(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の番組ガイドページを符号化する方法であって、 
各番組ガイドページを符号化して各番組ガイドページに対する合成映像ビットストリームを形成する工程と；
復号器が複数の前記合成映像ビットストリームのうちの一つを復号することから複数の前記合成映像ビットストリームの別のものを復号することに同期的にスイッチ可能であるときを示すインジケータを各前記合成映像ビットストリームに含める工程と、
各合成映像ビットストリームの最後が同期されるように、全ての前記合成映像ビットストリームをトランスポートストリームに多重化する工程と、
を包含する、方法。
【請求項２】
前記合成映像ビットストリームは、共通の符号化履歴と共通のクロックを有して符号化される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
全ての前記番組ガイドページに共通な音声ビットストリームを符号化する工程と、
前記音声ビットストリームが遅延して前記音声ビットストリームが前記合成映像ビットストリームの各々と整列するように、前記音声ビットストリームを前記トランスポートストリームに多重化する工程と、
を更に備える、請求項１記載の方法。
【請求項４】
各前記合成映像ビットストリームは、同じ映像部分と異なるグラフィック部分とを含んでいる、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記符号化工程は、
どの前記合成映像ビットストリームが最長であるかを判定する工程と、
ヌルパケットを、全ての前記合成映像ビットストリームが同じ長さを有するまで、最長でない全ての前記合成映像ビットストリームに追加する工程と、
を備える請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記多重化工程は、全ての前記合成映像ビットストリームが前記トランスポートストリーム内の同じ点で終了するように、種々の周波数で、各前記合成映像ビットストリームのパケットを前記トランスポートストリームに配列する工程を含む請求項１記載の方法。
【請求項７】
複数の前記合成映像ビットストリームの各々に対する符号化が同時に開始され、複数の前記合成映像ビットストリームの各々に、スイッチングパケットが各合成映像ビットストリーム内の同じ時間及び同じ点で配置される、請求項１記載の方法。
【請求項８】
フレーム同期の方法で、背景画像を、少なくとも一つの映像シーケンス及び番組ガイド情報を含む複数のグラフィックのうちの一つのグラフィックと合成して複数の前記番組ガイドページの各々を形成する工程を更に備え、
複数の前記番組ガイドページの各々が有する前記グラフィックは、複数の前記グラフィックのうちの異なるものである、請求項１記載の方法。
【請求項９】
複数の番組ガイドページを符号化する装置であって、 
各番組ガイドページを符号化して各番組ガイドページに対する合成映像ビットストリームを形成すると共に、復号器が複数の前記合成映像ビットストリームのうちの一つを復号することから複数の前記合成映像ビットストリームの別のものを復号することに同期的にスイッチ可能であるときを示すインジケータを各前記合成映像ビットストリームに含めるように構成された複数の映像符号器と；
各合成映像ビットストリームの最後が同期されるように、全ての前記合成映像ビットストリームをトランスポートストリームに多重化するマルチプレクサと、
を備える装置。
【請求項１０】
複数の前記合成映像ビットストリームは、共通の符号化履歴と共通のクロックを有して符号化される、請求項９記載の装置。
【請求項１１】
全ての前記番組ガイドページに共通な音声ビットストリームを符号化するように構成された音声符号器を更に備え、
前記音声ビットストリームが遅延して前記音声ビットストリームが複数の前記合成映像ビットストリームの各々と整列するように、前記マルチプレクサは、前記音声ビットストリームを前記トランスポートストリームに多重化するように更に構成されている、請求項９記載の装置。
【請求項１２】
各前記合成映像ビットストリームは、同じ映像部分と異なるグラフィック部分とを含んでいる、請求項９記載の装置。
【請求項１３】
複数の前記符号器は、
どの前記合成映像ビットストリームが最長であるかを判定すると共に、ヌルパケットを、全ての前記合成映像ビットストリームが同じ長さを有するまで、最長でない全ての前記合成映像ビットストリームに追加するように更に構成されている、請求項９記載の装置。
【請求項１４】
前記マルチプレクサは、全ての前記合成映像ビットストリームが前記トランスポートストリーム内の同じ点で終了するように、種々の周波数で、各前記合成映像ビットストリームのパケットを前記トランスポートストリームに配列するように更に構成されている、請求項９記載の装置。
【請求項１５】
複数の前記符号器は、複数の前記合成映像ビットストリームの各々に対する符号化を同時に開始すると共に、複数の前記合成映像ビットストリームの各々に、スイッチングパケットを各合成映像ビットストリーム内の同じ時間及び同じ点で配置するように更に構成されている、請求項９記載の装置。
【請求項１６】
フレーム同期の方法で、背景画像を、少なくとも一つの映像シーケンス及び番組ガイド情報を含む複数のグラフィックのうちの一つのグラフィックと合成して複数の前記番組ガイドページの各々を形成するように構成されている複数のコンポジターを更に備え、
複数の前記番組ガイドページの各々が有する前記グラフィックは、複数の前記グラフィックのうちの異なるものである、請求項９記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【関連分野の相互参照】
【０００１】
本願は、１９９８年７月２３日に出願された米国仮特許出願第６０／０９３，８９１号の優先権を主張する。従って本明細書中、同出願の全体を参考のため援用する。本願はまた、１９９９年４月１５日に出願され同一人に譲渡された米国特許出願第０９／２９３，５２６号、および１９９８年１１月３０日に出願され同一人に譲渡された米国特許出願第０９／２０１，５２８号の一部継続出願である。従って本明細書中、同出願の全体を参考のため援用する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は電子番組ガイドに関し、より詳細には本発明は、情報配信システムのユーザインタフェースを符号化する技術に関する。
