(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多重デジタル送信ストリームへデジタル媒体広告を挿入する方法であって：
送信ストリーム内の第１広告機会へ挿入されるデータの第１ビットレートを指定する第１プロファイルを画定する手順；
送信ストリーム内の第２広告機会へ挿入されるデータの第２ビットレートを指定する第２プロファイルを画定する手順；
前記第１プロファイル、及び前記第２プロファイルの合計に限界を指定する圧縮プロファイルを画定し、及び前記圧縮プロファイルに従って前記第１広告、及び前記第２広告を圧縮する手順；及び、
前記第１の圧縮された広告、及び前記第２の圧縮された広告を、前記第１広告機会、及び前記第２広告機会で送信ストリームに挿入する手順；
を有し、
前記第１プロファイル、及び前記第２プロファイルのうちの少なくとも一が最小ビットレートを指定し、
一以上のヌルパケットが、前記少なくとも一の対応する広告機会へ挿入され、それによって、前記指定された最小ビットレートと前記一以上のヌルパケットとの合計が、前記対応するプロファイルによって指定される前記ビットレートに等しいことを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記第１プロファイル、及び前記第２プロファイルが開始点、及び終了点を有することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１プロファイル、及び前記第２プロファイルによって指定される前記ビットレートが、前記開始点から前記終了点まで時間変化することを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記時間変化するプロファイルが、区分的な線形モデルによって表すことができることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記圧縮プロファイルが、前記第１ビットレート、及び前記第２ビットレートの瞬時合計を指定することを特徴とする、上記請求項１から４のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記圧縮プロファイルが、前記第１プロファイル、及び前記第２プロファイルの前記開始点から前記終了点までの全ビットに基づくことを特徴とする、請求項２から４までのいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
前記第１ビットレートプロファイルが前記第２ビットレートプロファイルとは相補的であることを特徴とする、上記請求項１から６のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記第１プロファイルが第１高ビットレート部分を有し、前記第２プロファイルが第２高ビットレート部分を有し、及び当該第１高ビットレート部分、及び当該第２高ビットレート部分が相互に対してスタガリングされる、
ことを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１つに記載の方法。
【請求項９】
前記第１プロファイル、及び前記第２プロファイルのうちの少なくとも一が最大ビットレートを指定することを特徴とする、上記請求項１から８のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記第１プロファイル、及び前記第２プロファイルのうちの少なくとも一が、前記対応する広告機会内のビット、バイト又はパケットの合計数を指定することを特徴とする、上記請求項１から９のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記第１プロファイル、及び前記第２プロファイルのうちの少なくとも一が、前記対応する広告機会をそれに対応する広告機会に挿入する指示を指定することを特徴とする、上記請求項１から１０のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記デジタル送信ストリームが統計多重プログラムストリームを有することを特徴とする、上記請求項１から１１のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記送信ストリーム中に広告機会を作製する手順をさらに有する、上記請求項１から１２のうちのいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
デジタル媒体広告を多重デジタル送信ストリームに挿入するシステムであって：
送信ストリーム内の第１広告機会へ挿入されるデータの第１ビットレートを指定する第１プロファイルを画定し、及び送信ストリーム内の第２広告機会へ挿入されるデータの第２ビットレートを指定する第２プロファイルを画定する制御手段；
前記第１ビットレートプロファイル、及び前記第２ビットレートプロファイルの合計以下である所定の合計ビットレートプロファイルで前記第１広告及び前記第２広告を圧縮する圧縮手段；及び、
前記第１の圧縮された広告及び前記第２の圧縮された広告を、前記第１広告機会、及び前記第２広告機会で前記送信ストリームに挿入する挿入手段；
を有し、
前記第１プロファイル、及び前記第２プロファイルのうちの少なくとも一が最小ビットレートを指定し、
一以上のヌルパケットが、前記少なくとも一の対応する広告機会へ挿入され、それによって、前記指定された最小ビットレートと前記一以上のヌルパケットとの合計が、前記対応するプロファイルによって指定される前記ビットレートに等しいことを特徴とする、システム。
【請求項１５】
