(57)【要約】複数のエンコード済みのデータブロックを含んでいるデータのストリームを生成するための方法である。前記エンコード済みのデータブロックは、ブロックをデコードするためのすべての情報を含んでいる複数の自己完結ブロックと、デコードのための情報の一部だけを含んでいる複数のブロックとを含む。ストリーム内の自己完結ブロックの間隔は、ストリームへエンコードされるコンテンツに応じて変えられる。前記ストリームが、主ストリームであり、該主ストリームへの同調は、該主ストリームのデータブロックの品質とは異なる品質でエンコードされた該主ストリームのデータブロックの部分集合を少なくとも含んでいる第２ストリームを介して達成される。前記主ストリームにおいて前記自己完結ブロックは、前記主ストリームへエンコードされたデータと前記第２ストリームへエンコードされたデータとの間での品質の相違が検知されにくい位置に挿入される。【選択図】図１
2012508536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のエンコード済みのデータブロックを含んでいるデータのストリームであって、前記複数のエンコード済みのデータブロックが、ブロックをデコードするためのすべての情報を含んでいる複数の自己完結ブロックと、デコードのための情報の一部だけを含んでいる複数のブロックとを含んでいるデータのストリームを生成するための方法であって、
ストリームへエンコードされるコンテンツに応じて、ストリーム内の自己完結ブロックの間隔を変えるステップを含んでおり、
前記ストリームは主ストリームであり、該主ストリームへの同調が、該主ストリームのデータブロックの部分集合を少なくとも含み該主ストリームのデータブロックの品質とは異なる品質でエンコードされた第２ストリームを介して達成され、
前記主ストリームにおいて前記自己完結ブロックが、前記主ストリームへエンコードされたデータと前記第２ストリームへエンコードされたデータとの間の品質の相違が検知されにくい位置に挿入されている方法。
【請求項２】
前記主ストリームのデータをエンコードする際に、該主ストリームのコンテンツを分析するステップ、及び
前記分析に基づいて前記主ストリームにおける前記自己完結ブロックの位置を決定するステップを含んでいる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記自己完結ブロックが、前記主ストリームにおいてコンテンツが他の位置よりも動的である位置に挿入される請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記主ストリームのデータがビデオコンテンツを表わしており、前記自己完結ブロックが、シーンの境界に挿入され、又はシーン中のカメラの高速な動きの際に挿入される請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記主ストリームが、複数のＰピクチャ又はＢピクチャと、自己完結ブロックとしての複数のＩピクチャ又はＩＤＲピクチャとをもたらす差分ビデオコーディングの仕組みを使用してエンコードされる請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記コンテンツが、前記主ストリームとしての少なくとも１つの拡張層と、前記第２ストリームとしての基本層とをもたらすスケーラブル・ビデオ・コーディングの仕組みを使用してエンコードされ、前記基本層におけるＩピクチャの間隔が前記拡張層におけるＩピクチャの間隔よりも短い請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記ストリーム内の前記自己完結ブロックの間隔が所定の時間窓の範囲内で変えられる請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記主ストリーム内の自己完結ブロックの各々について前記主ストリームのデータブロックの品質と前記第２ストリームのデータブロックの品質との間の品質でエンコードされている切換えブロックを生成し、又は前記主ストリーム内のブロックの各グループについて、前記主ストリームのデータブロックの品質と前記第２ストリームのデータブロックの品質との間の品質でエンコードされている切換えブロックのグループを生成するステップをさらに含んでいる請求項１に記載の方法。
【請求項９】
複数のエンコード済みのデータブロックを含んでいるデータのストリームであって、前記複数のエンコード済みのデータブロックが、ブロックをデコードするためのすべての情報を含んでいる複数の自己完結ブロックと、デコードのための情報の一部だけを含んでいる複数のブロックとを含んでいるデータのストリームを生成するためのエンコーダであって、
前記ストリームへエンコードされるコンテンツに応じて、前記ストリーム内の自己完結ブロックの間隔を変えるように構成されており、
前記ストリームが主ストリームであり、該主ストリームへの同調が、該主ストリームのデータブロックの部分集合を少なくとも含み該主ストリームのデータブロックの品質とは異なる品質でエンコードされた第２ストリームを介して達成され、
前記主ストリームにおいて前記自己完結ブロックが、前記主ストリームへエンコードされたデータと前記副ストリームへエンコードされたデータとの間の品質の相違が検知されにくい位置に挿入されるエンコーダ。
【請求項１０】
主ストリームへの同調のための方法であって、
複数のエンコード済みのデータブロックを含んでおり、該複数のエンコード済みのデータブロックが、ブロックをデコードするためのすべての情報を含んでいる複数の自己完結ブロックと、デコードのための情報の一部だけを含んでいる複数のブロックとを含んでいる主ストリームを供給するステップ、及び
前記主ストリームのデータブロックの部分集合を少なくとも含み前記主ストリームのデータブロックよりも低い品質でエンコードされた第２ストリームを供給するステップを含んでおり、
前記主ストリームにおいて前記自己完結ブロックが、前記主ストリームへエンコードされたデータと前記第２ストリームへエンコードされたデータとの間の品質の相違が検知されにくい位置に挿入されており、
さらに当該方法は、
同調要求の受信時に、前記第２ストリーム及び前記主ストリームへ同調するステップ、
前記主ストリームにおいて自己完結ブロックが到着するまで、又は主ストリームのデコーダのバッファ充てんレベルが必要な充てんレベルに達するまで、前記第２ストリームをデコードするステップ、及び
前記主ストリームにおいて自己完結ブロックが到着したとき、又は主ストリームのデコーダのバッファ充てんレベルが必要なレベルに達したときに、前記第２ストリームのデコードを停止し、前記主ストリームのデコードを開始するステップを含んでいる方法。
【請求項１１】
前記主ストリーム及び前記第２ストリームが受信機へ供給され、前記第２ストリームが複数の自己完結ブロックを含んでおり、該第２ストリームにおける自己完結ブロックの間隔が前記主ストリームにおける自己完結ブロックの間隔よりも短い請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第２ストリームがデコードのための情報の一部だけを含んでいる複数のブロックをさらに含んでいる請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記主ストリーム及び前記第２ストリームがサーバを介して受信機へもたらされ、前記同調要求に応答して、前記第２ストリームが、前記主ストリームにおいて自己完結ブロックが到着するまで、又は主ストリームのデコーダのバッファ充てんレベルが必要な充てんレベルに達するまで、前記サーバから前記受信機へデコード用に供給される請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
デコード後の主ストリームを、低品質の第２ストリームから高品質の主ストリームへの移行の急激さを減らすように事後処理するステップをさらに含んでいる請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記事後処理はデコード後の主ストリームのフィルタ処理を含んでおり、フィルタ係数が所定の数のブロックについて品質を徐々に高めるように調節されるか、又は
