(57)【要約】配信チェーンにおけるトランスコーディングを行い、トランスコーディングを遠隔的に制御する方法及びシステムが提供される。本方法は、信号処理施設で第一のプログラムと該第一のプログラムに関する帯域内信号とを受信するステップ２１０を含む。本方法は、帯域内信号により指定される少なくとも１つのパラメータに従って信号処理施設で第一のプログラムをトランスコードするステップ２１５を更に含む。
2011507392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号処理装置で第一のプログラムと該第一のプログラムに関する帯域内信号とを受信するステップと、
前記帯域内信号により指定される少なくとも１つのパラメータに従って前記信号処理装置で前記第一のプログラムをトランスコードするステップと、
を含む方法。
【請求項２】
複数の入力信号を前記信号処理手段における統計的多重化装置に供給して、多重化された信号を形成するステップと、前記複数の入力信号は、トランスコードされた第一のプログラムを含み、
前記多重化された信号を送信するために変調するステップと、
を更に含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第一のプログラムのトランスコードは、前記複数の入力信号の統計的多重化と共に、少なくとも１つのトランスコードパラメータを調節するステップを更に含む、
請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つのトランスコードパラメータは、出力ビットレート、グループオブピクチャ構造の選択及び品質基準のうちの少なくとも１つを含む、
請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つのトランスコードパラメータは、前記トランスコードステップの間に動的に調節される、
請求項３記載の方法。
【請求項６】
前記複数の入力信号は、複数のプログラムを含み、
前記複数のプログラムの全ては、前記少なくとも１つのトランスコードパラメータに従属する帯域幅を最適化する統計的多重化プールを使用して統計的に多重化される、
請求項３記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つのトランスコードパラメータは、コンテンツ所有者と該コンテンツ所有者とは異なるコンテンツプロバイダとの間の合意に基づいて決定される、
請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記複数の入力信号は、複数のプログラムを含み、
前記トランスコードステップは、プログラム毎に前記複数のプログラムのそれぞれをトランスコードする、
請求項２記載の方法。
【請求項９】
前記帯域内信号により指定される１以上のパラメータは、前記第一のプログラムに課されるコンテンツ所有者の要求に従って固定される、
請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記信号処理装置は、地域のヘッドエンドである、
請求項１記載の方法。
【請求項１１】
信号処理装置で第一のプログラムと該第一のプログラムに関する帯域内信号とを受信する受信手段と、
前記帯域内信号により指定される少なくとも１つのパラメータに従って前記第一のプログラムをトランスコードするトランスコード手段と、
を有するシステム。
【請求項１２】
複数の入力信号を統計的に多重化して、多重化された信号を形成する統計的多重化手段と、前記複数の入力信号は、トランスコードされた第一のプログラムを含み、
前記多重化された信号を送信するために変調する変調手段と、
を更に有する請求項１１記載のシステム。
【請求項１３】
前記トランスコード手段は、前記複数の入力信号の統計的多重化と共に、少なくとも１つのトランスコードパラメータを調節する、
請求項１２記載のシステム。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのトランスコードパラメータは、出力ビットレート、グループオブピクチャ構造の選択及び品質基準のうちの少なくとも１つを含む、
請求項１３記載のシステム。
【請求項１５】
前記トランスコード手段は、前記トランスコードステップの間に前記少なくとも１つのトランスコードパラメータを動的に調節する、
請求項１３記載のシステム。
【請求項１６】
前記複数の入力信号は、複数のプログラムを含み、
前記複数のプログラムの全ては、前記少なくとも１つのトランスコードパラメータに従属する帯域幅を最適化する統計的多重化プールを使用して統計的に多重化される、
請求項１３記載のシステム。
【請求項１７】
前記信号処理装置は、地域のヘッドエンドである、
請求項１１記載のシステム。
【請求項１８】
前記複数の入力信号は、複数のプログラムを含み、
前記複数のプログラムのそれぞれは、プログラム毎にトランスコードされる、
請求項１２記載のシステム。
【請求項１９】
前記帯域内信号により指定される１以上のパラメータは、前記第一のプログラムに課されるコンテンツ所有者の要求に従って固定される、
請求項１１記載のシステム。
【請求項２０】
前記第一のプログラムのトランスコードは、ソースフォーマットからターゲットフォーマットへの前記第一のプログラムの完全な再符号化よりも少ない、
請求項１１記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスコーディングに関し、より詳細には、配信のチェーンにおいてトランスコーディングを行い、トランスコーディングの品質を遠隔的に制御する方法及びシステムに関する。
【０００２】
