專利名稱：兩級數(shù)字節(jié)目插入系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字視頻通信，且更特定來說涉及將廣告或類似物插入到數(shù)字視頻流 的多路復(fù)用中。本發(fā)明還涉及對數(shù)字視頻流的修飾，例如用于重新組合來自一個(gè)或一個(gè)以 上源的所選節(jié)目。
背景技術(shù)：
在從模擬視頻轉(zhuǎn)變到經(jīng)壓縮的數(shù)字格式(例如MPEG1及MPEG2)之后，將廣告插入 到視頻節(jié)目中的過程變得更加復(fù)雜。不是逐信號地取代模擬波形(或經(jīng)數(shù)字化的像素)，而 是變得必需首先識別第一經(jīng)壓縮的數(shù)字流中的適合的出口點(diǎn)，并接著使此出口點(diǎn)與進(jìn)入到 第二經(jīng)壓縮的數(shù)字流中的適合的入口點(diǎn)對準(zhǔn)。另外，需要添加、修改或替換許多參數(shù)以便在 拼接轉(zhuǎn)變期間維持無縫連續(xù)性。事實(shí)上，現(xiàn)今的大多數(shù)數(shù)字拼接產(chǎn)品不僅修改這些參數(shù)，還 重新產(chǎn)生整個(gè)流。執(zhí)行此以確保所得流的數(shù)據(jù)速率保持在用于將信號從拼接器輸送到一個(gè) 或一個(gè)以上接收裝置的通信信道的限制內(nèi)。此數(shù)據(jù)速率修改過程通常稱為速率轉(zhuǎn)換。拼接能力與速率轉(zhuǎn)換能力的組合在針對廣告插入設(shè)計(jì)的產(chǎn)品以及針對修飾設(shè)計(jì) 的產(chǎn)品中尤其有利。修飾是指重新組合來自一個(gè)或一個(gè)以上源的所選節(jié)目。此是通常依據(jù) 速率轉(zhuǎn)換來使所選節(jié)目的經(jīng)組合速率與通信信道的數(shù)據(jù)速率匹配的應(yīng)用。在此情況下，如 果對節(jié)目選擇做出改變，或如果將廣告插入到這些所選節(jié)目中的一者或多者中，那么所述 速率轉(zhuǎn)換過程將自動(dòng)確保決不超過通信信道的容量。在許多應(yīng)用中，視頻流及音頻流在分布之前經(jīng)加密從而防止對內(nèi)容的未經(jīng)授權(quán)的 存取。廣告插入及修飾操作通常在加密之前執(zhí)行，因?yàn)閮蓚€(gè)過程通常均需要對某些標(biāo)頭的 存取，同時(shí)其保持不受阻礙。舉例來說，如果廣告插入拼接將為無縫的，那么必須修改某些 標(biāo)頭字段，且許多速率轉(zhuǎn)換器經(jīng)設(shè)計(jì)以執(zhí)行完全再壓縮過程且因此需要對整個(gè)視頻流的無 限制存取。在一些情況下，在已加密流之后插入廣告或執(zhí)行修飾及速率轉(zhuǎn)換功能將是有利 的。舉例來說，如果將把相同的流播送給多個(gè)接受者，那么插入多個(gè)所定制廣告以便更好地 解決每一個(gè)別接受者或接受者群體的需要問題可更為有效。廣告與已知接受者的屬性的此 匹配稱為目標(biāo)廣告。令人遺憾的是，可能不想或甚至不可能推遲加密過程直到已插入所定制廣告中的 每一者。舉例來說，可在各個(gè)下游位置處插入廣告，且可能必需在內(nèi)容傳輸?shù)竭@些下游位置 處之前保護(hù)所述內(nèi)容。額外考慮是加密成本及帶寬可用性。每次將所定制廣告插入到流中 時(shí)，便形成了所述流的新版本。因此，必須考慮加密多個(gè)版本的成本。此外，如果這多個(gè)版 本通過將廣告服務(wù)器與加密器共同定位在一起而在上游形成，那么將需要額外帶寬來容納 所定制版本中的每一者，因?yàn)檫@些所定制版本被傳輸?shù)狡浼榷娨曈^眾。出于這些原因及其它原因，通常想要接近于視頻分布網(wǎng)絡(luò)的邊緣執(zhí)行廣告插入及 /或修飾并在內(nèi)容從相同網(wǎng)絡(luò)中的更中心點(diǎn)傳輸之前加密所述內(nèi)容。此將需要將廣告插入 及修飾應(yīng)用到已經(jīng)加密的視頻流。
因此，向?qū)⒐?jié)目的單個(gè)經(jīng)加密版本從網(wǎng)絡(luò)中的中心點(diǎn)傳輸?shù)蕉鄠€(gè)接受者同時(shí)仍實(shí) 現(xiàn)目標(biāo)廣告插入及/或修飾的益處的問題提供解決方案將是有利的。本發(fā)明提供具有這些 益處及其它益處的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