事後処理はデコード係数の縮小セットによって前記主ストリームのデコードを開始することを含んでおり、該デコード係数のセットが所定の数のブロックについて前記主ストリームの品質を徐々に高めるように調節される請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記主ストリームのデータブロックのエンコードの品質と前記第２ストリームのデータブロックのエンコードの品質との間の品質でエンコードされた前記主ストリームのデータブロックの部分集合を少なくとも含んでいる追加第２ストリームを提供するステップをさらに含んでおり、
前記追加第２ストリームにおいて自己完結ブロックが到着するまでは前記第２ストリームがデコードされ、
前記主ストリームの自己完結ブロックが到着するまでは前記追加第２ストリームがデコードされる請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
複数の追加第２ストリームが供給され、各々の追加第２ストリームが、前記主ストリームのデータブロックのエンコードの品質と前記第２ストリームのデータブロックのエンコードの品質との間の別々の品質でエンコードされた前記主ストリームのデータブロックの部分集合を少なくとも含んでいる請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記主ストリーム内又は前記第２ストリーム内の自己完結ブロックの各々について切換えブロックを供給し、又は前記主ストリーム内又は前記第２ストリーム内のブロックの各グループについて切換えブロックのグループを供給するステップをさらに含んでおり、
切換えブロックは前記主ストリームのデータブロックの品質と前記第２ストリームのデータブロックの品質との間の品質でエンコードされている請求項１０に記載の方法。
【請求項１９】
前記切換えブロック又は前記切換えブロックのグループは、前記主ストリーム又は前記第２ストリームと一緒に供給されるか、又は前記主ストリーム及び前記第２ストリームとは別個独立に供給される請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記第２ストリーム又は前記主ストリームにおける切換え点を前記第２ストリーム及び前記主ストリームのデコードに使用されるデコーダへ通知するステップ、及び
前記主ストリームのデコードを開始する前に、前記デコーダを、前記第２ストリームをデコードするためのモードから前記主ストリームをデコードするためのモードへ切り換えるステップをさらに含んでいる請求項１０に記載の方法。
【請求項２１】
前記主ストリーム及び前記第２ストリームが多チャネル送信システムのチャネルに組み合わせられており、前記同調要求が該多チャンネル送信システムの現在のチャネルから該多チャンネル送信システムの新しいチャネルへの変更を示しており、前記主ストリームにおいて自己完結ブロックが到着し、前記主ストリームのデコーダのバッファ充てんレベルが必要な充てんレベルに達するまでは前記第２ストリームがデコードされる請求項１０に記載の方法。
【請求項２２】
前記主ストリーム及び前記第２ストリームがある１つのストリームに組み合わせられており、前記同調要求が該ストリームへの初期の同調を開始させ、前記主ストリームにおいて自己完結ブロックが到着し、前記主ストリームのデコーダのバッファ充てんレベルが必要な充てんレベルに達するまでは前記第２ストリームがデコードされる請求項１０に記載の方法。
【請求項２３】
前記主ストリーム及び前記第２ストリームがユーザの要求にて取得されるストリームに組み合わせられており、前記同調要求が該ストリームへの初期の同調を開始させ、前記主ストリームのデコーダのバッファ充てんレベルが必要な充てんレベルに達するまでは前記第２ストリームがデコードされる請求項１０に記載の方法。
【請求項２４】
エンコード済みのデータを受信してデコード済みの出力データをもたらすためのデコーダであって、
主ストリーム及び第２ストリームを受信する入力部、
同調要求信号を受信する制御入力部、及び
前記入力部及び前記制御入力部へ接続され、デコード済みの出力データを生成するデコード部を備えており、
前記主ストリームは複数のエンコード済みのデータブロックを含んでおり、該複数のエンコード済みのデータブロックは、ブロックをデコードするためのすべての情報を含んでいる複数の自己完結ブロックと、デコードのための情報の一部だけを含んでいる複数のブロックとを含んでおり、
前記第２ストリームは前記主ストリームのデータブロックよりも低い品質でエンコードされた前記主ストリームのデータブロックの部分集合を少なくとも含んでおり、
前記主ストリームにおける前記自己完結ブロックは、前記主ストリームへエンコードされたデータと前記第２ストリームへエンコードされたデータとの間の品質の相違が検知されにくい位置に挿入されており、
前記デコード部は、前記制御入力部において同調要求が受信されたときに前記第２ストリームへ同調し、前記主ストリームにおいて自己完結ブロックが到着するまで、又は主ストリームのデコーダのバッファ充てんレベルが必要な充てんレベルに達するまでは前記第２ストリームをデコードし、前記主ストリームにおいて自己完結ブロックが到着したとき、又は主ストリームのデコーダのバッファ充てんレベルが必要なレベルに達したときに、前記第２ストリームのデコードを停止して前記主ストリームのデコードを開始するように構成されているデコーダ。
【請求項２５】
コンピュータによって実行されたときに複数のエンコード済みのデータブロックを含んでいるデータのストリームを生成するための方法を実行する命令を保存しているコンピュータにとって読み取り可能な媒体であって、
前記複数のエンコード済みのデータブロックは、ブロックをデコードするためのすべての情報を含んでいる複数の自己完結ブロックとデコードのための情報の一部だけを含んでいる複数のブロックとを含み、前記ストリームへエンコードされるコンテンツに応じて前記ストリーム内の自己完結ブロックの間隔が変えられ、
前記ストリームが主ストリームであり、該主ストリームへの同調が、該主ストリームのデータブロックの品質とは異なる品質でエンコードされた該主ストリームのデータブロックの部分集合を少なくとも含んでいる第２ストリームを介して達成され、
前記主ストリームにおいて前記自己完結ブロックが、前記主ストリームへエンコードされたデータと前記第２ストリームへエンコードされたデータとの間の品質の相違が検知されにくい位置に挿入される媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、複数のエンコード済みのデータブロックを含んでいるデータのストリームであって、受信機へ送信されてストリーム内のデータの提示のためにデコードされるような種類のストリームの生成の分野に関する。より詳しくは、本発明は、これに限られるわけではないが、メディアの送信、受信及び再生の分野に関し、本発明の実施の形態は、同調（tune-in）のための第２ストリームを用いたＩＰネットワーク経由のストリーム送信の高速な同調に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＰネットワーク経由のメディア送信（例えば、ＩＰＴＶシステム）の分野においては、ビデオデータがエンコード及び圧縮された形態で送信され、ＭＰＥＧ−２及びＪＶＴ／Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ ＡＶＣなどの一般的なビデオ圧縮の規格は、イントラコーディング（intracoding）及びインターコーディング（intercoding）を使用する。適切なデコーディングのために、デコーダは、イントラコーディングされたピクチャ（例えば、Ｉピクチャ又はＩフレーム）を発端に圧縮済みのビデオシーケンスをデコードし、次いで後続のインターコーディングされたピクチャ（例えば、ＰピクチャもしくはＰフレーム及び／又はＢピクチャもしくはＢフレーム）のデコードを続ける。ピクチャのグループ（ＧＯＰ：group of pictures）は、Ｉピクチャといくつかの後続のＰピクチャ及び／又はＢピクチャとを含むことができ、同じビデオの品質において、ＩピクチャはエンコードにＰピクチャ又はＢピクチャよりも多くのビットを必要とする。例えばチャネルの切り換えや受信機における同調を受けて特定のチャネルのビデオストリームが受信されるとき、最初のＩピクチャが受信されるまでデコードを待たなければならない。ビデオストリームのコーディングにおける遅延を最小限にするために、Ｉピクチャが頻繁に送信され、すなわち固定の間隔（例えば、０．５秒ごと）にてビデオストリームに含められる。
【０００３】
