(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＰＥＧ類の情報ストリーム受像機において、新たに選択されたストリームを迅速に表示するための方法であって、
第１のチューナ／復号器対を利用することによって、選択された情報ストリームを検索し、前記選択された情報ストリームをデコーダに接続するステップと、
動作の走査モードにおいて、第２のチューナ／復号器対を利用することによって、プログラムに関連付けされている複数の既定の情報ストリームのそれぞれのうちのイントラフレーム符号化部分を複数のトランスポートストリームから検索するステップと、
前記動作の走査モードにおいて、前記複数の既定の情報ストリームの前記検索された部分のそれぞれを格納されたストリームの一部分としてメモリ内に格納するステップと、
動作のプログラム選択モードにおいて、所望の情報ストリームの識別しるしを前記複数の既定の情報ストリームの識別しるしと比較するステップと、を有し、
前記所望の情報ストリームの前記識別しるしが前記既定の情報ストリームのうちの一つの前記識別しるしと一致する場合、
情報ストリーム選択プロセスを起動するステップを有し、前記選択プロセスが、遅延時間後に前記所望の情報ストリームを生成し、
前記所望の情報ストリームに相当する前記格納された部分の一つを検索されたストリームの一部分として前記メモリから検索するステップと、
デコーダへ、前記格納された部分の前記一つを接続するステップと、
前記デコーダへ前記情報ストリーム選択プロセスから生じる前記所望の情報ストリームを接続するステップと、を有する、
新たに選択されたストリームを迅速に表示する方法。
【請求項２】
更に、
前記所望の情報ストリームの前記識別しるしが前記既定の情報ストリームのうちの一つの前記識別しるしと一致する場合、
オーディオ情報ストリームを生成するように、前記所望の情報ストリームのオーディオ部分を復号化するステップであって、前記オーディオ部分を復号化するステップが、ビデオ部分を復号化するステップに先立つ、復号化ステップと、
前記オーディオ情報ストリームをオーディオデコーダへ接続するステップと、
を有する、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記動作の走査モードにおいて、前記既定の情報ストリームのうちの一つのイントラフレーム符号化部分を検索する前記ステップは、
中間周波数（ＩＦ）搬送波信号を生成するように、前記既定の情報ストリームのうちの前記一つに関連付けされたラジオ周波数（ＲＦ）搬送波信号を同調するステップと、
前記既定の情報ストリームのうちの前記一つを備えるシステムストリームを生成するように、前記ＩＦ搬送波信号を復調するステップと、
前記既定の情報ストリームのうちの前記一つを備えるプログラムトランスポートストリームを検索するように、前記システムストリームをデマルチプレクスするステップと、
前記プログラムトランスポートストリームから、前記プログラムトランスポートストリーム内に含まれる基本ストリームのイントラフレーム符号化部分を抽出するステップと、を有する、
請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記動作の走査モードにおいて、
前記第２のチューナ／復号器対から、前記既定の情報ストリームを含む一つ以上の搬送波信号を同調又は復調することに関連付けされたパラメータを検索するステップと、
前記検索された同調又は復調するパラメータを格納するステップと、を更に有する、
請求項１記載の方法。
【請求項５】
テレビ受像機において、チャンネルを迅速に変更するための装置であって、
複数の利用可能なチャンネルから第１のチャンネルを選択するための第１のチャンネルセレクタと、
前記第１のチャンネルセレクタに接続され、復号化された情報ストリームを生成するよう前記選択された第１のチャンネルに関連付けされた情報ストリームを復号化するためのデコーダと、
走査されるチャンネルのリスト内の複数のトランスポートストリームから複数の識別されたチャンネルのそれぞれを順次選択するための第２のチャンネルセレクタであって、前記複数の識別されたチャンネルのそれぞれは、各情報ストリームと、チャンネル識別子と、チャンネル同調パラメータとを関連付けされている、第２のチャンネルセレクタと、
前記第２のチャンネルセレクタと前記デコーダとに接続され、前記順次選択されたチャンネルのそれぞれに関連付けされた前記情報ストリームのそれぞれのうちのイントラフレーム符号化部分を格納し、検索するためのプロセッサと、を備え、
動作のチャンネル変更モードにおいて、
前記プロセッサは、前記リストに挙げられた前記複数のチャンネルのうちの１つを有する所望の新規チャンネルに応答して、前記デコーダへ、前記リストに挙げられた前記１つのチャンネルの前記格納された部分を接続し、
前記第１のチャンネルセレクタは、前記所望のチャンネルを前記第１のチャンネルとして選択し、
前記デコーダは、有効になっている前記所望のチャンネルに関連付けされた前記情報ストリームに応答して、前記第１の情報ストリームを復号化することを開始する、
装置。
【請求項６】
前記第１及び第２のチャンネルセレクタが、それぞれ第１及び第２のシステムストリームを生成するように、それぞれのＲＦ搬送波周波数に同調し、前記それぞれのＲＦ搬送波周波数上に変調されるそれぞれの情報ストリームを復調するための、それぞれ第１及び第２のチューナ／復調器対を備える、
請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記走査されるチャンネルのリストは、リストに挙げられた各チャンネルに関連付けされたチューナ及び復調器のパラメータを含み、前記チューナ及び復調器のパラメータは、動作のチャンネル走査モード中、前記第２のチューナ／復調器対に供給されている、
請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記動作のチャンネル変更モードにおいて、
