JP2009506627A - ダイナミックブロードキャストスケジューリングを使用したオンデマンドシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

コンテンツをブロードキャストするシステム及び方法は、ネットワーク１０６を通して１以上のクライアント１１４とインタフェースするコンテンツプロバイダ１０２を含む。コンテンツプロバイダ１０２は、クライアントからのコンテンツの要求に応答するスケジューラ１０４を含む。スケジューラ１０４は、複数のストリームにより要求者にとってブロックを利用可能にすることで、コンテンツをブロックで提供する。その後の要求者は、その後の要求者の全体のブロックのセットを完成するため、その後の要求者のストリームとしてブロックのサブセットにより捕足される前の要求者のストリームからのブロックにアクセスする。ユーザ要求の関数としてスケジューラを操作することで、本システム及び方法は、従来のＶＯＤシステムの部分的な帯域幅の使用でビデオオンデマンドサービスを提供することができる。

Description

本発明は、オンデマンドコンテンツのブロードキャスト及びデリバリに関し、より詳細には、カスタマの要求又はフィードバックに基づいてブロードキャストスケジュールを動的に設定するシステム及び方法に関する。

ビデオオンデマンドシステムは、ユーザにより決定された開始時間に基づいてユーザにビデオタイトルを提供する。典型的に、コンテンツプロバイダは、ビデオコンテンツをそれぞれのユーザに個々にストリーミングする。真のビデオオンデマンド（ＶＯＤ）システムは、それぞれのカスタマが要求に応じて即座に新たなビデオストリームを開始することができることを想定する。これは、異なる開始時間で行われるそれぞれのＶＯＤの要求がビデオコンテンツのための新たなユニキャストトランスポートストリームを必要とすることを意味する。残念なことに、これは、ブロードキャストシステムに比較してネットワーク帯域幅の観点で高いネットワークトランスポートコストとなる。しかし、研究は、ビデオストリームの帯域幅の約６つの開始時間で、ＶＯＤシステムのためのスタティックなブロードキャスティングスケジュールは２時間の映画について２０秒の最初の遅延により多数のカスタマをサポートすることができることを示している。たとえば、Ｒａｍａｐｒａｂｈｕ Ｊａｎａｋｉｒａｍａｎ等による“Ｆｕｚｚｙｃａｓｔ： Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｖｉｄｅｏ−ｏｎ−Ｄｅｍａｎｄ ｏｖｅｒ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ”， ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ＩｎｆｏＣｏｍ ２００２， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋを参照されたい。

したがって、真のビデオオンデマンドシステムを提供するためにリソースを良好に利用するシステム及び方法が必要とされている。

パーソナルビデオレコーダ（ＰＶＲ）が利用可能であるとき、コンシューマデバイスは、ビデオストリームの現在の部分を同時に再生しつつ、要求されたビデオの将来の部分を記録することができる。これにより、同じビデオをオーダリングするコンシューマの数が比較的多数であるとき、平均の伝送帯域幅の要件の低減を可能にする。本発明では、コンテンツをブロードキャストするシステム及び方法は、ネットワークを通して１以上のクライアントとインタフェースするコンテンツプロバイダを含む。コンテンツプロバイダは、クライアントからのコンテンツの要求に応じるスケジューラを含む。スケジューラは、複数のストリームにより要求者にとってブロックを利用可能にすることで、ブロックでコンテンツを提供する。その後の要求者は、ブロックの全体のセットを完成するため、その後の要求者についてストリームでブロックのサブセットにより捕足される前の要求者のストリームからのブロックにアクセスする。係るようにして、それぞれの要求者は、ブロックサイズよりも低い最初の遅延で、要求されるコンテンツを連続して再生することができる。

コンテンツをブロードキャストするシステムは、ネットワークを通して１以上のクライアントをインタフェースするコンテンツプロバイダを含む。コンテンツプロバイダは、１以上のクライアントからコンテンツの要求に応答するスケジューラを含む。スケジューラは、複数のストリームにより要求者にとってブロックを利用可能にすることで、ブロックでコンテンツを提供する。その後の要求者は、その後の要求者について全体のブロックのセットを完成するため、その後の要求者のストリームからブロックのサブセットにより補足される１以上の前の要求者のストリームからのブロックにアクセスする。

スケジューラは、最初の要求者のための全体のブロックのセットを送信するスケジュール、及びそれぞれのその後の要求者にためのブロックのサブセットのためのスケジュールに従ってブロードキャストする。その後の要求のためのブロックのサブセットは、その後の要求とその後の要求の直前の要求との間の到達間隔の間に送信するようにスケジュールされるブロックを含む。スケジューラは、好ましくは、要求がなされる時間から開始して、ブロックの基準時間でそれぞれのブロックが送信されるようにスケジュールする。ブロックの基準時間は、ブロックが連続したストリーミングのために送信される必要がある時間からストリーミングの開始時間を引いた時間である場合がある。

