JP2008092584A - ネットワーク経由でメディアストリームを受信し再生する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ネットワーク経由でメディアストリームを効率的に受信し再生する。
【解決手段】
リアルタイムでメディアストリームを受信し、該メディアストリームをバッファに格納する。バッファが所定のスレッショールドまで満たされるのを待たずに、減速した再生速度で、該受信したメディアストリームを該バッファから再生する。それにより、該バッファは、該メディアストリームが受信されるよりも遅いレートで満たされることになる。更に、メディアストリームのコンテンツを操作するユーザーコマンドを受け取ると、該バッファを消去するとともに該受信したメディアストリームを再生するようにしてよい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ネットワーク経由でメディアストリームを受信し再生する方法に関し、一般的には、パーソナルストリーミングメディア放送局に関し、より詳細には、ネットワーク経由でクライアント装置に入力されるメディアソースからのストリーミングメディアに関する。

人々は、テレビ番組、および他の形式のオーディオビデオ（Ａ／Ｖ）コンテンツを視聴するのに多くの時間を費やしている一方で、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末、携帯電話、専用マルチメディア装置、および従来のテレビのようにディスプレイを含む他の装置等の、計算装置とインターフェースするのにも、ますます多くの時間を費やすようになっている。これらの種類の計算装置により、人々の移動性がますます高まっているが、この移動性により、人々が家庭のテレビの前で費やす時間は減少している。従って、人々が、今、家庭で受信しているテレビ番組、および他の形式のＡ／Ｖコンテンツを、場所にかかわらず、かつ物理的接続に依存せずに、これらの計算装置上で同様に楽しむことができるようになれば有益であろう。

これが可能になれば、幾つかの価値のある用途が可能になる。例えば、ユーザは、ユーザの家庭内ローカルネットワークを経由してパーソナルコンピュータ（デスクトップ、およびノートブック型コンピュータ）または家庭内にある他の計算装置からテレビや日頃から夢中になっているＡ／Ｖコンテンツにアクセスし、操作したいと考えているかもしれない。ケーブル、衛星、および他のテレビコンテンツソースは、別々の場所で家屋に引き込まれるのが普通なので、ホームネットワーク経由でそのコンテンツにアクセスできると、そのコンテンツを家庭内のどこにいても楽しめる自由がユーザに与えられる。可能性がある別の用途は、ブロードバンド接続がユーザに利用可能な至る所のリモートネットワーク（例えば、空港、職場、学校、ホテル内、知人宅で）から、テレビ、および他のＡ／Ｖコンテンツにユーザがアクセスし、操作できることであろう。更に別の用途は、広域ネットワーク（例えば、ＧＰＲＳ、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ−２０００、１ＸＲＴＴ、１ＸＥＶＤＯ等）に接続できる携帯電話、または他の計算装置から、テレビ、および他のＡ／Ｖコンテンツにユーザがアクセスし、操作できることであろう。様々な用途で、ユーザは、例えば、パーソナルコンピュータ、および格納装置を有する他の装置等の、装置に格納した彼らのメディアコンテンツに、リモートネットワークからアクセスしたいと考えるだろう。にもかかわらず、ネットワーク帯域幅、および他の制約により、効率的、かつ楽しいリモートメディア体験をユーザに提供することが困難である。

しかし、従来のストリーミングメディアのソリューションでは、これらの応用を効率的に行うことは不可能であり、更に、上記で説明したような現状ではパーソナルメディア放送用途で用いるのを妨げる、技術的な制約がある。従って、もともと受信し、再生している家庭内の場所からしかコンテンツが利用できないが（例えば、テレビ受像機）、ユーザのＡ／Ｖコンテンツに、ユーザが、家庭内の、または家庭外の任意の様々な離れた場所から、アクセスできることが望ましい。

本発明は、ネットワーク経由で受信するメディアストリームを再生するための方法であって、リアルタイムでメディアストリームを受信するステップと、前記メディアストリームをバッファに格納するステップと、前記バッファが所定のスレッショールドまで満たされるのを待たずに、減速した再生速度で、前記受信したメディアストリームを前記バッファから再生するステップであって、それにより、前記バッファは、前記メディアストリームが受信されるより遅いレートで満たされるステップと、を備える。これにより、メディアストリームを受信するクライアント装置では、そのバッファが満たされるのを待たずに、受信したメディアストリームを再生できるので、効率的な受信と再生が行えることになる。例えば、ユーザが、リモートのＡ／Ｖソース装置上でチャンネルを変更したり、メニューを操作する等の状況では、再生応答性が劇的に改善される。

前記メディアストリームのコンテンツを操作するユーザーコマンドを受け取るステップと、前記ユーザーコマンド受け取りに応答して、前記バッファを消去するとともに、前記受信したメディアストリームを再生するステップと、を更に備えるとよい。こうして、バッファ内のコンテンツをクライアント装置上で表示する必要がなくなり、また、ユーザはメディアストリームのコンテンツを操作するユーザのコマンドを確認する視覚的フィードバックをほとんど瞬間的に受信できる。

実施例において、パーソナルメディア放送システムは、コンピュータネットワーク経由のビデオ伝送が可能であり、ユーザは、リモート場所からコンピュータネットワーク経由でメディアソースを視聴したり、操作したりできる。一実施の形態では、パーソナルメディア放送システムには、パーソナルメディア放送局、およびメディアプレーヤが含まれる。パーソナルメディア放送局は、事実上いかなるメディアソースも入力として受け取るよう構成できる。放送局は、受信したメディアコンテンツをデジタル化し、圧縮し（必要に応じて）、コンピュータネットワーク経由でメディアプレーヤに向けてメディアをストリーミングする。メディアプレーヤは、メディアを視聴するための各種クライアント装置の何れかに常駐させることができる。ユーザは、メディアプレーヤを用いて、ネットワーク経由でコントロールコマンド（例えば、「channel up」）を送り返して、メディアソース装置に実行させることができ、それにより、メディアプレーヤが受信するメディアストリームに影響を及ぼす。

一実施の形態では、パーソナルメディア放送システムには、ネットワーク経由で相互に通信するパーソナルメディア放送局、およびメディアプレーヤークライアントが含まれる。パーソナルメディア放送局は、一台以上のＡ／Ｖソース装置からＡ／Ｖ信号を受け取ることができる。パーソナルメディア放送局は、このＡ／Ｖ信号から、ネットワーク経由でメディアプレーヤークライアントに送信するのに適したメディアストリームを構築する。パーソナルメディア放送局には、メディアストリームをメディアプレーヤークライアントに送信するためのネットワークインターフェースが含まれる。クライアントがメディアストリームを受信すると、ユーザは、メディアプレーヤークライアントを用いてメディアストリームを視聴できる。一実施の形態では、パーソナルメディア放送局は、専用装置であり、汎用コンピュータではない。このようにすると、ユーザは、リモートでメディアコンテンツを受信するのに、汎用コンピュータに電源を投入し、Ａ／Ｖソース装置に接続しておく、必要がない。別の実施の形態では、メディアプレーヤークライアントは、任意の汎用、または多目的装置（パーソナルコンピュータ、または携帯電話）上で走らせることができるので、ユーザは、この放送システムを用いるために特別な装置を携行しなくてもよい、という利点がある。放送局、およびメディアプレーヤークライアントが通信するコンピュータネットワークには、インターネット等の広域ネットワークを含めることができるので、ユーザは、ネットワーク接続が利用可能な、自宅や世界中の至る所、からメディアコンテンツを受信できる。

ユーザ体験を豊富にするために、パーソナルメディア放送システムは、コンテンツをバッファし、送信し、そして視聴するための幾つかの技法を利用する。一実施の形態では、例えば、メディアストリームを一時的に格納する中間出力バッファに残っている空きスペースの量に少なくとも部分的に基づいて選択したビットレートを用いて、オーディオ／ビジュアル信号を符号化することによりメディアストリームを構築してから、メディアプレーヤークライアントに送信する。中間出力バッファの占有率には各種の尺度が用いられるが、一尺度では、バッファ内の利用可能な空きスペースを測定するために多数の水準を使用する。空きスペースが水準未満に低下する度に、符号化ビットレートを低下させることができ、一方、空きスペースが水準を超えた場合、または空きスペースが当初の水準未満には決して低下しない場合、符号化ビットレートを増加させることができる。こうすることにより、システムの現在の性能に基づいて符号化ビットレートを動的に調整でき、クライアントからのフィードバックを必要とせずに、放送局でこの動的な調整を行うことができる。

別の実施の形態では、メディアプレーヤークライアントは、高速スタートメカニズムを実装し、そのメカニズムにより、メディアプレーヤは、パーソナルメディア放送局からリアルタイムでメディアストリームを受信するとともに、バッファにそのメディアストリームを格納する。メディアプレーヤークライアントは、バッファが所定のスレッショールドまで満たされるのを待たずに、減速した再生速度で、受信したメディアストリームをバッファから再生する。ストリーミングメディアコンテンツを受信するよりも再生速度を低速に保っている間に、バッファは満たされる（メディアストリームを受信するよりも低速ではあるが）。これにより、メディアプレーヤークライアントは、そのバッファが満たされるのを待たずに、受信したメディアストリームを再生できるので、ユーザが、リモートのＡ／Ｖソース装置上でチャンネルを変更したり、メニューを操作する等の状況では、ユーザ体験は劇的に改善される。加えて、メディアプレーヤークライアントは、クライアントがメディアストリームのコンテンツを操作するユーザーコマンドを受信する場合、コントロールモードに切り換えることにより、この体験を更に強化する。クライアントがコントロールモードに入ると、バッファは消去され、受信したメディアストリームが再生される。こうすることにより、バッファ内のコンテンツは、クライアント装置上で表示する必要がなくなり、次いで、ユーザは、メディアストリームのコンテンツを操作するユーザのコマンドを確認する視覚的フィードバックをほとんど瞬間的に受信できる。

概観
本発明の実施の形態により、コンピュータネットワーク経由での、各種Ａ／Ｖソース装置からクライアント装置へのＡ／Ｖコンテンツ配布が可能になる。本明細書で用いるように、Ａ／Ｖコンテンツには、オーディオ、またはビデオ、またはその両方、を含む任意の種類のメディアコンテンツが含まれる。一実施の形態では、パーソナルメディア放送局は、入力として、オーディオ、またはビデオ信号を取り込み、そのコンテンツをデジタル化、および圧縮し（例えば、Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｍｅｄｉａ Ｖｉｄｅｏ、ＭＰＥＧ−４、またはＨ．２６４に）、そしてＩＰネットワーク（ＩＰ４、またはＩＰ６等）経由で、コンテンツを見るため、および／または聴くためのクライアント装置に向けてコンテンツをストリーミングする。組み込み型ソリューションとして実装されるパーソナル放送局により、ユーザは、赤外線、またはシリアルのコマンドを経由した、「channel up」等のコントロールコマンドをネットワーク経由で送り返して、発信源装置に実行させることができる。本発明の多様な実施の形態を用いて、ユーザは、ケーブルまたは衛星セットトップボックス、個人用ビデオレコーダ、ＤＶＤプレーヤ、ＤＶＤジュークボックス、音楽サーバ、衛星ラジオ受信器、カムコーダ、デジタルビデオレコーダ（ＤＶＲ）、または任意の他のＡ／Ｖソースコンポーネントをパーソナル放送局に接続できる。これにより、ユーザは、任意のネットワーク接続装置から、これらソースのライブ出力を視聴したり、操作したりできる。本発明の多様な実施の形態には、パーソナル放送局、およびメディアプレーヤを含む、異なるコンポーネントを含めことができる。メディアプレーヤは、パーソナル放送局が創出するメディアストリームを受信するよう構成したクライアント装置上で走るソフトウエアアプリケーションでもよい。様々なクライアントソフトウエアが、パーソナルコンピュータ、および携帯電話等の、異なるクラスのクライアント装置のために存在してもよい。クライアントは、ウェブブラウザーインターフェースを介してパーソナル放送局に接続してもよい。

本明細書で説明するシステムは、幾つかの用途、または利用局面で適用できる。例えば、本システムのための有線、または無線のホームネットワークを経由した家庭内における多様な利用法がある。家庭内で、ユーザは、ユーザの個人用ビデオレコーダ（ＰＶＲ）、またはケーブルセットトップボックス等の、Ａ／Ｖソースコンポーネントを、任意のデスクトップＰＣ、ノート型ＰＣ、ＰＤＡ、または他のネットワーク装置から、視聴したり、操作したりできる。例えば、これを応用すると、ユーザは、台所にある無線式ノート型ＰＣを、無線式ＬＣＤテレビに変換できる。家庭内利用法の別の実施例として、若い両親が、パーソナル放送局を単純なアナログカメラと組合せて、幼児室にそれらを配置して、家庭内の別の場所で装置上に表示される子供のリアルタイムのビデオ、およびオーディオのストリームを提供できる。