前記プロセッサが、前記複数の識別されたチャンネルの１つを有する前記所望の新規チャンネルに応答して、前記第１のチューナ／復調器対へ、前記複数の識別されたチャンネルのうちの前記１つに関連付けされたチューナ及び復調器のパラメータを供給する、
請求項７記載の装置。
【請求項９】
前記プロセッサが、動作の前記チャンネル走査モード、又は動作のＰＩＰモードの何れかにおいて、画像内画像（ＰＩＰ）(picture-in-picture)プロセッサを備え、
前記ＰＩＰプロセッサは、前記動作のＰＩＰモードにおいて、単一チャンネルのみのイントラフレーム符号化部分だけを抽出し、前記単一チャンネルの前記抽出されたイントラフレーム符号化部分を出力へ接続する、
請求項５記載の装置。
【請求項１０】
受像機において、チャンネルを変更するための装置であって、
第１のシステムストリーム出力を生成するよう、所望のＲＦ搬送波周波数に同調し、前記ＲＦ搬送波周波数上に変調される情報ストリームを復調するための第１のチューナ／復調器対と、
第２のシステムストリーム出力を生成するよう、所望のＲＦ搬送波周波数に同調し、前記ＲＦ搬送波周波数上に変調される情報ストリームを復調するための第２のチューナ／復調器対と、
前記第１及び第２のチューナ／復調器対の１つに選択的に接続され、前記第１及び第２のシステムストリーム出力の１つから主チャンネルに関連付けされたビデオストリームを抽出し、出力へ接続するための主デマルチプレクサと、
前記第１及び第２のチューナ／復調器対の１つに選択的に接続され、前記第１及び第２のシステムストリーム出力の１つから順次選択される複数の補助システムストリームから複数の補助チャンネルに関連付けされたビデオストリームのイントラフレーム符号化部分を繰返して抽出し、格納するための補助デマルチプレクサと、
前記主及び補助デマルチプレクサの１つに選択的に接続され、出力ビデオストリームを生成するよう、前記主及び補助デマルチプレクサの１つにより提供されるビデオ情報を復号化するためのビデオデコーダと、を備え、
動作のチャンネル走査モードでは、
前記ビデオデコーダは前記主デマルチプレクサへ接続され、
動作のチャンネル変更モードでは、
前記主チャンネルに関連付けされた前記システムストリームを生成する前記チューナ／復号器対は、所望のチャンネルに関連付けされたシステムストリームを生成するよう調整され、
前記補助デマルチプレクサは、利用可能な場合、前記所望のチャンネルに関連付けされたビデオストリームの部分を検索し、出力へ接続し、
前記ビデオデコーダは、前記主デマルチプレクサが前記所望のチャンネルに関連付けされた有効なビデオ情報ストリームを生成することを始めるまで、前記補助マルチプレクサへ接続される、
チャンネル変更装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１９９７年９月２６日出願の米国仮特許出願第６０／０６０１１２号の優先権を主張し、その内容は全体が本明細書に援用されている。
【０００２】
本発明は、一般にテレビジョン受像機に、より詳細には、ＡＴＳＣ類のテレビジョン信号を受信する能力を持つテレビジョン受像機に関する。
開示の背景
消費者は、今日のＮＴＳＣ (全国テレビジョン方式委員会National Television Standards Committee)テレビジョン受像機の迅速なチャンネル変更能力に慣れてきた。そのようなテレビジョン受像機は、チューナ周波数を変更し（即ち、同調し）、チューナ周波数上へ変調されたテレビジョン信号を獲得する（即ち、同期する）ことによりチャンネルを変更する。ＮＴＳＣテレビジョン受像機のチャンネル変更動作における大部分の時間遅延は、チューナ周波数の変更に要する時間である。画像同期の獲得は極度に迅速である。それは、ＮＴＳＣテレビジョン信号では水平及び垂直同期情報は頻繁に（即ち、それぞれ６３マイクロ秒と３３ミリ秒で）発生するからである。
【０００３】
比較的に近い将来、消費者により使用されるテレビジョン受像機の方式は、根本的に変更されるであろう。詳細には、将来のテレビジョン受像機は、次世代デジタルテレビジョン方式委員会（ＡＴＳＣ Advanced Television Standards Committee）により制定される伝送標準に従い、実質的に実現されると予測される。類似の標準はヨーロッパのデジタルビデオ放送（ＤＶＢ Digital Video Broadcasting）標準である。圧縮されたデジタルビデオシステムは、ＡＴＳＣデジタルテレビジョン標準文書Ａ／５３に記述されており、その内容は本明細書に援用されている。加えて、ＭＰＥＧ (動画専門家グループ（Moving Pictures Experts Group）) は、デジタルデータ分配システムに関して幾つかの標準を公表した。第１は、ＭＰＥＧ−１として知られ、ＩＳＯ／ＩＥＣ標準１１１７２を参考にしており、その内容は本明細書に援用されている。第２は、ＭＰＥＧ−２として知られ、ＩＳＯ／ＩＥＣ標準１３８１８を参考にしており、その内容は本明細書に援用されている。
【０００４】
不幸にして、ＡＴＳＣ類の標準に従うテレビジョン受像機でのチャンネル変更は、上記説明のＮＴＳＣプロセスより固有的にはるかに遅いプロセスである。詳細には、ＡＴＳＣテレビジョン受像機は、テレビジョン信号を獲得し、その信号から一連の画像を生成することに多くのステップを順次遂行しなくてはならない。第１に、チューナ周波数は、該当のチャンネルへ配分された周波数に合せられねばならない。第２に、ＶＳＢ又はＱＡＭ復調器は、正当な出力データを生成し始めるように搬送波回復プロセスを遂行しなくてはならない。第３に、残留側波帯変調（ＶＳＢ Vestigial sideband）、又は直交振幅変調（ＱＡＭ quadrature amplitude modulated）復調器は、データフィールド (data field) とデータセグメント (data segment) 同期情報を獲得しなくてはならない。第４に、トランスポートデコーダ (transport decoder) は、パケット同期情報を獲得し、次に、いわゆるプログラムマップテーブル（ＰＭＴ program map table）、及びプログラムアクセステーブル（ＰＡＴ program access table）を復号化し、ビデオとオーディオデータをそれぞれのデコーダへ送らなくてはならない。