JP2015507392A - 同軸および／または光ファイバ分配ネットワークを使用する構成データ伝送システム - Google Patents

Abstract

ビデオおよび／またはデータストリームの伝送の最適化を可能にし、特に複数の高品位ビデオストリームの伝送の最適化を可能にするレート適応機構。本発明は、同軸および／または光ファイバ通信手段を使用するシステムにおけるデータの効率的な伝送を可能にする。【選択図】図１

Description

本出願の主題である発明は、ビデオデータストリーム、特に複数の高品位ビデオストリームの伝送を最適化するためのレート適応機構に関する。特に、必ずしもこれに限られるわけではないが、本発明は、同軸および／または光ファイバ通信手段を使用するシステムにおけるデータの効率的な伝送に関する。

家屋などの建造物においてビデオの無線ストリーミングを提供することが知られている。典型的には、例えば放送データレシーバ（セットトップボックスとも称される）、ＤＶＤプレーヤ、表示画面、およびスピーカなど複数の異なる機器が、施設内に用意され、互いに接続され、典型的には現時点で施設において最も一般的に使用され、例えばラウンジに配置されている。また、施設の他の部分に配置される一連の無線ビデオレシーバへビデオおよびオーディオをストリーミングするために高品位データ（ＨＤＴＶ）伝送器を設けることもでき、無線ビデオレシーバはビデオおよびオーディオの供給をそれらの場所に位置する機器への接続のために利用できる。

単一のビデオストリームを単一のレシーバへ送信するために使用される伝送器を備えるシステムの設計および利用の方法は、比較的充分に理解されており、最も単純な実施では、ビデオのビットレートにオーディオのビットレートを加えた合計が、データを運ぶために使用される無線チャネルの容量を超えてはならない。

オーディオのビットレートはビデオのビットレートと比べて小さいため、本明細書の残りの部分では、簡単のためにビデオのビットレートに言及するが、以下でのビデオのビットレートへの言及は、同時に存在するオーディオのビットレートも含むものと解釈されるべきである。また、必要であれば本発明をオーディオのみの伝送に利用することも可能である。

ビデオビットレートの適応が動的に行われ、伝送されるコンテンツの種類に関する情報、伝送されるデータへのエラーの影響の評価、および／またはビデオ適応変調およびコーディング方法（ＭＣＳ）において実装される復元特性を考慮に入れるレート歪みモデルを使用して機能する。次いで、レート歪みモデルがこの情報を使用して、現在のＭＣＳモードから別の隣接するＭＣＳモードへの切り換えについて、全体としてのビデオ品質の利益を判断する。

本発明の基本的な目的は、複数のビデオストリームを同軸および／または光ファイバ伝送手段を介して伝送することが求められる伝送システムにおいてレート適応を利用することにある。

本発明の第１の態様によれば、１つ以上のビデオデータソースと、伝送チャネルを使用してその１つ以上のビデオデータソースからのビデオデータを伝送するように機能することができる伝送器と、それぞれの伝送チャネルを介して伝送されたビデオデータを受信するように機能することができる複数のレシーバロケーションを含むビデオシステムにおけるデータ転送を制御および伝送する方法であって、
該当の伝送チャネルに関するパラメータ、および／またはその伝送器および／またはレシーバにおいて利用可能な情報、および／またはそのビデオデータソースとその伝送器との間のビデオデータのキューイングに関する情報をそのレシーバロケーションについて利用可能なチャネル容量を使用して見積もるステップと、
その見積もりされたチャネル容量、および／または品質パラメータ、および／または該当のレシーバロケーションについてのアクティビティパラメータにもとづいてそのレシーバロケーションへのデータのターゲット伝送ビットレートを決定するステップと、
その決定された伝送ビットレートにもとづいてそのビデオデータソースおよび伝送器を制御するステップによってデータの伝送のためのビットレートを決定する方法を備える。

典型的にはそのチャネル容量の見積もりおよびターゲット伝送ビットレートは、クライアントレシーバの各々について計算される。

典型的には利用可能なチャネル容量の見積もりは、該当の伝送チャネルに関するパラメータ、その伝送器およびレシーバにおいて利用可能な情報、およびそのビデオデータソースとその伝送器との間のビデオデータのキューイングに関する情報を使用して行われる。

典型的にはそのターゲット伝送ビットレートは、そのレシーバロケーションの各々について、該当のレシーバロケーションについてのその見積もりされたチャネル容量、品質パラメータ、およびアクティビティパラメータにもとづいて決定される。

本方法を使用して各々のレシーバロケーションについてそのターゲット伝送ビットレートを決定することで、単一のチャネルによる各々のレシーバロケーションへのデータの伝送の最適化を可能とする。

