(57)【要約】受信機で使用する適応データ挿入装置は、伝送ストリーム内の選択されたパケットの置換に起因して、一般的な番組及び挿入データによって消費されるところの伝送ストリームにおける最近の帯域を分析することで、将来的な利用可能な帯域予測／推定を行う。将来利用可能な帯域の推定は、来るべき番組変更に関する情報と供に帯域利用に関する周期的なサンプリングによって行われる。利用可能な帯域推定は、伝送ストリームへのデータ挿入の優先化及びスケジュール化を行うために使用される。スケジュールされたデータは、転送前に、受信した伝送ストリーム内で、選択されたパケットを置換することによって挿入される。
2004532557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送ストリームに破壊的な乱れを与えずにデータを挿入するための適応データ挿入装置であって：
−  前記伝送ストリームで将来的に利用可能な帯域の推定値を生成する帯域推定器；
−  前記将来的に利用可能な帯域の推定値、及び挿入コンテンツの特性に基づいて、前記伝送ストリームに挿入されるコンテンツの優先度及び挿入スケジュールを調整するスケジューラ；及び
−  新たな伝送ストリームを形成するために、前記伝送ストリーム内で選択された置換可能なコンテンツを置換することで、スケジュール調整された挿入コンテンツを前記伝送ストリームに挿入する挿入器；
を有することを特徴とする適応データ挿入装置。
【請求項２】
前記帯域推定器が、伝送ストリームに関する周期的な帯域利用度測定値、及び前記伝送ストリームによって伝送される現在及び将来の番組に関する情報から将来的に利用可能な帯域の前記推定値を生成することを特徴とする請求項１記載の適応データ挿入装置。
【請求項３】
前記挿入器が、新たな伝送ストリームを形成するために、選択されたパケット形式識別子以外のパケット形式識別子を含むパケットを通過させながら、１つ又はそれ以上のパケット形式識別子の１つを含む前記伝送ストリーム内の選択されたパケットを、挿入コンテンツに関するパケットで置換することを特徴とする請求項１記載の適応データ挿入装置。
【請求項４】
前記挿入器が、ＭＰＥＧ−２伝送ストリーム内のヌルパケットを置換することを特徴とする請求項３記載の適応データ挿入装置。
【請求項５】
−  到来する伝送ストリームを受信する入力接続部；
−  出力接続部であって、そこから新たな伝送ストリームが送信され、前記新たな伝送ストリームが前記到来する伝送ストリームの少なくとも一部を含むところの出力接続部；
及び
前記到来する伝送ストリームに破壊的な乱れを与えずにデータを挿入するための適応データ挿入装置；
より成り、前記適応データ挿入装置が：
−  前記到来する伝送ストリームで将来的に利用可能な帯域の推定値を生成する帯域推定器；
−  前記将来的に利用可能な帯域の推定値、及び前記到来する伝送ストリームとは別のソースから得られた挿入コンテンツの特性に基づいて、新たな伝送ストリームに挿入されるコンテンツの優先度及び挿入スケジュールを調整するスケジューラ；及び
−  新たな伝送ストリームを形成するために、前記到来する伝送ストリーム内で選択された置換可能なコンテンツを置換することで、スケジュール調整された挿入コンテンツを前記新たな伝送ストリームに挿入する挿入器；
より成ることを特徴とする送信機。
【請求項６】
前記帯域推定器が、前記到来する伝送ストリームに関する周期的な帯域利用度測定値、及び前記到来する伝送ストリームによって伝送される現在及び将来の番組に関する情報から将来的に利用可能な帯域の前記推定値を生成することを特徴とする請求項５記載の送受信機。
【請求項７】
前記挿入器が、新たな伝送ストリームを形成するために、選択されたパケット形式識別子以外のパケット形式識別子を含むパケットを通過させながら、１つ又はそれ以上のパケット形式識別子の１つを含む前記到来する伝送ストリーム内の選択されたパケットを、挿入コンテンツに関するパケットで置換することを特徴とする請求項５記載の送受信機。
【請求項８】
前記挿入器が、ＭＰＥＧ−２伝送ストリーム内のヌルパケットを置換することを特徴とする請求項６記載の送受信機。
【請求項９】
伝送ストリームに破壊的な乱れを与えない適応データ挿入方法であって：
−  前記伝送ストリームで将来的に利用可能な帯域の推定値を生成するステップ；
−  前記将来的に利用可能な帯域の推定値、及び挿入コンテンツの特性に基づいて、前記伝送ストリームに挿入されるコンテンツの優先度及び挿入スケジュールを調整するステップ；及び
−  新たな伝送ストリームを形成するために、前記伝送ストリーム内で選択された置換可能なコンテンツを置換することで、スケジュール調整された挿入コンテンツを前記伝送ストリームに挿入するステップ；
より成ることを特徴とする適応データ挿入方法。
【請求項１０】
