JP2011530907A - チャネル切替のためのメディアストリームの分離 - Google Patents
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Abstract
本発明は、各メディア・ストリームがチャンネルを表すＮ個のメディア・ストリームを、各チャンネルについて、メディア・ストリームの重要度の高い部分を含むストリームバンドルと、Ｎ個の重要度の低い部分に分離して高速チャンネル切替を行う可能性を提供する。メディア・ストリームの重要度の高い部分は、ユーザに期待されるべき性質の知覚を表すところの体験の質という観点で最も重要と見なされるメディア・ストリームの部分を含む。
Description
本発明は、Ｎ個のメディアストリームであって、各メディアストリームがユーザエンティティに対するチャネルを表すメディアストリームを送信するための方法、ユーザエンティティによりメディアストリームを受信するための方法、Ｎ個のメディアストリームを送信する送信機、及び、メディアストリームを受信する受信機に関する。
例えばＤＶＢ−Ｈや３ＧＰＰ ＭＢＭＳを介したＩＰＴＶ、インターネットＴＶやモバイルＴＶのような、デジタルのマルチキャスト・テレビやブロードキャスト・テレビの配信システムでは、各ＴＶチャンネルは、圧縮音声及びビデオを含むメディアストリームによって表現される。圧縮技術の一例は、ＭＰＥＧ圧縮技術であり、そこでは、ピクチャ・グループ（ＧＯＰ）の概念が利用され、ＧＯＰレイヤは、Ｉフレーム、Ｐフレーム、Ｂフレームといった少数のフレームを含んでいる。ビデオは典型的には、予測符号化技術を利用して符号化されている。ここで、いわゆるＩピクチャは即座に復号することが可能であるが、これは、Ｉピクチャが先に符号化されたピクチャに依存していないためである。対照的に、いわゆるＰピクチャ（予測符号化ピクチャ）は、以前に符号化されたＩピクチャやＰピクチャを参照して符号化されている。メディアストリームの送信のためには、圧縮技術が頻繁に利用される。
マルチキャスト／ブロードキャスト・システムは、典型的には、送信エラーが生じた場合でも再送信が許されない。そのようなシステムでは、送信エラーに対する耐性を向上させるために、ＡＬ−ＦＥＣ（Application Layer Forward Error Correction：アプリケーションレイヤでの前方誤り訂正）技術を利用することができる。ＡＬ−ＦＥＣの例として、３ＧＰＰ ＭＢＭＳ（３ＧＰＰ ＴＳ２６．３４６：グループサービス及びシステム側面の技術仕様、マルチメディアのブロードキャスト／マルチキャスト・サービス（ＭＢＭＳ））とプロトコル及びコーデック（リリース７）で使用されるラプター符号がある。ＡＬ−ＦＥＣは、パケット紛失に対する信頼性を改善するために、ＩＰＴＶやインターネットＴＶに適用されてもよい。
ＡＬ−ＦＥＣ情報は送信機側で生成され、いわゆるリペア・パケット（ＲＰ）により表される。各ＲＰは、いわゆるソースブロック（ＳＢ）に対応し、それぞれが１又は複数のメディアストリームからなるメディアパケットを含む。例えば、モバイルＴＶやＩＰＴＶの単一チャンネルに対応するメディアパケットは、ソースブロックのシーケンスに分離されてもよい。各ソースブロックは、例えば、２秒のメディアストリームに対応する。送信機のＡＬ−ＦＥＣエンコーダは、ＲＰを各ＳＢについて生成する。また、各ＳＢについて、ＳＢパケット及び対応するＲＰが送信される。送信エラーのためにＳＢパケットとＲＰの両方を紛失するかもしれない。
受信機側では、もし送信されたＳＢの一部が送信エラーのために紛失された場合、受信ＳＢの一部と、当該ＳＢに対応する受信ＲＰとを利用することで、これら一部がＡＬ−ＦＥＣデコーダにより回復される。送信エラー時のＳＢの回復に成功するためには、受信機側で十分な数のＲＰが利用可能でなければならない。紛失ＳＢパケットを補償するには受信ＲＰの数が少なすぎる場合、当該ＳＢにおける送信エラーは修正できない。
送信エラー時にＳＢを回復する可能性を最大化するためには、受信機は、ＳＢに対応するできるだけ多くの送信ＲＰを受信する必要がある。よって、完全なＳＢと対応する全てのＲＰが受信機に向けて送信された後にのみ、ＡＬ−ＦＥＣデコーダは、可能なＳＢパケット紛失の回復を行うべきである。ＡＬ−ＦＥＣデコードの後、ＳＢを受信機のメディアプレーヤに転送することができる。
送信エラーが起きた際のシームレスなエラー訂正及び連続的な再生を可能とするために、受信側は、できるだけ多くのＳＢ及び対応ＲＰを最大限バッファリングするための受信ＡＬ−ＦＥＣデコード用バッファを利用する必要がある。これにより、送信エラー発生時に、全てのＳＢデータ及びＳＢに対応するリペア情報をＡＬ−ＦＥＣデコーダで使用することができる。新しいチャンネルへチューニングされた場合、受信ＡＬ−ＦＥＣデコード用バッファを、最初のＳＢがメディアプレーヤに転送できるようになる前に、満杯にしなければならない。バッファをリフィルするのに要する時間は、最大ＳＢ長に依存する。これは、メディアの再生を開始するまでに係る時間（チャンネル切替時間）に直接に影響する。
