(57)【要約】ストリーミング制約の変更に基づくデジタル媒体の動的品質調整の方法及び装置。デジタル媒体サーバは、一組のストリーミング制約に従ってデジタル媒体ストリームをそれを要求しているクライアントに送る。クライアントは、制御ネットワークを通じてデジタル媒体サーバに要求を送り（４００）、特定種類の情報をそれ以上望まないことを示す。この信号の受信に応答して、ビデオサーバは、信号を発しているクライアントへのその特定種類の情報の送信を中止し（４３０）、従ってストリーミング制約が緩和される（４４０）。視聴者が特定種類の情報を望まないという信号を発する場合、その特定種類の情報はそのクライアントには送信されず、それにより映像ストリーミングサービス上のストリーミング制約が低減され、信号を発しているクライアントに以前に割当てられていたバンド幅の解放された部分を使用する任意のクライアントに対して、品質を改善したデジタル媒体情報（４５０）を送ることができる。
2004507958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像及び音声情報の少なくとも一部分を含む１つ又はそれ以上のデジタルストリームをクライアントに送信する段階、
を含み、前記１つ又はそれ以上のデータストリームを送信する段階は、サーバと前記クライアントとの間のバンド幅を消費し、
前記クライアントに音声情報を送ってはならないことを示す信号を受信する段階と、
前記信号に応答して、前記サーバが前記クライアントに対する前記音声情報の送信を中止し、前記クライアントに他の情報を送るためにさもなければ前記クライアントに前記音声情報を送るのに使用されたであろうバンド幅を使用する段階と、
を更に含むことを特徴とする、サーバからクライアントへデジタル映像を配信する方法。
【請求項２】
前記他の情報を送るためにバンド幅の少なくとも一部を使用する段階は、前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも高い品質を有する映像情報を送る段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも高い品質を有する映像情報を送る前記段階は、増加した周波数で前記クライアントに映像フレームを送る段階を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも高い品質を有する映像情報を送る前記段階は、前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも増大した色の深みを有する映像情報を送る段階を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも高い品質を有する映像情報を送る前記段階は、前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも増加したピクセル密度を有する映像情報を送る段階を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも高い品質を有する映像情報を送る前記段階は、前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも改善された量子化を有する映像情報を送る段階を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記他の情報を送るために少なくとも一部のバンド幅を使用する段階は、字幕付情報を前記クライアントに送る段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
音声及び映像情報は、単一のデジタルストリームで前記クライアントに送信されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
音声及び映像情報は、別々のデジタルストリームで前記クライアントに送信されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
複数の種類の情報を含む１つ又はそれ以上のデジタルストリームを前記クライアントに送信する段階、
を含み、前記１つ又はそれ以上のデジタルストリームを送信する段階は、サーバと前記クライアントとの間のバンド幅を消耗し、
前記複数の種類の情報のうちの特定の種類の情報のバンド幅要求を低減させると思われる変更を要求する信号を受信する段階と、
前記信号に応答して、前記複数の種類の情報のバンド幅要求を低減させるために、前記クライアントに送られている前記１つ又はそれ以上のデジタルストリームに対して前記変更を実行し、前記クライアントを含む一組のクライアントのうちの１つ又はそれ以上のクライアントに他の情報を送信するために、さもなければ以前のように前記特定種類の情報を前記クライアントに送信するのに必要としたであろうバンド幅を使用する段階と、
を更に含むことを特徴とする、サーバからクライアントへデジタル映像を配信する方法。
【請求項１１】
前記複数の種類の情報は、目標とする種類の情報を含み、
前記他の情報を送るためにバンド幅の少なくとも一部を使用する段階は、前記信号の受信以前に送られた目標とする種類の情報よりも高い品質で前記目標とする種類の情報を送る段階を含む、
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記複数の種類の情報は、目標とする種類の情報を含まず、
前記他の情報を送るためにバンド幅の少なくとも一部を使用する段階は、前記目標とする種類の情報を送る段階を含む、
ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記他の情報を送るためにバンド幅の少なくとも一部を使用する段階は、前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも高い品質を有する映像情報を送る段階を含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも高い品質を有する映像情報を送る前記段階は、増加した周波数で前記クライアントに映像フレームを送る段階を含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも高い品質を有する映像情報を送る前記段階は、前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも増大した色の深みを有する映像情報を送る段階を含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも高い品質を有する映像情報を送る前記段階は、前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも増加したピクセル密度を有する映像情報を送る段階を含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも高い品質を有する映像情報を送る前記段階は、前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも改善された量子化を有する映像情報を送る段階を含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記信号の受信以前に送られた目標とする情報よりも高い品質を有する目標とする情報を送る前記段階は、向上した音声情報を送る段階を含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記向上した音声情報を送る段階は、より高いサンプリング速度で記録された音声情報を送ることにより達成されることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記他の情報を送るために少なくとも一部のバンド幅を使用する段階は、字幕付情報を前記クライアントに送る段階を含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項２１】
前記複数の種類の情報は、単一のデジタルストリームで前記クライアントに送信されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項２２】
前記複数の種類の情報は、別々のデジタルストリームで前記クライアントに送信されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項２３】
前記信号は、前記特定種類の情報の品質の低下を要求することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項２４】
前記信号は、前記特定種類の情報の送信の停止を要求することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項２５】
前記他の情報は、前記クライアントだけに送られることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項２６】
前記他の情報は、前記クライアント以外の少なくとも１つのクライアントに送られることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項２７】
サーバからクライアントへデジタル映像を配信するための１つ又はそれ以上の指令のシーケンスを有するコンピュータ読取可能媒体であって、
１つ又はそれ以上のプロセッサによる前記１つ又はそれ以上の指令シーケンスの実行は、前記１つ又はそれ以上のプロセッサに、
映像及び音声情報の少なくとも一部分を含む１つ又はそれ以上のデジタルストリームをクライアントに送信する段階、
を実行させ、前記１つ又はそれ以上のデータストリームを送信する段階は、前記サーバと前記クライアントとの間のバンド幅を消費し、
前記クライアントに音声情報を送ってはならないことを示す信号を受信する段階と、
前記信号に応答して、前記サーバが前記クライアントに対する前記音声情報の送信を中止し、前記クライアントに他の情報を送るためにさもなければ前記クライアントに前記音声情報を送るのに使用されたであろうバンド幅を使用する段階と、
を更に実行させることを特徴とする媒体。
【請求項２８】
前記他の情報を送るためにバンド幅の少なくとも一部を使用する段階は、前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも高い品質を有する映像情報を送る段階を含むことを特徴とする請求項２７に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項２９】
前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも高い品質を有する映像情報を送る前記段階は、増加した周波数で前記クライアントに映像フレームを送る段階を含むことを特徴とする請求項２８に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項３０】
前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも高い品質を有する映像情報を送る前記段階は、前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも増大した色の深みを有する映像情報を送る段階を含むことを特徴とする請求項２８に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項３１】