【背景技術】
【０００３】
いくつかの通信システムのおいて、送信されるべきデータを圧縮して、それにより利用可能な送信帯域幅がより効率的に持ちいられる。例えば、動画専門化グループ（ＭＰＥＧ）は、ディジタルデータ送達システムに関する発布されたいくつかの規格を有する。第１に、ＭＰＥＧ−１として知られる規格は、ＩＳＯ／ＩＥＣ規格１１１７２を指し、これを本明細書中で参考として援用する。第２に、ＭＰＥＧ−２として知られる規格は、ＩＳＯ／ＩＥＣ規格１３８１８を指し、これもまた本明細書中で参考として援用する。圧縮されたディジタル映像システムは、新型テレビジョンシステム委員会（ＡＴＳＣ）ディジタルテレビ規格Ａ／５３に記載されており、これを本明細書中で参考として援用する。
【０００４】
上記の参照とされた規格は、データ処理技術およびデータ操作技術について述べる。これらの技術は、固定のまたは可変のディジタル通信システムを用いて、映像、音声、他の情報の圧縮および送達によく適している。特に、上記の参照された規格、およびその他の「ＭＰＥＧに類似の」規格ならびに技術は、（ランレングス符号化方式、Ｈｕｆｆｍａｎ符号化方式等のような）イントラフレーム符号化技術、および（フォワード予測符号化方式およびバックワード予測符号化方式、動き補償等のような）インタフレーム符号化技術を用いて、映像情報を例示的に（ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｖｅｌｙ）圧縮する。特に、映像処理システムの場合、ＭＰＥＧおよびＭＰＥＧに類似の映像処理システムは、イントラおよび／またはインタフレーム動き補償符号方式を用いてまたは用いることなく、映像フレームの予測に基づく圧縮符号方式によって特徴付けられる。
【０００５】
この数年間、テレビでは、その番組編成を顧客に配信する様々な手段において変遷があった。ケーブルテレビシステムは、ハイブリッドファイバ同軸（ＨＦＣ）ケーブルプラントへの移行によりシステムの帯域幅を２倍または３倍にさえしており、それにより、かなり多くのチャンネルを視聴者に提供している。ローカルケーブルシステムに不満のある顧客は、直接放送衛星（ＤＢＳ）システムへ大挙してくら替えしてきた。そして、他の様々なアプローチでは、主には高帯域幅のデジタル技術、インテリジェント双方向セットトップボックス、または標準的なケーブルおよび地上波放送システムとは差別化したサービスを提供するような他の方法を重点的に取り扱おうと試みられてきた。
【０００６】
帯域幅が増大するにつれて、番組編成の選択数もまた増加する。よりインテリジェントなセットトップボックスの利用可能性に機を得て、ＳｔａｒｓｉｇｈｔおよびＰｒｅｖｕｅＧｕｉｄｅのようないくつかの会社は、膨大な配列のチャンネル提供物の双方向リスト項目を提供する合成システム、個々の番組に関する広範なテキスト情報、数週間も先のテレビ視聴を計画できる能力、およびこれから放送されるテレビ番組を録画するためにＶＣＲを自動的にプログラミングするオプションを開発している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
不幸にも、既存の番組ガイドにはいくつかの欠点がある。それらの番組ガイドは、多くのメモリを必要としがちであり、番組ガイドのいくつかは、セットトップ端末（ＳＴＴ）で１メガバイト以上のメモリを必要とする。番組ガイドを初めて起動する、または続いて再起動する場合、その番組ガイドが番組編成情報の現在のデータベースを獲得するのは、極めて遅い（例えば、大容量のデータベースは、垂直帰線消去期間（ＶＢＩ）データ挿入技術を用いてのみＳＴＴにダウンロードされ得る）。不利な点としては、このような遅いデータベースの獲得により、データのデータベース情報が時期遅れになり得、またはペイパービュー（ＰＰＶ）システムまたはビデオオンデマンド（ＶＯＤ）システムの場合には、情報プロバイダの予定の柔軟性が制限され得る。さらに、既存の番組ガイドのユーザインタフェースは、通常、典型的なテレビ操作インタフェースのようには見えず、むしろユーザインタフェースは、１９８０年代のスタイルのコンピュータディスプレイのように見える（すなわち、ごつごつして、整っていないテキストおよび／またはグラフィックス）。
【０００８】
さらに、本番組ガイドは、番組ガイドグラフィックスとともに広告領域またはプレビュー領域を提供することができる。しかし、これらのさらなる映像信号の挿入は、単に放送ストリーム内にさらなるイメージを挿入（オーバーレイ）するアナログコンポジターを用いて実行される。アナログ構成処理が達成され、次いで広告またはプレビューおよび番組ガイドを含む新しいアナログ映像が、テープに録画され、それにより続いて放送する。この構成処理は、ケーブルシステムのヘッドエンドではリアルタイムで達成されず、従って、番組ガイドは、特定の世帯または特定の区域もしくは特定の領域を目標とした広告を含むことができない。番組ガイドに関連するプレビューまたは広告を有する番組ガイドは、ケーブルシステムのヘッドエンドに接続されるすべての加入者に放送される。さらに、これらの番組ガイドは一般に、視聴者が画面上の番組ガイド情報の変更をみて、異なる番組およびそれらに関連するチャンネルを示すという点でパッシブである。しかし、視聴者が、利用可能な単数または複数のチャンネルをスクロールするために、番組ガイドディスプレイと対話することができる対策はない。アナログシステムにおけるこのようなスクロール方式は、新しい番組ガイド映像シーケンスへのスプライスを必要とするので、双方向の番組ガイドは、番組ガイドとともに広告の映像または他の映像情報を含まない。
【０００９】
従って、双方向番組ガイドを符号化する方法および装置を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