本出願は、2007年12月11日に提出された米国特許仮出願61/007140号“Transcoding  within  the  distribution  Chain”の利益を特許請求するものであり、この米国仮出願は、その完全な形で引用により本明細書に盛り込まれる。
【背景技術】
【０００３】
（他のコンテンツ配信のインフラと同様に）ケーブルインフラでは、入力でのより効率的に圧縮されたビデオフォーマット（たとえばISO/IEC  (International  Organization  for  Standardization/International  Electrotechnical  Commission)  MPEG-4  (Moving  Picture  Experts  Group-4)  Part10  AVC  (Advanced  Video  Coding)規格／ITU-T  (International  Telecommunication  Union,  Telecommunication  Sector)  H.264勧告（以下、「MPEG-4AVC標準」））から、出力での旧式の圧縮されたビデオフォーマット（たとえば、ISO/IEC  Moving  Picture  Experts  Group-2標準（以下「MPEG-2標準」））にトランスコードする必要がある。このトランスコード機能は、地域のヘッドエンドで実行される。チャネル毎にコンテンツの所有者により実行されたとき、トランスコーディング機能の出力レートがヘッドエンドにより制御されることが望ましい。これは、異なるタイプのコンテンツについて異なるコードレートを可能にする。典型的に、ヘッドエンドは、（たとえば、どのサテライトトランスポンダを見るべきか、どのプログラムをフィルタリングすべきか、等のような）地域のヘッドエンドにおけるリンクレイヤパラメータを制御する。
【０００４】
トランスコーディング制御の応用では、ヘッドエンドは、トランスコーディング機能がどのレートで実行される必要があるかに関してレートを更に制御する。したがって、ヘッドエンドは、（たとえばケーブルオペレータである）ローカルオペレータに伝達されるビットレートの遠隔管理を達成する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、大部分の帯域内の制御は、無線リンクパラメータ（たとえばサテライト、コードレート等）及びトランスポートパラメータ（たとえば、どのパケット識別子（PID）をフィルタすべきか）に制限されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
従来技術のこれらの問題及び課題、並びに他の問題及び課題は、本発明により対処され、本発明は、配信のチェーンにおいてトランスコーディングを行い、トランスコーディングの品質を遠隔的に制御する方法及びシステムに向けられる。
【０００７】
本発明の態様によれば方法が提供され、本方法は、信号処理施設（ファシリティ）で、第一の番組と第一の番組に関する帯域内信号とを受信するステップを含む。本方法は、帯域内信号により指定される少なくとも１つのパラメータに従って信号処理施設で第一のプログラムをトランスコードするステップを更に含む。
【０００８】
本発明の別の態様によればシステムが提供され、本システムは、信号処理施設で、第一の番組と第一の番組に関して帯域内信号とを受信するレシーバを含む。当該システムは、帯域内信号により指定された少なくとも１つのパラメータに従って第一の番組をトランスコーディングするトランスコーダを更に含む。
【０００９】
本発明のこれらの態様、特徴及び利点、並びに他の態様、特徴及び利点は、例示的な実施の形態の以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明は、以下の例示的な図面に従って良好に理解されるであろう。
【図１】本発明の実施の形態に係る、チャネル毎にMPEG-2標準のコンテンツにMPEG-4AVC標準のコンテンツをトランスコードする例示的なシステムのブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る、チャネル毎にMPEG-2標準のコンテンツにMPEG-4AVC標準のコンテンツをトランスコードする例示的な方法のフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態に係る、全チャネルベースで、MPEG-2標準のコンテンツにMPEG-4AVC標準のコンテンツをトランスコードする例示的なシステムのブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る、全チャネルベースで、MPEG-2標準のコンテンツにMPEG-4AVC標準のコンテンツをトランスコードする例示的な方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、配信のチェーンにおいてトランスコーディングを行い、トランスコーディングの品質を遠隔的に制御する方法及びシステムに向けられる。
【００１２】
本実施の形態は、本発明の原理を例示するものである。従って、当業者であれば、本明細書に明示的に記載又は図示されていないが、本発明を実施する様々なアレンジメントであって、本発明の精神及び範囲に含まれる様々なアレンジメントを創作することができることを理解されたい。
【００１３】
本実施の形態で引用される全ての例及び条件付き言語は、本発明及び当該技術分野を促進するために本発明者により与えられる概念の理解において読者を支援する目的であることが意図され、係る特定の引用される例及び条件に限定されないものと解釈されるべきである。
【００１４】
