JP4490823B2 - ディジタル・インタフェースを介したｉｔｖトリック・プレイ - Google Patents

Description

本発明は、一般的に、ディジタル・ビデオ・データのトリック・プレイ動作に関し、特に、ディジタル・ビデオ・データに関連したアプリケーションの動作をトリック・プレイ動作中に制御する方法及び装置に関する。

ブロードキャスト業者がマルチメディア・プラットフォーム特有のアプリケーションをディジタル・テレビジョン番組とともにブロードキャストする一方で、適切に装備されるプラットフォーム特有のセット・トップ・ボックスがこれらのアプリケーションを受信し、局所で実行することが可能である。そのようなアプリケーションの例としては、電子番組ガイド、プレイアロング・ゲーム、テレバンキング、テレショッピング、電子新聞及び同様な情報サービスがある。テレビジョン番組は記録可能であり、そのようなテレビジョン番組に関連するアプリケーションがあれば、そのアプリケーションも記録されるものである。通常、マルチメディア・プラットフォーム特有アプリケーションはデータ・カルーセル又はオブジェクト・カルーセルにおいてブロードキャストされ、このようなカルーセルではアプリケーション・コードとアプリケーション・データとの全てがサイクル単位でブロードキャストされる。このことはテレテキスト・データに類似するものであるが、このテレテキスト・データもカルーセル単位でブロードキャストされる。

そのようにアプリケーションを配信する適切な伝送システムを開示するものがある（非特許文献1参照。）。現代のディジタル・ブロードキャスト・システムでは送信器は通常、多くのサービス（又はチャネル）を複数の受信器に伝送し、この受信器の例はテレビジョン受信機又はセットトップ・ボックスに見出されるものである。そのようなサービスはオーディオ・ストリーム/ビデオ・ストリーム、例えばMHEG-5フォーマットにおける双方向アプリケーション、その他の種類のデータ又はこれらの構成要素を組み合わせたものを有し得る。MPEG-2トランスポート・ストリームはいくつかのサービスを多重化させたものであり、送信器は通常、いくつかのトランスポート・ストリームをセットトップ・ボックスに伝送するものである。同様に、適切に構成されるセットトップ・ボックスを特定のトランスポート・ストリームに合わせることが可能であり、その場合にそのトランスポート・ストリームから情報を取り出すことができる。

生のブロードキャストから直接取り出されるアプリケーションを実行する場合、「アプリケーション時間」は線形的に増加する。ユーザは生のブロードキャストにおいては順方向と逆方向とで飛び越すことは可能でない。しかし、記録されたアプリケーションを再生する場合、ユーザはレコーディングの高速順送り、（高速）巻き戻しなどのいくつかのトリック・プレイ動作を選択することが可能である。ところが、多くの場合、線形的に再生するよう記述されたアプリケーションはこれらの高速順送り動作及び高速巻き戻し動作若しくは通常速度による巻き戻し動作（又は更に一般的には、非線形時間動作）を処理することが可能でない。この一理由には、アプリケーションが該アプリケーションとともにブロードキャストされる事象を取得することが可能であり、非線形的に再生することによってそのような事象を飛ばしてしまうか、そのような事象を複数回取得してしまう虞があるということがある。そのような事象の一例としては、「フットボール・チームYの選手Xがゴールを決めた。」というようなことがある。
ISO/IEC International Standard 13818-6, "MPEG-2 Digital storage Media Command and Control" July 12, 1996

トリック・プレイをディジタル・インタフェースを介して行う場合、ストリームは相当変換される、例えば、Iフレームのみが抽出され、Iフレームを繰り返させるよう空き状態のPフレームが追加される。この場合、元のストリームの部分のみがトリック・プレイに用いられるので、双方向アプリケーションの部分のみがトリック・プレイ・ストリームに存在することになる。又トリック・プレイ後、アプリケーションは、問題をもたらし得る整合性のない状態にあり得る。そのことによって。非線形時間の場合においてうまく機能することが可能なアプリケーションを記述することが可能であることとする。問題は、非線形時間の場合にうまく機能するように全てのアプリケーションがオーサリングされることを期待し得る訳ではないことである。よって、トリック・プレイ動作が完了した後にアプリケーションが整合性のある状態にあるようにアプリケーションの動作をトリック・プレイ動作中に制御する方法及び装置に対する必要性が存在する。

本発明の目的は、アプリケーションの動作をトリック・プレイ動作中に、双方向コンテンツの部分をトリック・プレイ・ストリームに選択的に挿入してアプリケーションの動作が十分規定されるようにすることによって上記欠点を解決することにある。本発明の一実施例によれば、事象がアプリケーションにトリック・プレイ動作中に供給される。