第５に、ビデオレートバッファは、該当のチャンネルに対応するビデオデータでロードされねばならない。第６に、ビデオデコーダは、可変長復号化（ＶＬＤ）を遂行し始め、ビットストリームを次の復号化ステップでの使用に適した命令 (instructions) とデータに変換しなくてはならない。第７に、ビデオデコーダは、画像の圧縮解除が開始できる前に、データストリームでイントラコード化フレーム（Ｉ−フレーム）の発生を待たなければならない。Ｉ−フレームの発生レートは、レートが送信される各１２フレームのピクチャ群（ＧＯＰ）（group of pictures)のうちの１つのＩ−フレームであろうが、テレビジョン放送局の圧縮符号化器により制御される。このように、ビデオ獲得単独のための平均遅延は、およそ６フレーム（略２００ミリ秒）であり、ビデオ獲得単独のための最悪の遅延は、およそ１２フレーム（略４００ミリ秒）程度である。そのような遅延の大きなチャンネル変更動作は、消費者に受入れられないと信じられる。
【０００５】
従って、ＡＴＳＣテレビジョン受像機で、迅速な、又は迅速と思われる、チャンネル変更又はチャンネル獲得能力を提供するための方法及び装置を提供することが望ましいことが分かる。
発明の概要
本発明は、ＡＴＳＣ又はＤＶＢテレビジョン受像機等の、ＭＰＥＧ類の情報ストリーム受像機でプログラム選択遅延をマスクするための方法及び装置である。
【０００６】
詳細には、情報ストリーム受像機は、プログラムトランスポートストリームを含むＭＰＥＧ類のシステムストリームを備えるＶＳＢ又はＱＡＭ変調された信号を受信する。動作のチャンネル走査モードでは、複数の識別されたプログラムトランスポートストリーム（即ち、チャンネル）は１つ以上のシステムストリームから順次検索 (sequentially retrieved) される。含まれる基本ビデオストリーム内のイントラ−フレームに符号化されたビデオフレームのような検索された各プログラムトランスポートストリームの一部分は、抽出され、メモリに格納される。動作のチャンネル変更モードでは、所望のチャンネルが順次走査されたチャンネルの１つである場合、所望のチャンネルが同調、復調、及びデマルチプレクス (demultiplexing) 動作により再獲得される一方で、同時に、格納されたＩ−フレームが検索され、デコーダへ接続される。この方法で、同調、復調、及びデマルチプレクス動作固有の遅延は、多少マスクされる。その上、予期される「次の」チャンネルに付帯する同調及び復調パラメータを格納することにより、そのチャンネルが検索されることに必要な実際の時間は低減される。
【０００７】
本発明の教示は、添付図面に関連して以下の詳細な説明を熟考することにより容易に理解され得る。
【０００８】
理解を容易にするために、可能な限り、同一の参照番号を使用して、図に共通する同一構成要素を示した。
詳細な説明
本発明をＡＴＳＣテレビジョン受像機の状況で説明する。しかし、本発明は、ＤＶＢ、ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２及び他の情報ストリーム等の、セグメント化された情報ストリームの何れの受像機にも適用可能であることは、当業者にとっては明らかであろう。
【０００９】
図１は、本発明によるＡＴＳＣ受像機１００の高レベルブロック図を示す。受像機１００は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポート７２及びメモリユニット７６に接続された中央演算処理装置（ＣＰＵ）７４を備えた、コントローラ７０を含む。コントローラは、Ｉ／Ｏポート７２を使用して、例えば、遠隔操作ユニット（図示せず）からユーザの入力命令を受取り、受像機１００の種々の部分を制御する複数の制御信号を供給する。ユーザの入力命令は、チャンネル変更、音量変更、画像調整、及びその他のような標準のテレビジョン受像機命令を含む。メモリユニット７６は、とりわけ、チャンネル走査プログラム２００、チャンネル変更プログラム３００、及び付帯する走査リスト１５０を含む、ＣＰＵ７４により使用されるプログラム及び付帯するデータ構造を格納することに使用される。
【００１０】
チャンネル走査プログラム２００を、図２に関して以下により詳細に説明する。簡潔には、チャンネル走査プログラム２００を実行する場合、コントローラ７０は、受像機の補助のプロセス部分に、走査リスト１５０で識別される。４チャンネルのグループの幾つか、又は全てを繰返して同調し、復調し、及び復号化させる。復号化された各チャンネルの少なくとも一部分（例えば、ビデオＩ−フレーム）は、後続の検索(retrieval) のために格納される。
【００１１】
チャンネル変更プログラム３００を、図３に関して以下により詳細に説明する。簡潔には、チャンネル変更プログラム３００を実行する場合、コントローラ７０は、ユーザの入力（例えば、チャンネル変更要求）に応答して、受像機の主プロセス部分に、新規チャンネルを同調し、復調し、及び復号化させる。新規チャンネルが、走査リスト１５０に含まれるチャンネルの１つである場合、コントローラ７０は、補助プロセス部分に、直近に格納した新規チャンネルに付帯するＩ−フレームを検索させる。検索されたＩ−フレームは、次いで復号化され、表示される。同時に、新規チャンネルのオーディオ部分が復号化され、オーディオ出力装置へ送られる。このアプローチは、ＡＴＳＣ受像機のチャンネル変更で固有の実遅延にも関らず、迅速な応答の錯覚を提供する。
【００１２】
図１を参照すると、ＲＦソース５（実例として、アンテナ又はケーブルテレビジョン分配ネットワーク）は、残留側波帯変調（ＶＳＢ Vestigial sideband）、直交振幅変調（ＱＡＭ quadrature amplitude modulation）、又はその他の適切な変調方式により変調された複数のテレビジョン信号を含む無線周波数（ＲＦ）信号を供給する。供給されたＲＦテレビジョン信号は、第１のチューナ１０Ａ及び第２のチューナ１０Ｂへ接続される。第１のチューナ１０Ａは、制御信号ＴＡに応答して、所望のテレビジョン信号を下方変換 (downconvert) し、第１の中間周波数（ＩＦ intermediate frequency）テレビジョン信号ＩＦＡを生成する。第１の復調器１５Ａ実例として、ＶＳＢ又はＱＡＭ復調器は、第１の中間周波数テレビジョン信号ＩＦＡを復調し、第１のＭＰＥＧ類のシステムストリームＳＡを生成する。第１のチューナ１０Ａ及び第１の復調器１５Ａは、第１のチューナ／復調器対を形成する。