従来技術に関連する不都合が、本発明による情報配信システムのユーザインタフェースを符号化する方法および装置によって克服される。このようなユーザインタフェースの一実施形態は、グラフィックガイドおよび少なくとも１つの映像シーケンスを再生する映像領域を含むＩＰＧ画面またはＩＰＧページを形成する双方向番組ガイド（ＩＰＧ）である。本発明は、１つ以上のＩＰＧページについてアンサンブル符号化方式を実行するための方法および装置である。本発明は複数のコンポジターを備えており、そのコンポジターは、背景情報、情報映像、および番組ガイドグラフィックスを合成して単一の映像フレームシーケンスにする。次いでそのシーケンスをディジタルに符号化し、ＭＰＥＧに類似のビットストリームを形成する。同じ背景情報および同じ情報映像が、異なる番組ガイドグラフィックと合成されて、また符号化される別の映像シーケンスを形成する。複数のこのようなビットストリームは、異なる番組ガイドグラフィックを含む各シーケンスとともに生成される。符号化は、各符号器に共通の符号化プロフィールおよび共通のクロックを用いて行われる。次いで、符号化されたシーケンスのすべてが、１つ以上のトランスポートストリームを用いて加入者の機器に送信されるように、符号化されたシーケンスを多重化して少なくとも１つのトランスポートストリームにする。このようにして、加入者は、番組ガイドページのグラフィックが変化するにつれて背景映像または情報映像が途切れることなく、１つの番組ガイドページから次の番組ガイドページへと移ることができる。
【００１１】
情報映像は、ＩＰＧ画面の複数の位置に現れ得る。プロモーション映像または広告映像はある位置に現れ得、一方アニメグラフィックは、別の位置に現れる。情報映像ストリームの各々が、異なる表示速度を有し得る。符号器は、合成イメージシーケンスの符号化に基づいたスライスを用いることによって、異なる映像転送速度を扱う。
【００１２】
本発明による符号化される番組ガイドの一例として、左（すなわち垂直軸）に沿ってリストされた番組のセット（例えばチャンネル）を含む各グラフィックがあり、チャンネルに関連する各番組が、右へ広がる矩形のセル内で見分けられる。水平軸は時間を表しており、１０個のチャンネルについて約１．５時間の番組編成を各番組ガイドグラフィックページに示す。情報映像は、概して番組グラフィック上の１つ以上の領域に含まれる。
【００１３】
本発明による符号化される番組ガイドの別の例として、左（すなわち垂直軸）に沿ってリストされた番組のセット（例えばチャンネル）を含む各グラフィックがあり、チャンネルに関連する各番組が、時間軸のすぐ下にリストされたセルで見分けられる。水平軸は時間を表しており、８個のチャンネルについて約１．５時間の番組編成を各番組ガイドグラフィックページに示す。各チャンネルは、３つの番組編成スロット（スロットはそれぞれ時間軸に表されている各３０分に相当する）を表すテキストに関連付けられる。情報映像は、概して、番組グラフィックの隣の１つ以上の領域に含まれる（すなわち、ガイド領域は画面の左半分にあり、映像領域が画面の右半分にある（または逆も同様である））。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の双方向番組ガイドを使用する情報配信システムの高次ブロックダイアグラムを示す図である。
【図２】図２は、本発明のＩＰＧ発生器のブロックダイアグラムを示す図である。
【図３】図３は、本発明に従う背景／情報フレームシーケンスを生成するコンポジタ（ｃｏｍｐｏｓｉｔｏｒ）ユニットのブロックダイアグラムを示す図である。
【図４】図４は、ＩＰＧグラフを背景／情報フレームシーケンスへ挿入するＩＰＧコンポジタのブロックダイアグラムを示す図である。
【図５】図５（Ａ）は、例示的なＩＰＧページを示す図である。図５（Ｂ）は、例示的なＩＰＧページを示す図である。図５（Ｃ）は、例示的なＩＰＧページを示す図である。
【図６】図６は、本発明により生成され得るＩＰＧページの別の例を示す図である。
【図７】図７は、本発明により符号化される一セットのＩＰＧページに関するＰＩＤマップを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の教示は、以下の詳細な説明を添付の図面と関連させて考慮することで容易に理解できる。
【００１６】
理解を容易にするために、可能な場合において同一の参照番号が使用され、図面にわたって共通の番号は同一の要素を示す。
【００１７】
図１は、本発明に組み込まれる情報配信システム１００（例えば、ビデオオンデマンドシステムまたはデジタルケーブルシステム）の高次ブロックダイアグラムである。システム１００は、サービスプロバイダ機器（ＳＰＥ）１０２（例えば、ヘッドエンド）、配信ネットワーク１０４（例えば、ハイブリッドファイバ同軸ネットワーク）および加入者機器（ＳＥ）１０６を備える。情報配信システムのこの形態は、同一人に譲渡された米国特許出願第０８／９８４，７１０号（１９９７年１２月３日出願）に開示される。このシステムは、ＭｅｎｌｏＰａｒｋ（Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）のＤＩＶＡ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより提供されるＯｎＳｅｔTMシステムとして公知である。
【００１８】
一般に、ＳＰＥ１０２は、符号化した情報（例えば、ＭＰＥＧのように圧縮した形態のテレビ番組編成）を含む複数のデジタルビットストリームを生成する。これらのビットストリームは、配信ネットワーク１０４に適合する変調フォーマットを使用して変調される。加入者機器１０６（各加入者位置１０６1、１０６2、・・・、１０６nにおいて）は、復調器／復号器１２４およびディスプレイ１２６を具備する。ビットストリームを受け取ると、加入者機器復号器１２４は受信した信号から情報を抽出し、ストリームを復号してディスプレイ上に情報を生成する。すなわち、テレビ番組または番組ガイドページを生成する。
【００１９】