本発明の一実施例によれば、記録されたデータ・ストリームと関連線形アプリケーションとを処理する方法及び装置に関する。データ・ストリームを線形的にリアルタイムで再生し、線形アプリケーションを再生することはそれらのデータ・ストリームと線形アプリケーションとの開始点から開始される。非リアルタイム再生段階に入る際に、データ・ストリームからの特定フレームがマッピング手法を用いてマッピングされて、双方向トリック・プレイ・ストリームが作成される。線形アプリケーションからの事象は双方向トリック・プレイ・ストリームにマッピング手法を用いてマッピングされる。

本発明のこれらの特徴とその他の特徴は以下に記載する実施例から明らかになり、該実施例を参照しながら明らかにする。

本発明を次に、例として添付図面を参照しながら説明することとする。

図1は本発明のホストとして働くのに適したオーディオ・ビデオ装置100を示す。該装置はディスク3上に記録される対象のディジタル・ビデオ信号を受信する入力端子1を備える。更に、該装置はディスクから再生されるディジタル・ビデオ信号を供給する出力端子2を備える。これらの端子は使用される場合、ディジタル・インタフェースを介して、セットトップ・ボックス(STB)12の形態でのディジタル・テレビジョン受信機及びデコーダに接続し得るものであり、該STBは更に、ブロードキャスト信号を衛星、ケーブルなどからMPEG TSフォーマットで受信する。セットトップ・ボックス12は、通常のテレビジョン受信機であり得る表示装置14に表示信号を供給する。

図1に表すビデオ・レコーディング装置100は、記録と再生とを制御する、２つの主要システム部分、すなわちディスク・サブシステム6とビデオ・レコーダ・サブシステム8から構成される。２つのサブシステムはいくつかの特徴を有し、このことは容易に分かるものであり、これらの特徴のなかには、ディスク・サブシステムを論理アドレス（LA）によって透過的にアドレス指定可能であり、ディスクとの間でのデータの読み書きを行ううえで維持可能な最大ビットレートを保証することが可能であるということがある。

そのような装置を実現するハードウェア装置は当業者に既知であり、その1つの例は国際公開WO-A-00/00981に記載されている。この装置は一般的には、信号処理装置と、ディスク3との間で読み書きを行うよう構成される読み取り/書き込みヘッドを有する読み取り/書き込み装置とを備える。アクチュエータはこのヘッドをディスクの端から端まで放射方向に位置決めする一方、モータ（図示せず）はディスク3を回転させる。マイクロプロセッサ（図示せず）は公知の方法で回路全てを制御する目的で存在する。

図2を参照すれば、セットトップ・ボックス12の構成図を表す。本発明がセットトップ・ボックスに限定されるものでなく、DVDプレイヤ、PVRボックス、ハード・ディスク（レコーダ・モジュール）等を有するボックスなどの種々の装置にも及ぶことは当業者に分かるものである。ブロードキャスト信号39が受信され、チューナ31に入力される。チューナ31はブロードキャスト・オーディオ・ビデオ双方向信号が伝送されるチャネルを選択し、この信号を処理装置32に転送する。処理装置32は必要に応じてパケットをブロードキャスト信号から逆多重化させ、信号において実施されているテレビジョン番組及び/又は双方向アプリケーションを再構築する。この番組とアプリケーションは更に、復元装置33によって復元される。該信号に実施されているテレビジョン番組と関連するオーディオ情報とビデオ情報は更に、表示装置34に伝達され、該表示装置は、これらの情報の、NTSCオーディオ/ビデオ又はHDTVオーディオ/ビデオなどの適切なテレビジョン・フォーマットへの、別の処理と変換とを行い得る。ブロードキャスト信号から再構築されるアプリケーションはランダム・アクセス・メモリ(RAM)37にルーティングされ、制御システム35によって実行される。

制御システム35は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、ディジタル信号プロセッサ(DSP)、又は何かの別の種類のソフトウェア命令処理装置を有し得るものであり、ユーザ入力情報40を受信し得る。RAM37は、セットトップ・ボックスの機能をサポートするうえでの必要性に応じて静的（例えば、SRAM）、動的（例えば、DRAM）、揮発性又は非揮発性（例えば、FLASH）であるメモリ装置を有し得る。セットトップ・ボックスに電源を投入すると、制御システム35はROM36に記憶されているオペレーティング・システム・コードを実行する。オペレーティング・システム・コードは連続して実行する一方、セットトップ・ボックスは通常のパソコンのオペレーティング・システム・コードと同様に電源投入され、セットトップ・ボックスが制御情報に従って動作し、双方向アプリケーションとその他のアプリケーションとを実行することを可能にする。セットトップ・ボックスはモデム38も有する。モデム38は視聴者データをブロードキャスト局に伝送可能な戻りパスとブロードキャスト局がデータをセットトップ・ボックスに伝送可能な代替パス41とを備える。

