する）として明確化している。ピクチャは、別々のタイプのスライスを用いて符号化することができる。符号化スライス全てがタイプＩのものであるピクチャは、Ｉピクチャと呼び得る。
【０００９】
ＪＶＴ／Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ  ＡＶＣ圧縮標準は、標準において以下のように規定されたツール（冗長なピクチャと呼ばれる）を含む。
【００１０】
冗長な符号化ピクチャ：ピクチャ又はピクチャ部分の符号化表現。冗長な符号化ピクチャのコンテンツは、この勧告Ｉ国際標準に準拠したビットストリームの復号化処理によって用いられるものでない。冗長な符号化ピクチャは、１次符号化ピクチャ内のマクロブロック全てを含むことを必要としない。冗長符号化ピクチャは、復号化処理に対する規範的効果は有しない。１次符号化ピクチャも参照のこと。
【００１１】
スライス・ヘッダはｒｅｄｕｎｄａｎｔ＿ｐｉｃ＿ｃｎｔフィールドを含む。その意味は以下のように定義される。
【００１２】
ｒｅｄｕｎｄａｎｔ＿ｐｉｃ＿ｃｎｔは、１次符号化ピクチャに属するスライス及びスライス・データ・パーティションの場合、０に等しいものとする。ｒｅｄｕｎｄａｎｔ＿ｐｉｃ＿ｃｎｔは、冗長な符号化ピクチャにおける符号化スライス及び符号化スライス・データ・パーティションの場合、０よりも大きい。ｒｅｄｕｎｄａｎｔ＿ｐｉｃ＿ｃｎｔが存在しない場合、その値は、０に等しいものと推論される。ｒｅｄｕｎｄａｎｔ＿ｐｉｃ＿ｃｎｔの値は、０以上１２７以下の範囲内にある。
【００１３】
スライスのスライス・データ内のカテゴリ３の構文構成要素が存在していることをスライス・データ・パーティションＡ  ＲＢＳＰの構文構成要素が示す場合、スライス・データ・パーティションＡ  ＲＢＳＰ内のものと同じ値のｓｌｉｃｅ＿ｉｄ及びｒｅｄｕｎｄａｎｔ＿ｐｉｃ＿ｃｎｔを有するスライス・データ・パーティションＢが存在する。
【００１４】
さもなければ（スライスのスライス・データ内のカテゴリ３の構文構成要素が存在していることをスライス・データ・パーティションＡ  ＲＢＳＰの構文構成要素が示すものでない場合）、スライス・データ・パーティションＡ  ＲＢＳＰ内のものと同じ値のｓｌｉｃｅ＿ｉｄ及びｒｅｄｕｎｄａｎｔ＿ｐｉｃ＿ｃｎｔを有するスライス・データ・パーティションＢ  ＲＢＳＰは存在しない。
【００１５】
従来技術では、チャンネル切り替えストリームが、通常ビデオ・ビットストリームとともに符号化され、送信されるシステムが利用されている。チャンネル切り替えストリームは、通常ビットストリーム内のＩピクチャよりも高い周波数で送出される、品質がより低いＩピクチャを含む。新たなチャンネルにユーザが合わせると、通常ストリームにおいて、又はチャンネル切り替えストリームにおいて、第１のＩピクチャの受信によって再生が始まり得る。
【００１６】
更に従来技術では、系列内の符号化ピクチャの一部について、より低い分解能で予測残差を符号化することが可能である一方で、系列内のその他の符号化ピクチャが、完全な分解能で符号化されるように削減分解能更新コデックが利用される。
【００１７】
更に、従来技術では、地域ブロードバンド・ネットワークを介して通常ビットストリームとともにチャンネル切り替えストリームが符号化される別のシステム（以下では「従来システム」（図１に示す）と呼ぶ）が利用される。前述のストリームはＤＳＬＡＭに記憶することができる。ユーザ・チャンネル切り替え要求がＤＳＬＡＭにおいて受信されると、チャンネル切り替えストリームが、短い遷移期間、ＤＳＬ局所ループを介して送出され、次いで通常ストリームが送出される。チャンネル切り替えストリーム符号化ピクチャが、それに対応した通常ストリーム符号化ピクチャよりも容量が大きい場合、ＤＳＬ局所ループの瞬間的な帯域幅要件が高められることになる。このことによって、復号器及びＤＳＬＡＭにおける、符号器レート制御、及びバッファのオーバーフロー／アンダーフローの問題が生じ得る。この問題は、チャンネル切り替えストリーム符号化ピクチャの容量を制限することによって、ないようにすることが可能である（それは、チャンネル切り替えに後続する過渡期間中にビデオ品質が低下することにつながる）。