別のカテゴリの利用法の局面は、自宅から離れているがブロードバンド接続にアクセスできるユーザに関連する。このアクセス場所は、職場、学校、友人宅、コーヒーショップ内、空港、または飛行機内、またはホテル内等の、各種の場所にある。これらの場所から、ユーザは、インターネット公衆網経由でユーザのパーソナル放送局に接続でき、自宅で味わうのと同じテレビのライブ体験を楽しめる。本発明により、自宅から離れているユーザが、なじみの番組の隅々までアクセスでき、ユーザが個人用ビデオレコーダに以前録画したコンテンツを視聴することさえできる。

更に別のカテゴリの利用法の局面は、携帯電話、コミュニケータ、または他の広域ネットワーク装置を有する個人に関連する。最新のネットワークに関しては、ユーザが、自分の装置でストリーミングビデオを楽しむことができる程、十分高いビットレートになっている。これにより、全てユーザの自宅から発信される豊富な番組を、パーソナル放送局が、移動ユーザに配布するという新しい可能性が開かれる。

パーソナルメディア放送局から、メディアプレーヤークライアントのネットワークへ送信されるメディアストリームは、ＵＤＰ、ＲＴＳＰ、ＲＴＰ、およびＲＳＶＰ等はもとより、ＴＴＰ ｏｖｅｒ ＴＣＰ／ＩＰ上のＨＴＴＰを含む、あらゆるネットワークプロトコルの組合せを活用できる。本発明の実施の形態は、任意のアナログＡ／Ｖソースを、受け取り、デジタル化、符号化、およびストリーミングできるので、セキュリティカメラシステムから、ユーザの衛星ラジオをユーザの携帯電話に伝えるための方法に至るまで、パーソナル放送局に対する膨大な数の利用法がある。

システムアーキテクチャ
図１は、本発明の一実施の形態による、メディア放送システムのブロック図である。図示のように、パーソナルメディア放送局１００は、各種のＡ／Ｖソース装置１２０から入力ビデオ信号を受け取るよう構成される。例えば、アナログＡ／Ｖ出力を有する任意のコンポーネント、または装置を、パーソナル放送局１００に接続できる。接続したＡ／Ｖソース装置１２０からのビデオ、および／またはオーディオの供給を受け取ると、パーソナル放送局は、デジタル化、符号化し、デジタル圧縮したメディアをホームインターネットゲートウエイ１１０に向けてストリーミングする。ゲートウエイ１１０は、ルータ、スイッチまたはハブ、および／またはアナログ式、ＤＳＬ式、ケーブル式、または他の形式のブロードバンドモデムを含む一台以上の別体の装置を備えてもよく、またはゲートウエイ１１０は、一つ以上のこれらの機能を含む単一の装置を備えてもよい。

ゲートウエイ１１０は、ユーザ宅の何台かの計算装置を結合するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１４０に結合してもよい。既知の技法によれば、任意の台数のローカルクライアント１５０が、ホームインターネットゲートウエイ１１０と通信できる。こうすることにより、メディア放送局１００が創出した（メディアストリーム）を、ローカルネットワーク１４０により、これらのローカルクライアント１５０に、ゲートウエイ１１０経由で、または直接、ルーティングできる。本発明は、いずれの特定ネットワーク技術、または構成にも限定されないので、ローカルエリアネットワーク１４０は、有線でも無線でもよい。ローカルクライアント１４０は、デスクトップおよびノート型のＰＣ、ウェブタブレット、ＰＤＡ、パーソナル放送局のストリームを復号化するための特製組み込み型クライアント、およびネットワーク経由でメディアストリームを受信、および／または再生できる他の装置、を含むが限定はしない、あらゆる装置形式とすることができる。

リモートクライアント１７０が、パーソナル放送局１００が創出したメディアストリームを、リモートネットワーク１６０から受信することもできる。リモートネットワーク１６０は、広域モバイルネットワーク（例えば、ＧＰＲＳ、ＥＤＧＥ、１Ｘ−ＲＴＴ、１ｘ−ＥｖＤＯ、およびＦＯＭＡ ２．５Ｇ、および３Ｇ携帯電話網）、ＷｉＦｉ、および他の公衆ブロードバンドアクセス場所、ＷｉＭＡＸネットワーク、他のＬＡＮ（職場、学校、または友人宅等）、および他のインターネットサービスプロバイダへの直接接続、を含むが限定はしない、任意の適切なネットワーク技術を含めることができる。リモートクライアント１７０には、ローカルクライアント１５０と同様に、デスクトップおよびノート型のＰＣ、ウェブタブレット、ＰＤＡ、パーソナル放送局のストリームを復号化するための特製組み込み型クライアント、およびネットワーク経由でメディアストリームを受信、および／または再生できる他の装置等の、あらゆる装置形式を含めることができるが限定はしない。

一実施の形態では、ローカルクライアント１５０、および／またはリモートクライアント１７０は、放送局１００からのコンテンツをリクエストし、そのコンテンツを視聴するためのユーザーインターフェースを含むクライアントソフトウエアアプリケーションを実行する。別の実施の形態では、クライアント機能は、ウェブサイトにより提供され、ローカルクライアント１５０、および／またはリモートクライアント１７０は、ウェブブラウザ経由でアクセスできる。リモートクライアント１７０が、クライアントアプリケーションを用いて、またはウェブブラウザーインターフェース経由で、パーソナル放送局１００のストリームに接続を望む場合、アクセスするユーザの自宅のＩＰアドレスを指定して、パーソナル放送局からメディアストリームを取り込むことができる。このアクションは、リクエストをパーソナル放送局に送信し、そのリクエストは、公衆インターネットを横断して、ユーザのインターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）のネットワークに進み、テレフォニ、またはケーブルのインフラストラクチャ経由で（または、固定無線または衛星ブロードバンドＩＳＰの場合は、無線経由で）家庭に入り、ホームインターネットゲートウエイ１１０に進んで、最終的にパーソナル放送局１００に入る。

一実施の形態では、中央サーバ１８０は、リモートネットワーク１６０に結合され、ＤＮＳサーバの役割を含む一つ以上の役割を担う。常駐しているほとんどのＩＳＰは、静的ＩＰアドレスを提供するのではなく、ＤＨＣＰを介して動的ＩＰアドレスを割り当てるので、リモートネットワークからユーザのホームネットワークにアクセスするための一貫した方法を提供するシステムが必要である。図１に示す実施の形態では、中央サーバ１８０は、パーソナルメディア放送局１００に、ＤＮＳ名（例えば、username.slingbox.com）を割り当て、そのＤＮＳ名をユーザのＩＰアドレスに関係付ける。ＩＰアドレスの動的な性質を考慮して、一実施の形態では、動的ＤＮＳクライアントアプリケーションをパーソナル放送局１００に常駐させる。動的ＤＮＳクライアントアプリケーションは、ＩＳＰから借りているＩＰアドレスの如何なる変更も中央サーバ１８０に通知する。リモートクライアント１７０が放送局１００と通信する必要があると、最初に、クライアント１７０は、中央サーバ１８０から、関係付けられたＩＰアドレスを取得する。こうして、リモートクライアント１７０上のユーザが呼び出したＤＮＳアドレスは、そのアドレスが時間により変化しても、ゲートウエイ１１０の現在ＩＰアドレスとなる。

このプロセスがユーザにとってもっと簡単になるよう、ユーザが変更ＩＰアドレスを常に管理しなくても、またはＤＮＳ名を入力しなくてもよいように、パーソナル放送局１００に接続するためのプロセスのほとんどを、ユーザ作業から排除できる。例えば、一実施の形態では、ユーザは、パーソナル放送局の名前を入力するか、またはパーソナル放送局を表すアイコンを選択するだけでよく、次いで、対応するパスワードを入力すると、彼らのパーソナル放送局１００に自動的に導かれる。これは、一意の装置名を、ユーザの動的ＩＰアドレスに割り当てられるＤＮＳ名に結びつけることにより達成できる。装置のユーザ名とＤＮＳ名の変換は、リモートクライアント１７０自体の内部で実行するか、または中央サーバ１８０に維持されるディレクトリを通じて達成できる。

ローカルクライアント１４０、またはリモートクライアント１７０からの接続は、パーソナル放送局ストリームにアクセスするために特別に設計されたクライアントアプリケーションを用いるか、または従来のウェブブラウザを経由することにより達成できる。ウェブブラウザを用いるというオプションは、構成しなくても幅広いクライアント互換性を提供し、一方、クライアントアプリケーションは、最適化した体験を提供する。クライアントアプリケーション、またはウェブインターフェースは、セキュリティ対策として、ユーザにパスワード入力を促した後、放送局１００との通信を許可する。セキュリティ対策として、メディアストリーム暗号化を追加してもよい。

本発明の一実施の形態では、装置あたり一人の接続クライアント（リモートクライアント、およびローカルクライアントに等しく適用する）の制限がある。すなわち、時間内の所与の時点で一クライアントだけが、パーソナル放送局に接続でき、パーソナル放送局からストリーミングを受けることができる。この実施の形態の他の変形では、多数同時セッションを提供できる。更に他の変形では、ローカルクライアントからの多数同時セッションは認めるが、リモートクライアントについては単一セッションを維持する。

図２は、一群の利用可能なＡ／Ｖソース装置１２０からビデオ信号を受信するためのインターフェースを有するパーソナルメディア放送局１００の実施の形態を示す。このように、パーソナル放送局１００は、本発明の一実施の形態に基づいて、幾つかの入力形式をサポートでき、かつ、幾つかの出力形式を含めることができる可能性がある。図２に示す実施の形態では、パーソナル放送局１００は、コンポジットビデオ入力２１０、Ｓビデオ入力２００、同軸ケーブル入力２５０、および左右のオーディオ入力２２０をサポートできる。パーソナル放送局１００は、入力ケーブルをパーソナル放送局１００内部で分岐して、ローカルで視聴するためにその信号を通過させる同軸ケーブル出力２６０を有してもよい。同じ目的で、Ａ／Ｖ、Ｓビデオ、および任意の他の入力の通過出力も設ける。図２に示すものの他に、多様なビデオおよびオーディオ入力が可能である。入出力は、アナログ（例えば、コンポーネントビデオ）またはデジタル（例えば、ＤＶＩ、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、ＳＤＩ、光トスリンク、またはコンポジット同軸デジタルオーディオ）の何れでもよく、単一型のコネクタが多数あってもよい。

図２には、赤外線出力１７０、および／またはＲＳ−２３２出力２８０も含まれる。これらの出力には、クライアント装置から来る裏チャンネル制御の最終段階を提供する意図がある。Ａ／Ｖソース装置１２０を赤外線で制御するか、シリアルコマンドで制御するかに応じて、ユーザーは、パーソナル放送局１００の適切な出力からの発信ケーブルをＡ／Ｖソース装置１２０のシリアル入力、または赤外線受信器に接続する。これにより、クライアントがＡ／Ｖソース装置１２０を制御できる通信手段が提供される（例えば、チャンネル変更）。

図２では、パーソナル放送局には、ホームインターネットゲートウエイ１１０への通信インターフェースを提供するイーサネットポート２９０も含まれる。本発明の幾つかの実施の形態では、パーソナル放送局１００は、無線ネットワークもサポートし（例えば、組み込み型８０２．１１機能による）、放送局１００は、８０２．１１等の無線ネットワーク規格に基づく無線ネットワークに対するアクセスポイント（ＡＰ）、またはルータとして作製することもできる。パーソナル放送局１００には、電源コネクタ２３０、ハードリセットボタン２４０、および（例えば、前面パネルに）パーソナル放送局１００の状態を示す幾つかのインジケータ照明を含めることもできる。その他多くの入出力も可能である。例えば、パーソナル放送局１００には、ローカルのディスプレイ表示、および音声のためのビデオおよびアナログ出力を設けることができる。