典型的なマルチキャスト／ブロードキャスト・システムにおける送信エラーのバースト的性質のために、ＳＢを大きくすることは利点がある。このことは、チャンネル切替時間を短くしたいという要請と明らかに矛盾するものである。妥協点として、モバイルＴＶ、ＩＰＴＶあるいはインターネットＴＶシステムにおけるＳＢを、２秒間のメディアストリームをカバーするものとしてもよい。
ＡＬ−ＦＥＣが使用される場合にチャンネル切替時間を減少させるための可能性のあるソリューションの１つは、ストリーム・バンドリング(stream bundling)を利用することであろう。ストリーム・バンドリングを利用すると、ＳＢ構築前に複数のメディア・ストリームが結合される。即ち、各ＳＢは、異なるメディア・ストリームに対応するメディア・パケットを含むことになる。そのようにして結合されたメディア・ストリームのセットは、ストリーム・バンドルと定義される。ストリーム・バンドリングが利用されると、受信機はバンドル内の全てのメディアストリームを同時に受信することになる。よって、もし同一ストリーム・バンドル内の１つのチャンネルへのチャンネル切替が要求された場合でも、再バッファリングをする必要が無いので、チャンネル切替時間は大幅に削減される。もし、現在受信しているストリーム・バンドル以外のストリーム・バンドル内の１つのチャンネルへのチャンネル切替が要求された場合、ＡＬ−ＦＥＣデコーダ用バッファのリフィル問題と、それに伴うチャンネル切替問題が残ってしまう。ビットレートが一定なシステム内でストリーム・バンドリングを利用する場合の別の利点は、いわゆる統計的多重化が可能となる点である。ここで、各チャンネルに一定のビットレートを割り当てる代わりに、バンドル化されたチャンネルが唯一のチャンネル上で送信される。このチャンネルは、依然としてビットレートが一定であるが、各メディアストリームのコンテンツに依存するビットレート要求に従い、バンドル化されたストリーム内でビットレートを分配することができる。よって、利用可能な帯域をより効率的に使用することが可能となる。
帯域要求及び受信機の複雑性について考慮することなく、チャンネル切替時間のみを検討すると、利用可能な全てのメディアについてストリーム・バンドリングを利用することが望ましいであろう。しかしながら、この場合、受信機で必要とされる処理電力が著しく増大するであろう。というのも、消費されるのは一つメディアのみであるにも関わらず、全メディア・ストリームを同時に受信しなければならないからである。例えば、ＭＢＭＳベースのモバイルＴＶシステムでは、チャンネル数Ｎは典型的にＮ＝５であり、それらはビットレート：Ｒで送信される。他のモバイルＴＶシステムでは、Ｎの値がより大きくなることもあるかもしれない。もし、ストリーム・バンドリングをＮチャンネルについて利用すれば、端末が受信し、メディアデータを処理するするビットレートは、端末がストリーム・バンドリングを行わない場合に受信しなければならないビットレートのＮ倍になるであろう。ストリーム・バンドリングでは、端末は処理電力、メモリ要求、バッテリ消費に関してはるかに複雑化するであろう。マルチキャストベースのＩＰＴＶやインターネットＴＶシステムでは、チャンネル数がＮ＝３０か、あるいはそれ以上になる可能性がある。特に、もしＨＤＴＶコンテンツが送信されれば、端末への最後のホップ（例えば、ＤＳＬ接続）で利用可能な帯域は小さすぎて、全Ｎストリームを含むストリーム・バンドリングを送信するのは不可能であろう。
従って、高速チャンネル切替を可能としつつ、受信機の複雑性を低いものとすることが求められている。
当該要求は、発明の独立請求項の特徴によってかなえられる。従属請求項においては、発明の好適な実施形態が記述される。
発明の第１の側面によれば、各メディア・ストリームがチャンネルを表すＮ個のメディア・ストリームを、ユーザ・エンティティに送信するための方法が提供される。ここで、各チャンネルのメディア・ストリームは、重要度の高い部分（ＭＩＰ）と重要度の低い部分（ＬＩＰ）とに分離される。ここで、重要度の高い部分（ＭＩＰ）は、ユーザの知覚と関連してより重要と見なされるメディア・ストリームの部分を含み、重要度の低い部分（ＬＩＰ）は、メディア・ストリームの残りの情報を含む。ユーザの知覚と関連してより重要とは、ユーザによって知覚されるメディア・ストリームの品質に対する貢献の点で、より重要であることを意味する。重要度の高い部分は、メディアがデコードされたときにユーザの知覚の観点で最も重要なメディア・ストリームの部分を含む。