さらに、本発明の原理、態様及び実施の形態を引用する全ての説明は、本発明の特定の例と同様に、本発明の構造的且つ機能的に等価なものを包含することが意図される。さらに、係る等価なものは、現在知られている等価なものであると同様に、将来的に開発される等価なもの、すなわち構造に係らず、同じ機能を実行する開発されたエレメントの両者を含むことが意図される。
【００１５】
したがって、たとえば、本実施の形態で与えられるブロック図は、本発明を実施する例示的な回路の概念図を表すことが当業者により理解されるであろう。同様に、フローチャート、フローダイアグラム、状態遷移図、擬似コード等はコンピュータ読み取り可能なメディアで実質的に表現され、コンピュータ又はプロセッサが明示的に示されているか否かに係らず、係るコンピュータ又はプロセッサにより実行される様々なプロセスを表す。
【００１６】
図示される様々なエレメントの機能は、適切なソフトウェアと関連してソフトウェアを実行可能なハードウェアと同様に、専用ハードウェアの使用により提供される場合がある。プロセッサによい提供されたとき、機能は、１つの専用プロセッサにより提供されるか、１つの共有プロセッサにより提供されるか、そのうちの幾つかが共有される複数の個々のプロセッサにより提供される。さらに、用語「プロセッサ」又は「コントローラ」の明示的な使用は、ソフトウェアを実行可能なハードウェアを排他的に示すように解釈されるべきではなく、限定されることなしに、デジタルシグナルプロセッサ（DSP）ハードウェア、ソフトウェアを記憶するリードオンリメモリ（ROM）、ランダムアクセスメモリ（RAM）、及び不揮発性ストレージを暗黙に含む場合がある。
【００１７】
コンベンショナル及び／又はカスタムである他のハードウェアが含まれる場合もある。同様に、図示されるスイッチは、概念を表すのみである。それらの機能は、プログラムロジックの動作を通して、専用ロジックを通して、プログラム制御のインタラクションを通して、又は手動により実行される場合があり、特定の技術は、文脈からより詳細に理解されるように、実装者により選択可能である。
【００１８】
本発明の請求項では、特定の機能を実行する手段として表現されるエレメントは、たとえばａ）その機能を実行する回路エレメントの組み合わせ、又はｂ）その機能を実行するソフトウェアを実行する適切な回路と結合されるファームウェア、マイクロコード等を含む任意の形態でのソフトウェアを含む、その機能を実行する任意の方法を包含することが意図される。係る請求項により定義される本発明は、様々な引用される手段により提供される機能は結合され、請求項が要求するやり方で一つにされるという事実にある。したがって、それらの機能を提供する手段は本実施の形態で示される手段に等価であるとみなされる。
【００１９】
本発明の「１実施の形態」又は「実施の形態」への明細書における参照は、その他の変形と同様に、本実施の形態に共に記載される特定の特徴、構造、特性等が本発明の少なくとも１つの実施の形態に含まれることを意味する。したがって、記載「１実施の形態では」又は「実施の形態では」の出現は、明細書を通して様々な位置に出現する他の変形と同様に、同じ実施の形態を必ずしも全て参照する必要はない。
【００２０】
以下「／」、「及び／又は」、「少なくとも１つの」の使用は、たとえば、「Ａ／Ｂ」、「Ａ及び／又はＢ」及び「少なくとも１つのＡ及びＢ」に場合において、最初に列挙されたオプションＡのみの選択を包含することが意図されるか、又は次に列挙されたオプションＢのみの選択を包含することが意図されるか、又はオプションＡ及びＢの両者の選択を包含することが意図される。更なる例として、「Ａ、Ｂ及び／又はＣ」及び「少なくとも１つのＡ、Ｂ及びＣ」の場合、係る記載は、第一の列挙されたオプションＡのみの選択、又は第二の列挙されたオプションＢのみの選択、又は、第三の列挙されたオプションＣのみの選択、又は、第一及び第二のオプション（Ａ及びＢ）のみの選択、又は、第一及び第三の列挙されたオプション（Ａ及びＣ）のみの選択、又は、第二及び第三の列挙されたオプション（Ｂ及びＣ）のみの選択、又は、全ての３つのオプション（Ａ及びＢ及びＣ）の選択を包含することが意図される。これは、多くの列挙される項目について、当業者により容易に明らかであるように拡張される場合がある。
【００２１】
さらに、本発明の１以上の実施の形態がMPEG-2標準及びMPEG-4AVC標準に関して本実施の形態で記載されるが、本発明はこれらの標準のみに限定されるものではなく、したがって、本発明の精神を維持しつつ、他のビデオ符号化標準、勧告、及びその拡張に関して利用される場合がある。
【００２２】
上述されたように、本発明は、配信のチェーンにおいてトランスコードを行い、トランスコードの品質を遠隔的に制御する方法及びシステムに向けられる。
【００２３】
配信のチェーンにおけるトランスコーディングに向けられる１以上の実施の形態では、ケーブルネットワークにおけるデジタルチャネルの効率的な使用を得る方法及びシステムが提供される。１以上のこれらの方法及びシステムは、たとえば、直交振幅変調（QAM）搬送波に適合するようにコンテンツを復号化及び再符号化することを含む場合がある。
【００２４】
リモートトランスコーディングの応用に向けられる１以上の実施の形態では、トランスコーディングアプリケーションの品質を遠隔的に制御する方法及びシステムが提供される。実施の形態では、これは、帯域内パラメータの制御情報を送出し、結果として得られるトランスコード動作の品質及びビットレートを制御することで、プライマリヘッドエンド（本実施の形態では、第一又はプライマリ信号処理施設とも呼ばれる）からオンザフライで達成される。
【００２５】
ブロードキャスタ／コンテンツの所有者がMPEG-4AVC標準のような効率的に圧縮されたビデオフォーマットに高精細（HD）の配信を移行させたとき、これがどのように達成することができるかに関するもっともな疑問がある。米国のケーブルインフラでは、MPEG-2標準（以下、MPEG-2フォーマットと交換可能に呼ばれる）に従うフォーマットでエンドカスタマにビデオを伝達する必要がある。したがって、（高精細及びおそらく標準精細（SD）コンテンツの両者について）MPEG-4AVC標準からMPEG-2標準へのトランスコードの必要がある。以下は、これを達成する方法を記述する。