図２は、Ａ／Ｖソース装置１３０と一実施の形態のパーソナル放送局１００との間で可能な接続も示す。図示のように、Ｓビデオケーブル、および左右のコンポジットオーディオケーブルは、パーソナル放送局１００と例示のＡ／Ｖソース装置１２０とを接続する。本実施例のＡ／Ｖソース装置１２０は赤外線により制御されるので、リモートクライアント１７０、またはローカルクライアント１５０により指示されるコントロール信号は、赤外線発信器２８５（例えば、赤外線放射アセンブリ）を経由してパーソナル放送局１００からＡ／Ｖソース装置１２０に中継される。赤外線発信器２８５の一端は、パーソナル放送局１００にプラグ接続され、適切な赤外線コードが、配線を介して赤外線発信器２８５の赤外線ＬＥＤから「放射」する。従って、赤外線発信器２８５は、Ａ／Ｖソース装置１２０の赤外線受信器の直前に配置する。

パーソナル放送局１００は、イーサネットポート２９０からホームインターネットゲートウエイ１１０に接続する（例えば、Ｃａｔ５ケーブルを用いる）。接続は、直結、またはパーソナル放送局１００近くに配置されている（更に、ホームインターネットゲートウエイ１１０に接続される）イーサネットの壁面ジャック経由とすることができる。他の実施の形態では、パーソナル放送局１００とホームインターネットゲートウエイ１１０との間の接続は、無線であり、放送局１００には、組み込み型の無線機能、または電力線ネットワーク機能が含まれる。

図３は、本発明の一実施の形態によるパーソナルメディア放送局１００の内部コンポーネントを示すブロック図である。図示のように、放送局１００には、アナログケーブルから、またはアンテナからのＲＦ信号、Ｓビデオ信号、コンポジットビデオ信号、および左右オーディオ信号、を含む多様な入力形式の何れかを受信するための入力インターフェース３０５が含まれる。ＲＦ信号には、変調された幾つかのビデオ信号が含まれるので、入力インターフェース３０５は、ＲＦ入力をチューナ３１０に提供するように結合される。チューナ３１０は、選択チャンネルに対するＲＦ信号をフィルタ処理し、そのチャンネルを復調し、信号を分離してアナログビデオとオーディオに変換し、更にオーディオ／ビデオ復号器３１５で処理する。入力インターフェース３０５は、Ｓビデオ信号、コンポジットビデオ信号、および左右オーディオ信号を直接、Ａ／Ｖ復号器３１５に提供するように結合される。これはこれらの信号はチューナ３１０で処理しなくてもよいためである。

一実施の形態では、Ａ／Ｖ復号器３１５は、アナログビデオ入力をＹＵＶビデオ信号に変換し、信号に各種のフィルタ、および色補正を加える。Ａ／Ｖ復号器３１５は、字幕、テレテキスト、およびコピー防止ビット等の、垂直ブランキング期間（ＶＢＩ）データの抽出も行う。Ａ／Ｖ復号器３１５は、また、チューナのオーディオ信号を復号化し、放送信号に応じてステレオ、またはモノーラルのデジタルオーディオに変換する。アナログ信号は、Ａ／Ｖ復号器３１５内で更にデジタル信号に変換する。次いで、Ａ／Ｖ復号器３１５からのデジタルビデオ、およびオーディオ信号は、更に処理するためにプロセッサ３２０に送る。パーソナル放送局１００には、関係する処理タスクをプロセッサ３２０が実行するために用いる、フラッシュメモリ、またはＳＤＲＡＭ等の、メモリ３３０が含まれる。メモリ３３０は、各種の実施の形態に対して本明細書で説明するように、送出するメディアストリームのためのバッファとしても用いることができる。

一実施の形態では、プロセッサ３２０は、圧縮する前にデジタルオーディオ、およびビデオ信号に前処理を施す。前処理は、入力形式、圧縮特性、および目標ビットレートに基づいて行う。前処理の後、プロセッサは、任意の適切な圧縮技法（ＷＭ９、ＭＰＥＧ−４、Ｈ．２６３、およびＨ．２６４等）を用いて、オーディオ、およびビデオ信号を所望のビットレートに圧縮する。圧縮したオーディオ、およびビデオは、字幕放送、テレテキスト、ペアレンタルコントロール、およびマクロビジョン等の他のユーザーデータと併せて、単一メディアストリームに多重化する。一実施の形態では、プロセッサ３２０は、ユーザーリクエスト、入力コンテンツ、利用可能なネットワーク帯域幅、またはプロセッサ３２０に既知の任意の他のデータ、に応じて、静的、および／または動的に圧縮ビットレート、フレームレート、解像度、およびフィルタ処理を調整できる。次いで、圧縮したメディアストリームは、ネットワークインターフェース３２５を介して、ローカルネットワーク１４０、またはリモートネットワーク１６０経由で送信するためにネットワークパケットに変換する。ネットワークインターフェース３２５は、無線、または有線のインターフェースでよく、両方の形式を備えてもよい。上記のように、パーソナル放送局１００は、ネットワークインターフェース３２５経由でクライアントから受信したコマンドを受信し、処理することもできる。これらのコマンドの幾つかの実施例には、特定チャンネルの選択、チャンネル自動スキャン、ＲＦ入力とベースバンド入力の切り換え、圧縮特性の変更（圧縮形式、ビットレート、フレームレート、解像度、および他の特性）、赤外線放射器用コマンドのリモートコントロール、およびＡ／Ｖソース装置１２０からコンテンツを視聴するためにユーザーが所望する任意の他のコマンドが含まれる。

放送局１００は、Ａ／Ｖソース装置１２０を制御するための出力とインターフェースするためのコントローラーインターフェース３３５を更に備えることができる。上記説明のように、Ａ／Ｖソース装置１２０の制御は、ＲＳ−２３２シリアルコントローラ、または赤外線放射器２８５を用いて実行できる。従って、コントローラーインターフェース３３５は、プロセッサ３２０から適切な出力信号を受信し、Ａ／Ｖソース装置１２０の動作を操作するための、対応するインターフェースを提供する。

図３は、アナログ入力だけを受ける放送局１００の実施の形態を示すが、他の実施の形態ではデジタル入力を受け取ることもできる。例えば、本発明の実施の形態を、ケーブルＭＳＯ、またはＤＢＳプロバイダから提供されるサービスに組み込むことができる。この改変では、パーソナル放送局は、放送されているデジタルビットストリームに直接アクセスできる。これは、サービスプロバイダが、セットトップボックス、またはホームインターネットゲートウエイにパーソナル放送局を組み込むか、またはＩＥＥＥ１３９４、またはＵＳＢ２．０等の何らかのデジタル相互接続を行うことにより可能となる。デジタルビットストリームへのアクセスにより、ストリームのデジタル化、および符号化／圧縮は全く不要になる。しかしながら、これらの入力に対しては、ローカルエリアネットワークを横断して配布する、ホームインターネットゲートウエイを通して上流へ配布する、および、リモートクライアントによる接続のために公衆インターネットに載せる、ことが効率的になるよう十分低いビットレートにメディアをレート変換、またはコード変換するようパーソナル放送局に依頼できる。デジタル入力を含む改変では、アナログ入力、およびデジタル化、および符号化の機能はそのまま存在させてもよい。

図１に示す特定のネットワークトポロジーだけでなく、他のコンポーネントに対して異なる場所にパーソナル放送局を配置させる本発明の多くの変形が存在する。例えば、一実施の形態の一変形は、パーソナル放送局をホームインターネットゲートウエイに組み込む。ルータ機能を統合することにより、放送局は、ポート構成の処理（例えば、ポートフォワーディング）を完全に自動化できる。代替として、ホームインターネットゲートウエイが、実際には二台以上の装置（例えば、ケーブルモデム、およびスタンドアロンルータ／スイッチ）の場合、パーソナル放送局は、ケーブルモデムとルータとの間に配置できる。本発明のこれらの変形はともに、独自のサービスの品質（ＱｏＳ）の機会を提供する。パーソナル放送局は、全てのネットワーク接続したクライアントの上流にあり、ネットワークルータと「話す」ことができるので、パーソナル放送局からのビデオストリームは、時間の重要度が低い他のトラフィックよりも優先させることができる。制御は、ローカルエリアネットワーク内を移動するトラフィック、およびローカルエリアネットワークからインターネットに移動するトラフィックの両方に適用できる。例えば、パーソナル放送局から来るビデオストリームは、ローカルネットワーク経由のプリントジョブリクエスト、またはリモートのＰＯＰ３サーバからダウンロードされる電子メールより高い優先権を与えられる。何れの場合にも、パーソナル放送局は、そのアーキテクチャの一部としてネットワークスイッチを組み込むことが好ましい。

図１に示すように、パーソナル放送局１００は、デジタルのオーディオまたはビデオストリーム、またはオンネットワーク格納装置１３０からの他のデジタルメディアを受信可能であってもよい。オンネットワーク格納装置１３０は、パーソナルコンピュータ、ネットワーク型付属格納装置、または専用メディアサーバでもよい。例えば、ユーザは、パーソナル放送局と同一のホームネットワーク上に常駐するパーソナルコンピュータ、またはメディアサーバ上に一群のオーディオ、およびビデオクリップを格納できる。次いで、ユーザは、パーソナル放送局１００にログインすることにより、リモートネットワーク１６０経由でリモートクライアント１７０上でメディアにアクセスできる。

オンネットワーク格納装置１３０上に格納したメディアをリモート場所にストリーミングしたいと所望する場合、難問が発生する。オンネットワーク格納装置上に存在するメディアクリップのビットレートは、ユーザのブロードバンドサービスのアップストリームリンクがサポートするビットレートより高いことがある。例えば、オンネットワーク格納装置１３０上のビデオクリップは８００ｋｂｐｓのことがあり、一方、現在では、それと同一か、または速いアップリンク速度をもつブロードバンド接続は、ほとんどない。そのような場合、ソースのメディア信号のビットレートを下げ、その符号化フォーマットをおそらく変更することになる。パーソナル放送局１００は、このレート変換、およびコード変換機能を実行できる。この状況では、パーソナル放送局１００は、ネットワーク型付属のレート変換器、およびコード変換器として作用する。放送局は、オンネットワーク格納装置１３０からメディアストリームを受信し、メディアをレート変換、およびおそらくコード変換し、そして十分低速のビットレートのメディアストリームを出力するので、ユーザのブロードバンドサービスからメディアを効率的にアップストリームできる。適切なレート変換、またはコード変換の設定（例えば、ソースコンテンツのビットレートを下げる値）を決定するための方法は、パーソナル放送局と、ローカルまたはリモートのクライアントとの間で現在サポートされているスループットを決定するためのフレームワーク内で、以下に概説するように、達成できる。

一台以上のオンネットワーク格納装置１３０にある素材をレート変換、および／またはコード変換するエージェントとしてパーソナル放送局１００を用いるのには、一台だけの装置（パーソナル放送局）で、メディアをホームインターネットゲートウエイ１１０を通じて上流へ、そしてインターネット１６０にストリーミングするシステムを創成するという利点がある。これには、オンネットワーク格納装置それぞれに直接アクセスを許可する手動ポートフォワードを含む、ホームインターネットゲートウエイのＮＡＴ、またはファイアウォールに対する構成、をユーザが更に作製しなくてもよいという利点がある。

オンネットワーク格納装置１３０からコンテンツを直接ストリーミングするのは、構成を更に必要とするのに加えて、特に、オンネットワーク格納装置がＰＣの場合、ユーザにとってセキュリティ不安を生み出すことがある。ＰＣに、公衆インターネットに向かって上流へ直接ストリーミングさせるのは、ＰＣにフォワーディングするファイアウォール／ＮＡＴのポートを開く必要があるので、ユーザは、他の個人的な、または私的な情報が外部に曝されるリスクがあるという懸念を抱くことがある。公衆インターネットにメディアをストリーミングするためのゲートウエイとなるパーソナル放送局に依存することにより、メディアを格納するＰＣ、またはオンネットワーク格納装置にポートフォワーディングする必要がなくなる。このような実施の形態では、パーソナル放送局が、ＮＡＴのポート構成が必要な唯一の装置である。

更に、オンネットワーク格納装置の代わりに、パーソナル放送局を用いてコンテンツをコード変換、およびレート変換すると、オンネットワーク格納装置１３０上のＣＰＵに不必要に負荷が掛かるのを防ぐ。これは、オンネットワーク格納装置１３０がＰＣの場合、特に重要であり、それは、ＣＰＵの利用が増加すると、他のタスクを達成するためのＰＣの性能に悪影響を与えるからである。

