JP2010514346A - Iptvの低ビットレートのストリームを使用したビデオデータ損失回復システム - Google Patents
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Abstract
データ損失から回復するシステムおよび方法が記載されている。
【解決手段】
本発明は、フレームの損失および障害のうちの1つがあるかどうかを判断するために第1のビットレートのビデオデータビットストリームをモニタすることと、フレームの損失および障害のうちの1つがある場合、第2のビットレートのビデオデータビットストリームのデコード・パラメータ、前記第2のビットレートのビデオデータビットストリーム、および前記第1のビットレートのビデオデータビットストリームを多重通信することと、前記第1のビットレートのビデオデータビットストリーム、および前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームをデマルチプレクスすることと、前記第1のビットレートのビデオデータビットストリームをデコードすることと、前記第1のビットレートのビデオデータビットストリームから障害を受けたフレームを取り除くことと、前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームをデコードすることと、前記処理された第2のビットレートのビデオデータビットストリームが前記処理された第1のビットレートのビデオデータビットストリームより低い解像度を有する場合、前記処理された第2のビットレートのビデオデータビットストリームからのフレームをアップサンプリングすることと、前記処理された第2のビットレートのビデオデータビットストリーム、および前記処理された第1のビットレートのビデオデータビットストリームからのフレームをマージすることと、を有する。
Description
アメリカ政府は、この発明に対してライセンス料を支払っており、限定的な状況において特許権者は、米国標準技術研究所(National Institute of Standards And Technology)が取り交わした契約番号70NANB3H3053に規定するリーズナブルな条件で、他の者に、ライセンスを与える。
本発明は、バックボーン・ネットワーク、および、マルチキャストスイッチの間に設置されるプロクシサーバを提供する。通常のビットレートのビデオデータビットストリーム、および、低ビットレートのビデオデータビットストリームの両者は、プロクシサーバによって受信され、特定の期間(例えば5秒)バッファリングされ/格納される(メモリ格納デバイス)。また、デコード・パラメータ(例えばSPS、H.264ストリームのためのPPS)は、プロクシサーバに保存される。プロクシサーバは、通常のビットレートのビデオデータビットストリームのいかなるパケット損失(QOS)もモニタする。それがパケット損失または障害のあるパケットを検出した場合、プロクシサーバは、まずメディアプレゼンテーションタイムスタンプを検出する。メディアプレゼンテーションタイムスタンプは、ビデオ悪化イベントの始まり(Tb)に対応する。H.264ベースラインプロファイルエンコーディングのような、Bピクチャを持たないビデオエンコーディングにおいては、Tbは、最後に良好に受信されたフレームのメディアプレゼンテーションタイムである。Bピクチャを持つビデオエンコーディングにおいては、Tbは、オープンGOPでエンコードされている場合には、最後に良好に受信されたBフレームのメディアプレゼンテーションタイムである。また、クローズドGOPでエンコーディングされている場合には、最後に良好に受信されたBまたはIフレームのメディアプレゼンテーションタイムである。タイムスタンプTbは、パケット損失イベントの始まりをマークしている。その後プロクシサーバは、そのローカルバッファに格納されている低ビットレートのビデオデータビットストリームおよび受信されたストリームを検索し、ちょうどTbの前にあるタイムスタンプを持つIフレームを検索する。プロクシサーバのバッファサイズは、このIフレームがほとんどの場合見つかるような容量に設定される。その後、プロクシサーバは、低ビットレートのビデオデータビットストリームのデコード・パラメータを送り、その後、Iフレームからはじまる低ビットレートのビデオデータビットストリームを、通常のビットレートのビデオデータビットストリームのマルチキャストグループに、別のプログラムとして配信する(図3)。なお、低ビットレートのビデオデータビットストリーム・パケットのこの「パッチング」は、通常のビットレートのビデオデータビットストリームと統合されるのではなく、通常のビットレートのビデオデータビットストリームのマルチキャストトランスポートグループの中で、別個のストリームとして転送されるという点に留意されたい。通常のビットレートのビデオデータビットストリームに、低ビットレートのビデオデータビットストリームを実際に「パッチング」しマージするのは、セットトップボックスで実行される。
Claims (24)
- データ損失から回復する方法であって:
フレームの損失および障害のうちの1つがあるかどうかを判断するために第1のビットレートのビデオデータビットストリームをモニタするステップと;
フレームの損失および障害のうちの1つがある場合、第2のビットレートのビデオデータビットストリームのデコード・パラメータ、前記第2のビットレートのビデオデータビットストリーム、および前記第1のビットレートのビデオデータビットストリームを多重通信するステップであって、前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームは、前記第1のビットレートのビデオデータビットストリームより低いビットレートを有するところのステップと;
前記第1のビットレートのビデオデータビットストリーム、および前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームをデマルチプレクスするステップと;
処理された第1のビットレートのビデオデータビットストリームを生成するために、前記第1のビットレートのビデオデータビットストリームをデコードするステップと;
前記処理された第1のビットレートのビデオデータビットストリームから障害を受けたフレームを取り除くステップと;
処理された第2のビットレートのビデオ・データストリームを生成するために、前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームをデコードするステップであって、前記処理された第2のビットレートのビデオデータビットストリームは、前記処理された第1のビットレートのビデオデータビットストリームより低いビットレートを有するところのステップと;
前記処理された第2のビットレートのビデオデータビットストリームが前記処理された第1のビットレートのビデオデータビットストリームより低い解像度を有する場合、前記処理された第2のビットレートのビデオデータビットストリームからのフレームをアップサンプリングするステップと;
前記処理された第2のビットレートのビデオデータビットストリーム、および前記処理された第1のビットレートのビデオデータビットストリームからのフレームをマージするステップと;
を有する方法。 - 前記第1のビットレートのビデオデータビットストリーム、および、前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームは、サイマルキャストされる、請求項1記載の方法。
- 前記第1のビットレートのビデオデータビットストリーム、および、前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームは、時間差をつけて同報(staggercast)される、請求項1記載の方法。
- 前記第1のビットレートのビデオデータビットストリームを第1のマルチキャストグループに発信するステップと;
前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームを第2のマルチキャストグループに発信するステップと;
をさらに有する請求項1記載の方法。 - 前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームは、速いチャネル切り替えを達成するために用いられる、請求項1記載の方法。
- 前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームは、ピクチャーインピクチャのために用いられる、請求項1記載の方法。
- 前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームは、モザイク表示のために用いられる、請求項1記載の方法。
- ビデオ悪化イベントの始まりを特定するステップと;
前記ビデオ悪化イベントの終わりを特定するステップと;
を更に有する請求項1記載の方法。 - 前記ビデオ悪化イベントの前記始まりの前における最初のIフレームを検出するために、メモリ格納構成要素内を後ろ向きに検索し、かつ、受信されつつある第2のビットレートのビデオデータビットストリーム内を前向きに検索するステップと;
前記ビデオ悪化イベントの前記終わりの後の最初のIフレームを検出するための、前記メモリ格納構成要素、および、前記受信されつつある第2のビットレートのビデオデータビットストリームのうちの1つの中で検索するステップと;
を更に有する請求項8記載の方法。 - 前記多重通信するステップの処理は、前記第1のビットレートのビデオデータビットストリームで前記損失しまたは障害を受けたフレームのうちの1つに対応する前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームのグループオブピクチャを選択的に多重送信する、請求項9記載の方法。
- 前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームの前記グループオブピクチャの解像度は、前記第1のビットレートのビデオデータビットストリームの前記グループオブピクチャの解像度に等しいか、または、より低いかのうちのいずれか一つである、請求項10記載の方法。
- データ損失から回復する方法であって:
マルチキャストグループ内の多重化ビデオデータビットストリームを受信するステップと;
前記受信されたビデオデータビットストリームを、第1のビットレートのビデオデータビットストリーム、および第2のビットレートのビデオデータビットストリームにデマルチプレクスするステップであって、前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームは、前記第1のビットレートのビデオデータビットストリームで損失しまたは障害を受けたフレームのうちの1つに対応するフレームを含んでおり、前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームは、前記第1のビットレートのビデオデータビットストリームより低いビットレートを有するところのステップと;
前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームからのフレームを、前記第1のビットレートのビデオデータビットストリームで損失しまたは障害を受けたフレームのうちの1つの置換および回復を行うフレームの1つにデコードするステップと;
を有する方法。 - データ損失から回復するシステムであって:
フレームの損失および障害のうちの1つがあるかどうかを判断するために第1のビットレートのビデオデータビットストリームをモニタする手段と;