現行のＩＰＴＶシステムの１つの問題は、マルチキャストＩＰによって配信されるストリームのいわゆる同調時間である。或るチャネルへの同調の初期化と、このチャネルのコンテンツの提示との間の遅延は、いくつかの影響に起因するが、そのなかでも、クライアントにおけるプレバッファ時間（pre-buffering time）及び切換え先のストリーム内のランダムアクセス点の取得時間が支配的である。どちらの影響も、現代のビデオコーデックの仕組みの設計に直接的に関係する。ＭＰＥＧ−２ビデオ又はＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ／Ｈ.２６４など、差分ビデオコーディングの仕組みにおいては、ストリームのうちの少数のピクチャだけが自己完結（self-contained）であり、例えば上述のＩピクチャである。これらのピクチャは、完全なピクチャをデコードするために必要なすべての情報を含んでいる。他の大部分のピクチャは、例えば上述のＰピクチャ又はＢピクチャなど、差分コーディングされており、１又は複数の先行の送信及びデコード済みのピクチャに依存している。換言すると、Ｐピクチャ又はＢピクチャは、完全なピクチャをデコードするために必要なすべての情報を含んでいるわけではなく、先行又は後続のピクチャからの追加の情報を必要とする。
【０００４】
所与のビットレートにおいて最高のコーディング効率を得るためには、Ｉピクチャの数を少なくすべきである。他方で、Ｉピクチャは、デコードを始めることができるストリームへのランダムアクセス点（ＰＡＰ）として機能する。したがって、新たなストリームに同調するとき、クライアント（受信機）は、デコード及びビデオの表示を始めることができるまでに、ストリーム内のランダムアクセス点が到着するまで待たなければならないため、遅延が存在する。
【０００５】
差分コーディングの仕組みにおいては、エンコード後のビデオのビットレートが必ずしも一定ではなく、ビデオの場面の複雑さに応じて決まる。ビデオストリームにおいて、エンコード後のピクチャのサイズのばらつきが大きくなる可能性があり、例えばＩピクチャが差分エンコードによるピクチャ（Ｐピクチャ及びＢピクチャ）の何倍も大きくなる可能性がある。そのようなビットストリームが、一定のチャネル・ビット・レートを有するチャネルにて送信されるとき、ビデオをサンプリング時と同じレートで再生できるように、到来するピクチャデータをクライアントがプレバッファ（pre-buffer）する必要がある。このバッファは、バッファのあふれを回避するために充分に大きい必要があり、再生時のバッファのアンダーラン（underrun）を回避するために、特定のバッファ充足度に達したときにのみ送出が行われるべきである。
【０００６】
バッファを、クライアントがバッファの送出を開始できる程度まで瞬時に満たすことができない限り、表示を開始できるようになるまでに遅延が生じる。
【０００７】
この機能は、例えばチャネルの変更又は受信機の同調を受けて特定のチャネルの番組の受信を開始する受信機が、デコードを開始できるように、ランダムアクセス点（例えば、Ｉピクチャ）が受信されるまで待たなければならないため不都合である。このように、主ストリームにおけるランダムアクセス点の間隔が、同調遅延の主たる原因の１つである。
【０００８】
マルチキャストリニアＴＶの筋書きにおいてこのような遅延を軽減するための１つの手法は、ランダムアクセス点をより高い頻度で有している第２ストリームを、主ストリームと平行に送信することである。この第２ストリームは、例えば「同調用ストリーム（tune-in stream）」又は「副ストリーム（side stream）」と称される。
【０００９】
図７は第２ストリーム又は同調用ストリームを使用した主ストリームの同調を示している。図７は、Ｘ軸に沿って時間を示し、Ｙ軸に沿ってそれぞれのストリームの品質レベルを示している。図７において、主ストリーム１００の完全な品質Ｑｓが１００％であり、副ストリーム又は同調用ストリーム１０２はより低い品質Ｑｉ（主ストリーム１００の品質レベルよりも低い中間的な品質レベルである）を有している。ユーザが時刻ｔ0においてチャネルの変更を開始するとき、副ストリーム１０２への同調が生じる。副ストリームはランダムアクセス点をより頻繁に含んでいるため、デコードの初期の始動の遅延（ｔr−ｔ0）は、Ｉピクチャをより頻繁に有している同調用ストリーム１０２を使用することによって軽減される。受信機内のデコーダは、新たなチャネルについて、同調用ストリーム１０２からの第１のＩピクチャを主ストリーム１００の第１のＩピクチャよりも先に取得するであろう。しかしながら、上述のように、同調用ストリーム１０２の品質は主ストリームの品質よりも低く、例えばＩピクチャが異なる品質レベルでエンコードされている。これは、同調用ストリームは他のピクチャよりも何倍も大きいＩピクチャをより多く含んでいるため、同調用ストリームに必要な追加のビットレートを抑えるために必要なことである。すなわち、同調用ストリーム１０２は、例えばより低い解像度（例えば、主ストリームの完全な解像度と比べてわずかに４分の１の解像度）を使用して、より低い中間的な品質レベルＱiでエンコードされている。
【００１０】
ｔRで始まる移行期間（ｔT−ｔR）において、受信機又はクライアントは、時刻ｔTにおいて主ストリームの完全な解像度のＩピクチャが到着するまで、同調用ストリーム１０２から導出されるピクチャをデコードする。ひとたびこのＩピクチャが到着すると、低解像度のストリームは停止され、主ストリームの完全な品質のピクチャがデコードされて表示される。
【００１１】
主ストリーム及び副ストリームは、異なる筋書きを使用してクライアント又は受信機において受信することができる。１つは、受信機へ主ストリーム及び副ストリームを同時に送信することである。そのような手法が、例えばＵＳ ２００７／００９８０７９ Ａ１に記載されており、ＵＳ ２００７／００９８０７９ Ａ１の開示は参照により本明細書に援用される。あるいは、受信機が、主ストリーム及び副ストリームの両方をもたらすただ１つのデコード用ストリームをサーバから取得してもよい。チャネルの変更の開始時、又は受信機のオン時に、特定のチャネルへの同調要求がサーバへ送られ、サーバは、主ストリームの高品質な情報（すなわち、最初のＩピクチャ）が入手可能になるまで、副ストリーム又は同調用ストリームに基づく情報を供給する。そのような手法が、例えばＵＳ ２００７／０２４８１６５ Ａ１に記載されており、ＵＳ ２００７／０２４８１６５ Ａ１の開示は参照により本明細書に援用される。
【００１２】
上述のように、同調用ストリーム１０２は、相当に低いビットレートでエンコードされており、結果として主ストリームよりも映像の品質が低い。これは、副ストリームのエンコーディングの際により粗い量子化を使用するなど、画像の解像度を下げることや、よりロスの多いコーディングパラメータによって実現することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
より低品質の副ストリームを用意するというこの手法は、図７に関して上述したように、同調遅延を軽減するためには好都合であるが、視聴者に提示される同調用ストリームの情報は、短い時間期間（すなわち、移行期間）の間は低品質である。従来からの例では、この移行期間が１〜５秒の間の範囲となりうる。しかしながら、移行期間の終わり、すなわち時点ｔTにおいて、表示が完全な品質の主ストリームへ切り換わり、同調用ストリームと主ストリームとの間の目に見える差がかなり激しくなる可能性がある。例えば、静的な場面を眺めている場合、低品質の同調用ストリームから高品質の主ストリームへの切換えに起因して突然に現れる細部が容易に知覚されうる。この影響が、ユーザにとって不快に感じられ、より素速い同調のプラスの本来の効果を減じる結果となりかねない。
【００１４】
したがって、主ストリームへの切り替えの際に視認可能なアーチファクトを回避する手法を提供する必要が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一実施の形態は、複数のエンコード済みのデータブロックを含んでいるデータのストリームを生成するための方法を提供する。前記複数のエンコード済みのデータブロックは、ブロックをデコードするためのすべての情報を含んでいる複数の自己完結ブロックと、デコードのための情報の一部だけを含んでいる複数のブロックとを含む。データの主ストリーム内の自己完結ブロックの間隔は、主ストリームへエンコードされるコンテンツに応じて決まる。主ストリームへの同調は第２ストリームを介して達成される。第２ストリームは主ストリームのデータブロックの部分集合を少なくとも含んでおり、主ストリームのデータブロックの品質とは異なる品質でエンコードされている。主ストリームの自己完結ブロックは、主ストリームにおいて、主ストリームへエンコードされたデータと第２ストリームへエンコードされたデータとの間の品質の相違が検知されにくい位置に挿入される。