提供一種用于將內(nèi)容插入到視頻流中的方法。接收所述視頻流，并從其提取提示 消息。所述提示消息指示所述視頻流內(nèi)的拼接點(diǎn)。響應(yīng)于所述提示消息以適于經(jīng)歷所述視 頻流的后續(xù)速率轉(zhuǎn)換后繼續(xù)存在的方式調(diào)整所述視頻流以指示所述拼接點(diǎn)的位置。速率轉(zhuǎn) 換所述經(jīng)調(diào)整的視頻流，并將其輸送到拼接器。還把將插入的內(nèi)容輸送到所述拼接器以用 于在所述拼接點(diǎn)處將所述內(nèi)容插入到所述經(jīng)速率轉(zhuǎn)換的經(jīng)調(diào)整視頻流中。所述調(diào)整步驟可響應(yīng)于所述提示消息以適于經(jīng)歷所述視頻流的所述后續(xù)速率轉(zhuǎn) 換及后續(xù)加密兩者后繼續(xù)存在的方式調(diào)整所述視頻流以指示所述拼接點(diǎn)的所述位置。可在執(zhí)行所述提取步驟及調(diào)整步驟的預(yù)拼接器處接收所述視頻流。所述預(yù)拼接器 可經(jīng)由頻帶內(nèi)信道或頻帶外信道中的一者接收所述內(nèi)容并將其輸送到所述拼接器?？稍诓?對所述內(nèi)容進(jìn)行速率轉(zhuǎn)換的情況下將其輸送到所述拼接器。還可在不對所述內(nèi)容進(jìn)行加密 的情況下將其輸送到所述拼接器?？稍谒稣{(diào)整步驟之后且在將所述內(nèi)容插入于所述經(jīng)調(diào)整的視頻流中之前加密 所述經(jīng)調(diào)整的視頻流。另一選擇為，可在所述調(diào)整步驟及速率轉(zhuǎn)換步驟之后且在將所述內(nèi) 容插入于所述經(jīng)調(diào)整的視頻流中之前加密所述經(jīng)調(diào)整的視頻流。可在不對所述內(nèi)容進(jìn)行速 率轉(zhuǎn)換的情況下將其輸送到所述拼接器。還可在不對所述內(nèi)容進(jìn)行加密的情況下將其輸送 到所述拼接器。提供用于將內(nèi)容插入到視頻流中的設(shè)備。所述設(shè)備包含預(yù)拼接器，所述預(yù)拼接器 適于(i)接收所述視頻流；(ii)從所述視頻流提取指示拼接點(diǎn)的信息；及(iii)以適于經(jīng) 歷所述視頻流的后續(xù)速率轉(zhuǎn)換后繼續(xù)存在的方式調(diào)整所述視頻流以指示所述拼接點(diǎn)的位置。速率轉(zhuǎn)換器經(jīng)耦合以從所述預(yù)拼接器接收所述經(jīng)調(diào)整的視頻流并對其進(jìn)行速率 轉(zhuǎn)換。拼接器經(jīng)耦合以從所述速率轉(zhuǎn)換器接收所述經(jīng)速率轉(zhuǎn)換的視頻流并從內(nèi)容服務(wù)器接 收將插入到所述經(jīng)速率轉(zhuǎn)換的視頻流中的內(nèi)容。所述拼接器于所述拼接點(diǎn)處將所述所接收 的內(nèi)容插入到所述經(jīng)速率轉(zhuǎn)換的視頻流中。所述設(shè)備可進(jìn)一步包括位于所述速率轉(zhuǎn)換器與所述拼接器之間的加密器。在一個(gè)實(shí)施例中，所述預(yù)拼接器經(jīng)由獨(dú)立于所述速率轉(zhuǎn)換器的頻帶內(nèi)信道或頻帶 外信道中的一者從所述內(nèi)容服務(wù)器接收所述內(nèi)容并將所述所接收的內(nèi)容輸送到所述拼接器。在另一實(shí)施例中，所述拼接器直接從所述內(nèi)容服務(wù)器接收所述內(nèi)容。所述預(yù)拼接器可通過在所述視頻流的傳送包中所攜載的未加密的自適應(yīng)標(biāo)頭中 提供拼接識別符信息調(diào)整所述視頻流以指示所述拼接點(diǎn)的所述位置。所述預(yù)拼接器可在所 述未加密的自適應(yīng)標(biāo)頭中進(jìn)一步提供插入間隔持續(xù)時(shí)間信息。所述預(yù)拼接器還可(例如， 在所述未加密的自適應(yīng)標(biāo)頭中)提供所述內(nèi)容的必須滿足與由所述插入間隔持續(xù)時(shí)間信 息界定的插入間隔的兼容性的屬性。所述內(nèi)容的所述屬性可包含(例如)所述內(nèi)容的最大數(shù)據(jù)速率。在提供所述內(nèi)容的最大數(shù)據(jù)速率的情況下，所述速率轉(zhuǎn)換器可檢查其參數(shù)并在于 所述拼接器處插入所述內(nèi)容之前為所述內(nèi)容開辟出空間。所述預(yù)拼接器可以在所述拼接點(diǎn)之前但不緊接在所述拼接點(diǎn)之前的間隔將所述 拼接識別符信息插入于自適應(yīng)標(biāo)頭中。此將隨后在將所述內(nèi)容插入到所述視頻流中之前允 許足夠時(shí)間用于與所述內(nèi)容服務(wù)器通信及同步。


圖1是供在數(shù)字視頻節(jié)目分布中使用的現(xiàn)有技術(shù)廣告插入系統(tǒng)的框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字節(jié)目(例如，廣告)插入系統(tǒng)的第一實(shí)施例的框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字節(jié)目(例如，廣告)插入系統(tǒng)的第二實(shí)施例的框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明圖解說明各種MPEG傳送流字段及這些字段的使用的圖示；圖5是顯示本發(fā)明在大的分布系統(tǒng)中的使用的框圖；圖6是顯示可根據(jù)本發(fā)明處理的各種可變速率流的經(jīng)組合數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)速率 圖示；圖7是顯示圖6中所指示的流在根據(jù)本發(fā)明插入新的片段之后的經(jīng)組合數(shù)據(jù)速率 的數(shù)據(jù)速率圖示；圖8是顯示圖7中所指示的流在速率轉(zhuǎn)換之后的經(jīng)組合數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)速率圖 示，其中六個(gè)流的多路復(fù)用的經(jīng)組合數(shù)據(jù)速率保持小于或等于信道容量C。
