JP2002523980A - ブロードキャストアプリケーションにおけるインターネット上のストリーミングのエミュレーション - Google Patents

ブロードキャストアプリケーションにおけるインターネット上のストリーミングのエミュレーション

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JP2002523980A JP2000567000A JP2000567000A JP2002523980A JP 2002523980 A JP2002523980 A JP 2002523980A JP 2000567000 A JP2000567000 A JP 2000567000A JP 2000567000 A JP2000567000 A JP 2000567000A JP 2002523980 A JP2002523980 A JP 2002523980A
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Abstract

(57)【要約】 クライアント−サーバネットワーク上のブロードキャストアプリケーションにおいて、インターネット上で多数のクライアントへのアニメーションデータのストリーミングがエミュレートされる。アニメーションは状態の連続とみなされる。状態情報はグラフィックスデータ自体の代わりにクライアントに送られる。クライアントは、状態情報の制御の下でアニメーションデータ自体を生成する。サーバとクライアントとは、共有オブジェクトプロトコルを用いて通信する。斯くして、厳しいネットワーク帯域幅の問題にぶつかることなしにブロードキャスト及びストリーミングは果たされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、ネットワークを介するマルチメディアファイルのストリーミング（
streaming）に関する。本発明は、とりわけ、ブロードキャストコンテキスト（b
roadcast context）内でのインターネット上でのグラフィックス又はビデオアニ
メーションのストリーミングのエミュレーションを可能にすることに関する。
【０００２】
【背景技術】
“ストリーミング”という用語は、受け側において安定した連続的なストリー
ムとして処理され得るようにデータをサーバからクライアントに転送することを
指す。ストリーミング技術は、インターネットの成長に伴いますます重要になっ
ている。なぜなら、大半のユーザが、例えばグラフィックスアニメーション、オ
ーディオ、ビデオ又はそれらの組み合わせ等を有する大きなマルチメディアファ
イルをダウンロードするのに十分高速なアクセスを持たないからである。しかし
ながら、ストリーミングは、ファイル全体が受け取られる前にクライアントのブ
ラウザ又はプラグ−インがデータの処理を開始することを可能にする。ストリー
ミングが作用するためには、ファイルを受け取るクライアント側が、データを訂
正することができ、該データを処理しているアプリケーションに安定したストリ
ームとして該データを送ることが出来なければならない。これは、クライアント
が所望以上に高速のデータを受け取る場合、余剰データはバッファされる必要が
あることを意味する。他方で、データが適時に到達しない場合、データのプレゼ
ンテーションは円滑ではないだろう。
【０００３】 ここで、“ファイル”という用語は、データ処理に利用可能であり、エンティ
ティとして処理されることが可能である関連するデータ項目（item）のエンティ
ティを示すのに用いられる。本発明のコンテキスト内では、“ファイル”という
用語は、リアルタイムに生成されるデータ及び記憶装置から検索されるデータを
指しても良い。
【０００４】 インターネットを介するグラフィックスデータの通信において現在利用可能で
ある又は開発中である技術の中に、VRML97及びMPEG-4がある。VRML97は“Virtua
l Reality Modeling Language（仮想現実モデル言語）”の略であり、インター
ネットにおいて対話式（interactive）3Dマルチメディアコンテンツを記述する
ための国際規格（ISO/IEC14772）のファイルフォーマットである。MPEG-4は、MP
EG（Moving Picture Experts Group）により開発されているISO/IEC規格である
。両方の規格において、グラフィカルコンテンツは、所謂シーングラフにおいて
構成される。シーングラフは、集合的にグラフィックスの世界を記述する座標系
及び形状（shape）の系統樹（family tree）である。シーンの系統樹において一
番上の項目はワールド座標系である。ワールド座標系は、１つ以上の子の座標系
及び形状の親の役割を果たす。そしてまた、それら子の座標系は更なる子の座標
系及び形状に対する親になり、以下同様である。
【０００５】 VRMLはオブジェクトを記述するファイルフォーマットである。VRMLは、３Dグ
ラフィックス、マルチメディア及び対話式オブジェクト／ワールドの構築を行う
のに有用なオブジェクトのセットを規定する。これらのオブジェクトはノードと
呼ばれ、フィールド及び事象（event）に格納される基本データを含む。典型的
には、シーングラフは構造ノード（structural node）、葉ノード、補間ノード
（interpolation node）及びセンサノード（sensor node）を有する。構造ノー