双方向情報配信システム（例えば、１９９７年１２月３日に出願された、同一人に譲渡された米国特許出願第０８／９８４，７１０号に記載されるもの）において、番組ビットストリームは、双方向メニューによる情報を要求した特定の加入者機器の位置にアドレスされる。ビデオオンデマンドを要求する適切な双方向メニュー構造は、１９９７年１２月３日に出願された、同一人に譲渡された米国特許出願第０８／９８４，４２７号に開示される。
【００２０】
番組編成を選択する際に加入者（または他の視聴者）を支援するために、ＳＰＥ１０２は、本発明に従う双方向番組ガイド（ＩＰＧ）を生成する。本発明のＩＰＧは、番組情報（例えば、タイトル、時間、チャンネル、番組の長さなど）を含み、さらに完全な動画映像を表示する少なくとも１つの領域（すなわち、テレビ広告または販売促進）を含む。このような情報映像は、番組ガイド画面内の種々の位置に提供される。
【００２１】
図５（Ａ）は、本発明に従って生成されるＩＰＧ５００の第１の実施例を示す。ＩＰＧ５００は、背景５０２、複数の映像表示領域５０４、５０６および５０８、ならびに番組ガイドグラフィック５１０を含む。番組ガイドグラフィック５１０は、利用可能なチャンネルを表す左（または右）側の垂直軸５１２、および時間を表す下（または上）側の水平軸５１４を含む。一般に、約１．５〜２時間の番組編成が、ガイドグラフィック５１０に表示される。各番組（例えば、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３など）は、矩形セル内部の番組タイトルで識別される。セルの（その長さの）範囲はその番組の長さを示し、そしてセルの左端の開始位置は番組の開始時間を示す。この様式の番組識別セルの配置は、何年間も番組ガイドが印刷で編成されてきた従来の配置である。
【００２２】
図１に戻ると、本発明は、新規な合成技術を用いてＩＰＧ（図５（Ａ）の５００）を生成し、この合成技術は、完全な動映像が、ＩＰＧ内に配置され、一方のＩＰＧページから他方のページへの映像の途切れることのない移動を有することを可能にする。図１は、少なくとも１つの映像領域を含むＩＰＧページを生成するために必要な構成要素を示す。本発明の実施形態は、映像領域（単数または複数）に表示される広告を有するとして記載される。しかし、広告は、情報映像の単に例示のタイプに過ぎず、任意の連続する映像またはグラフ情報が、これらの領域に表示され得る。この目的のために、ＳＰＥ１０２は映像格納デバイス１０８、情報映像選択およびモニタリングシステム１００、ＴＰＧ発生器１１６（アンサンブル符号器）、背景格納デバイス１１８、コントローラ１１４、ＩＰＧグリッド発生器１２０、およびデジタル映像変調器１２２を具備する。映像選択およびモニタリングシステム１１０は、情報映像ディスプレイのタイミングを制御し、映像が広告である場合、特定の広告が送信されるといつも広告主への請求を促進するよう映像利用を追跡する。このように、映像選択およびモニタリングシステム１１０は、格納デバイス１０８（例えば、ディスクドライブまたは光磁気ドライブ）が特定の映像シーケンスをリコールし、ＩＰＧ発生器１１６に送信することを要求する。この映像は、フレームベースのデジタル映像（すなわち、６０１フォーマット映像）および関連する音声として格納デバイス１０８に格納される。あるいは、圧縮されたまたは圧縮されていないアナログ映像および他のフォーマットの映像情報は、格納デバイス１０８に格納され得る。これらのフォーマットは６０１フォーマットに変換され、その後映像をＩＰＧ発生器１１６へ送信する。
【００２３】
映像がデバイス１０８からリコールされると、各映像シーケンスはＩＰＧ発生器１１６に接続する。このように、３つの映像ストリームおよび１つの音声ストリーム（例えば、広告の一つに関連した音声ストリーム）が、ＩＰＧ発生器１１６に対して提供される。さらに、背景イメージがコントローラ１１４からの命令のもと、格納デバイス１１８からリコールされる。この背景イメージは、一般に静的なグラフィックであるが、動画を含む映像フレームシーケンスであってもよい。最後に、ＩＰＧグリッド発生器１２０は、ＩＰＧ発生器１１６に対して番組ガイドグラフィックを提供する。グラフィックについてのＩＰＧデータが多数のソース（例えば、ネットワークケーブルフィード、インターネットサイト、サテライトフィードなど）のうちの任意の１つから提供され得る。ガイド番組データが、例えば、ＩＰＧグリッド発生器１２０により番組セルの矩形グリッドグラフィック（図５（Ａ）のスクリーン５００）へとフォーマットされる。図６を参照して以下に記載されるように、他のＩＰＧページレイアウトが使用され得、そして本発明の範囲内であると考えられる。
【００２４】
ＩＰＧ発生器１１６は、３つの映像シーケンス、背景およびガイドグラフィックを合成して、総合的ＩＰＧディスプレイ（例えば、図５（Ａ）でＩＰＧページ５００または図６でＩＰＧページ６００として示されているもの）へすることにより、アンサンブル符号化を行なう。以下に詳細に記載されるように、情報映像が背景上にオーバーレイされて背景／映像合成体を形成し、次いで種々のＩＰＧグリッドが背景／映像合成体上にオーバーレイされる。この様式において、多数のＩＰＧ「ページ」（例えば、それらのうちの１５個）が生成され、この場合、各ページは１０個のチャンネルの番組情報を示す。これらのＩＰＧページのそれぞれは、ＩＰＧ発生器１１６内で、圧縮されたデジタルビットストリーム（例えば、ＭＰＥＧコンプライアントビットストリーム）へと符号化される。次いで、このビットストリームは、配信ネットワーク１０４と適合性の変調フォーマットを使用してデジタル映像変調器１２２により変調される。例えば、ＯｎＳｅｔTMシステムにおいて、変調は直交振幅変調（ＱＡＭ）である。しかし、他の変調フォーマットが使用され得る。
【００２５】