具體實(shí)施例方式雖然多次參考廣告插入過程描述本發(fā)明，但應(yīng)認(rèn)識到，所述解決方案可同等地應(yīng) 用于其中拼接出現(xiàn)在由具有有限或無線持續(xù)時(shí)間的任意無關(guān)視頻內(nèi)容組成的視頻流之間 的修飾應(yīng)用。在圖1中顯示現(xiàn)有技術(shù)廣告插入系統(tǒng)的框圖。在這些現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中，通常由提 供到拼接器10的輸入流14中所存在的提示消息發(fā)信號通知插入機(jī)會(huì)。一旦所述拼接器承 擔(dān)即將發(fā)生的拼接任務(wù)，其便經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)20與廣告服務(wù)器12通信。廣告服務(wù)器12接著恰好 在插入時(shí)間之前經(jīng)由路徑16將下一個(gè)廣告發(fā)送到拼接器10。拼接器10在由提示消息發(fā)信 號通知的精確點(diǎn)處插入廣告并執(zhí)行實(shí)施無縫轉(zhuǎn)變所必需的所有步驟。拼接器10的輸出18 可接著發(fā)送到現(xiàn)有技術(shù)速率轉(zhuǎn)換器模塊，后跟現(xiàn)有技術(shù)加密模塊?？稍陬}為“拼接經(jīng)壓縮的 包化數(shù)字視頻流(Splicing Compressed Packetized Digital VideoStreams) ” 的美國專 利5，917，830中找到此現(xiàn)有技術(shù)廣告插入系統(tǒng)的實(shí)例。對于有線電視系統(tǒng)，規(guī)定MPEG-2傳送流中提示消息的格式的所廣泛采用的 標(biāo)準(zhǔn)稱為SCTE 35，題為“用于有線電視的數(shù)字節(jié)目插入提示消息(Digital Program InsertionCueing Message for Cable)，，，其副本于 http://www. scte. org/documents/ pdf/ANSISCTE352004. pdf處可用。類似地，規(guī)定拼接器與廣告服務(wù)器之間的通信協(xié)議所采 用的標(biāo)準(zhǔn)為SCTE 30，題為“數(shù)字節(jié)目插入拼接API (Digital Program Insertion Splicing API)”，于 http://www, scte. org/documents/standards/approved/ANSISCTE302006. pdf 處可用。這些標(biāo)準(zhǔn)兩者均已針對與較新視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)的兼容性而加以擴(kuò)展。此視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)例為眾所周知的H. 264標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)等效于MPEG-4部分10或MPEG-4 AVC(用于高 級視頻譯碼)。圖2圖解說明根據(jù)本發(fā)明的廣告插入系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。不是如同在圖1的現(xiàn)有 技術(shù)實(shí)施例中一樣使拼接器接收提示消息并與廣告服務(wù)器通信，圖2的實(shí)施例包含用于接 收輸入流14中的提示消息并與廣告服務(wù)器12通信的預(yù)拼接器模塊22。然而，不將廣告拼 接到網(wǎng)絡(luò)流中，即使所述廣告是在調(diào)度時(shí)間從廣告服務(wù)器接收的也如此。而是，所述預(yù)拼接 器承擔(dān)廣告服務(wù)器的角色并使用任一可用頻帶內(nèi)信道或頻帶外信道將廣告輸送到拼接器。舉例來說，預(yù)拼接器22可經(jīng)由以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)(例如，網(wǎng)絡(luò)25)將廣告?zhèn)鬏數(shù)狡唇悠鳎?同時(shí)使用由SCTE-30規(guī)定的協(xié)議與拼接器28通信。預(yù)拼接器22可視情況經(jīng)設(shè)計(jì)以大大提 前于調(diào)度拼接時(shí)間從服務(wù)器12請求所述廣告，從而允許額外時(shí)間用于在預(yù)拼接器22或拼 接器28處進(jìn)行處理。所述預(yù)拼接器還執(zhí)行另一重要任務(wù)。其以拼接點(diǎn)的精確位置以及實(shí)施無縫拼接所 需的所有參數(shù)在經(jīng)歷后續(xù)速率轉(zhuǎn)換及加密過程后將繼續(xù)存在的方式來調(diào)整輸出數(shù)據(jù)流。