【００１３】
第２のチューナ１０Ｂは、制御信号ＴＢに応答して、所望のテレビジョン信号を下方変換し、第２の中間周波数（ＩＦ）テレビジョン信号ＩＦＢを生成する。第２の復調器１５Ｂ実例として、ＶＳＢ復調器は、第２のＩＦ周波数テレビジョン信号ＩＦＢを復調し、第２のＭＰＥＧ類のシステムストリームＳＢを生成する。第２のチューナ１０Ａ及び第２の復調器１５Ａは、第２のチューナ／復調器対を形成する。第１と第２のチューナ／復調器対は、実質的に同じ方法で動作する。
【００１４】
第１と第２のシステムストリームＳＡ、ＳＢは、第１のスイッチ２０のそれぞれ第１のＩ１及び第２のＩ２入力へ接続される。第１のスイッチ２０は、コントローラ７０からの制御信号ＳＷ１に応答して、第１及び第２のシステムストリームＳＡ、ＳＢの１つを、第１の出力Ｏ１へ第１の出力ストリームＳＯ１として接続する。第１のスイッチ２０は、コントローラ７０からの制御信号ＳＷ１に応答して、第１及び第２のシステムストリームＳＡ、ＳＢの１つを、第２の出力Ｏ２へ第２の出力ストリームＳＯ２として接続する。第１のスイッチ２０は、入力ストリームＳＡ、ＳＢの何れかを出力Ｏ１、Ｏ２の何れか（又は両方）へ接続できる。
【００１５】
第１及び第２のシステムストリームＳＡ、ＳＢは、１つ以上のＭＰＥＧ類のプログラムストリームを含むことのできるＭＰＥＧ類のシステムストリームを備える。ＭＰＥＧ類のプログラムストリームは、ＮＴＳＣのチャンネルに類似しており、そこでは、各プログラムストリームは、普通には、映画や他のＡＶ（オーディオビジュアル）プログラム等の、単一プログラムのビデオ及びオーディオ部分を搬送する。各プログラムストリームは、搬送されたオーディオビジュアルプログラムのビデオ及びオーディオ部分に付帯する複数の基本ストリーム (elementary streams) を備える。
【００１６】
主トランスポートデマルチプレクサ (main transport demultiplexer) ３５は、第１のスイッチ２０から第１の出力ストリームＳＯ１を受取る。主トランスポートデマルチプレクサ３５は、コントローラ７０からの制御信号ＭＡＩＮに応答して、受取ったシステムストリームＳＯ１から特定のプログラムストリームを抽出する。抽出されたプログラムストリームに付帯する基本ビデオストリームＶ１は、第２のスイッチ４０へ接続される。抽出されたプログラムストリームに付帯する基本オーディオストリームＡ１は、オーディオデコーダ６０へ接続される。オーディオデコーダ６０は、基本オーディオストリームを復号化し、復号化されたオーディオ情報をオーディオドライバ回路（図示せず）へ接続する。
【００１７】
補助デマルチプレクサ及び処理ユニット (auxiliary demux and processing unit) ３０は、第１のスイッチ２０から第２の出力ストリームＳＯ２を受取る。補助デマルチプレクサ及び処理ユニット３０は、コントローラ７０からの制御信号ＡＵＸに応答して、画像内画像 (picture-in-picture) モード、チャンネル走査モード、又はチャンネル変更モードで動作する。ＰＩＰプロセッサを実現することに使用される回路（又はソフトウエア）は、本発明のチャンネル走査及び迅速なチャンネル獲得機能を提供することに使用される回路（又はソフトウエア）に非常に類似していることに留意されたい。従って、補助デマルチプレクサ及び処理ユニット３０は、ＰＩＰプロセス環境という状況において説明されるであろう。しかし、以下に説明するＰＩＰ動作は、本発明の実施に必要ではない。
【００１８】
動作のＰＩＰモードでは、補助デマルチプレクサ及び処理ユニット３０は、システムストリームＳＯ２を受取り、受取ったシステムストリームＳＯ２から所望のプログラムストリームをデマルチプレクスし、デマルチプレクスされたプログラムストリームからビデオ基本ストリームを検索する。次に、検索されたビデオ基本ストリームは、第２のビデオストリームＶ２として、第２のスイッチ４０、及びオプションとして、フォーマット変換器 (format converter) ５０へ接続される。
【００１９】
第２のスイッチ４０は、コントローラ７０からの制御信号ＳＷ２に応答して、第１のＶ１又は第２のＶ２基本ビデオストリームの何れかを選択的に、ビデオストリームＶ３として、ビデオデコーダ４５へ、実例としてＭＰＥＧビデオデコーダへ接続する。ビデオデコーダ４５は、選択されたビデオストリームＶ３を既知の方法で復号化し、結果としてのビデオストリームＶ４、実例として復号化された（即ち、圧縮解除された）ビデオストリーム、を生成する。
【００２０】
フォーマット変換器５０は、復号化されたビデオストリームＶ４、及びオプションとして、第２の基本ビデオストリームＶ２を受取る。フォーマット変換器５０は、ディスプレイフレームバッファ５５、及びオプションとして、補助ビデオデコーダ５８を含む。フォーマット変換器５０は、コントローラ７０からの制御信号Ｆに応答して、動作の「通過」 (pass-through) モード、動作のチャンネル変更モード、及び動作のＰＩＰモードで動作し、出力ビデオストリームＶＯＵＴを生成する。出力ビデオストリームＶＯＵＴは、ディスプレイ装置（図示せず）上へ画像を生成するようにストリームを処理するビデオドライバ回路（図示せず）へ接続される。
【００２１】
動作の「通過」モードでは、フォーマット変換器５０は、復号化されたビデオストリームＶ４を、出力ビデオストリームＶＯＵＴとして、ビデオドライバ回路へ接続する。ディスプレイフレームバッファ５５は、例えば、単一復号化フレームを格納することに使用できる。格納された単一復号化フレームは、ビデオドライバ及びディスプレイへ接続される場合、格納されたフレームの「フリーズした」画像 (frozen image) の結果になるであろう。