コンテンツをブロードキャストする方法は、ネットワークを通して１以上のクライアントとインタフェースすること、１以上のクライアントからのコンテンツの要求に応答してコンテンツのブロードキャストを動的にスケジューリングすること、を含む。コンテンツは、複数のストリームによりブロックを要求者にとって利用可能にすることによりブロックで提供される。その後の要求者は、その後の要求者について全体のブロックのセットを完成するため、その後の要求者の新たなストリームとして、ブロックのサブセットにより補足される１以上の前の要求者のストリームからのブロックにアクセスする。

動的なスケジューリングのステップは、送信のため、最初の要求者のための全体のブロックのセットをスケジューリングすること、それぞれのその後の要求者のためのブロックのサブセットをスケジューリングすることを含む。最初の要求者及びそれぞれのブロックのためのそれぞれのその後の要求者のスケジューリングは、要求が行われた時間から開始するそれぞれのブロックの基準時間で送信されるようにスケジュールされる。ブロックの基準時間は、ブロックが連続するストリーミングのために送信される時間からストリーミングの開始時間を引いた時間である場合がある。その後の要求のブロックのサブセットは、その後の要求者の要求とその後の要求の直前の要求との間の到達間隔の間に送信されるようにスケジュールされるブロックを含む。動的にスケジューリングするステップは、異なる開始時間で複数のカスタマに同じコンテンツをスケジュールすることを含む。プログラムストレージデバイスは、コンピュータにより読取り可能であって、コンピュータにより実行可能な命令からなるプログラムを実施するものであり、本明細書で記載されるステップを実行するために実現される。

本発明の教示は、添付図面と共に以下の詳細な記載を考慮することで容易に理解することができる。
図面は本発明の概念を例示するためのものであって、本発明を説明する可能性のあるコンフィギュレーションである必要はないことが理解される。理解を容易にするため、可能な場合に、図面に共通である同一のエレメントを示すために同一の参照符号が使用される。

本発明は、パーソナルビデオレコーダ（ＰＶＲ）によりイネーブルにされるカスタマをサポートするための少なくともブロードキャスティングスケジュールを含むシステム及び方法を有利に提供する。本発明は、ビデオオンデマンドシステムの環境で主に記載されるが、本発明は非常に広く、ネットワークを通してコンテンツデリバリが可能なデジタルマルチメディアシステムを含む場合がある。さらに、本発明は、電話、セットトップボックス、コンピュータ、サテライトリンク等により受信されるデータを含む任意の再生方法に適用可能である。さらに、本発明はケーブル、サテライトネットワークの観点で記載されるが、本発明のコンセプトは、他の無線及び有線ネットワークのタイプに拡張される場合がある。

本発明の実施の形態では、記憶機能及び動的なカスタマ要求に基づいたブロードキャスティングスケジュールにより、本発明に係るＶＯＤシステムは、従来のＶＯＤシステムにより必要とされるブロードキャスティングの帯域幅の微小な部分を使用して多数のＶＯＤカスタマをサポートすることができる。たとえば、異なる開始時間でランダムな要求で２０のカスタマをサポートするため、ユニキャスティングスキームを使用した従来のＶＯＤシステムでは、平均の帯域幅は、ユーザ数の関数として線形に増加され、このケースでは、２０＊Ｂ帯域幅が必要とされ、この場合、Ｂは要求されたビデオについて必要とされる平均の帯域幅である。他方で、本発明に係るＶＯＤシステムの特に有効な実施の形態では、平均で、真のＶＯＤの経験のために同じユーザ数をサポートするために３＊Ｂ以下が必要とされる。これは、例示的な結果を表し、改善された結果は更に考案される。

図示されるエレメントは、ハードウェア、ソフトウェア又はその組み合わせの様々な形式で実現される。好ましくは、これらのエレメントは、プロセッサ、メモリ及び入力／出力インタフェースを含む、１以上の適切にプログラムされた汎用デバイスでハードウェアとソフトウェアの組み合わせで実現される。

図１は、本発明の１実施の形態に係るダイナミックスケジューリングによるオンデマンドブロードキャスティングシステム１００のハイレベルのブロック図である。図１のブロードキャスティングシステム１００は、１以上のブロードキャスティングステーション又はサービスプロバイダ１０２を例示的に含んでおり、このサービスプロバイダは、ネットワーク１０６を介して１以上のクライアント１１４にコンテンツをブロードキャスト及び／又はデリバリする。図１のブロードキャスティングシステム１００では、サービスプロバイダ１０２は、サーバ１２２、コンテンツライブラリ１２０、並びに、スティックスケジュール１０３及びダイナミックスケジュール１０７を含むスケジューラを例示的に含む。クライアント１１４は、記録装置（たとえばパーソナルビデオレコーダＰＶＲ）１１６、メモリ１１２、コンテンツレンダリング装置１１０、レシーバ１０８及びリクエストモジュール１２４を例示的に有する。図１のブロードキャスティングシステム１００では、サービスプロバイダ１０２は、ブロードキャスティング／マルチキャスティングのためにスケジュールされた番組又は動的に選択可能な番組をもつ、テレビジョン、ラジオ、サテライト、ケーブル又は任意の他のネットワークサービスプロバイダを含む。