【００２６】
以下のテキストでは、ブロードキャスタは、コンテンツの所有者（及び通常は創作者）である。地域のヘッドエンド（第二の信号処理施設とも呼ばれる）は、ケーブルオペレータにより所有／操作される。幾つかの例では、ブロードキャスタ／コンテンツ所有者は、地域施設において終端装置を有する場合がある。
【００２７】
ブロードキャスタ／コンテンツ所有者は、ケーブルの地域のヘッドエンドでコンテンツを受信し、サテライトフィードを復調し（これはDVBS-1又はDVBS-2である）、MPEG-4AVC信号を復号化し、次いで、MPEG-4AVC標準信号をMPEG-2フォーマットに再符号化する。代替的に、MPEG-4AVC標準からMPEG-2標準へのトランスコーディングは、ベースバンドへの復号化なしに実行することもできる。次いで、MPEG-2標準信号は、固定ビットレート又は可変ビットレートのストリームとしてケーブルインフラストラクチャに供給される。
【００２８】
ブロードキャスタ／コンテンツオーナは、ケーブルオペレータと連携し、所与の品質の要件に合意する。サテライト信号は復調されて、デスクランブルされ、トランスポートストリームは、非同期シリアルインタフェース（ASI）又はギガビットイーサネット（登録商標）インタフェースを通して、統計的な多重化装置（stat-mux）を含むケーブルインフラに供給される。更なるビデオストリームは、同じインフラに供給される。品質の制約を満たすのと同時に、１つのQAM搬送波に適合するように様々なストリームにビットを最適に割り当てるように、全てのコンテンツストリームは復号化され、次いで可変ビットレート（VBR）で再符号化される。
【００２９】
本実施の形態で提供される開示は、両方のアプローチのメリット及び課題に対処するものである。本実施の形態で提供される本発明の教示が与えられると、当業者は本発明の精神を維持しつつ、本発明を両方のアプローチに容易に適用することができることを理解されたい。しかし、ブロードキャスタ／コンテンツ所有者により課される品質の制約を保証しつつ、第二のアプローチは全体のケーブルスペクトルの良好な利用となる点で、第二のアプローチに向けられる実施の形態が好ましいことが更に理解される。
【００３０】
地域のケーブルヘッドエンドへのサテライトを通した主要な配信を高度な圧縮フォーマットに移行させることは、（ブロードキャスタを含めて）コンテンツ所有者にとって非常に強いインセンティブである。MPEG-4AVC標準は、係る配信の用途にとって最有力候補である。MPEG-4AVC標準は、MPEG-2標準に対して、同程度の品質で、圧縮効率において、２：１の改善を提供する潜在能力を有する。これは、高精細コンテンツが急増するときに特に魅力的である。米国におけるケーブルオペレータの特別の場合、ブロードキャストコンテンツの消費者への最終的な配信は、長年にわたりMPEG-2標準に基づき続けている。これは、フィールドにおけるMPEG-2標準に基づくセットトップボックスの設置基盤により駆動される。この要件が与えられると、最終的な消費者への配信のため、主要な配信からのMPEG-4AVC標準をMPEG-2標準コンテンツに変換する地域のヘッドエンドでのトランスコーディング又は再符号化の用途を有する必要がある。
【００３１】
地域のヘッドエンド（regional  head-end）は、ケーブルオペレータにより通常は操作される。地域のヘッドエンドは、（ブロードキャスタからのコンテンツを含む）多数のソースからのコンテンツを集める。配信システムに依存して、（たとえばナショナルブロードキャスタといった）コンテンツオーナは、ナショナルディストリビューションシステムを有し、したがって、ケーブルオペレータの地域のヘッドエンドに機器を配置し（又はケーブルオペレータについて、この機器を特定し）、復調された信号をケーブルオペレータにハンドオーバする。
【００３２】
このトランスコーディング機能を達成する第一のアプローチは、コンテンツ所有者にとって衛星通信の復調（DVBS-1又はDVBS-2）及びMPEG-4AVC標準からMPEG-2標準へのトランスコーディング機能をインストールすることである。第一のアプローチは、図１及び図２に関して例示される。
【００３３】
帯域内信号は、プライマリヘッドエンドから生じ、コンテンツと共に搬送される。実施の形態では、帯域内信号は、コンテンツと比較したとき、MPEG-2トランスポートが使用されている場合、異なるトランスポートパケット識別子（PID）を使用する場合がある。
【００３４】
図１を参照して、MPEG-4AVC標準のコンテンツをMPEG-2標準のコンテンツにチャネル毎にトランスコードする例示的なシステムは、参照符号１００により示される。
【００３５】
システム１００は、地域のヘッドエンド１１０は、プロフェッショナル統合レシーバ／デコーダ１（IRD#1）からプロフェッショナルIRD#N（集合的に参照符号１０２により示され、プロフェッショナルIRDの対応する符号により個々に示される）を含む。地域のヘッドエンド１１０は、スイッチ１１２、スイッチ１１４、MPEG-2標準エンコーダ１４２、統計的多重化装置１５２、統計的多重化装置１６２、及びそれぞれのQAM変調器１７２，．．．，１８２を含む。
【００３６】
プロフェッショナルIRD#1は、DVBS-1/S-2復調器/デスクランブラ１０４、MPEG-4AVC標準デコーダ１０６、MPEG-2高精細/標準精細（HD/SD）エンコーダ１０８を含む。プロフェッショナルIRD#Dは、DVBS-1/S-2復調器１０５、MPEG-4AVC標準デコーダ１０６、及びMPEG-2高精細/標準精細（HD/SD）エンコーダ１０８を含む。プロフェッショナルIRD#2からプロフェッショナルIRD#N-1は、プロフェッショナルIRD#Nに類似している。
