JP2006508574A - 要求に応じたｉ画像の挿入 - Google Patents

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Abstract

消費者娯楽システムは、独立フレームの挿入の要求、または欠落画像の基準フレームとして利用の回避の要求が可能な１以上の受信機からの要求に応答して、独立映像フレームの挿入を提供するよう構成される映像送信機ボックスを有する。ネットワークは、受信機と映像送信機ボックスを接続し、映像送信機ボックスは、符号化された独立及び従属映像フレームを確立された規格に準拠する受信機に送信する。

Description

本発明は、映像あるいはオーディオビジュアル送信技術に関する。本発明は、送信側ボックスがＭＰＥＧ２フォーマットによるＩ画像などの独立した基準フレームを有する映像フォーマットを利用することにより、１以上の受信機にオーディオビジュアルコンテンツを供給するとき、特定のアプリケーションを検出する。しかしながら、本発明は他のフォーマット及びアプリケーションにも適用可能であると理解される。
アナログテレビリンクやデジタルテレビリンクシステムなどのマルチメディア装置が、近年消費者に普及してきている。ホームネットワーキング、特にＩＥＥＥ８０２．１１規格を用いた無線ＬＡＮなどの無線ホームネットワーキングは、最近安価になり、消費者により普及しつつある。これら２つの最近普及してきた技術の組み合わせは、映像配信の受信するセットトップボックスを有し、例えば、庭や離れの車庫などの敷地内などの家庭に張り巡らされた受信機へのローカルネットワークを介した映像の提供を行う送信機ボックスとして機能することを可能にする。しかしながら、消費者は、家中に配線を敷設することは好まず、強力な電子チップが十分安価になってきているため、無線ホームネットワーキングを介し消費者娯楽装置にＭＰＥＧ２符号化を内蔵させることには経済性がある。
家庭内の送信機ボックスと１以上の受信機との間に送信エラーが発生すると、問題が生じる。例えば、非ストリーミングデータ接続のための標準的機構では、受信機は送信エラーにより欠落または損傷したデータの再送要求の信号を送信機ボックスに返送する。マルチメディア環境では、特に閲覧時には、これは表示の好ましくない遅延及び一時的なフリーズを発生させる。
セットトップボックスにおいて典型的に用いられるより良い解決法では、ＭＰＥＧ２符号化フォーマットにおけるＩフレームである送信対象の次の基準フレームを受動的に待機する。Ｉフレームは、完全な映像フレームを構成するのに必要な映像情報を有するが、受信される次のＩフレームに対して、平均して連続するＩフレーム間の１/２のインターバル、典型的には０．５秒かかる。影響を受けるのは受信機のみではあるが、この遅延はまた表示の好ましくない一時的なフリーズを発生させる。セットトップボックスに適応可能な他の解決法では、送信機ボックスにより上記遅延を解消するＭＰＥＧ２符号化のためのＩフレームのみが送信される。しかしながら、この解決法の短所は、ストリームのビットレートがネットワークが対応するには典型的には高すぎるものとなり、ビットレートが低下されると、クオリティが低くなりすぎてしまうということである。
従って、映像送信ビットレートを増大させることなく、エラーや他の送信中断を続く映像劣化またはフリーズの時間をより短縮することが可能なシステム及び方法を提供することが望ましい。また、ＭＰＥＧ２などの標準的な映像復号化が受信機において利用可能な方法により上記改善を提供できることが望ましい。
さらに、より少ないＩフレームを挿入することにより、より良好な全体的クオリティを提供するため、Ｉ画像挿入機構を利用することが望ましい。Ｉフレームは典型的にはＰフレームまたはＢフレームより多くの情報ビットを必要とするため、Ｉフレームを少なくすることはフレームあたりの平均ビットレートを向上させることを意味し、これにより、全体のクオリティの向上が望める。極端なケースでは、送信エラーの結果として要求されたものを除き、あるいは新しいデコーダが起動される場合、Ｉフレームは全くなくすことができるかもしれない。