【００１８】
従来のシステムでは、ＤＳＬＡＭは、セット・トップ・ボックスからのチャンネル切り替え要求を処理し、データをまずチャンネル切り替えストリームから送出し、次いで、通常ストリームから送出することによってチャンネル切り替えにおいて能動的な役割を果たす必要がある。ＤＳＬＡＭにおける任意の記憶は、チャンネル切り替え獲得時間を削減することが可能である。
【００１９】
図１に移れば、前述の従来のシステムのエンドツーエンド・ディジタル加入者線（ＤＳＬ）システム・アーキテクチャが、参照符号１００によって全体的に示されている。アーキテクチャ１００は、コンテンツ・プロバイダ１１０と、地域ブロードバンド・ネットワーク１２０と、ディジタル加入者線アクセス・マルチプレクサ（ＤＳＬＡＭ）１３０と、局所ループ１４０と、セット・トップ・ボックス（ＳＴＢ）１５０とを含む。コンテンツ・プロバイダ１１０は、マルチプレクサ１１４の第１の入力及び第２の入力それぞれと信号通信する第１の出力及び第２の出力を有するビデオ符号器１１２を含む。マルチプレクサ１１４の出力は、コンテンツ・プロバイダ１１０の出力をもたらす。この出力は、地域ブロードバンド・ネットワーク１２０と信号通信で接続される。地域ブロードバンド・ネットワーク１２０は、ＤＳＬＡＭ１３０の第１の入力と信号通信で更に接続される。
【００２０】
ＤＳＬＡＭ１３０は、セレクタ１３４の第１の入力と信号通信する第１の出力と局所記憶装置１３６の入力と信号通信する第２の出力とを有するデマルチプレクサ１３２を含む。記憶装置１３６の出力は、セレクタ１３４の第２の入力と信号通信で接続される。ＤＳＬＡＭ１３０の第１の入力はデマルチプレクサ１３２の入力と信号通信で接続され、ＤＳＬＡＭ１３０の第２の入力はセレクタ１３４の第３の入力と信号通信で接続され、ＤＳＬＡＭ１３０の出力はセレクタ１３４の出力と信号通信で接続される。ＤＳＬＡＭ１３０の第２の入力、及び出力は、局所ループ１４０と信号通信で接続される。
【００２１】
ＳＴＢ１５０は、ユーザ・インタフェース１５２及びビデオ復号器１５４を含む。ＳＴＢ１５０の出力は、局所ループ１４０及びユ―ザ・インタフェース１５２と信号通信で接続され、ＳＴＢ１５０の入力は、局所ループ１４０及びビデオ復号器１５４と信号通信で接続される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
よって、従来技術の前述の欠点を解決する、ディジタル加入者線（ＤＳＬ）システムにおいてチャンネルを切り替える方法及び装置を有することが望ましく、大いに効果的になる。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
従来技術の前述並びにその他の弱点及び欠点は、本発明（ディジタル加入者線（ＤＳＬ）システムにおいてチャンネルを切り替える方法及び装置に関する）によって解決される。
【００２４】
本発明の局面によれば、ディジタル加入者線（ＤＳＬ）システムにおいてチャンネル切り替えを可能にするセット・トップ・ボックスを設ける。セット・トップ・ボックスは、チャンネル切り替え要求を受信すると通常ストリーム及びチャンネル切り替えストリームの参加要求を送出するチャンネル切り替え処理装置を含む。
【００２５】
本発明の別の局面によれば、それに接続された表示装置上でピクチャインピクチャ（ＰＩＰ）モードをサポートするそのセット・トップ・ボックス（ＳＴＢ）を設ける。ＳＴＢは更に、ディジタル加入者線（ＤＳＬ）システムに結合される。セット・トップ・ボックスは、ＰＩＰモードにおける表示装置上の表示のために通常ストリームの通常ストリーム・ピクチャを復号化する標準分解能復号器と、ＰＩＰモードにおける表示装置上の表示のために並列符号化ストリームの低分解能ピクチャを復号化する復号器とを含む。
【００２６】