【００２２】
動作のチャンネル変更モードでは、フォーマット変換器５０は、単一ビデオフレームを格納することにディスプレイフレームバッファ５５を使用する一方で、同時に、主トランスポートデマルチプレクサ３５に付帯するチューナ／復調器対は、新規チャンネルを同調し、復調する。結果としてのビデオ出力信号ＶＯＵＴは、格納されたフレームのフリーズフレーム画像を表す。単一ビデオフレームは、旧チャンネルの最後のフレームか、又は、新規チャンネルが走査リスト１５０に含まれる場合、新規チャンネルからの最近のフレームである。新規チャンネルが走査リストにある場合、最近のフレームは、補助デマルチプレクサ及び処理ユニット３０から直接、任意の信号経路Ｖ２を経由して、又はスイッチ４０及びデコーダ４５を経由して、復号化されたビデオストリームＶ４として受取られる。動作のチャンネル変更モードを、図３に関して以下により詳細に説明する。
【００２３】
動作のＰＩＰモードでは、フォーマット変換器５０は、オプションの補助ビデオデコーダ５８を使用して、第２の基本ビデオストリームＶ２の少なくとも一部分を復号化し、全復号化又は部分復号化された補助ストリームを生成する。部分復号化された補助ストリームは、例えば、第２の基本ビデオストリームＶ２のＩ−フレーム内に含まれるビデオ情報だけを含んでもよい。そのような補助ストリームは、（通常のＡＴＳＣストリームは、１２フレームのＧＯＰ毎に１つのＩ−フレームを含むので）表示された場合、ぎくしゃくとした(jerky) 画像を生成するであろうが、これはＰＩＰアプリケーションには充分であろう。その上、Ｉ−フレームだけを復号化する必要がある場合には、補助ビデオデコーダ５８の複雑さは大いに低減される。全復号化又は部分復号化された補助ストリームは、次に、例えば、ビデオ情報の量を低減する（即ち、結果の画像のサイズを縮小する）サブサンプリング (subsampling) 動作を使用して再フォーマット (reformatted) される。再フォーマットされた補助ストリームは、次に、復号化されたビデオストリームＶ４と併合され、出力ストリームＶＯＵＴを生成する。併合されたストリームからの結果の表示画像は、復号化されたビデオストリームＶ４に付帯する主画像、及び再フォーマットされた補助ストリームに付帯するサイズ縮小画像を備えるであろう。
【００２４】
動作のチャンネル走査モードでは、補助デマルチプレクサ及び処理ユニット３０は、システムストリームＳＯ２を受取り、受取ったシステムストリームＳＯ２から所望のプログラムストリームをデマルチプレクスし、デマルチプレクスされたプログラムトランスポートストリームからビデオ基本ストリームを検索する。ビデオ基本ストリームは、次に、ビデオ基本ストリーム内の１つ以上のＩ−フレームを識別するよう分解される。Ｉ−フレームが識別される度毎に、識別されたＩ−フレームは、特定のプログラムストリームに付帯するメモリ３４内のロケーションに格納される。このように、このメモリロケーションは、新規のＩ−フレームが識別される度毎に、常に新規のＩ−フレームで上書きされる。このプロセスは、コントローラ７０が、補助デマルチプレクサ及び処理ユニット３０に、普通には、新規のプログラムトランスポートストリーム内から新規のビデオ基本ストリームをデマルチプレクスさせるまで、又は、適切なチューナを使用して物理的にチャンネルを変更させるまで続く。新規のビデオストリーム内のＩ−フレームは、上記で説明した方法で識別され、新規のプログラムトランスポートストリームに付帯するメモリ３４での位置に格納される。ストリームでの変更は、例えば、トランスポート及びパケット化された基本ストリーム（ＰＥＳ packetized elementary stream）両者のパケットのヘッダに含まれているパケット識別子（ＰＩＤ packet identifications）を検査することにより容易に注目される。動作のチャンネル走査モードを、図２に関して以下により詳細に説明する。
【００２５】
動作のチャンネル変更モードでは、補助デマルチプレクサ及び処理ユニット３０は、所望の新規の主チャンネルに付帯して格納されたＩ−フレームを、メモリ３４から検索し、出力へ接続する。検索されたＩ−フレームは、第２のスイッチ４０を経由してビデオデコーダ４５へ接続される。検索されたフレームは、コントローラ７０によりＡＵＸ信号経由で識別される。オプションとして、検索されたＩ−フレームは、オプションの経路Ｖ２を経由して直接フォーマット変換器５０へ接続できる。動作のチャンネル変更モードを、図３に関して以下により詳細に説明する。
【００２６】
メモリ資源を温存するために、補助デマルチプレクサ及び処理ユニット３０は、オプションとして、サイズ変更 (resize) と圧縮ユニット３２を含む。サイズ変更と圧縮ユニット３２は、Ｉ−フレームの格納に先立ちＩ−フレームをサイズ変更する。サイズ変更は、以下の方法を使用して離散コサイン変換（ＤＣＴ Discrete cosine transfer）ドメインで遂行できる、その方法はMartucci により説明された米国特許出願第０８／７２８４５９号、１９９６年１０月１０日出願、 に付与された特許第            号、に説明されており、その内容は全体が本明細書に援用されている。代替として、フレーム（単数又は複数）は、復号化され、低次のＤＣＴ係数のみを使用してサブサンプリングされ、次いで再符号化され、メモリ３４に格納される。この方法で、メモリ３４の必要な大きさは有利に低減される。その上、チャンネル走査又はＰＩＰ動作モード中に、補助デマルチプレクサ及び処理ユニット３０が、ビデオデコーダ４５又はフォーマット変換器５０の資源を使用又は制御（即ち、調整）する必要性も低減する。
【００２７】
走査リスト１５０の実施例を表１に示す。詳細には、表１に示す走査リスト１５０は、１２チャンネルの各々を検索することに必要な情報を格納する。この情報は、チャンネルＩＤ、チューナパラメータ、復調器パラメータ、プログラムトランスポートストリームＰＩＤ、ビデオ基本ストリームＰＩＤ、及びオーディオ基本ストリームＰＩＤを含む。