【００３７】
プロフェッショナルIRD#1に関して、DVBS-1/S-2復調器/デスクランブラ１０４の出力は、MPEG-4AVC標準デコーダ１０６の入力、及びスイッチ１１２の第二の入力と信号通信で接続される。MPEG-4AVC標準デコーダ１０６の出力は、MPEG-2HD/SDエンコーダ１０８の入力に信号通信で接続される。少なくともプロフェッショナルIRD#1について、MPEG-4AVC標準デコーダ１０６の出力は、ローカルモニタに信号通信で接続される。MPEG-2HD/SDエンコーダ１０８の出力は、スイッチ１１２の第一の入力と信号通信で接続される。
【００３８】
スイッチ１１２の出力は、統計的多重化装置（stat-mux）１５２の第二の入力と信号通信で接続される。stat-mux１５２の出力は、QAM１７２の入力と信号通信で接続される。MPEG-2エンコーダ１２２の出力は、stat-mux１５２の第一の入力と信号通信で接続される。プロフェッショナルIRD#2の出力は、stat-mux１５２の第三の入力と信号通信で接続される。stat-mux１５２の制御出力は、MPEG-2エンコーダ１２２の制御入力と信号通信で接続される。
【００３９】
プロフェッショナルIRD#Nに関して、DVBS-1/S-2復調器１０５の出力は、MPEG-4AVC標準デコーダ１０６の入力、及びスイッチ１１４の第二の入力と信号通信で接続される。MPEG-4AVC標準デコーダ１０６は、MPEG-2HS/SDエンコーダ１０８の入力と信号通信で接続される。MPEG-2HD/SDエンコーダ１０８の出力は、スイッチ１１４の第一の入力と信号通信で接続される。
【００４０】
スイッチ１１４の出力は、統計的多重化装置（stat-mux）１６２の第二の入力と信号通信で接続される。stat-mux１６２の出力は、QAM変調器１８２の入力と信号通信で接続される。MPEG-2エンコーダ１３２の出力は、stat-mux１６２の第一の入力と信号通信で接続される。MPEG-2エンコーダ１４２の出力は、stat-mux１６２の第三の入力と信号通信で接続される。stat-mux１６２の制御出力は、MPEG-2エンコーダ１３２の制御入力及びMPEG-2エンコーダ１４２の制御入力と信号通信で接続される。
【００４１】
DVBS-1/S-2復調器/デスクランブ１０４及び／又はDVBS-1/S-2復調器１０５のそれぞれの入力は、MPEG-4AVC標準に従ってエンコードされるコンテンツ（以下、「MPEG-4AVCコンテンツ」と呼ぶ）を受信するシステム１００の入力として利用可能である。MPEG-2エンコーダ１２２、MPEG-2エンコーダ１３２、及びMPEG-2エンコーダ１４２のそれぞれの入力は、ベースバンドのローカルチャネルを受信するシステム１００の入力として利用可能である。QAM変調器１７２及びQAM変調器１８２のそれぞれの出力は、MPEG-2標準に従うコンテンツ（以下、「MPEG-2コンテンツ」）を出力するシステム１００の出力として利用可能である。
【００４２】
システム１００がどのようにセグメント化されるかに依存して、１以上のシステム１００のエレメントは、１以上のエレメントが１以上の信号を受信する点でレシーバとなるように考慮される。
【００４３】
さらに、図１において、たとえばMPEG-4AVCデコーダ１０６及びMPEGエンコーダ１０８といったトランスコーダエレメントは、トランスコーダ１９９として集合的に表現される（すなわち、デコーダ１０６とエンコーダ１０８の組み合わせはトランスコーディング機能を実行する）。
【００４４】
図２を参照して、MPEG-4AVC標準のコンテンツをMPEG-2標準のコンテンツのチャネル毎にトランスコードする例示的な方法は、参照符号２００により示される。
【００４５】
本方法２００は、開始ブロック２０５を含み、この開始ブロックは、機能ブロック２１０に制御を移す。機能ブロック２１０は、信号処理施設で帯域内信号を受信し、機能ブロック２１５に制御を移す。１実施の形態では、帯域内信号は、たとえばプライマリヘッドエンドといった第一の信号処理施設から、たとえば地域のヘッドエンドである第二の信号処理施設に送出される場合がある。機能ブロック２１５は、帯域内信号により指定される１以上のパラメータに従って第二の信号処理施設で第一のプログラムをトランスコードし、機能ブロック２２０に制御を移す。機能ブロック２２０は、トランスコードされた第一のプログラムを含む複数の入力信号を第二の処理施設における統計的多重化装置に供給して、多重化された信号を形成し、機能ブロック２２５に制御を移す。機能ブロック２２５は、送信のために多重化された信号を変調し、制御を終了ブロック２９９に移す。図２の実施の形態では、トランスコーディングは、stat-muxプールと共に行われず、ここでは「チャネル毎に」又は「プログラム毎に」独立して行われると呼ばれ、すなわち、チャネル又はプログラムのトランスコーディングは、他のチャネル又はプログラムとは独立に行われる。
【００４６】
図１を参照して、地域のヘッドエンドは、DVBS-1/S-2インフラを通してコンテンツを受信し、該コンテンツを復調及びデスクランブルする。コンテンツがMPEG-2フォーマットにある場合、コンテンツは、MPEG-4AVC標準をMPEG-2標準のトランスコーディングインフラにバイパスし、ダウンストリームの統計的多重化装置１５２及び１６２に直接供給される。コンテンツがMPEG-4AVC標準のフォーマットである場合、コンテンツはMPEG-2標準にトランスコードされ、次いで、ASI又はギガビットイーサネット（登録商標）インフラの何れかを通してダウンストリームの統計的多重化装置１５２及び１６２に供給される必要がある。何れかのケースにおいて、ダウンストリームの統計的多重化装置１５２及び１６２は、固定ビットレート（CBR）ストリーム又は可変ビットレート（VBR）ストリームの何れかを受信する。