一方、重要度の低い部分は、メディア・ストリームにおける残りの情報を含む。追加の工程として、Ｎチャンネルの重要度の高い部分（ＭＩＰ）を結合してストリーム・バンドルが生成され、ストリーム・バンドル及びＮ個の重要度の低い部分（ＬＩＰ）が独立にユーザ・エンティティへ送信される。Ｎ個のＭＩＰをストリーム・バンドルに合成するという事実により、高速チャンネル切替が可能となる。同時に、完全なメディア・ストリームのバンドリングによりもたらされる複雑性の増加や、完全なメディア・ストリームを含むバンドルを送信するのに必要とされる帯域幅も、メディア・ストリームを重要度の高い部分（ＭＩＰ）と重要度の低い部分（ＬＩＰ）とに分離することにより、減少させることができる。例えば、メディア・ストリームにおいて、ＭＩＰはメディア・ストリーム内の音声パケットのみを含むことができ、一方でＬＩＰはビデオストリームを含んでいても良い。別の例として、ＭＩＰは音声パケットとビデオストリーム内のいくつかのＩフレームを含んでもよく、一方で、ＬＩＰは残りのＩフレームとＰフレームを含むことができる。
別の実施形態では、スケーラブル符号化技術を利用する場合に、ＭＩＰはベース・レイヤを含むことができる一方、ＬＩＰはエンハンスメント・レイヤを含む。
好ましくは、ＮチャンネルのＮ個の重要度の低い部分（ＬＩＰ）は、各メディアストリームについて互いに独立して送信される。即ち、ＬＩＰはバンドル化されない。よって、全部でＮ個のメディアストリームについて、Ｎ+１個のフローが送信される。そのうちの１つがバンドル化されたＮ個のメディア・ストリームのＭＩＰであり、残りのＮ個のフローは、各メディア・ストリームのＬＩＰを含む。
好ましくは、重要度の高い部分（ＭＩＰ）のストリーム・バンドルと、Ｎチャンネルの重要度の低い部分（ＬＩＰ）とでは、エラー保護処理に関する保護レベルが異なる。例えば、ストリーム・バンドルは、上述のＡＬ−ＦＥＣ保護技術を利用して保護されていてもよい。ＬＩＰはＡＬ−ＦＥＣで保護されていなくてもよい。しかしながら、ＭＩＰとＬＩＰの両方について、同一の保護レベルを与えることも可能である。この実施形態では、各ＬＩＰは同一又は異なる保護レベルでＡＬ−ＦＥＣ保護されてもよい。ＭＩＰについてＡＬ−ＦＥＣ技術を使用する場合、バンドル化されたＭＩＰは対応するリペア・パケットＲＰと共に送信される。ＡＬ−ＦＥＣ技術を利用して残りのＮ個のフローが保護されている場合、各フローは更に各ＬＩＰのリペアパケットを包含する。
本発明の別の側面によれば、メディア・ストリームをユーザ・エンティティにより受信する方法が提供される。当該方法は、Ｎ個のメディア・ストリームのＮ個の重要度の高い部分（ＭＩＰ）を含むストリーム・バンドルを受信する工程を含み、各メディア・ストリームはチャンネルを表し、各チャンネルのメディア・ストリームは上記のようにＭＩＰとＬＩＰとに分離されている。また、選択されたチャンネルの重要度の高い部分がストリーム・バンドルから抽出され、抽出された重要度の高い部分と同一のメディア・ストリームに対応するメディア・ストリームの重要度の低い部分が受信される。選択されたチャンネルのＭＩＰ及びＬＩＰに関しては、再生のために、選択チャンネルの抽出されたＭＩＰと受信したＬＩＰとを合成することができる。従って、全てのＭＩＰを含むストリーム・バンドルと選択チャンネルのＬＩＰという、２つのデータストリームのみが受信され、デコードされる。この受信状況では、ユーザ・エンティティのユーザによりチャンネル切替要求が出されれば、新しいチャンネルを直ちに再生することができる。新しいチャンネルへのチャンネル切替要求に応答して、新しいチャンネルの重要度の高い部分がストリーム・バンドルから抽出され、重要度の低い部分の受信が、新しいチャンネルの重要度の低い部分の受信に切り替えられる。よって、一度チャンネルが消費され、チャンネル切替が要求されると、端末は、ストリーム・バンドルからＭＩＰを抽出して、新しいメディア・ストリームの少なくともＭＩＰを直ちに再生することができる。これは、そのために必要なデータが受信ストリーム・バンドル内で既に利用可能となっており、それと同時に新しいメディア・ストリームのＬＩＰの受信も開始するからである。新しいチャンネルをどのようにして再生するかは、最初のうちは、新しいチャンネルのＬＩＰがエラー保護されているか否かに依存する。新しいチャンネルのＬＩＰにエラー保護が施されていない場合、新しいチャンネルのＭＩＰとＬＩＰの両方を利用して、チャンネル切替要求の後に直ちに新しいチャンネルを再生できる。