在圖2中還顯示速率轉(zhuǎn)換器24及加密器26。根據(jù)本發(fā)明，這些功能現(xiàn)在于拼接器 28前方實(shí)施，其可現(xiàn)在較接近于網(wǎng)絡(luò)的邊緣于下游處重新定位。廣告服務(wù)器12、預(yù)拼接器 22與拼接器28之間的通信可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)25進(jìn)行。速率轉(zhuǎn)換器24如此技術(shù)中所眾所周知地 執(zhí)行數(shù)據(jù)速率修改，且加密器26視需要加密提供到拼接器28的數(shù)據(jù)。注意，可加密存儲于廣告服務(wù)器12上的廣告或使其不受阻礙。在大多數(shù)應(yīng)用中， 幾乎沒有興趣保護(hù)廣告內(nèi)容免受未經(jīng)授權(quán)的存取。然而，如果想要使用與用于網(wǎng)絡(luò)流相 同的加密器實(shí)時(shí)加密多個(gè)廣告，那么此可使用如美國專利公開案2005-0180568中所描述 的經(jīng)多路復(fù)用的加密設(shè)計(jì)來完成，此專利公開案題為“經(jīng)時(shí)間多路復(fù)用的多節(jié)目加密系統(tǒng) (Time-Multiplexed Multi-Program Encryption System) ” 且以引用方式并入本文中。以 此方式，選擇并組合多個(gè)廣告中最重要的片段以用于在特定網(wǎng)絡(luò)流的廣告插入間隔期間傳 輸。在圖3中顯示本發(fā)明的替代實(shí)施例。如同在圖1的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中一樣，廣告服務(wù) 器38直接介接到拼接器36，且因此預(yù)拼接器30僅需要通過標(biāo)記拼接點(diǎn)的位置并從輸入流 14提取某些參數(shù)來調(diào)整所述輸入流，以使得這些拼接點(diǎn)在所述流被加密時(shí)保持對所述拼接 器可見。如前，拼接器36能夠提取此經(jīng)重新打包的信息，但在其它方面為常規(guī)設(shè)計(jì)。作為 實(shí)例，預(yù)拼接器30可通過檢查SCTE-35提示消息并接著使用經(jīng)修改的格式將此信息輸送到 拼接器36來識別拼接點(diǎn)。拼接器36將接收此信息并接著使用SCTE-30協(xié)議與廣告服務(wù)器 38通信。從廣告服務(wù)器38所接收的廣告將接著插入于輸入流14中所含有的網(wǎng)絡(luò)電視內(nèi)容 的適當(dāng)位置中。一旦最后一個(gè)廣告已流出，所述拼接器便將發(fā)起回到網(wǎng)絡(luò)流的無縫拼接，并 在重復(fù)所述過程之前等待下一插入間隔。在圖4中圖解說明用于將信息從預(yù)拼接器22 (圖2)或30 (圖3)輸送到相應(yīng)拼接 器28、36的優(yōu)選方法。在此實(shí)例中，將由預(yù)拼接器提供的信息囊封到MPEG2傳送流40的 MPEG2自適應(yīng)標(biāo)頭42中。特定來說，參考圖4，一些MPEG2傳送包(例如所示的包40b)可 含有自適應(yīng)標(biāo)頭42。此方法可與的用于在有線電視、電信及衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中分布視頻及音頻的 所廣泛采用的IS0/IEC 13818-1標(biāo)準(zhǔn)兼容。一般來說，不在所述分布過程期間的任何時(shí)間 加密自適應(yīng)標(biāo)頭。
在圖4的實(shí)例性實(shí)施方案中，使用自適應(yīng)標(biāo)頭42的私用數(shù)據(jù)字段42c來將信息從 預(yù)拼接器輸送到拼接器。因此，緊接在特定視頻、音頻或數(shù)據(jù)流中的想要拼接點(diǎn)之前形成自 適應(yīng)標(biāo)頭(如果尚不存在一個(gè)自適應(yīng)標(biāo)頭)。自適應(yīng)標(biāo)頭42包含長度字段42a、旗標(biāo)42b 及私用數(shù)據(jù)字段 42c。transport_private_data_flag 44 在旗標(biāo) 42b 內(nèi)，將 transport— priVate_data_flag 44設(shè)定為'1'。接著將相關(guān)信息插入到私用數(shù)據(jù)字段42c中，如ISO/ IEC 13818-1技術(shù)規(guī)范所規(guī)定(于www, iso. org處可用)。如圖4中所示，由私用數(shù)據(jù)字段42c攜載的信息可包含拼接識別符46a以確認(rèn)拼 接點(diǎn)緊接在自適應(yīng)標(biāo)頭之后的存在。可提供持續(xù)時(shí)間標(biāo)簽46b以規(guī)定插入間隔的持續(xù)時(shí) 間。如果已知廣告的最大數(shù)據(jù)速率，那么便應(yīng)規(guī)定所述最大數(shù)據(jù)速率。由于所插入的廣告 將替換默認(rèn)廣告，因此可設(shè)定最大數(shù)據(jù)速率以使其匹配現(xiàn)有默認(rèn)廣告的速率?？