【００１６】
本発明の別の実施の形態は、複数のエンコード済みのデータブロックを含んでいるデータのストリームを生成するためのエンコーダを提供する。前記複数のエンコード済みのデータブロックは、ブロックをデコードするためのすべての情報を含んでいる複数の自己完結ブロックと、デコードのための情報の一部だけを含んでいる複数のブロックとを含んでいる。当該エンコーダは、主ストリームへエンコードされるコンテンツに応じて、主ストリーム内の自己完結ブロックの間隔を変えるように構成されている。主ストリームへの同調は第２ストリームを介して達成される。第２ストリームは、主ストリームのデータブロックの部分集合を少なくとも含んでおり、主ストリームのデータブロックの品質とは異なる品質でエンコードされている。主ストリームの自己完結ブロックは、主ストリームにおいて、主ストリームへエンコードされたデータと第２ストリームへエンコードされたデータとの間の品質の相違が検知されにくい位置に挿入される。
【００１７】
本発明のさらに別の実施の形態は、主ストリーム及び第２ストリームがもたらされる場合における主ストリームへの同調のための方法を提供する。主ストリームは、複数のエンコード済みのデータブロックを含み、該複数のエンコード済みのデータブロックは、ブロックをデコードするためのすべての情報を含んでいる複数の自己完結ブロックと、デコードのための情報の一部だけを含んでいる複数のブロックとを含んでいる。第２ストリームは、主ストリームのソースデータの部分集合を少なくとも含んでおり、主ストリームのデータブロックとは異なる品質（典型的には、より低い品質）でエンコードされている。主ストリームにおける自己完結ブロックは、主ストリームへエンコードされたデータと第２ストリームへエンコードされたデータとの間での品質の相違が主観的に検知されにくい位置に挿入される。同調要求が受信されると、第２ストリーム及び主ストリームへの同調が行われ、主ストリームにおいて自己完結ブロックが到着するまで、又は主ストリームのデコーダのバッファ充てんレベルが必要な充てんレベルに達するまで、第２ストリームがデコードされる。主ストリームにおいて自己完結ブロックが到着したとき、又は主ストリームのデコーダのバッファ充てんレベルが必要なレベルに達したときに、第２ストリームのデコードが停止され、主ストリームのデコードが開始される。
【００１８】
本発明のさらなる実施の形態は、エンコード済みのデータを受信し、デコード済みの出力データをもたらすデコーダを提供する。このデコーダは、主ストリーム及び第２ストリームを受信する入力部を備えている。主ストリームは、複数のエンコード済みのデータブロックを含んでおり、該複数のエンコード済みのデータブロックは、ブロックをデコードするためのすべての情報を含んでいる複数の自己完結ブロックと、デコードのための情報の一部だけを含んでいる複数のブロックとを含んでいる。第２ストリームは主ストリームのデータブロックの部分集合を少なくとも含んでおり、主ストリームのデータブロックよりも低い品質でエンコードされている。主ストリームにおける自己完結ブロックは、主ストリームへエンコードされたデータと第２ストリームへエンコードされたデータとの間で品質の相違が検知されにくい位置に挿入されている。さらにデコーダは、同調要求信号を受信する制御入力部と、入力部及び制御入力部へ接続され、デコード済みの出力データを生成するデコード部とを備えている。デコード部は、同調要求が受信されたときに第２ストリームへ同調し、主ストリームにおいて自己完結ブロックが到着するまで、又は主ストリームのデコーダのバッファ充てんレベルが必要な充てんレベルに達するまで、第２ストリームをデコードし、主ストリームにおいて自己完結ブロックが到着したとき、又は主ストリームのデコーダのバッファ充てんレベルが必要なレベルに達したときに、第２ストリームのデコードを停止して、主ストリームのデコードを開始するように構成されている。
【００１９】
本発明の実施の形態は、高速なチャネル変更用に同調用ストリームを使用するためのマルチメディア配信システムのためのエンコーダ、ストリーミングサーバ、ネットワーク構成要素、及びクライアント又は受信機に関するものであり、そこでは同調用ストリームから主ストリームへの切換えがコンテンツに合わせたコーディングによって主観的に隠される。
【００２０】
本発明の実施の形態を、以下で添付の図面を参照しつつ説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施の形態によるデータストリームの生成方法のフロー図である。
【図２Ａ】本発明の一実施の形態によるエンコーダのブロック図である。
【図２Ｂ】主ストリーム及び副ストリームを別々にもたらす図２Ａのエンコーダ（すなわち、エンコーダがマルチプレクサを備えていない）のブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に従って主ストリームへ同調するための方法のフロー図である。
【図４Ａ】本発明の一実施の形態によるデコーダのブロック図である。
【図４Ｂ】主ストリーム及び副ストリームを別々に受信する図４Ａのデコーダ（すなわち、デコーダがデマルチプレクサを備えていない）のブロック図である。
【図５Ａ】本発明の別の実施の形態によるデコーダのブロック図である。
【図５Ｂ】主ストリーム及び副ストリームを別々に受信する図５Ａのデコーダ（すなわち、デコーダがデマルチプレクサを備えていない）のブロック図である。
【図６Ａ】、
【図６Ｂ】及び
【図６Ｃ】複数の同調用ストリームを用いた主ストリームへの同調を示す図である。
【図７】同調用ストリームを用いた主ストリームへの同調の従来からの手法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。本発明の一実施の形態は、自身をデコードするための情報をすべて含んでいる複数の自己完結ブロックと、デコードのための情報の一部だけを含んでいる複数のブロックとを含む複数のエンコード済みのデータブロックを含んでいるデータのストリーム（例えば、ビデオストリーム又はオーディオストリーム）を生成するための手法に関する。本発明の実施の形態によれば、データのストリームは、イントラコーディング及びインターコーディングを使用してエンコードされたビデオストリームであってよい。エンコードされたストリームは、Ｐピクチャ及び／又はＢピクチャと、ランダムアクセス点としてのＩピクチャとを含むことができる。エンコードされたデータストリームにおいて、自己完結ブロック（例えば、Ｉピクチャ）の間隔は、ストリームのコンテンツに応じて変更される。
【００２３】
図１は、ビデオストリームを生成するための本発明の実施の形態に従ってデータのストリームを生成するための方法を説明するフロー図である。ステップＳ１００において、この方法が始まり、ビデオ入力信号がもたらされる。このビデオ入力信号は、例えばビデオストリーム内のピクチャを定めるピクチャなど、複数の部分を含んでいる。ステップＳ１１０において、受信されたビデオ情報の一部分及びエンコードすべきビデオ入力信号のコンテンツが分析される。図１に関して説明される実施の形態においては、ステップＳ１２０において、コンテンツの分析対象の部分が、シーンの境界又はシーンにおけるカメラの高速移動など、特定の筋書きに関係しているか否かが判断される。コンテンツの分析対象部分にそのような特定の状況が存在しない場合、この方法は、ステップＳ１３０へ進み、分析対象部分がＰピクチャ又はＢピクチャへエンコードされる。他方、上述の状況がコンテンツにおいて認識される場合、この方法はステップＳ１４０へ進み、分析対象部分がＩピクチャへエンコードされる。ステップＳ１５０において、分析すべきさらなる部分が存在するか否かが調べられ、存在する場合、この方法はステップＳ１６０へ進み、ビデオ入力信号中の次の分析対象部分が選択されて、この方法はステップＳ１１０へ戻る。否である場合、この方法はステップＳ１７０において終わり、すなわち、これでビデオ入力信号はエンコードされ、Ｉピクチャ、並びにＰピクチャ及び／又はＢピクチャからなるシーケンスの形態となる。
【００２４】