本発明の一特徴によると、映像表示方法が提供される。本方法は、デジタルまたはアナログ音声/映像ストリームデータを送信機ボックスにおいて受信するステップと、前記受信した音声/映像ストリームデータを独立映像フレームと介在する従属映像フレームの映像ストリームにエンコード、リエンコードまたはトランスコードするステップと、前記ストリームを１以上の受信機に転送するステップと、少なくとも１つの受信機に送信エラーを示す状態を感知するステップと、前記状態の感知に応答して、独立映像フレームに対する要求を生成するステップと、前記要求に応答して、独立映像フレームを前記映像ストリームに挿入するステップとを有する。前記送信エラーを示す状態を感知するステップは、前記受信機の画像不具合検出器、前記送信機ボックスまたは受信機ボックスにおける通信インタフェース、前記受信機における多重化/逆多重化部、及び前記送信機ボックスにおける符号化プロセッサの少なくとも１つにより実行される。
本発明の他の特徴によると、消費者娯楽システムが提供される。本消費者娯楽システムは、映像入力を受信する入力手段と、前記受信した映像入力を独立映像フレームと従属映像フレームを有するデジタル音声/映像ストリームに符号化する符号化手段と、前記映像ストリームを１以上の受信機に転送する手段とを有する。本消費者娯楽システムはまた、１以上の受信機上の潜在的な表示不具合を示す状態を感知する手段と、独立映像フレームに対する要求を生成する手段とを有し、前記要求は、前記映像ストリームに独立映像ストリームを挿入することにより、前記要求に応答する前記符号化手段と前記転送手段により通信される。
本発明の一効果は、送信中断後に映像が劣化またはフリーズしたとき、リダクションを平均的視聴者が気付くレベル以下に抑えることができるというものである。
他の効果としては、本発明は、典型的な従来技術による方法と比較して、低いビットレートにより映像を提供できるということである。
さらなる効果としては、本発明は、送信エラーがないとき、典型的な従来技術による方法と比較して、クオリティの向上した映像を提供できるというものである。
さらなる効果としては、本発明では、Ｉフレームの挿入を要求するよう構成された受信機と共に、ネットワーク上の共通に利用可能な受信機の利用を可能にするＭＰＥＧ２などの周知の映像符号化規格が利用できるということである。
本発明のさらなる効果は、以下の好適実施例の詳細な説明を読み、理解することにより、当業者には明らかとなるであろう。
図１を参照するに、セットトップまたは送信機ボックス１０は、好適な実施例ではアナログ音声/映像ストリームを、他の実施例ではデジタル音声/映像ストリームを映像源１２から取得し、各ユーザへの表示のため、無線または有線ネットワーク１４を介し１以上の受信機１６にＭＰＥＧ２符号化映像フレームを送信する。映像源１２は、チューナ、インターネット、ＤＶＤプレーヤー、衛星などにより受信される放送などの任意の映像源であってもよい。ネットワーク１４は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、８０２．１１ｂ、８０２．１１ｇなどの意図された目的に十分な帯域幅を有する任意の標準的または非標準的ネットワークを利用するようにしてもよい。受信機１６は、組み込み表示画面を有する自己完結型の装置と、テレビ装置上への表示用のＣＶＢＳ（Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｖｉｄｅｏ Ｂｌａｎｋｉｎｇ ａｎｄ Ｓｙｎｃｈｓ）信号を出力する受信機など、異なる装置上への表示用の入力映像信号を復号化する受信器を有する。受信機１６はまた、付属のモニタ上に映像を表示するよう備えられたパーソナルコンピュータを有するようにしてもよい。
ＰＤＡ、携帯電話、ラップトップコンピュータ、映像キャプチャ装置、カメラ、ＣＣＤ装置、ウェブカムあるいは同様の装置を含む送信機ボックス１０は、入力映像部１８と、デジタルまたはアナログ音声/映像ストリーム圧縮プロセッサ、エンコーダ、リエンコーダまたはトランスコーダ２０と、通信インタフェース２２を有する。好適な実施例では、入力部１８は、アナログ入力ストリームを受け取り、入力部１８またはデジタル音声/映像ストリームエンコーダ２０によるさらなる処理のため、それを生の内部デジタル映像フォーマットに変換する。
他の実施例では、入力部は、映像源で符号化された映像を受け取り、デジタル音声/映像ストリームエンコーダ２０によるさらなる処理のため、それを生の内部映像フォーマットに変換する。
映像エンコーダ２０は、１以上の受信機１６への送信のため、生のデジタル音声/映像ストリームをＭＰＥＧ２などの圧縮フォーマットに変換する。本出願はＭＰＥＧ２符号化に関して主として説明されるが、ＭＰＥＧ４やＤＩＶＸなどの他の符号化フォーマット及び将来の符号化フォーマットは、本出願の範囲に属する。送信機ボックス１０は、遅れた視聴のため、符号化デジタル音声/映像ストリームを記録するためのタイムシフトバッファ２４を有するようにしてもよく、またセットトップボックスに典型的に見出される他の特徴及び制御を有するようにしてもよい。しかしながら、これらの特徴及び制御は、それに関する知識がここで開示される実施例の概念を理解するのに必要ではないため、詳細には説明されない。