前記伝送ストリーム内で将来的に利用可能な帯域の推定値を生成するステップが：
−伝送ストリームに関する周期的な帯域利用度測定値、及び前記伝送ストリームによって伝送される現在及び将来の番組に関する情報から将来的に利用可能な帯域の前記推定値を生成するステップより成ることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
新たな伝送ストリームを形成するために、前記伝送ストリーム内で選択された置換可能なコンテンツを置換することで、スケジュール調整された挿入コンテンツを前記伝送ストリームに挿入するステップが：
−新たな伝送ストリームを形成するために、選択されたパケット形式識別子以外のパケット形式識別子を含むパケットを通過させながら、１つ又はそれ以上のパケット形式識別子の１つを含む前記伝送ストリーム内の選択されたパケットを、挿入コンテンツに関するパケットで置換するステップより成ることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１２】
新たな伝送ストリームを形成するために、選択されたパケット形式識別子以外のパケット形式識別子を含むパケットを通過させながら、１つ又はそれ以上のパケット形式識別子の１つを含む前記伝送ストリーム内の選択されたパケットを、挿入コンテンツに関するパケットで置換するステップが、更に、ＭＰＥＧ−２伝送ストリーム内の選択されたヌルパケットを置換するステップより成ることを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
伝送ストリームに破壊的な乱れを与えない適応データ挿入のためのコンピュータプログラムであって：
−  前記伝送ストリーム内で将来的に利用可能な帯域の推定値を生成させる命令；
−  前記将来的に利用可能な帯域の推定値、及び挿入コンテンツの特性に基づいて、前記伝送ストリーム内に挿入されるコンテンツの優先度及び挿入スケジュールを調整させる命令；及び
−  新たな伝送ストリームを形成するために、前記伝送ストリーム内で選択された置換可能なコンテンツを置換することで、スケジュール調整された挿入コンテンツを前記伝送ストリームに挿入させる命令；
より成ることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１４】
前記伝送ストリーム内で将来的に利用可能な帯域の推定値を生成させる命令が：
−  伝送ストリームに関する周期的な帯域利用度測定値、及び前記伝送ストリームによって伝送される現在及び将来の番組に関する情報から将来的に利用可能な帯域の前記推定値を生成させる命令より成ることを特徴とする請求項１３記載のコンピュータプログラム。
【請求項１５】
新たな伝送ストリームを形成するために、前記伝送ストリーム内で選択された置換可能なコンテンツを置換することで、スケジュール調整された挿入コンテンツを前記伝送ストリームに挿入させる命令が：
−  新たな伝送ストリームを形成するために、選択されたパケット形式識別子以外のパケット形式識別子を含むパケットを通過させながら、１つ又はそれ以上のパケット形式識別子の１つを含む前記伝送ストリーム内の選択されたパケットを、挿入コンテンツに関するパケットで置換させる命令より成ることを特徴とする請求項１４記載のコンピュータプログラム。
【請求項１６】
新たな伝送ストリームを形成するために、選択されたパケット形式識別子以外のパケット形式識別子を含むパケットを通過させながら、１つ又はそれ以上のパケット形式識別子の１つを含む前記伝送ストリーム内の選択されたパケットを、挿入コンテンツに関するパケットで置換させる命令が、更に、ＭＰＥＧ−２伝送ストリーム内の選択されたヌルパケットを置換させる命令より成ることを特徴とする請求項１５記載のコンピュータプログラム。
【請求項１７】
−  伝送ストリームから導出される第１部分；及び
−  挿入コンテンツから導出される第２部分；
より成るデータ伝送ストリームであって、前記第１部分及び前記第２部分の比率が、前記伝送ストリーム内で選択された置換可能なコンテンツを示す、前記伝送ストリームにおける利用可能な帯域の推定値によって、及びデータ伝送ストリームを形成するために、前記伝送ストリームにおける前記選択された置換可能なコンテンツの部分を前記挿入コンテンツで置換することによる挿入コンテンツの挿入によって決定されることを特徴とするデータ伝送ストリーム。
【請求項１８】
前記伝送ストリームにおける利用可能な帯域の推定値が、前記伝送ストリームに関する周期的な帯域利用度測定値、及び前記伝送ストリームで伝送される将来の番組に関する情報から導出されることを特徴とする請求項１７記載のデータ伝送ストリーム。
【請求項１９】
−  前記第１部分が、更に、１つ又はそれ以上の選択されたパケット形式識別子以外のパケット形式識別子を含む前記伝送ストリーム内のパケットより成り；及び