加入者機器１０６は、復調器／復号器１２４およびディスプレイ１２６（例えば、テレビ）を含む。復調器／復号器１２４は、配信ネットワーク１０４により搬送された信号を復調し、復調された信号をデコードし、ビットストリームからＩＰＧページを抽出する。以下に記載されるように、それぞれのＩＰＧページは、デコード用のビットストリームを選択するために、復調器／復号器１２４により使用される独自の番組識別コード（ＰＩＤとして公知である）で識別される。図５（Ａ）に示されるように、デコードされたＩＰＧページが加入者または視聴者に対して表示される。視聴者が、他の番組情報を含む別のＩＰＧページを、リモコンインタフェース１２８または任意の他の入力デバイスを使用して一般にＩＰＧグラフィック５１０の下部までスクロールすることにより選択すると、次のＰＩＤに関連したＩＰＧページストリームがデコードされる。視聴者が見る唯一の変化は、（例えば、グラフィック５１０1〜５１０2の）ＩＰＧグラフィック変化であり、情報映像およびそれに関連した音声は、途切れることなく再生を続ける。この途切れることのない再生は、それぞれのＩＰＧページが同じフレーム同調背景および情報映像を含み、ＩＰＧグラフィックのみがページ単位で変化するために起こる。このように、復号器は一方のＩＰＧページから別のページへ途切れることなく移動する。
【００２６】
図２は、ＩＰＧ発生器１１６のブロック図である。ＩＰＧ発生器１１６は、コンポジターユニット２００、複数のＩＰＧグリッドコンポジター２０２、複数の映像符号器２０４（例えば、ＭＰＥＧ−２コンプライアント符号器）、共通のプロフィールおよびクロック発生器２５０、トランスポートストリームマルチプレクサ２０６、音声遅延２０８、音声符号器２１０（例えば、ＤｏｌｂｙＡＣ−３音声符号器）、およびＩＰＧグリッド発生器１２０を備える。コンポジターユニット２００は、情報映像シーケンス（ｖｓ２、ｖｓ３、ｖｓ４）を、背景映像画像（ｖｓ１）上に位置付ける。位置付けを容易にするために、コントローラ（図１においては１１４）は、コンポジターユニット２００に、各情報映像の１つのコーナーの座標を提供し、映像が背景と関連して表示される各矩形領域についてサイズインジケータを提供する。コンポジターユニット２００は、位置付けおよび画像のフュージングを行って、背景／情報映像フレームシーケンスを形成する。この合成プロセスのさらなる細部は、図３に関して以下で説明される。
【００２７】
合成画像（例えば、背景画像上に位置する３つのフルモーション映像フレームシーケンス、背景／情報映像）は、複数のＩＰＧグリッドコンポジター２０２1、２０２2、２０２3、．．．、２０２15（集合的にコンポジター２０２と呼ばれる）に結合される。コンポジター２０２は、それぞれのＩＰＧグラフィックスを背景／情報映像の組み合わせと結合して、背景、情報映像、およびＩＰＧグラフィックスの合成を含む、複数の映像フレームシーケンスを生成する。各ＩＰＧグラフィックにつき１つのフレームシーケンスがあり、例えば、全部で１５のシーケンスがある。前述したように、ＩＰＧグラフィックは、ＩＰＧグリッド発生器１２０によって生成される。ＩＰＧグリッド発生器１２０は、実際には２つのアイテムを生成する。１つは、ＩＰＧグリッド背景画像（上述され、図５（Ａ）にグラフィック５１０として示すＩＰＧグリッドグラフィック）であり、もう１つは、表示されたＩＰＧ画面において強調表示および他の特殊効果を生成するために用いられる、ＩＰＧグリッド前景オーバーレイグラフィックデータである。さらにこのデータは、他のＩＰＧページの選択、視聴する番組の選択、システムの存在等のような機能性を、強調表示された要素に属させる。これらの特殊効果および機能性は、図５（Ａ）、５（Ｂ）、および５（Ｃ）に関して以下で説明される。
【００２８】
フレームシーケンスのそれぞれ（ＩＰＧシーケンスＶ１、Ｖ２、Ｖ３、．．．、Ｖ１５）は、コンポジター２０２から、複数の映像符号器、例えば、リアルタイムＭＰＥＧ−２符号器２０４1、２０４2、２０４3、．．．、２０４n（集合的には符号器２０４）に結合される。各符号器２０４は、ＩＰＧ画面シーケンスを符号化して、圧縮された映像ビットストリーム、例えば、ＭＰＥＧ−２コンプライアントビットストリームを形成する。符号器は、符号化プロフィールおよびクロック発生器２５０によって供給される、共通の符号化プロフィールおよび共通のクロックを用いる。このようにして、ＩＰＧフレームのそれぞれのシーケンスは、同じ様態で同時に符号化される。
【００２９】
ＩＰＧグリッド前景オーバーレイグラフィックスデータは、また、ＩＰＧグリッド発生器１２０からマルチプレクサ２０６に結合される。このグラフィックスデータは、概して、トランスポートストリーム内で「ユーザデータ」または「個人データ」として送信される。グラフィックスデータについて以下でさらに説明する。
【００３０】
各ＩＰＧページにおける情報映像が異なるモーションの量を有する場合、符号器は、映像をスライスに基づく様態で符号化し得る。このようにして、各フレームは、マクロブロックの複数の水平ストライプに分割され得る。各フレームは、ストライプ開始識別子およびストライプ停止識別子を含む。開始識別子および停止識別子間の情報（ピクセルおよび／またはマクロブロック）は、所与のストライプの他の部分とは異なる様態で符号化され得る。結果として、隣接するストライプの部分を含む２次元領域は、フレームの他の部分とは異なるように符号化され得る。２次元領域からの符号化された情報は、自身の番組識別子によって識別されるビットストリームを形成する。加入者機器で、復調器／復号器は、各スライスにおける情報を復号し、その後、復号されたスライスを、スライス開始／停止識別子が識別する適切な位置に位置付けることによって、フレームを再び組み立てる。２次元領域は、情報映像と整列するように特定されて、領域が、異なるモーション、すなわち、高速対低速モーションを有する映像を含み得る。結果として、１つの領域は、低速移動アニメキャラクターを含み得るが、他の領域は、高速スポーツイベントプロモーションを含み得、両方の領域が正確にコード化および復号される。
【００３１】
番組ガイド情報を含む、全ての圧縮された映像ストリーム（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、．．．、Ｅ１５）は、マルチプレクサ２０６を用いて、トランスポートストリームに多重化される。これらの圧縮された映像ストリームは、ストライプに基づく符号化されたストリームをも含み得る。映像情報に加えて、情報映像のうちの１つと関連する音声情報が、また、符号化され、マルチプレクサ２０６に供給される。音声信号は、音声遅延２０８として遅延され、その後、音声符号器２１０において符号化される。遅延は、音声符号化に対する、関連する映像の映像符号化を行うために必要な時間を補う。圧縮された音声データは、トランスポートストリームへ組み込むために、マルチプレクサ２０６に結合される。