ＭＰＥＧ２フォーマットは、一般的には、複数の映像フレームをＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）にグループ化する。各ＧＯＰは、通常はいくつかのＰフレームとＢフレームが後続するＩフレームから始まる。各ＧＯＰは、１つのＩフレームと同じくらい小さなものとすることができ、典型的には、１５フレームの長さ未満となる。Ｉフレームは、平均的には７〜１のリダクションレシオによるイントラコードフレームである。Ｉフレームは、以前のフレームを参照することなく復号可能な基準画像としてみなすことができる。他方、ＰフレームとＢフレームは、以前または以降のフレームからのデータを用いて画像を正確に復号する。従って、ここで用いられるようなＩフレームという用語は、以前のフレームを参照することなく完全な画像フレームを構成するのに必要なすべてのデータを含む映像フレームフォーマットを含むよう定義され、以降においては、独立フレームまたはＩ画像とも呼ばれる。ＪＰＥＧまたはＪＰＥＧ２０００画像は、独立フレームの一例である。また、すべてのＩマクロブロックなどを含むＰフレームは、独立フレームである。第１のフレームが画像の上半分を更新し、第２のフレームが下半分を更新するなどの２つの連続するＰフレームを利用した方法及び他の方法は、ここで用いられるようなＩフレームの定義の範囲内に含まれると理解される。多くの変形が考えられるが、それらはすべて「独立画像データによる画面全体の書き換え」に属する。
同様に、Ｐフレーム及びＢフレームとの用語は、完全な映像フレームを構成するため、以前または以降のフレームからのデータに従属する映像フレームフォーマットを含み、以降において従属フレームと呼ばれることもある。Ｐフレームは、変更されたマクロブロックに対するデータの追加による以前のＩフレームまたはＰフレームに基づき予測される。Ｐフレームは、平均すると２０〜１のリダクションレシオ、あるいはＩフレームの約１/２のサイズを有する。一例では、Ｐフレームは、現在フレームと直前のフレームとの間の差を表す。Ｂフレームは、以前及び以降のフレームマクロブロックの位置での様相に基づく双方向予測フレームである。Ｂフレームは、Ｐフレームよりデータ量が少なく、平均して約５０〜１のリダクションレシオを有する。
Ｉフレームは、以前のフレームを参照することなく復号可能な基準画像としてみなされるかもしれない。ＰフレームとＢフレームは、画像を正確に復号化するのに以前または以降のフレームからのデータを要する。ＭＰＥＧ２に関して実施例は説明されるが、ＭＰＥＧ２とコンセプトの点で類似した他のフォーマットも利用可能であり、本出願の範囲に属する。ＭＰＥＧ４が映像エンコーダ２０のフォーマットとして選択されている場合、各ＧＯＰは、最大キーフレームインターバルと同程度の大きさとすることができ、通常は２００〜３００フレームとなる。
ＭＰＥＧ４を用いた実施例では、デコーダは複数のフレームを基準フレームとして使用することができる。送信エラーが発生すると、Ｉ画像の挿入を要求する他の実施例では、基準画像として欠落した画像を使用することを回避するため、エンコーダに情報を送信する。このようにして、Ｉ画像が使用されなくても、依然として符号化は比較的効率的なものとなる。
また、Ｂフレームが欠落または損傷しているとき、受信機の復号化手段は、単にＢフレームをスキップし、影響なく次のフレームから継続することが可能であり、これにより、このようなケースにおけるＩフレームの挿入を要求する必要はない。また、送信エラーが比較的長い時間続き、複数のフレームが欠落することが理解されるべきである。この場合、Ｉフレームの挿入要求が、全体のクオリティの向上及びより迅速なエラー回復を行うのに必要とされる。
典型的なセットトップボックスでは、エンコーダは１５Ｐ/Ｂフレームごとに１つのＩフレームなどの定期的なインターバルでＩフレームを送信する。一定の送信ビットレートを実現するため、多くのシステムは、エンコーダにＧＯＰに対する送信レートの割当て及び平均化を行わせる。このシナリオでは、送信データが通信上の問題により欠落すると、０．５秒あるいはそれ以上要するかもしれない次のＩフレームの送信まで、映像劣化が存在し続ける。しかしながら、本出願のコンセプトの下では、短時間に映像クオリティを復元する改良された方法及び装置が、他の受信機のユーザに対する画像を損傷させることなく与えられる。