−  前記第２部分が、更に、前記１つ又はそれ以上の選択されたパケット形式識別子を含む前記伝送ストリーム内のパケットの代りに前記挿入コンテンツに関するパケットを有することを特徴とする請求項１７記載のデータ伝送ストリーム。
【請求項２０】
前記第２部分が、更に、前記伝送ストリームを形成するＭＰＥＧ−２伝送ストリーム内のヌルパケットの代りに前記挿入パケットに関するパケットを有することを特徴とする請求項１９記載のデータ伝送ストリーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にデータ配信システムに関連し、特に配信中に一般的なデータ内に局所的又は私的な内容（又はコンテンツ）を挿入することに関連する。
【背景技術】
【０００２】
近年のディジタル映像技術の進展により、映像／音声に関してローカルに生成されたデータをブロードキャストストリームへ挿入することで顧客に送信することが可能になっている。そのような機能は、ディジタルテレビジョン技術を促進する新たなサービス及びアプリケーションを可能にする。例えば、ローカルな放送会社（ａｆｆｉｌｉａｔｅ）は、ローカルな広告、ローカルなニュース、株価更新情報（「株式相場表示器（ｔｉｃｋｅｒ）」オーバーレイ（ｏｖｅｒｌａｙ）を包含する）、及びローカルな教育番組と供に放送番組を形成し得る。特注化（又はカスタム化）は、個人的視聴者の階層にも広がり得る。
【０００３】
データを音声及び映像と多重化し、ローカルな番組及び／又は広告を放送ストリームに挿入するところのコンテンツ挿入／結合（ｓｐｌｉｃｉｎｇ）装置が存在する。しかしながら、ディジタル映像技術により可能になる新たなサービスは、所与の帯域制限の下に、放送ストリームにデータストリームを加える新規且つ効率的な手法を必要とする。効率的で簡易なデータ挿入システムは、そのようなローカルな及び／又は個別化された内容を視聴者にタイムリーに好都合に配信するのに重要であり、それは望ましくは利用可能な帯域を最大限利用することを可能にする。
【０００４】
例えば、動画エキスパートグループ（ＭＰＥＧ）規格第２（ＭＰＥＧ−２）は、基礎となる規格を変更することなしに、新たなデータサービスの簡易な実現を許容する、非常に柔軟性のある規格である。目下のＭＰＥＧ−２伝送ストリームは、「ヌル（ｎｕｌｌ）」パケット−−パケット形式識別子（“ＰＩｄ”）番号８１９１で区別される−−を詰め物又はフィラー（ｆｉｌｌｅｒ）として利用し、音声及び／又は映像ストリームその他の有効なストリームに使用されていない帯域を充填する。ヌルパケット（その他任意の置換可能なパケット）で置換することによってＭＰＥＧ−２伝送ストリーム内にデータを挿入することは、コンテンツ挿入に関する１つの選択肢である。しかしながら、ヌルパケットに関するデータパケットの簡易な挿入法は、利用可能な帯域の優れた（ｊｕｄｉｃｉｏｕｓ）利用を許容せず、放送ストリームを乱すことなく効率的にデータサービスを挿入するには充分でない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、ＭＰＥＧ−２伝送ストリームのようなディジタル放送ストリーム内にコンテンツを適応的に挿入し、破壊的手法で放送ストリームを乱すことなしに、データをタイムリーに配信し及び利用可能な帯域を最大限利用できるようにすることが、当該技術分野で必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した従来技術の問題点に対処するために、本発明は、受信機で使用する適応データ挿入装置を提供することを主目的とし、それは、伝送ストリーム内の選択されたパケットの置換によって一般的な番組及び挿入データによって消費されるところの伝送ストリームにおける最近の帯域を分析することで、将来的な利用可能な帯域予測／推定を行う。将来的に利用可能な帯域の推定は、来るべき番組変更に関する情報と供に帯域利用に関する周期的なサンプリングによって行われる。利用可能な帯域推定は、伝送ストリームへのデータ挿入の優先度及びスケジュールの調整を行うために使用される。スケジュール調整されたデータは、送信前に、受信した伝送ストリーム内で選択されたパケットを置換することによって挿入される。
【０００７】
以上は、本発明の特徴及び技術的利点を広く概説するものであり、当業者が以下の本発明の詳細な説明を理解しやすくなるようにする。本発明の対象となる本発明の更なる特徴及び利点が、以下に説明される。本発明と同一の目的を達成するための他の構造に変形する又はそれを設計する基礎として、開示される発明原理及び特定の実施例を利用し得ることを、当業者は理解するであろう。また、そのような均等物が本発明の最大範囲から逸脱するものでないことを、当業者は理解するであろう。
【０００８】