【００２８】
２種類のチャンネル関連情報が走査リストに格納されており、所定及び可変のものである。所定のチャンネル関連情報は、例えば、プログラム関連テーブル（ＰＡＴ program associated table）又はプログラムマップテーブル（ＰＭＴ）から引出される情報である。例えば、特定チャンネルの、公称同調周波数、及び種々のトランスポート、ビデオ、及びオーディオのＰＩＤである。可変チャンネル関連情報は、例えば、信号伝播エラー、部品の熱ドリフト及び他のエラーソースに依存して変化を受けるその情報である。例えば、特定チャンネルの公称同調周波数に加算されるか、又は減算される周波数ドリフト補正パラメータが各チューナに付帯する。加えて、チューナ／復調器対内の適応型等化器 (adaptive equalizers) （図示せず）に対する係数は普通異なるチャンネルで異なる。
【００２９】
チャンネル走査動作又はチャンネル変更動作の何れかで、新規チャンネルを検索することに所定の、及び／又は、可変のチャンネル関連情報を使用することにより、そのチャンネルを検索することに必要な実際の時間が短縮されることは、注目する重要点である。動作のチャンネル変更モードでは、以前に走査された所望の新規チャンネルは、主チューナ／変調器対へ直接ロードできるチューナ及び変調器パラメータに付帯される一方で、同時に、所望の新規チャンネルに付帯する先のＩ−フレームはディスプレイ装置へ接続される。この方法で、本発明は、チャンネル変更遅延時間を低減し、マスクする両手段を有利に提供する。
【００３０】
本発明はまた、新規チャンネルが、走査リスト１５０上のチャンネルに付帯するチューナ又は変調器パラメータを使用して検索できる場合、走査リスト１５０上に無い新規チャンネルへ変更することにおいて有用である。例えば、新規チャンネルが走査されるチャンネルと同一のシステムストリーム内にある場合、走査されるチャンネルに付帯するチューナ及び復調器パラメータは、新規チャンネルへ直接適用可能である。その上、チューナ及び変調器パラメータは、同調及び復調機能を遂行することに使用される実際のハードウエアに関係するものがある。例えば、チューナ内の周波数オフセット及び他のエラー補正パラメータは、大多数の公称搬送波周波数に対して同様である可能性が高い。
【００３１】
図１を参照すると、オプションのパラメータメモリ１２が示されている。オプションのパラメータメモリは、走査リスト１５０での一部又は全ての項目を格納することに使用できる。オプションのパラメータメモリ１２は、コントローラ７０からの制御信号Ｐに応答して、両チューナ／復調器対（１０Ａ／１５Ａ、及び１０Ｂ／１５Ｂ）と協働して、可変のチャンネル関連情報を検索する。加えて、オプションのパラメータメモリ１２は、チャンネル走査動作中、又はチャンネル変更動作中の何れかで、以前に検索された可変のチャンネル関連情報（即ち、走査リスト１５０からの情報）を適切なチューナ／復調器対へ供給することに使用してもよい。
【００３２】
実例となる実施形態では、走査リスト１５０内に格納される１２個のチャンネルがある（走査リスト内には、勿論、より多くの、又はより少ないチャンネルがあってもよい）。本発明者は、これらのチャンネルが、ユーザによって次に選択される最も可能性の高いチャンネルであると確定した。実例となる実施形態の走査リスト１５０内に含まれる最初の４チャンネルは、最近見られた４つのチャンネルを備える。これらを表１で、最近、最近−１、最近−２、最近−３、として識別した。
【００３３】
実例となる実施形態の走査リスト１５０内に含まれた次の４つのチャンネルは、現在選択されているチャンネル（つまり、今視聴されているチャンネル）に関連する。これらを、次、次＋１、前、前−１、チャンネルとして識別する。次チャンネルは単純に、ユーザが、例えば遠隔操作装置上でチャンネル選択ボタンを進めていた場合に、ユーザが検索又は選択したであろう次のチャンネルである。次＋１チャンネルは、第２のチャンネル進行命令から生じるチャンネルである。同様に、前チャンネルは、ユーザが、例えば遠隔操作装置上でチャンネル選択ボタンを戻した場合に、ユーザが選択したであろうチャンネルである。前−１チャンネルは、第２のチャンネル戻し命令から生じるチャンネルである。
【００３４】
実例となる実施形態の走査リスト１５０内に含まれる最後の４つのチャンネルは単純に、４つのお気に入りチャンネルである。これらのチャンネルは、ユーザにより予めプログラムされていてもよく、時間にわたり、例えば、ユーザのチャンネル選択習性を観察することにより統計的に決定されてもよい。例えば、コントローラ７０は、特定のユーザに利用可能なチャンネルのそれぞれに付帯するカウンタを格納することに使用できるメモリ部分７６を含む。電源を入れた際に、コントローラ７０は、カウンタリストを検査し、４つの最大カウント値を識別し、４つの最大カウント値に付帯する４つのチャンネルに関する情報を走査リストに格納できる。
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図２は、本発明による、図１のＡＴＳＣ受像機１００での使用に適するチャンネル走査ルーチン２００のフロー図を示す。詳細には、チャンネル走査ルーチン２００は、受像機１００の種々の部分を制御するコントローラ７０内のシステム制御ルーチン（図示せず）の一部分である。チャンネル走査ルーチン２００は、「バックグラウンド」又は「アイドル状態」ルーチンとして動作する。即ち、チャンネル走査ルーチン２００は、システム制御ルーチンが動作していない時にだけ稼動する。例えば、システム制御ルーチンは、ユーザからの命令を待っている間にはアイドル状態であってもよい。ユーザの命令を受取ると、チャンネル走査ルーチン２００は終了され、システム制御ルーチンの命令サービス部分が呼出される。チャンネル走査ルーチン２００は、走査リスト１５０に格納された情報を使用して、走査リストで識別されたチャンネルから、少なくとも１つのＩ−フレームを検索する。走査リストの実施例を表１に示す。
【００３５】