本発明は、従来のシステムに関連される多数の問題を解決する。１実施の形態では、同じビデオコンテンツを要求する多数のカスタマにブロードキャスティング環境でコンテンツを提供する問題が解決される。例を考慮して、かかる環境は、同時にＶＯＤサービスを使用する数十から数百のクライアント１１４を有する場合があり、おそらく、多数のクライアント１１４が同じビデオコンテンツを要求する。ネットワーク１０６は、ＶＯＤコンテンツをクライアント１１４に送信するために利用することができる。ネットワーク１０６の例は、オーディオのみのサービスを含むオンデマンドサービスを伝達することができるケーブルネットワーク、ＤＳＬネットワーク、企業のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、無線ＬＡＮ、サテライト、ラジオブロードキャストネットワーク、テレビジョンブロードキャストネットワーク、又は任意の他の媒体を含む場合がある。

本発明によれば、ＶＯＤのブロードキャスティングは、パーソナルビデオレコーダ（ＰＶＲ）１１６にイネーブルにされたカスタマ又はクライアント１１４によりサポートされる。すなわち、レコーダ１１６は、バッファ、ＰＶＲ、ＶＨＳ、ＤＶＤレコーダ、ハードドライブ、セットトップボックス又は任意の他のコンテンツストレージデバイスを有する場合がある。レンダリング装置１１０は、ディスプレイ（たとえばテレビジョン、セルラーテレフォン、モニタ等）、スピーカ、又はコンテンツに依存する任意の他の適切なコンテンツレンダリング装置を含む場合がある。本発明の様々な実施の形態では、レンダリング装置１１０及びレシーバ１０８は統合され、レコーダ１１６と統合することもできる。レシーバ１０８、装置１１０及びレコーダ１１６は、単一の装置に統合することができ、それぞれの個別の装置として実現することもできる。たとえば、装置１１０は、テレビジョンセットを含み、レシーバ１０８は、セットトップボックスを含み、レコーダ１１６は、ＰＶＲ又はＤＶＤレコーダ装置を含む場合がある。

スタティックなスケジュール１０３は、サービスプロバイダ１０２でスケジューラ１０４にプログラムされる。スタティックなスケジュール１０３は、コンテンツが送信されるべきかを判定し、異なるレートでコンテンツをブロックで送信する。たとえば、第一のブロックは、それぞれのタイムスロットで送信される必要があり、第二のブロックは、それぞれ他のタイムスロットで送信される必要がある。クライアント１１４で、レシーバ１０８（メモリ１１２をもつ）又はレコーダ１１６は、現在のブロックを再生しつつ、将来のブロックを記録する。しかし、スタティックなスケジュール１０３で、必要とされる帯域幅の量は、ＶＯＤ要求の数に依存しない。スタティックなスケジュール１０３は、１つの要求者のシナリオで利用されるか、又は、以下に更に詳細に説明されるように最初の要求者について利用される。

しかし、本発明は、ブロックサイズにより境界付けされるか、ブロックサイズに制限される最初の遅延で真のＶＯＤサービスを提供するため、ダイナミックなブロードキャスティングスケジュール１０７を実現し、このダイナミックなブロードキャスティングスケジュールは、カスタマの数が少ないときに少ない帯域幅を使用し、カスタマの数が多いときに多くの帯域幅を使用し、スタティックなブロードキャスティングのスケジュール１０３の使用のために必要とされる帯域幅（ユーザ数の倍）まで使用する。本発明のブロードキャスティングスケジュール１０７は、ＶＯＤ要求のリアルタイム状態を正確に反映する。１つの目標は、それぞれのカスタマに、要求に応じて即座に要求されたビデオコンテンツを視聴し始めさせ、それを連続して再生させることである。

図１を参照して、ブロードキャスティングシステム１００は、コンテンツ又はサービスプロバイダ１０２からコンテンツをブロードキャストし、このコンテンツ又はサービスプロバイダは、ネットワーク１０６を通して１以上のクライアントとインタフェースする。コンテンツプロバイダ１０２のサーバ１２２は、クライアント／ネットワークのインタフェースのタスクを実行し、コンテンツライブラリを管理し、このコンテンツライブラリは、オンデマンド選択及びクライアントへのデリバリのため、複数のビデオ、オーディオ又は他のメディアタイトルを含む。