蓪⒆畲髷?shù) 據(jù)速率指示為私用數(shù)據(jù)字段42c中的單獨(dú)標(biāo)簽46c?？商峁╊~外拼接屬性46d以識別廣告 的必須滿足與插入間隔的兼容性的屬性。注意，在許多系統(tǒng)中，隨后加密定時(shí)信息(例如呈現(xiàn)及解碼時(shí)間戳)，且因此所述 定時(shí)信息將不對拼接器可用。為此，預(yù)拼接器必須檢查SCTE-35提示消息以及視頻、音頻及 數(shù)據(jù)流中所存在的時(shí)間戳，從而確定拼接出口點(diǎn)或入口點(diǎn)的精確位置。雖然拼接點(diǎn)的位置 可通過緊接在拼接入口點(diǎn)及出口點(diǎn)之前插入自適應(yīng)標(biāo)頭而從預(yù)拼接器精確地輸送到拼接 器，但允許時(shí)間用于與廣告服務(wù)器通信及同步也可能很重要。因此，以在拼接點(diǎn)之前的間隔 插入自適應(yīng)標(biāo)頭可能很有利。可將額外信息插入到標(biāo)頭中以規(guī)定執(zhí)行拼接之前的時(shí)間間隔 或規(guī)定是否將緊接執(zhí)行拼接。可擴(kuò)展圖3的廣告處理系統(tǒng)并將其應(yīng)用到如圖5中所示的大分布系統(tǒng)50。在此實(shí) 例中，假定預(yù)拼接器30a、30b... 30n的流容量與相關(guān)聯(lián)速率轉(zhuǎn)換器32a、32b... 32n及加密器 34a,34b-34n的容量匹配。類似地，假定拼接器36a、36b"'36n的流容量與相關(guān)聯(lián)廣告服 務(wù)器38a、38b"*38n的流容量匹配?？赡軐?shí)際情況并不如此，且因此，僅提供此表示作為實(shí) 例。應(yīng)理解，可提供所述分布系統(tǒng)的每一組件作為可縮放子系統(tǒng)，以向其它聯(lián)網(wǎng)組件提供中 心或?qū)Ｓ媒尤搿Ｔ诖饲闆r下，假定每一模塊均能夠同時(shí)支持許多個(gè)流。這種情況對于某些 組件尤其常見，例如有線電視遞送系統(tǒng)中的速率轉(zhuǎn)換器，其中多個(gè)節(jié)目通常在統(tǒng)計(jì)上被多 路復(fù)用為若干信號，但此必須不超過各種通信信道的固定容量。雖然特定多路復(fù)用的每一 組件流可以在速率上可變，但速率轉(zhuǎn)換器必須保證組件流的經(jīng)組合速率保持小于或等于信 道容量。在典型系統(tǒng)中，速率轉(zhuǎn)換器將放置在廣告插入拼接器之后且在加密器之前。以此 方式，速率轉(zhuǎn)換器能夠處理視頻信號，同時(shí)其保持不受阻礙，且能夠拉平因插入新的視頻內(nèi) 容而引入的數(shù)據(jù)速率波動(dòng)。然而，本文中所揭示的實(shí)例性實(shí)施方案將速率轉(zhuǎn)換器放置在廣 告服務(wù)器及廣告拼接器前方。因此，應(yīng)修改速率轉(zhuǎn)換器從而在于拼接器處插入廣告之前為 廣告開辟出空間。此可通過檢查先前參考圖4所述的最大數(shù)據(jù)速率標(biāo)簽46c來完成。舉例 來說，如果確定廣告間隔應(yīng)支持以3. 75mb/s或更小的數(shù)據(jù)速率編碼的所有廣告，那么可將 所述最大數(shù)據(jù)速率標(biāo)簽規(guī)定為3. 75mb/s。可由預(yù)拼接器插入此標(biāo)簽，或可推遲所述決策并 于所述速率轉(zhuǎn)換器自身處應(yīng)用所述決策。所需要的速率轉(zhuǎn)換的量取決于最大數(shù)據(jù)速率標(biāo)簽以及每一組件流(包含正被替 換的流)的速率?？紤]圖6中的實(shí)例，其包括顯示由六個(gè)可變速率視頻流組成的多路復(fù)用
8的數(shù)據(jù)速率圖示60。線P1顯示第一視頻流(“流1”)的數(shù)據(jù)速率rl。P2表示流1與第二 視頻流(“流2”)的經(jīng)組合數(shù)據(jù)速率(rl+r2)。P3顯示流1、流2與第三視頻流(“流3”) 的經(jīng)組合數(shù)據(jù)速率(rl+r2+r3)。P4表示流1、流2、流3與第四視頻流(“流4”)的經(jīng)組合 數(shù)據(jù)速率(rl+r2+r3+r4)。P5顯示流1、流2、流3、流4與第五視頻流(“流5”)的經(jīng)組合 數(shù)據(jù)速率(rl+r2+r3+r4+r5)。P6表示流1、流2、流3、流4、流5與第六視頻流(“流6”)的 經(jīng)組合數(shù)據(jù)速率(rl+r2+r3+r4+r5+r6)。雖然每一個(gè)別節(jié)目的數(shù)據(jù)速率變化，但所有六個(gè)視 頻流的經(jīng)組合速率保持恒定，如由P6圖解說明。此是其中使用統(tǒng)計(jì)多路復(fù)用器來同時(shí)編碼 多個(gè)節(jié)目以管理數(shù)據(jù)速率的應(yīng)用的特點(diǎn)。通過將更多位分配給更難以壓縮的節(jié)目并將較少 位分配給更容易壓縮的節(jié)目，統(tǒng)計(jì)多路復(fù)用器能夠以更一致的基礎(chǔ)遞送較高質(zhì)量的視頻。假定，將用廣告替換第一流(視頻流1)的片段及第四視頻流(視頻流4)的片段。 