２つのチューナ／復調器対（１０Ａ／１５Ａ、１０Ｂ／１５Ｂ）は、スイッチ２０を使用するので、両者とも、主又は補助の何れのチューナ／復調器対として機能する能力がある。１つのチューナ／復調器対（即ち、主チューナ／復調器対）は、現在同調されているチャンネルのシステムストリームを主トランスポートデマルチプレクサ３５（即ち、現在同調されているチャンネル）へ供給するので、コントローラ７０は、スイッチ２０に、他方のチューナ／復調器対（即ち、走査するチューナ／復調器対）からの出力ストリームを補助デマルチプレクサ及び処理ユニット３０へと接続させる。
【００３６】
チャンネル走査ルーチン２００は、システム制御ルーチンがアイドル状態に入った時に、ステップ２０２で起動される。チャンネル走査ルーチン２００は、ステップ２１０へ進み、ここで、インデックス変数Ｎはゼロに初期化され、リストサイズ変数Ｍは、走査リストに格納されたチャンネル数に等しくセットされる。実例となる実施形態では、走査リスト１５０は、表１に示すように１２チャンネル（即ち、４つの最近チャンネル、４つのお気に入りチャンネル、及び現在選択されたチャンネルに最も近く関連する４つのチャンネル）を備える。インデックス変数Ｎは、特定の（インデックス付）チャンネルに関係する走査リスト内の情報を指示し、検索することに使用される。
【００３７】
チャンネル走査ルーチン２００は、ステップ２０２から２１２へ進み、ここで、インデックス変数Ｎは１だけ増加される。ルーチン２００は、次にステップ２１４へ進み、ここで、現在インデックス付チャンネルに付帯するチューナパラメータと復調器パラメータが、走査リスト１５０から検索される。先に記載したように、これらのパラメータは、オプションのパラメータメモリ１２にも格納されていてもよい。次にルーチンはステップ２１５へ進み、ここで、検索されたパラメータは、走査するチューナ／復調器対（１０Ａ／１５Ａ、又は１０Ｂ／１５Ｂ）へ接続され、それが、次に、現在のインデックス付チャンネルを同調し、復調し始める。
【００３８】
チャンネル走査ルーチン２００は、ステップ２１５からステップ２１６へ進み、ここで、幾らかの遅延の後に（即ち、搬送波回復、シンボル回復等）、補助デマルチプレクサ及び処理ユニット３０は、受取ったシステムストリーム（ＳＯ２）からインデックス付チャンネルに付帯するプログラムストリームをデマルチプレクスし、復号化する。次に、ルーチンはステップ２１８へ進み、ここで、インデックス付チャンネルに付帯する基本ビデオストリーム及び任意にオーディオストリームが、インデックス付チャンネルに付帯するプログラムトランスポートストリームから検索される。次に、ルーチンはステップ２２０へ進み、ここで、インデックス付チャンネルに付帯する検索済基本ビデオストリーム内で遭遇する最初のＩ−フレームが、メモリユニット３４に格納される。次に、ルーチンはステップ２２２へ進み、ここで、インデックス変数Ｎがリストサイズ変数Ｍと等しいかどうかの問い合わせが行われる。ステップ２２２における問い合わせが否定的に返答される場合、ステップ２１４から２２が繰返される（即ち、チャンネル走査リストにおける次のチャンネルが検索される）。ステップ２２２での質問が肯定的に返答される場合、ステップ２１０から２２が繰返される（即ち、チャンネル走査リストが最初から処理される）。
【００３９】
上記で説明したチャンネル走査ルーチン２００は、走査リスト１５０に格納されたチャンネルを継続的に走査し、各チャンネルに対する最新のＩ−フレームを検索し、検索されたＩ−フレームをメモリ３４の部分にそのチャンネルに付帯して格納し、それによって、走査リストのチャンネルのＩ−フレームインデックスを構築する。この方法で、走査リストのチャンネルの１つがユーザによって要求されたという決定により、要求されたチャンネルに付帯する格納されたＩ−フレームは、ビデオデコーダ４５へ即時に接続され、ユーザのディスプレイ画面上に画像を迅速に生成する。所望のチャンネルに付帯する画像の迅速な生成は、ＮＴＳＣテレビジョン受像機を使用する今日の消費者に馴染みの迅速な（即ち、少ない遅延の）チャンネル獲得を有利に模倣する。
【００４０】
図３は、図１のＡＴＳＣ受像機１００での使用に適した、本発明による、チャンネル変更ルーチン３００のフロー図を示す。詳細には、チャンネル変更ルーチン３００は、受像機１００の種々の部分を制御するコントローラ７０内のシステム制御ルーチン（図示せず）の一部分である。チャンネル変更ルーチン３００は、チャンネル変更操作を指示するユーザの入力に応答して呼出される。チャンネル変更ルーチン３００はまた、チャンネル走査ルーチン２００を終了させる。
【００４１】
チャンネル変更ルーチン３００は、チャンネル変更操作を指示するユーザ入力の命令がコントローラ７０により受取られる時に、ステップ３０２で起動される。ルーチン３００は次いで、ステップ３０４へ進み、ここで、新規チャンネルは走査リストにあるかどうかの問い合わせが行われる。
【００４２】
ステップ３０４における問い合わせが肯定的であると、ルーチン３００はステップ３０５へ進み、ここで、新規チャンネルに付帯するチューナと復調器のパラメータが、走査リストから検索される。次に、ルーチン３００はステップ３０６へ進み、ここで、検索されたチューナと復調器のパラメータは、主チューナ／復調器対へ（即ち、システムストリームＳＯ１を生成することに使用されるチューナ／復調器対へ接続される。これは、主チューナ／復調器対に、該当のチャンネル（即ち、新規チャンネル）を含む正当なシステムストリームを生成するプロセスを開始させる。次に、ルーチンはステップ３２０へ進み、ここで、コントローラ７０は、補助デマルチプレクサ及び処理ユニット３０に、所望の新規チャンネルに付帯するＩ−フレームをメモリ３４から検索させる。次に、ルーチン３００はステップ３２２へ進み、ここで、検索されたＩ−フレームは、スイッチ４０を経由してデコーダ４５へ接続される。デコーダ４５はＩ−フレームを復号化し、それをフォーマット変換器５０へ接続し、ここで、Ｉ−フレームは、ディスプレイフレームバッファ５５に格納されるであろう。フレームバッファに格納されたＩ−フレームはディスプレイ装置（図示せず）上に静止画像を生成するであろう。必要な場合（即ち、検索されたＩ−フレームがオプションのサイズ変更及び圧縮ユニット３２により処理された場合）、フォーマット変換器５０は、検索されたＩ−フレームをビデオドライバ及びディスプレイによる使用に適切なフォーマットに変換するであろう。次いで、ルーチン３００はステップ３２４へ進む。