ビデオストリーム内のＩピクチャの位置を決定するための上述の手法によれば、エンコード後のビデオストリームにおけるＩピクチャの配置がコンテンツに応じて決まり、すなわち隣り同士のＩピクチャの間の実際の間隔が変化する。したがって、Ｉピクチャが固定された間隔でビデオストリームへ挿入されるのではなく、すなわち従来の手法において使用されるような固定のＧＯＰ長（例えば、１秒又は５秒）は、もはや存在しない。むしろ、隣り同士のＩピクチャの間隔が変化する。本発明の実施の形態によれば、その間隔は、特定の時間窓（例えば、５秒という最大間隔及び１秒という最小間隔を有する時間窓）の範囲内で変化させることができる。この技術的解決策は、ランダムアクセス点のためのＩピクチャがいずれにせよ多くのビットが必要とされるストリーム内の位置（例えばシーンの切れ目又は大きなカメラの動きの際など、たとえＰピクチャであっても動き予測がＰピクチャに多くの情報を必要としている位置）に置かれるがゆえに、ビデオストリームにおけるビットレート効率を高めることができるため、好都合である。
【００２５】
図２は本発明の実施の形態によるエンコーダのブロック図である。図２は、主エンコーダ２０２及び副エンコーダ２０４を備えるエンコーダ２００を示している。主エンコーダ２０２は、コンテンツ分析部２０６を備えている。主エンコーダ２０２は、ビデオ入力信号を受信し、自身の出力に主ストリームを生成すべく、上述の方法に従って動作する。さらに、さらなる実施の形態においては、エンコーダ２００は、ビデオ入力信号にもとづいていわゆる同調用ストリーム（主ストリームに対応するが、より多くのＩピクチャを含むようにエンコードされており、典型的には主ストリームよりも低いビットレートを達成できるようにより低い品質でエンコードされている）を生成する追加の副エンコーダ２０４をさらに含むことができる。さらに、エンコーダ２００は、一実施の形態において、主エンコーダ２０２からの主ストリーム及び副エンコーダ２０４からの同調用ストリームを受け取って、デコード及び表示のためにクライアントへ配信される複合の出力ストリーム２１０（図２Ａを参照）をもたらすマルチプレクサ２０８を備えることができ、又はデコード及び表示のためにクライアントへ別々の主ストリーム２１２及び同調用ストリーム２１４（図２ｂ）を配信することができる。
【００２６】
２つのエンコーダ２０２及び２０４を備える図２に示されているようなエンコーダ２００を使用する本発明の実施の形態によれば、主ストリームがマルチチャネル送信システムのチャネルのために生成され、そのようなシステムにおいて、主ストリームの同調が、やはりエンコーダ２００によって生成される第２ストリーム、同調用ストリーム又は副ストリームを介して達成される。上述のように、主ストリームは、複数のＩピクチャを含むが、固定の間隔で含むのではなく、隣り同士のＩピクチャの間隔が特定の時間窓の範囲内で変化する。エンコーダ２０２において、ビデオ入力信号によって定められるビデオコンテンツが、エンコーディングの際にコンテンツ分析部２０６によって分析され、Ｉピクチャが、例えばシーンの境目又はシーンの最中の高速なカメラの運動の際など、解像度の視覚的相違又は画像の品質全般の視覚的な相違が主観的に検知されにくい位置に挿入される。
【００２７】
この方法で主ストリームを生成することは、受信機のオン時又は他のチャネルからの切換え時の主ストリームへの同調の際に、同調用ストリームから主ストリームへの滑らかな移行（視聴者にまったく気付かれないことさえ可能である）が達成されるため好都合である。さらに、この技術的解決策は、ランダムアクセス点のためのＩピクチャが、たとえＰピクチャであっても多くのビットが必要であるストリーム内の点に置かれるため、主ストリームのビットレート効率を高めることができる。さらには、固定の間隔に位置する追加のＩピクチャのためのビットを、チャネルへのアクセス性を損なうことなく節約することができる。なぜならば、アクセス性は、Ｉピクチャを固定の間隔かつより高い割合で有することができ、すなわち上述のようにＩピクチャの数が主ストリームのＩピクチャの数よりも多い同調用ストリームを用意することによって、保証されるからである。これにより、情報の送信のためのビットレートの要件に合致するように、同調用ストリームをより低い品質でエンコードすればよい。さらなる利点は、上述の手法が、好ましくはエンコード装置２０２の内部に存在し、追加のネットワーク装置などを必要としない純粋なヘッドエンド（headend）の技術的解決策である点にある。さらに、クライアント装置に追加の複雑さが加えられることが実質的にない点も好都合である。固定の移行期間の場合には同調後に所定の数のピクチャを数えるが、そうではなく、クライアントは主ストリームを最初のＩピクチャについて積極的に監視するだけでよい。また、同調用ストリームは、主ストリームにおいて次のＩピクチャがいつ生じるかを知らせる主ストリームにおけるＩピクチャについての追加の信号を含んでもよい。これにより、クライアントは、主ストリームを監視することなく主ストリームへの切り替えを行うことができる。
【００２８】
主ストリームにおいてＩピクチャをコンテンツに応じて配置することは好都合である。しかしながら、きわめて長い静的なシーンの状況においては、あらかじめ定められる最大許容Ｉピクチャ間隔（最大の移行期間長を超えないように設定される）を超える可能性があるため、静的なシーケンスにＩピクチャを配置することが必要になるであろう。この状況において、低品質の同調用ストリームから高品質の主ストリームへの切換えが、視認可能になる可能性がある。そのような状況、すなわちＩピクチャをコンテンツにかかわらずに配置しなければならない状況に関して、本発明の実施の形態は、移行期間において同調用ストリームの品質を（例えば、量子化パラメータを主ストリームのＩピクチャの境界まで段階的に下げることによって）徐々に向上させることによって、同調用ストリームを変更することを教示する。量子化パラメータは、エンコーディングのプロセスにおいてビデオの品質を制御する主たるパラメータの１つである。より小さい量子化パラメータは、エンコード後のデータの係数のより細かい粒度の量子化に相当し、ブロッキングアーチファクトなどの視認可能なエンコードひずみが少ないことに相当する。
【００２９】
図３は、本発明の実施の形態に従ってビデオの主ストリームに同調するための方法のフロー図である。図３は、ステップＳ３００に示されるように、受信機において第１のチャネルに関するビデオの主ストリームが現時点において受信され、デコードされ、表示のために出力されている状況から始まる。ステップＳ３０２において、例えば第２のチャネルへの変更の要求など、チャネル変更の要求が得られるか否かが監視される。そのような要求が受信されない限り、第１のチャネルに関するビデオの主ストリームがデコードされ、表示のために出力され続ける。しかしながら、ステップＳ３０２においてチャネル変更の要求が受信された場合、この方法はステップＳ３０４へ進む。ステップＳ３０４において、第１のチャネルのための主ストリームのデコーディングが停止され、受信機が、ステップＳ３０６によって示されるように、第２のチャネルの同調用ストリーム又は副ストリーム、及び主ストリームに同調する。副ストリーム中の第１のＩピクチャの受信で始まる第２のチャネルの副ストリームの同調を受けて、第２のチャネルの副ストリームのデコード及び出力がステップＳ３０８において開始される。ステップＳ３１０において、第２のチャネルの主ストリームが監視され、ステップＳ３１２において第２のチャネルの主ストリームのＩピクチャが受信されたか否かが判断される。主ストリームのＩピクチャが受信されない限り、この方法は、副ストリームからの情報のデコード及び出力を続け、主ストリームをＩピクチャについて監視し続ける。第２のチャネルの主ストリームの第１のＩピクチャが受信されデコードできる状態になると、この方法はステップＳ３１４へ進み、第２のチャネルの副ストリームの受信、デコード及び出力が停止される。ステップＳ３１６において、第２のチャネルの主ストリームのデコード及び出力が開始され、チャネル変更のプロセスが実質的に完了する。
【００３０】
図３に関する限り、上述の内容は、受信機がすでに作動中であって、第１のチャネルに関する情報をデコードして出力している状況（ステップＳ３００〜Ｓ３０４を参照）に関して説明されている。しかしながら、他の実施の形態によれば、この手法は、クライアント側の受信機がオンにされて、ビデオストリームのデコードを開始する状況においても機能する。ステップＳ３０６〜Ｓ３１６において説明した方法と同様の方法で、受信機は、まず最初に受信機の起動時に選択されたチャネルに同調し、主ストリームのＩピクチャが到着するまで、副ストリームをデコードして出力する。
【００３１】
主ストリーム中のＩピクチャは、主ストリームにおいて画像の品質の変化が検知されにくい位置に配置されるため、主ストリームのＩピクチャが受信されたときの副ストリームから主ストリームへの移行は検知されにくく、視聴者にとってまったく検知不可能かもしれない。このように、低品質の副ストリームから高品質の主ストリームへの切り替えが、主ストリーム中のＩピクチャが主ストリームのコンテンツに基づいて決定される位置に配置されているため、主観的に隠される。