新しいチャンネルの重要度の低い部分（ＬＩＰ）が、ＡＬ−ＦＥＣ技術などのエラー保護処理により保護されていた場合、新しいチャンネルの重要度の低い部分がデコード用バッファに満ちている間は、新しいチャンネルのＭＩＰを利用して新しいチャンネルが再生される。デコード用バッファが新しいチャンネルのＬＩＰで所定レベルまで満たされた場合、新しいチャンネルは新しいチャンネルの重要度の高い部分と重要度の低い部分とを用いて再生される。このことは、異なるチャンネルのＬＩＰがエラー保護されていない場合は、エラー保護処理結果のデコードに起因するチャンネル切替遅延はいかなるものも排除されることを意味する。ＬＩＰに対してエラー保護が施されている場合、ＬＩＰのためのデコード用バッファが新しいチャンネルのＬＩＰにより満たされるまでは、メディア・ストリームは最初のうちはＭＩＰ部分のみを使用して再生される。
本願発明は、各メディア・ストリームがチャンネルを表すＮ個のメディア・ストリームをユーザ・エンティティへ送信する送信機に更に関連する。送信機は、各チャンネルのメディア・ストリームをＭＩＰとＬＩＰとに分離する、少なくとも１つのストリーム・スプリッタを備える。さらに、ＮチャンネルのＮ個の重要度の高い部分を結合してストリーム・バンドルを生成するバンドル生成部が提供され、送信機は、ストリーム・バンドルとＮ個の重要度の低い部分とを、ユーザ・エンティティへ送信する。送信機は上記のように動作してもよく、また、Ｎ個の重要度の低い部分を独立に送信してもよい。
送信機は全体として、Ｎチャンネルの場合にはＮ+１個のフローを送信する。１つのフローはストリーム・バンドルを表し、Ｎ個のフローは各チャンネルＬＩＰを含む。また、ストリーム・バンドルとＮ個の重要度の低い部分（ＬＩＰ）とで、保護レベルの異なるエラー保護処理を実行する、少なくとも１つのエンコード部が提供されてもよい。エンコード部がＡＬ−ＦＥＣ技術のようなエラー保護処理を実行するも、ＬＩＰにはエラー保護処理が施されない場合、あるチャンネルから別のチャンネルへのシームレスな切替が可能となる。
更に別の側面によれば、メディア・ストリームを受信するための受信機が提供され、該受信機はＮ個のＭＩＰを含むストリーム・バンドルを受信する。受信機は、ストリーム・バンドルから、選択されたチャンネルのＭＩＰを抽出する抽出部を備える。更に、受信機は、抽出されたＭＩＰと同一のメディア・ストリームに対応するメディア・ストリームの重要度の低い部分の受信を選択するように構成される。更に、選択されたチャンネルの抽出ＭＩＰと受信ＬＩＰとを再生のために合成するストリーム合成部が提供される。受信機は、以上で詳細に説明したメディア・ストリームの受信方法を実行するように動作する。
以下、本発明を添付図面を参照してより詳細に説明する。
図１に、Ｎ（Ｎは２以上）チャンネルのメディア・ストリームをユーザ・エンティティへ送信することが可能なシステムを示す。ＴＶ配信システムは、ネットワーク２０を介してユーザ・エンティティ３０へ送信される、デジタルマルチキャスト／ブロードキャスト・メディア・ストリームを提供することができる。ユーザ・エンティティ３０は、携帯電話や、ネットワーク２０へ無線で接続可能な他のあらゆる移動体通信装置であってもよい。ネットワーク２０は、インターネットやセルラーネットワークのような、ユーザ・エンティティにメディア・ストリームを送信するための異なるネットワークを含んでもよい。Ｎチャンネルは、図に示すような無線方式によりユーザ・エンティティに送信されてもよいが、例えばＩＰ−ＴＶの場合は、優先接続を利用してチャンネルを送信することも可能である。
ＡＬ−ＦＥＣを使いながらＮ個のメディア・ストリーム間で高速チャンネル切替を可能とするために、各メディア・ストリームを、重要度の高い部分（ＭＩＰ）と、重要度の低い部分（ＬＩＰ）との２つの部分に分離することを提案する。ＭＩＰは、メディアがデコードされ再生された場合にユーザの知覚にとって最も重要、即ち、ユーザに期待されるべき性質の知覚を表すところの体験の質という観点で最も重要と見なされるメディア・ストリームの部分を含む。また、ＬＩＰはメディア・ストリームに含まれる残りの情報である。例えば、ＭＩＰはメディア・ストリームに対応する音声パケットのみを含むことができ、その一方でＬＩＰはビデオストリームを含むであろう。別の例では、ＭＩＰは音声パケットとビデオストリームのＩフレームのいくつかを含むことができ、その一方、ＬＩＰは残りのＩフレームとＰフレームを含むであろう。各メディア・ストリームをＭＩＰとＬＩＰに分離することで、結果としてＮ個のＭＩＰが１つのストリーム・バンドル（ＭＩＰバンドル）に結合され、ＡＬ−ＦＥＣで保護される。ＬＩＰは各メディア・ストリームについて独立に送信される。つまり、ＬＩＰはバンドル化されない。
各ＬＩＰは、ＡＬ−ＦＥＣにより独立に保護されてもよい。しかしながら、ＡＬ−ＦＥＣ保護の強度は、ＭＩＰバンドルの場合よりも低くするか、あるいは、要求されるビットレートを下げるために、ＡＬ−ＦＥＣをＬＩＰには利用しなくすることもできる。このようにＭＩＰとＬＩＰの重要度の相違を反映して、ＭＩＰは、送信エラーに対してＬＩＰよりも厳重に保護されることになる。