【００４３】
ステップ３０４における問い合わせが否定的に返答される場合、即ち、所望の新規チャンネルが走査リスト内に現在のインデックス付チャンネルの何れにも該当しない場合、ルーチン３００は、ステップ３０８へ進む。ステップ３０８で、フォーマット変換器５０のディスプレイフレームバッファ５５に現存のフレームが静止画像を提供することに使用される（即ち、現在表示されている、又は「旧い」チャンネルは画面上に単にフリーズされる）。ルーチン３００は、次に、ステップ３２４へ進む。
【００４４】
ステップ３２４で、コントローラ７０は、主トランスポートデマルチプレクサ３５に対して、（ステップ３０４で識別された）主チューナ／復調器対によって生成されたシステムストリームＳＯ１から所望の新規チャンネルに付帯するプログラムトランスポートストリームをデマルチプレクスさせる。次に、ルーチンはステップ３２６へ進み、ここで、所望の新規チャンネルに付帯する基本ストリームはトランスポートプログラムストリームから検索される。次に、ルーチンはステップ３２８へ進み、ここで、新規チャンネルに付帯するビデオ基本ストリームはスイッチ４０を経由してデコーダ４５へ接続される。次いで、ルーチン３００はステップ３３０へ進み、ここで、所望の新規チャンネルに付帯するオーディオ基本ストリームはオーディオデコーダ６０へ接続される。
【００４５】
基本ビデオ（ステップ３２８）及び基本オーディオ（ステップ３３０）ストリームがそれぞれのビデオ（４５）及びオーディオ（６０）デコーダへ接続された後に、ルーチン３００はステップ３３２へ進む。ステップ３３２で、走査リストは新規チャンネル情報を反映するように更新される。詳細には、チャンネルＩＤ、チューナ周波数、プログラムトランスポートストリームＰＩＤ，ビデオ基本ストリームＰＩＤ，及びオーディオ基本ストリームＰＩＤを識別する情報は、「最近」、「次」、及び「前」のチャンネルに対して以下のように更新される。「最近−３」情報は廃棄され、「最近−２」情報は「最近−３」のロケーションに格納され、「最近−１」情報は「最近−２」のロケーションに格納され、「最近」情報は「最近−１」のロケーションに格納され、「旧い」又は「先に同調された」チャンネルに関する情報は「最近」格納ロケーションに格納される。加えて、新規チャンネルの段階的に上にある２つのチャンネル（即ち、「次」と「次＋１」）に関する情報、及び新規チャンネルの段階的に下にある２つのチャンネル（即ち、「前」と「前−１」）に関する情報は、走査リスト１５０に格納される。
【００４６】
本発明の追加の特徴は、動作のＰＩＰ「スワップ」モードである。先に説明したように、第１のスイッチ２０は、コントローラ７０からの制御信号ＳＷ１に応答して、第１及び第２のシステムストリームＳＡ、ＳＢの１つを、第１の出力Ｏ１へ第１の出力ストリームＳＯ１として接続し、第１及び第２のシステムストリームＳＡ、ＳＢの１つを、第２の出力Ｏ２へ第２の出力ストリームＳＯ２として接続する。動作のＰＩＰモードでは、第１の出力Ｏ１へ接続されたシステムストリームは、主トランスポートデマルチプレクサ３５及び関連する回路により使用され、ディスプレイ上に主画像を発生するように使用されるビデオ信号Ｖ４を生成する。同様に、第２の出力Ｏ２へ接続されたシステムストリームは、補助デマルチプレクサ及び処理ユニット３０及び関連回路により使用され、補助（即ち、ＰＩＰ）画像を発生するように使用されるビデオ信号Ｖ２を生成する。動作のＰＩＰ交換モードでは、第１のスイッチ２０は、コントローラ７０からの制御信号ＳＷ１に応答して、出力Ｏ１とＯ２へ接続されるシステムストリームをスワップする。即ち、ＰＩＰスワップモードに入る前に出力Ｏ１へ接続されるシステムストリームは、ＰＩＰスワップモードに入ると出力Ｏ２へ接続される。同様に、ＰＩＰスワップモードに入る前に出力Ｏ２へ接続されたシステムストリームは、ＰＩＰスワップモードに入ると出力Ｏ１へ接続される。画面上の効果は、主とＰＩＰ画像のスワップである。ＰＩＰスワップ動作は、第１のスイッチ２０によりスワップされるシステムストリームが既に利用可能である（即ち、同調又は復調の遅延がない）ので、非常に早い。
【００４７】
本発明の更なる特長は、走査するチャンネルの「モザイク」、又は画像タイルを生成する能力である。詳細には、補助デマルチプレクサ及び処理ユニット３０は、オプションのサイズ変更と圧縮ユニット３２を使用し、表示された場合に、圧縮されたＩ−フレームが、例えば、画像の１／１２を占有するであろうように、各Ｉ−フレームを圧縮する。この方法で、走査リスト１５０中の１２チャンネル全てを、マルチプルＰＩＰ、又は画像タイル編成で、一緒に表示してもよい。画像タイルは、個別に格納されたＩ−フレームが更新される度毎に更新されてもよい。そのような画像タイル編成は、４、９、１２、１６、又は他の好都合な画像数を含んでいてもよい。既知の画面上の選定方法が、全画面（即ち、主）画像として見るために、特定の「タイル」を選定することに使用されてもよい。
【００４８】
本発明の教示を組み込んだ種々の実施形態を、本明細書中に詳細に図示し説明したが、当業者は、これらの教示を組み込んだまま、多くの他の様々な実施形態を容易に考案することができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明によるＡＴＳＣ受像機１００の高レベルブロック図である。
【図２】  図２は、本発明による、図１のＡＴＳＣ受像機での使用に適するチャンネル走査ルーチンのフロー図である。
【図３】  図３は、本発明による、図１のＡＴＳＣ受像機での使用に適するチャンネル変更ルーチンのフロー図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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