スケジューラ１０４は、１以上のクライアント１１４からのコンテンツの要求に応答する。スケジューラ１０４は、サーバ１２２の一部であるか、個別のコンポーネントを有する場合がある。スケジューラ１０４は、異なる回数で提供されている同じコンテンツを含む場合がある、複数のクライアントにコンテンツを提供する。これは、好ましくは、複数のストリームにより要求者にとってコンテンツのブロックを利用可能にすることで実行され、その後の要求は、それぞれの要求者の全体のブロックのセットを完成するため、失われているブロックを再送出することで補足される前の要求者のストリームからのブロックにアクセスする。

たとえば、コンテンツの最初の要求者は、スケジューラ１０４から全体のブロックのセットを受ける。その後の要求者は、最初の要求者のストリームと同時に最初の要求者と同じブロックを受ける。それぞれの要求者は、そのその後の要求者の要求のポイントから同時に、それ自身のブロックのストリーム（最初の要求者と同じブロック）を受けることが好ましい。その後の要求者の何れかの失われたブロックは、前の要求者に送出されたストリーム、及び／又は要求者のために再送出されたブロックから補われる。クライアントは、完全なブロックのセットを提供するために受信されたブロックを補足するため、所与の期間内で受信されていない失われたブロックを要求する場合がある。レシーバ１０８におけるリクエストモジュール１２４は、ストリームをモニタし、どのブロックが受信され、どのブロックが必要とされるかを確認し、（適切な待ち時間の後）未だ受信されていないが完全なブロックのセットを提供するために必要とされるブロックを要求するために設けられる。

有利なことに、システムの帯域幅（全体の帯域幅）は、本発明に従って良好に利用される。システムの帯域幅を使用した全体のブロックのセットを受けるクライアント数は、同じ帯域幅を使用してユニキャストされた個々のストリームを受けるクライアント数よりも非常に多い。システムは、コンテンツプロバイダにより送出された多数の帯域幅のストリームの多かれ少なかれ１０分の１である多数のクライアントにコンテンツを送信するための帯域幅を含む場合がある。たとえば、４つのストリーム以下のストリームは、４０又はそれ以上のカスタマに供給される。

図２は、本発明の例示的な実施の形態に係る、図１のデマンドブロードキャスティングシステム１００で使用するのに適するスケジューリングブロックに分割されるビデオドキュメントの動的なブロードキャスティングスケジュールのハイレベルのブロック図である。図１を継続して参照しながら図２を参照して、ビデオドキュメントは、例示的な４つのブロック２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃ及び２０４ｄに論理的に分割される。それぞれのブロック２０４は、多数のビデオフレームを含む。４つのブロック２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃ及び２０４ｄが図２に示されているが、コンテンツは、多かれ少なかれブロックを含む場合がある。

図２の動的なブロードキャスティングスケジュール１０７は、ＶＯＤ要求が受信された直後にビデオの第一のブロック２０４ａを送信し、第一のブロック２０４ａからの時間オフセット２０６よりも遅れることなしに連続するブロックを送信する。これを達成するため、ブロードキャスティングスケジューラ１０４は、Ｎブロックを有するビデオについて以下のやり方で機能する。第一のブロック２０４ａは、ゼロの基準時間を有し、それぞれの他のブロックは、第一のブロック２０４ａから再生時間オフセット２０６に等しい基準時間を有する。ユーザからの最初の要求２１０について、ブロードキャスティングスケジューラ１０４は、第一の要求の到達時間であるｔ_１で開始する従来のＶＯＤシステムにおけるように、全てのＮブロック（たとえば２０４ａ−ｄ）を連続的に送信するために設定される。

時間ｔ_２での第二の要求２１２の受信に応じて、第二の要求者は、第一の要求の継続するコンテンツ２１０を受けるが、失われたブロック２０４ａ及び２０４ｂを補う必要がある。これらのブロックは、再送出されるか、スケジューラ１０４により再スケジューリングされる。時間ｔ_３での第三の要求２１４の受信に応じて、第三の要求者は、第一の要求者の継続するコンテンツ２１０及び第二の要求の再送出されたコンテンツ２１２を受ける。有利なことに、第四のブロック２０４ｄがコンテンツ２１０を通して利用可能であり、第二のブロック２０４ｂがコンテンツ２１２を通して利用可能であるので、ブロック２０４ａ及び２０４ｃのみが必要とされる。第一のブロック２０４ａ及び第二のブロック２０４ｃは、同じコンテンツについて新たに開始されたコンテンツストリームにより補われるか、スケジューラ１０４により後の時間で失われたブロックを構成するために再送信される。その後の要求のためのブロックのサブセットは、その後の要求とその後の要求の直前の要求との間の到達間隔の間に送信するようにスケジュールされるブロックを含む。ブロードキャスティングスケジューラ１０４は、要求が行われる時間から開始して、ブロックの基準時間で送信されるべきそれぞれのブロックをスケジュールする。ブロックの基準時間は、ブロックが連続するストリーミングについて送信される時間からストリーミングの開始時間を引いた時間を含む場合がある。