ＦＥＣが使用され、所定の重要度の低い情報に対する保護強度が所定の重要度の高い情報に対する保護強度と同一ではない動作モードは、不均一誤り保護（ＵＥＰ）として同様に知られている。しかしながら、ＵＥＰ単体では、ＦＥＣを使用すると仮定すると、ＦＥＣデコード用バッファを必要とするという問題を有し、よって、（上述の）チャンネル切替に関して他のＦＥＣベースのシステムと同様の問題を孕むことになる。本発明の一つの側面は、高速チャンネル切替を可能とするために、メディア・ストリームのＭＩＰはバンドル化されているということである。ＭＩＰバンドルのための保護は、各ＬＩＰのための保護とは異なってもよいが、同一であってもよい。ＡＬ−ＦＥＣをＭＩＰバンドルにのみ使用し、ＬＩＰに使用しないことの利点は、この手法がメディア・ストリームの最も重要な情報を保護する一方で、ＡＬ−ＦＥＣがもたらすあらゆるチャンネル切替遅延を、ＭＩＰだけでなくＬＩＰについても（ＬＩＰにはＡＬ−ＦＥＣを使用していないため）排除する点にある。
全体として、Ｎ個のメディア・ストリームについて、受信機はＮ+１つのデータフローを送信し、それらのうちの１つが、Ｎ個のメディア・ストリームのバンドル化されたＭＩＰを、対応するＲＰとともに（ＭＩＰバンドル）搬送する。残りのＮ個のフローは、それぞれ１つのメディア・ストリームに関するＬＩＰを含み、可能であれば、各ＬＩＰに対応するＲＰを包含する。チャンネルを消費する一方で、端末は２つのフローを受信する。即ち、ＭＩＰバンドル・フローと、消費されたメディア・ストリームのＬＩＰを含むフローである。送信機及び受信機の動作は、図２及び図３にそれぞれ示すとおりである。この場合、Ｎ＝２のメディア・ストリームである。
図２に示す実施形態では、２つの異なるチャンネルがＴＶ配信システム１０から送信される。図２では、ＴＶ配信システムにおいて使用されている送信機がより詳細に示されている。第１のチャンネルに対応する第１のメディア・ストリームは、ストリーム・スプリッタ１１に送信される。そこでは、メディア・ストリームが第１の部分であるＭＩＰ１に分離される。ＭＩＰ１は、メディア・ストリーム１の部分を含む。当該部分は、ユーザに期待されるべき性質の知覚を表すところの体験の質という観点で、あるいは言い換えると、ユーザ・エンティティ３０のユーザにとって、ユーザ知覚の観点で、より重要と見なされる。ストリーム・スプリッタは、重要度が低い部分である第１のチャンネルのＬＩＰ１をさらに提供する。ＬＩＰ１は、ＭＩＰ１に含まれないメディア・ストリームの残りの情報を含む。また、第２のメディア・ストリームが、メディア・ストリーム２をＭＩＰ２とＬＩＰ２とに分離する第２のストリーム・スプリッタ１２に入力される。ＭＩＰ１とＭＩＰ２は、エンコーダ部１３に入力され、送信エラーに対する耐性を向上させるために、前方誤り訂正（ＦＥＣ）符号化技術を使用する。しかしながら、ここでは、他のあらゆる誤り保護手法を利用可能であること、あるいは、エラー保護を全く使用しないことも可能であることを理解すべきである。図示する実施形態では、エンコーダ部１３は更に、２つのＭＩＰをＭＩＰバンドルフロー、あるいは、ストリームバンドルに結合するバンドル生成部として機能し、そこから受信機へ送信する。また、エンコーダ部１４及び１５は、各ＬＩＰのために提供されてもよい。
図３は、ユーザ・エンティティの受信機をより詳細に示す。図２の送信機から送信されたＭＩＰバンドルは、デコード部３１により受信される。デコード部は、デコード用バッファ（不図示）を有し、受信ＭＩＰバンドルフローは、デコード前にバッファリングされる。デコード部３１では、異なるチャンネルのＭＩＰが分離され、分離されたＭＩＰとして、以下の例ではＭＩＰ１とＭＩＰ２としてデコード部３１の出力に提供される。また、デコード部３２または３３は２つのＬＩＰフローのために提供されてもよい。ＬＩＰフローが送信用にエンコードされていればこれらのデコード部が使用される。デコード部の１つ、即ち、選択チャンネルのＬＩＰをデコードするデコード部がアクティブであることが望ましい。さらに、唯一のデコード部が、選択チャンネルのＬＩＰを受信するように提供されてもよい。
ユーザ・エンティティがチャンネルを消費する場合、受信機は実際には２つのフローを受信する。即ち、選択チャンネルのＭＩＰバンドル・フローと、選択チャンネルのＬＩＰである。図示する例では、これはチャンネル１である。ＭＩＰ１とＬＩＰ１は、メディア・プレーヤ３５により再生される前に、メディア・ストリームの２つの部分を合成する合成部３４において合成される。また、スイッチ３６は、あるチャンネルから別のチャンネルへの切り替えを行うために提供される。ユーザが入力部３７を使用して別のチャンネルを選択したい場合、制御部３８は、スイッチ３６を制御して、スイッチがチャンネル１からチャンネル２を受信するように切り替える。この場合、スイッチはＭＩＰ１からＭＩＰ２へ、ＬＩＰ１からＬＩＰ２へ切り替えなければならない。