図２Ａは、典型的な従来技術によるＭＰＥＧ２ストリームセットトップボックスによるＩフレーム及びＰ/Ｂフレームのタイムラインを示すと共に、フレーム欠落時に生じる劣化期間を示す。この図では、簡単化のため、固定されたＧＯＰ構成とＧＯＰサイズが使用されると仮定する。これは典型的なケースではあるが、確立されている規格は、可変的なＧＯＰ構成とサイズを許容している。時間は、タイムライン３０により示されるように、左から右に進行し、第１、第２及び第３Ｉフレームはそれぞれ、参照番号３２、３４及び３６により特定される。Ｉフレーム３２〜３６は、シーン変更がない場合、Ｉフレーム間に分散する一定数のＰ/Ｂフレームによる固定されたインターバルで発生する。第１Ｉフレーム３２に続く１以上のＰ/Ｂフレーム３８が送信エラーにより欠落した場合、図示されるように、Ｐ/Ｂフレーム３８から次のＩフレーム３４までの劣化期間４０が生じる。効果的には、Ｐ/Ｂフレーム３８が受信されると、受信機が送信機ボックスに接続される場合、劣化期間４０は、最初のＩフレームを待機している間は継続する。映像クオリティは、送信エラーに続く次のＩフレーム３４の送信または初期状態に応じて復元される。
図２Ｂは、本出願の実施例を含む送信機ボックス及び受信機に従うＩフレームとＰ/Ｂフレームのタイムラインを示すと共に、短縮された劣化期間と良好な平均クオリティを示す。時間は、タイムライン５０により示されるように、左から右に進行するが、本実施例では、Ｉフレームは、図２Ａのような固定されたインターバルで発生するのでなく、スタートアップＩフレーム４２と要求されたＩフレーム４４により示されるように、必要に応じて、あるいはシーン変更によってのみ映像に挿入される。１以上のＰ/Ｂフレーム４６が送信エラーにより発生する場合、１以上の受信機１６は要求されたＩフレーム４４の送信を引き起こすＩフレーム挿入を要求する。図示されるように、劣化期間は依然として発生するが、ＭＰＥＧ２準拠性及び他の考慮により劣化期間がわずかにフレームを追加するが、劣化期間は理論的には欠落したＰ/Ｂフレーム４６の期間と同程度まで短縮することができる。実際には、劣化期間は、バッファリングの考慮するため、１または２フレームの追加を含むが、それでもなおかなりの向上が達成される。映像クオリティは、要求されたＩフレーム４４の送信に応答して復元され、平均的視聴者が認識可能な障害として気付くレベル以下に劣化期間は効果的に短縮された。
図示された実施例は可能であるときにはＰ/Ｂフレームのみを送信し、必要に応じてＩフレームを送信するが、他の実施例では、一定のインターバルと必要に応じてＩフレームを送信するようにしてもよい。しかしながら、Ｉフレームの時間周期は、映像クオリティを犠牲にすることなく、送信ビットレートを低下させるために効果的に低減される。
本出願の実施例は、受信機への連続するフレームストリームを維持し、当該ストリームはＭＰＥＧ２規格への完全な準拠を維持するということが強調されるべきである。これは、送信エラーを被らない受信機が他の受信機によるＩフレームの要求により影響を受けないようにする複数の受信機がある場合には重要である。ストリームのクオリティは、Ｉフレームの挿入による顕著な影響は受けず、各受信機は全体的な視聴クオリティを向上させる。
図１を再び参照するに、各受信機１６は、表示されたコンテンツにおける不具合を生じさせる状態をモニタする画像不具合検出器５２を有する。受信機においてエラーが検出されかもしれないが、エラーは送信機ボックス１０、通信インタフェース２２またはネットワークコンポーネント１４において検出されることが効果的であるかもしれない。不具合検出器５２による検出前に検出されたエラーは、適時的に訂正されるようにしてもよい。検出器５２により検出される状態には、デジタルデータパケットの損傷、受信機の電源オン、一時的な電力切断などが含まれる。パケットの欠落もまた検出されるかもしれない。しかしながら、これらはネットワークコンポーネント１４によって検出される可能性がより高い。
不具合状態の検出に応答して、送信機５４は、Ｉフレームの挿入を要求したボックス１０の通信モジュール２２に可能な限り迅速に通知する。映像圧縮プロセッサ２０は、Ｉフレームまたは他の基準画像を受信機に送信されているデジタル音声/映像ストリームに挿入することにより応答する。