在圖7的數(shù)據(jù)速率圖示70中顯示在插入這些新的片段之后的結(jié)果。有時(shí)，所插入廣告的數(shù) 據(jù)速率可能低于其所替換片段的數(shù)據(jù)速率，而在其它時(shí)候，所插入廣告的數(shù)據(jù)速率可能較 高。結(jié)果是，多路復(fù)用可周期性地超過可用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率，如P6’處所示。此問題可由 速率轉(zhuǎn)換解決。通常，速率轉(zhuǎn)換器操作為統(tǒng)計(jì)再多路復(fù)用器且試圖跨越所有節(jié)目遞送一致的視頻 質(zhì)量。隨著經(jīng)組合數(shù)據(jù)速率開始超過傳輸信道的數(shù)據(jù)速率容量，速率轉(zhuǎn)換器增加再壓縮率， 從而導(dǎo)致所有節(jié)目視頻質(zhì)量的稍微降級。此通常視為比對一個(gè)或一個(gè)以上信道的質(zhì)量的較 大降級更好的結(jié)果，而對其它信道幾乎不存在降級?？尚薷某Ｒ?guī)統(tǒng)計(jì)再多路復(fù)用速率轉(zhuǎn)換器以允許于后續(xù)下游位置處取代正排入節(jié) 目的內(nèi)容。簡單解決方案是修改供應(yīng)到速率轉(zhuǎn)換器的信道容量參數(shù)。舉例來說，緊接在于 圖7中所示的時(shí)刻TA將新的內(nèi)容拼接到視頻流1中之后，應(yīng)將信道容量參數(shù)從原始值C改 變?yōu)榻?jīng)修改的值C-Rl+rl，其中R1為廣告的最大數(shù)據(jù)速率(由圖4中所提及的最大數(shù)據(jù)速 率標(biāo)簽46c規(guī)定)，且rl為將替換的節(jié)目1片段的瞬時(shí)速率。實(shí)現(xiàn)相同結(jié)果而無計(jì)算瞬時(shí) 數(shù)據(jù)速率的非單值性的容易方式是模擬用于實(shí)施多路復(fù)用器的共用緩沖器的充滿度。在此 情況下，當(dāng)數(shù)據(jù)從這六個(gè)流源中的每一者到達(dá)時(shí)將其收集于此緩沖器中。同時(shí)，以恒定速率 C從緩沖器移除數(shù)據(jù)。因此，每次檢查緩沖器時(shí)，緩沖程度因?qū)σ褟拿恳辉吹竭_(dá)的包的數(shù)目 進(jìn)行計(jì)數(shù)而增加，且緩沖程度因?qū)σ褌鬏數(shù)陌臄?shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)而減少?？苫谛诺罃?shù)據(jù)速 率C及時(shí)間間隔來計(jì)算所傳輸包的數(shù)目，因此最后檢查緩沖器。以此方式，可在任一時(shí)間確 定緩沖器的充滿度。注意，如果緩沖器變空，那么空包必須被傳輸并包含于凈結(jié)果中。一旦在時(shí)間TA針對節(jié)目1實(shí)施了第一次拼接，便修改緩沖器充滿度計(jì)算。繼續(xù)以 恒定速率C從緩沖器中減去包，同時(shí)繼續(xù)將從流2到6到達(dá)的包添加到緩沖器中。雖然用于 節(jié)目1的新內(nèi)容尚不可用于包含于多路復(fù)用中，但速率轉(zhuǎn)換器速率控制系統(tǒng)可通過假定恒 定包到達(dá)速率R1來計(jì)及其存在。將這些假設(shè)的用以替換節(jié)目1的新包添加到緩沖器充滿 度計(jì)算中。同時(shí)，在處理對應(yīng)于節(jié)目1的原始包時(shí)，從緩沖器充滿度結(jié)果中減去所述包。接 著在確定是增加還是減少視頻再壓縮量時(shí)使用此新的緩沖器充滿度結(jié)果替換原始充滿度 結(jié)果。在標(biāo)題為“用于速率估計(jì)及預(yù)測性速率控制的方法及設(shè)備(Methods and Apparatus for Rate Estimation and Predictive Rate Control) ”的美國專利公開案 2008-0068997 中描述用于將多路復(fù)用器緩沖器充滿程度映射到可應(yīng)用于速率轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的視頻質(zhì)量設(shè) 定的優(yōu)選方法的實(shí)例，所述美國專利公開案以引用方式并入本文中。
在圖7的實(shí)例中，在時(shí)間TB開始將第二個(gè)廣告拼接到視頻流4中，從而致使 在從TB到TC的間隔期間將兩個(gè)廣告注入到多路復(fù)用中。速率轉(zhuǎn)換器可通過假定為 C-Rl+rl-R4+r4的信道容量來確保在多路復(fù)用中針對兩個(gè)廣告存在足夠的空間，其中R4為 第二個(gè)廣告的最大數(shù)據(jù)速率(由圖4中所提及的最大數(shù)據(jù)速率標(biāo)簽46c規(guī)定)，且r4為將 被替換的節(jié)目4片段的瞬時(shí)速率。如前，實(shí)際實(shí)施方案是當(dāng)分別以恒定速率R1及R4模擬 新的視頻流1及視頻流4包的到達(dá)時(shí)向上調(diào)節(jié)多路復(fù)用器緩沖器充滿度，且當(dāng)在原始多路 復(fù)用中遇到現(xiàn)有視頻流1及視頻流4包時(shí)向下調(diào)節(jié)多路復(fù)用器緩沖器充滿度。