本発明の更に別の局面によれば、チャンネルの切り替えを可能にする方法を、ディジタル加入者線（ＤＳＬ）システムに結合されており、チャンネル切り替え要求を出すためのユ―ザ・インタフェースを有するセット・トップ・ボックスにおいて備える。上記方法は、チャンネル切り替え要求を受信すると、通常ストリーム及びチャンネル切り替えストリームの参加要求を送出する工程を含む。
【００２７】
本発明の更に別の局面によれば、ディジタル加入者線（ＤＳＬ）システム及び表示装置に接続されたセット・トップ・ボックス（ＳＴＢ）において、表示装置上でピクチャインピクチャ（ＰＩＰ）モードをサポートする方法を備える。方法は、ＰＩＰモードにおける表示装置上の表示のために通常ストリームの通常ストリーム・ピクチャを標準分解能復号器を用いて復号化する工程を含む。方法は、ＰＩＰモードにおける表示装置上の表示のために並列符号化ストリームの低分解能ピクチャを低分解能復号器を用いて復号化する工程を更に含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の前述並びにその他の局面、特徴及び利点は、添付図面とともに検討するものとする、以下の、例示的な実施例の詳細な説明から明らかになるであろう。
【００２９】
本発明は、以下の例示的な図によって、より深く理解することができる。
【実施例】
【００３０】
本発明は、ディジタル加入者線（ＤＳＬ）システムにおいてチャンネルを切り替える方法及び装置に関する。本発明の実施例では、本発明は効果的には、インターネット・プロトコル（ＩＰ）マルチキャストをサポートするディジタル加入者線アクセス・マルチプレクサ（ＤＳＬＡＭ）への影響が最小で、符号化効率を改善するとともに、ＤＳＬマルチキャスト・システムを介したビデオにおけるチャンネル切り替え遅延（切り替え時間）を制限することを可能にする。
【００３１】
本発明の原理によれば、番組毎に、比較的低ビットレートで、低分解能チャンネル切り替えストリームが、通常符号化ストリームに加えて符号化される。チャンネル切り替え要求がセット・トップ・ボックス（ＳＴＢ）において受信されると、参加要求が、チャンネル切り替えストリーム及び通常ストリーム（新たに選択される番組の）に対して行われる。チャンネル切り替えストリームを、本明細書に以下に更に説明するようにＳＴＢにおけるピクチャインピクチャ（ＰＩＰ）サポートに用いることもできる。
【００３２】
本明細書は、本発明の原理を示す。よって、本明細書及び特許請求の範囲に明示的に説明されているものでないか、又は示されているものでないが、本発明の原理を実施し、その趣旨及び範囲内に含まれる種々の配置を当業者が考え出すことができるであろうことが分かる。
【００３３】
本明細書及び特許請求の範囲記載の、例、及び条件付き文言は全て、技術を促進するために本願の発明者が寄与する、本発明の原理及び概念の理解を支援するという説明の目的のためであることが意図されており、前述の特に記載された例及び条件に対する限定がないものと解されることとする。
【００３４】
更に、本発明の原理、局面及び実施例、並びにその特定の例を記載した、本明細書及び特許請求の範囲内の記載は全て、その構造的な均等物及び機能的な均等物を包含することが意図されている。更に、現在知られている均等物、及び、将来において開発される均等物（構造に係わらず、同じ機能を行う、開発された何れかの構成要素）を前述の均等物が含むことが意図されている。
【００３５】
よって、例えば、本明細書記載の構成図が、本発明の原理を実施する例証的な回路の概念図を表すことは当業者によって分かるであろう。同様に、コンピュータ又はプロセッサを明示的に示しているか否かに係わらず、コンピュータ読み取り可能媒体において実質的に表し、コンピュータ又はプロセッサによってそのように実行することができる種々の処理を、何れかのフローチャート、フロー図、状態遷移図、疑似コード、及び同様なものが表すことが分かるであろう。
【００３６】