本明細書及び特許請求の範囲の原文記載の「set-top box」の語は伝送信号を受信して処理し、該処理信号をテレビジョン受信機又は別のモニタに伝達する何れかの受信器又は処理装置を表す。セットトップ・ボックスはテレビジョン受信機上に物理的に搭載されるハウジング内にあってもよく、テレビジョン受信機とは別の特定の場所にあってもよく、テレビジョン受信機自体に組み入れられてもよい。

本発明の一実施例によれば、双方向アプリケーションの動作が十分に規定されて、ユーザに対して整合性があってかつ予測可能であるように見えるようにするよう、双方向コンテンツの部分が選択的にアプリケーションに供給される。２つの場合を検討することとする。第１の場合では、このオーディオ/ビデオ（A/V）コンテンツと双方向コンテンツ(iTVアプリケーションとiTV事象)が、図3aに示すようにブロードキャスト中と同様に一緒に記憶される。この例では、A/Vコンテンツと双方向コンテンツは単一ストリーム302が有し、単一ストリーム302はトリック・プレイ・プロセッサ304に供給される。トリック・プレイ・プロセッサ304はトリック・プレイ・ストリーム310を出力する。第２の場合では、双方向コンテンツが、図３bに表すように、A/Vコンテンツから分離され、別個に記憶される。この例では、元のA/Vストリームの部分がストリーム306においてトリック・プレイ・プロセッサ304に供給され、双方向コンテンツがストリーム308においてトリック・プレイ・プロセッサ304に供給される。トリック・プレイ・プロセッサはトリック・プレイ・ストリーム312を出力する。両方の場合、トリック・プレイ処理は事実上同じであるが、しかし後者の場合は双方向トリック・プレイ・ストリームを生成させるために取り出すことを必要とするデータは少なくて済むことになる。トリック・プレイ・プロセッサ304が制御システム35の部分であり得るか制御システム35に接続される別個の装置であり得ることは、当業者には分かるものである。

ディジタル・インタフェースを介して伝送されるA/Vコンテンツはトリック・プレイの場合、有効なMPEG-2トランスポート・ストリームであるべきである。同様に、双方向性を有するトリック・プレイの場合、伝送されるコンテンツは有効なストリームであることを必要とする。有効なiTVストリームを生成させるよう、アプリケーションもストリーム事象もMPEG-2多重化装置に挿入される。

本発明は次に、その各々が別々のトリック・プレイ動作を取り扱うそのいくつかの部分に分割して記載する。高速順送り動作については、図4に表すように元のタイムラインが新タイムラインにマッピングされる。元のストリームにおいて生起する事象も同様なマッピングによって高速順送りストリーム上にマッピングされることを必要とする。高速順送り因数がnでトリック・プレイが開始される時間がt(I₀)である場合、元のストリームにおいて時間t(E_x)に生起する事象E_xは時間：
t(E_x‘)=t(I₀)+(t(E_x)−t(I₀))/n；
で高速順送りストリームにマッピングされるものである。あるいは、E_xが元のストリームにおけるI_yとI_y+1との間で生起する場合、E_xはもう一度高速順送りストリームにおけるI_yとI_y+1との間で生起するものである。これよりも高い精度は実際には必要なものでない。同様に、アプリケーション(MHPにおけるモジュール)のバージョンが元のストリームにおいて特定の時間で変わる場合、新モジュールがトリック・プレイ・ストリームにおいて相当する時間でロードされるように再多重化されるものである。

この解決策に伴う１つの潜在的な問題は、セットトップ・ボックスが、事象に応じて何らかの入力をユーザにプロンプトするか何らかの情報を表示させて、所定の時間、待つ場合があるということである。高速順送りの場合には、次の事象を、最後の事象の所定の待ち時間が満了する前に受信し得る。これによって、規定されていない動作をアプリケーションからもたらし得る。各事象が受信される前にアプリケーションが十分規定された状態にあるようにするよう、再開事象が後続する休止事象を当該ストリームに各新事象前に挿入し得る。アプリケーションがユーザからの先行事象に対する応答を待っている場合、休止/再開動作は、ユーザがその事象に所定時間内に応答しなかったかのようにアプリケーションにデフォールト応答を用いさせるものである。これは、次の事象が生起する時点でアプリケーションが、入力をもはや待っていないか当該表示を用いているようにするものである。