前記第１プロファイル、及び前記第２プロファイルが開始点、及び終了点を有することを特徴とする、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記第１プロファイル、及び前記第２プロファイルによって指定される前記ビットレートが、前記開始点から前記終了点まで時間変化することを特徴とする、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記時間変化するプロファイルが、区分的な線形モデルによって表すことができることを特徴とする、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記合計プロファイルが前記第１ビットレート、及び前記第２ビットレートの瞬時合計として指定されることを特徴とする、請求項１４から１７のいずれか1つに記載のシステム。
【請求項１９】
前記合計プロファイルが、前記開始点から前記終了点前記第１プロファイル、及び前記第２プロファイルの合計数に基づくことを特徴とする、請求項１５から１７のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項２０】
前記第１ビットレートプロファイルが前記第２ビットレートプロファイルと相補的であることを特徴とする、請求項１４から１９のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項２１】
前記第１プロファイルが第１高ビットレート部分を有し、前記第２プロファイルが第２高ビットレート部分を有し、及び当該第１高ビットレート部分、及び当該第２高ビットレート部分が相互に対してスタガリングされる、
ことを特徴とする、請求項１４から２１のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項２２】
前記圧縮手段が所定の最大ビットレートで広告を圧縮する能力を有することを特徴とする、請求項１４から２１のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項２３】
前記圧縮手段が所定の最小ビットレートで広告を圧縮する能力を有することを特徴とする、請求項１４から２２のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項２４】
前記最小ビットレートと前記一以上のヌルパケットとの合計が、前記広告機会に対応する前記プロファイルによって指定される前記ビットレートに等しくなるように、前記挿入手段が一以上のヌルパケットを広告機会に挿入するように備えられることを特徴とする、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
前記第１プロファイル、及び前記第２プロファイルのうちの少なくとも一が、前記対応する広告機会内のビット、バイト又はパケット数の合計数を指定するように備えられていることを特徴とする、請求項１４から２４のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項２６】
前記挿入手段が、前記制御手段からの指示に応じて広告を広告機会に挿入することが可能であることを特徴とする、請求項１４から２５のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項２７】
前記デジタル送信ストリームが統計多重プログラムストリームを有することを特徴とする、請求項１８から２５のいずれかに記載のシステム。
【請求項２８】
前記挿入手段がさらに、前記送信ストリーム内で広告機会を作製するように備えられていることを特徴とする、請求項１８から２７のいずれかに記載のシステム。
【請求項２９】
一以上の広告機会を有する複数の統計多重プログラムストリームを有する、統計多重デジタルビデオ環境で使用される統計多重化ユニットであって：
広告機会内の広告が利用可能な帯域を決定し、一以上の外部装置とやり取りすることで前記の広告が利用可能な帯域を報告するように備えられている帯域監視ユーティリティ；及び、
前記広告機会内に前記利用可能な帯域で前記広告を挿入する、請求項１４から２８のいずれか1つに記載の挿入システム；
を有する統計多重化ユニット。
【請求項３０】
一以上の広告機会を有する複数の統計多重プログラムストリームを有する、統計多重デジタルビデオ環境で使用される広告挿入サーバであって：
一以上のデジタル広告を記憶する記憶媒体；
一以上のレート制御指示を受信するレート制御インターフェース；及び、
前記一以上のレート制御指示から一以上の挿入レート制御信号を発生させる、挿入レート制御信号発生機構；
を有し、
前記レート制御信号は、請求項１から１３のいずれかに記載の方法に従った一以上の統計多重プログラム内での前記一以上の広告機会への広告の挿入を制御するのに用いられることを特徴とする広告挿入サーバ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、デジタル媒体広告を統計多重ストリームに挿入する方法および装置に関する。
【０００２】
（背景技術）
デジタルビデオへの移行により、人工衛星システム、ケーブルシステムを介し、また電波放送システムにかけて、ビデオプログラミングを送信することが可能になった。デジタル圧縮、特にモーション・ピクチャー・エキスパート・グループ（ＭＰＥＧ）標準により、以前は１つのアナログプログラムしか収容できなかったスペクトルの１セクション内に、複数のデジタルプログラムを収容することが可能になる。一般に、１つのアナログプログラムを収容した６ＭＨｚ幅のチャネルに、６〜１０のデジタル的に符号化および圧縮したプログラムを収容することができる。
【０００３】
デジタル送信処理の１部分として、複数のプログラムが統計多重化されるため、各プログラム用のビットレートの必要性が満たされ、プログラムが高ビットレートを要求しない場合は、他のプログラムが使用可能な帯域幅を使用することができる。その一例として、サッカーの試合がトークショーと統計多重される場合、フィールド上でのプレーと選手の動きを正確に表示できるようにするために、サッカーの試合に十分な帯域幅が割り当てられる。一方、トークショープログラムには、出演者を明瞭に見ることができるように最少量の帯域幅が割り当てられる。しかし、例えばトークショーの参加者が互いに向かって椅子を投げつけたりするような動きがトークショープログラムに加わる場合には、多重化処理がトークショーに追加の帯域幅を割り当て、また、サッカー試合中に最小帯域幅が要求される際には、この帯域幅がサッカーの試合からトークショーに割り当てられる。複数のプログラムが存在する場合には、帯域幅が全てのプログラム間で割り当てられるため、各プログラム内で動作を正確に表示することができ、また、統計多重ストリーム全体が最適化される。