前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも高い品質を有する映像情報を送る前記段階は、前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも増加したピクセル密度を有する映像情報を送る段階を含むことを特徴とする請求項２８に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項３２】
前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも高い品質を有する映像情報を送る前記段階は、前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも改善された量子化を有する映像情報を送る段階を含むことを特徴とする請求項２８に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項３３】
前記他の情報を送るために少なくとも一部のバンド幅を使用する段階は、字幕付情報を前記クライアントに送る段階を含むことを特徴とする請求項２７に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項３４】
音声及び映像情報は、単一のデジタルストリームで前記クライアントに送信されることを特徴とする請求項２７に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項３５】
音声及び映像情報は、別々のデジタルストリームで前記クライアントに送信されることを特徴とする請求項２７に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項３６】
サーバからクライアントへデジタル映像を配信するための１つ又はそれ以上の指令のシーケンスを有するコンピュータ読取可能媒体であって、
１つ又はそれ以上のプロセッサによる前記１つ又はそれ以上の指令シーケンスの実行は、前記１つ又はそれ以上のプロセッサに、
複数の種類の情報を含む１つ又はそれ以上のデジタルストリームを前記クライアントに送信する段階、
を実行させ、前記１つ又はそれ以上のデジタルストリームを送信する段階は、前記サーバと前記クライアントとの間のバンド幅を消耗し、
前記複数の種類の情報のうちの特定の種類の情報のバンド幅要求を低減させると思われる変更を要求する信号を受信する段階と、
前記信号に応答して、前記複数の種類の情報のバンド幅要求を低減させるために、前記クライアントに送られている前記１つ又はそれ以上のデジタルストリームに対して前記変更を実行し、前記クライアントを含む一組のクライアントのうちの１つ又はそれ以上のクライアントに他の情報を送信するために、さもなければ以前のように前記特定種類の情報を前記クライアントに送信するのに必要としたであろうバンド幅を使用する段階と、
を更に実行させることを特徴とする媒体。
【請求項３７】
前記複数の種類の情報は、目標とする種類の情報を含み、
前記他の情報を送るためにバンド幅の少なくとも一部を使用する段階は、前記信号の受信以前に送られた目標とする種類の情報よりも高い品質で前記目標とする種類の情報を送る段階を含む、
ことを特徴とする請求項３６に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項３８】
前記複数の種類の情報は、目標とする種類の情報を含まず、
前記他の情報を送るためにバンド幅の少なくとも一部を使用する段階は、前記目標とする種類の情報を送る段階を含む、
ことを特徴とする請求項３６に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項３９】
前記他の情報を送るためにバンド幅の少なくとも一部を使用する段階は、前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも高い品質を有する映像情報を送る段階を含むことを特徴とする請求項３７に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項４０】
前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも高い品質を有する映像情報を送る前記段階は、増加した周波数で前記クライアントに映像フレームを送る段階を含むことを特徴とする請求項３９に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項４１】
前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも高い品質を有する映像情報を送る前記段階は、前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも増大した色の深みを有する映像情報を送る段階を含むことを特徴とする請求項３９に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項４２】
前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも高い品質を有する映像情報を送る前記段階は、前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも増加したピクセル密度を有する映像情報を送る段階を含むことを特徴とする請求項３９に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項４３】