【００３２】
ＩＳＯ規格１３８１８−１（ＭＰＥＧ−２システム仕様書として一般に公知である）に記載されているトランスポートストリームは、それぞれが１８８バイト長の等しいサイズのパケットのシーケンスである。各パケットは、４バイトのヘッダおよび１８４バイトのデータを有する。ヘッダは、パケット識別ナンバー（ＰＩＤ）を含む、複数のフィールドを含む。ＰＩＤフィールドは、１３ビットを含み、音声情報およびデータと共に、映像情報の「ストリーム」の一部を含む各パケットを一意に識別する。このようにして、視聴する特定の映像ビットストリーム（または音声ビットストリームまたはデータ）を復号するために、加入者機器内の復号器が、特定のＰＩＤを含むパケットを抽出し、それらのパケットを復号して、視聴する映像（および音声）を作成する。
【００３３】
特定のトランスポートストリーム内のＩＰＧページシーケンスを表す、１５ビットストリームのそれぞれは、ＰＩＤによって一意に識別される。好適な実施形態において、１５のＰＩＤのビットストリームは、単一のトランスポートストリームに多重化される。当然、帯域幅が許す限り、１５より少ないまたは１５より多い、ＩＰＧビットストリームを含むことができる。さらに、１つより多いトランスポートストリームを用いて、ＩＰＧビットストリームが伝達され得る。例えば、同じ日のさらなる時間またはさらなるチャンネルを表す、さらなるＩＰＧページが符号化され得る。さらなるＩＰＧページを表すビットストリームが、さらなるトランスポートストリームにおいて伝達される。このようにして、何百ものチャンネルの２４時間の番組編成を表す、多くのＩＰＧページが、加入者機器に放送されて、視聴者への選択的な表示を可能にする。
【００３４】
図７に、各ＩＰＧページへのＰＩＤ割り当てのグラフィカル表示を示す。グラフ７００は、ＰＩＤ軸７０２および時間軸７０４を含む。時間１（ｔ１）、そしておそらく単一のトランスポートストリーム内で、第１のＩＰＧページについてのグラフィックス７０６、および第１のＩＰＧページについての映像７０８がＰＩＤ１に送信される。次いで、ＰＩＤ２において第２のＩＰＧページについてのグラフィックス７１０および第２のＩＰＧページについての映像７０８が送信される。各ＩＰＧページについて時間１で送信される映像が同じであり、グラフィックス（ｇ1、ｇ2、．．．、ｇ15）のみがＩＰＧページごとに変化することに留意されたい。グラフィックスにおける変化は、ＩＰＧページに示す、異なる時間インターバルまたは異なるチャンネルグループ分けのいずれかを表し得る。時間２で、グループ分けおよび符号化は、異なる映像を用いて繰り返される。２４時間利用可能な全てのチャンネルを網羅するように、全てのＩＰＧページが発生されるまでプロセスが繰り返される。トランスポートストリームは、符号化されたＩＰＧページを搬送し、その後全ての視聴者に放送する。
【００３５】
例示的なトランスポートストリームは、１つのトランスポートストリームへとまとめて多重化されたＮ個の番組からなる。各番組は、単一ガイドページについての全てのＭＰＥＧビットを含む、それぞれの映像ＰＩＤを有する。全ての番組が、同じ音声およびＰＣＲを共有する。
【００３６】
ガイドにおけるページを変更するため、途切れることのない様態で、番組（映像ＰＩＤ）間をスイッチングすることが必要である。このことは、ＳＴＴスイッチングによる標準的なチャンネルの変更を用いて直接ＰＩＤからＰＩＤへ正確に行うことができない。なぜなら、このような動作が映像および音声バッファをフラッシュし、典型的には０．５秒間、画面が空白になるためである。
【００３７】
途切れることなく復号器によるスイッチングをするためには、スプライスカウントダウン（または、ランダムアクセスインジケータ）方法が、各映像シーケンスの最後で用いられて、映像が１つのＰＩＤから他のＰＩＤにスイッチングされるべき点を示す。
【００３８】
各符号化ユニットにおいて同じプロフィールおよび一定のビット速度コード化を用いて、異なるＩＰＧページについて発生されるストリームが、互いに比較すると同様の長さで形成される。これは、ページごとに、ガイド内の特徴のみが異なるが、ソースマテリアルがほぼ同一であるという事実に起因する。このようにして、ストリームが近い長さで発生されるが、正確に同じ長さではない。例えば、１５の映像フレームの所与のシーケンスのいずれについても、シーケンスにおけるトランスポートパケットの数は、ガイドページごとに異なる。従って、カウントダウンスイッチングがうまくいくためには、全てのガイドページに渡る各シーケンスの開始と最後とを同期させるようにさらなる微調整が必要である。
【００３９】
本発明は、ＳＴＴで途切れることのないスイッチングを提供する、複数のストリームの同期化を提供する。
【００４０】
その目的のために、３つの方法が提供される。
【００４１】
第１の方法においては、各シーケンスについて、その特定のシーケンスについて最も長いガイドページをカウントし、その後、十分な数のヌルパケットを他のガイドページのそれぞれの最後に加え得、全てのガイドページが同じ長さになるようにする。その後、全てのヌルパケットの後に、スイッチングパケットをシーケンスの最後に加える。
【００４２】
第２の方法においては、各シーケンスについて、全てのガイドページの全てのパケットをバッファリングすることが必要となる。これが、考慮されたシステムにおいて可能である場合、各ガイドページについてのパケットが、わずかに高いかまたは低い周波数で表れるように、トランスポートストリームにおいてパケットが配列され得、それら全てが同じ点で終了する。その後、スイッチングパケットは、ヌルパディングなしに、各ストリームの最後に加えられる。
【００４３】
第３の方法は、各シーケンスを共に開始し、その後、全てのガイドページについての全てのパケットが発生されるまで待機する方法である。全てのパケットの生成が完了した後、スイッチングパケットは、各ストリームにおける同じ時間および同じ点でストリーム内に位置付けられる。
【００４４】