図に示す種々の構成要素の機能は、専用ハードウェア、並びに適切なソフトウェアと関連してソフトウェアを実行することができるハードウェアを用いることによって備えることができる。プロセッサによって備えられる場合、機能は、単一の専用プロセッサによって、単一の共有プロセッサによって、又は複数の個々のプロセッサ（一部は共有され得る）によって備えることができる。更に、「プロセッサ」又は「コントローラ」の語を明示的に用いていることは、ソフトウェアを実行することができるハードウェアを排他的に表すものと解されないものとし、ディジタル信号プロセッサ（「ＤＳＰ」）ハードウェア、ソフトウェアを記憶するリード・オンリー・メモリ（「ＲＯＭ」）、ランダム・アクセス・メモリ（「ＲＡＭ」）、及び不揮発性記憶装置を限定なしで暗黙的に含み得る。
【００３７】
他のハードウェア（通常のハードウェア及び／又はカスタム）も含むことができる。同様に、図に示すスイッチは何れも、概念的なものに過ぎない。その機能は、プログラム・ロジックの処理によって、専用ロジックによって、プログラム制御と専用ロジックとの相互作用によって行うことができ、又は手作業によっても行うことができる。特定の手法は、意味合いから、より具体的に理解されるように実施者によって選択可能である。
【００３８】
本願の特許請求の範囲では、特定された機能を行う手段として記載された構成要素は、規定された機能を行う手段（例えば、ａ）その機能を行う回路要素の組み合わせ、ｂ）何れかの形態のソフトウェア（よって、上記機能を行うために上記ソフトウェアを実行する適切な回路と組み合わせた、ファームウェア、マイクロコード、又は同様なものを含む）を含む）を包含することが意図されている。前述の特許請求の範囲記載の本発明は、特許請求の範囲が要求するやり方で、記載された種々の手段によって提供される機能が組み合わせられ、集約されることにある。よって、前述の機能を提供することが可能な如何なる手段も、本明細書及び特許請求の範囲記載のものと均等であるものとする。
【００３９】
本発明の原理によれば、従来技術のシステムにおいて行われるほど頻繁にＩピクチャを送出することを必要とすることなく、所望のチャンネル切り替え遅延を達成することが可能である。その代わりに、通常ストリームにおける通常品質符号化ピクチャに加えて、低品質符号化ピクチャを含むチャンネル切り替えストリームが符号化される。チャンネル切り替えストリームにおける各ピクチャは通常ストリーム・ピクチャと関連付けられるが、通常ストリームに存在しているピクチャ全てが、チャンネル切り替えストリームにおいて関連付けられたピクチャを有する必要がある訳でない。チャンネル切り替えストリームにおける符号化ピクチャは、通常ストリームにおけるピクチャよりも低い分解能で符号化することができる。より頻繁なランダム・アクセスを可能にするために、Ｉピクチャはチャンネル切り替えストリームにおいてより頻繁に生起する。
【００４０】
図１に関して前述した従来のシステムでは、ＤＳＬＡＭは、セット・トップ・ボックスからのチャンネル切り替え要求を処理し、データをまずチャンネル切り替えストリームから送出し、次いで、通常ストリームから送出することによってチャンネル切り替えにおいて能動的な役割を果たす必要がある。ＤＳＬＡＭにおける任意の記憶は、チャンネル切り替え獲得時間を削減することが可能である。しかし、本発明の原理によれば、より少ない機能がＤＳＬＡＭにおいて必要であり、より多くの機能がＳＴＢにおいて必要である。
【００４１】
図２に移れば、例示的なエンドツーエンド・ディジタル加入者線（ＤＳＬ）システム・アーキテクチャが、参照符号２００によって全体的に示されている。アーキテクチャ２００は、コンテンツ・プロバイダ２１０と、地域ブロードバンド・ネットワーク２２０と、ディジタル加入者線アクセス・マルチプレクサ（ＤＳＬＡＭ）２３０と、局所ループ２４０と、セット・トップ・ボックス（ＳＴＢ）２５０とを含む。コンテンツ・プロバイダ２１０は、マルチプレクサ２１４の第１の入力及び第２の入力それぞれと信号通信する第１の出力及び第２の出力を有するビデオ符号器２１２を含む。マルチプレクサ２１４の出力は、コンテンツ・プロバイダ２１０の出力をもたらす。この出力は、地域ブロードバンド・ネットワーク２２０と信号通信で接続される。地域ブロードバンド・ネットワーク２２０は、ＤＳＬＡＭ２３０の第１の入力と信号通信で更に接続される。