【００３２】
図４は、本発明の実施の形態に従って使用することができるようなデコーダ４００のブロック図である。デコーダ４００は入力部４０２を備えている。入力部４０２は、主ストリーム４０８及び副ストリーム４１０を受信（図４Ｂを参照）するか、又は複合の入力ストリーム４０６を受信する。複合の入力ストリーム（図４Ａを参照）の場合には、入力部は、入力において複合の入力ストリーム４０６を受信し、主ストリーム４０８及び副ストリーム４１０へ分離するデマルチプレクサ４０４を備えている。
【００３３】
さらに、デコーダ４００はデコーダ部４１２を備えている。デコーダ部４１２は、デコーダ部の入力に主ストリーム４０８又は副ストリーム４１０のいずれかを選択的に供給するスイッチング素子４１４を備えている。さらに、デコーダ部は、例えば上述のチャネル変更指令信号など、制御信号を受信するための制御入力４１６を有している。さらに、デコーダ部４１２は、破線４１８によって概念的に示されているように、主ストリームを監視する。
【００３４】
デコーダ４００は、図３に関して上述したような方法で動作する。すなわち、入力４１６の制御信号がチャネル変更の要求が受信された旨を示さない限り、デコーダ部４１２は特定のチャネルの主ストリームをデコードする。制御入力４１６においてチャネル変更信号が受信されると、デコーダ部は、副ストリーム４１０がデコーダ部へもたらされるよう、スイッチング素子４１４の切り替えによって副ストリームへ同調し、次いで副ストリーム内の第１のＩピクチャが検出され、デコードの準備ができたならば、副ストリームをデコードする。次いで、デコーダ部４１２は、デコード済みの信号４２０を出力する。同時に、デコーダ部４１２は線４１８を介して主ストリーム４０８を監視し、主ストリームにおいて第１のＩピクチャが検出され、デコードの準備ができるや否や、主ストリームがデコーダ部４１２へもたらされ、デコードされて４２０に出力されるように切り換えられる。
【００３５】
多くの場合、図４に関して上述したような方法での同調用ストリームから主ストリームへの切り替えにおいては、ひずみを避けるために時間が重要である。したがって、切り替えを非圧縮のドメインにおいて行うことができるよう、主ストリームのデコードをわずかに前もって始めることができるように、同調用ストリーム及び主ストリームのための２つの別個独立のデコーダ鎖が多くの場合に好ましい。しかしながら、そのような手法は、２つのデコーダを使用することでクライアントの複雑さが増すため不利である。したがって、実現の複雑さを減らし、既存のデコーダチップの再使用を可能にする単一のデコーダを提供するというさらなるニーズが存在する。したがって、本発明の実施の形態によれば、同調用ストリーム及び／又は主ストリームにおける切換え点が、デコーダによる切り替えを可能にするために通知される。使用されているトランスポート層及びストリームの種類に応じて、通知のためのさまざまな方法を実行することが可能である。ＲＴＰストリームに対しては、例えばＲＴＰヘッダ拡張又はＲＴＣＰ送信者レポートを使用することができる。ＭＰＥＧ−２トランスポートストリームに対しては、例えば同期補助データ（ＳＡＤ：Synchronous Ancillary Data）機構又は別のＰＩＤを有する別のストリームを使用することができる。ＡＶＣビデオストリームに対しては、ビデオストリーム内のＳＥＩメッセージを使用することができる。
【００３６】
デコード要素を１つだけ使用し、切り替えが生じるときをデコード要素へ知らせることは、とりわけ、クライアント装置においてデコーダが１つだけでよく、クライアント装置の複雑さが減るために好都合である。また、この手法は、時間シフトされた（遅延した）同調用ストリームにおいても良好に機能する。加えて、クライアントが、正しい切換え点を暗黙裏に計算又は推定する必要がない。クライアントは、ストリームから通知のメッセージを読み取るだけでよい。エンコーダは、クライアントが主ストリームへの切り替えを行って、第１の主ストリームのデータのデコードを開始することができる時点を通知するメッセージを送信する。この信号は、例えば同調用ストリームのデータに（例えば、ＲＴＰヘッダ拡張として）埋め込まれ、又は別の信号の流れ（例えば、ＲＴＣＰメッセージ）として、ストリームのデータと一緒に送信される。
【００３７】
クライアント装置はこの信号を監視しており、メッセージが到着すると、クライアントはこのメッセージに従って動作し、すなわち同調用ストリームのデータのデコードを停止し、主ストリームのデータのデコードを開始する。
【００３８】
これは、クライアントがストリームデータの解析（例えば、ピクチャ識別子（Ｈ．２６４又はＭＰＥＧ−２などの異なるエンコードの仕組みについて異なっている）についてのエンコード済みのピクチャデータのヘッダ情報の解析）を行わなくてもよく、通知のメッセージを読み取るだけでよいという利点を有している。もう１つの利点は、クライアントがＩピクチャの到着についての情報を取得するだけでなく、いつＩピクチャがデコード可能になるか（例えば、主ストリームの入力バッファがいつ次のストリームのデコードにおいてバッファアンダーラン及びオーバーフローが回避されるレベルまで満たされるか）も取得できる点にある。
【００３９】
図３を参照すると、クライアントは、ステップＳ３１０において主ストリームをＩピクチャについて監視することをせず、到着（及びピクチャデータの完全な受信）ならびに「デコード可能」状態についての情報を受信すべくステップＳ３１１における通知を監視する。
【００４０】
図４を参照すると、デコーダ部４１２が、破線４１８による主ストリームの監視を行わず、上述の情報を得るべく破線４１９による通知を監視する。
【００４１】
別の通知の態様を次に説明する。上述のように、クライアントは、主ストリームをデコードできるようになるためには、主ストリームの第１のＩピクチャのデータを待つ必要がある。第１のＩピクチャのデータよりも前に受信される主ストリームのデータは、使用することができず、削除されなければならない。そのようなデータの受信を回避することが、両方のストリーム（同調用ストリーム及び主ストリーム）がクライアントから受信される必要がある時間を最小限にし、ネットワークへのクライアントの接続（例えば、ＤＳＬ回線）の帯域幅を、やはりその帯域幅（通常は、基幹ネットワークの帯域幅と比べ、そのような例えばＤＳＬ回線における制約である）を利用する可能性がある他の用途のために節約するために、好都合である。
【００４２】
したがって、クライアントがいつ次のＩピクチャ（すなわち、Ｉピクチャの最初のパケット／ビット）を受信することができるのかを通知することが好都合である。この情報によれば、クライアントは、Ｉピクチャのデータの到着の直前に主ストリームに接続することができ、クライアントが先んじて（例えば、図３のステップＳ３０６において説明したように同調用ストリームと並行して）主ストリームに接続しなくてもよい。
【００４３】
そのような通知を、例えば同調用ストリームに埋め込まれ、あるいは別のデータの流れとされる上述の「Ｉピクチャのデコード準備完了」メッセージと同様に行うことができる。さらには、エラーに対する耐性のために、例えば「Ｉピクチャの開始まで３秒」、「Ｉピクチャの開始まで２秒」、「Ｉピクチャの開始まで１秒」など、いくつかのメッセージを送信し、クライアントが、存在しうるネットワークのジッタ（すなわち、通知の送信とストリームデータの送信との間の種々のネットワーク遅延）に対処できるようにすることが有用かもしれない。
【００４４】
さらなる実施の形態によれば、デコーダ４００は、同調用ストリームから主ストリームへの切り替えの際の同調用ストリームと主ストリームとの間の主観的な相違をさらに減らすことができる事後処理ユニット４２２を備えることができる。好ましくは、事後処理ユニット４２２は、主ストリームのデコードを操作する。より具体的には、主ストリームからデコードされたピクチャのフィルタ処理を、主ストリームの最初のピクチャから始まって特定の時間期間（例えば、０．５秒）にわたって適用することができる。このフィルタ処理は、ピクチャのぼけをもたらすことができ、いくつかの実施の形態においては、フィルタ係数を上述の時間期間において変更して、ピクチャからピクチャへのぼけの効果又はフィルタ処理の効果を減らすことで、同調用ストリームの低い品質から主ストリームの高い品質へ徐々に変化させることができる。あるいは、事後処理を、切換え後の最初のピクチャを係数の部分集合のみによってデコードすることによって達成することができる（Ｈ．２６３規格の低減解像度更新として知られる）。最初のピクチャに続き、後続の各々のピクチャについては、すべての係数が適用されて主ストリームの完全な品質のデコードが達成されるまで、使用される係数の数が増やされていく。この手法も、切換え直後のピクチャにおいて画像の精緻さを減らし、低品質のストリームから高品質のストリームへの切り替わりを主観的に隠すことに貢献する。