パーソナル放送局１００は、家庭で利用しているＡ／Ｖソース装置１２０そのものへのアクセスをユーザに提供するので、リビングルームでの設定で用いられるものと類似の、Ａ／Ｖソース装置１２０へのインターフェースをユーザに提供することは、理に適っている。ほとんどの場合、これは手持ちのリモートコントロールである。従って、一実施の形態では、Ａ／Ｖソース装置のリモートコントロールを表す一般的なイメージ、または実際のＡ／Ｖソース装置のリモートコントロールのイメージまたは類似イメージ、の何れかを含む「仮想」リモートコントロールが、クライアントアプリケーションにより提供される。更に、クライアントアプリケーションは、幾つかの仮想的なリモートコントロールをサポートでき、一つは、それぞれのＡ／Ｖソース装置１２０のためにカスタム化される。従って、クライアントアプリケーション上のインターフェースは、ユーザの家庭で見られる特定Ａ／Ｖソース装置１２０それぞれに類似するようユーザが選択する。例えば、ＴｉＶｏ個人用ビデオレコーダをパーソナル放送局に接続している場合、ユーザは、クライアントアプリケーション上の仮想リモートコントロールを修正してＴｉＶｏリモートコントロールに似せるＴｉＶｏスキンを使用するよう決定できる。リモートコントロールコマンドは、ボタンの押下が、ボタンのイメージが指示するアクションを開始するように（例えば、ＣＨ＋ボタンの押下はチャンネルを３から４に変える）、グラフィックイメージにマッピングする。

一実施の形態では、クライアントアプリケーションは、リモートコントロールスキンのデータベースを含み、そこから選択できる。この場合、中央サーバ上に維持する中央データベースは、ユーザが最新のリモートコントロールスキンを確実に利用できるように構成時にクライアントアプリケーションを更新するようになるだろう。更に、サードパーティに、イメージの特定領域にコマンドをマッピングしたイメージを創成し、共有するのを許可できる。この場合、サードパーティのリモートコントロールスキンを「プラグイン」する方法がユーザに提供される。サードパーティによるメディアプレーヤのスキン創成を可能にするために、ＡＰＩを提供してメディアプレーヤークライアント内のフィーチャ、および機能の幾つかにアクセスを許可する。サードパーティのスキンにより、サードパーティの装置メーカ、およびサービスプロバイダが、Ａ／Ｖソース装置１２０と関係付けられる物理的リモートコントロールに極めて似せた仮想リモートコントロールを作製できるのは無論のこと、ユーザはコンテンツを展開できる。このように、クライアントアプリケーション上の仮想リモートは、ユーザがそのレイアウトに慣れているので、容易に使うことができる。

パーソナルメディア放送システムの動作
図１〜図３を参照して上記説明したように、パーソナルメディア放送局１００は、幾つかのＡ／Ｖソース装置１２０の内の任意の装置からの入力ビデオ信号を受け取ることができる。次いで、放送局１００は、受け取ったビデオ信号をメディアストリームとして作製し、ユーザがメディアストリームを視聴するリモートまたはローカルのクライアントにネットワーク経由で送信される。この基本処理に対する追加、代替、および改良を以下に説明する。

Ａ／Ｖソース装置の操作
上記説明のように、パーソナルメディア放送局の実施の形態により、ユーザは、リモート、またはローカルネットワークに接続したクライアントからＡ／Ｖソース装置を操作できる。クライアントによりユーザの特定モデルのＡ／Ｖソース装置の操作が可能である。パーソナル放送局、およびクライアントの最初の構成時に、ユーザは、どのメーカーのどのモデルのＡ／Ｖソース装置をユーザが操作したいのかを、指示する（例えば、ＴｉＶｏ個人用ビデオレコーダーシリーズ２）。次いで、クライアント上の構成ソフトウエアが、問題の特定Ａ／Ｖソースと対応する赤外線、またはシリアルのコードのグループを識別する。これは、同梱のソフトウエアとともに配布されているデータベース、中央サーバに常駐する更新されたデータベース、またはパーソナル放送局に常駐するデータベースを検索することにより、実行できる。

本発明の一実施の形態では、赤外線コードを次いで、クライアント装置に格納する。ユーザがあるコードを呼出したい場合、ユーザは、コントロールパネル、またはクライアントアプリケーション内の仮想リモートコントロールの所与のコマンドを選択する。次いで、クライアントアプリケーションは、ＩＰネットワーク経由で、対応する赤外線、またはシリアルのコマンドを送信する。赤外線、またはシリアルのコマンドがパーソナル放送局に到達すると、パーソナル放送局はコードを処理し、赤外線、またはシリアルの出力を送出し、Ａ／Ｖソース装置で要求されたアクションをトリガーする。パーソナル放送局と、Ａ／Ｖソース装置との接続は、Ａ／Ｖソース装置を赤外線経由で制御すべき場合は、赤外線発信器とし、Ａ／Ｖソース装置をシリアルコマンドで制御すべき場合は、ＲＳ２３２ポートとすることができる。

別の実施の形態では、赤外線、またはシリアルのコードは、クライアントではなく、パーソナル放送局に格納する。この場合は、所与のコマンドをリクエストするクライアント装置は、赤外線、またはシリアルのコントロールコード自体ではなく、そのコマンド（例えば、チャンネルを４から５に変更したい場合は「CH UP」）を表す記号を送信する。そのコマンドを表す記号がパーソナル放送局に到達すると、パーソナル放送局は、簡単なルックアップを実行し、適切な赤外線、またはシリアルのコードを出力する。クライアント装置が行う特定のコマンド、または選択は、マクロとしても知られる一連のコマンドをアクティブにできる。例えば、「CNN」ボタン（ネットワークのロゴにより表されることが可能であろう）をクリックすると、Ａ／Ｖソース装置をＣＮＮに同調するコマンドの組合せがトリガーされる。例えば、ＣＮＮがユーザのＤｉｒｅｃＴＶシステムのチャンネル２０２であったとすると、「CNN」ボタン押下は、連続した次のコマンド、「2」、「0」、「2」、および「Enter」をトリガーする。

多数のクライアント装置の設定を容易にするために、最初のクライアント装置を構成する間に、使用するＡ／Ｖソース装置のプロファイルをパーソナル放送局に格納できる。これにより、どのＡ／Ｖソース装置が接続できるのか、およびどの赤外線、またはシリアルのコードを用いるのかを、パーソナル放送局が、後続のクライアント装置に通知するので、後続のクライアント装置の構成が容易になる。

スループットおよび装置能力に基づく符号器設定の調整
放送局が、ローカルエリアネットワーク、および各種のリモートネットワークに接続される多様なクライアント装置形式によるメディアストリームのアクセスを可能にするので、一端のパーソナル放送局と、他端のローカルクライアントおよびリモートクライアントとの間の利用可能なデータスループットは、ネットワークトポロジーに基づいて大きく変動し得る。競合トラフィック、および一般的なネットワーク混雑状況により、所与の接続でかなりのスループット変化がある場合も考えられる。本発明の一実施の形態では、利用可能なネットワーク帯域幅、およびクライアント装置の能力に基づいてオーディオ圧縮（例えば、ビットレートおよびサンプリングレート）、およびビデオ圧縮（例えば、ビットレート、解像度、およびフレームレート）を最適化するための方法を実装する。

本発明の多様な実施の形態には、パーソナル放送局、およびクライアント装置の両方が範囲に含まれ、かつこれらの要素は１対１の関係（すなわち、各放送局は、同時には、唯一つのクライアント接続しか許容しない）で動作できるので、二つのコンポーネントは、ユーザ体験を最適化するよう協調して働くことができる。一実施の形態では、最適化処理には、最初の最適化ステージ、および進行中の最適化ステージが含まれる。

最初の最適化ステージでは、クライアント、およびパーソナル放送局は、クライアント装置の能力、およびパーソナル放送局とクライアント装置との間の接続のスループット、を相互に達成するよう通信する。最初に、クライアント装置は、数セットのビットをクライアントに送信するようパーソナル放送局にリクエストする（これは最初の接続で自動的に行われるか、またはユーザが手動で命令して最初の最適化を再校正できる）。クライアントがこれらのビットを受信するのに要した時間に基づいて、クライアントは、パーソナル放送局とクライアントとの間の実際のデータスループットを知ることができる。この情報を基にして、クライアントは、このスループットに適合するレートでストリーミングを開始するようパーソナル放送局に命令する。これがスループットの１００％レートであることはなく、回避できないネットワーク帯域幅の変動を考慮してレートを幾らか下げる（例えば、スループットの８０％）。適切な解像度設定を選択する際、クライアントに常駐するアプリケーションは、現在の能力（すなわち、ディスプレイの解像度）に留意し、パーソナル放送局へのコマンド内で適切なビットレート設定を適切な解像度設定と組合せる。

クライアントは、幾つかの方法でその能力を知ることができる。一つはアプリケーション自体のバージョンに関連している。例えば、ポケット型ＰＣのアプリケーションは、その装置が、特定の解像度、およびフレームレートの、またはそれ未満のストリームを最良にサポートする、ということを知ることができる。別の方法は、システムリソースの目録を調べてからリクエストを送るというものである。例えば、クライアントは、ディスプレイの解像度を識別し、その情報をパーソナル放送局へのストリーミングリクエストに組み込むことができる。

最初の最適化処理は、適切な符号器設定を確実に提供できる開始ポイントを示す。しかしながら、時間経過によりネットワーク帯域幅が変動するため、動的な性質をもち、符号器設定をリアルタイムに変化させることができるシステムが要求される。この変動に対処するために、本発明の一実施の形態では、クライアントと、パーソナル放送局との間にフィードバックループを実装して、時間全体に亘って適切な符号器設定を維持する。このフィードバックループは幾つかの方法で実装できる。一実施の形態では、クライアントは、フレーム落ちを経験するとパーソナル放送局に通知する。代替として、クライアントは、バッファーサイズ、または合計スループット測定値を時々通信する。クライアントは、これら統計値の一部または全て、または設定調整の必要性に反映される何らかのデータを通信する。

クライアントからのこのフィードバックがあると、パーソナル放送局は符号器設定を変更する。例えば、パーソナル放送局は、バッファーサイズが小さくなるか、または許容不可能な数のフレーム落ちが観察された場合、符号化ビットレートを３５０ｋｂｐｓから２８０ｋｂｐｓに下げることができる。測定と、クライアントから受信するフィードバックとの間の時間は変更でき、その長さは、重要な変化に迅速に反応するのと、一時的な急激な変化（blip）に基づいて補正し過ぎるのとの間のバランスに依存する。フィードバックに基づいて、パーソナル放送局は設定を上方（例えば、符号化ビットレートを増加させる）、および下方に調整できる。

一実施の形態では、符号器設定の自動調整の方法を提供するが、符号器設定をユーザーが手動で調整することもできる。これらの手動調整設定には、ビデオのフレームレート、ビットレート、解像度、「品質」およびキーフレーム間の時間、オーディオのビットレートおよびサンプリングレート、ならびにバッファーサイズおよびスムージング処理等の性能に影響するクライアント側設定、が含まれる。

番組種類に基づく符号器設定の調整
パーソナル放送局とクライアントとの間のデータスループットは、適切な符号器設定の重要な一決定因子であり、視聴するコンテンツの種類も、重要な基準である。例えば、スポーツ番組の速い動きのビデオは、動きが少ないのが特徴であるトーク番組より高いフレームレートを要求する。同様に、動きがほとんどないビデオは、許容される品質を達成するのに、速い動きのビデオよりかなり低いビットレート、または解像度、しか要求しない。これは、動きの遅いビデオの方が効率的に符号化される傾向があるからである。従って、符号器設定は、符号化する番組の種類に基づいて選択できる。

視聴するコンテンツの種類、つまり、符号器設定の適切な範囲、を決定するには様々な方法がある。まず、所与のチャンネルの全てのコンテンツに包括的に適用する設定がある。パーソナル放送局が選択する番組チャンネル、またはネットワーク（例えば、ＨＢＯ、またはＮＢＣ）を識別することにより、クライアントは適切な符号器設定をリクエストできる。例えば、パーソナル放送局がＥＳＰＮからのコンテンツをストリーミングしている場合、フレームレートは常に３０フレーム／秒に設定するという規則があり得る。このような規則は、クライアントに格納でき、またはリクエストチャンネルに適した設定をクライアントに通知する中央サーバに格納できる。更に、この規則は、特定のネットワーク番組に対してユーザーが選択した設定を観察する個人所有のクライアントが、時間をかけて学習できる。