【００４２】
ＤＳＬＡＭ２３０はデマルチプレクサ２３２及びマルチプレクサ２３３を含む。デマルチプレクサ２３２の入力が、ＤＳＬＡＭ２３０の第１の入力として利用可能である。デマルチプレクサ２３２の第１の出力はマルチプレクサ２３３の第１の入力と信号通信で接続され、デマルチプレクサ２３２の第２の出力はマルチプレクサ２３３の第２の入力と信号通信で接続される。マルチプレクサ２３３の第３の入力はＤＳＬＡＭ２３０の第２の入力として利用可能である。マルチプレクサ２３３の出力はＤＳＬＡＭ２３０の出力として利用可能である。ＤＳＬＡＭ２３０の第３の入力及びＤＳＬＡＭ２４０の出力は、局所ループ２４０と信号通信で接続される。
【００４３】
ＳＴＢ２５０は、ユーザ・インタフェース２５２と、ビデオ復号器２５４と、チャンネル切り替え処理装置２５９とを含む。チャンネル切り替え処理装置２５９の第１の出力はＳＴＢ２５０の出力として利用可能である。ＳＴＢ２５０の出力は局所ループ２４０と信号通信で接続される。チャンネル切り替え処理装置２５９の第１の入力はＳＴＢ２５０の入力として利用可能である。ＳＴＢ２５０の入力は局所ループ２４０と信号通信で接続される。ユーザ・インタフェースの出力は、チャンネル切り替え処理装置２５９の第２の入力と信号通信で接続される。ビデオ復号器２５４の入力は、チャンネル切り替え処理装置２５９の第２の出力と信号通信で接続される。
【００４４】
図１の従来システムのエンドツーエンド・アーキテクチャ１００と比べれば、エンドツーエンド・アーキテクチャ２００は、ＳＴＢ２５０においてチャンネル切り替え処理装置２５９を組み入れている。更に、ＤＳＬＡＭ２３０において、本発明は、マルチプレクサ２３３を利用しており、図１のＤＳＬＡＭ１３０のＤＳＬＡＭセレクタ１３４をなくしている。
【００４５】
本発明の原理によれば、通常ストリーム及びチャンネル切り替えストリームは別個のフロー上でビデオ符号器２１２からＤＳＬＡＭ２３０に地域ブロードバンド・ネットワーク２２０を介してマルチキャストされる。同じ番組のビデオ・ストリーム及びオーディオ・ストリーム間の関連付けと同様に通常ストリームとチャンネル切り替えストリームとの間の関連付けが行われる。ユーザが、ＳＴＢ２５０のユーザ・インタフェース２５２を介してチャンネル切り替えを示せば、チャンネル切り替え処理装置２５９は、チャンネル切り替えストリームの参加要求及び通常ストリームの参加要求をＤＳＬＡＭ２３０に送出する。インターネット群管理プロトコル（ＩＧＭＰ）を用いて参加要求を送出することができる。ＤＳＬＡＭ２３０は前述の参加要求を正常に処理し、通常ストリーム及びチャンネル切り替えストリームの符号化データを多重化し、ＳＴＢ２５０に送出する。ＤＳＬＡＭ２３０の視点からは、チャンネル切り替えストリームの参加要求は、何れの番組の参加要求とも違わない。これは、図１の従来のシステムに関して前述した従来技術手法と異なる。それは、ＳＴＢ１５０がチャンネル切り替え要求を受信し、ＳＴＢ１５０が通常の参加要求を処理するのとは違ったふうにそれを処理することを必要とする。
【００４６】
図１に関して前述した従来のシステムでは、ＤＳＬＡＭ１３０は、通常ストリーム及びチャンネル切り替えストリームにおけるＩピクチャの相対的な場所を判定することが可能である。しかし、従来のシステムでは、ＳＴＢ１５０は、その情報へのアクセスを有しない。本発明の原理によれば、両方のストリームを結合することによって、ＳＴＢ２５０は、２つのストリームに考えられる最も早い時間においてＩフレームを受信することが確約され得る。チャンネル切り替えストリームは、通常ストリームと比較してビットレートが比較的低いので、両方のストリームを送信するためのＤＳＬ局所ループ２４０を介した所要帯域幅の増加は、小さい、すなわち、チャンネル切り替えビットストリームは、例えば、通常ストリームのサイズの１５％であり得る。当然、この帯域幅増加の他の割合も、本発明の原理によって利用／制御することができる。ＤＳＬ局所ループ２４０を介した帯域幅必要条件におけるこの増加は、チャンネル切り替えの後、短い期間だけ、生じ、次いで、通常の帯域幅必要条件に戻る。