図３は、本発明の例示的な実施の形態に係る、異なる時間で６つの要求者が同じコンテンツを要求する環境で再送信されることが必要とされるコンテンツのスケジューリングを説明するタイミングチャートである。図３を参照して、時間ライン３０２は、開始の時間（ｔ_Ｓ）又は複数の要求者３０４ａ−ｆの要求時間（例示的に６つのコンテンツの要求者）を示す。水平ライン３０６は、ｔ_１からの後の開始時間の結果として再送信される必要がある（失われた）コンテンツを示す。すなわち、水平ライン３０６は、再びブロードキャストされたブロックが要求者の失われたブロックの結果として送出される時間を表す。有利なことに、多くの失われたブロックは再びブロードキャストされるか、さもなければ先の要求者のデータストリームの結果として利用可能にされるので、利用可能な帯域幅は、多数の要求者にもかかわらず増加される。これは、それぞれの要求者について比較的小さな長さのライン３０６により図３で見られる。

たとえば、ｋ番目のユーザからの要求が既にスケジュールされているものとする。（ｋ＋１）番目の要求について、スケジューラは、ｋ番目の要求と（ｋ＋１）番目の要求との間の到達間隔（たとえば期間［ｔ_ｋ，ｔ_ｋ＋１］）に送信される失われたブロックを送信するために設定される。失われたブロックはｔ_ｋ＋１後の任意の時間で送信することができるが、帯域幅の効率のためにブロックを送信するための最良時間は、（ｋ＋１）番目の要求の到達時間ｔ_ｋ＋１から開始するその基準時間である。ｉ番目のブロックの基準時間は、（ｉ−１）Ｔ_{ｂｌｏｃｋｓｉｚｅ}であり、全てのブロックが等しいサイズを有することを想定する。［ｔ_ｋ，ｔ_ｋ＋１］で送信されるブロック（このセットをＰ_ｋ＋１と呼ぶ）は、ｔ_ｋ＋１まで、ｋ番目の要求のクライアントにより受信されるブロックのみである。ｋ番目の要求の全ての他のブロックは、ｔ_ｋ＋１の後に利用可能であり、したがって、ｋ番目及び（ｋ＋１）番目の要求の両方のクライアントにより受信することができる。（ｋ＋１）番目の要求について、セットＰ_ｋ＋１を除く全てのブロックは、前に要求についてｔ_ｋ＋１の後に送信されるようにスケジュールされる。

セットＰ_ｋ＋１におけるブロックは、できるだけ遅れて、すなわちｔ_ｋ＋１へのブロックの基準時間で送信されるようにスケジュールされる。これは、連続する要求の他のクライアントによる受信の確率を増加することができる。たとえば、同じ映画について４番目の要求は、時間ｔ_４でユーザにより要求される。４番目の要求は、ｔ_１とｔ_４との間で送信されるコンテンツを失う。しかし、このコンテンツの一部は、たとえば第二及び第三の要求といった、前の要求者のために再送出される。第二の要求者は、ｔ_１とｔ_２の間でコンテンツを必要とし、第三の要求者は、ｔ_１とｔ_３の間でコンテンツを必要とする。第三の要求者は、ｔ_２とｔ_１の間の再ブロードキャストから失われたコンテンツの一部を受け、第四の要求者は、ｔ_１−ｔ_２及び／又はｔ_２−ｔ_３又はｔ_１−ｔ_３の間の再ブロードキャストされたコンテンツの一部を受ける。失われたコンテンツは、後に別の要求者のために再ブロードキャストされるが、それぞれの要求ができるだけ早期に開始することを保証するためにできるだけ早く実際に使用できる。

たとえば、第三のユーザからの要求が既にスケジュールされているとする。第四の要求について、スケジューラは、たとえば期間［ｔ_３，ｔ_４］において、第三の要求と第四の要求の間に到達期間で送信されるブロックを送信するために設定される。それぞれのブロックは、第四の要求の到達時間ｔ_４からの基準時間で送信される。［ｔ_３，ｔ_４］で送信されるブロック（セットＰ_４）は、ｔ_４まで、第三の要求のクライアントにより受信されたブロックのみである。全ての他のブロックは、ｔ_４の後に利用可能であり、これらのブロックは、第三及び第四の要求のクライアントにより受信することができる。第四の要求について、セットＰ_４を除く全てのブロックは、前の要求についてｔ_４の後に送信されるようにスケジュールされる。セットＰ_４におけるブロックは、たとえばｔ_４へのブロックの基準時間で、できるだけ遅くに送信されるようにスケジュールされる。これは、連続する要求の他のクライアントによる受信の可能性を増加することができる。コンテンツストリームは、異なるコンテンツストリームをそれぞれ搬送する複数の異なるチャネルを占有する。付加的又は代替的に、ストリームは、多数の要求の場合に、開始時間の遅延を低減又は除去するため、好適なブロックのシーケンシングを提供するために多重化又はインタリーブされる。