【００４７】
固定ビットレート（CBR）スキームは、所与の時間窓を通しての固定されたビットレート及びそのレートに関するピーク変動の観点で通常は特定される。可変ビットレート（VBR）又はキャップドVBRスキームは、平均ビットレート（指定された時間窓を通して平均される）及び超えることのないピークビットレートの観点で通常は特定される。CBR信号の場合、ケーブルオペレータは、未利用のプログラムをエンドコンシューマに搬送するため、QAM搬送波に帯域幅を専用に割り当てる必要がある。VBR信号の場合、ケーブルオペレータが未利用のストリームを搬送する必要がある場合、統計的多重化装置１５２及び１６２は、この信号を収容し、同じ多重化装置を共有する他のエンコーダへのこの制約によるレート割り当てを実行する必要がある。
【００４８】
図１に関して図示及び記載される実施の形態に関して、統計的多重化装置１５２及び１６２は、符号化されているローカルベースバンドチャネルのビットレート割り当てのみを制御する。統計的多重化装置１５２及び１６２のため、第一のヘッドエンドから到来するチャネル（CBR又はVBRの何れか）は、パススルーであり、それらのビットレートは、全体のビットレートからシンプルに減算される必要があり、残りは、ローカルチャネルコーディングのために利用可能にされる。したがって、このタイプの多重化は、オープンループの統計的多重化装置の制御と呼ばれる。
【００４９】
オープンループのVBR入力又はCBR入力の何れかにおいて、ケーブルオペレータは、他の入力に関して混合された又はハイブリッドの統計的多重化を採用する必要がある。これは、完全にクローズドループのVBRアプローチよりも効率が低いことが知られている。（クローズドループの統計的多重化装置の制御は、図３に示される実施の形態に関して説明され、チャネルの統計的多重化装置のプールへの全ての入力は、ベースバンドに変換されており、各プログラムのビット割り当ては、統計的多重化装置により制御される。）
所与の平均ビットレートについて（平均ビットレートは公称のCBRビットレート及びVBRスキームの平均ビットレート）、VBRスキームは、優れたパフォーマンスを有する。また、フィードバックレートの制御なしに、統計的多重化装置に供給されるVBRストリームは、フィードバックレートの制御により可能となるよりも低減されたパフォーマンスが得られる。
【００５０】
トランスコード機能それ自身は、完全なMPEG-4AVC標準のデコード及びMPEG-2標準（HD及び／又はSD）への再符号化であるか、又は、動きベクトル及びモード判定のサブセットのような情報を使用した、部分的なMPEG-4AVC標準のデコード（エントロピー復号化及び幾つか他のステップ）及びMPEG-2標準への再符号化である場合がある。
【００５１】
両方のアプローチ、すなわち図１のスキームで両者が使用される完全なデコードのアプローチ及び部分的なデコードのアプローチは、第一のMPEG-4AVC標準のエンコーダにより供給されるサイド情報から利益を受け、これは、非常に少量の更なるサテライト帯域幅を必要とする。
【００５２】
さらに、コンテンツの所有者は、エンコード／トランスコードの品質の帯域内の制御を有する。これは、制御ワードを送出して、MPEG-4AVC標準からMPEG-2標準へのトランスコード機能の品質及びビットレートを導くパラメータを制御することで達成することができる。
【００５３】
たとえば、１以上の以下のパラメータは、地域のMPEG-2標準のトランスコーダに通過される。出力ビットレート（CBR又はVBR詳細）、グループオブピクチャ（GOP）構造の選択、品質の基準（たとえばピーク信号対雑音比（PSNR）、主観的に重み付けされたPSNR等）。係るパラメータは、ダウンストリームのトランスコードされた出力の品質を制御するため、たとえばGOPレベルで、オンザフライで切り替えることができる。
【００５４】
コンテンツ所有者がトランスコードの動作を通して完全な制御を有する本実施の形態に係るこのアプローチは、コンテンツ所有者とケーブルオペレータの両者の観点から魅力を有する。このアプローチは、ケーブルオペレータの観点から本質的にパススルースキームである（したがって品質に関する義務を満足する）。また、このアプローチは、コンテンツがエンドコンシューマに伝達されたとき、コンテンツ所有者がそれらのコンテンツの品質に責任があるようにするのを可能にする。しかし、QAM帯域幅の使用の観点から非常に効率的ではない。所与の品質の目標について、全てのプログラムを通して自由に割り当てるために利用可能な帯域幅全体を通して完全な制御を得ることは、（単に通過される必要がある）幾つかのチャネルを変更することができないように制約されているよりも、より効率的である。
【００５５】
第二のアプローチは、同じビデオの品質を維持しつつ、消費者のセグメントでの帯域幅の使用を最適化するため、コンテンツ所有者とケーブルオペレータからの共同の努力を必要とする。第二のアプローチは、図３及び図４に関して例示される。
【００５６】
図３を参照して、MPEG-4AVC標準のコンテンツをMPEG-2標準のコンテンツに全チャネルに基づいてトランスコードする例示的なシステム（すなわち、トランスコーディングは、統計的多重化と共に行われ、全てのチャネルは統計的多重化のプールで使用される）は、参照符号３００により示される。
【００５７】
システム３００は、地域のヘッドエンド３１０を含む。地域のヘッドエンド３１０は、プロフェッショナルな統合されたレシーバ／デコーダ１（IRD#1）からプロフェッショナルIRD#N（集合的に参照符号３０２により示され、プロフェッショナルIRDの対応する符号により個々に示される）を含む。地域のヘッドエンドは、ローカルケーブル再符号化インフラ３８２及びそれぞれのQAM変調器３６２，．．．，３７２を更に含む。