前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも高い品質を有する映像情報を送る前記段階は、前記信号の受信以前に送られた映像情報よりも改善された量子化を有する映像情報を送る段階を含むことを特徴とする請求項３９に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項４４】
前記信号の受信以前に送られた目標とする情報よりも高い品質を有する目標とする情報を送る前記段階は、向上した音声情報を送る段階を含むことを特徴とする請求項３７に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項４５】
前記向上した音声情報を送る段階は、より高いサンプリング速度で記録された音声情報を送ることにより達成されることを特徴とする請求項４４に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項４６】
前記他の情報を送るために少なくとも一部のバンド幅を使用する段階は、字幕付情報を前記クライアントに送る段階を含むことを特徴とする請求項３８に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項４７】
前記複数の種類の情報は、単一のデジタルストリームで前記クライアントに送信されることを特徴とする請求項３６に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項４８】
前記複数の種類の情報は、別々のデジタルストリームで前記クライアントに送信されることを特徴とする請求項３６に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項４９】
前記信号は、前記特定種類の情報の品質の低下を要求することを特徴とする請求項３６に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項５０】
前記信号は、前記特定種類の情報の送信の停止を要求することを特徴とする請求項３６に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項５１】
前記他の情報は、前記クライアントだけに送られることを特徴とする請求項３６に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項５２】
前記他の情報は、前記クライアント以外の少なくとも１つのクライアントに送られることを特徴とする請求項３６に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
関連出願
本出願は、現在出願中の米国特許出願シリアル番号第０９／１２８，２４４号（１９９８年８月３日出願）の一部継続出願であり、上記米国特許出願は、現在米国特許第５，６５９，５３９号である米国特許出願シリアル番号第０８／５０２，４８０号（１９９５年７月１４日出願）の継続出願である現在出願中の米国特許出願シリアル番号第０８／８５９，８６０号（１９９７年５月２１日出願）の一部継続出願である。以上の全ての米国特許出願は、本明細書においてその全内容が引用により組み込まれている。
本発明は、視聴覚情報を処理する方法及び装置に関し、より具体的には、ストリーミング制約の緩和に応答してデジタル媒体の品質改善をもたらす方法及び装置に関する。
【０００２】
（背景技術）
メディア産業は、近年その範囲を伝統的なアナログ技術を超えて拡張してきている。音声、写真、及び、長編映画でさえも、今やデジタルフォーマットで記録されるか又はそれに変換されている。デジタル媒体は、アナログフィルムに勝る多くの利点を提供するので、今日の社会において益々増大するその存在感には根拠がないわけではない。普及したＤＶＤフォーマットのユーザには公知のように、デジタル媒体は、反復使用により劣化することがない。デジタル媒体はまた、例えばＤＶＤプレーヤでロードされた時のように表示のために一度に配信されるか、又は、デジタル媒体サーバによって必要に応じてストリームで配信されるかのいずれかが可能である。
【０００３】
おそらく予想されるように、デジタル媒体の視聴者は、現在ビデオカセットレコーダでアナログビデオテープを見る時に享受しているのと少なくとも同じ機能性をデジタル媒体のプロバイダから求めている。例えば、デジタル媒体の表示を見る人は、アナログビデオテープやアナログビデオカセットレコーダを使用する時とちょうど同じように、音声を消すことを欲する場合がある。現在のところ、これは、視聴者の音量調節装置を調節することによって行われている。しかし、視聴者が音声情報を欲していないということがサーバには分からないので、サーバは、依然として音声情報を視聴者に送信し続ける。その結果生じるデジタル媒体サーバ上の利用可能バンド幅の無駄は、分散型デジタル媒体環境においては相当なものである。
【０００４】
（発明の開示）
特定種類のデータの受信をユーザが望まない時のデジタル媒体サーバ上のバンド幅の無駄を省くための技術が提供される。クライアントに以前に割当てられていたバンド幅を利用することにより視聴者に付加的な価値がもたらされ、字幕付情報のような品質の改善された画像又は付加的情報が送られる。本発明の１つの態様によれば、デジタル媒体ストリームは、一組のストリーミング制約に従ってクライアントに送られる。一実施形態においては、デジタル媒体ストリームは、聴覚情報及び視覚情報の両方を包含する。別の実施形態によれば、デジタル媒体ストリームは、視覚情報のみを包含し、聴覚情報を包含する別個の音声ストリームがクライアントに送られる。次に、デジタル媒体ストリームの特定種類のデータに対応するストリーミング制約の緩和を示す信号が受信される。一実施形態においては、この信号は、クライアントが聴覚情報を受信しないことを示す。別の実施形態においては、この信号は、クライアントが特定種類の情報を受信しないことを示す。この信号に応答して、品質が改善された一組のメディア情報がクライアントに送られる。