【００４７】
通常ストリーム及びチャンネル切り替えストリームの符号化ビデオ・パケットがＳＴＢ  ２５０に到着するにつれ、ＳＴＢ２５０は、到着パケットを監視してＩフレームが到達した時点を監視する。Ｉフレームが通常ストリームから受け取られると、ＳＴＢ２５０はチャンネル切り替えストリームの離脱要求を送出し、復号器２５４に通常ストリーム・データを送出する。Ｉフレームが通常ストリームにおいて受信される前にＩフレームがチャンネル切り替えストリームにおいて受信された場合、チャンネル切り替えストリーム・データは、Ｉフレームが通常ストリームにおいて受信されるまで復号器２５４に送出される。
【００４８】
図３に移れば、ディジタル加入者線（ＤＳＬ）システムにおいてチャンネル切り替えを可能にする方法を全体的に参照符号３００によって示す。図３に関して説明する方法工程は、ＳＴＢ（例えば、図２のＳＴＢ２５０や図４のＳＴＢ４００）によって行われる。開始ブロック３０５は、機能ブロック３１０に制御を移す。機能ブロック３１０は、ＳＴＢの電源をオンにするのに必要な工程を（ＳＴＢの電源をオンにする旨のユーザ入力の受信に応答して）行い、当初チャンネルを判定し、制御を機能ブロック３１５に移す。機能ブロック３１５は、要求チャンネルのチャンネル切り替えストリーム番組に加入し、制御を機能ブロック３２０に移す。機能ブロック３２０は、要求チャンネルの通常ストリーム番組に加入し、判定ブロック３２５に制御を移す。判定ブロック３２５は、Ｉピクチャが通常ストリームにおいて利用可能か否かを判定する。Ｉピクチャが通常ストリームにおいて利用可能でない場合、制御は判定ブロック３３０に移される。さもなければ、Ｉピクチャが通常ストリームにおいて利用可能な場合。制御は機能ブロック３４５に移される。
【００４９】
判定ブロック３３０は、Ｉピクチャがチャンネル切り替えストリームにおいて利用可能であるか否かを判定する。Ｉピクチャがチャンネル切り替えストリームにおいて利用可能でない場合、制御は判定ブロック３３０に戻される。さもなければ、Ｉピクチャがチャンネル切り替えストリームにおいて利用可能な場合、制御は機能ブロック３３５に移される。
【００５０】
機能ブロック３３５はチャンネル切り替えストリーム・ピクチャを復号化し、判定ブロック３４０に制御を移す。判定ブロック３４０は、Ｉピクチャが通常ストリームにおいて利用可能であるか否かを判定する。Ｉピクチャが通常ストリームにおいて利用可能でない場合、制御は機能ブロック３３５に戻される。さもなければ、Ｉピクチャが通常ストリームにおいて利用可能な場合、制御は機能ブロック３４５に移される。
【００５１】
機能ブロック３４５はチャンネル切り替えストリーム番組への加入を解除し、制御を機能ブロック３５０に移す。機能ブロック３５０は通常ストリームを復号化し、制御を判定ブロック３５５に移す。判定ブロック３５５は、チャンネル切り替え要求が受信されたか否かを判定する。チャンネル切り替え要求が受信されていない場合、制御は機能ブロック３５０に戻される。さもなければ、チャンネル切り替え要求が受信された場合、制御は機能ブロック３１５に戻される。
【００５２】
チャンネル切り替えストリームは、通常ストリームよりも低い分解能及び低いビットレートで符号化し得る。更に、チャンネル切り替えストリームも低フレーム・レートで符号化することができる。更に、チャンネル切り替えストリームは、Ｉピクチャのみを有し得るか、又はＰピクチャ及び／又はＢピクチャも有し得る。
【００５３】
チャンネル切り替えストリームは、ＳＴＢにおけるピクチャインピクチャ（ＰＩＰ）動作を可能にするのに用いることもできる。チャンネル切り替えストリームは、通常ストリームよりも分解能が低いので、それを復号化するのに必要な復号器複雑度は、低複雑度のものである。これは、完全な２つのビデオ復号器を必要とせず、代わりに１つの通常のビデオ復号器及び更なる低分解能復号器を必要とするセット・トップ・ボックスにおけるＰＩＰ動作を可能にする。