ドは、シーン内のオブジェクトの空間関係を規定する。葉ノードは、オブジェク
トの物理的外観（physical appearance）を規定する。補間ノードは、アニメー
ションを規定する。センサノードは、特定のユーザの入力様式（input modality
）に対するユーザの対話（interaction）を規定する。VRMLは、サーバからクラ
イアントへのデータのストリーミングを直接にはサポートしない。ストリーミン
グにおいて不可欠であるストリームとタイムスタンプとの間の同期等のファシリ
ティはVRMLには存在しない。しかしながら、VRMLは、外部プログラムがVRMLのク
ライアントと対話する（interact）ことを可能にする機構を持っている。これは
、スポーツアプリケーションにおいて、クライアントにアニメーションデータを
ロードするために用いられている。例えば＜http://www.virtualive.com＞にお
けるOrad Hi-Tec System，Ltdの“バーチャライブ・サッカー（VirtuaLive Socc
er）”を参照されたい。このウェブ文書は、現実感があり（realistic）、アニ
メーション化されている（animated）３次元グラフィッククリップを制作するプ
ロセスについて論じており、この３次元グラフィッククリップは、インターネッ
トを介して送るための実際のサッカーの試合のハイライトをシミュレートする。
このシステムは、テレビのスポーツ報道(coverage)を、略々リアルタイムにマル
チメディア性の富む（multimedia-rich）ウェブページで補完するコンテンツを
生成する。この例では、前記プロセスは２つのステップに収まる。まず、スタジ
アムのグラフィックスモデル及びサッカー選手のグラフィックスモデルが、外部
プログラム、この場合にはJavaアプレットと共にダウンロードされる。その場合
、ユーザは特定のアニメーションを要求するために前記外部プログラムと対話す
ることが出来る。次に、このアニメーションのデータが前記クライアントにダウ
ンロードされ、前記ユーザと対話される。ノードのタイプの観点から言えば、こ
のプロセスは、まず構造ノード及び葉ノードをダウンロードし、その上で補間ノ
ードをダウンロードする。補間ノードのセットを変更することにより、異なるア
ニメーションシーケンスを実行することが可能である。この例において用いられ
るプロセスは、全てのモデル（構造ノード）及び全てのアニメーションデータ（
補間ノード）を含む完全なVRMLファイルをユーザが選択することが出来るような
単一ステップのプロセスにある程度等価である。このアプローチは、クライアン
ト上であらゆるコンテンツが再生され得るようになる前に長いダウンロード時間
をもたらす。これは、特にコンテンツが即座に利用可能であるTVブロードキャス
トと比較した場合に苛立たしい経験として経験される。
【０００６】 上記の他方の技術、MPEG-4は、VRML97と広範な重複部分を持つ、シーン用バイ
ナリ記述フォーマット（BIFS）を規定している。他方で、MPEG-4は、グラフィッ
クスのストリーミングをサポートするように及びビデオ用に設計されている。MP
EG-4は、シーンを更新する及びアニメーション化するための２つのサーバ／クラ
イアント・プロトコル、即ちBIFS-Update及びBIFS-Animを規定している。VRMLを
越えるMPEG-4の利点の幾つかは、シーン記述のコード化及びアニメーションデー
タのコード化並びに組込みのストリーミングケイパビリティである。ユーザは、
アニメーションデータの完全なダウンロードを待つ必要がない。例えば、先に述
べたサッカーの試合のブロードキャストのアプリケーションにおいては、選手及
びスタジアムのモデルがダウンロードされるとすぐにアニメーションが起動する
ことが出来る。更に、MPEG-4は、圧縮されたバイナリフォーマットを用いるその
BIFSトランスポートプロトコルに起因してより効率的であるという利点を持つ。
【０００７】 ストリーミングのコンテキスト内において、上記の既知の技術は、帯域幅使用
量（bandwidth usage）、パケット損失の隠蔽又は修復（packet-loss concealme
nt or recovery）、及び特に多数のクライアントに対するブロードキャストにお
ける複数ユーザ対話性（multi-user interactivity）に関して幾つかの制限を持
つ。
【０００８】 帯域幅については、完全なアニメーションがサーバにおいて生成される。この
結果として、大量のデータを、サーバにクライアントを接続しているネットワー
ク、例えばインターネット上で移送する必要がある。例えば、上記のサッカーブ
ロードキャストアプリケーションにおいては、２２人のサッカー選手がアニメー
ション化される必要がある。個々の選手毎の各アニメーションデータ点は、３D
空間における位置、及び例えば選手のポーズ（posture）をモデル化するための
１５個の接合回転部（joint rotation）一組を有する。これは６３個の浮動小数
点の値に相当する。アニメーション更新速度が１５データ点／秒であると仮定す
る場合、６６５Kbpsのビットレートが必要とされる。このビットレートは圧縮を
通して低減され得る。典型的には、BIFSの使用はビットレートを１／２０に低減
し、約３３Kbpsのビットレートを与える。しかしながら、この数はインターネッ