【０００４】
統計多重プログラムにおいて、プログラムを分離し臨時のプログラミングを代用する際の困難を含むいくつかの問題が生じる。一例として、ケーブルテレビローカルヘッドエンドのような再送信点において、統計多重ストリームから１つのプログラムを除去して、別のプログラムを挿入することが困難になる。この問題は、プログラムの帯域幅が、原点において統計多重化装置により達成された帯域幅トレードオフに従って絶えず変化するということから生じる。
【０００５】
他の問題は、広告の統計多重ストリームへの挿入である。各プログラムの帯域幅が変化しているため、原点にてプログラムストリームに挿入されたオリジナルの広告が時間変化する帯域幅を有することである。帯域幅が変化しており、場合によっては再送信点おける装置による認識が難しいため、再送信点における別広告の挿入は、既存のシステムおよび装置で容易に促進することができない。地方版広告の挿入は多くの放送サービスの重要な部分であり、多くの収益を生むため、プログラムストリームの１部分である最初の広告を取り除き、新規の広告で置き換えられることが重要である。
【０００６】
１９９８年２月３日付けで発行された特許第５，７１５，０１８号「デジタル広告挿入システム（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ  Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）」は、アナログ／音声ビデオソース情報をデジタル化、圧縮、記憶する手段、また、アナログ信号を再生成するためにこの情報を圧縮解除する手段を提供している。この特許に基づいた方法は、アナログソースからモーション・ビデオ情報を受信し、受信したモーション・ビデオ情報をコンピュータデータファイル内にデジタル化、圧縮および記憶するために圧縮解除の際に放送品質のモーション・ビデオ情報が得られ、記憶したモーション・ビデオ情報の少なくとも１部分を選択および編集し、放送品質の動作を得るために選択および編集したモーション・ビデオ情報を圧縮解除し、記憶したモーション・ビデオ情報の選択および編集した部分からアナログ信号を再生成し、再生成したアナログ信号を、所定の時間に、チャネル上の放送信号の適所に挿入し、再生成したアナログ信号の同期化を放送信号に提供する。
【０００７】
この特許に基づいた装置は、モーション・ビデオ情報を表す信号を、所定の時間に、放送チャネル上の放送信号の適所に挿入する手段を備え、ここで放送チャネルがモーション・ビデオ情報を１フィールド／秒レートで送信し、モーション・ビデオ情報を表す信号の同期化を放送信号に提供する手段を備え、ランダムにアクセス可能なコンピュータ読み取り可能媒体を備え、これは、放送チャネル上で送信するモーション・ビデオ情報の各フィールドに関連する画像を含む連続デジタル静止画像用の圧縮画像データを、データファイルにデジタル記憶するためのものであり、該データを圧縮解除した際に、放送品質のモーション・ビデオ情報が得られ、連続デジタル静止画像を編集する手段と、放送品質のモーション・ビデオ情報を得るために、この連続デジタル静止画像を圧縮解除して、所定の時間にこの画像にアクセスする手段と、アクセスした連続デジタル静止画像から放送チャネルに挿入する信号を生成する手段とを有するコンピュータを備えている。
【０００８】
１９９７年２月４日付けで発行された米国特許第５，６００，３６６号「デジタル広告のビデオプログラミングへの挿入方法および装置（Ｍｅｔｈｏｄｓ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ  Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｖｉｄｅｏ  Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ）」は、視聴者の認識において分断されることなくスムーズに、ネットワークプログラミングから地方版広告へ、適時かつ正確な切り換えを可能にしている。切り換えはパケットまたはフレームの境界において生じるものであり、また、ネットワークソースからの停止情報を検出した上で起こるように設計されている。この特許に基づいた装置は、アナログビデオ情報を備え外部供給されたプログラミングと、プレロールキューおよびロールキューを含む組み込まれたトーンキューとを受信し、該トーンキューを検出して、アナログビデオ情報をデジタルビデオ情報に変換する手段と、再生開始に先立ち、該トーンキューの１つに応じてデジタルビデオ記憶装置を作動する手段と、該デジタルビデオ情報からの停止状態の検出に応じて該記憶装置から再生を開始する手段とを備えている。
【０００９】
この特許に基づいた他の装置は、アナログビデオ情報および組み込まれたトーンキューを含んだプログラミングを提供する複数の各ソースから外部供給されたプログラミングを受信し、アナログビデオ情報をデジタルビデオ情報に変換する手段と、複数のローカルプログラムを記憶する記憶装置手段と、あるソースからの１つまたはそれ以上のトーンキューを検出するために、全ての該ソースをモニタリングし、該１つまたはそれ以上のトーンキューの少なくとも１つを送信するソースから該外部供給されたプログラミングで置き換えるべく該ローカルプログラムの１つまたはそれ以上の各々の再生用該記憶装置手段を準備する共通手段と、該ソースの該デジタルビデオ情報からの停止状態の検出に応じてソースから外部供給されたプログラミングと置き換えるべき該ローカルプログラムの１つまたはそれ以上の各々の該記憶手段から再生を開始する手段とを備えている。