【００５４】
図４に移れば、通常のビデオ復号器及び低分解能ビデオ復号器を含むセット・トップ・ボックス（ＳＴＢ）を全体的に参照番号４００によって示す。ＳＴＢ４００は、主チャンネルの通常ストリーム及びＰＩＰチャンネルのチャンネル切り換えストリームを結合することが可能である。
【００５５】
ＳＴＢ４００は、ユーザ・インタフェース４１０と、チャンネル切り替え処理装置４２０と、ビデオ復号器４３０と、ピクチャインピクチャ（ＰＩＰ）表示プロセッサ４４０と、低分解能ビデオ復号器４５０とを含む。
【００５６】
ユーザ・インタフェース４１０の出力はチャンネル切り替え処理装置４２０の入力と信号通信で接続される。チャンネル切り替え処理装置４２０の第１の出力は、低分解能ビデオ復号器４５０の入力と信号通信で接続される。低分解能ビデオ復号器４５０の出力は、ＰＩＰ表示プロセッサ４４０の第１の入力と信号通信で接続される。ＰＩＰ表示プロセッサ４４０の出力は、表示装置（図示せず）と信号通信で接続される。チャンネル切り替え処理装置４２０の第２の出力は、ビデオ復号器４３０の入力と信号通信で接続される。ビデオ復号器の出力は、ＰＩＰ表示プロセッサ４４０の第２の入力と信号通信で接続される。
【００５７】
ＰＩＰ機能を備えたシステムでは、ビデオ符号器２１２は、ＰＩＰ再生が平滑であるように、Ｉピクチャが通常ストリームにおいて同じ箇所に存在している場合にも、等間隔でチャンネル切り替えストリームにおけるＩピクチャを含むべきである。
【００５８】
図５に移れば、サンプル・ピクチャ符号化が参照符号５００によって全体的に示される。サンプル・ピクチャ符号化５００は、１／２秒のチャンネル切り替え開始期間が望まれており、チャンネル切り替えストリームが１２ｆｐｓである２４ｆｐｓの通常系列の場合である。この例では、Ｉピクチャが、チャンネル切り替えストリームにおいて１２ピクチャ毎に挿入される。Ｉピクチャは、通常ストリームにおいて４８ピクチャ毎に、又は２秒毎に挿入される。当然、本発明の教示を前提とすれば、別のピクチャ符号化も、本発明の範囲を維持しながら、本発明の原理によって用いることができる。
【００５９】
次に、本発明の多くの付随的な利点／特徴の一部について説明する。例えば、１つの利点／特徴は、チャンネル切り替え要求を受信すると通常ストリーム及びチャンネル切り替えストリームの参加要求を送出するチャンネル切り替え処理装置を含むセット・トップ・ボックス（ＳＴＢ）である。別の利点／特徴は、前述のＳＴＢである。通常ストリームにおいてＩピクチャを受信すると、離脱要求が、ＳＴＢによってチャンネル切り替えストリームについて送出される。更に別の利点／特徴は、前述のＳＴＢである（チャンネル切り替え要求後、チャンネル切り替えストリーム・ピクチャが復号化され、一定期間、表示され、次いで、通常ストリーム・ピクチャが復号化され、表示される。更に、別の利点／特徴は、前述のＳＴＢである（チャンネル切り替えストリーム符号化ピクチャは、通常ストリーム符号化ピクチャよりも低い分解能のものである）。更に、別の利点／特徴は、前述のＳＴＢである（チャンネル切り替えストリーム符号化ピクチャは、通常ストリーム符号化ピクチャよりも低いフレーム・レートのものである）。更に、別の利点／特徴は、前述のＳＴＢである（チャンネル切り替えストリーム符号化ピクチャは、通常ストリーム・ピクチャよりも低いビットレートのものである）。更に、別の利点／特徴は、通常ストリームを復号化するために通常復号器を用い、並列符号化ストリームを復号化するために低分解能復号器を用いるピクチャインピクチャ（ＰＩＰ）をサポートするＳＴＢである。
【００６０】
本発明の前述並びにその他の特徴及び利点は、本明細書及び特許請求の範囲記載の教示に基づいて当業者によって容易に確認することができる。本発明の教示は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、特定用途向プロセッサ、又はこれらの組み合わせの種々の形態で実施することができる。