【０００５】
一実施形態によれば、品質が改善された一組のメディア情報は、クライアントに以前に割当てられていたバンド幅の解放された部分を使用して送られてもよい。別の実施形態によれば、品質が改善された一組のメディア情報は、第２のクライアントに以前に割当てられていたバンド幅の解放された部分を使用して第１のクライアントに送られてもよい。更なる実施形態によれば、品質が改善された一組のメディア情報は、字幕付情報を含む。
【０００６】
本明細書に説明される技術の結果として、クライアントに表示するために品質の改善されたデジタル媒体ストリームが利用可能であり、従って視聴者がストリーミング映像表示の望まない構成要素の停止を要求した時は、その不必要な情報はクライアントに送られず、これによって映像ストリーミングサービス上のストリーミング制約が低減され、要求を発したそのクライアントに以前に割当てられていたバンド幅の開放された部分を使用して、品質が改善されたメディア情報を送ることができる。
本発明は、同じ参照番号が類似の要素を意味する添付図面の図において、限定的ではなく例示的に説明される。
【０００７】
（発明を実施するための最良の形態）
ストリーミング制約の変更に基づく動的品質調整の方法及び装置を説明する。以下の説明においては、本発明を完全に理解してもらえるように、説明のために多くの特定の詳細が示される。しかし、これらの特定の詳細なしでも本発明を実施し得ることは当業者には明らかであろう。他の場合においては、本発明の不必要な曖昧化を避けるために、公知の構造及び装置はブロック図の形で示される。
以下の説明においては、本発明の様々な特徴を以下の見出しの下にこの順序で検討するものとする。
Ｉ．システムの概要
ＩＩ．デジタル音声／映像ファイル構造
ＩＩＩ．マルチプレクサの作動
ＩＶ．機能的作動
【０００８】
Ｉ．システムの概要
図１は、本発明の一実施形態による視聴覚情報配信システム１００のブロック図である。視聴覚情報配信システム１００は、複数のクライアント（１〜ｎ）１６０、１７０、及び、１８０を包含する。クライアント（１〜ｎ）１６０、１７０、及び、１８０は、一般にデジタル視聴覚データのストリームに含まれた視聴覚情報を復号するように構成された装置を表す。例えば、クライアント（１〜ｎ）１６０、１７０、及び、１８０は、テレビなどの出力用ディスプレイに接続されたセットトップ・コンバータボックスとしてもよい。
【０００９】
図１に示すように、視聴覚情報配信システム１００はまた、制御ネットワーク１２０に接続されたストリームサーバ１１０を含む。制御ネットワーク１２０は、２つ又はそれ以上の装置の間の通信を可能にする任意のネットワークとしてもよい。例えば、制御ネットワーク１２０は、高域バンド幅ネットワーク、Ｘ．２５回路又は電子工業会（ＥＩＡ）２３２（ＲＳ−２３２）シリアルライン、又は、ＩＰネットワークであろう。
【００１０】
制御ネットワーク１２０にも接続されたクライアント（１〜ｎ）１６０、１７０、及び、１８０は、制御ネットワーク１２０を通じてストリームサーバ１１０と通信する。例えば、クライアント１６０、１７０、及び、１８０は、視聴覚データストリームの伝送を開始する要求を送信したり、進行中のデジタル視聴覚伝送の再生に影響する制御情報を送信したり、又は、情報に対する質問を送信してもよい。そのような質問は、例えば現在利用可能な視聴覚データストリームのサービスに関する情報の要求を含む場合がある。
【００１１】
視聴覚情報配信システム１００は、更に、ビデオポンプ１３０、大容量記憶装置１４０、及び、高域バンド幅ネットワーク１５０を含む。ビデオポンプ１３０は、ストリームサーバ１１０に接続され、このストリームサーバ１１０から指令を受信する。ビデオポンプ１３０は、それが大容量記憶装置１４０からデータを検索するように大容量記憶装置１４０に接続される。大容量記憶装置１４０は、大量のデータを記憶するのに使用される任意の種類の１つ又は複数の装置としてもよい。例えば、大容量記憶装置１４０は、磁気記憶装置、光記憶装置、又は、そのような装置の組合せとすることができる。
大容量記憶装置１４０は、デジタルデータを記憶するのに使用される広範な部類の不揮発性記憶装置を表すように意図されており、これらの記憶装置は当業技術において公知であるからこれ以上説明しない。ネットワーク１２０及び１５０は、説明の便宜上異なるネットワークとして図示されているが、ネットワーク１２０及び１５０は、単一のネットワーク上に実装されてもよい。
【００１２】
デジタル媒体データストリームのリアルタイムの送信中に実行されるタスクは、ストリームサーバ１１０とビデオポンプ１３０との間で分配される。その結果、ストリームサーバ１１０とビデオポンプ１３０とは、システム１００の効率に悪影響を及ぼすことなくネットワークの異なる部分において作動することができる。
クライアント（１〜ｎ）１６０、１７０、及び、１８０は、ストリームサーバ１１０との通信に加えて、高域バンド幅ネットワーク１５０を通じてビデオポンプ１３０から情報を受信する。高域バンド幅ネットワーク１５０は、大量のデータを転送できるＩＰネットワークのような任意の種類の回路型ネットワークリンクとしてもよい。
【００１３】