更に改良する際には、符号器設定は、視聴する特定番組に基づいてカスタム化できる。主要ネットワークは、要求が厳しい動きの多い番組（主要なのスポーツイベント等）、および要求が低い動きの少ない番組（ニュースキャスト等）の両方のコンテンツを有するのが普通なので、チャンネルだけに基づいて符号器設定を選択するのは、多くのチャンネルに対して効率的ではない。従って、システムが、現在の時刻と現在のチャンネルとを相互参照して、視聴している番組を決定でき、実際に視聴している番組に基づいて符号器設定を選択できる。

別の実施の形態では、システムは符号化されているＡ／Ｖコンテンツを常時モニタする。事前選択した基準（例えば、ビデオの動きの量）に基づく計量値が生成され、その情報を用いて、パーソナル放送局に符号器設定を動的に割り当て、または調整する。代替として、メディアプレーヤは、どんな種類のコンテンツ（例えば、アクション、音楽、ニュース等）を見ているかの指示をユーザーから受け、その種類のコンテンツを最適化するフレームワーク内の所定のプロファイルにマッピングすることができる。

バッファーリソースのバッファリングおよび制御
本発明の一実施の形態によれば、パーソナルメディア放送局は、バッファリングスキームを実装して、クライアント装置からのフィードバックを要求せずに、バッファーリソースを管理する。上記説明のように、放送局およびクライアントは、トランスポートプロトコルとしてＴＣＰを用いて通信でき、その場合は放送局がサーバとして働く。利点は、ＴＣＰは、信頼性が高いプロトコルであり、送信データは常に正しい順序で宛先に届くことが保証されている、という点にある。サーバ上のＴＣＰスタックのパラメータ、および／または振る舞いをモニタして、一つ以上の既知の技法により、ネットワークの混み具合、および速度を推定できる。

本発明の実施の形態によれば、大きいバッファが、符号器（データを生成する）と、ネットワークインターフェース上のＴＣＰスタック（データを転送する）との間に追加される。ＴＣＰスタックの上に追加されたこの追加バッファーレイヤは、ネットワーク混雑時、およびデータレート変動によるデータロスを回避するのに役立つ。一実施の形態では、図３を参照すると、符号器機能がプロセッサ３２０により実行され、ＴＣＰスタック機能がネットワークインターフェース３２５により実行され、そしてバッファーレイヤが、汎用メモリ３３０内に、または大きいバッファのための専用メモリーモジュール内に実装される。このバッファのサイズは、少なくとも二つのパラメータ、すなわち符号器が生成できる最小データ、およびサポートしなければならないネットワークの最大ダウン時間、を考慮して選択できる。利用できる帯域幅が、放送局が要求する最小帯域幅に長時間の間満たない場合、システムはデータロスを防ぐことはできないが、バッファが大きいほど、この危険性を低下させるのに役立つ。

メディアストリーム用のデータを放送局が生成している時、中間バッファはＦＩＦＯ待ち行列として働く。利用できるネットワークの帯域幅が、符号器の帯域幅を超える場合、放送局は、生成すると直ぐにデータを送信できる。中間バッファは空になり始める。利用できるネットワークの帯域幅が、符号器の帯域幅に満たない場合、放送局は、データを送信するより速くデータを生成できる。それにより、バッファは一杯になり始める。従って、バッファは、完全に一杯の状態と、完全に空の状態との間で変化することになる。バッファの占有度を分類するために、幾つかの水準を定義して、バッファ内の残っている空きスペースの量を指示する。水準の個数は変更できるが、一実施の形態では、４個の水準を、９０％、７５％、５０％、および３０％のレベルで用いる。データをバッファに追加したり、抜き出すと、バッファを満たすデータ量は、時間経過とともに変更できる。このレベルが水準の内の一個に達した時、どの水準に達したのかに応じて、様々なアクションをとる。

中間バッファに残る空きスペースの量は、一定時間（例えば、１分）観察する。最新の観察期間中に、バッファ内の空きスペースの量が、９０％水準を超えて残っている場合、符号器の出力ビットレートは増加させてもよい。アプリケーションに基づいて幾らでも増加して実施できるが、一実施の形態では、その増加幅は、その時に用いているビットレートの約１０％である。

ネットワーク帯域幅は、時間経過とともに変化するので、利用できる帯域幅が突然低下することが頻繁に起きる。このような場合、ＴＣＰスタックの送信レートを下げるので、中間バッファの占有率は増加する。長い時間に亘ってこれが起きる場合、バッファの空きスペースが減少するので、９０％水準が突破されることになる。それに応じて、放送局は、符号器のビットレートを僅かな割合で、例えば、そのときに用いているビットレートの約１５％、低下させる。このネットワーク問題が一時的なものである場合、ＴＣＰスタックは、バッファ内のデータのバックログを再度送信できるので、バッファ内の空きスペースの量は、再び９０％水準を超えて上昇する。その後、符号器のビットレートを増加させることができる。

他方、ネットワーク問題が持続する場合、空きスペースの量は、減少し続ける。ある時間が過ぎると、バッファは一杯になり、他の水準が突破される。それぞれの水準が突破されるたびに、符号器のビットレートは更に減少する。一実施の形態では、これらの後続の減少率は次第に大きくなる（例えば、それぞれの水準に対して３３％、５０％、５０％）。

説明してきたように、システムは、ＴＣＰスタックの振る舞いを知的に生かしてネットワークの状態を推定し、帯域幅の変動があっても、最適なユーザー体験を提供するよう反応する。これにより、複雑で、反応が遅く、符号器の出力ビットレートの変動が予想される場合には正しい決定ができないこともあるクライアントとサーバとの相互作用を用いる方法と比較すると、改善した性能を提供できる。

高速スタートストリーミング
従来は、ストリーミングメディアプレーヤがコマンドを受信して、メディアストリームを再生する場合、メディアプレーヤは、オーディオ／ビデオバッファを満たしてから再生をスタートする。メディアストリームは一定速度で再生するよう意図されているが、ネットワーク経由でメディアストリームを転送するのに要する時間が変動するので、５秒以上のバッファを維持して、メディアの滑らかな再生を確実にするのが普通である。要求された量がバッファを十分満たすよう蓄積されると、メディアプレーヤは、リクエストされたコンテンツを通常の再生速度で（すなわち、１．０×）再生をスタートする。欠点は、ユーザーは、バッファが一杯になるのに必要な時間待ってから、リクエストしたコンテンツを視聴しなければならない、ということである。この時間は、ストリームをリアルタイムより高速に送信する（例えば、格納装置からのメディアストリーム）アプリケーション内では非常に僅かであるが、受信するメディアストリームが、通常の再生速度（すなわち、１．０×）の場合には目立つ。このような場合、５秒間バッファを満たすのに５秒要する（ネットワーク通信問題がないと仮定する）。この遅延は、ストリーミングメディアの用途によっては許容できるが、視聴者がチャンネルを変更しているパーソナルメディア放送局のように、メディアストリームが変化している場合には、耐えられないものとなる。このような場合、ユーザーは、チャンネルを（従って、メディアストリームを）変更するたびに、バッファが再充填されるのを待たなければならない。

この欠点を回避するために、本発明の一実施の形態では、メディアプレーヤは、新しいメディアストリームを選択した時に、高速スタートを実行する。高速スタートでは、メディアプレーヤークライアントアプリケーションは、バッファを満たしつつ、メディア放送局から受信したビデオを直ちに再生する。こうすれば、例えば、チャンネルを変更した時、ユーザーはメディアプレーヤのＡ／Ｖバッファが満たされるのを待たなくてもよく、メディアプレーヤはなおそのバッファを作製して滑らかな再生を提供できる。メディアプレーヤは、通常の再生速度より僅かに遅くＡ／Ｖストリームを再生するので、メディアプレーヤは、メディアストリームを直ちに再生しながらも、バッファを満たすことができる。通常の再生速度より僅かに遅くストリームを再生することにより、再生されるストリームの前を行く受信メディアストリームの一部は、バッファに追加され、ゆっくりではあるが、Ａ／Ｖバッファの蓄積を生じる。ユーザーは、コンテンツがバッファリングされるのを待たなくてもよく、直ちにコンテンツ視聴を開始できるので、体験は、通常のテレビの場合とよく似ている。

一実施例では、メディアプレーヤは、受信メディアストリームを直ちに、しかし通常の再生速度より僅かに遅い、例えば、０．８５×の速度で再生する高速スタートモードで開始する。放送局は、通常の速度でストリーミングしているので、メディアプレーヤは、Ａ／Ｖバッファにメディアストリームデータをゆっくりと蓄積する。例えば、再生速度が通常の８５％の場合、データは１５％のレートでＡ／Ｖバッファに蓄積される（つまり、受信ストリーミングデータの１０秒毎に１．５秒）。メディアプレーヤのバッファが一杯になるか、または許容レベルに達すると、メディアプレーヤは、通常のレートでメディアストリームの再生を開始し、Ａ／Ｖバッファはデータ蓄積を停止する。

ストリームの再生速度が僅かに変化しても、ビデオストリームの変化は、概して目立たない。しかし、オーディオの変化は直ちに認識できる。これに対処するために、メディアプレーヤは、オーディオストリームの「ピッチ」を維持しながら、オーディオストリームの時間伸張を用いることができる。オーディオストリームを時間伸張するために用いる一つのソフトウエアツールは、ＳｏｕｎｄＴｏｕｃｈという、オープンソースのオーディオ処理ライブラリである。一実施の形態では、再生速度は、低いスレッショールド（例えば、０．８５×）からリアルタイムの再生速度（例えば、１．０×）へ次第に増加させる。再生速度を増加させるレートは、ユーザが再生速度の急激な変化を感じないようにバッファレベルの関数としてもよい。オーディオ、およびビデオのタイムスタンプを現行の再生速度に従って変化させて、ビデオストリームのぎくしゃく感（jerk）を低減してもよい。結果として、オーディオストリームの変化は、やはり気付かれず、ユーザは通常のストリーミング速度と、開始時の高速スタート再生速度との間の差に気が付く可能性は少ない。

待ち時間を少なくするコントロールモード
ＴＶを視聴するのに最も用いられるフィーチャの一つは、チャンネル操作であり、ユーザは、このような操作には。実行するのに最高でも１秒しか掛からないことを期待している。しかし、ＩＰネットワーク経由のストリーミングビデオは、サーバとクライアントとの間に、いくらかの遅延が追加される時に最高性能を発揮する。この遅延は、メディアプレーヤークライアント内のＡ／Ｖバッファを満たすのに必要である。ユーザの相互作用のための少ない遅延と、滑らかなオーディオビデオディスプレイの二つの要件は、相反する性質である。これらの二つの要件に対応するために、本発明の一実施の形態では、二つのモード、すなわち、ノーマルモード、およびコントロールモード、を導入する。

ノーマルモードでは、システムは、従来のオーディオビデオストリーミングを実行するが、メディアプレーヤが５秒以上のバッファを維持して滑らかな再生を確保する。このモードでは、メディア放送局は、ネットワークのビットレートが符号器のビットレート未満に低下した場合（すなわち、放送局の符号器がメディアストリーム伝送より先行する）、データのバッファリングも開始する。従って、メディア放送局への入力と、メディアプレーヤ上での視聴との間の合計の遅延は、３つのパラメータ、すなわち、メディア放送局上のバッファリングに要する時間、ストリームがメディア放送局からメディアプレーヤに移動するのに要するネットワーク伝送時間、およびメディアプレーヤ上のバッファリングに要する時間、の合計である。ストリームがメディア放送局からメディアプレーヤに移動するのに要するネットワーク伝送時間は、直接制御できないが、メディア放送局、およびメディアプレーヤは、バッファリングによる遅延を最小にできる。

ユーザが、メディアプレーヤを通じてメディア放送局と相互作用を開始すると、システムはコントロールモードに入る。一実施の形態では、ユーザの相互作用は、ユーザが、メディアプレーヤのユーザーインターフェースを介して、赤外線コマンド、またはチューナーコマンドをリクエストして、Ａ／Ｖソース装置の動作を操作する時、と定義される。一実施の形態では、システムは、コントロールモードをシステムに開始させた最後のアクションから所定の時間が経過した後、コントロールモードからノーマルモードに戻る。別の実施の形態では、システムは、下記に説明するように、コントロールモードに入るのに関係付けられる操作を実行した直後にノーマルモードに戻る。