あるチャンネルが消費され、チャンネル切替が要求されると、端末は新しいメディア・ストリームのＭＩＰを直ちに再生することができる。これは、そのために必要なデータが、ＡＬ−ＦＥＣデコード用バッファにおいて既に利用可能となっているためである。同時に、新しいメディア・ストリームのＬＩＰの受信を開始する。もしＬＩＰがＡＬ−ＦＥＣ保護されていない場合、ＭＩＰとＬＩＰの両方の再生を直ちに開始することができる。もし、ＬＩＰがＡＬ−ＦＥＣ保護されていれば、端末は最初にＬＩＰのためにＡＬ−ＦＥＣデコード用バッファをリフィルし、その一方で、ＭＩＰのみを再生する。バッファが一旦十分に満たされれば、ＭＩＰとＬＩＰの両方が再生される。前者の場合を“クリーン”チャンネル切替と見なすことができる。即ち、ＭＩＰバンドルだけが保護されている場合、新しいチャンネルは直ちにＭＩＰとＬＩＰの両方を使用して、即ち、完全な品質で再生することができる。後者の場合は“クリーン”チャンネル切替ではないだろう。というのも、ＡＬ−ＦＥＣデコード用バッファがリフィルされている間はＭＩＰのみが再生されるからである。一時的なＭＩＰのみの再生において知覚される品質は、メディア・ストリームがＭＩＰとＬＩＰとにどのように分離されたかに依存する。ユーザの視点からすれば、チャンネル切替要求を出したときに、新しいチャンネルの受領を示しながら、この動作に対する応答が直ちに知覚できることが望ましい。これは、例えば音声とＩフレームがＭＩＰに含まれていれば可能となるであろう。
もしＡＬ−ＦＥＣデコード用バッファが、ＭＩＰ用とＬＩＰ用とで異なる長さを有する場合、遅延の長さが異なってしまう。遅延の違いは、メディアデータが再生される前に補償されなければならない。例えば、ＭＩＰバンドルが保護されている場合、２秒のバッファリングが受信機側で必要とされ、一方で、ＬＩＰが保護されていない場合は、受信機側でＡＬ−ＦＥＣデコード用バッファは不要となる。そこで、もし送信機がＭＩＰ内に含まれるメディアと比較して、ＬＩＰを２秒の遅延を持って送信すれば、エンド・ツー・エンドの遅延はＭＩＰとＬＩＰについて同一である。ＭＩＰとＬＩＰの受信及び再生については、図４に示す。
図４は、時間軸上でＭＩＰ及びＬＩＰの受信の例を示している。ここでは、チャンネル切替が指示されている。チャンネル切替前のＭｂｎは、時間要素ｎについての、ＳＢをカバーするＭＩＰバンドルの受信を表している。ＭＩＰｘｎは、チャンネルｘのＭＩＰの時間要素ｎの再生を表している。ＬＩＰｘｎは、チャンネルｘのＬＩＰの時間要素ｎの受信及び再生を表している。この例では、ＬＩＰ情報がＡＬ−ＦＥＣ保護されていないと仮定する。このように、受信後に再生を直ちに開始することができる。
この方式により、ストリーム・バンドリングを利用した高速チャンネル切替を行うことが可能となる。さらに、統計的多重化による有利な効果をＭＩＰバンドル内で有効利用できる。しかしながら、同時に、完全なメディア・ストリームのバンドリングによりもたらされる複雑性の増加や、完全なメディア・ストリームを含むバンドルを送信するのに必要とされる帯域幅も大幅に減少させることができる。もしＬＩＰがＡＬ−ＦＥＣ保護されていなければ、ＭＩＰ及びＬＩＰの両方の再生を直ちに開始することができる一方、もしＬＩＰがＡＬ−ＦＥＣ保護されていれば、端末はまずＭＩＰのみを再生し、ＬＩＰのためのＡＬ−ＦＥＣデコード用バッファが一旦リフィルされれば、ＭＩＰとＬＩＰの両方の再生を行う。
例えば、もし、それぞれがビットレートＲのＮメディア・ストリームが、完全にバンドル化されていれば、バンドル結果の全データレートはＮＲとなる。ここで、Ｒ＝Ｒ＿ＭＩＰ+Ｒ＿ＬＩＰであって、Ｒ＿ＭＩＰ及びＲ＿ＬＩＰはＭＩＰとＬＩＰのそれぞれのデータレートを表す。また、Ｐ＝Ｒ＿ＭＩＰ／Ｒは、全ビットレートに対するＭＩＰのパーセンテージを示す。ＭＩＰバンドル内の累積されたメディアのビットレートをＰＮＲとし、１つのメディア・ストリームのＬＩＰのメディアビットレートを（１−Ｐ）Ｒとする。即ち、端末が受信すべき全メディアビットレートは、ＰＮＲ+（１−Ｐ）Ｒで表される。全バンドルのビットレート（ＮＲ）に対し、本願で受信すべきビットレートはＰ+（１−Ｐ）／Ｎとなる。典型的な例では、ＭＩＰは音声情報のみを含むので、Ｐ＝１０％となる。よって、Ｎ＝５の場合、全ビットレートの２８％の受信が必要となる。Ｐ＝１０％、Ｎ＝２０の場合、全ビットレートの１４．５％が受信されればよい。