以下の発明の詳細な説明に入る前に、本明細書で使用される用語又は言葉を定義しておくことは有意義であろう：原文に記載の“ｉｎｃｌｕｄｅ”及び“ｃｏｍｐｒｉｓｅ”更にはその派生語は、限定なき包含を意味し；原文に記載の“ｏｒ”は包括的であり、及び／又はを意味し；原文に記載の“ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ  ｗｉｔｈ”及び“ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ  ｔｈｅｒｅｗｉｔｈ”及びその派生語は、包含すること、内部に包含されること、共に接続すること、含むこと、中に含まれること、そこに又はそれと共に接続すること、そこに又はそれと共に結合すること、共に通信すること、共に共同すること、インターリーブすること、並列させること（ｊｕｘｔａｐｏｓｅ）、隣接させること、それと又は共に隣り合うこと、有すること、性質を有すること、等を意味し；原文に記載の“ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ”は、少なくとも１つの動作を制御する任意の装置、システム又はその一部を意味し、そのような装置は、ハードウエア、ファームウエア、ソフトウエア又はその少なくとも２つの組み合わせによって実現され得る。特定の任意のコントローラに関連する機能は、局所的に又は遠隔的に、中央処理化又は分散処理化され得ることに留意すべきである。いくつかの用語及び言葉の定義は、本明細書を通じて与えられ、そのような定義は、多くの場合に、仮にそうでないとしても、そのように定義された用語及び言葉の将来的な利用だけでなくそれに先立って使用される例に当てはまることを、当業者は理解するであろう。
【０００９】
本発明及びその利点を更に理解するために、添付図面を利用して以下の説明がなされ、同様な番号は同様な対象物を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に説明される図１乃至図６、及び本明細書で本発明の原理を説明するために使用される様々な実施例は、例としてのみ示され、本発明の範囲を限定するようにして解釈されるべきではない。本発明の原理が適切に設けられた任意の装置で実現され得ることを、当業者は理解するであろう。
【００１１】
図１は、本発明の一実施例による、放送ストリームへの適応コンテンツ挿入が実現されるデータ送信システムを示す。データ送信システム１００は、通信リンク１０３により接続された送信機１０１及び受信機１０２を含む。通信リンク１０３は、既存の手法による、無線の、エアインターフェース通信チャネル又は有線の、パケット又は回路切り替え式通信ネットワークチャネルであり得る。実施例では、送信機１０１及び受信機１０２は、それぞれ高解像度テレビジョン（ＨＤＴＶ）送信機及び受信機である。或いは、送信機１０１及び受信機１０２は、ローカルコンテンツ挿入が実行されるデータ送信システム（音声、データ又は音声及びデータ通信システムを包含する）で使用される任意の送信機／受信機であり得る。
【００１２】
実施例における送信機１０１は、通信リンク１１２によって結合されたリモート送信機１１０及びローカル送信機１１１を含む。「ローカル（ｌｏｃａｌ）」及び「リモート（ｒｅｍｏｔｅ）」なる用語は、地理的な場所を示すことを意図しないが、受信機１０２に関する伝送経路における送信機１１１，１１０各自の位置関係を表し−−即ち、ローカル送信機１１１は、その伝送経路にて、リモート送信機１１０よりも受信機１０２に近い。通信リンク１０３と同様に、通信リンク１１２は、既存の手法による、無線の、エアインターフェース通信チャネル又は有線の、パケット又は回路切り替え式通信ネットワークチャネルであり得る。
【００１３】
図２は、本願実施例によるブロードキャストストリームにおける適応コンテンツ挿入のための詳細なシステムを示す。ローカル送信機（又は、より正確には、再送信機）１１１は、リモート送信機１１０から初期伝送ストリーム２００を受信し、受信機に送信される新たな伝送ストリーム２０１を形成するためにコンテンツを挿入する。
【００１４】
良好なデータ送信システムは、以下の条件を充足すべきである：（１）現在の番組に破壊的な乱れを与えないデータ挿入であること；（２）タイムリーなデータ配信であること；及び（３）利用可能な帯域を最大限利用すること。本発明は、ＭＰＥＧ−２伝送ストリームに、マルチメディアアプリケーションデータ及び／又は任意の他のテキストデータを埋め込む適応データ挿入システムより成り、それは次の２つの段階を有する：伝送ストリームの番組で使用される最近の帯域分析に基づく帯域予測／推定を行うこと、及び利用可能な帯域の測定量に相当する選択されたパケット（例えば、ヌルパケット又は音声階層パケット）の置換によりデータの挿入を行うこと。
【００１５】