図４は、本発明の例示的な実施の形態によれば、ビデオオンデマンドサービスについて、ビデオブロードキャスティングレートに対するユーザの数のシミュレーション結果をプロットしたものである。図４を参照して、本発明者により実行されるシミュレーションは、以下のように構成される。ビデオストリームは、Ｎ＝１００００としてＮブロックにセグメント化される。１２０分の映画について、１つのブロックは０．７２秒の長さである。要求の到達は、ポアソン分布に従う。シミュレーションでは、平均の到着間隔は、２５０ブロックから１００００ブロックまで変動し、等価的に、同じビデオコンテンツを要求する平均のカスタマの数をシミュレートすることは、１〜４０の要求者に変動する。図４に示されるように、平均のブロードキャスティングレートは、ユーザ数の観点で低い。スケジューラは、動的であって、したがって帯域幅の要件も動的である。平均のユーザ数が１であるとき、平均のブロードキャスティングレートは、ビデオストリーミングレートの０．７倍である。これは、カスタマの要求がランダムに到達されるために１つのブロードキャスティングストリームよりも少ない。それらの再生期間は、ランダムにオーバラップされ、したがって、所定のタイムスロットでユーザが存在しない場合がある。ユーザ数が４０であるとき、平均のブロードキャスティングレートは、ビデオストリーミングレートの３．７倍である。ユーザ数が５００と同じ多数であるとき（図示せず）、平均レートは５．９４であり、ピークレートが１８であることが計算される。このピークブロードキャスティングレートは、１つのビデオコンテンツのブロードキャスティングトラフィックのバースト性を反映する。これは、幾つかのブロックを先にスケジューリングすることでピークレートを制限するが、それらブロックを共有するクライアント数が小さくなるため、平均レートが増加されるか、等価的に最初の遅延及びバッファサイズが増加される。

説明すべき別の結果は、バッファの占有であり、ブロードキャスティングスケジュールで真のＶＯＤを使用するため、どの位多くの記憶容量をクライアントＰＶＲが有するべきかである。図５は、本発明の例示的な実施の形態に係る、ビデオオンデマンドサービスについて、バッファの占有に対する平均のユーザ数のシミュレーション結果のプロットを示す。図５を参照して、シミュレーション結果は、使用されるバッファ容量に対するクライアント数を例示的に示す。ＰＶＲの最大のストレージは、ビデオレングスの約６５％となることが例示的に示される。これは、クライアント数が増加するにつれて５０％以下に収束する。バッファ容量は、クライアントがビデオストリームの多数の将来の部分を記憶することを示す。これは、部分的に、ビデオストリームの失われた部分がビデオストリームの開始に向かうという事実による。

図６は、本発明の１実施の形態に係る、動的なスケジューリングを含むブロードキャストコンテンツの方法に関するフローチャートを示す。図６の方法は、コンピュータにより読取り可能であって、方法ステップを実行するためにコンピュータにより実行可能な命令からなるプログラムを実施するプログラムストレージデバイスにより実現される場合がある。

図６の方法は、１以上のクライアントがネットワークを通してコンテンツプロバイダとインタフェースするブロック６０２で開始する。ユーザ又は要求者は、コンテンツプロバイダのコンテンツライブラリからコンテンツを要求する。ブロック６０４では、コンテンツのブロードキャスティングは、１以上のクライアントからのコンテンツの要求に応じて、動的にスケジュールされる。コンテンツは、複数のストリームにより、要求者にとってブロックを利用可能にすることによりブロックで提供される。その後の要求者は、それぞれの要求者の全体のブロックのセットを完成するため、ブロックを再送出することで補われる前に要求者のストリームからのブロックにアクセスする。動的にスケジューリングするステップは、異なる開始時間で複数のカスタマに同じコンテンツをスケジューリングすることを含む。また、このステップは、第一の要求者に全体のブロックのセットを送出することを含む。その後の要求者は、最初の要求者のストリームと同時に第一の要求者と同じブロックを受ける。その後の要求者の失われたブロックは、前の要求者に送出されるストリームから構成されるか、及び／又は要求者について再送出されたブロックから構成される。