トプロトコル（RTP、UDP及びIP）、並びにオーディオ等の付加的なデータタイプ
に必要とされるオーバーヘッドを考慮していない。しかしながら、民生市場にお
いて現在市販されている標準的なモデムは、２８．８Kbps又は３３．６Kbpsの容
量を持つ。アニメーションのストリーミングが、帯域幅の制限に起因してエンド
ユーザにおいて問題を引き起こすことは明白である。多数のクライアント、例え
ば１００，０００個のクライアントへのブロードキャストの場合には、データス
トリームは幾つかのルータにおいて複製される（duplicated）必要があるだろう
。インターネット上のルータは、パケットをフォワードさせるべき、最終的な宛
先に向かう途中にある次のネットワークポイントを決定する。前記ルータは、該
ルータが接続されているネットワークの状態の現在の理解に基づいて各情報パケ
ットをどの進路に送るべきかを決定する。ルータは、各インターネットのアクセ
スポイント（Internet point-of-presence）を含む、ネットワークの如何なる接
続部（juncture）又はゲートウェイに設置される。ブロードキャストがインター
ネットにわたって収拾不可能なデータの爆発的な増加をもたらし得ることは明白
である。発生を防ぐためには、実際の帯域幅が２８．８Kbpsよりずっと低く制限
される必要がある。
【０００９】 パケット損失の隠蔽については、VRMLベースのシステムは信頼できるプロトコ
ル（TCP）を利用する。ここではパケット損失は問題ではない。MPEG-4の場合に
は、BIFSはRTP/UDP/IPを用いる。それ故、パケット損失修復機構が必要とされる
。２地点間アプリケーションにおいては、損失したパケットの再送が考慮され得
る。しかしながら、ブロードキャストという状況においては、これはかなり複雑
である。しかしながら、両方の場合において、MPEGの信頼性は、より多くの帯域
幅使用量（冗長性）又はより多くの待ち時間（再送）のどちらかを必要とする。
【００１０】 複数ユーザ対話性について、VRMLとMPEG-4とは共に本質的にサーバ−クライア
ント通信に基づいている。複数クライアント間の通信を可能にする対応策は存在
しない。
【００１１】 VRMLについてのより多くの情報については、例えば<http://sgi.felk.cvut.cz
/〜holecek/VRML/concepts.html>において”Key Concepts”,March 5,1996を、
又は<http://www.stl.nps.navy.mil/〜brutzman/vrml/vrml_95.html>において公
に入手することが出来る”Internetwork Infrastructure Requirements for Vir
tual Environmets”,D.P.Brutzman et al.,Jan.23,1996を参照されたい。
【００１２】 MPEG-4についてのより多くの情報については、例えば<http://drogo.cselt.st
et.it/mpeg/standard/mpeg-4/mpeg-4.htm>において公に入手することが出来る”
Overview of the MPEG-4 Standard”,ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 N2323 ed.Rob Ko
enen,July 1998を参照されたい。
【００１３】
【発明の目的】
それ故、本発明の目的は、クライアントが安定した連続的なストリームである
かのようにマルチメディアデータを処理することを可能にする技術を提供するこ
とにある。他の目的は、インターネット上のブロードキャストにおいて多数のク
ライアントでの連続的な処理を可能にすることにある。上記で特定された問題は
、ブロードキャストアプリケーションにおいてかなり深刻になるということに注
意されたい。
【００１４】
【発明の開示】
この目的のために、本発明はネットワークを介する該ネットワークに接続され
ている受け局へのマルチメディアファイルのストリーミングをエミュレートする
方法を提供する。前記ファイルの各々の状態を記述した各々の状態情報が供給さ
れる。前記受け局は、前記ネットワークを介して前記各々の状態情報を受け取る
ことが可能になり、前記各々の状態情報の制御の下で前記マルチメディアファイ
ルをローカルに生成することが可能になる。アニメーションに関するブロードキ
ャストにおいて、本発明は、グラフィックスアニメーションを表示することを可
能にする、ネットワークを介してデータを供給する方法に関する。アニメーショ
ンの連続する各々の状態を記述した各々の状態情報がネットワークにより供給さ
れる。各々の状態情報はネットワークを介して受け取られる。受け取ると、受け
局は、前記各々の状態情報の制御の下でアニメーションを生成することが可能に
なる。
【００１５】 本発明においてマルチメディアファイル（アニメーションファイル、ビデオフ
ァイル又はオーディオファイル）は状態の連続として記述される。クライアント
に伝送させるのは、アニメーションデータ自体ではなくこの状態情報である。そ
れ故、“エミュレートする”という用語は、クライアントに伝達される情報がス
トリームされる必要がないことを強調している。クライアントは、受け取った状
態情報に基づいて、ローカルに再生（play-out）するためのデータを生成する。