休止/再開動作はMHP（マルチメディア・ホーム・プラットフォーム）にも用いることが可能である。MHP技術仕様は、衛星システム、ケーブル・システム、地上波システム及びマイクロ波システムを有する全ての伝送ネットワークにおけるブロードキャスト・サービス及び双方向サービス用の既存のDVBオープン標準を拡張するものである。MHP技術仕様は、拡張ブロードキャスト・プロフィールと双方向ブロードキャスト・プロフィールとに必要な、整合性のある特徴群と機能群とを備える。MHPでは、アプリケーションのライフサイクルを制御することは、アプリケーション制御コードを規定することを可能にするAIT（アプリケーション情報テーブル）を用いて遠隔で行うことが可能である。このコードの値を変えることによって、アプリケーションは、起動させ得るものであり、上記技術標準に対する拡張によって更に、各事象前にトリック・プレイ動作中に中止と再開とを行い得る。

アプリケーションの動作を高速順送り動作中に本発明によって制御することの説明例を次に図5を参照しながら説明することとする。まず、記録されたマテリアル及び線形アプリケーションの再生が工程502で開始される。高速順送り動作が工程504で開始されると、工程506でトリック・プレイ・プロセッサ304は事象が線形アプリケーションについて生起することになる時点を判定する。各事象前に、工程508と工程510との各々でトリック・プレイ・プロセッサ304はアプリケーションを休止させ、更に再開させる。アプリケーションが再開された後、工程512で事象がアプリケーションに供給されて実行される。

高速巻き戻し中又は低速巻き戻し中には、２つの場合が考えられる。第１の場合には、巻き戻し中と後の再生中には巻き戻し開始点に到達するまでセットトップ・ボックスにはiTVコンテンツが何ら送出されないというものである。この場合には、アプリケーションによって表示されるどのようなものも巻き戻し中に画面上に残ることになるが、整合性がない状態はアプリケーションにおいては何ら生じないことになる。第２の場合はユーザが巻き戻しを開始する時点でアプリケーションを休止させるというものである。この場合、再生が巻き戻し開始点に到達した時点で、アプリケーションは再開されることになる。これは巻き戻し中に画面上に何も表示されないようにするものである。

低速順送りは余分なダミー・フレームをコンテンツが有するようにして元のフレームを繰り返させることによって実現される。iTVコンテンツがA/Vコンテンツとともに記憶される場合、行われる動作は特に存在しない。ITVアプリケーションとITV事象は既にストリーム中にあり、ダミー・フレームを追加することはITV事象とITVアプリケーションとの相対的な位置を変えるものでない。ITVコンテンツがA/Vコンテンツとともに記憶される場合、これらのアプリケーションと事象はスロー・モーション・ストリームに挿入される必要がある。元のストリームの期間と減速させたストリームの時間との間には直接のマッピングが存在するので、事象/アプリケーションを挿入する場所を計算するのは簡単である。あるいは、事象/アプリケーションは、元のストリームにおいてそれとともに存在することになるまさにそのA/Vコンテンツとともにその減速させたストリームに挿入し得る。

本発明の種々の実施例は、上記工程の厳密な順序に限定されるものでないこととするが、それは一部の工程のタイミングが本発明の動作全体に影響を及ぼすことなく交換可能であるからである。更に、本明細書及び特許請求の範囲の本文記載の「comprising」の語は別の要素又は工程を排除するものでなく、該本文記載の「a」又は「an」の語は複数形を排除するものでなく、単一のプロセッサ又はその他の装置は本特許請求の範囲記載のいくつかの装置又は回路の機能を満たし得るものである。

本発明は以下のように要約し得る。

記録されたデータ・ストリームと関連線形アプリケーションとを処理する方法及び装置を開示する。このデータ・ストリームを線形的にリアルタイムで再生することとこの線形アプリケーションを実行することはそれらの開始点から開始される。非リアルタイム再生段階に入る際に、データ・ストリームからの特定のフレームがマッピング手法を用いてマッピングされて双方向トリック・プレイ・ストリームが作成される。線形アプリケーションからの事象は開示マッピング手法を用いて双方向トリック・プレイ・ストリームにマッピングされる。

本発明の実施例のホストとして働くのに適切なオーディオ・ビデオ装置を示す構成図である。 本発明の少なくとも１つの実施例を実施するのに用い得るセットトップ・ボックスを示す構成図である。 本発明の一実施例によるいくつかのトリック・プレイ処理システムを示す図である。 本発明の一実施例によるいくつかのトリック・プレイ処理システムを示す別の図である。 本発明の一実施例による高速順送り動作についての元のタイムラインと新タイムラインとを示す図である。 本発明の一実施例によって双方向アプリケーションの動作を高速順送り動作中に制御することを表す流れ図である。