本発明は、ストリーム・バンドリングを利用した高速チャンネル切替を可能とする。さらに、統計的多重化による有利な効果をＭＩＰバンドル内で有効利用できる。しかしながら、同時に、完全なメディア・ストリームのバンドリングによりもたらされる複雑性の増加や、完全なメディア・ストリームを含むバンドルを送信するのに必要とされる帯域幅も大幅に減少させることができる。もしＬＩＰがＡＬ−ＦＥＣ保護されていなければ、ＭＩＰ及びＬＩＰの両方の再生を直ちに開始することができる一方、もしＬＩＰがＡＬ−ＦＥＣ保護されていれば、端末はまずＭＩＰのみを再生し、ＬＩＰのためのＡＬ−ＦＥＣデコード用バッファが一旦リフィルされれば、ＭＩＰとＬＩＰの両方の再生を行う。
Claims (17)
- 各メディア・ストリームがチャンネルを表すＮ個のメディア・ストリームを、ユーザ・エンティティに送信するための方法であって、
各チャンネルの前記メディア・ストリームを、重要度の高い部分（ＭＩＰ）と重要度の低い部分（ＬＩＰ）とに分離する工程であって、前記重要度の高い部分（ＭＩＰ）は、ユーザによって知覚される前記メディア・ストリームの品質に対する貢献の点でより重要と見なされる前記メディア・ストリームの部分を含み、前記重要度の低い部分（ＬＩＰ）は、前記メディア・ストリームの残りの情報を含む、工程と、
前記Ｎチャンネルの前記重要度の高い部分（ＭＩＰ）を結合してストリーム・バンドルを生成する工程と、
前記ストリーム・バンドル及び前記Ｎ個の重要度の低い部分（ＬＩＰ）を独立に前記ユーザ・エンティティへ送信する工程と
を備えることを特徴とする方法。 - 前記Ｎチャンネルの前記Ｎ個の重要度の低い部分（ＬＩＰ）は、互いに独立して送信されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記重要度の高い部分（ＭＩＰ）のストリーム・バンドルと、前記Ｎチャンネルの重要度の低い部分（ＬＩＰ）とでは、エラー保護処理に関する保護レベルが異なっていることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
- メディア・ストリームをユーザ・エンティティにより受信する方法であって、
Ｎ個のメディア・ストリームのＮ個の重要度の高い部分（ＭＩＰ）を含むストリーム・バンドルを受信する工程であって、各メディア・ストリームはチャンネルを表し、各チャンネルの前記メディア・ストリームは前記重要度の高い部分（ＭＩＰ）と重要度の低い部分（ＬＩＰ）とに分離されており、前記重要度の高い部分（ＭＩＰ）は、ユーザによって知覚される前記メディア・ストリームの品質に対する貢献の点でより重要と見なされる前記メディア・ストリームの部分を含み、前記重要度の低い部分（ＬＩＰ）は、前記メディア・ストリームの残りの情報を含む、工程と、
前記ストリーム・バンドルから、選択されたチャンネルの前記重要度の高い部分（ＭＩＰ）を抽出する工程と、
前記抽出された重要度の高い部分（ＭＩＰ）と同一のメディア・ストリームに対応するメディア・ストリームの前記重要度の低い部分（ＬＩＰ）を受信する工程と、
再生のために、前記選択されたチャンネルの前記抽出された重要度の高い部分（ＭＩＰ）と前記受信した重要度の低い部分（ＬＩＰ）とを合成する工程と
を備えることを特徴とする方法。 - 新しいチャンネルへのチャンネル切替要求に応答して、前記新しいチャンネルの前記重要度の高い部分が前記ストリーム・バンドルから抽出され、前記重要度の低い部分の受信が、前記新しいチャンネルの前記重要度の低い部分の受信に切り替えられる、ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
- 新しいチャンネルへのチャンネル切替要求に応答して、前記ストリーム・バンドルから、少なくとも前記新しいチャンネルの前記重要度の高い部分を使用して前記新しいチャンネルを再生することを特徴とする請求項４または５に記載の方法。
- 前記新しいチャンネルの前記重要度の低い部分についてエラー保護処理が施されていない場合に、前記チャンネルの前記重要度の高い部分（ＭＩＰ）と前記重要度の低い部分（ＬＩＰ）とを利用して、前記新しいチャンネルが前記チャンネル切替要求の直後に再生されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
- 前記新しいチャンネルの前記重要度の低い部分（ＬＩＰ）が、エラー保護処理により保護されていた場合、前記新しいチャンネルの前記重要度の低い部分がデコード用バッファに満ちている間は、前記新しいチャンネルの前記重要度の高い部分を利用して前記新しいチャンネルが再生され、前記デコード用バッファが所定レベルまで満たされた場合、前記新しいチャンネルは、前記新しいチャンネルの前記重要度の高い部分と前記重要度の低い部分とを用いて再生されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