各受信機１６はまた、検出器５２と通信する主制御部５６と、送信機５４と、多重化.逆多重化ユニット５８とを有する。多重化/逆多重化ユニットは、Ｉ/Ｏ部５９における個別処理のため、ストリームの音声部分と映像部分を分離する。多重化/逆多重化ユニット５８はまた、不具合を検出し、Ｉフレームの挿入を要求することができる。
図３は、インターネットなどのＷＡＮ入力の場合における本出願の入力部１８への搭載に適した方法のフローチャートを与える。図示された方法はまた、ＩＥＥＥ１３９４キャプチャカードを介したデジタルビデオ（ＤＶ）カメラなどのローカルに付属された装置に適している。ステップ６０では、送信機ボックス１０のユーザは、インターネットラジオ、テレビ局、ＤＶカメラなどのソースを選択し、各音声/映像ストリームの受付けを開始する。ステップ６２において、当該ソースに接続が確立され、ステップ６４において、入力部１８は選択された音声/映像ストリーム入力を受け取り、ステップ６６において、必要に応じて、音声/映像ストリーム入力を生の圧縮されていない映像フォーマットに復号する。入力音声/映像ストリームが圧縮または符号化されていない場合、このステップはスキップされてもよい。
ステップ６４と６６は個別のステップとして示されているが、あるいは部分的な復号化/解凍のみを利用するとき、実際上は、これらのステップはリエンコーダに合成されてもよい。ステップ６８において、復号化されたデジタル音声/映像ストリームは、さらなる処理のためエンコーダモジュールに送信され、ステップ７０において、さらなる映像入力がある場合、処理はステップ６４に戻る。図３〜７に示されるフローチャートは、本出願のコンセプトを理解するための一助として抽出され、実際の実現形態は、フローチャートに示されるものより詳細な要素を含むであろうということは理解されるであろう。例えば、バッファ２４を含む実施例は、復号化ステップ６６と送信ステップ６８との間のタイムシフトバッファリングを任意的に実行するようにしてもよい。
図４は、公開ラジオ/テレビ放送などのアナログ入力の場合における本出願の入力部１８への搭載に適した方法のフローチャートを与える。図示される方法はまた、アナログビデオキャプチャカード上のＳビデオコネクタなどのアナログ接続を介し付属されているとき、デジタルビデオ（ＤＶ）カメラなどのローカルに付属された装置に対してでさえ適している。ステップ８０において、送信機ボックス１０のユーザは、テレビ局からのアナログ放送などのソースを選択し、各音声/映像ストリームの受付けを開始する。ステップ８２において、選択されたチャネル/局にチューニングされ、入力部１８は、ステップ８４において、選択されたアナログ入力を受信する。ステップ８６において、必要に応じて、アナログ入力は、生の未圧縮映像フォーマットにデジタル化される。アナログ入力ストリームがキャプチャカードによりデジタル化されている場合、当該ステップはスキップされてもよい。
ステップ８４と８６は個別のステップとして示されているが、実際上は、これらのステップは単一のチップまたはモジュールに合成されてもよい。ステップ８８において、復号化デジタル音声/映像ストリームがさらなる処理のためエンコーダモジュールに送信され、ステップ９０において、さらなる映像入力がある場合、処理はステップ８４に戻る。図５は、衛星受信機やデジタルケーブルテレビ受信機などのソースからの入力の場合、本出願の入力部１８への搭載に適した方法のフローチャートを与える。ステップ９０において、送信機ボックス１０のユーザは、衛星テレビチャネルなどのソースを選択し、各音声/映像ストリームの受付けを開始する。ステップ９２において、選択されたチャネルにチューニングされ、ステップ９４において、入力部１８は、選択された入力を受信する。ステップ９６における決定により、入力がアナログストリームであると判断されると、ケーブルテレビ受信機による以前のデジタル化がない場合、ステップ９８において、アナログ入力がデジタル化される。ステップ１００における決定により、入力が符号化デジタルストリームであると判断されると、ステップ１０２において、当該符号化入力は復号化される。
すべての場合において、処理はステップ１０４に続き、さらなる処理のため、音声/映像ストリームはエンコーダモジュールに送信され、ステップ１０６において、さらなる映像入力がある場合、処理はステップ９４に戻る。前述の方法と同様に、ステップ９４〜１０２は、実際上は単一の機能またはチップに合成されてもよい。