ローカル送信機１１１内の帯域（ＢＷ：ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）推定器２０２は、ヌルパケットのような置換可能なパケットも含めて、所与の期間内に各々異なるパケット形式識別子を有するパケット数をカウントしながら、各々のパケット形式識別子に基づいて、消費される帯域を追跡する。このような統計値は、その後に、伝送ストリームの将来利用可能な帯域を推定するために使用される。
【００１６】
将来的に利用可能な帯域の推定値は、データスケジューラ２０３にて受信及び使用され、到来する初期伝送ストリーム２００に挿入されるデータストリームの優先度及びスケジュールを調整する。このため、データスケジューラ２０３は、データ記述内容２０４、到来する初期伝送ストリーム２００内に挿入されるデータの特性又はプロファイル（ｐｒｏｆｉｌｅ）を受信し、その特性は、例えば、挿入されるデータファイルの名称及び／又はユニフォームリソースロケータ（ＵＲＬ）、伝送に必要な（求められる）ビットレート、挿入についての所望のスケジュール等を含む。挿入されるデータは、ジョイントフォトグラフィックエキスパートグループ（ＪＰＥＧ）規格グラフィック画像又は音声サウンドトラックファイルその他の２値（バイトコード）又はテキストデータのようなマルチメディアデータであり得る。
【００１７】
データスケジューラ２０３は、帯域推定器２０２から得られた予測された利用可能な帯域、及びデータ記述内容２０４から得られた要求される／求められるビットレートに基づいて、到来する伝送ストリーム２００に挿入されるデータストリームの優先性及びスケジュールを調整し、特定のデータストリーム又はリソースに必要なビットレートが得られるようにする。
【００１８】
データストリームがスケジュール化されると、ローカル送信機１１１内のパケット挿入器２０５は、到来する伝送ストリーム２００内の置換可能なパケット（例えば、ヌルパケット）を監視し、それらのパケットを、新たな伝送ストリーム２０１に目下予定されている挿入データのデータパケットで置換する。パケット挿入器２０５は、パケット形式識別子により区別されるパケット形式のリストを有し、それは到来する伝送ストリーム２００内で置換され得る。本システムは、ローカル送信機におけるローカル管理部によって、そのようなリストと供に構築され得る。到来する伝送ストリーム２００内の置換可能でないパケットは、パケット挿入器２０５を単に通過して、新たな伝送ストリーム２０１に伝送される。
【００１９】
挿入データストリーム（到来する伝送ストリーム２００内に挿入されるコンテンツを含むデータストリーム）は、到来する伝送ストリーム２００で使用されるものに対応するデータフォーマットで一体化（又はパッケージ化）され、本実施例ではそれはＭＰＥＧ−２データフォーマットである。ハイレベルＭＰＥＧ２データフォーマットでは、アプリケーションに依存して、データカプセル化（ｅｎｃａｐｓｌａｔｉｏｎ）に関して複数の段階又はレベルが存在し得る。データ生成器２０６は、挿入されるコンテンツに関する未加工のデータ２０７を取得し、ＭＰＥＧ−２セクション又はパケットのようなＭＰＥＧ−２データフォーマット（例えば、１８８バイトパケット）でそのデータをカプセル化する。データ生成器２０６は、ローカル送信機１１１の一部を形成することを必須とせず、指定されたフォーマットでデータパケットを準備する外部要素であり得る。同様に、挿入コンテンツに対するデータ記述内容２０４及びデータファイル２０７は、ローカル送信機１１１内でローカルに発生する必要はなく、例えばインターネット接続を利用して遠隔の機能部から抽出することも可能である。しかしながら、データ生成器２０６、データ記述内容２０４及びデータファイル２０７は、選択的に、ローカル送信機１１１の一部を形成し、及び／又はその中に格納され得る。
【００２０】
図３は、本発明の一実施例によるブロードキャストストリームにおける適応コンテンツ挿入の手順に関する上位概念フローチャートを示す。図２のローカル送信機１１１によって実行されるプロセス３００は、ローカル送信機により置換される伝送ストリームにおける将来的なコンテンツ挿入に関する、ローカル送信機によって受信される要求により始まる（ステップ３０１）。将来的なコンテンツ挿入に関する将来的な利用可能な帯域の推定又は予測（ステップ３０２）は、先ず伝送ストリームの現在の特性に基づいて行われる。要求されたコンテンツ挿入に関するデータは、予測される／推定される将来的に利用可能な帯域に基づいて、優先度による調整及びスケジュール調整がなされる（ステップ３０３）。要求されるコンテンツ挿入に関するデータは、ローカル送信機内で又は遠隔要素内で帯域推定及び優先度調整／スケジュール調整のステップと共に、選択的に、カプセル化される（ステップ３０４）。或いは、挿入データのカプセル化は、帯域推定及び優先度調整／スケジュール調整ステップの前に又は後に実行され得る。