好ましくはレシーバロケーションについての品質パラメータは、レシーバロケーションの各々についてのピクチャ品質に関する。各々のレシーバロケーションにおける品質期待値はレシーバロケーションに依存し、そのレシーバロケーションについてのターゲット伝送ビットレートを左右する。

変調およびコーディング方法、パケットエラーレート（ＰＥＲ）、自動再送要求（ＡＲＱ）の数、および受信信号強度（ＲＳＳＩ）などの、その伝送器およびレシーバロケーションにおいて利用可能な情報も、該当のレシーバロケーションに関する情報としてレシーバロケーションについてのそのターゲット伝送ビットレートの決定において使用することができる。

本発明の一実施形態においてはレート歪みモデルは、そのターゲット伝送ビットレートの決定において使用され、典型的にはレート歪みモデルはすべてのレシーバロケーションに関する。

典型的にはそのデータは、その伝送器からそのレシーバロケーションへ同軸および／または光ファイバケーブルネットワークを用いる通信システムを介して運ばれる。

ビデオデータの伝送方法においてデータ転送を制御する本方法を実施することで、ケーブルネットワークを介して接続された複数のレシーバロケーションの各々へのビデオデータの伝送の最適化が可能になる。

本発明のさらなる態様によれば、それぞれのビデオデータストリームを出力するように機能することができる複数のビデオソースと、そのビデオソースからビデオデータストリームを受信し、該ビデオデータストリームを伝送チャネルを介して伝送するように機能することができる伝送器と、その伝送器からそれぞれの伝送チャネルを介してそのビデオデータストリームを受信するように機能することができる複数のレシーバロケーションを備える多チャネルデータ制御および伝送システムであって、各々のレシーバロケーションについて、利用可能なチャネル容量を該当のチャネルに関するパラメータを使用し、および／またはその伝送器において利用可能な情報を使用し、および／またはそのビデオデータソースとその伝送器との間のビデオデータのキューイングに関する情報を使用して見積もり、レシーバロケーションについての見積もりされたチャネル容量、および／または品質パラメータ、および／またはアクティビティパラメータにもとづいて、各々のレシーバロケーションについてターゲット伝送ビットレートを決定し、決定された伝送ビットレートにもとづいてそのビデオデータソースおよび伝送器を制御するように機能することができる伝送コントローラを備えているシステムを備える。

多チャネルシステムにおいて伝送コントローラを含むことは、その利用可能なチャネルをまたがるそのデータストリームの伝送のために、そのビデオソースによって採用されるその伝送ビットレートの動的な最適化を可能にする。

好ましくはレシーバロケーションについてのその品質パラメータは、各々のレシーバロケーションについてのピクチャ品質に関する。

その伝送コントローラは、レシーバロケーションについてのそのターゲット伝送ビットレートの決定において、変調およびコーディング方法（ＭＣＳ）モード、パケットエラーレート（ＰＥＲ）、自動再送要求（ＡＲＱ）の数、および受信信号強度（ＲＳＳＩ）などのその伝送器およびレシーバにおいて利用可能な情報を使用するように機能することができる。典型的にはこれらの情報は該当のレシーバロケーションに関する。さらに、その伝送コントローラはターゲットビット伝送レートの決定においてレート歪みモデルを使用するように機能することができる。典型的にはレート歪みモデルは、すべてのレシーバロケーションに関する。

伝送コントローラによってこれらの特徴を使用することで各々のレシーバロケーションの要件に最も良好に適するようにターゲットビット伝送レートの最適化が促進される。

本発明のさらなる態様によれば伝送器から複数のレシーバロケーションへマルチメディアデータを伝送する方法であって、マルチメディアデータおよび制御データを含む第１のデータストリームを受信し、マルチメディアデータストリームおよび制御データストリームを生成するためにその第１のデータストリームからその制御データを抽出し、そのマルチメディアデータストリームを帯域内チャネルである第１のチャネルによって１つ以上のレシーバロケーションへ伝送し、その制御データストリームを帯域外チャネルである第２のチャネルによってその１つ以上のレシーバロケーションへ伝送することを含む方法を備える。

マルチメディアデータの伝送に使用されるチャネルとは異なるチャネルを使用して制御データを伝送することで、伝送されるデータの品質を維持しつつ帯域幅の使用を最適化することができる。

マルチメディアデータの受信のための第１のチャネルとは異なる第２のチャネルにおいて、制御データを受信することで不必要に繰り返される制御データの受信を最少にすることができ、したがってマルチメディアデータの伝送のために帯域幅の使用を最適化することができる。第２のチャネルはセッションアナウンスメントプロトコルチャネルであってもよい。

好都合にはその制御データストリームは、プログラム特有情報、プログラム連関テーブル情報、プログラムマップテーブル情報、条件付きアクセステーブル情報、およびネットワーク情報テーブル情報のうちの１つ以上に関するデータ項目を含むことができる伝達ストリームデータ項目を含む。