コントロールモードに入ると、メディアプレーヤ、およびメディア放送局は、幾つかの点で、ノーマルモードの振る舞いを変更する。

既に説明したように、ノーマルモードでは、メディアプレーヤが、ネットワークバッファからメディアストリームを読み出し、ストリームを解析し、そしてオーディオ／ビデオバッファを満たす、通常のＡ／Ｖストリーミングを実行する。このバッファは、滑らかな再生を確保するために維持される。コントロールモードに入ると、メディアプレーヤは、Ａ／Ｖバッファ、およびネットワークバッファにあるデータを消去する。一実施の形態では、コントロールモードに入ると、メディアプレーヤは、Ａ／Ｖバッファ内、および２〜３秒間に相当するコンテンツを保持している全ての下流のフィルタ（復号器および描画器）内、にバッファされている全てのデータをソースフィルタに消去させる。次いで、ＳＰ（システムプロセッサ）はネットワークバッファにある全てのデータを消去する。その後、メディアプレーヤは、メディア放送局に通知を送信して、コントロールモードに入り、メディア放送局から受信する次のＩフレームを待つ。

ソースフィルタ、およびネットワークバッファ上の消去動作の後、メディアストリームの不連続が発生する。フィルタは、メディアストリーム内に何らかのパケットの不連続がある場合、次のＩフレームを待つように組み込まれた機能を有する。正当なＩフレームが検出されるまで、Ｉフレームではないいずれの入力データも、ソースフィルタが破棄する。メディア放送局がコントロールモードに入ると、メディア放送局はＩフレームを直ちに送信する。このＩフレームをソースフィルタが検出すると、それを描画するために、直ちに下流に送る。メディアプレーヤがコントロールモードのままでいる間は、ソースフィルタにバッファリングは起きない。すなわち、サンプルをネットワークバッファから読み取ると、描画するために直ちに下流に送る。このようにして、メディアプレーヤはクライアント側の待ち時間を減少させる。

一実施の形態では、コントロールモードに変更すると、メディア放送局は、データのバッファリングを停止し、現在そのバッファに含まれているデータを消去する。次いで、メディア放送局は、直ちにＩフレーム（キーフレームとしても知られる）を生成してメディアプレーヤに送信する。Ｉフレームにより、メディアプレーヤは、画像を再構成できるが、一方、前のフレームに基づいてフレームを符号化する他の種類のフレームでは、メディアストリームの不連続性により、メディアプレーヤはフレームを再構成できない。

しかしながら、最新のオーディオビデオ符号化規格の依存性を考えると、メディア放送局がデータのバッファリングを完全に停止するのは望ましくないかもしれない。これは、バッファリングなしでは余りにもデータロスが多すぎて、ユーザー体験が極端に貧弱になってしまうからである。従って、少ない遅延と、妥当なユーザー体験とのバランスをとるよう譲歩することになる。丁度よいバランスを達成する経験値のセットに基づいて、コントロールモード中に、コンテンツのビットレートの関数として、あるデータ量がメディア放送局にバッファリングされる。例えば、コントロールモードでは、バッファリングしたデータが、約１秒の限度を超える場合、消去して減少させることができるが、様々な用途に対して他の経験値を用いてもよい。

一実施の形態では、メディア放送局は、例えば、最後の数秒間の平均伝送ビットレートを周期的に計算することにより、効率的な伝送ビットレートを追跡し続ける。そのビットレートに基づいて、許容できるバッファ使用量を計算する。使用量が現在の限界を超えると、全てのデータを削除し、Iフレームだけにしてしまう。これは、符号器出力レートがネットワークの伝送レートを超えているということでもあり、従って、符号器出力を、観察した伝送レートの半分に低下させる。メディアストリームに生じる不連続性により、やはりIフレームだけになる。

余りに多くのユーザーのコントロールコマンドが集中して連続すると、多くのＩフレームを要求し、符号器に悪影響を与える。従って、全てのバッファの消去、およびＩフレームの強要は、時間を測って、少なくとも１秒離すのが好ましい。

コントロールモードからノーマルモードに戻る時は、メディアプレーヤのソースフィルタは、再生を一時停止し、Ａ／Ｖバッファにコンテンツをバッファリング（例えば、５秒以上まで）し、次いで、描画するために下流にデータを送る。

少ない待ち時間、少ないバッファ環境で効率的に動作させるために、コントロールモードにある場合、コマンドをパーソナル放送局に直ちに送信して、ビットレートを減少させることができる。追加調整が何もなければ、これにより画質低下を生じるが、しかしながら、ナビゲートされているメニュースクリーンはほとんど動きがないのが普通なので、ビデオのフレームレートは、著しく減少させることができる。処理するフレームが少ないと、パーソナル放送局は、オンスクリーンのテキストを効率的に読むのに十分な品質の良好な画像をもつストリームを出力できる。

本実施の形態のデュアルモード動作により達成される少ない待ち時間は、ユーザーがメディアプレーヤを通じてメディア放送局と相互作用するシステムでは、非常に望ましい特性である。コントロールモードの追加が、この少ない待ち時間を達成する一方で、ユーザーが相互作用を停止してノーマルモードに戻った時に、通常の視聴に望まれる滑らかなストリーミングを達成する。更に、上記に説明した高速スタートストリーミングと組合せると、コントロールモード機能は、少ない待ち時間のコントロール相互作用のユーザー体験に、コントロールモードから通常の視聴までのシームレスな推移を提供する。

受信ＩＰストリームのトリックプレイ
一実施の形態では、パーソナル放送局がリアルタイムで符号化し、メディアプレーヤ上に表示されるライブストリームを視聴しているユーザーは、たった今視聴したコンテンツの最後の数秒または数分をリプレイでき、または近い将来のある時点で再開するためにライブストリームを一時停止できる。パーソナル放送局は、アナログ入力信号を受信し、処理し；それをデジタル形式に変換し；ＭＰＥＧ４、Ｈ．２６４、Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｍｅｄｉａ Ｖｉｄｅｏ Ｓｅｒｉｅｓ９、または別の適切なフォーマット等の、圧縮アルゴリズムでビデオを符号化し；次いで、符号化したストリームをＴＣＰ／ＩＰ（またはＵＤＰ、ＲＴＰ、ＲＴＳＰ等の代替プロトコル）経由でメディアプレーヤへストリーミングする。

この機能を可能にするために、メディアプレーヤは、オーディオおよびビデオのコンテンツの最後の５分間（またはユーザーが選択するか、製品メーカーが制限する他の固定時間）を、ビデオストリームを受信しながら、ローカル格納媒体にキャッシュする。メディアプレーヤは、そのデータを、ＰＣの場合はハードディスク、またはコンパクトフラッシュ、スマートメディア、メモリースティック、もしくはマイクロドライブを含むが限定はしない、リムーバブル媒体等の、ローカル格納媒体に格納してもよい。

ユーザーがコンテンツの一時停止、またはリプレイを望む場合、ユーザーは、メディアプレーヤのユーザーインターフェースにある適切なラベルが付いたボタンを選択することにより、メディアプレーヤにそれを実行するよう命令する。ユーザーがメディアプレーヤに巻き戻しを命令した場合、メディアプレーヤは、その格納媒体にキャッシュされたコンテンツにアクセスし、ユーザーはそれを通じてスキャンし、所望のように再生できる。ユーザーが、一旦、コンテンツの「巻き戻し」をすると、次いで、ビデオストリームの最新ポイントが表示されるまでリアルタイム速度より速い速度でストリームの閲覧を「早送り」できる。ユーザーがメディアプレーヤに一時停止を命令した場合、メディアプレーヤは、表示されているビデオストリームを一時停止するが、入ってくるストリームの受信は継続し、ローカルの格納媒体にキャッシュする。メディアプレーヤは、ストリームを受信すると、一時停止モードの時にキャッシュできる最大分数（またはデータサイズ）に達する時点まで、それをキャッシュし続ける。最大分数（またはデータサイズ）に達した場合、メディアプレーヤは再生を再開する。あるいは、メディアプレーヤは、ユーザーがメディアプレーヤの再開を命令した場合、再生を再開する。

ストリーミングソースからビデオクリップをキャプチャ、編集、および送信する
本発明の実施の形態により、人々は、ビデオクリップを友人、知人に送信できる。一実施の形態によれば、メディアプレーヤ装置は、受信したビデオおよびオーディオの最後の５分間（または他の指定時間）のキャプチャ、キャッシュを継続する。メディアプレーヤはキャッシュストリームが５分間（または他の指定時間）に到達すると録画した最も古いコンテンツを自動的に破棄するので、キャッシュされている５分間は、ストリーミングしたメディアの常に最新の５分間となる。

ユーザーがキャプチャして、保存、または共有したいと思う興味のある何かを見ている時に、ユーザーは、メディアプレーヤのグラフィックインターフェースを用いて、指定されたボタン、またはコマンドをクリック、または選択する。選択すると、メディアプレーヤは、簡単なビデオ編集インターフェースを提示し、それにより、ユーザーは、キャプチャしたいクリップの開始、および終了を選択できる。クリップの両端を選択すると、ユーザーは、クリップを保存するか、またはクリップを別の人に送信するコマンドを選択する。

キャプチャしたビデオクリップを送信するコマンドに応答して、メディアプレーヤは、ユーザーのクライアント装置に常駐する電子メールクライアントを呼出し、新規メッセージを創成し、そしてビデオクリップをメッセージに添付する。次いで、ユーザーは意図するメッセージ受取人を選択し、メッセージを送信できる。アドレスブックデータベースは、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｏｕｔｌｏｏｋ、Ｌｏｔｕｓ Ｎｏｔｅｓ等の、電子メールクライアント、およびＭＳＮ Ｍｅｓｓｅｎｇｅｒ、およびＡＯＬ Ｉｎｓｔａｎｔ Ｍｅｓｓｅｎｇｅｒ等の、インターネット型メッセージサービスから利用できるものである。

携帯型装置のための個人用ビデオレコーダ（ＰＶＲ）機能
ユーザーは、携帯装置上のビデオ体験に慣れてきているし、携帯格納ソリューション（例えば、リムーバブルフラッシュメディア、および小型ハードディスクドライブ）は更にロバスト、かつ安価になるので、個人用ビデオレコーダの機能をこれらの装置に追加したいという要望が浮上している。本発明の一実施の形態は、個人用ビデオレコーダの機能を、携帯電話、コミュニケータ、ＰＤＡ、または広域ネットワークもしくはユーザーのローカルエリアネットワークの外側にある他のリモートネットワーク、に接続する他の装置に追加する。

これを達成する一変形は、電子番組ガイドと協調するリモートクライアントアプリケーションの一部としてのスケジューラを特徴とすることができる。ユーザーがリモートクライアントアプリケーションを起動すると、彼が自分のリモートクライアントに録画したかったショーを検索し、選択できる。予定の録画の時間になると、リモートクライアントアプリケーションは録画を開始する。アプリケーションは、リモートクライアント上の接続マネージャを呼び出し、次いで接続マネージャは、インターネット接続を開くことができる。次いで、リモートクライアントアプリケーションは、ユーザーの自宅のパーソナル放送局に接続する。

次に、リモートクライアントアプリケーションは、チャンネル選択に関連する正しいコマンドセット、およびサーバ上の符号器設定、を発行でき、入ってくるストリームをローカル格納媒体（例えば、ハードディスクドライブ、またはフラッシュメモリ）上にキャプチャし始める。これはバックグラウンドで行われることが可能で、リモートクライアントが録画している間、ユーザは、電話をしたり、音楽を聴いたり（装置の他の能力に依存する）できる。

ネットワーク接続が切れて録画が中断された場合、ライブのストリーミングコンテンツは、一時的に、パーソナル放送局の一変形に存在するローカル格納媒体（組み込み、またはリムーバブル）に格納できる。パーソナル放送局とリモートクライアントとの間の接続が再開されると、コンテンツは、パーソナル放送局からリモートクライアントに、先に中断された転送が切れた時点を考慮しながら、ストリーミングを再開する。別の変形では、パーソナル放送局とリモートクライアントとの間の接続が中断された後、ＰＣ等のオンネットワークの格納装置を用いてコンテンツを一時的に格納できる。別の実施の形態では、全体のショー、またはメディア番組を符号化し、パーソナル放送局上に（または格納装置内に）格納し、そしてバックグラウンドで携帯装置に転送する。利点は、より効率的な時間にデータ転送が実行できることであり、例えば、ユーザが翌日オフラインでコンテンツを視聴するのに利用できるように、空いている夜の時間帯にファイルが携帯電話にダウンロードされる。

ストリーミングしているメディアの元のソースがオンネットワーク格納装置である場合（コード変換器／レート変換器としてパーソナル放送局を用いる）には、パーソナル放送局とリモートクライアントとの間の転送は、時間をかけて達成することができる。すなわち、リモートクライアントがネットワーク接続性を失った場合、ダウンロードは、後で、コンテンツの適切な場所で、取りに行って継続する。