【００４５】
これまでに述べた実施の形態は、主ストリーム及び副ストリームの両方を同時に取得する受信機にもとづいて動作していたが、本発明は、そのような状況に限られない。図５は、やはり本発明の実施の形態に従って使用することができる受信機／サーバシステムのブロック図である。図５に示されているシステムは、デコーダ５０２とユーザインターフェース５０４とを含む受信機５００を備えている。さらに、サーバ５０６が示されている。サーバ５０６は随意によるデマルチプレクサ５０８（図５Ａを参照）とセレクタ５１０とを備えている。サーバ５０６は、デマルチプレクサ５０８の入力において１つのチャネルの複合ビデオストリーム５１２を受信し、デマルチプレクサ５０８によって複合入力ストリーム５１２が、主ストリーム５１４と、同調用ストリーム又は副ストリーム５１６へ分離される。あるいは、デマルチプレクサが不要であるように、主ストリーム５１４と、同調用ストリーム又は副ストリーム５１６を別々に受信してもよい（図５Ｂを参照）。これらのストリームがセレクタ５１０へ入力され、セレクタ５１０が、選択された一方のストリームを５１８に示されるようにデコーダへ出力する。さらに、セレクタ５１０は、５２０に示されているように受信機５００のユーザインターフェース５０４に接続されている。線５２０を介して、セレクタ５１０はユーザインターフェース５０４から変更要求信号を受信することができる。図５に示したシステムの機能は、上述したシステムの機能と同様である。より具体的には、セレクタにおいてチャネル変更要求が受信されるまでは、特定のチャネルの主ストリームがセレクタを介してデコーダへ供給され、出力においてデコードされる。線５２０を介してチャネル変更要求が受信されると、セレクタは同調用ストリーム５１６に同調し、主ストリームにおいてＩピクチャが得られるまで同調用ストリームをデコーダへ供給する。ひとたびこのＩピクチャが存在すると、低品質の同調用ストリームから高品質の主ストリームへの切り替えが上述のように行われる。主ストリーム５１４を、デコーダへ直接（図５の破線を参照）、すなわちサーバを介さずにもたらしてもよい。
【００４６】
本発明の別の態様によれば、同調用ストリームから主ストリームへの切り替えの際の単純ひずみを、主ストリームの品質レベルと第１の同調用ストリームの品質レベルとの間の別の品質レベルでエンコードされた１つ又は複数のさらなる同調用ストリームを用意することによって回避することができる。この手法はＩピクチャを変化する間隔で導入する上述の手法と組み合わせることができるが、複数の同調用ストリームを使用する手法は、従来からの主ストリームのエンコード手法（すなわち、Ｉピクチャを固定の間隔で有しており、すなわちＩピクチャがコンテンツにかかわらない位置に配置されている従来からの主ストリーム）において使用することもできる。
【００４７】
図６は１つの主ストリームと２つの同調用ストリームとを使用する本発明の実施の形態を示している。図６（Ａ）は図７に相当し、ただ１つの主ストリーム及びただ１つの同調用ストリームだけがもたらされる状況を示している。図６（Ｂ）は２つの同調用ストリームを使用したときの品質の変化を示しており、図６（Ｃ）はそれぞれのストリームの概略図であって、縦線がそれぞれのストリームにおけるＩピクチャの位置を示している。図６（Ｃ）から見て取ることができるように、主ストリームにおいてＩピクチャの数が最も少なく、これらのＩピクチャが互いに長い間隔で位置している。主ストリームにおいて、Ｉピクチャをコンテンツに応じて配置しても、一定の間隔で配置してもよい。第１の同調用ストリームが最も多くのＩピクチャを有する一方で、第２の同調用ストリームは主ストリームのＩピクチャの数と第１の同調用ストリームのＩピクチャの数との間の数のＩピクチャを有している。
【００４８】
第２の同調用ストリームは、同調の際の提示画像の品質の望ましくない急変を回避するために使用することができる。第２の同調用ストリームは、図６（Ｂ）に示されるように、移行期間の一部において品質が同調用ストリームの品質Ｑiから主ストリームの完全な品質Ｑf（１００％）へ徐々に向上する方法でエンコードすることができる。移行期間の終わりにおいてＱfを達成できるよう、第２の同調用ストリームは、主ストリームの完全な解像度を使用している。滑らかな移行を可能にし、かつ過度のビットレート費を避けるために、第２の同調用ストリームは第１の同調用ストリームよりも長いＧＯＰ期間を使用することができる。
【００４９】
同調プロセスは、図６（Ｂ）に示されるようにすることができる。時刻ｔ0における同調用ストリームの初期化の後、クライアント装置は、まずは次のＩピクチャの到着を待たなくてはならない。そのようなＩピクチャは、ｔRにおいて到着する第１の同調用ストリームのＩピクチャである。ｔRからｔT’までの期間の間は、第１の同調用ストリームがデコードされて提示される。時刻ｔT’において、第２の同調用ストリームのＩピクチャが到着し、デコード可能になる。ｔT’からｔTまでの時間期間の間は、第２の同調用ストリームが提示され、時刻ｔTにおいて移行期間が終わり、クライアントは主ストリームへ切り換わる。
【００５０】
さらに、いくつかの実施の形態においては、第２の同調用ストリームだけを適応的なＧＯＰ長にてエンコードすることができ、第１の同調用ストリーム及び主ストリームは固定されたＧＯＰ長を有することができる。換言すると、そのような実施の形態においては、主ストリーム及び第１の同調用ストリームが従来どおりにエンコードされ、第２の同調用ストリームだけが、第２の同調用ストリームにおいてＩピクチャがコンテンツに応じて配置されるような方法でエンコードされる。
【００５１】
さらに、本発明が２つの同調用ストリームの使用に限られず、２つではなくてＮ個の同調用ストリームを有することで、品質の向上時のより細かい粒度及び滑らかさを可能にできることに注意すべきである。
【００５２】
上述のような実施の形態は、Ｉピクチャと、Ｐピクチャ又はＢピクチャの両方を含む同調用ストリーム又は副ストリームを含んでいる。しかしながら、本発明は、そのような同調用ストリームに限られない。別の実施の形態においては、同調用ストリームが単一の同調ピクチャだけで構成されてもよく、例えば副ストリームがランダムアクセス点又はＩピクチャだけを送信してもよい。中間のピクチャは、例えば主ストリームのＰピクチャ及び／又はＢピクチャからの情報など、主ストリームからのデータを使用してデコードされる。上述の実施の形態は、主ストリーム及び同調用ストリームという２つの別々のストリームを説明している。しかしながら、本発明は、そのような実施の形態に限られず、上述の方法を、例えば２つの層（Ｉピクチャの間隔が長い方の拡張層及びＩピクチャの間隔が短い方の基本層）を使用するスケーラブル・ビデオ・コーディング（ＳＶＣ）に適応させることも可能である。そのような筋書きにおいては、基本層が同調用ストリームに相当し、上述の同調用ストリームのように設計される。しかしながら、上述の２つ以上の同調用ストリームの使用を、例えば１つの基本層と２つの拡張層とを有する三層ＳＶＣを適用することによって、スケーラブル・ビデオ・コーディングの手法によって実現することも可能である。スケーラブル・ビデオ・コーディング及びこの手法を用いてのチャネル変更時の主ストリームへの同調が、例えばＷＯ ２００８／１３８５４６ Ａ２及びＵＳ ２００３／０００７５６２ Ａ１に記載されており、ＷＯ ２００８／１３８５４６ Ａ２及びＵＳ ２００３／０００７５６２ Ａ１の開示は参照として本明細書に援用される。
【００５３】
低品質のストリームから高品質のストリームへの切り替えを主観的に隠すことが、上述と同じ方法で達成され、すなわち切り替えの際に、拡張層のＩピクチャが受信されるまでは基本層だけがデコードに使用される。この拡張層のＩピクチャが受信されると、デコードが拡張層からの情報に基づいて行われる。さらに、本発明の実施の形態をインターネットプロトコルＴＶシステム（ＩＰＴＶシステム）に関して説明したが、本発明がそのような環境に限られないことに注意すべきである。むしろ、上述の実施の形態を、例えば放送システムなど、任意のマルチメディア配信システムに使用及び適用することが可能である。さらに、本発明の実施の形態は純粋なヘッドエンドの技術的解決策を提供しているため、適応的な移行期間の長さを有する同調用ストリームという技術的解決策を、あらゆるマルチメディア配信システムに適用することができる。