在時(shí)刻TC，速率轉(zhuǎn)換器調(diào)節(jié)速率控制計(jì)算以計(jì)及從廣告流1回到原始視頻流1的 拼接?，F(xiàn)調(diào)節(jié)信道容量以變成C-R4+r4。最后，在于時(shí)間TD完成視頻流4的廣告之后，信道 容量回復(fù)到標(biāo)稱設(shè)定C，且正常速率轉(zhuǎn)換器操作再繼續(xù)直到下一插入間隔為止。在圖8的數(shù) 據(jù)速率圖80中圖解說明在速率轉(zhuǎn)換之后的結(jié)果。注意，P6”處所示的總的經(jīng)組合數(shù)據(jù)速率 現(xiàn)保持小于或等于信道容量C。如果經(jīng)組合速率小于C，那么插入空包。依據(jù)在廣告片段的壓縮期間所使用的編碼器設(shè)定，可能必需考慮這些拼接點(diǎn)中的 每一者處的瞬態(tài)數(shù)據(jù)速率?？赏ㄟ^在每一可插入廣告的開始及結(jié)尾處嚴(yán)格地強(qiáng)制執(zhí)行速率 限制或通過在速率轉(zhuǎn)換過程期間假定最壞情況轉(zhuǎn)變事件來處理此潛在問題。在2008年6 月30日申請的且題為“針對數(shù)字節(jié)目插入預(yù)調(diào)整廣告內(nèi)容(PreconditioningAd Content for Digital Program Insertion) ”的共同擁有的同在申請中美國臨時(shí)專利申請案第 61/133，614號對此進(jìn)行論述，所述臨時(shí)專利申請案以引用方式并入本文中。現(xiàn)在應(yīng)了解，本發(fā)明提供用于插入廣告及/或在已速率轉(zhuǎn)換及/或加密視頻、音頻 及/或數(shù)據(jù)流之后執(zhí)行修飾功能的設(shè)備及方法。以此方式，可接近于視頻分布網(wǎng)絡(luò)的邊緣 執(zhí)行廣告插入及修飾?？墒紫韧瓿缮院髮⒂谄渲胁迦雰?nèi)容的節(jié)目的速率轉(zhuǎn)換及加密，然后 才傳輸所述節(jié)目。因此，可將節(jié)目的單個(gè)經(jīng)加密版本從所述網(wǎng)絡(luò)中的中心點(diǎn)傳輸?shù)蕉鄠€(gè)接 受者，同時(shí)提供在所述中心點(diǎn)的下游處進(jìn)行后續(xù)目標(biāo)廣告插入或修飾的益處。
權(quán)利要求
一種用于將內(nèi)容插入到視頻流中的方法，其包括接收所述視頻流；從所接收的視頻流提取提示消息，所述提示消息指示所述視頻流內(nèi)的拼接點(diǎn)；響應(yīng)于所述提示消息，以適于經(jīng)歷所述視頻流的后續(xù)速率轉(zhuǎn)換后繼續(xù)存在的方式調(diào)整所述視頻流以指示所述拼接點(diǎn)的位置；對所述經(jīng)調(diào)整的視頻流進(jìn)行速率轉(zhuǎn)換；將所述經(jīng)速率轉(zhuǎn)換的視頻流輸送到拼接器；及將所述內(nèi)容輸送到所述拼接器以用于在所述拼接點(diǎn)處將所述內(nèi)容插入到所述經(jīng)速率轉(zhuǎn)換的經(jīng)調(diào)整視頻流中。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述調(diào)整步驟響應(yīng)于所述提示消息以適于經(jīng)歷所述 視頻流的所述后續(xù)速率轉(zhuǎn)換及后續(xù)加密兩者后繼續(xù)存在的方式調(diào)整所述視頻流以指示所 述拼接點(diǎn)的所述位置。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在預(yù)拼接器處接收所述視頻流，且所述預(yù)拼接器執(zhí) 行所述提取步驟及調(diào)整步驟。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述預(yù)拼接器經(jīng)由頻帶內(nèi)信道或頻帶外信道中的一 者接收所述內(nèi)容并將其輸送到所述拼接器。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中在不對所述內(nèi)容進(jìn)行速率轉(zhuǎn)換的情況下將其輸送到 所述拼接器。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中在不對所述內(nèi)容進(jìn)行加密的情況下將其輸送到所述 拼接器。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述調(diào)整步驟之后且在將所述內(nèi)容插入于所述經(jīng) 調(diào)整的視頻流中之前加密所述經(jīng)調(diào)整的視頻流。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述調(diào)整步驟及速率轉(zhuǎn)換步驟之后且在將所述內(nèi) 容插入于所述經(jīng)調(diào)整的視頻流中之前加密所述經(jīng)調(diào)整的視頻流。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在不對所述內(nèi)容進(jìn)行速率轉(zhuǎn)換的情況下將其輸送到 所述拼接器。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中在不對所述內(nèi)容進(jìn)行加密的情況下將其輸送到所 述拼接器。