本発明の視聴覚情報配信システム１００は、ビデオポンプ１３０のようなサーバが大容量記憶装置１４０から高域バンド幅ネットワーク１５０を通じてクライアント（１〜ｎ）１６０、１７０、及び、１８０へ最小限の費用で大量のデータを転送することを可能にする。更に、視聴覚情報配信システム１００は、クライアント（１〜ｎ）１６０、１７０、及び、１８０が標準ネットワークプロトコルを使用して要求を制御ネットワーク１２０を通じてストリームサーバ１１０へ送信することを可能にする。一実施形態においては、高域バンド幅ネットワーク１５０及び制御ネットワーク１２０のための基本的なプロトコルは同じである。ストリームサーバ１１０は、単一のコンピュータシステムで構成してもよいし、又は、サーバとして構成された複数のコンピュータ装置で構成してもよい。同様に、ビデオポンプ１３０は、単一のサーバ装置で構成してもよいし、又は、複数のそのようなサーバを含んでもよい。
【００１４】
特定のデジタル視聴覚ファイルからデジタル視聴覚データストリームを受信するために、クライアント（１〜ｎ）１６０、１７０、又は、１８０は、ストリームサーバ１１０に要求を送信する。ストリームサーバ１１０は、この要求に応答してビデオポンプ１３０に指令を送信し、デジタル視聴覚データストリームを要求したクライアントに対して、ビデオポンプ１３０にその要求されたデジタル視聴覚データストリームを送信させる。
【００１５】
ストリームサーバ１１０からビデオポンプ１３０に送られる指令は、クライアントの要求に特異の制御情報を含む。例えば、この制御情報は、目標とするデジタル視聴覚ファイル、デジタル視聴覚ファイル内の目標とするデータの先頭オフセット、及び、クライアントのアドレスを特定する。指定のオフセットで有効なデジタル視聴覚ストリームを作り出すために、ストリームサーバ１１０はまた、ビデオポンプ１３０に「前置データ」を送ってもよく、クライアントに前置データを送るようにビデオポンプ１３０に要求してもよい。前置データは、クライアントがデジタル視聴覚ファイルの指定位置からデジタル視聴覚データを受信するように準備するデータである。
【００１６】
ストリームサーバ１１０から指令及び制御情報を受信した後、ビデオポンプ１３０は、大容量記憶装置１４０上の指定されたデジタル視聴覚ファイルの指定位置からデジタル視聴覚データの検索を始める。
ビデオポンプ１３０は、クライアントに任意の前置データを送信し、次いで大容量記憶装置１４０から検索された、指定位置から始まるデジタル視聴覚データを高域バンド幅ネットワーク１５０を通じてクライアントに継目なく送信する。
要求を発するクライアントは、任意の前置データで始まるデジタル視聴覚データストリームを受信する。クライアントは、符号化された視聴覚シーケンスを再生するために、そのデジタル視聴覚データストリームを復号する。
【００１７】
ＩＩ．デジタル音声／映像ファイル構造
視聴覚情報配信システム１００のシステム概要について説明したので、ここでデジタル媒体又は視聴覚ファイル構造のフォーマットについて以下に説明する。圧縮の有無にかかわらず、デジタル視聴覚記憶フォーマットは、状態機械及び様々な構造のパケットを使用する。本明細書で説明する技術は、全てのそのような記憶フォーマットに適用される。本発明はいかなる特定のデジタル視聴覚フォーマットにも限定されるものではないが、説明の便宜上「ＭＰＥＧ−２」トランスポートファイル構造について説明するものとする。
【００１８】
図２を参照すると、これは「ＭＰＥＧ−２」トランスポートファイル１０４の構造をより詳細に説明したものである。「ＭＰＥＧ」ファイル１０４内のデータは、プログラム基本ストリーム（「ＰＥＳ」）層、トランスポート層、及び、ビデオ層の３つの層にまとめられる。これらの層は、「ＭＰＥＧ−２」仕様に詳述されている。「ＰＥＳ」層において、「ＭＰＥＧ」ファイル１０４は、「ＰＥＳ」パケットのシーケンスから成る。トランスポート層において、「ＭＰＥＧ」ファイル１０４は、トランスポートパケットのシーケンスから成る。ビデオ層において、「ＭＰＥＧ」ファイル１０４は、画像パケットのシーケンスから成る。各画像パケットは、映像の１フレームに対するデータを包含する。
【００１９】
各「ＰＥＳ」パケットは、「ＰＥＳ」パケットの長さ及び内容を識別するヘッダを有する。図示の例においては、「ＰＥＳ」パケット２５０は、ヘッダ２４８と、これに続くトランスポートパケット２５１〜２６２のシーケンスとを包含する。「ＰＥＳ」パケットの境界は、有効なトランスポートパケットの境界と一致する。各トランスポートパケットは、単に一種類のデータのみを包含する。図示の例においては、トランスポートパケット２５１、２５６、２５８、２５９、２６０、及び、２６２は映像データを包含し、トランスポートパケット２５２、２５７、及び、２６１は音声データを包含し、トランスポートパケット２５３は制御データを包含し、トランスポートパケット２５４はタイミングデータを包含する。トランスポートパケット２５５は、パディングパケットである。
【００２０】
各トランスポートパケットはヘッダを有する。ヘッダは、パケットのためのプログラムＩＤ（「ＰＩＤ」）を含む。「ＰＩＤ　０」を割当てられたパケットは、制御パケットである。例えば、パケット２５３に「ＰＩＤ　０」を割当ててもよい。制御パケットは、デジタル視聴覚データストリームにどのプログラムが存在するかを示す情報を包含する。制御パケットは、「プログラムマップテーブル」を包含する１つ又はそれ以上の「ＰＭＴ」パケットの「ＰＩＤ」番号に各プログラムを関連付ける。「プログラムマップテーブル」は、プログラムにどの種類のデータが存在するか、及び、各種類のデータを有するパケットのＰＩＤ番号を示す。「ＰＭＴ」パケットにおいてどの種類のデータを識別し得るかの例示的なものとしては、以下に限定されないが、「ＭＰＥＧ２」映像、英語の「ＭＰＥＧ２」音声、及び、仏語の「ＭＰＥＧ２」音声が含まれる。
【００２１】