【００５４】
本発明のさらなる実施の形態によれば、それぞれのＩピクチャについて追加の切換えピクチャを、主ストリームもしくは同調用ストリームにおいて送信することができ、又はこれらのストリームとは別に送信することができる。切換えピクチャは、同じサンプリングの瞬間のＩピクチャの別のエンコードであり、切換え後にのみ使用される。チャネル受信の定常状態における主ストリームの通常のデコードにおいては、主ストリームからの通常のＩピクチャが使用される。切換えピクチャは、やはり同調用ストリームと主ストリームとの間の視覚的相違の軽減に役立つ方法でエンコードされ、主ストリームと同調用ストリームとの間の品質でエンコードされる。あるいは、中間的な同調用ストリームの品質から完全な主ストリームの品質への「品質の向上」を制御するために、切換えピクチャの代わりに完全な「切換えＧＯＰ」を送信してもよい。
【００５５】
さらに、実施の形態をビデオデータとの組み合わせにおいて説明したが、本発明がビデオデータの送信に限られず、むしろ上述の実施の形態において説明した原理を、データストリームへエンコードされる任意の種類のデータに適用できることを理解すべきである。より具体的には、上述の原理は、差分エンコーディングの原理を使用し、データストリームにおいて完全な情報（エンコードされたマルチメディアデータの完全な表現をクライアントにおいてデコードできるようにする）及び差分（又は更新）情報（先行の情報が受信されている場合に限り、エンコードされたマルチメディアデータの完全な表現をクライアントにおいてデコードするために使用することができる差分情報だけを含んでいる）などの異なる種類のデータ部分を送信するという原理を利用するオーディオデータ又は他の種類の時間的なマルチメディアデータにも当てはまる。そのようなマルチメディアデータの例は、ビデオの他に、グラフィックデータ、ベクター・グラフィック・データ、例えばワイヤフレーム及びテクスチャデータなど、３Ｄグラフィックデータ全般、又は２Ｄもしくは３Ｄシーン表現データである。
【００５６】
状況に応じて、本発明の実施の形態の方法は、ソフトウェアにおいても実現できることを理解すべきであり、それぞれの方法が実行されるようにプログラマブルなコンピューターシステムと相互作用することができる電子的に読み取り可能な制御信号を有するデジタル記憶媒体（特に、ディスク、ＤＶＤ又はＣＤ）において実行することができる。したがって、一般的に、本発明は、機械で読み取ることができる担体上にプログラムコードを保存してなるコンピュータープログラム製品内にあり、そのコンピュータープログラム製品がＰＣ及び／又はマイクロコントローラ上で動作するときに、そのプログラムコードが本発明の方法を実行する。したがって、換言すると、本発明は、コンピュータ及び／又はマイクロコントローラ上で動作するときに本発明の方法を実行するためのプログラムコードを有しているコンピュータプログラムとして実現することができる。
【００５７】
以上の説明は本発明の原理を示しているが、当業者であれば、本明細書に明示的には説明又は図示されていなくても本発明の技術的思想又は技術的範囲を離れることなく本発明を具現化する種々の構成を考え出せると推察できることに注意すべきである。当業者であれば、本明細書に示したブロック図が、本発明の原理を具現化する例示の回路の概念的な見方を表わしていることを理解できるであろう。同様に、フローチャート、フロー図、伝送図などは、コンピュータにとって読み取り可能な媒体にて実質的に提示されることができ、コンピュータ又はプロセッサ（そのようなコンピュータ又はプロセッサが暗黙のうちに示されているか否かにかかわらず）によってそのように実行できる種々のプロセスを表わしていることを理解できるであろう。図面に示した種々の構成要素の機能は、適切なソフトウェアとの組み合わせにおいてソフトウェアを実行することができるハードウェアだけでなく、専用のハードウェアを使用することによってももたらすことができる。プロセッサによってもたらされる場合には、そのような機能は、単一の専用のプロセッサ、単一の共有のプロセッサ、又は複数の個別のプロセッサ（そのうちのいくつかは、共有されていてもよい）によってもたらすことができる。さらに、用語「プロセッサ」又は「コントローラ」の明示的使用は、ソフトウェアを実行することができるハードウェアだけを指すものと解釈すべきではなく、これらに限られるわけではないが、デジタル・シグナル・プロセッサ・ハードウェア、ソフトウェアを保存するための読み出し専用メモリ、ランダム・アクセス・メモリ、及び不揮発ストレージを暗黙裏に含むことができる。
【００５８】
本発明の実施の形態は、主ストリーム及び第２ストリームが各チャネルに組み合わせられている多チャンネル送信システムであって、同調要求が、多チャンネル送信システムの現在のチャネルから多チャンネル送信システムの新しいチャネルへの変更を示している多チャンネル送信システムの文脈において説明した。
【００５９】
しかしながら、本発明は、そのような実施の形態に限られない。むしろ、本発明は、一般に、詳述したような主ストリームと少なくとも１つの第２ストリームとを含んでいるストリームの同調時の同調特性の改善に関し、そのようなストリームは、例えばインターネットなどのネットワークを介してユーザへもたらされる単一のストリームであってよい。
【００６０】
例えばビデオコンテンツを含んでいるストリームを、ユーザが任意の時点でストリームに同調できるようにサービス提供者によって提供することができる。そのような状況において、同調要求の受信後に、主ストリーム及び第２ストリームの両方を含んでいるストリームがユーザによって受信され、自己完結ブロックが主ストリームにおいて受信されるまで、かつ必要な主ストリームのデコーダバッファ充てんレベルに達するまで、第２ストリームがデコードされる。
【００６１】
本発明の別の実施の形態においては、ユーザが、ユーザの要求にて、例えばサービス提供者からストリームを取得する。ユーザによってストリーム（例えば、ビデオ・オン・デマンド）が受信され、ストリームに同調されるときにストリームのデコードが開始される。やはり、ストリームのデコードは、必要な主ストリームのデコーダバッファ充てんレベルに達するまでは第２ストリームに基づいて行われる。オンデマンドで取得されるがゆえにＩピクチャがストリームの同調時に主ストリームに存在するようにストリームをユーザへ提供することができるという事実にかかわらず、この手法は選択される。しかしながら、デコードはすぐには開始されず、ストリームの一時的な中断（例えば、ネットワーク伝送量によるストリームのパケットの遅延に起因する）の場合でもストリームの連続的なデコードが保証されるように、所定の主ストリームのデコーダバッファ充てんレベルが得られるまで開始されない。しかしながら、主ストリームについてバッファすべきデータの量はかなり多い。したがって、このような状況においても、第２ストリームのデコーダにバッファすべき情報又はデータの量は主ストリームのデコーダにバッファすべき量よりも少ないため、最初は第２ストリームが使用される。このようにして、第２ストリームを使用する場合、第２ストリームのバッファについて必要な充てんレベルへの到達が速いため、デコードがより早く開始される。ひとたび必要な主ストリームのデコーダバッファ充てんレベルに達したならば、主ストリームのデコードが開始される。
【００６２】
本発明の実施の形態の説明において、ストリームの自己完結ブロックと非自己完結ブロックは、それぞれＩピクチャとＰ又はＢピクチャと称されている。用語「ピクチャ」が、一般に、ブロックのコンテンツをデコードするために必要なデータ又は情報を含んでいるエンコード済みのコンテンツを決定することに注意すべきである。Ｉピクチャの場合に、ブロックの完全なコンテンツをデコードするために必要なすべてのデータ又は情報が含まれている一方で、Ｐ又はＢピクチャの場合には、完全なピクチャをデコードするために必要なすべての情報は含まれておらず、先行又は後続のピクチャからのさらなる情報が必要である。また、Ｉ、Ｐ、及びＢピクチャを、Ｉ、Ｐ、及びＢフレームと称することもできる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【国際調査報告】
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