【００５８】
プロフェッショナルIRD#1は、DVBS-1/S-2復調器／デスクランブラ３０４及びMPEG-4AVC標準デコーダ３０６を含む。プロフェッショナルIRD#Nは、DVBS-1/S-2復調器３０５、MPEG-4AVC標準デコーダ３０６を含む。プロフェッショナルIRD#2からプロフェッショナルIRD#N-1は、プロフェッショナルIRD#Nに類似している。
【００５９】
プロフェッショナルIRD#1に関して、DVBS-1/S-2復調器／デスクランブラ３０４は、MPEG-4AVC標準デコーダ３０６の入力、及びMPEG-4AVCデコーダ３１３の入力に信号通信で接続される。MPEG-4AVC標準デコーダ３０６の出力は、ローカルモニタと信号通信で接続される。
【００６０】
プロフェッショナルIRD#2に関して、その出力は、MPEG-4AVCデコーダ３１５の入力と信号通信で接続される。
【００６１】
プロフェッショナルIRD#Nに関して、DVBS-1/S-2復調器３０５の出力は、MPEG-4AVC標準デコーダ３０６の入力とMPEG-4AVCデコーダ３１７の入力と信号通信で接続される。MPEG-4AVC標準デコーダ３０６の出力は、ローカルモニタと信号通信で接続される。
【００６２】
MPEG-4AVCデコーダ３１３の出力は、MPEG-2エンコーダ３２４の入力と信号通信で接続される。MPEG-4AVCデコーダ３１５の出力は、MPEG-2エンコーダ３２６の入力と信号通信で接続される。MPEG-4AVCデコーダ３１７の出力は、MPEG-2エンコーダ３３２の入力と信号通信で接続される。
【００６３】
MPEG-2エンコーダ３２２の出力は、統計的多重化装置３４２の第一の入力と信号通信で接続される。MPEG-2エンコーダ３２４の出力は、統計的多重化装置３４２の第二の入力と信号通信で接続される。MPEG-2エンコーダ３２６の出力は、統計的多重化装置３４２の第三の入力と信号通信で接続される。
【００６４】
MPEG-2エンコーダ３３２の出力は、統計的多重化装置３５２の第一の入力と信号通信で接続される。MPEG-2エンコーダ３３４の出力は、統計的多重化装置３５２の第二の入力と信号通信で接続される。MPEG-2エンコーダ３３６の出力は、統計的多重化装置３５２の第三の入力と信号通信で接続される。
【００６５】
統計的多重化装置３４２の出力は、QAM変調器３６２の入力と信号通信で接続される。統計的多重化装置３５２の出力は、QAM変調器３７２の入力と信号通信で接続される。
【００６６】
DVBS-1/S-2復調器／デスクランブラ３０４及び／又はDVBS-1/S-2復調器３０５のそれぞれの入力は、MPEG-4AVC標準に従ってエンコードされたコンテンツ（以下、「MPEG-4AVCコンテンツ」）を受信する、システム３００の入力として利用可能である。MPEG-2エンコーダ３２２、MPEG-2エンコーダ３３４、及びMPEG-2エンコーダ３３６のそれぞれの入力は、ベースバンドローカルチャネルを受信する、システム３００の入力として利用可能である。QAM変調器３６２及びQAM変調器３７２のそれぞれの出力は、MPEG-2標準に従うコンテンツを出力する、システム３００の出力として利用可能である。
【００６７】
システム３００がどのようにセグメント化されたかに依存して、１以上のシステム３００のエレメントは、１以上のエレメントが１以上の信号を受信する点でレシーバとなるように考慮される場合がある。
【００６８】
さらに、図３では、トランスコーダエレメント（たとえば、MPEG-4AVCデコーダ３１３，３１５，３１７並びにMPEGエンコーダ３２４，３２６，３３２）は、トランスコーダ３９９として集合的に表される。たとえば、デコーダ３１３とエンコーダ３２４の組み合わせは、シングルチャネルのトランスコーディング機能を実行し、デコーダ３１５とエンコーダ３２６の組み合わせは、別のチャネルに関するトランスコーディングを実行する。
【００６９】
図４を参照して、MPEG-4AVC標準のコンテンツをMPEG-2標準のコンテンツに全チャネル毎にトランスコードする例示的な方法は、参照符号４００により示され、この例示的な方法は、全てのチャネルを使用した結合された最適化を含み、トランスコーディングは、統計的多重化と共に行われる。
【００７０】
本方法４００は、開始ブロック４０５を含み、この開始ブロックは、機能ブロック４１０に制御を移す。機能ブロック４１０は、コンテンツ所有者とケーブルオペレータとにより合意された所定の品質要件を指定し、機能ブロック４１５に制御を移す。機能ブロック４１５は、信号処理施設で、複数の入力信号を受信し、機能ブロック４２５に制御を移す。複数の入力信号は、第一のプログラム、少なくとも該第一のプログラムに関する帯域内信号、及び他のプログラムを含む。１実施の形態では、帯域内信号は、たとえばプライマリヘッドエンドから地域のヘッドエンドといった、第一の信号処理施設から第二の信号処理施設に送出される。機能ブロック４２５は、統計的多重化装置とエンコーダのアレンジメントに供給されている他のプログラムと共に第一のプログラムのトランスコーディングを実行し、このトランスコーディングは、統計的多重化と共に帯域内信号で指定される少なくとも１つのトランスコーディングパラメータを調節することを含み、機能ブロック４３０に制御を移す。機能ブロック４３０は、送信のために多重化された信号を変調し、終了ブロック４９９に制御を通過する。
【００７１】
機能ブロック４２５に関して説明された少なくとも１つのトランスコーディングパラメータは、機能ブロック４１０に関して説明された少なくとも１つの所定の品質要件に対応する。
【００７２】