ブロック６０６では、コンテンツが多数のクライアントに送信される。低減された帯域幅の要件の利益により、１ブロック時間以下のバッファ遅延が好ましい。ブロック６０８では、所与の時間の後又はブロックがレンダリングのために必要とされるとき、クライアントは、再送出されるべき１又は複数のブロックを要求することができる。スケジューラは、ブロックが利用可能となるときを判定し、この情報をクライアントに送出し、又は、クライアントにより必要とされるブロックを送出する場合がある。クライアントは、ブロック６１０でサービスのためにチャージされる。

図７は、本発明の実施の形態に係る、図６のブロードキャスティング方法での使用に適したダイナミックスケジューリングの方法をフローチャートである。図７の方法は、ブロック７０２で開始し、コンテンツストリームは第一の要求者に送出される。これは、スタティックにスケジュールされる。ブロック７０４では、将来又はその後の要求者は、（たとえば最初の要求者又はスタティックにスケジュールされた要求者といった）先の要求者のシーケンシャルなストリームを受信し、コンテンツドキュメント又はファイルを完成するために何れかの失われたブロックを補うために、他の要求者に他のストリームでブロードキャストされたブロックをサーチする。

ブロック７０６では、構成されたブロックが予め決定された時間内でスケジュールされていない場合、失われたブロックは、サービスプロバイダからクライアントにより要求される場合がある。これらのブロックは、直接的に送出されるか、スケジュールのキューにそれらを移動させることで送出されるようにスケジュールされる。

（例示的であって、限定されることが意図されない）少なくとも動的なブロードキャスティングスケジュールを有するコンテンツブロードキャスティングのシステム及び方法の好適な実施の形態が記載されたが、変更及び変形は、上記教示に照らして当該技術分野で当業者により行われる。したがって、特許請求の範囲で概説されるように、本発明の範囲及び精神に包含される変形は、開示される本発明の特定の実施の形態において実施されることを理解されたい。上述された内容は、本発明の様々な実施の形態に向けられ、本発明の他の実施の形態及び更なる実施の形態は、本発明の基本的な範囲から逸脱することなしに考案される。係るように、本発明の適切な範囲は、特許請求の範囲に従って決定される。

本発明の１実施の形態に係るダイナミックスケジューリングによるオンデマンドシステムのハイレベルのブロック図である。 本発明の例示的な実施の形態に係る、図１のデマンドブロードキャスティングシステムでの使用に適したスケジューリングブロックに分割されるビデオドキュメントのダイナミックブロードキャスティングスケジュールのハイレベルのブロック図である。 本発明の例示的な実施の形態に係る、異なる時間で同じコンテンツを６つの供給者が要求する環境で再送信されることが必要とされるコンテンツのスケジューリングを例示するタイミングチャートである。 本発明の例示的な実施の形態に係る、インスタントビデオのオンデマンドサービスのための、ビデオブロードキャスティングレートに対するユーザ数についてのシミュレーション結果のプロットである。 本発明の例示的な実施の形態に係る、ビデオオンデマンドサービスのための、バッファ容量に対するユーザの平均の数についてのシミュレーション結果のプロットである。 本発明の１実施の形態に係るダイナミックスケジューリングを含むコンテンツをブロードキャストする方法のフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る、図６のブロードキャスティングの方法での使用に適したダイナミックスケジューリングの方法のフローチャートである。

Claims (23)