【００６１】
最も好ましくは、本発明の教示はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせとして実施される。更に、ソフトウェアは好ましくは、プログラム記憶装置上に有形的に実施されたアプリケーション・プログラムとして実現される。アプリケーション・プログラムは、何れかの適切なアーキテクチャを備えるマシンにアップロードすることができ、前述のアーキテクチャによって実行することができる。好ましくは、マシンは、ハードウェア（１つ又は複数の中央処理装置（「ＣＰＵ」）、ランダム・アクセス・メモリ（「ＲＡＭ」）や入出力（「Ｉ／Ｏ」）インタフェースなど）を有するコンピュータ・プラットフォーム上に実現される。コンピュータ・プラットフォームは、オペレーティング・システム及びマイクロ命令コードも含み得る。本明細書及び特許請求の範囲記載の種々の処理及び機能は、マイクロ命令コードの一部若しくはアプリケーション・プログラムの一部、又はそれらの何れかの組み合わせ（ＣＰＵによって実行することができる）であり得る。更に、種々の他の周辺装置（更なるデータ記憶装置や印刷装置など）をコンピュータ・プラットフォームに接続することができる。
【００６２】
更に、添付図面に表した構成システム部分及び構成方法の一部は好ましくはソフトウェアで実現されるので、システム構成部分間又は処理機能ブロック間の実際の接続は、本発明がプログラムされるやり方によって変わり得る。本明細書及び特許請求の範囲に記載の教示を前提とすれば、当業者は、本発明の前述及び同様の実現形態又は構成を考え出すことができるであろう。
【００６３】
添付図面を参照して例証的な実施例を本明細書及び特許請求の範囲において説明したが、本発明は前述のまさにその実施例に限定されるものでなく、本発明の範囲又は趣旨から逸脱することなく、当業者によって種々の変更及び修正を行うことができる。前述の変更及び修正は全て、特許請求の範囲記載の本発明の範囲内に含まれることが意図されている。  
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】従来技術による例示的なエンドツーエンドのディジタル加入者線（ＤＳＬ）システム・アーキテクチャを示す図である。
【図２】本発明による例示的なエンドツーエンドのディジタル加入者線（ＤＳＬ）システム・アーキテクチャを示す図である。
【図３】本発明の原理による、ディジタル加入者線（ＤＳＬ）システムにおけるチャンネル切り替えを可能にする方法を示す図である。
【図４】本発明の原理による、通常ビデオ復号器及び低分解能ビデオ復号器を含むセット・トップ・ボックス（ＳＴＢ）を示す図である。
【図５】本発明の原理によるサンプル・ピクチャ符号化を示す図である。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成18年8月7日(2006.8.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
連邦政府委託研究開発における政府のライセンス権
米国政府は、本発明において一括払いライセンスを有しており、特殊な場合に、米国標準基準局によって付与されたプロジェクトＩＤ契約番号２００３００５６７６Ｂの条項によって規定された通りに合理的な条項で特許権者がランセンスすることを要求する権利を有する。
本出願は、内容全体を本明細書及び特許請求の範囲に援用する、「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＦＯＲ  ＣＨＡＮＮＥＬ  ＣＨＡＮＧＥ  ＩＮ  ＤＳＬ  ＳＹＳＴＥＭ」と題する西暦２００４年１１月２２日付け出願の米国特許仮出願第６０／６３０，１４７号の利益を主張する。
【国際調査報告】
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