【００１０】
この特許に基づいた方法は、アナログビデオ情報と、プレロールキューおよびロールキューを含む組み込まれたトーンキューとを備え外部供給されたプログラムを受信し、前記トーンキューを検出して、アナログビデオ情報からデジタルビデオ情報に変換し、再生開始に先立ち、前記トーンキューの１つに応じてビデオ記憶装置を作動し、デジタルビデオ情報からの停止状態の検出に応じて、前記記憶装置から再生を開始する。
【００１１】
この特許に基づいた他の方法は、ローカルデジタルビデオプログラミングを受信し、これをユーザーに提供し、外部供給されたアナログビデオプログラミングと、ネットワークキューへの戻りを含む組み込まれたトーンキューを受信して、該ネットワークキューへの戻りを検出し、ネットワークキューへの戻りを受信すると、該アナログビデオプログラミングをデジタルビデオ情報に変換し、ローカルデジタルビデオプログラミング内の停止状態を検出に応じて、ビデオ記憶装置のオペレーションを終了する。
【００１２】
１９９９年９月２１日付けで発行の米国特許第５，９５６，０８８号「改良されたチャネル利用のための符号化したデジタルビデオを変更する方法および装置（Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｍｏｄｉｆｙｉｎｇ  Ｅｎｃｏｄｅｄ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ  ｆｏｒ  Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ）」と、１９９９年１月１９日付けで発行の米国特許第５，８６２，１４０号「改良されたチャネル利用のためのビデオプログラムを多重化する方法および装置（Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  Ｖｉｄｅｏ  Ｐｒｏｇｒａｍｓ  ｆｏｒ  Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ）」とは、両方共、１つまたはそれ以上の符号化したプログラムストリームのセットの多重通信を送信するデータチャネルのチャネル利用を増加する方法（および装置）を提供する。該セット内の各プログラムストリームは、関連する復号器によって復号可能である。関連する復号器の各々は関連する復号器バッファを備えており、該復号器バッファは最大許容可能サイズを備えている。この方法は、変更するべき符号化した写真を選択し、該選択が、あらゆる復号器バッファのアンダーフローの防止を含む基準に従ったものであり、選択された符号化した写真の各々を、関連する変更された符号化した写真を形成するべく変更し、該変更された符号化した写真が、関連する変更された符号化した写真よりも少ないデータを有し、関連する変更された符号化した写真を、チャネルを介して、選択された符号化した写真の適所に送信する。これらの特許の１実施形態では、選択された符号化した写真の各々の削除を変更している。同特許の別の実施形態では、符号化したプログラムストリームが、符号化が予測される写真を含む場合に符号化が予測される、主要でない写真の選択を選択し、選択された符号化した写真の各々から予想エラーデータの削除を変更する。
【００１３】
これら特許のさらなる実施形態では、拡張情報を送信するために、１つまたはそれ以上の追加データチャネルを使用している。拡張情報は、特別な装置を備えた受信者が、データチャネルより受信した変更された信号を復号する際に通常生じてしまう損傷部分を訂正するために使用することができる。同特許のさらに別の実施形態では、変更された写真の送信に使用したのと同じデータチャネルを用いて拡張情報が送信される。この場合、変更によって除去された情報が、復号のために必要となる前、およびデータチャネルが全て使用されていない際に送信される。十分な記憶装置を備えた特定の受信者は、拡張情報を受信し、これが必要になるまで記憶しておくことができる。あるいは、追加の記憶装置を使用して、データを受信した時間とデータを復号した時間の間に追加の遅延を挿入し、次に拡張情報を、従来型の受信器で必要になった後に送信することもできる。
【００１４】
これらの特許のシステムは、１次チャネルおよびオーバフローチャネルからのデータをそれぞれ復調するように設計された１次復調器およびオーバフロー復調器を備え、１次復調器と接続した第１デマルチプレクサは、１次復調器の出力から１次パケットストリームを抽出するように設計されており、オーバフロー復調器と接続した第２デマルチプレクサは、オーバフロー復調器の出力からオーバフローパケットストリームを抽出するように設計されており、バッファが第２デマルチプレクサと接続しており、第１デマルチプレクサおよびバッファと接続しているタイムスタンプコンパレータが、１次パケットストリームからの次のパケットに関連したタイムスタンプを、オーバフローパケットストリームからの次のパケットに関連したタイムスタンプと比較するように設計されており、第１デマルチプレクサ、バッファ、タイムスタンプコンパレータと接続しているパケットマルチプレクサが、タイムスタンプコンパレータが行った比較に反応して、１次パケットストリームとオーバフローパケットストリームからの次のパケットの１つを選択するように設計されている。
【００１５】
１９９１年７月２日付けで発行の米国特許第５，０２９，０１４号「記憶したシーケンス外でスポットメッセージを放送するための広告挿入システムおよび方法（Ａｄ  Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ  Ｓｐｏｔ  Ｍｅｓｓａｇｅｓ  Ｏｕｔ  ｏｆ  Ｒｅｃｏｒｄｅｄ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）」は、放送送信のインターバル中にスポットメッセージを送信し、１つのビデオソースで、任意の連続順序において、記憶したスポットメッセージへ迅速にアクセスする広告挿入システムおよび方法を提供している。カスタムスポットメッセージは、選択したビデオ信号の上にグラフィックを重ね、同時に、これらの信号を適切な音声信号とともに送信することができる。