従って、再生している間、ユーザは、データが（最適な状態の下で）ネットワー
クによりストリームされているかのようにデータの連続的で安定なストリームを
知覚する。
【００１６】 好ましい実施例において、共有オブジェクトプロトコルがエミュレーションを
果たすために用いられる。サーバ及びクライアントは共に、オブジェクトの集ま
りのコピーを持つ。オブジェクトは、状態情報を保持するデータ構造である。仮
想のサッカーの試合のコンテキスト内では、オブジェクトは、例えばサッカー選
手の1人のグラフィックス表現である。サーバは、ストリームされたビデオファ
イルを受け取り、オブジェクトを監視する。MPEG-4はエンティティとして処理さ
れるビデオオブジェクトの作成を可能にすることに注意されたい。サーバがこの
オブジェクトの状態を変更する場合、共有オブジェクトプロトコルは、クライア
ントにおけるコピーをそれに応じて変更させる。これは、図を参照してより詳細
に説明される。
【００１７】 この状態情報は、アニメーションデータ自体より抽象化（abstraction）が高
レベルにある。例えば、上述のサッカーの試合のブロードキャストアプリケーシ
ョンにおいては、状態情報が、フィールド内の２２人の選手の現在位置及び彼ら
の現在の動作（例えば“走る”、“ジャンプする”等）を指定するパラメータを
有する。より高レベルの情報の使用は、とりわけ、アニメーションがインターネ
ット上で多くの観客にストリームされるブロードキャストアプリケーションにお
いて幾つかの利点を持つ。インターネット上で伝達されるような状態情報のコン
テンツは、非常にコンパクトであり、斯くして、アニメーションデータ自体がス
トリームされる場合におけるよりも少ない帯域幅しか必要としない。アニメーシ
ョンはローカルに少ないパラメータから生成される。更に、アニメーションの状
態はアニメーションデータ自体より遅い割合で変化することから、アニメーショ
ンのデータ点の更新速度はより低くなる。これは、帯域幅要求を更に低下させる
ことに寄与する。更に、本発明は、パケット損失の修復又は隠蔽の高い実現性及
びネットワーク待ち時間ジッタのマスキングの高い実現性を提供する。状態間で
補間する又は補外すること、及び推測（dead reckoning）の概念を実施すること
が容易である。このより高レベルの抽象化のため、アニメーションとのユーザ対
話はより容易にプログラム可能である。他の利点は、クライアントが状態情報を
共有することが可能になる場合、複数ユーザの対話が実現可能であることである
。更に他の利点は、クライアントが、該クライアントの個別の処理能力に基づい
て状態情報をアニメーションに変換することが可能になるという事実である。該
クライアントの個別の処理能力はクライアント毎に異なるかもしれない。クライ
アントにおいて利用可能である資源は、クライアント毎又はクライアントのグル
ープ毎で異なっても良い。
【００１８】 本発明のコンテキスト内では、同一譲受人の米国特許出願シリアル番号第09/0
53,448号（弊社整理番号：PHA23,383）表題“Group-wise video conferencing u
ses 3D-graphics model of broadcast event”が参照され、ここに参照により盛
り込まれる。この文書は、多数の地理的に分散しているエンドユーザに対するTV
ブロードキャストサービスを扱っている。前記ブロードキャストサービスは、会
議モード（conferencing mode）と統合されている。ブロードキャストにおける
あるイベントの際、エンドユーザの特定グループは、グループが該イベントを論
じることが可能になるようにソフトウェア制御の下で会議モードに切り換えられ
る。会議モードは、前記グループにダウンロードされるイベントのビデオ表現の
３Dグラフィックスモデルにより拡張される。エンドユーザはイベントに対する
選択肢を論じるためにモデルと対話することが出来る。
【００１９】 本発明を、添付の図を参照し一例として説明する。
【００２０】
【本発明を実施するための最良の形態】
図を通して、同じ参照数字は同様な又は対応するフィーチャを示す。
【００２１】 図１は、VRMLに基づくクライアント−サーバシステム１００のブロック図であ
る。システム１００は、通信チャネル１０６、ここではインターネットを介して
クライアント１０４と結合されるサーバ１０２を有する。システム１００はより
多くのクライアントを有しても良いが、これらは図を見えにくくしないために図
示しない。サーバ１０２はソースエンコーダ１０８及びチャネルエンコーダ１１
０を有する。クライアント１０４はチャネルデコーダ１１２及びソースデコーダ
１１４を有する。ソースエンコーダ１０８は、コンテンツ生成ツールとみなされ
る。例えば、ビデオ上で動作するモーションキャプチャ装置（図示せず）からVR
MLアニメーションデータを生成するツールであり得る。チャネルエンコーダ１１
０は、ソースエンコーダ１０８において生成されるVRMLアニメーションを入力と
して取り込み、該アニメーションをインターネット上で移送され得る形式に変換
するサブシステムである。VRMLアニメーションデータはファイルに格納される。
このファイルの移送は、標準的なファイルトランスポートプロトコルを用いる。
クライアント１０４においては、チャネルデコーダは外部プログラム１１６に含
まれる。このチャネルデコーダは、ダウンロードされたファイルからアニメーシ