Claims (14)

1. 記録されたデータ・ストリームと関連線形アプリケーションとを処理する方法であって：
   該データ・ストリームの線形リアルタイム再生と該線形アプリケーションの実行とを該データ・ストリームと該線形アプリケーションとの開始点から開始する工程；
   非リアルタイム再生段階に入る際に、該データ・ストリームからの特定のフレームを、マッピング手法を用いてマッピングして双方向トリック・プレイ・ストリームを作成する工程；及び
   該線形アプリケーションからの事象を該双方向トリック・プレイ・ストリームに該マッピング手法を用いてマッピングする工程；
   を備え、更に：
   該線形アプリケーションについての事象が生起することになる時点を判定する工程；
   該事象前に該線形アプリケーションを中止する工程；
   該事象前に該線形アプリケーションを再開する工程；及び
   該線形アプリケーションの該事象を実行する工程；
   を備えることを特徴とする方法。
2. 請求項1記載の方法であって：
   該事象が該記録されたデータ・ストリームにおける第１フレームと第２フレームとの間で生起する場合、該事象がマッピングされて該双方向トリック・プレイ・ストリームにおける該マッピングされた第１フレームと第２フレームとの間で生起することを特徴とする方法。
3. 請求項1記載の方法であって：
   該事象が：
   t(E_x‘)=t(I₀)+( t(E_x)−t(I₀))/n；
   のマッピング手法を用いてマッピングされ；
   nが高速順送り因数であり、t(I₀)はトリック・プレイが開始される時間であり、E_xが該事象であることを特徴とする方法。
4. 請求項1記載の方法であって：
   ピクチャ群において生起するよう予定される何れかの事象が、マッピングされたIフレームとともに該線形アプリケーションに非リアルタイム・フィードバック中に入力されることを特徴とする方法。
5. 請求項1記載の方法であって：
   該線形アプリケーションの該事象がユーザ入力を何ら用いず実行されることを特徴とする方法。
6. 請求項1記載の方法であって：
   該線形アプリケーションがアプリケーション制御コードを用いて中止され、再開されることを特徴とする方法。
7. 請求項6記載の方法であって：
   該アプリケーション制御コードがアプリケーション情報テーブルから受信されることを特徴とする方法。
8. 記録されたデータ・ストリームと関連線形アプリケーションとを処理する装置であって：
   該データ・ストリームの線形リアルタイム再生と該線形アプリケーションの実行とを該データ・ストリームと該線形アプリケーションとの開始点から開始する手段；
   該データ・ストリームからの特定のフレームを、マッピング手法を用いてマッピングして双方向トリック・プレイ・ストリームを作成する手段；及び
   該線形アプリケーションからの事象を該双方向トリック・プレイ・ストリームに該マッピング手法を用いてマッピングする手段；
   を備え、更に：
   非線形再生段階に入る際に、該線形アプリケーションについての事象が生起することになる時点を判定する手段；
   該事象前に該線形アプリケーションを中止する手段；
   該事象前に該線形アプリケーションを再開する手段；及び
   該線形アプリケーションの該事象を実行する手段；
   を備えることを特徴とする装置。
9. 請求項8記載の装置であって：
   該事象が該記録されたデータ・ストリームにおける第１フレームと第２フレームとの間で生起する場合、該事象がマッピングされて該双方向トリック・プレイ・ストリームにおける該マッピングされた第１フレームと第２フレームとの間で生起することを特徴とする装置。
10. 請求項8記載の装置であって：
    該事象が：
    t(E_x‘)=t(I₀)+(t(E_x)−t(I₀))/n；
    のマッピング手法を用いてマッピングされ；
    nが高速順送り因数であり、t(I₀)はトリック・プレイが開始される時間であり、E_xが該事象であることを特徴とする装置。
11. 請求項8記載の装置であって：
    ピクチャ群において生起するよう予定される何れかの事象が、マッピングされたIフレームとともに該線形アプリケーションに該非リアルタイム・フィードバック中に入力されることを特徴とする装置。
12. 請求項8記載の装置であって：
    該線形アプリケーションの該事象がユーザ入力を何ら用いず実行されることを特徴とする装置。
13. 請求項8記載の装置であって：
    該線形アプリケーションがアプリケーション制御コードを用いて中止され、再開されることを特徴とする装置。
14. 請求項13記載の装置であって：
    該アプリケーション制御コードがアプリケーション情報テーブルから受信されることを特徴とする装置。

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