【００１６】
この特許のシステムは、ビデオソースの記憶したシーケンス内に保存したスポットメッセージを再生するための第１再生手段と、放送システムを予定された放送のプログラム信号から切り換え、該第１再生手段を選択し、別の再生手段からデータを反転することなく、該放送システム内に、該記憶したシーケンス外の複数のスポットメッセージを迅速に連続して該第１再生手段に再生させるための制御手段と、該放送システムを予定された放送のプログラム信号に戻すべく切り換える手段とを備えている。
【００１７】
この特許の方法は、カスタムスポットメッセージを形成するためにビデオ、音声および／またはグラフィック信号を選択し、レーザディスク上の選択したビデオ信号にアクセスし、該アクセスしたビデオ信号と同時に放送される選択した音声信号にアクセスし、アクセスしたビデオと音声信号を、音声構成要素を備えた該スポットメッセージと同様に、プログラムされたタイムスケジュールに従って、レーザディスク上に事前に記憶したスポットメッセージのシーケンスの外で協同放送するために、放送送信からスポットメッセージ送信へと切り換えを行う。
【００１８】
１９９９年１０月１２日付けで発行の米国特許第５，９６６，１２０号「予め初期化したリアルタイムビデオと共にデータの組み合わせおよび分配を行うための方法および装置（Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ  ａｎｄ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｎｇ  Ｄａｔａ  ｗｉｔｈ  Ｐｒｅ−ｆｏｒｍａｔｔｅｄ  Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ  Ｖｉｄｅｏ）」は、汎用文字の補助データと共に、可変ビットレート符号化したビデオプログラムの均一なビットレート分配を、１人またはそれ以上の視聴者に対して提供するものである。特定の受信器にて、補助データの選択された部分を、選択された符号化したビデオプログラムに挿入することにより、カスタマイズした拡張ビデオプログラムが作成される。拡張ビデオプログラムの符号化したビデオ部分をリアルタイムで送信、復号、表示することができる一方で、補助データをリアルタイムで送信する必要はないが、後にリアルタイム表示する目的で、ローカル地で受信者が記憶しておくことが可能である。リアルタイム表示はビデオプログラムへの挿入を含み、非リアルタイム表示は、ビデオプログラムとは別の非ビデオアプリケーションへの挿入を含む。
【００１９】
この特許による方法は、１次データストリームを受信するステップと、１次データストリーム内の一杯になったデータを検出するステップと、この一杯になったデータ内の適所に補助データストリームを挿入するステップと、プログラムおよび補助データ用の位置データを追加するステップと、位置データに従って、変形したデータストリームの選択された部分を個々に抽出するよう設計された複数の受信器に対して分配を行うために、変更したデータストリームを形成するステップとを備えている。
【００２０】
この特許の別の方法は、位置データに従って、変更したデータストリームの選択された部分を個々に抽出するように設計された複数の受信器に対して分配を行うための変更したデータストリームを形成するために、複数の符号化したビデオプログラムを統計多重化するステップと、一杯になったパケットが発生した時のために、統計多重化および符号化したビデオプログラムをモニタリングするステップと、補助データセグメントのバッファを管理するステップと、交換するセグメントが一杯になったパケットのサイズよりも小さい場合には、一杯になったパケットを、バッファからの補助データストリームの少なくとも１つのセグメントと交換するステップとを備えている。
【００２１】
この特許のシステムは、複数の符号化したビデオプログラムを変形したデータストリームに統計多重化するためのプログラムマルチプレクサと、プログラムマルチプレクサから多重プログラムストリームを受信し、また、変更したデータストリームを生じるべくこれに補助データを挿入するために、システムと接続したデータ挿入制御装置と、変更したデータストリームに、符号化したビデオプログラムストリームおよび補助データ用の位置データを追加するべく、変更したデータストリームを受信するためにシステムと接続したプログラムマップ挿入制御装置とを備えている。別のシステムは、複数の符号化したビデオプログラムを統計多重化するためのマルチプレクサと、マルチプレクサの出力に補助データを追加するための第１制御装置と、第１制御装置の出力に位置データを追加し、変更したデータストリームを形成するための第２制御装置と、変更したデータストリームを少なくとも１つの受信器に分配するための分配チャネルと、分配された変更データストリームから位置データを決定するためのプロセッサと、プロセッサの第１所定特徴と位置データに従って、変更したデータストリームから符号化したビデオプログラムを選択するための第１デマルチプレクサと、第２所定特徴と位置データに従って、変更したデータストリームからローカル補助データを選択するための第２デマルチプレクサと、第２デマルチプレクサからのローカル補助データを記憶するための記憶装置と、復号および表示を行うための受信器指定拡張ビデオプログラムを形成するために、符号化したビデオプログラムを、記憶したローカル補助データと関連付ける拡張ユニットとを備えている。
【００２２】
（発明の開示）