【００２１】
挿入コンテンツに関するデータは、その後に、到来する伝送ストリーム内での置換可能なデータの置換によって、可能な限り伝送ストリーム内に挿入され（ステップ３０５）、修正された伝送ストリームは受信機に又は次の再送信機に伝送される。以後プロセスは、次のコンテンツ挿入要求が受信されるまでアイドル状態になる（ステップ３０６）。複数のコンテンツ挿入要求が、同時に又は（全部又は一部で）重複しながら上述したように処理され得ることを、当業者は理解するであろう。
【００２２】
図４は、本発明の一実施例によるブロードキャストストリームにおける適応コンテンツ挿入の際に行われる利用可能な帯域予測又は推定の手順に関する上位概念フローチャートを示す。図３のステップ３０２に対応し、図２の帯域推定器２０２により実行されるプロセス４００は、起動される帯域推定器と共に始まる（ステップ（４０１）。始めに、例えば１秒のような短時間の間（高解像度ディジタルテレビジョンチャネルでは近似的に１２，８３０個のＭＰＥＧ−２伝送ストリームパケットの間）に、帯域利用度が測定される（ステップ４０２）。帯域利用度は、測定期間の間に検出される各自固有のパケット形式識別子を利用してパケット数をカウントし、測定された期間内で伝送ストリーム内の置換可能なパケット数をカウントすることで測定される。
【００２３】
実施例で対象とするテレビジョン放送システムでは、帯域利用度は特定の番組を通じて多かれ少なかれ一定であるが、ある番組から別のものに（例えば、ニュース番組からアクション映画へ又はその逆に）切り替えた場合にはしばしば急激な変化を受ける。しかし、そのような変化は、現在及び将来の番組の一覧を与えるイベント情報テーブル（ＥＩＴ：ｅｖｅｎｔ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｔａｂｌｅ）のような、システム情報テーブル及び／又は電子プログラムガイド（ＥＰＧ：ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｐｒｏｇｒａｍ  ｇｕｉｄｅ）データを分析することで、予測され得る（ステップ４０３）。その日の時間の関数として帯域利用度を追跡する履歴テーブルのような、システム情報テーブルに類似するリソースは、他の実施例で使用され得る。
【００２４】
置換可能なパケットの算出と共にシステム情報テーブルについての分析を利用して、将来的に利用可能な帯域の推定値又は予測値が生成される（ステップ４０４）。帯域測定は周期的に行われるので、帯域利用度測定ステップ及び将来的に利用可能な帯域の更新された推定値を生成することの前に、サンプリング周期内の期間が経過すること（時間調整）が許容される（ステップ４０５）。本プロセスは、外部プロセスにより中断されるまで継続して行われる。
【００２５】
アドバンストテレビジョンシステム委員会（ＡＴＳＣ）高解像度（ＨＤ）コンテンツに関する実験結果は、テレビジョン番組の平均帯域利用度は、番組の形式にある程度関連することを示す。例えば、ニュース番組の平均帯域利用度は、映画に関するものと相違する。ＥＩＴ内のプログラム情報と組み合わせることで、最新の（最後の１分間のサンプルの）統計値を利用して、通常は約３０分間続く次の番組に利用可能な帯域を推定することができる。従って、推定値が１０分間隔で生成されるならば、その推定時刻に依存して、その推定値は次の１０，２０又は３０分間に有益である。
【００２６】
帯域利用度推定値の絶対値は、番組の映像品質に依存する。２つの番組の間の相対的な帯域情報は、テレビジョン番組に組み込まれている広告のようないくつかの例外要素と供に、将来の帯域を予測するために使用される。帯域利用度推定値の精度は、（進行中の）帯域推定プロセスにおける余分なピーク及びバレーを省略することによって、及び／又はそのような余分なピークの認識と他のコマーシャル検出法を組み合わせることによって改善され、特定の番組の利用帯域全体に関してより正確な情報を導出する。
【００２７】
図５は、本発明の一実施例によるブロードキャストストリームにおける適応コンテンツ挿入の際に行われる優先度及びスケジュール調整の手順を示す上位概念フローチャートを示す。図３のステップ３０３に対応し、図２のデータスケジューラ２０３により実行されるプロセス５００は、帯域推定器から帯域推定値を受信することで始まる（ステップ５０１）。要求される挿入コンテンツに関するデータ記述内容はその後に分析され（ステップ５０２）、所与の関連する帯域、タイミング及びビットレート条件で、指定されたコンテンツの挿入に充分な帯域が利用可能か否かの判定がなされる（ステップ５０３）。
【００２８】