上記方法の各々は、ＳＴＴ復号器ユニットのインプリメンテーションおよび考慮されるアプリケーションによる要件に応じて、利点を提供するように適用され得る。例えば、第１の方法は、ヌルパディングであり、同一のＰＩＤのＮ個のパケットが、ＭＰＥＧ仕様の速度（例えば１．５Ｍビット）よりも高速に復号器の映像バッファにバーストすることを回避するために適用され得る。
【００４５】
スプライシングおよび同期技術の同一の原理が、組換えストリームを含む、複数の異なるトランスポートストリーム形式に適用可能である。
【００４６】
上記３つの方法の教示内容は、同期に関する同様の問題に適用するように拡大され得、同様の方法を引き出す。
【００４７】
図１に戻って、トランスポートストリームは、ディジタル映像変調器１２６に入力されて、配信ネットワーク１０４を介した送信に適した搬送波に変調される。ハイブリッドファイバ同軸ケーブルベースの配信ネットワーク１０４の場合、変調は直交振幅変調（ＱＡＭ）である。
【００４８】
加入者機器１０６はネットワーク１０４に接続されており、ネットワーク１０４からのトランスポートストリームを受け取る。各々の端末内の復調器／復号器１２４は、変調からトランスポートストリームを抽出し、トランスポートストリーム内のビットストリームを逆多重化し、選択された番組ガイド映像シーケンスを復号する。番組ガイドビットストリームはトランスポートストリーム内に含まれているため、端末は、独自のパケット識別子（ＰＩＤ）を用いて、特定の番組ガイドを選択する。独自のパケット識別子（ＰＩＤ）は、映像復調器／復号器１２４に、そのＰＩＤ（または、スライスベースの符号化の場合は複数のＰＩＤ）によって識別される番組ガイドビットストリームを復号させる。ユーザが別の番組ガイドを選択すると、新しく選択されたＰＩＤまたは複数のＰＩＤに基づいて別のストリームが復号される。共通のトランスポートストリーム内で多くの番組ガイドストリームを送信すること、ならびに番組ガイドソース、符号化および復号プロセスをフレームロックすることにより、加入者が次々とガイドページを選択する際に経験する待ち時間は検出不可能となる。さらに、情報映像は同一であり、ガイドグラフィックが異なるのみで各番組ガイドビットストリーム内でフレーム同期しているため、加入者はガイドグラフィックが変化したことを知るが、情報音声および映像は視聴者に途切れることなく提示される。
【００４９】
図３は、コンポジターユニット２００の詳細なブロック図を示す。コンポジターユニット２００は、複数のシリアル−パラレル変換器モジュール３００および３０４、複数の画像コンポジター３０２、３０６および３０８、オプションのパラレル−シリアル変換器モジュール３１０、ならびにＰＣＩバス３１２を含む。情報映像信号ｖｓ２、ｖｓ３、ｖｓ４は、６０１フォーマット（ディジタル映像）の従来のピクセル化された映像信号として供給されると仮定する。６０１フォーマットは、他の広告映像信号のフレームと同期した６０１映像の各フレームを有する。概して、６０１映像は、パラレルストリーム、すなわち、同時にコンポジターに入力される１つの完全な映像フレーム、に変換されるシリアルビットストリームとして供給されている。
【００５０】
より特定すると、背景画像ｖｓ１および第１の情報映像ｖｓ２が、シリアル−パラレル変換器モジュール３００に入力される。これらの映像信号の各々のフレームは、その後、コンポジター３０２に入力される。動作中、コンポジター３０２はフレームを同期し、情報映像のサイズを所定の矩形領域に適合するように変更し、矩形領域を背景上に載せ、２つの映像フレームシーケンスをマージする。図１のコントローラ１１４は、ＰＣＩバス３１２を用いて、情報映像領域のサイズと背景上での位置に関してコンポジターに指示する。６０１映像信号を用いて上記の動作を行うために、市販のコンポジターが用いられる。
【００５１】
背景および第１の情報映像を含む合成された映像シーケンスは、その後、第２のコンポジター３０６に入力され、その結果、第２の情報映像が背景と第１の映像とに合成される。第３のコンポジター３０８は、同様の機能を果たすことによって、背景と、１つのシーケンスに合成された３つの情報映像シーケンスとを有するフレームシーケンスを生成する。情報映像表示領域のサイズおよび位置は、ＰＣＩバス３１２を介したコントローラからの信号によって制御される。第３のコンポジター３０８からの出力シーケンスは、必要に応じて、パラレル−シリアル変換器モジュール３１０に入力されてシリアルビットストリームを生成する。概して、パラレルデータは、直接、ＩＰＧグリッドコンポジター（図２の２０２）に入力される。しかし、コンポジターユニット２００が物理的にコンポジター２０２の近傍にない場合、長距離通信中のデータの完全性を向上させるために、パラレル−シリアル変換器３１０が用いられ得る。３つのコンポジターを用いて僅か３つの情報映像が背景に追加されたが、追加の情報映像シーケンスが望まれる場合、より多くのコンポジターが用いられ得ることは明らかである。
【００５２】
図４は、ＩＰＧグリッドコンポジター２０２のうちの１つ、例えば、コンポジター２０２1のブロック図を示す。コンポジター２０２1は、アルファフレームストア４００と、映像フレームストア４０２と、コンポジター４０６とを含む。アルファフレームストア４０２は、ＩＰＧグリッドが背景／情報フレームシーケンスに関して有する透明度を制御する重み付け関数のビットマップアレイを格納する。すなわち、ビットマップは、ＩＰＧグラフィック内のすべてのピクセルに関する透明値を含む。従って、アルファフレームストア情報は、ＩＰＧグラフィックを「介して」見られ得る背景／広告映像シーンの量を制御する。映像フレームストア４０２は、フレーム毎にＩＰＧグラフィックをバッファして、背景／情報映像フレームとの整合を確実にする。コンポジター４０６は、ＩＰＧグラフィックと、図２のコンポジターユニット２００によって生成された背景／情報フレームとを組み合わせる。ＩＰＧグラフィックの、背景に対する位置およびサイズは、図１のコントローラ１１４によって、コンポジター４０６に入力された制御信号を介して制御される。
【００５３】