フレームの損失および障害のうちの1つがある場合、第2のビットレートのビデオデータビットストリームのデコード・パラメータ、前記第2のビットレートのビデオデータビットストリーム、および前記第1のビットレートのビデオデータビットストリームを多重通信する手段であって、前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームは、前記第1のビットレートのビデオデータビットストリームより低いビットレートを有するところの手段と;
前記第1のビットレートのビデオデータビットストリーム、および前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームをデマルチプレクスする手段と;
処理された第1のビットレートのビデオデータビットストリームを生成するために、前記第1のビットレートのビデオデータビットストリームをデコードする手段と;
前記処理された第1のビットレートのビデオデータビットストリームから障害を受けたフレームを取り除く手段と;
処理された第2のビットレートのビデオ・データストリームを生成するために、前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームをデコードする手段であって、前記処理された第2のビットレートのビデオデータビットストリームは、前記処理された第1のビットレートのビデオデータビットストリームより低いビットレートを有するところの手段と;
前記処理された第2のビットレートのビデオデータビットストリームが前記処理された第1のビットレートのビデオデータビットストリームより低い解像度を有する場合、前記処理された第2のビットレートのビデオデータビットストリームからのフレームをアップサンプリングする手段と;
前記処理された第2のビットレートのビデオデータビットストリーム、および前記処理された第1のビットレートのビデオデータビットストリームからのフレームをマージする手段と;
を有するシステム。 - 前記第1のビットレートのビデオデータビットストリーム、および、前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームは、サイマルキャストされる、請求項13記載のシステム。
- 前記第1のビットレートのビデオデータビットストリーム、および、前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームは、時間差をつけて同報(staggercast)される、請求項13記載のシステム。
- 前記第1のビットレートのビデオデータビットストリームを第1のマルチキャストグループに発信する手段と;
前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームを第2のマルチキャストグループに発信する手段と;
を更に有する請求項13記載のシステム。 - 前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームは、速いチャネル切り替えを達成するために用いられる、請求項13記載のシステム。
- 前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームは、ピクチャーインピクチャのために用いられる、請求項13記載のシステム。
- 前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームは、モザイク表示のために用いられる、請求項13記載のシステム。
- ビデオ悪化イベントの始まりを特定する手段と;
前記ビデオ悪化イベントの終わりを特定する手段と;
を更に有する請求項13記載のシステム。 - 前記ビデオ悪化イベントの前記始まりの前における最初のIフレームを検出するために、メモリ格納構成要素内を後ろ向きに検索し、かつ、受信されつつある第2のビットレートのビデオデータビットストリーム内を前向きに検索する手段と;
前記ビデオ悪化イベントの前記終わりの後の最初のIフレームを検出するための、前記メモリ格納構成要素、および、前記受信されつつある第2のビットレートのビデオデータビットストリームのうちの1つの中で検索する手段と;
を更に有する請求項20記載のシステム。 - 前記多重通信するステップの処理は、前記第1のビットレートのビデオデータビットストリームで前記損失しまたは障害を受けたフレームのうちの1つに対応する前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームのグループオブピクチャを選択的に多重送信する、請求項21記載のシステム。
- 前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームの前記グループオブピクチャの解像度は、前記第1のビットレートのビデオデータビットストリームの前記グループオブピクチャの解像度に等しいか、または、より低いかのうちのいずれか一つである、請求項22記載のシステム。
- データ損失から回復する装置であって:
マルチキャストグループ内の多重化ビデオデータビットストリームを受信する手段と;
前記受信されたビデオデータビットストリームを、第1のビットレートのビデオデータビットストリーム、および第2のビットレートのビデオデータビットストリームにデマルチプレクスする手段であって、前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームは、前記第1のビットレートのビデオデータビットストリームで損失しまたは障害を受けたフレームのうちの1つに対応するフレームを含んでおり、前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームは、前記第1のビットレートのビデオデータビットストリームより低いビットレートを有するところの手段と;
前記第2のビットレートのビデオデータビットストリームからのフレームを、前記第1のビットレートのビデオデータビットストリームで損失しまたは障害を受けたフレームのうちの1つと置き換えるためにデコードする手段と;
を有する装置。
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