図６は、ビデオエンコーダ２０での実現に適した方法のフローチャートを示す。ステップ１１０において、復号化アナログ音声/映像データが、エンコーダによる処理のため受信される。受信した音声/映像データは、例えば、リエンコードまたはビットレート変換のため、部分的に復号化されてもよい。送信機ボックス１０がタイムシフトバッファを含む場合、デジタル音声/映像ストリームをタイムシフトバッファ２４に書き込むため、ステップ１１２が本方法に含まれる。あるいは、タイムシフトされたデータは入力部１８に保持されていてもよい。タイムシフトバッファ２４に書き込まれるデータは、好ましくは、圧縮形式に符号化される。ステップ１１４は、送信機ボックス１０がタイムシフトバッファからのデジタル音声/映像ストリームデータを処理しているか、あるいは受信したデジタル音声/映像ストリームデータを処理しているか決定する。前者の場合、ステップ１１６は、タイムシフトバッファからデジタル音声/映像ストリームデータを取得し、必要に応じて、さらなる処理のため所望のフォーマットに解凍する。受信したデジタルまたはアナログ音声/映像ストリームデータが表示されている場合、ステップ１１８により、当該データはさらなる処理のため転送される。何れの場合でも、１以上の受信機１６によりＩフレームが要求されたか判断するためステップ１２０が呼び出され、要求がなされていない場合には、ステップ１２２がＰ/Ｂフレームの符号化のため次に実行される。Ｉフレームが要求されていた場合、ステップ１２４がＩフレームの符号化のため実行される。ステップ１２６において、符号化されたＩ/Ｐ/Ｂフレームは通信モジュール２２にわたされる。
送信エラーがステップ１２８において決定されるように、通信インタフェース２２により検出可能である場合、可能な限り迅速にストリームクオリティを復元するため、ステップ１３０において、Ｉフレームの挿入が要求される。ステップ１３２は、ビデオデコーダ１８から受信されるさらなる音声/映像ストリームデータがある場合、引き続いた映像処理のためステップ１１０に戻る。送信機ボックス１０がタイムシフトバッファ２４からのバッファリングされているデジタル音声/映像ストリームデータを表示している場合、ステップ１３４は、タイムシフトバッファからの追加的なデジタル音声/映像ストリームデータを取得するため、ステップ１１６に戻る。
図６に示される方法は、Ｉフレーム要求の認識に即座に応答して送信されるＩフレームを示しているが、実際上必ずしもこれに限定されるものではない。ＭＰＥＧ２への準拠あるいは他の規格への準拠により、要求された時点とＩフレームが実際に挿入可能となる時点との間には、数フレームの遅延があるかもしれない。本出願の実施例は、これを考慮するものである。しかしながら、可能な限り迅速にＩフレームは挿入されることが重要であり、このため、好ましくは送信機ボックス１０内部において可能な限り迅速に送信エラーを検出することが効果的である。
図７は、本出願の実施例によるＩフレームの挿入を可能にするための通信モジュール２２に適したステップを与える。ステップ１４０において、符号化Ｉ/Ｐ/Ｂフレームがエンコーダ２０から受信される。ステップ１４２において、符号化フレームがネットワーク１４を介しすべての接続されている受信機１６に送信される。図７に示される方法は一部の実施例において一方向通信を備えているが、双方向の実施例では、ステップ１４４により接続されている受信機１６からリクエストが受信される。ステップ１４６において、新たな接続が利用可能な受信機１６により行われたか判断され、新たな接続が行われていない場合、接続されている受信機が送信エラーによるＩフレームの挿入を要求したか判断するため、ステップ１４８が実行される。ステップ１４６と１４８の何れかが肯定的に判定されると、Ｉフレームの挿入が要求されたことをエンコーダ２０に通知するため、ステップ１５０が呼び出され、すべてのケースにおいて、エンコーダ２０から追加的な符号化フレームを受信するため、処理はステップ１４０に戻る。限定的な台数の受信機が接続されているとき、帯域幅の制約を上回っていないとすると、本方法はインターネットベースアプリケーションのストリーミングと共に利用されてもよい。
本発明はＩフレーム及びＰ/Ｂフレームに関して説明されたが、前述のように、Ｉフレームは以前のフレームを参照することなく復号可能な基準画像としてみなされ、ＰフレームとＢフレームは画像を正確に復号化するのに以前または以降のフレームからのデータを要することが理解されるであろう。従って、類似のコンセプトを利用する任意の映像符号化方法を備える様々な実施例が、本出願の範囲に属する。