ョンデータを得て、該アニメーションデータをソースデコーダ機能を実行するVR
MLプレイヤー１１８に送る。ソースデコーダ機能は本質的にシーングラフの管理
である。このサーバ−クライアント通信手順はストリーミングの解決策（stream
ing solution）ではない。VRMLの仕様はストリーミングを必要条件とみなさない
。共にストリーミングに不可欠であるストリームとタイムスタンプとの間の同期
等のファシリティはVRMLに存在しない。
【００２２】 図２は、MPEG-4に基づくクライアント−サーバシステム２００のブロック図で
ある。システム２００は、通信チャネル２０６を介してクライアント２０４に結
合されるサーバ２０２を持つ。サーバ２０２はソースエンコーダ２０８及びチャ
ネルエンコーダ２１０を持つ。クライアント２０４はチャネルデコーダ２１２及
びソースデコーダ２１４を持つ。上述のように、MPEG-4はストリーミングをサポ
ートするように設計されている。とりわけ、MPEG-4は、VRML 97との広範な重複
部分を持つ、シーン用バイナリ記述フォーマット（BIFS）を規定している。更に
、MPEG-4はシーンを更新する及びアニメーション化する２つのサーバ／クライア
ント・プロトコル、即ちBIFS-Update及びBIFS-Animを規定する。ストリーミング
のコンテキスト内でVRMLを越えるMPEG-4の利点は、シーン記述のコード化及びア
ニメーションデータのコード化並びに組込みのストリーミングケイパビリティで
ある。ソースエンコーダ２０８は、エンコーダ１０８と同様にコンテンツ生成ツ
ールである。チャネルエンコーダ２１０は、チャネルエンコーダ１１０と異なる
。チャネルエンコーダ２１０は、BIFS及びBIFS-Animフォーマットにおけるビッ
トストリームを生成する。このビットストリームは、（サッカーの試合のアニメ
ーションにおいては）選手及びスタジアムのグラフィックスモデル並びにアニメ
ーションデータを含む。
【００２３】 しかしながら、システム１００及びシステム２００は共に、多数のクライアン
ト、例えば１００個乃至１００，０００個のクライアントにアニメーションをブ
ロードキャストする環境において用いられる場合、幾つかの深刻な不利な点を持
つ。上述のように、ネットワーク帯域幅使用量、パケット損失の隠蔽及び複数ユ
ーザの対話性に関する制限がある。
【００２４】 本発明の好ましい実施例は、オブジェクト所有者及びオブジェクト観察者（又
は聴取者）によるオブジェクトの共有をサポートする通信プロトコルを利用して
ストリーミングをエミュレートすることによりこれらの問題に対する解決策を提
供する。共有オブジェクトは、状態情報を保持するデータ構造である。状態全体
を規定する共有オブジェクトの組はワールドモデル（world model）と呼ばれる
。クライアント及びサーバは、自身のワールドモデルのコピーを持つ。例えば、
サッカーの試合を表現するコンテキスト内のオブジェクトは、サッカー選手を表
現するものである。この場合、オブジェクトの状態情報は、例えば３D空間にお
けるサッカー選手の位置又は“走る”“ジャンプする”“スライディングする”
若しくは“明らかに傷つけられ、しかし、おおげさに振る舞いつつ（has track
record of comedian）グランド上に横たわる”等の動作状態である。各共有オブ
ジェクトは、特定のパーティ、例えばサーバにより所有される。所有者はオブジ
ェクトに含まれる状態情報を変更することが出来る。これが発生する場合、前記
プロトコルはネットワークにわたって状態情報を自動的に同期させる。斯様なプ
ロトコルは以下で共有オブジェクトサポートプロトコルと呼ばれる。前記プロト
コルは、ワールドモデルの状態が変化（evolve）していっても全てのワールドモ
デルのコピーが矛盾しないままであることを保証する。この目的のために用いら
れ得るプロトコルの例は、DIS（Distributed Interactive Simulation）及びIST
P（Interactive Sharing Transfer Protocol）である。本発明の基礎を成す考え
は、アニメーションを状態の連続として記述するということである。例えば、サ
ッカーのソフトウェアのアプリケーションにおいて、アニメーションはフィール
ド上の選手の位置及び選手の動作状態の連続として記述される。所与の時点にお
ける状態が、ワールドモデルにより表現される。時間が経つにつれ、前記状態は
漸進的に変化し、プロトコルはネットワークにわたってワールドモデルの状態を
同期させる。これは、共有オブジェクトの観点からも説明され得る。これらオブ
ジェクトは、所与の時点におけるゲームを記述する状態情報を保持する。各オブ
ジェクトの状態情報の更新は、ネットワークにわたってクライアントに送られて
いるメッセージの生成をもたらす。
【００２５】 図３は、本発明におけるシステム３００のブロック図である。システム３００
は、ネットワーク３０６を介してクライアント３０４に結合されるサーバ３０２
を有する。サーバ３０２は、ソースエンコーダ３０８及びチャネルエンコーダ３
１０を有する。クライアント３０４は、チャネルデコーダ３１２及びソースデコ
ーダ３１４を有する。サーバ３０２はワールドモデルのコピー３１６を持ち、ク
ライアント３０４はワールドモデルもコピー３１８を持つ。データは入力部３２
０においてソースエンコーダ３０８にストリームされる。ソースエンコーダ３０