例えば１５個のＩＰＧグラフィックの各々は、このようにして個々に、背景および広告と合成される。従って、各々がＩＰＧグラフィックを含む１５の別々のビットストリームが符号化され、トランスポートストリーム内で配列される。
【００５４】
図５（Ａ）は、加入者機器の復号器によって復号される第１の例示的ＩＰＧページレイアウト５００1を示す。ページ５００1は、トランスポートストリーム内で画面ＰＩＤを適切に選択することにより復号され得る、１５の使用可能な画面（まとめてＩＰＧページ５００と呼ぶ）のうちの１つである。さらに同様のＩＰＧ画面が、ヘッドエンド機器から加入者機器へ放送される他のトランスポートストリームから復号され得る。復号されると、領域５０４、５０６および５０８内の情報映像はいずれかの復号映像ストリームとして再生される。情報映像シーケンスのうちの１つと関連する音声信号もまた復号され、映像と関連して再生される（すなわち、音声が映像に従う）。第１のＩＰＧグラフィック５１０は、例えば、チャンネル１〜１０に関する番組情報を含む。加入者は、入力装置を操作することにより、番組選択肢をスクロールし得る。スクロール機能が１つのセルから別のセルに移動すると、セルは画面上の表示グラフィックの変化によって強調表示される。これらのグラフィックは、トランスポートストリーム内で「ユーザデータ」および／または「プライベートデータ」として加入者機器に送られる。ＩＰＧ５００の動作の詳細な説明は、本出願と同一の譲受人に譲渡され、本出願と同時に出願され、参考のためここに援用する米国特許出願＿＿＿＿＿（アトーニードケット番号０７０ＣＩＰ２）に提示されている。
【００５５】
加入者がＩＰＧグラフィックの底、すなわち、最後のセルまたは特別のアイコン（矢印）に達すると、復号のために異なるＰＩＤ、すなわち、チャンネル１１〜２０を含む次のＩＰＧページ用のＰＩＤが選択される。復号器は、次のＩＰＧページ用のＰＩＤが選択されるや否や、次のストリームを復号し始める。ＩＰＧページ間の接続は、ユーザデータとして通常、トランスポートストリーム内で加入者機器に送信される機能属性である。背景および情報映像は、ＩＰＧページとなる映像シーケンスに同期して追加されたため、情報映像は目に見える異常なしに１つの画面から別の画面に途切れることなく移動する。ＩＰＧグラフィックは、５１０1から５１０2に変化する唯一の部分である。１つのＩＰＧページから別のＩＰＧページに遷移するプロセスは、ＩＰＧページをインクリメントまたはデクリメントすることによって達成され得る。さらに、追加の時間スロットを表示するためにパラレルページが使用可能であり得る。従って、他の時間ピリオドでの番組編成を表すＩＰＧページは、例えば、左向きまたは右向きの矢印によってアクセスされ得る。こられのパラレルページは、追加のトランスポートストリームまたは同一のトランスポートストリームで搬送され得る。
【００５６】
第２の例示的ＩＰＧページレイアウト６００を図６に示す。このＩＰＧページレイアウトは、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）のレイアウト５００と全く同一の様式で符号化される。図６のＩＰＧは、ＩＰＧレイアウト５００と同様の様式で動作する。レイアウト６００は、情報映像、例えば、映像バーカがレイアウトの右半分に現れ、ガイド領域が左半分に現れるように、縦に分割される。ガイドグラフィック、グラフィックアイコン、背景画像、および情報映像は組合わされ、その後、上記したものと同一の様式で符号化される。ＩＰＧ６００の詳細な説明は、本出願と同一の譲受人に譲渡され、本出願と同時に出願され、参考のためここに援用する米国特許出願＿＿＿＿＿（アトーニードケット番号０７０ＣＩＰ２）に提示されている。
【００５７】
上記の説明は、ＩＰＧページの符号化方式を例示的に開示したが、本発明は、任意の形態のグラフィック／映像混合情報画面を符号化する際に用いられ得る。例えば、本発明は、グラフィック領域と、映像領域内の関連するテレビ番組において、ＨＴＭＬウェブページを符号化するために用いられ得る。あるいは、情報映像は、視聴者がスケジュール情報を検討している間に番組ガイド内に表示されるテレビ番組であり得る。映像領域を選択することは映像を画面全体に拡大し、番組ガイド内の番組タイトルを選択することは、第２の映像ウィンドウ内で再生されるプレビュー映像を開始し得る。従って、本発明は、ディジタルビットストリームとして符号化され情報配信システムのヘッドエンドから放送される映像およびグラフィックのいかなる組合せをも含むと解釈されるべきである。
【００５８】
本明細書において、本発明の教示内容を組み込んだ様々な実施形態を示し、且つ、詳細に記載したが、当業者であれば、これらの教示内容を組み込んだ他の様々な実施形態を容易に案出し得る。
【符号の説明】
【００５９】
１００…情報配信システム、１０２…サービスプロバイダ機器（ＳＰＥ）、１０４…配信ネットワーク、１０６…加入者機器、１０８…映像格納デバイス、１１０…モニタリングシステム、１１４…コントローラ、１１６…ＩＰＧ発生器、１１８…背景格納デバイス、１２０…ＩＰＧグリッド発生器、１２２…デジタル映像変調器、１２４…復調器／復号器、１２６…ディスプレイ、１２８…リモコンインタフェース、２００…コンポジターユニット、２０２…ＩＰＧグリッドコンポジター、２０４…映像符号器、２０６…マルチプレクサ、２０８…音声遅延、２１０…音声符号器、２５０…プロフィールおよびクロック発生器、３００,３０４…シリアル−パラレル変換器モジュール、３０２，３０６，３０８…画像コンポジター、３１０…パラレル−シリアル変換器モジュール、３１２…ＰＣＩバス、４００…アルファフレームストア、４０２…映像フレームストア、４０６…コンポジター、５００…ＩＰＧページ、６００…ＩＰＧページ、７０２…ＰＩＤ軸、７０４…時間軸、７０６…グラフィックス、７０８…映像、７１０…グラフィックス。
【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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【図７】
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