本発明は、多重化したプログラムストリームに関連したレートプロファイルを算出するシステムおよび方法を提供する。レートプロファイルは、地方版の広告を挿入し、オリジナルの広告またはその他のプログラミングを、挿入した広告で置き換えるために使用することができる。一実施形態において、広告を圧縮するために所定のビットレートプロファイルが指定され、この指定が、広告の開始点から終了点にまで延長される。デジタル媒体広告は、所定のプロファイルに従って圧縮され、広告機会内に挿入される。
【００２３】
所定のビットプロファイルは、最大ビットレート、最大ビットレートおよび最小ビットレート、アベイルまたはサブセット、またはアベイルの１部分の数を越える最小または最大のビット数、または開始点から終了点にまで定義された時間変化するプロファイルを備えることができる。プロファイルは、広告放送中の指定した瞬間に帯域幅の変更を許容することにより、区分的な線形モデルとしてモデリングすることが可能になる。
【００２４】
指定された所定のビットレートプロファイルは最小ビットレートのみを備え、統計多重ストリーム内で生じる最小ビットレートと実ビットレートの間の差を補うためにヌルパケットが挿入される。
【００２５】
各プログラムによってビットレートが異なる複数のプログラムが存在する統計多重ストリームでは、各広告機会により定義された特定のビットレートプロファイルを有するように、複数のビットレートプロファイルを定義することができる。個々のレートプロファイルは、全てのプロファイルの合計が広告の放送中に統計多重ストリーム内の可能最大ビットレートと等しくなるように定義することができる。ストリームの所定のビットレートプロファイルは、第１ビットレートプロファイルと第２ビットレートプロファイルの合計を瞬時に指定する、または単純に、第１ビットレートプロファイルと第２ビットレートプロファイルの合計の開始点から終了点までのビット数の合計を定義することができる。
【００２６】
様々な多重プログラムストリーム内へ広告を挿入する上で、個々の広告についてビットレートプロファイルを作成し、広告とビットレートプロファイルが互いに捕捉し合うようにすることが可能である。つまり、第１ビットレートプロファイルの広帯域幅部分が、第２ビットレートプロファイルの低帯域幅部分と関連している。この方法は複数のプロファイルにかけて拡張することができるため、広告の高帯域幅部分は、別のプログラムストリーム内の少なくとも１つの低帯域幅部分と関連し、これにより、広告の複数の同時高帯域幅部分が可能になる。あるいは、広告の高帯域部分を所定の方法でスタガリングし、広告が動作度の高いセクション、または他の高帯域幅の要求を備えられるようにすることもできるが、これらの部分が同時に発生することはない。
【００２７】
本発明の前述された、および前述された以外の特徴と目的は、添付の図面と共に参照し、以下の好ましい実施形態の詳細な説明から完全に理解されるであろう。
【００２８】
本願明細書に組み込まれ、その１部分を形成する添付の図面は本発明の実施形態を示し、実施形態の説明とともに本発明の原理を説明する役割を果たしている。
【００２９】
（発明を実施するための最良の形態）
図示した本発明の好ましい実施形態を説明するに際して、明瞭性の目的で特定な用語が使用される。しかし、本発明はこのように選択された特定の用語に限定されるものではなく、特定的な用語の各々は、類似した目的を達成するために似た方法で動作する全ての技術的な同等物を含むものであることは理解されるべきである。
【００３０】
図面、特に図１〜図６を参照すると、本発明のシステムおよび方法を開示している。
【００３１】
図１は、統計多重プログラムストリームの生成に関連した例証的な処理を示している。図にあるように、各々のビデオ符号器１１０はビデオプログラムストリーム１１７を生成し、これを統計マルチプレクサ１３０が受信する。統計マルチプレクサ１３０は、各々のビデオ符号器１１０にレート制御信号１１５を供給するレート制御ユニット１２０を備えている。このレート制御信号１１５は、ビデオ符号器１１０が、統計マルチプレクサ１３０の要求に従ってプログラミングを圧縮するために使用される。統計マルチプレクサ１３０は、複数のビデオ符号器１１０によって使用される全ての帯域幅を制御するべく機能する。ビデオ符号器の実数は、統計マルチプレクサ１３０が使用できる帯域幅の量によって決定される。
【００３２】
ビデオの原点１００はスタジオ、人工衛星アップリンク地、ケーブル集中送信地点、家庭用サーバ、その他のビデオ原点であってよい。
【００３３】
統計マルチプレクサ１３０が統計多重ストリーム１３５を作成すると、このストリームは再送信点１５５へ送信される。プログラミングに組み込まれ、挿入されたレート制御信号１４０を使用して、レート制御情報を統計多重ストリーム１３５の１部分として送信することができる。あるいは、レート制御情報を、レート制御再挿入信号１４５を使用して再挿入することができる個別のレート制御信号１５０として送信することも可能である。別の実施例では、レート制御情報はＭＰＥＧビデオレートパラメータとしてのみ送信することができる。
【００３４】
再送信点１５５は、ケーブルテレビヘッドエンド、人口衛生ダウンリンク受信機を備えていてもよく、または、統計多重ストリーム１３５を受信するテレビセットトップ、パーソナルコンピュータ、その他の装置といった住宅設備を使用することもできる。
【００３５】
再送信点１５５において、プログラム挿入器１６０が挿入サーバ１６５と協働し、置き換えられた広告でもってプログラムストリームを再編成する。この新規のプログラムストリームは、出力プログラムストリーム多重１７０を備えている。出力プログラムストリーム多重１７０は、プログラム複号器１８０を備えた複合点１７５によって受信される。プログラム複号器１８０は、デジタルビデオストリームを解読し、これをディスプレイ１９０上に表示する。一実施形態において、プログラム複号器はＭＰＥＧ複号器を備え、ディスプレイ１９０として機能するテレビと接続している。別の実施形態では、プログラム複号器１８０は別タイプのデジタルビデオ減圧システムを備え、パーソナルコンピュータまたはその他のディスプレイ装置と接続している。
【００３６】