さらに、本発明は無線ネットワークに接続された受信機に関して説明されたが、本発明はエンコーダと受信機との間の有線接続に適用可能であるということは理解されるであろう。従って、無線または有線ネットワークを介し接続されたデコーダを有する１以上の受信機に接続されたビデオエンコーダを備える様々な実施例が、本出願の範囲内に属する。
さらに、本発明は、特に１以上の受信機に接続されたセットトップボックスなどの送信機ボックスを有する家庭内アプリケーションに関して説明されたが、本出願の範囲は、個々で開示されたコンセプトの他の利用を含むと理解されるべきである。例えば、そのような利用としては、Ｉフレームのコンセプトを備えていないフォーマットによる映像をＩフレームのコンセプトを備えたＭＰＥＧ２などのフォーマットに変換することが含まれ、これにより、ここで開示された方法によるＩフレームの挿入が可能となる。他の利用としては、本出願のコンセプトに従って接続されている受信機に送信されるＩフレームのフレーム数を減少させることにより、Ｉフレームのコンセプトを備える映像フォーマットの変更などがあげられる。
本発明が好適な実施例を参照して説明された。明らかに、前述の詳細な説明を読み、理解することにより、改良及び変更が想到されるかもしれない。本発明は、そのような改良及び変更が添付された請求項またはその均等物の範囲に属する限り、そのようなすべての改良及び変更を含むと解釈されることが意図される。
図１は、本発明による送信機ボックス及び受信機のブロック図である。 図２Ａは、従来技術による方法によるＭＰＥＧ２送信のタイムライン図、図２Ｂは、本発明の一実施例によるＭＰＥＧ２送信のタイムライン図である。 図３は、本発明の一実施例によるネットワーク入力のためのサーバまたは送信機ボックス入力デコーダ方法のフローチャートである。 図４は、本発明の一実施例によるアナログ入力のためのサーバまたは送信機ボックス入力デコーダ方法のフローチャートである。 図５は、本発明の一実施例によるケーブル/衛星入力のためのサーバまたは送信機ボックス入力デコーダ方法のフローチャートである。 図６は、本発明の一実施例によるサーバまたは送信機ボックスエンコーダ方法のフローチャートである。 図７は、本発明の一実施例によるサーバまたは送信機ボックス通信モジュールのフローチャートである。

Claims (19)

  1. 音声/映像入力を受信するための入力手段と、
    前記受信した音声/映像入力を独立映像フレームと従属映像フレームとを有する映像ストリームにエンコード、リエンコードまたはトランスコードする符号化手段と、
    前記映像ストリームを１以上の受信機に転送する手段と、
    前記１以上の受信機の１つにおいて、送信エラー、受信エラー及び潜在的表示不具合の少なくとも１つを示す状態を送信する手段と、
    独立フレームに対する要求を生成する手段と、
    を有する映像表示システムであって、
    前記要求は、独立映像フレームを前記映像ストリームに挿入することにより、前記要求に応答する符号化手段に前記転送する手段により通信されることを特徴とするシステム。
  2. 請求項１記載の映像表示システムであって、
    前記符号化手段は、前記独立映像フレームがＩフレームであり、前記従属映像フレームがＰフレーム及びＢフレームの少なくとも１つを有するＩＥＥＥ ＭＰＥＧ２規格に準拠する映像をエンコードすることを特徴とするシステム。
  3. 請求項１記載の映像表示システムであって、
    前記要求に応じて挿入される独立映像フレームは、すべてのＩマクロブロックを有するＭＰＥＧ２フォーマットＰフレームと、すべてのＩマクロブロックを有するＭＰＥＧ２フォーマットＢフレームの少なくとも１つであることを特徴とするシステム。
  4. 請求項１記載の映像表示システムであって、
    前記転送する手段は、無線ネットワークを有することを特徴とするシステム。
  5. 請求項４記載の映像表示システムであって、
    前記無線ネットワークは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格、イーサネット（登録商標）規格、インターネット規格、無線周波数規格、デジタルエンハンストコードレス電話規格及びブルートゥース規格の少なくとも１つに準拠することを特徴とするシステム。
  6. 請求項１記載の映像表示システムであって、
    前記独立映像フレームの挿入要求をトリガーする状態は、ネットワーク送信エラー、前記１以上の受信機の１つによる欠落映像フレームの検出、及び前記１以上の受信機の１つの起動の少なくとも１つを有することを特徴とするシステム。