データ記述は典型的には以下のものより成る：挿入されるコンテンツに関するデータファイルの名称（及びＵＲＬ）（データがローカルでなければスケジューラがコンテンツを事前に取得する）；データファイルのサイズ；所望の（又は要求される）ビットレート；コンテンツが伝送ストリームにて反復的に送信される場合の、挿入頻度；特定の挿入コンテンツに関する送信データストリームの順序（例えば、同一のビットレートでデータストリーム２を送信する前にデータストリーム１を送信する）；及び挿入コンテンツの緊急性及び優先度。上記のパラメータから、挿入に関して充分な帯域が利用可能であると推定されるか否かの判定がなされる。
【００２９】
帯域利用可能性の推定値が、各挿入コンテンツのサイズ（帯域条件）及び所望のビットレートに基づいて、挿入コンテンツの少なくとも１つのブロックの挿入に関する適切な期間の間に、充分な帯域が利用可能になることを予測するならば、各コンテンツの挿入がスケジュール化される（ステップ５０４）。複数ブロックのコンテンツの挿入が要求される場合には、各ブロックは、ブロックのデータ記述による関連する緊急性／優先性、帯域利用性推定におけるその（残余の）利用可能な帯域、及び各コンテンツブロックに関する特定のビットレート条件（データ記述から得られる）に基づいて、挿入に関する各ブロックが予定される（スケジュール調整される）。
【００３０】
予測された利用可能な帯域が、到来する伝送ストリームのコンテンツの品質劣化又はその破壊を伴わない、要求されたコンテンツブロックの挿入に不十分であったならば、そのコンテンツに対して挿入は予定されない。しかしながら、好ましくは、コンテンツが挿入されるブロードキャストストリームの品質への影響を最小限に抑制しながら、更新された局所的に深刻な天候情報のような緊急ローカル情報に関し、選択的な重ね書き（ｏｖｅｒｒｉｄｅ）が実行される。同様に、予定されているコンテンツに対する重ね書きは、以前に要求された挿入コンテンツのスケジュール調整の後に挿入が要求された高優先度のコンテンツに対しても実行され得る。
【００３１】
また、データスケジューラは、挿入されるように予定されたコンテンツについてのデータ伝送ストリームパケット（１８８バイトパケット）を準備するために必要とされ（ステップ５０５）、更新された将来的な帯域利用性推定値（又はコンテンツ挿入に関する新たな要求）が受信されるまでアイドルになる（ステップ５０６）。
【００３２】
図６は、本発明の一実施例によるブロードキャストストリームにおける適応コンテンツ挿入の際に行われるデータ挿入手順の上位概念的フローチャートを示す。図３のステップ３０５に対応し、図２のパケット挿入器２０５により実行されるプロセス６００は、挿入が予定されるコンテンツと供に始まる（ステップ６０１）。到来する伝送ストリームパケットは、そのパケットが置換可能なパケットであるか否かを判別するための検査が行われ（ステップ６０２）、それは置換可能なパケット（例えば、ヌルパケット）として区別されるパケット形式識別子によって見分けられる。
【００３３】
特定のパケットが置換可能なパケットであることが見出されると、データスケジューラによりスケジュール調整され準備されたパケットストリームからのパケットは、受信機に伝送される伝送ストリーム内の置換可能なパケットの代りに挿入される（ステップ６０４）。更に、適切なシステム情報は−−多くは番組マップテーブル（ＰＭＴ：ｐｒｏｇｒａｍ  ｍａｐ  ｔａｂｌｅ）パケットのようなシステム情報パケット内で−−新たに挿入されるデータストリームの識別情報を含むように修正されるべきである。システムパケットの修正は、更新されたバージョン数を有する新たなシステム情報テーブルを送信することにより、又は既存のシステムテーブルを新たなシステムテーブルパケットを利用して置換することによって実行され得る。
【００３４】
パケット挿入の際に、新たなデータストリームに割り当てられるパケット形式識別子が、既存のパケット形式識別子と矛盾しないように配慮する必要がある。挿入されるデータストリームに関するいくつかのパケット形式識別子情報は、番組マップテーブルに現われないが、他のテーブルに現われる場合がある。例えば、サービスプロバイダが、ある受信機によってのみ理解される「ハード符号化（ｈａｒｄ−ｃｏｄｅｄ）」パケット形式識別子を有するデータストリームを送信する場合のように、あるアプリケーションに特有のいくつかのデータストリームは、番組マップテーブルのような標準的なテーブル内のパケット形式識別子を包含することなく送信され、一般にＭＰＥＧ−２の柔軟性をシステム階層に与える。
【００３５】
本発明は、ＭＰＥＧ−２伝送ストリームにおけるコンテンツ挿入及び置換についての汎用システムを与える。これは、再マルチプレクサ、デマルチプレクサ等のような様々な形態で非常に柔軟であって有効なオブジェクト指向法を利用してＣ＋＋で実現されることが可能であり、新たなプロトコルスタックを容易に収容できる。
【００３６】