ビジネスの観点からすると、「アド・アベイル」と呼ばれるものに挿入された広告が、その地域の視聴者にふさわしくないことから、再送信点１５５において問題を生じた場合のサービスプロバイダは、オリジナルの広告を新規の広告に換えることでより多くの収益を得ることができる。１つの例として、ケーブルオペレータにとっては、全国放送の広告を、レストラン、自動車販売店、その他の地元で提供されるサービスを扱った地方版広告に換えた方が望ましい可能性がある。ケーブルオペレータは、広告を変更する許可を得ると、プログラムストリームからオリジナルの広告を取り除き、地方版広告に置き換えることを希望する。「アド・アベイル」という用語は、オリジナルの広告で充填している、またはプログラム中の空きスポットで広告に使用可能なあらゆるスポットを示す。あるいは、プログラムストリームを妨害して、オリジナルの広告がなかった場所に広告を挿入することも可能である。この場合、オリジナルの広告が存在しなくても「アド・アベイル」が作成される。
【００３７】
レート制御信号１１５は、再送信点１５５においてプログラムおよび広告の挿入を可能にするために、挿入タイミング情報に加えてレート制御情報を含むことができる。含有することのできる情報は、事前に定義されたレートプロファイルによって決定されたアベイル中の最小または実レート、あるいは、事前に定義または指定された時間ユニットにおいて次に来るアベイルの実レートプロファイルで構成することができる。レート制御信号１１５は、各アド・アベイルおよび／またはアド・アベイル内のビット、バイト、パケットその他の測定可能ユニットにおいて異なる固定最小レート合計数を示す。
【００３８】
図１に示すように個別のレート制御信号１５０は、レート情報の伝送手段として機能し、ｅ-メール、書き込みまたは口述された項目、基準組織によって指定されたテンプレート、指定したレート制御情報を表す実際の帯域外または多重外の送信を含む任意の手段による事前準備を含有することができる。
【００３９】
図２（ａ）は、入力されるプログラムストリームに関連した時間変化するビットを示している。入力されるプログラムレート２０５をＹ軸上に、時間２０７をＸ軸上に示している。時間２０７の関数と比較した、入力されるプログラムレート２０５の図は、所定の時間にかけて定義された最小値２３０を決定できることを示している。所定の時間は、関連するアベイル開始時２１０、アベイル終了時２２０、例証レート２４０を備えることができる。そのため、入力されるプログラムストリームのビットレートは、アベイル開始時２１０とアベイル終了時２２０を備えたアベイルに定義された最小値２３０と異なり、これを越えるものである。したがって、強調されたプログラムは、実際にアベイルよりも多くの帯域幅を使用することができるが、アベイルには定義された最小値２３０が指定される。
【００４０】
図２（ｂ）は、出力ストリームの時間変化するビットレートを示している。図２（ｂ）はさらに、アベイルへの広告挿入の使用に保障される最小ビットレートであるアベイルの認定情報速度（以下ＣＩＲと略する）２６０を示している。図２（ｂ）に示すように、１つまたはそれ以上のヌルパケット２５０を挿入して、例証ストリームレート２４０によって定義されたＣＩＲ２６０と実ビットレート間に差を作ることができる。
【００４１】
例証の目的で、図３（ａ）および図３（ｂ）は、事前に定義されたアベイルレートプロファイルを備えた例証的な統計多重ストリームを示す。図３（ａ）は多重内の第１ストリームを示し、図３（ｂ）は同多重内の第２の同時ストリームを示す。図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、アベイルプロファイル＃１（３１０）、アベイルプロファイル＃２（３２０）、アベイルプロファイル＃３（３３０）、アベイルプロファイル＃４（３４０）、アベイルプロファイル＃５（３５０）、アベイルプロファイル＃６（３６０）、アベイルプロファイル＃７（３７０）、アベイルプロファイル＃８（３８０）を含む多数のアベイルプロファイルが指定されている。図示するように、アベイルプロファイル＃１（３１０）はアベイルプロファイル＃５（３５０）の補足であってもよく、その場合、これらのアベイルプロファイルが多重ストリーム内で同時に発生する。これは、広告が同期であり、そのため開始時が同時またはほぼ同時であり、終了時が同時またはほぼ同時であるという場合に起こる。このような場合には、アベイルプロファイル＃５（３５０）内の高帯域幅の要求時間を捕足するアベイルプロファイル＃１（３１０）の時に高帯域幅の要求が許容される１つの多重内で多重同時プロファイルに定義されたレートを許容できるようにするべく、互いに捕足し合うようにアベイルプロファイルを定義することが可能である。
【００４２】
図４（ａ）〜図４（ｃ）は、多重信号内に含まれる３つのプログラムストリーム内のアベイルを示す。図にあるように、アベイル１Ａ  ４１０、アベイル２Ａ  ４２０、アベイル１Ｂ  ４３０、アベイル２Ｂ  ４４０、アベイル１Ｃ  ４５０、アベイル２Ｃ  ４６０を含むいくつかのアベイルが定義されている。これらアベイルのプロファイルは、高帯域幅時間がスタガリングされるように定義されている。
【００４３】
図５は、アベイル１Ａ  ５１０およびアベイル２Ａ  ５２０を含むカスタムプロファイルを示しており、これらのプロファイルは、アベイル１Ａが時間に従ってビットレートが大幅に変更する粗いカスタムプロファイルを有するように定義されている。アベイル２Ａ  ５２０は、レート定義のための細かい時間粒度を有するため、定義されたビットレートが１秒または数ミリ秒といった短い時間にかけて非常に大きく変化することができる。この方法により、統計多重ストリーム内の帯域幅を最適な状態で利用できるようになるため、最初の広告を取り除いた際に、挿入した広告がオリジナルの広告のものとほぼ一致するのビットレートを備えることが可能になる。
【００４４】