第二のアプローチでは、コンテンツの所有者は、（たとえば、DVBS-1/S-2復調器／デスクランブラ１０４及びDVBS-1/S-2復調器１０５を使用して）復調、デスクランブルし、ASI又はギガビットイーサネット（登録商標）を通して搬送されるMPEG-4AVC標準ストリームをケーブルオペレータに送出する。（他の定量化できる主観的な評価指標も同様に考慮できるが、ピーク信号対雑音比（PSNR）のような客観的な測度によりだいたい定義される）品質に関する包括的な合意が存在する。この品質の測度を使用して、統計的多重化装置及びMPEG-2エンコーダのアレンジメントに供給される他のプログラムと共に、再符号化動作が実行される。コンテンツ所有者が、帯域内の制御パラメータを統計的多重化装置３４２及び３５２に送出することで、トランスコーディングプロセスへの制約を指定することができることが想像できる。
【００７３】
また、オリジナルの圧縮されたビットストリームからの情報のなかには、MPEG-2標準エンコーダにとって利用可能にされるものがあり、これにより、シングルチャネルアプローチと同様に完全な再符号化が必ずしも必要とされない場合がある。
【００７４】
（統計的多重化のプールを含む、すなわち全チャネルアプローチである）第二のアプローチは、約３８Mbit/sのペイロードを搬送する１つのQAM搬送波において３つの高精細のMPEG-2標準のチャネルを収容できることが期待される。これは、約１２Mbits/sのチャネル当たりの平均ビデオペイロードを意味し、約１８Mbits/sのピークデータレートによるVBRスキームで達成可能な同様の品質に等しい。この利益は、統計的多重化における情報の使用のために達成される。これは非常にコンテンツに依存するので、この目標を良好に達成するため、複雑度が変動するチャネルを統計的に多重化するのに役立つ。
【００７５】
発明者の現在の主観的なテストに基づいて、（平均１２Mbits/sである）１８Mbits/sの高精細MPEG-2のピークレートは、顧客への大部分のコンテンツの配信について許容可能である。決定されるために残されているのは、MPEG-4AVC標準のコンテンツの（たとえばプライマリヘッドエンドから地域のヘッドエンドへの）主要な配信のために使用されるべき平均ビットレートである。高精細MPEG-2コンテンツはトランスコーディングプロセスにより制約される品質における限界に到達するので、MPEG-4AVC標準の主要な配信スキームは、たとえば全体の信号品質と帯域幅の要件との間の適切なバランスを提供するために平均ビットレートを選択することで、適宜に構成される場合がある。
【００７６】
したがって、全体のQAM搬送波を通した統計的多重化のゲインは、MPEG-4AVCからMPEG-2トランスコード機能で実現される。これが上手く実現されるため、MPEG-2標準への全てのエンコード／トランスコードが、地域のヘッドエンドにおけるQAM変調器のビットストリームを形成する統計的多重化装置の制御において実現されることが好ましく、これは、符号化品質（主観的又は客観的）について合意される、コンテンツ所有者とケーブルオペレータとの間の合意を必要とする場合がある。
【００７７】
本発明のこれらの特徴及び利点、並びに他の特徴及び利点は、本実施の形態における教示に基づいて当業者により容易に確認される場合がある。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、特定用途向けプロセッサ、又はその組み合わせの様々な形式で実現される場合があることを理解されたい。
【００７８】
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現される。さらに、ソフトウェアは、プログラムストレージユニットで実施されるアプリケーションプログラムとして実現される場合がある。アプリケーションプログラムは、適切なアーキテクチャを有するコンピュータにアップロードされるか、又は該コンピュータにより実行される場合がある。好ましくは、コンピュータは、１以上の中央処理装置（CPU）、ランダムアクセスメモリ（RAM）、及び入力／出力（I/O）インタフェースのようなハードウェアを有するコンピュータプラットフォームで実現される。また、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を含む場合がある。本実施の形態で記載された様々なプロセス及び機能は、CPUにより実行される、マイクロ命令のコードの一部、又はアプリケーションプログラムの一部、或いはそれらの組み合わせの何れかである場合がある。さらに、様々な他の周辺ユニットは、更なるデータストレージユニット及びプリンティングユニットのようなコンピュータプラットフォームに接続される場合がある。
【００７９】
添付図面に示されるシステム構成要素及び方法の幾つかは、ソフトウェアで実現されることが好ましいため、システムコンポーネント又はプロセス機能ブロックの間の実際の接続は、本発明がプログラムされるやり方に依存して異なる場合がある。本実施の形態での教示が与えられると、当業者であれば、本発明のこれらの実現又はコンフィギュレーション、並びに類似の実現又はコンフィギュレーションを考えるであろう。
【００８０】
例示的な実施の形態が添付図面を参照して本実施の形態で記載されたが、それら正確な実施の形態に限定されず、様々な変形及び変更は本発明の範囲又は精神から逸脱することなしに当業者により実施される場合があることを理解されたい。全ての係る変形及び変更は、特許請求の範囲で述べられるように本発明の範囲に含まれることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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