1. コンテンツをブロードキャストするシステムであって、
   ネットワークを通して少なくとも１つのクライアントとインタフェースするコンテンツプロバイダを有し、
   前記コンテンツプロバイダは、要求しているクライアントに複数のストリームでコンテンツを供給するスケジューラを含み、
   それぞれのその後に要求するクライアントは、その後の要求者の全体のブロックのセットを完成するため、その後の要求するクライアントのストリームからのブロックのサブセットにより補われる、前の要求するクライアントの少なくとも１つのストリームからのブロックにアクセスする、
   ことを特徴とするシステム。
2. 前記スケジューラは、最初の要求者の全体のブロックのセットを送信するためのスケジュール、及びそれぞれのその後の要求者のブロックのサブセットのためのスケジュールに従ってブロードキャストする、
   請求項１記載のシステム。
3. その後の要求のブロックのサブセットは、その後の要求とその後の要求の直前の要求との間の到達間隔の間で送信するようにスケジュールされるブロックを含む、
   請求項２記載のシステム。
4. 前記スケジューラは、要求が行われる時間から開始する、ブロックの基準時間で送信されるようにそれぞれのブロックをスケジュールする、
   請求項２記載のシステム。
5. ブロックの基準時間は、ブロックが連続するストリーミングのために送信される時間から前記ストリーミングの開始時間を引いた時間である、
   請求項４記載のシステム。
6. 前記ネットワークは、ケーブルネットワーク、サテライトネットワーク、テレビジョンネットワーク、ラジオネットワーク、電話ネットワーク及びＤＳＬネットワークの少なくとも１つを含む、
   請求項１記載のシステム。
7. 前記システムはビデオオンデマンドシステムを含み、前記コンテンツはビデオを含む、
   請求項１記載のシステム。
8. コンテンツをブロードキャストするビデオオンデマンドシステムであって、
   ネットワークを通して１以上のクライアントとインタフェースするコンテンツプロバイダと、
   ネットワークを通してクライアントにより選択可能なビデオコンテンツからなるコンテンツライブラリと、
   １以上のクライアントからのビデオコンテンツの要求に応答するスケジューラとを有し、
   前記スケジューラは、複数のストリームにより要求者にとってビデオコンテンツのブロックの部分を利用可能にすることで、異なる時間で複数のクライアントに同じビデオコンテンツを供給し、
   その後の要求者は、その後の要求者の全体のブロックのセットを完成するため、その後の要求者の新たなストリームとしてブロックのサブセットにより補われる１以上の前の要求者のストリームからのブロックにアクセスする、
   ことを特徴とするビデオオンデマンドシステム。
9. 前記スケジューラは、最初の要求者の全体のブロックのセットを送信するためにスケジュールし、それぞれのその後の要求者のブロックのサブセットをスケジュールする、
   請求項８記載のシステム。
10. 前記最初の要求者とそれぞれのその後の要求者のスケジューラは、要求が行われる時間から開始するブロックの基準時間で送信されるようにそれぞれのブロックをスケジュールする、
    請求項９記載のシステム。
11. ブロックの基準時間は、ブロックが連続するストリーミングのために送信される時間から前記ストリーミングの開始時間を引いた時間である、
    請求項１０記載のシステム。
12. その後の要求のブロックのサブセットは、その後の要求者の要求とその後の要求の直前の要求との間の到達間隔の間に送信するようにスケジュールされるブロックを含む、
    請求項８記載のシステム。
13. 前記ネットワークは、ケーブルネットワーク、サテライトネットワーク、テレビジョンネットワーク、電話ネットワーク又はＤＳＬネットワークの少なくとも１つを含む、
    請求項８記載のシステム。
14. クライアントは、どのブロックが必要とされるかを判定するレシーバを含み、ブロックが所与の期間に供給されない場合にこれらのブロックを要求する、
    請求項８記載のシステム。
15. コンテンツをブロードキャストする方法であって、
    ネットワークを通して１以上のクライアントとインタフェースするステップと、
    １以上のクライアントからのコンテンツの要求に応じて、コンテンツのブロードキャストを動的にスケジューリングするステップとを含み、
    前記コンテンツは、複数のストリームにより要求者にとってブロックを利用可能にすることによりブロックで提供され、
    その後の要求者は、その後の供給者の全体のブロックのセットを完成するため、その後の要求者の新たなストリームとしてブロックのサブセットにより補われる１以上の前の要求者のストリームからのブロックにアクセスする、
    ことを特徴とする方法。
16. 動的にスケジューリングするステップは、最初の要求者の全体のブロックのセットを送信するためにスケジュールし、それぞれのその後の要求者のブロックのサブセットをスケジュールするステップを含む、
    請求項１５記載の方法。
17. 前記最初の要求者とそれぞれのブロックのそれぞれのその後の要求者のスケジューリングは、要求が行われる時間から開始するそれぞれのブロックの基準時間で送信されるようにそれぞれのブロックをスケジュールする、
    請求項１６記載の方法。
18. ブロックの基準時間は、連続するストリーミングのためにブロックが送信される時間から前記ストリーミングの開始時間を引いた時間である、
    請求項１７記載の方法。
19. その後の要求のブロックのサブセットは、その後の要求者の要求とその後の要求の直前の要求との間の到達間隔の間に送信するようにスケジュールされるブロックを含む、
    請求項１５記載の方法。
20. 前記ネットワークは、ケーブルネットワーク、サテライトネットワーク、テレビジョンネットワーク、ラジオネットワーク、電話ネットワーク又はＤＳＬネットワークの少なくとも１つを含む、
    請求項１５記載の方法。
21. 動的にスケジューリングするステップは、ビデオオンデマンドシステムのためにビデオコンテンツをスケジューリングするステップを含む、
    請求項１５記載の方法。
22. 動的にスケジューリングするステップは、異なる開始時間で複数のカスタマに同じコンテンツをスケジューリングするステップを含む、
    請求項１５記載の方法。
23. 請求項１５記載の方法のステップを実行するため、コンピュータにより実行可能な命令からなるプログラムを実施する、コンピュータ読取り可能な記憶媒体。

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