上記で説明した実施の形態の変形である、リモート装置上のＰＶＲを可能にする別の実施の形態により、パーソナル放送局は、オンネットワーク格納装置（ＰＣ、またはＮＡＳ、またはＳＡＮ装置）と協調動作して、リモートでアクセスできるＰＶＲをユーザに提供する。パーソナル放送局は、アナログコンテンツを取り込み、そのコンテンツをデジタル化して符号化し、得られたメディアストリームを格納のためにオンネットワーク格納装置にストリーミングする。ユーザがリモートクライアントからコンテンツにアクセスしたい場合、パーソナル放送局は、コンテンツを視聴したいリモートクライアントと、オンネットワーク格納装置との間の、アービタ（調停人）として作用する。パーソナル放送局は、オンネットワーク格納装置からストリームを受信し、必要に応じてコンテンツをコード変換、またはレート変換してから、パッキングし直し、リモートクライアントにストリーミングする。

視聴している番組をコンテクスト特有のコンテンツ／広告と対にする
本発明の一実施の形態は、クライアントが、ユーザにウェブページを提示する、ニュース付きスクロールテキストを提示する、またはユーザが現在視聴しているコンテンツに基づいて変化する他の情報を提示する、という能力を提供する。例えば、ユーザが現在、サンフランシスコジャイアンツの野球試合を見ている場合、そのリーグの他の野球の得点を詳細に報じる「ニュースティッカー」、または、ことによるとサンフランシスコジャイアンツについての統計値、およびデータがあるウェブページをユーザに提示できる。コンテンツは、クライアントアプリケーション自体のインターフェースに組み込むことができるし、またはウェブブラウザ等の別のアプリケーションの起動により提示してもよい。同様に、コンテンツ、およびコンテクスト特有の広告をユーザに提示できる。同じ野球試合のコンテクストにおける実施例は、今後の試合の切符を購入するよう視聴者に呼びかけたいサンフランシスコジャイアンツの切符売り場からの広告であろう。

放送システムは、ユーザが現在視聴しているコンテンツを幾つかの方法で決定できる。一実施の形態では、パーソナル放送局、またはクライアントが、現在の時刻、使用されているチャンネル編成（例えば、区域、およびケーブルＴＶプロバイダ）、および現在選択されているチャンネルを含む情報を、中央サーバに送信する。次いで、中央サーバは受信した情報を受け取り、ユーザのサービスに適用できる電子番組ガイドを調べる。その情報から、ユーザが現在どのショーを視聴しているかを決定する。代替として、クライアント自体が番組ガイドのルックアップを実行し、この情報を中央サーバに送信できる。

ユーザが現在どのショーを視聴しているかを決定してから、画面に重ねる情報、および／または広告を、中央サーバ、または公衆インターネットにある他のサーバから、クライアントメディアプレーヤに送信できる。代替として、ウェブブラウザ等のアプリケーションを起動して、ユーザを特定ＵＲＬに導くだけでもよい。クライアントには、ユーザに表示するための何らかの関連情報、または広告を待ち行列に入れるのに必要な情報を含めることもできる。例えば、クライアントは、ユーザが視聴しているコンテンツの種類に応じて待ち行列に並ばせる、メモリーに格納した特定の広告のバナー、または関連ウェブサイトのＵＲＬを保持することもできる。この方法により、中央サーバ、または他のリモートサーバからコンテンツ、および／または広告を送信する必要がほとんどなくなる。

個人用ビデオレコーダの機能（パーソナル放送局のローカル格納装置を用いるか、またはオンネットワーク格納装置のストレージを用いる）を含む実施の形態は、以前に録画したショーを再生する時でも、コンテクスト特有の広告および情報を提供できる。録画した時に、コンテンツに、キャプチャした番組を示す情報をもつ「タグ付け」する。再生時に、この情報を用いてコンテンツ特有の情報、および広告を流すことができる。

コンテンツ特有のエッジ保存前置フィルタ
ブロック型ビデオコーダに関わる低ビットレート符号化は、強いブロックノイズを発生する。これらの深刻なノイズを軽減するために、本発明の一実施の形態では、前置フィルタを利用して圧縮前の画像コンテンツを単純化する。前置フィルタは、ローパスフィルタを備えることが多いが、これはブロックノイズを滑らかにするだけでなく、好ましくない画像細部の低下を招く。更に、ローパスフィルタはビデオコンテンツには適応せず、知覚的なビデオ符号化には適さない。従前の前置フィルタの制約を回避するために、メディアプレーヤの一実施の形態では、メディア放送局から受信したメディアストリームに、コンテンツ特有のエッジの推定アルゴリズムを実行する。本実施の形態によれば、エッジ推定により、保存すべき画像細部の配置が得られ、一方、動き推定により、コンテンツの動きが、速いか、中間か、または遅いかの分類が得られる。

一実施の形態では、メディアプレーヤは、受信したストリームに前置フィルタを適用する。前置フィルタは、エッジ推定、動きレベル推定、および符号化ビットレートに基づいて変化する通過帯域特性を有するローパスフィルタを備える。動きレベル推定、および符号化ビットレートに基づき、フレームに対してフィルタ特性を定義する。次いで、エッジ推定に基づいてピクセルレベルでフィルタ特性を微調整する。この手法を用いて、速い動きのコンテンツは滑らかさを上げ、遅い動きのコンテンツは滑らかさを下げれば、細部はそのまま保たれる。

一実施の形態では、２セットの適応型ローパスフィルタを定義する。ビットレートが低い符号化では、サイズが５×５の次のガウスフィルタを用いる。

ビットレートが高い符号化では、下記の表に示すサイズが３×３の平均マスクをもつローパスフィルタを用いる。

パラメータσおよびψを、エッジ推定、動きレベル推定、および符号化ビットレートに基づいて変化させる。σを増加、またはψを減少させると、ビデオの滑らかさは増加し、一方、逆にするとビデオの滑らかさは低下する。エッジ推定Εはピクセルレベルで操作され、全８方向の勾配を取ることにより得られる。これは次式で与えられる。

ここで、

ΕがスレッショールドＴを超える場合は、現在のピクセルに前置フィルタ処理を実行しないので、画像細部は保存される。動きレベル推定により、動きが速いか、中間か、または遅いかの分類が得られる。推定は、現在のフレームに要求されるビット、およびビット／フレームの繰り返し平均値に基づく。現在のフレームビットが、繰り返し平均値のα（常に＞１）倍を超える場合、現在のビデオコンテンツは、速い動きと宣言され、現在のフレームビットが、繰り返し平均値のβ（＜１）倍に満たない場合、ビデオコンテンツは、遅い動きと宣言される。どちらでもなければ、中間の動きと分類する。動きの種類に基づいて、フィルタ強度を変化させる。速い動きのコンテンツでは、例えば、遅い動きのコンテンツと比較すると、比較的強いスムージングフィルタを適用できる。

この前置フィルタ法は、画像細部を保つだけでなく、コンテンツ特有でもある。すなわち、フィルタは、動きが速い、中間、遅い、の種類に適応する。この前置フィルタ法は、全ての動きの種類に対して、ブロックノイズのない、一定品質の符号化ビデオを提供する。従来の前置フィルタと異なり、この前置フィルタは、品質を妥協することなくフレーム落ちを軽減する。

符号器に対するフレームレート調整および品質管理
ほとんどの低ビットレートビデオソフトウエア符号器は、速い動きの時によく、動的にビデオフレームを落として、何らかの特定の目標ビットレートを満たす。このフレーム落ちがあると、ぎくしゃくしたビデオになることがあり、品質レベルが変動する。フレームの大部分が落される可能性があるので、動き推定処理は効果がなくなってしまう。この問題を回避するために、メディア放送局の一実施の形態では、フレームレートと、各レベルでの品質との両方を維持することにより、ユーザの視聴体験を強化するよう設計したマルチレベルの手法を用いてフレームレートを調整する。

一実施の形態では、メディア放送局内の符号器は、持続性尺度ＳＭに基づいて、持続可能なフレームレートを推定する。４レベルのフレームレート調整を定義する。ＳＭに基づいて、フレームレートを選択し、適切な品質レベルを定義する。アルゴリズムの各段階では、フレーム間距離が一定に保たれるので、時間的なビデオ品質が保たれる。これにより、良好な動き推定、および許容できる空間ビデオ品質レベルが得られる。

フレームレート調整は、一実施の形態では、以下のアルゴリズムにより実行される。符号器が定義する目標のフレームレートは、Ｆ₀である。持続性尺度ＳＭは、フレームレートが時間間隔Ｔに亘って、持続できるかどうかを決定する。ＳＭは、利用できるビットプールと、次のＴ秒間に必要な推定ビットとの比と定義できる。ビット推定は、Ｔ秒当りのフレーム数と、フレーム当りの繰り返し平均ビットとの積である。ＳＭは、「動き」推定、および目標ビットレートに基づいて計算してもよい。「動き」推定は、フレーム当りの符号化ビットの繰り返し平均値に基づく。一実施の形態では、順に続くレベルのフレームレートは、Ｆ₁＝Ｆ₀／２、Ｆ₂＝Ｆ₀／３、およびＦ₃＝Ｆ₀／５である。

レベルｉに対して割り当てられたフレームレートをＦ_iで表す場合、ＳＭに基づいて、符号器を、同一レベルで継続すべきか、または高いレベル、または低いレベルに移すべきかをＴ毎に決定する。ＳＭがα未満（現在のフレームレートＦ_iが時間間隔Ｔの間持続できないことを示す）の場合、符号器はレベルｉ＋１に移動する。符号器が既に最低フレームレートＦ₃である場合はそのまま留まる。この動作はＴ毎に再度実行される。従って、ビットレートが、速い動きのコンテンツのビットレートの必要性を満たすのに十分でない場合、レベルは低下する。

ｉが０でない限り、レベルｉにある間、レベルｉ−１に対するＳＭを時間間隔Ｔの後、チェックする。ＳＭがβ（＞１）を超える場合、現在のコンテンツはレベルｉ−１で符号化できることを示すので、符号器はレベルｉ−１に移動する。従って、この方法は、各レベルでフレーム間距離を一定に維持するよう試みるので、全体のビデオ品質を改良できる。

ビデオ符号器に対する動的なパラメータ制御
リアルタイムのビデオストリーミング環境では、ネットワーク特性は動的に変化する。ネットワークリソースの利用法を改良するには、ビデオ符号器が、これらのネットワークの変化に適応できなければならない。しかし、ほとんどの標準的なビデオ符号器は、このような適応性をサポートしていない。本発明の一実施の形態では、ストリーミング中にパラメータを動的に変化させることができるＷｉｎｄｏｗｓのＭｅｄｉａ Ｖｉｄｅｏ（ＷＭＶ９）符号器のための仕組みを提供する。

ストリーミングが進行している間、以下のパラメータを動的に変化させることができる：ビットレート、フレームレート、ビデオの滑らかさ、およびＩフレーム間隔である。ビットレートは、所与の時間に、ネットワークがサポートできるレートに適応でき、レート制御バッファ遅延、ビット／フレーム、および量子化ステップサイズが、ビットレートの変化に従って変化する。フレームレートは、動的に変化するビットレートに依存する。低ビットレートでは、高いフレームレートは持続できないので、状況によっては、動的なフレームレートの必要性が生まれる。ビデオの滑らかさのパラメータは、符号化したビデオの品質を示す。滑らかさが高いビデオを低ビットレートがサポートすると、ビデオはぎくしゃくになり、一方、高ビットレートでの滑らかさが低いビデオは、利用できるリソースの利用率を下げることになる。ビデオの滑らかさパラメータに応じて、量子化上限、および下限のステップ値が変化し、ビデオの品質に影響を与える。Iフレームを符号化するのに必要なビットは、Ｐフレームで必要なビットを超えるので、Ｉフレーム間隔は、低いビットレートに対して、より長くなる。Ｉフレーム間隔は、より多くのビットが利用できる高ビットレートでは短くできる。

従って、メディア放送局内の符号器は、これらのパラメータを動的に調整して、ネットワーク特性に適応させることができ、システムリソース使用を最適化できる。これにより、リアルタイムストリーミング環境で上記パラメータを動的に変化させない標準的なＷＭＶ９符号器より、改良された性能が可能になる。Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｍｅｄｉａ Ｖｉｄｅｏ（ＷＭＶ９）で符号化するビデオのコンテクストで説明したが、本方法は、ＭＰＥＧ４、Ｈ．２６３、Ｈ．２６４、および本明細書で説明した同一、または類似のパラメータを用いる任意の他の圧縮フォーマットを含む他のビデオ圧縮フォーマットに適用できる。