図６は、ビット、パケット、その他のデジタル測定値の総数を算出を可能にするための、アベイル１Ａ  ６１０およびアベイル２Ａ  ６２０のモニタリングを示す。これは、レート曲線の下の範囲に示すように視覚化することができる。ビットの総数を指定することにより、短いアベイルを定義でき、大容量のバッファで、複号器にストリームを定義できるようにになる。
【００４５】
なお、典型的なＭＰＥＧバッファは１秒未満の待ち時間を有する。そのため、この時間内にビデオのセクションを伝送および使用しなければならない。しかし、セットトップ装置のような大容量メモリの装置内に設けることができる大容量のバッファを備えた複号器の場合は、３０秒の待ち時間を定義し、この３０秒のウィンドウ内でいつでもビットを伝送できるようにすることが可能である。このような大容量バッファは、広告の挿入をさらに柔軟にする。大容量バッファを使用する１つの方法は、アベイルのビデオストリームをバッファリングするためにメモリを使用するものがあり、これにより、高ビットレートの広告を低ビットレートで伝送できるようになり、広告を適切な瞬間に挿入できるようになる。したがって、たとえ統計多重ビデオストリームが高ビットレートの広告をリアルタイム表示するべく伝送できなくても、システムが数秒間でこの高ビットレート広告を受信し、表示することができる。
【００４６】
本願明細書で開示した技術の拡張版を利用することができ、また、前の広告と後の広告の内容の部分的なプロファイリングを含む、アベイルのプロファイリングなどといった概念をこれに含めることが可能である。例えば、テレビ番組の開始／終了をプロファイリングすることで、近接するチャネル内のテレビプログラミングの低ビットレートセグメントの発生に基づいて、より高いビットレートの使用および／またはより高い質の広告の提供が可能になる。近接するチャネル内のプログラミングの開始／終了によってビットレートが低下し、アベイルがこの開始／終了セグメントに重なった場合には、そのプログラミングからの帯域幅をアベイルに使用することができる。例えば、頻繁に起こるように、チャネル２とチャネル３上のプログラムの終了時間がスタガリングした場合、チャネル３で放送中の番組の最後にクレジットを流す際に、チャネル２上に広告を放送することにより収益を得ることができる。
【００４７】
本発明の１部分として利用できるもう１つの技術は、ビデオストリーム中にあるＭＰＥＧレート値以外の外部レート情報が挿入点に送信されないブラインドプロファイリングである。その一実施形態は統計マルチプレクサ１３０である。挿入点において、挿入装置がアベイルビットの使用を最適化し、オフライン符号器から発生された広告に基づいてプロファイルが作成され、統計多重化処理によって画像全体にかけて最高の画質とフル制御を得るべくビットの最適利用が可能になる。その結果得られたプロファイルは、挿入されたレート制御信号１４０において、または個別のレート制御信号１５０を使用して送信される。
【００４８】
ブラインドプロファイリング技術では、２次挿入点１５５、一実施形態においては再送信点が、オリジナルの広告のプロファイルを、置き換えた広告を圧縮または再圧縮するための基準として使用し、これがオリジナルの広告のプロファイルと強制的に一致させられる。この技術の１つの利点は、統計マルチプレクサ１３０が従来の圧縮用の統計多重技術を用いて広告をオリジナル形式で収容することができる、プロファイリング済みおよび非制約の広告の両方の共存を可能にすることである。第１例の圧縮によって作成されたプロファイルは、線形セグメントが１秒またはそれ以上にわたって延長する区分的な線形プロファイル、最小または最大ビットレートプロファイル、数ミリ秒〜１秒またはそれ以上の範囲内で増加するアベイルに割り当てられた帯域幅を追跡する高粒度プロファイル、総ビットレートプロファイルであってよい。
【００４９】
ブラインドプロファイリングの別の利点は、最初の挿入点にて、アベイルのプロファイルは統計多重化処理によってのみ制約され、所定のプロファイルによっては制約されないことである。この技術を使用することによりコンテンツプロバイダは、高品質の広告を保障しながら、アベイルを販売し、広告主の広告を挿入することが可能になる。地方放送局は、初回の挿入によって生成されたプロファイルを使用して、オリジナルの広告をプロファイルと一致する他の広告で置き換えることができる。置き換えた広告は、オリジナルの広告のものと類似したプロファイルを備えることができる。あるいは、置き換えた広告のプロファイルを圧縮、再圧縮して、オリジナル広告のプロファイルと一致または類似させることができる。
【００５０】
特定の実施例を参照しながら本発明を説明したが、当業者には、明らかに本発明の範囲内の様々な変更および改良を加えられることは明白である。本発明は、添付の請求項の精神および範囲内で広範囲にわたって保護されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  統計多重ストリームの生成に関連した例証的な処理を示すブロック線図である。
【図２】  図２（ａ）および図２（ｂ）は、それぞれ挿入物を設けた状態にある、入力されるプログラムストリームおよび出力されるストリームの時間変化するビットレートを示す図である。
【図３】  図３（ａ）および図３（ｂ）は、補足的広告アベイルを備えた２つの統計多重ストリームの時間変化するビットレートを示す図である。
【図４】  図４（ａ）〜図４（ｃ）は、３つの同時多重ストリームのためにスタガリングされたアベイルプロファイルを示す図である。
【図５】  それぞれ粗い粒度と細かい粒度を備えた２つのプロファイルを示す図である。
【図６】  アベイル中の総ビット数のモニタリングを示す図である。
【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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【図６】
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