８は、受け取った入力に基づいて所要の状態情報を生成し、ストリーミング処理
は継続しながらワールドモデルのコピー３１６におけるオブジェクトの状態を更
新する。このタイプの技術は、例えば、上述のバーチャライブ・サッカー・シス
テムにより用いられる。チャネルエンコーダ３１０は、ワールドモデルのコピー
３１６を監視し、共有オブジェクトの状態変化を符号化する。符号化された状態
変化はネットワーク３０６を介してクライアント３０４に送られる。チャネルデ
コーダは、前記状態変化を受け取り、ローカルのワールドモデルのコピー３１８
を更新する。ソースデコーダ３１４は２つタスクを実行する。まず、ソースデコ
ーダ３１４は受け取った状態情報に基づいてアニメーションを生成する。次に、
ソースデコーダ３１４は前記アニメーションに応じてシーングラフを管理する。
この場合、ソースデコーダ３１４はインテリジェントな構成要素である。即ち、
ソースデコーダ３１４は、アニメーション演算を実行し、更にパケット損失若し
くはネットワーク待ち時間ジッタ（network latency jitter）を隠蔽するための
状態補間又は状態補外等の他のタスクも実行可能である。
【００２６】 このコンテキストについては、同一譲受人の米国特許出願シリアル番号第08/7
22,414号（弊社整理番号：PHA23,155）表題“Multi-player video game with lo
cal update mitigates latency effects”が参照され、ここに参照により盛り込
まれる。この参照文献は、多数のユーザが対話式ソフトウェアアプリケーション
を通じて仮想環境を共有するシステムについて述べている。特定のユーザの状態
変化が、１人以上の他のユーザに、該特定のユーザと関連する該他のユーザ各々
との間の仮想環境における関連する相対距離に依存して伝送される。この条件付
き伝送は、メッセージのトラヒック量を減少させ、仮想環境を事実上無制限に拡
大・縮小することを可能にする。
【００２７】 同一譲受人の米国特許出願シリアル番号第08/722,413号（弊社整理番号：PHA2
3,156）表題“Latency effect in multi-player video game reduced by surrog
ate agent”も参照され、ここに参照により盛り込まれる。この文献は、２人以
上のユーザ間の競争(competition)に関する対話式ソフトウェアアプリケーショ
ンを処理するデータ処理システムに関する。前記システムは、ユーザの各１人に
よる操作のためのユーザインターフェイスマシンを有する。前記マシンはネット
ワークを介して相互接続される。効果的に待ち時間を除去するために、ユーザは
他のユーザのマシンにおいてエージェントとして表現され、他のユーザの動作に
対する該エージェントの反応は、システムに格納されているルールベースにより
支配される。
【００２８】 更に、同じ譲受人の米国特許出願シリアル番号第08/994,827号（弊社整理番号
：PHA23,319）表題“Diversion agent uses cinematographic techniques to ma
sk latency”が参照され、ここに参照により盛り込まれる。この文献は、データ
処理システム上で実行するユーザ対話式ソフトウェアアプリケーションの機能部
としてのソフトウェアエージェントに関する。前記エージェントは、ユーザへの
データを搬送する際に存在する待ち時間をマスクするためにユーザの知覚可能な
効果をもたらす。前記エージェントは映画の技術を用いて前記効果をもたらす。
【００２９】 ワールドモデルの一方のコピーにおけるオブジェクト及び他のワールドモデル
のコピーにおける他のオブジェクトが、それらオブジェクトが状態変化を共有す
ると言う意味で共有されるように扱われる限り、例えばレンダリングされる際の
外観において、ワールドモデルのコピー３１６と３１８とは同一である必要がな
いことに注意されたい。非同一性の実現可能性及び程度はアプリケーションに依
存している。例えば、一方のクライアントのユーザはサッカー選手を例えばペン
ギンとして表現することを好み、他のクライアントのユーザは例えばバレエダン
サーの表現を好む場合、両方のクライアントにおける表現は、共有される状態変
化によりシステム全体で無矛盾が保たれている。他の例として、クライアント３
０４は、ユーザが再生においてワールドモデルのレンダリングを制御する付加的
な状態情報を入力することを可能にしても良い。例えば、ユーザはバーチャライ
ブ・サッカーの試合を見る場合特定の視点を選択しても良い。この状態情報はサ
ーバ３０２には存在しないし、存在する必要もない。ワールドモデル及び状態情
報に基づく視点のレンダリングは、イメージが深さ情報(depth information)を
備えるビットマップとしてクライアント３０４に実際にストリームされる場合よ
りずっと複雑ではなく、必要とされる資源もより少ない。従って、先に述べた利
点に加えて本発明はユーザ対話性を促進する。
【００３０】 システム３００の構造は、クライアント３０４がソフトウェアアプリケーショ
ンを実行することが可能であり、十分に高性能なCPUと十分に大きな記憶容量と
を持っていると仮定する。幾つかのクライアントはこれらのケイパビリティが実
装されなくとも良い。そこで、前記クライアントは“薄いクライアント（thin c