11.一種用于將內(nèi)容插入到視頻流中的設(shè)備，其包括預(yù)拼接器，其適于(i)接收所述視頻流；(ii)從所述視頻流提取指示拼接點(diǎn)的信息；及(iii)以適于經(jīng)歷所述視頻流的后續(xù)速率轉(zhuǎn)換后繼續(xù)存在的方式調(diào)整所述視頻流以指 示所述拼接點(diǎn)的位置；速率轉(zhuǎn)換器，其經(jīng)耦合以從所述預(yù)拼接器接收所述經(jīng)調(diào)整的視頻流并對其進(jìn)行速率轉(zhuǎn)換；拼接器，其經(jīng)耦合以從所述速率轉(zhuǎn)換器接收所述經(jīng)速率轉(zhuǎn)換的視頻流并從內(nèi)容服務(wù)器 接收將插入到所述經(jīng)速率轉(zhuǎn)換的視頻流中的內(nèi)容；其中所述拼接器在所述拼接點(diǎn)處將所述所接收的內(nèi)容插入到所述經(jīng)速率轉(zhuǎn)換的視頻流中。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其進(jìn)一步包括位于所述速率轉(zhuǎn)換器與所述拼接器之間 的加密器。
13.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述預(yù)拼接器經(jīng)由獨(dú)立于所述速率轉(zhuǎn)換器的頻帶 內(nèi)信道或頻帶外信道中的一者從所述內(nèi)容服務(wù)器接收所述內(nèi)容并將所述所接收的內(nèi)容輸 送到所述拼接器。
14.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述拼接器直接從所述內(nèi)容服務(wù)器接收所述內(nèi)容。
15.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述預(yù)拼接器通過在所述視頻流的傳送包中所攜 載的未加密的自適應(yīng)標(biāo)頭中提供拼接識別符信息來調(diào)整所述視頻流以指示所述拼接點(diǎn)的 所述位置。
16.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述預(yù)拼接器在所述未加密的自適應(yīng)標(biāo)頭中進(jìn)一 步提供插入間隔持續(xù)時(shí)間信息。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述預(yù)拼接器在所述未加密的自適應(yīng)標(biāo)頭中進(jìn)一 步提供所述內(nèi)容的必須滿足與由所述插入間隔持續(xù)時(shí)間信息界定的插入間隔的兼容性的屬性。
18.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中所述內(nèi)容的所述屬性包含所述內(nèi)容的最大數(shù)據(jù)速率。
19.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述速率轉(zhuǎn)換器檢查所述最大數(shù)據(jù)速率并在于所 述拼接器處插入所述內(nèi)容之前為所述內(nèi)容開辟出空間。
20.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述預(yù)拼接器以在所述拼接點(diǎn)之前但不緊接在所 述拼接點(diǎn)之前的間隔將所述拼接識別符信息插入于自適應(yīng)標(biāo)頭中。
全文摘要
本申請案涉及兩級數(shù)字節(jié)目插入系統(tǒng)。本發(fā)明提供用于插入廣告及/或在已對視頻、音頻及/或數(shù)據(jù)流進(jìn)行速率轉(zhuǎn)換及/或加密之后執(zhí)行修飾功能的設(shè)備及方法。以此方式，可接近于視頻分布網(wǎng)絡(luò)的邊緣執(zhí)行廣告插入及修飾?？墒紫韧瓿缮院髮⒂谄渲胁迦雰?nèi)容的節(jié)目的速率轉(zhuǎn)換及加密，然后才傳輸所述節(jié)目。因此，可將節(jié)目的單個(gè)經(jīng)加密版本從所述網(wǎng)絡(luò)中的中心點(diǎn)傳輸?shù)蕉鄠€(gè)接受者，同時(shí)提供在所述中心點(diǎn)的下游處進(jìn)行后續(xù)目標(biāo)廣告插入或修飾的益處。
文檔編號H04N7/16GK101860739SQ20101014949
公開日2010年10月13日 申請日期2010年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月1日
發(fā)明者亞當(dāng)·湯姆, 彼得·蒙塔, 拉明·法拉薩特, 愛德華·A·克勞斯 申請人:Rgb網(wǎng)絡(luò)有限公司