  7. 独立映像フレームと従属映像フレームのストリームを生成し、要求に応答して独立映像フレームを前記ストリームに挿入し、要求に応答して欠落基準画像を基準画像として使用することを回避するよう構成される映像送信機ボックスと、
    前記独立映像フレームと従属映像フレームのストリームを目視可能な表示に変換する１以上の受信機と、
    独立映像フレームの前記ストリームへの挿入を要求する手段と、
    前記独立映像フレームと従属映像フレームのストリームと前記挿入リクエストとを通信するため、前記１以上の受信機と前記映像送信機ボックスとを接続するネットワークと、
    を有することを特徴とする映像表示システム。
  8. 請求項７記載の映像表示システムであって、
    前記映像送信機ボックスは、入力映像源から独立映像フレームと従属映像フレームとを生成し、挿入要求の受信に応答して独立映像フレームを生成する映像圧縮エンコーダ、リエンコーダまたはトランスコーダを有することを特徴とするシステム。
  9. 請求項８記載の映像表示システムであって、
    前記映像圧縮エンコーダは、ＭＰＥＧ２、ＭＰＥＧ４またはＤＩＶＸ規格と互換させるため、映像フレームをエンコード、リエンコードまたはトランスコードすることを特徴とするシステム。
  10. 請求項７記載の映像表示システムであって、
    前記ネットワークは、無線ネットワークを有することを特徴とするシステム。
  11. 請求項１０記載の映像表示システムであって、
    前記無線ネットワークは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格、イーサネット（登録商標）規格、インターネット規格、無線周波数規格、デジタルエンハンストコードレス電話規格及びブルートゥース規格の少なくとも１つに準拠することを特徴とするシステム。
  12. 請求項８記載の映像表示システムであって、さらに、
    映像圧縮エンコーダによる符号化前に、入力映像フレームを生の内部映像フォーマットに復号化する入力映像デコーダを有することを特徴とするシステム。
  13. デジタルまたはアナログ音声/映像ストリームデータを受信するステップと、
    前記受信した音声/映像ストリームデータを独立映像フレームと介在する従属映像フレームの映像ストリームにエンコード、リエンコード及びトランスコードの少なくとも１つを実行するステップと、
    前記ストリームを１以上の受信機に転送するステップと、
    前記１以上の受信機の１つにおいて、表示不具合、送信エラー及び受信エラーの少なくとも１つを示す状態を感知するステップと、
    前記状態の感知に応答して、独立映像フレームに対する要求を生成するステップと、
    前記要求に応答して、可能な限り迅速に独立映像フレームを前記映像ストリームに挿入するステップと、
    を有することを特徴とする映像表示方法。
  14. 請求項１３記載の映像表示方法であって、
    前記符号化ステップは、複数の従属映像フレームでの一定のインターバルで、シーン変更により、圧縮向上に効果的な回数により、及び要求に応答して、独立映像フレームの符号化を行うことを特徴とする方法。
  15. 請求項１４記載の映像表示方法であって、
    前記一定のインターバルには、各独立映像フレーム間には１５より多くの従属映像フレームが存在することを特徴とする方法。
  16. 請求項１３記載の映像表示方法であって、
    要求に応答してのみ、独立映像フレームは従属映像フレームのストリームに挿入されることを特徴とする方法。
  17. 請求項１３記載の映像表示方法であって、
    独立映像フレームを要求する状態は、映像送信エラー、欠落フレームの検出、欠落パケットの検出及び受信機へのチューニングの少なくとも１つを有することを特徴とする方法。
  18. 請求項１３記載の映像表示方法であって、
    前記符号化ステップは、ＭＰＥＧ２規格、ＭＰＥＧ４規格及びＤＩＶＸ規格の少なくとも１つに準拠する映像フレームを符号化することを特徴とする方法。
  19. 請求項１８記載の映像表示方法であって、
    前記独立映像フレームは、１以上のＩフレームと複数の基準フレームであり、前記従属映像フレームは、１以上のＰフレームとＢフレームであることを特徴とする方法。
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