ビデオ層においては、「ＭＰＥＧ」ファイル１０４は、フレームデータの境界に従って分割される。上述のように、映像フレームを表すデータの境界とトランスポートパケットの境界との間には何の相関もない。図示の例においては、１つの映像フレーム「Ｆ」に対するフレームデータは、ブラケット２７０で表すように位置する。具体的には、フレーム「Ｆ」に対するフレームデータは、映像パケット２５１内の点２８０から映像パケット２５１の終わりまで、映像パケット２５６、及び、映像パケット２５８の始めから映像パケット２５８内の点２８２までに位置する。従って、点２８０及び２８２は、フレーム「Ｆ」に対する画像パケットの境界を表す。第２の映像フレーム「Ｇ」に対するフレームデータは、ブラケット２７２で表すように位置する。フレーム「Ｇ」に対する画像パケットの境界は、角括弧２７６で示される。
【００２２】
「ＭＰＥＧ−２」トランスポートストリームに対する上述の構造と類似した多くの構造はまた、「ＭＰＥＧ−１」、「Ｑｕｉｃｋｔｉｍｅ」、及び、「ＡＶＩ」のような他のデジタル視聴覚記憶フォーマットにも存在する。一実施形態においては、多様な記憶フォーマットの異なるクライアントに対して同時にサービス提供するために多数のデジタル視聴覚記憶フォーマットが同じサーバによってアクセスできるように、映像アクセスポイント、タイムスタンプ、ファイル位置、及び、その他のインジケータが記憶される。フォーマット特定の全ての情報及び技術は、ストリームサーバに組込まれることが好ましい。サーバの全ての他の要素は、フォーマットに依存しない。
【００２３】
ＩＩＩ．マルチプレクサの作動
多くの場合、それぞれが別々のデジタル媒体ストリームにある幾つかのデジタル媒体表示を、結合されたデジタル媒体表示を包含する１つのストリーム内に融合させることが必要である。この融合は、ユーザが単一のデジタル媒体ストリームから別々の見るべきデジタル媒体表示を選択することを可能にする。図３は、複数のデジタル媒体ストリームを単一のデジタル媒体ストリームに融合する作動を実行するデジタル媒体構成要素であるマルチプレクサ３１０を示している。マルチプレクサは当業者には十分理解されているので、それに関する本節の説明は、以下に詳述する多重化ストリーム環境での消音作動の最適化におけるその使用の理解を助ける程度に限られる。
【００２４】
図３が示すように、マルチプレクサ３１０は、多重入力と単一出力とを有する。マルチプレクサへの入力は、参照符号３２０、３２２、及び、３２４を付した「単一プログラムトランスポートストリーム」（「ＳＰＴＳ」）と呼ばれ、その出力は、参照符号３３０を付した「多重プログラムトランスポートストリーム」（「ＭＰＴＳ」）と呼ばれる。「単一プログラムトランスポートストリーム」３２０、３２２、及び、３２４は、１つの映像表示に対する音声及び映像データを用いて符号化されたデジタル媒体ストリームである。その代わりに、「多重プログラムトランスポートストリーム」３３０は、多重映像表示に対する音声及び映像データを用いて符号化されたデジタル媒体ストリームである。すなわち、「単一プログラムトランスポートストリーム」３２０、３２２、及び、３２４は、テレビの単一チャンネルに類似しており、一方「多重プログラムトランスポートストリーム」３３０は、ケーブルネットワークに類似している。
【００２５】
個々の「ＳＰＴＳ」３２０、３２２、及び、３２４が結合される時、マルチプレクサ３１０は、制御パケットで参照された各「ＰＩＤ」が一意的であることを確実にするために各トランスポートパケットの「ＰＩＤ」を調べる。異なる「ＳＰＴＳ」３２０、３２２、及び、３２４からのパケットが同じ「ＰＩＤ」を使用している場合は、マルチプレクサ３１０は、各パケットが特定の「単一プログラムトランスポートストリーム」３２０、３２２、及び、３２４に属することを容易に識別できることを確実にするために、そのＰＩＤを固有の番号に再マップする。各音声及び映像パケットが固有のＰＩＤを有することが保証されるので、パケットに対応する映像表示は、「ＭＰＴＳ」３３０の「ＰＩＤ　０」制御パケットを調べることにより容易に識別することができる。すなわち、マルチプレクサ３１０は、「ＰＩＤ　０」制御パケットの各テーブルと「ＰＩＤ　０」制御パケットで参照されたパケットの全てのテーブルとを調べて全ての参照されたパケットが固有の「ＰＩＤ」番号を有することを確実にする必要があるために、それはまた、特定の「ＳＰＴＳ」３２０、３２２、及び、３２４に対応する全ての音声パケットを容易に識別することができる。
【００２６】
ＩＶ．機能的作動
クライアントは、受信したデジタル媒体表示に包含された特定種類の情報の量を減らすことができる。一実施形態においては、クライアントが要求した特定種類の情報の量は、例えば、映像解像度を低下させるか又は音声出力をステレオからモノーラルへと切換える場合のように、より少ない特定種類の情報を要する状態へ表示特性を変更する結果として減少される。別の実施形態においては、例えばクライアントが表示の音声部分を消す場合のように、特定種類の情報が全く要求されない。その特定種類の情報をクライアントに配信するために以前に割当てたバンド幅を再利用することは、ストリームサーバ１１０にとって有利である。この余分なバンド幅は、デジタル媒体表示の品質を改善するため、又は、字幕付情報のような付加的情報を送るために使用することができる。
【００２７】
ここで、クライアントがデジタル媒体表示の音声を消す場合に、使用されないバンド幅を再利用する処理を示す例証的な説明が図４を参照して以下に与えられる。クライアント１６０は、音声データをそのクライアントに送らないことを示すために、制御ネットワーク１２０を通じて信号をストリームサーバ１１０へ送る。この信号は、「リアルタイム・ストリーミング・プロトコル」（「ＲＴＳＰ」）のような現存の通信プロトコルを使用して送られる。
【００２８】