lient）”とも呼ばれるローエンド端末（lower-end terminal）とみなすのが望
ましい。例えば、斯様な端末は、入力としてBIFSストリームを受け入れるロウ・
プロファイル（low-profile）MPEG-4端末であり得るが、十分に高性能でなくて
も良い。本発明によるシステム４００のブロック図である図４を参照してこれを
説明する。システム４００は、翻訳局（translator station）４０６を介してク
ライアント２０４と通信するサーバ３０２を有する。サーバ３０２及びクライア
ント２０４の構造は上述した通りである。翻訳局４０６はローカルのワールドモ
デルのコピーを維持する。このワールドモデルは、該モデルが現在の状態を表現
するようにサーバ３０２からのメッセージにより更新される。この状態情報に基
づき、翻訳局４０６はアニメーションを演算する。アニメーションデータは、BI
FS-Animフォーマットにおいて符号化され、MPEG-4クライアント２０４に伝送さ
れる。サーバ３０２は、システム３００におけるものと同様である。翻訳局４０
６は、一方で共有オブジェクトサポートプロトコルの下で伝送されるメッセージ
と、他方でBIFS-Animのビットストリームの下で伝送されるメッセージとの間の
変換を実行するモジュールである。局４０６は上記のチャネルデコーダ３１２、
ソーストランスコーダ（source transcoder）４１０及びチャネルエンコーダ４
１２を持つ。デコーダ３１２はサーバ３０２から受け取ったメッセージを解釈し
、ローカルのワールドモデルのコピー３１８を更新する。ソーストランスコーダ
４１０は、状態情報に基づきアニメーションを演算するプログラムを有する。こ
のモジュールは、好ましくは、上記のソースデコーダ３１４と同様に、（補間又
は補外に基づく）パケット損失修復、推測、ローカルアニメーション等々のタス
クを実行する。チャネルエンコーダ４１２は、ソーストランスコーダ４１０の出
力に基づきBIFS及びBIFS-Animフォーマットにおけるビットストリームを生成す
る。
【００３１】 図５は、本発明におけるシステム５００のブロック図である。システム５００
はシステム３００の構造とシステム４００の構造とを組み合わせている。システ
ム５００は、サーバ３０２、ネットワーク５０２、並びにネットワーク５０２を
介してサーバ３０２に接続されるクライアント５０４、５０６、５０８及び５１
０を有する。更にシステム５００は、翻訳局４０６並びにクライアント５１２、
５１４及び５１６を有する。クライアント５１２乃至５１６は、ネットワーク５
０２及び翻訳局４０６を介してサーバ３０２に結合される。クライアント５１２
乃至５１６には、翻訳局４０６によりBIFSビットストリームが供給されるのに対
し、クライアント５０４乃至５１０は共有オブジェクトをサポートするプロトコ
ルにおいて状態情報を受け取り、該クライアント自体でアニメーションを生成す
る。
【００３２】 図６は、クライアント間の対話を可能にする本発明におけるシステム６００の
ブロック図である。システム６００は、ネットワーク６０６を介してクライアン
ト６０２及び６０４に結合されるサーバ３０２を有する。サーバ３０２の構造は
上述した通りである。サーバ３０２はオブジェクト６０８、６１０、６１２及び
６１４を備えるワールドモデルのコピーを持つ。クライアント６０２及び６０４
は、同様のオブジェクト６０８乃至６１４を備える同様のワールドモデルのコピ
ーを持つ。それらワールドモデルのコピーは、サーバ３０２により送られる状態
情報を通してシステム６００全体にわたって無矛盾が維持される。これは、上記
のようなグラフィックスアニメーション、ビデオアニメーション又はオーディオ
ファイルのストリーミングのエミュレーションのための基礎を成す。この場合、
クライアント６０２及び６０４は互いにオブジェクト６１６及び６１８も共有す
るが、サーバ３０２とは共有しない。例えば、クライアント６０２は、クライア
ント６０２により選択されるサッカーの試合のグラフィックス表現の視界を表現
するオブジェクト“視点”の所有者である。サーバ３０２から受け取った状態情
報に基づいて、クライアント６０２はスタジアムにおける特定の位置から眺めて
いるかのように試合のグラフィックスイメージをレンダリングする。前記イメー
ジのレンダリングは、サーバ３０２から受け取った現在の状態情報と、ローカル
のワールドモデルのコピーと、視点の選択を可能にするユーザ入力手段６２０、
例えばジョイスティック又はマウスを介したユーザ入力との組合わせに基づく。
クライアント６０４は、共有オブジェクトサポートプロトコルを用い、クライア
ント６０２の制御の下でクライアント６０２における視点オブジェクトとの無矛
盾が維持されている視点オブジェクトを共有する。オブジェクト６１６乃至６１
８は、システム上の他のクライアントと共有されない。状態情報に基づく視点及
びワールドモデルのレンダリングは、イメージが実際に深さ情報を備えるビット
マップとしてクライアント６０２及び６０４にストリームされる場合よりずっと
複雑ではなく、必要となる資源もより少ないことに注意されたい。まして、シス
テム６００は、主な所有権を備えるサーバを持たない完全な分散システムであっ
ても良い。多数のクライアント各々は、全てのクライアントから知覚可能である
ワールドモデルにおける各関連するオブジェクトを所有する。オブジェクトの所
有者は、共有ワールドモデル内の無矛盾性を維持するようにネットワークを通し