従来のＣＥメニューとのポイントおよびクリック相互作用
パーソナル放送局は、使用しているＡ／Ｖソース装置のアナログ出力を、デジタル化、符号化、およびストリーミングするので、クライアントは、Ａ／Ｖソース装置の全てのインターフェースをユーザに提示する。クライアントが提供するＡ／Ｖソース装置のナビゲーションメニューをナビゲートするための既定の枠組みは、従来のやり方でユーザがＡ／Ｖソース装置を眺めているのと全く同一である。すなわち、ナビゲーションのモードは、キー部品として、「上」、「下」、「右」、「左」、および「選択」を伴うのが普通である。しかしながら、メニュー、および他のリストとの相互作用の代替法も可能である。例えば、現在ハイライトされている項目から下に４つ離れている項目をハイライトするために「下」コマンドを４回押下する代わりに、メディアプレーヤの実施の形態により、ユーザは所望のメニュー項目を直接ポイントして、クリックするだけでよい。これは、相互作用を速くするとともに、多くの計算装置で利用できるがテレビには一般に使われない豊かなヒューマンインターフェースツール（例えば、キーボード、およびマウス）を活用する。

ホットスポットファインダ
本発明の一実施の形態では、メディアプレーヤには、クライアント装置に格納され、クライアントがネットワークに接続していない場合、アクセス可能なホットスポット（公衆の場所で利用できる無線ブロードバンドネットワーク）のディレクトリが含まれる。このようなディレクトリにより、ユーザは、パーソナルメディア放送局へのアクセスができる場所を容易に見付けることができる。

ユーザのＮＡＴの試験および構成
ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）を含むホームインターネットゲートウエイを有するユーザの場合、ユーザがリモートネットワークからパーソナル放送局にアクセスできるよう何らかの構成が要求されることがある。これは、入ってくるパケットを転送する方法をＮＡＴに明示的に指示しない限り、入ってくるリクエストが、多くのＮＡＴにより拒否されるからである。この問題を解決する多くの方法があり、幾つかのものは他のものより望ましく、かつ自動的である。本発明の幾つかの実施の形態には、可能性のある解決策を決定し、かつ実装するための多数ステップの処理が含まれる。

システムは、最初に、ホームインターネットゲートウエイがＵＰｎＰ（ユニバーサルプラグアンドプレイ）かどうかの判定を試みることができる。ＵＰｎＰである場合、パーソナル放送局はＵＰｎＰを用いてホームインターネットゲートウエイを制御できる。従って、パーソナル放送局は、パーソナル放送局専用の内部ＩＰアドレスに指定ポートをフォワードするようＮＡＴに命令できる。

ホームインターネットゲートウエイがＵＰｎＰをサポートしていない場合、システムは、ホームインターネットゲートウエイのＮＡＴの形式、特に、ＮＡＴがフルコーンＮＡＴかどうか、を決定しようと試みることができる。この検出は、ＮＡＴの背後のパーソナル放送局がどの形式であるか、を決定する各種試験を実行するＳＴＵＮサーバとして中央サーバを用いることにより実行できる。基本的に４種類のＮＡＴ形式、すなわち、フルコーンＮＡＴ、リストリクテッドコーンＮＡＴ、ポートリストリクテッドコーンＮＡＴ、対称ＮＡＴがある。フルコーンＮＡＴは、内部のクライアントが外部のマシンにメッセージを送信する際に用いたＩＰアドレス、およびポート番号宛ての、別の１台の外部マシンからのメッセージを、ＮＡＴ背後のクライアントが受信できるＮＡＴである。パーソナル放送局が、フルコーンＮＡＴの背後にある場合、以下が可能である：パーソナル放送局は、時々、中央サーバにメッセージを送信し、中央サーバは受信したメッセージが送られてきたＩＰアドレス、およびポート番号のメモを取る。リモートクライアントがパーソナル放送局への接続を望む時は、パーソナル放送局がメッセージを送信するために最近用いたアドレス、およびポート番号を、リモートクライアントが中央サーバに尋ねる。リモートクライアントは、同一のＩＰアドレス、およびポート番号を用いて、パーソナル放送局を位置特定し、接続できる。ＮＡＴがフルコーンＮＡＴでない場合は、別の方法を用いる。

第３の可能性のある利用法は、ＵＤＰの「ホールパンチング」技法を含む。当該技術に習熟する者には周知のこの技法は、リモートクライアント、およびパーソナル放送局を「導く」手段として中央サーバを用いる必要がある。この方法は、対称ＮＡＴを除いた全てのＮＡＴ形式に対して働き（従って、これが実現可能なオプションかどうかを決定するためにＳＴＵＮ試験が有用である）、両装置に、互いに同時にメッセージを送信させるために中央サーバを用いる。両装置は、会話を「開始」していると信じているので、戻りのパケットはＮＡＴを通って宛先装置に流れるよう許可される。

上記の、または他の方法のどれも実現可能なソリューションでない場合、本発明は、ホームインターネットゲートウエイのＮＡＴの手動構成のためのステップをユーザにとらせることになる。これを簡単にし、パーソナル放送局の設定処理と統合するために、ホームインターネットゲートウエイの構成スクリーンを、設定アプリケーションを収容するウィンドウに組み込むことができる。これは、よりシームレスな感覚をユーザに提供する。

オンデバイスＥＰＧ
本発明の一変形は、クライアント上にローカルに常駐する電子番組ガイド（ＥＰＧ）を特徴とする。ＥＰＧは、パーソナル放送局の最初の構成時に構成する。ユーザは、郵便番号、およびユーザが申し込むサービス、およびパッケージを要求される。この情報に基づいて、クライアントアプリケーションは、次の数日間を含むＥＰＧをダウンロードする。ＥＰＧは、中央サーバ、またはサードパーティのプロバイダからの別のサーバから時々ダウンロードして更新する。ＥＰＧはクライアント上にローカルに格納できる。

ＥＰＧを相互作用させるようにできると有益である。オンデバイスＥＰＧにより可能になる多くの特徴の中でも有益なのは、ユーザは、幾つかの変数により番組コンテンツを検索し、分類でき、チャンネルの上を一回クリックするだけで、Ａ／Ｖソース装置、およびメディアプレーヤーを所望のチャンネルに自動的に同調できる、というものである。

コミュニティまたは「仲間」リスト
メディアプレーヤーの一実施の形態は、「仲間リスト」を組み込む。仲間リストを用いて、ユーザは、異なる場所にあるパーソナル放送局に接続できる。例えば、チャーリーがエイミーを「仲間」と宣言すると、チャーリーのパーソナル放送局が、エイミーの仲間リストに現れる。チャーリーのパーソナル放送局を選択することにより、エイミーはチャーリーの装置に接続する。必要な設定は全て（例えば、ＩＰアドレス、ポート番号、パスワード、および何らかの他の必要な設定）、仲間に自動的に提供される。

最後に来たものを最後に扱う
本発明の別の実施の形態により、単一のクライアントだけが、任意の所与の時間にパーソナル放送局に接続できる。放送局は幾つかの優先度の仕組みを実装でき、その一つは、最後に来たものを最後に扱う、である。この仕組みでは、クライアントＡが接続され、クライアントＢが接続を試みている場合、優先度はクライアントＢに与えられる。一実施の形態は、クライアントがこれから接続を外されることをクライアントＡのユーザに通知するメッセージを、クライアントＡに提供できる。クライアントＡのユーザには、この規則をオーバーライドして、接続したままとする機会が提供してもよい。この優先システムは、人が自宅でログインしてから、接続を外さずに外出し、リモートクライアントからログインを試みる場合に、特に有用である。

暗号化およびセキュリティ
既知の様々なセキュリティメカニズムを、本発明の異なる実施の形態で用いることができる。本明細書で説明したパーソナルメディア放送システムで用いることができるセキュリティメカニズムの実施例には、パスワード保護、安全なリンク経由の通信、リモートネットワーク経由で送信するコンテンツの暗号化を含むが、これらに限定されない。

ローカルディスプレイ遮断
別の実施の形態では、メディア放送局には、入力全てに対するＡ／Ｖ通過点が含まれ、そこには、入力それぞれに対応する出力がある。これにより、ユーザは一台のＡ／Ｖソース装置の多数の出力を使用しないで済み、２つのセッションを完全に防止する方法を提供できる。更に本実施の形態を用いて、パーソナル放送局へのクライアント接続と、パーソナル放送局にプラグを挿してＡ／Ｖソースをローカルで視聴するのとが、同時に起きることを禁止できる。例えば、誰かが自宅でペイパービューの映画を見ていて、パーソナル放送局に接続したユーザがその同じ映画を選択した場合、パーソナル放送局はそのＡ／Ｖ出力を無効にできる。Ａ／Ｖ出力を無効にできるかどうかは、コンテンツに依存させることができる。例えば、一実施の形態では、ペイパービューコンテンツだけを遮断して、普通の番組は遮断しない。この区別の仕組みは、上記説明の、ＥＰＧと統合できる。

まとめ
本発明の実施の形態の上記説明は、説明を目的として提示した。すなわち、開示した形そのままに本発明を完結させたり、制限したりする意図はない。当該技術に習熟する者には言うまでもなく、上記教示から多くの修正および改変が可能である。従って、意図していることは、本発明の範囲は、この詳細な説明により制限されるのではなく、本明細書に付帯の請求項により制限されるということである。

本発明の実施の形態による、メディア放送システムのブロック図である。 本発明の実施の形態による、パーソナルメディア放送局の入出力接続セットのブロック図である。 本発明の実施の形態による、パーソナルメディア放送局のブロック図である。

Claims (14)

1. ネットワーク経由で受信するメディアストリームを再生するための方法であって、
   リアルタイムでメディアストリームを受信するステップと、
   前記メディアストリームをバッファに格納するステップと、
   前記バッファが所定のスレッショールドまで満たされるのを待たずに、減速した再生速度で、前記受信したメディアストリームを前記バッファから再生するステップであって、それにより、前記バッファは、前記メディアストリームが受信されるより遅いレートで満たされるステップと、
   を備える方法。
2. 前記減速した再生速度が、通常再生速度の約８５％である請求項１の方法。
3. 前記バッファが所定のスレッショールドまで満たされると、前記受信したメディアストリームを通常の再生速度で再生するステップ、
   を更に備える請求項１の方法。
4. 前記再生速度を増加させる際、ピッチレベルを維持しながら前記メディアストリームのオーディオ部分を時間伸長するステップ、
   を更に備える請求項３の方法。
5. 前記メディアストリームのコンテンツを操作するユーザーコマンドを受け取るステップと、
   前記ユーザーコマンド受け取りに応答して、前記バッファを消去するとともに、前記受信したメディアストリームを再生するステップと、
   を更に備える請求項１の方法。
6. 前記ユーザーコマンド受け取りに応答して、前記メディアストリームのビットレートを低下させるステップ、
   を更に備える請求項５の方法。
7. 前記バッファを消去した後、前記バッファがデータを蓄積できるよう前記メディアストリームの再生速度を低下させるステップ、
   を更に備える請求項５の方法。
8. 前記受信するステップでは前記メディアストリームをパーソナルメディア放送局から受信することを特徴とする請求項１の方法。
9. ネットワーク経由で受信するメディアストリームを再生するための方法であって、
   メディアストリームを受信するステップと、
   前記メディアストリームをバッファに格納するステップと、
   前記メディアストリームを前記バッファから再生するステップと、
   前記メディアストリームのコンテンツを操作するユーザーコマンドを受け取るステップと、
   前記ユーザーコマンド受け取りに応答して、前記バッファを消去するとともに、前記受信したメディアストリームを再生するコントロールモードに入るステップと、
   を備える方法。
10. 前記ユーザーコマンドは、前記メディアストリーム内で表示されるメニューをナビゲーションするためである請求項９の方法。
11. 前記ユーザーコマンドは、前記メディアストリームと関係付けられるチャンネルを変更するためである請求項９の方法。
12. 前記バッファが消去されると、前記メディアストリームのビットレートを低下させるステップ、
    を更に備える請求項９の方法。
13. 前記受信するステップでは前記メディアストリームをパーソナルメディア放送局から受信することを特徴とする請求項９の方法。
14. 請求項１乃至１３のいずれかに記載の方法における前記各ステップをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムコードを記憶してなるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。

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