- 各メディア・ストリームがチャンネルを表すＮ個のメディア・ストリームをユーザ・エンティティへ送信する送信機であって、
各チャンネルの前記メディア・ストリームを重要度の高い部分（ＭＩＰ）と重要度の低い部分（ＬＩＰ）とに分離する、少なくとも１つのストリーム・スプリッタ（１１、１２）であって、前記重要度の高い部分（ＭＩＰ）は、ユーザによって知覚される前記メディア・ストリームの品質に対する貢献の点でより重要と見なされる前記メディア・ストリームの部分を含み、前記重要度の低い部分（ＬＩＰ）は、前記メディア・ストリームの残りの情報を含む、ストリーム・スプリッタ（１１、１２）と、
Ｎチャンネルの前記Ｎ個の重要度の高い部分（ＭＩＰ）を結合してストリーム・バンドルを生成するバンドル生成部（１３）と
を備え、
前記ストリーム・バンドルと前記Ｎ個の重要度の低い部分とを、前記ユーザ・エンティティへ送信することを特徴とする送信機。 - 前記Ｎチャンネルの前記Ｎ個の重要度の低い部分を独立に送信することを特徴とする請求項９に記載の送信機。
- 前記ストリーム・バンドルと前記Ｎ個の重要度の低い部分（ＬＩＰ）とで、保護レベルの異なるエラー保護処理を実行する、少なくとも１つのエンコード部（１３）を更に備えることを特徴とする請求項９または１０に記載の送信機。
- 各メディア・ストリームがチャンネルを表すＮ個のメディア・ストリームのＮ個の重要度の高い部分（ＭＩＰ）を含むストリーム・バンドルを受信する、メディア・ストリームを受信するための受信機であって、
各チャンネルの前記メディア・ストリームは、重要度の高い部分（ＭＩＰ）と重要度の低い部分（ＬＩＰ）とに分離されており、前記重要度の高い部分（ＭＩＰ）は、ユーザによって知覚される前記メディア・ストリームの品質に対する貢献の点でより重要と見なされる前記メディア・ストリームの部分を含み、前記重要度の低い部分（ＬＩＰ）は、前記メディア・ストリームの残りの情報を含み、
前記受信機は、
前記ストリーム・バンドルから、選択されたチャンネルの前記重要度の高い部分（ＭＩＰ）を抽出する抽出部（３１）を備え、
前記抽出された重要度の高い部分（ＭＩＰ）と同一のメディア・ストリームに対応するメディア・ストリームの前記重要度の低い部分（ＬＩＰ）の受信を選択するように構成され、
再生のために、前記選択されたチャンネルの前記抽出された重要度の高い部分（ＭＩＰ）と前記受信した重要度の低い部分（ＬＩＰ）とを合成するストリーム合成部（３４）を更に備える、
ことを特徴とする受信機。 - 新しいチャンネルへのチャンネル切替要求に応答して、前記新しいチャンネルの前記重要度の高い部分を前記ストリーム・バンドルから抽出し、前記重要度の低い部分の受信を、前記新しいチャンネルの前記重要度の低い部分の受信に切り替える、ように構成されていることを特徴とする請求項１２に記載の受信機。
- 新しいチャンネルへのチャンネル切替要求に応答して、前記ストリーム・バンドルから少なくとも前記新しいチャンネルの前記重要度の高い部分を使用して前記新しいチャンネルを再生するように構成されていることを特徴とする請求項１２または１３に記載の受信機。
- 前記ストリーム・バンドル、及び、前記Ｎチャンネルの前記Ｎ個の重要度の低い部分のうちの少なくとも１つのうち、少なくともいずれかに施されたエラー保護処理をデコードする、少なくとも一つのデコーダ（３１−３３）を更に備えることを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の受信機。
- 前記ストリーム合成部（３４）は、前記新しいチャンネルの前記重要度の低い部分についてエラー保護処理が施されていない場合に、前記新しいチャンネルの前記重要度の高い部分（ＭＩＰ）と前記重要度の低い部分（ＬＩＰ）とを、前記チャンネル切替要求の直後に合成するように構成されていることを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の受信機。
- チャンネル再生のために前記重要度の低い部分をバッファリングするためのデコード用バッファを更に備え、
前記新しいチャンネルの前記重要度の低い部分（ＬＩＰ）が、エラー保護処理により保護されていた場合、前記新しいチャンネルの前記重要度の低い部分を前記デコード用バッファに補充している間は、前記ストリーム合成部（３４）は前記新しいチャンネルの前記重要度の高い部分を利用して前記新しいチャンネルを再生用に提供し、前記デコード用バッファが所定レベルまで満たされた場合、前記合成部（３４）は、再生のために前記新しいチャンネルの前記重要度の高い部分と前記重要度の低い部分とを合成する、ように構成されていることを特徴とする請求項１３または１６に記載の受信機。
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