て伝搬させる状態変化を引き起こす。複数ユーザアプリケーションにおける効果
は、アニメーションのストリーミングのエミュレーションの結果としての厳しい
帯域幅制限のない各クライアントにおける継続的な再生である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 VRMLのクライアント−サーバシステムの概略図である。
【図２】 MPEG-4のクライアント−サーバシステムの概略図である。
【図３】 本発明におけるシステムの概略図である。
【図４】 本発明におけるシステムの概略図である。
【図５】 本発明におけるシステムの概略図である。
【図６】 本発明におけるシステムの概略図である。
【符号の説明】
３０２ サーバ ４０６ 翻訳局 ５０２ ネットワーク ５０４ クライアント ５０６ クライアント ５０８ クライアント ５１０ クライアント ５１２ クライアント ５１４ クライアント ５１６ クライアント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １， 5621 ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈ ｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ Ｆターム(参考） 5C064 BA01 BA07 BB05 BB07 BC07 BC16 BC18 BC20 BC23 BC27 BD02 BD08 BD09 5K030 HA08 HB21 HC01 JT01 JT02 KA19 LD07

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ネットワークを介する該ネットワークに接続されている受け
    局へのマルチメディアファイルのストリーミングをエミュレートする方法であり
    、 −前記ファイルの各々の状態を記述した各々の状態情報を供給し、 −前記局が前記ネットワークを介して前記各々の状態情報を受け取ることを可能
    にし、 −前記局が前記各々の状態情報の制御の下で前記ファイルを生成することを可能
    にすることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 −ストリーミングを通して前記ファイルを受け取り、 −受け取った前記ファイルに基づき前記各々の状態情報を生成することを特徴と
    する請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記状態情報を前記局に伝達するために共有オブジェクトプ
    ロトコルを用いることを特徴とする請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記各々の状態情報は、前記ネットワーク上で多数の受け局
    にブロードキャストされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記ファイルはグラフィックスアニメーションを有すること
    を特徴とする請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記ファイルはオーディオを有することを特徴とする請求項
    １に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記ファイルはビデオを有することを特徴とする請求項１に
    記載の方法。
  8. 【請求項８】 ファイルを再生することを可能にする、ネットワークを介し
    てデータを供給する方法であり、 −前記ファイルの連続する各々の状態を記述した各々の状態情報を前記ネットワ
    ークにより供給し、 −前記ネットワークを介して前記各々の状態情報を受け取ることを可能にし、 −受け取ると前記各々の状態情報の制御の下で前記ファイルを生成することを可
    能にすることを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】 共有オブジェクトプロトコルを用いて前記データを供給する
    ことをを特徴とする請求項８に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 ブロードキャストにおいて前記データを供給することを特
    徴とする請求項９に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 サーバ−クライアントシステムにおいて用いられる局であ
    り、 −サーバは少なくとも1つのクライアントに結合され、 −前記システムは、ネットワークを介する当該局へのマルチメディアファイルの
    ストリーミングをエミュレートすることができ、 −前記サーバは、前記ファイルの各々の状態を記述した各々の状態情報を供給し
    、 −当該局は、前記ネットワークを介して前記各々の状態情報を受け取ることがで
    き、 −当該局は、前記各々の状態情報の制御の下で前記ファイルを生成することがで
    き、 −当該局は、生成された前記ファイルを前記少なくとも1つのクライアントにス
    トリームすることを特徴とする局。
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