ＭＰＥＧ−２システムに関して説明したが、本発明はＭＰＥＧ−４ストリームにデータを挿入することについても適切である。というのは、特にＭＰＥＧ−４は、尺度変更可能（ｓｃａｌａｂｌｅ）であること、及びデータ挿入に関する緻密な粒度（ｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙ）を要するオブジェクトレベルのエンコードを行うことに基づくからである。また、本発明はメタデータ（ｍｅｔａ  ｄａｔａ）挿入に関するＭＰＥＧ−７に準拠するアプリケーションにも適切である。
【００３７】
本発明は、利用可能な帯域を適切に利用しながら、ブロードキャストストリームを乱すことなく、タイムリーな手法で、低帯域（ｌｏｗ  ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）データサービスを挿入する要請によって動機付けられている。例えば、ハイパーテキストマークアップ言語（ＨＴＭＬ）ページ、拡張可能マークアップ言語（ＸＭＬ）ファイル、映像内容に付随してダウンロードされ得るファイルを含むデータサービスでは、いくつかのデータサービスは映像内容に密に（ｔｉｇｈｔｌｙ）同期しているので、データサービスの優先性及びタイムリーな配信について利用可能な帯域の推定を必要とする。
【００３８】
多くのアプリケーション及びシステムが本発明を有利に使用し得る。ジャバ（Ｊａｖａ（登録商標））クラスファイル、画像ファイル、アプリケーション／ユーザサービスに付随するトリガ又はテキストデータのようなアプリケーションデータの挿入にも、本発明が使用され得る。同様に、本発明を利用して、伝送ストリームに地域的な宣伝広告情報を挿入すること、一般的な広告ストリームをローカルな又は私的な広告ストリームに置換することが可能である。音声ストリームを他言語の音声コンテンツに置換することは、音声及び映像の間で充分に同期をとる必要があるが、本発明を利用して実行され得る。但し、挿入音声ストリームは置換されるストリームと近似的に等しいタイミングを有することを想定している。他言語の字幕付情報も挿入され得る。
【００３９】
本発明は、充分に機能するハードウエアに準拠するシステム及び／又はネットワークに関連して説明されてきたが、様々な形式で命令を包含する機械的に読み取り可能な媒体の形式で本発明による手段が拡布され得ること、そのような拡布を実際に行うために使用される信号搬送媒体の特定の形態によらず本発明は等しく適用可能であることを、当業者は理解し得る点に留意することが重要である。機械的に読み取り可能な媒体の具体例は：不揮発性の、ハード符号化形式の読取専用メモリ（ＲＯＭ）のような媒体、消去可能な、電気的にプログラム可能な読取専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フロッピディスクのような記録可能な形式の媒体、ハードディスクドライブ、及びコンパクトディスク読取専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）又はディジタル汎用ディスク（ＤＶＤ）、並びにディジタル及びアナログ通信リンクのような伝送形式媒体を含む。
【００４０】
以上本発明が詳細に説明されたが、様々な変形、置換及び代替例が、最大範囲の本発明の精神及び目的から逸脱することなしになされ得ることを、当業者は理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本願実施例による放送ストリーム内への適応コンテンツ挿入が実現されるデータ送信システムである。
【図２】本発明の一実施例による放送ストリームにおける適応コンテンツ挿入のためのシステムを詳細に示す。
【図３】本発明の一実施例による放送ストリームへの適応コンテンツ挿入手順を示す上位概念フローチャートである。
【図４】本発明の一実施例による放送ストリームにおける適応コンテンツ挿入の際に、利用可能な帯域予測又は推定を行う手順を示す上位概念フローチャートである。
【図５】本発明の一実施例による放送ストリームにおける適応コンテンツ挿入の際に、優先化及びデータスケジュール化を行う手順を示す上位概念フローチャートである。
【図６】本発明の一実施例による放送ストリームにおける適応コンテンツ挿入の際に、データ挿入を行う手順を示す上位概念フローチャートである。
【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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【図６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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