一実施形態において、ストリームサーバ１１０は、多重化環境において、又は、視聴覚データが「ＭＰＥＧ」のような単一ストリームでクライアントに送られる環境において作動する。信号の受信に応答してマルチプレクサが使用され、消音されている特定「ＳＰＴＳ」に対するパケットを調べて特定する。次に、マルチプレクサは、消音された「ＳＰＴＳ」に対する特定された音声パケットを廃棄し、それらを出力ストリームには結合しない。
【００２９】
別の実施形態においては、ストリームサーバ１１０は多重化環境で依然として作動するが、図５に示すように、信号の受信に応答して消音されている特定「ＳＰＴＳ」に対するパケットを調べて特定するのに変更されたマルチプレクサ５１０が使用される。変更マルチプレクサ５１０は、それがただ１つの入力「ＳＰＴＳ」５２０で作動する点を除けば、前節で説明したものと実質的に同じ方法で作動する。次に、変更マルチプレクサ５１０は、入力「ＳＰＴＳ」５２０に対して、特定された音声パケットを濾波して廃棄する。変更マルチプレクサ５１０から得られる出力ストリーム５３０は、最初の媒体表示を包含するが、入力「ＳＰＴＳ」５２０からのいかなる音声パケットも包含しない。
【００３０】
更に別の実施形態においては、ストリームサーバ１１０は、分割ストリーム環境、つまり、視聴覚データが別々のストリームでクライアントに送られる環境で作動する。信号の受信に応答して、ストリームサーバ１１０は映像ストリームを送り続けるが、信号を出しているクライアントに音声ストリームを送ることを休止又は停止する。映像は信号を出しているクライアントに対して音声とは異なるストリームで送られるので、音声ストリームの停止が信号を出しているクライアントに対する映像表示を中断させることにはならない。
消音されたデジタル映像ストリームに対する音声パケットは、クライアントには最早送られないので、信号を出しているクライアントに対して割当てられていたバンド幅を再利用することができる。その結果、ストリームサーバ１１０上のストリーミング抑制が低減される。
【００３１】
上述の通り、クライアントが特定種類の情報の送信中止の信号を発する結果としてバンド幅を再利用することは、音声情報に限定されない。クライアントは、デジタル媒体ストリームに包含されたいかなる特定種類の情報もそのクライアントにそれ以上送ってはならないということを示す信号を発してもよい。例えば、クライアントは、視覚情報をそれ以上送ってはならないということを示す信号を発する。それによって、ストリームサーバ１１０上で回復したバンド幅をデジタル媒体ストリームに包含された残っている種類の情報の品質を改善した情報を送るか、又は、付加的情報を送るために使用してもよい。例えば、クライアントが視覚情報を送ってはならないことを示す信号を発した場合は、品質を改善した音声情報を送ることができる。品質が改善された音声情報の例としては、以下に限定されないが、「ＴＨＸ」又は「ドルビー」のようなフォーマットで音声情報を送ること、追加のサウンドトラックを送ること、又は、サラウンドサウンドで情報を送ることが含まれる。
【００３２】
一実施形態においては、１つのクライアントからストリームサーバ１１０上に回復されたバンド幅は、そのストリームサーバ１１０の任意のクライアントによって利用することができる。別の実施形態においては、１つのクライアントからストリームサーバ１１０上に回復されたバンド幅は、そのクライアントによってのみ使用されてもよい。
上述の通り、回復されたバンド幅の１つの使用法は、品質の改善をもたらすことである。映像の品質は、１つ又はそれ以上の映像の特性を変更することによって改善されてもよい。映像品質を改善する例としては、以下に限定されないが、フレーム伝送速度を増すこと、色の深みを増すこと、及び、ピクセル密度を増すことが含まれる。映像品質を高めることに加えて、又は、その代わりに、映像に付随する他のデータを送るか又は改善するために回復されたバンド幅を使用してもよい。例えば、回復されたバンド幅は、字幕付情報や付加的情報を送るか、又は、それ以外に映像画面を何らかの形に変えるために使用することができる。
【００３３】
他の実施形態においては、映像の品質は、量子化の向上を通じて改善することができる。量子化の向上は、類似な状態を単一の状態に崩壊させ、それによりより独特な状態の識別を可能にすることによって達成される。例えば、デジタル映像表示に使用される各々の色に２４ビットの数が割当てられていると仮定する。類似色を一緒にまとめてそれらに同じ２４ビット数を割当てることにより、２４ビットのデジタル映像で使用するためのより独特な色を識別することができる。
以上の詳細説明において、本発明はその特定実施形態に関連して説明された。しかし、本発明の広義の精神及び範囲から逸脱することなく、それらに対して様々な修正や変更を為し得ることは明白であろう。従って、以上の詳細説明及び図面は、限定的な意味ではなく例示的であると見なされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の実施形態による視聴覚情報配信システムのブロック図である。
【図２】
本発明の一実施形態によるデジタル媒体ファイルの様々な層を示す図である。
【図３】
本発明の実施形態によるマルチプレクサの作動を示す図である。
【図４】
本発明の実施形態による動的品質調整の段階を示す流れ図である。
【図５】
本発明の実施形態による変更されたマルチプレクサの作動を示す図である。
【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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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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