これらの伝達ストリームデータ項目は頻繁には変化しないため、制御データストリームに取り入れることによって不必要な重複データの伝送が最小限になると考えられる。

好都合にはその制御データストリームは、エンコーダ設定情報、シークエンスパラメータセット情報、およびピクチャパラメータセット情報のうちの１つ以上に関するコーデック構成データ項目を含む。コーデック構成データは頻繁には変化しないため、制御データストリームに取り入れることによって不必要な重複データの伝送が最小限になると考えられる。

本発明のまたさらなる態様によれば１つ以上のレシーバロケーションへマルチメディアデータを伝送するための機器であって、マルチメディアデータ項目および制御データ項目を含む第１のデータストリームを受信するように機能することができる入力ユニットと、マルチメディアデータストリームおよび制御データストリームを生成するために第１のデータストリームから制御データ項目を抽出するように機能することができる抽出ユニットと、マルチメディアデータストリームを帯域内チャネルである第１のチャネルによってレシーバロケーションへ伝送し、制御データストリームを帯域外チャネルであるその第１のチャネルとは異なる第２のチャネルによってそのレシーバロケーションへ伝送する伝送器を備える。

マルチメディアデータの伝送に使用されるチャネルとは異なるチャネルを使用した制御データの伝送を可能にする機器は伝送されるデータの品質を保ちつつ帯域幅の使用の最適化を可能にする。

マルチメディアデータの受信のための第１のチャネルとは異なる第２のチャネルにおいて制御データを受信する機器を用意することで、不必要に繰り返される制御データの受信を最小限にしマルチメディアデータの伝送のために帯域幅の使用を最適化することができる。第２のチャネルは、セッションアナウンスメントプロトコルチャネルであってもよい。

好都合にはその制御データストリームは、プログラム特有情報、プログラム連関テーブル情報、プログラムマップテーブル情報、条件付きアクセステーブル情報、およびネットワーク情報テーブル情報のうちの１つ以上に関するデータ項目を含むことができる伝達ストリームデータ項目を含む。

その制御データストリームは、エンコーダ設定情報、シークエンスパラメータセット情報、およびピクチャパラメータセット情報のうちの１つ以上に関係できるコーデック構成データ項目を含むことができる。

いずれの実施形態においても本機器および本機器に関して実現されるシステムは、典型的には共通のソースから単一の施設または一連の施設内の異なるロケーションへのデータおよびサービスの分配を可能にするために、光ファイバおよび／または同軸ケーブルネットワークシステムによって接続される。本発明のこれらの態様および他の態様は以下の説明から添付の図面をあくまでも例として参照することによってより明確に理解されるであろう。

本発明の一実施形態によるシステムを利用する施設の第１の実施形態を示している。 本発明の第１の実施形態によるシステムを利用する施設の第２の実施形態を示している。

図１に示される実施の例においては家屋の形態の建造物２において実現されるビデオ／オーディオ伝送システムを備え、本発明が建造物におけるビデオのストリーミングを可能にする。或る１つの部屋４にテレビ１０に接続されたセットトップボックス６の形態のレシーバと、Ｂｌｕ−Ｒａｙプレーヤ８などのＤＶＤプレーヤを備えることができる。さらにセットトップボックス６およびＢｌｕ−Ｒａｙプレーヤ８は、他の部屋の機器へビデオおよびオーディオをストリーミングするＨＤＴＶ伝送器１６への供給も行い、したがって例えばケーブル１２が２つの部屋１８、２０においてビデオデータレシーバまたはエンコーダ１４につながり、各々のビデオデータレシーバまたはエンコーダ１４が高品位テレビ１０へ接続されている。さらなる部屋２２においては、ビデオがＰＣ ２４によって受信される。伝送システムは高品位ＴＶ １０などの相応の表示装置へ接続されたビデオデコーダを各々が備えている複数のクライアントレシーバ６、１４、２４をさらに備える。

図２に示される本発明の別の形態においては本発明が多人数居住ユニットまたは高層住宅の形態の施設１０２において実施され、その中に互いに独立した各々の区画によって形成される一連のレシーバロケーション１１４が与えられる。この場合各々の区画はエンコーダまたはセットトップボックス１３０またはＰＣ １２４を含むレシーバロケーションを備え、これらのエンコーダまたはセットトップボックス１３０またはＰＣ １２４は、表示画面１１０および／またはさらなるセットトップボックス１３０および／またはＰＣ １２４へ接続されるとともに、施設内の分配ネットワークを形成する同軸または光ファイバケーブル１１２へ接続されてこれらのケーブルからデータを受信し、これらのケーブルは複数のビデオおよびオーディオデータの供給１３２を受信する伝送器１１６を備えているサーバから続いている。

両方の実施形態においてネットワークのケーブル１２、１１２は、本発明に従って計算されるビットレートでの受信位置へのビデオおよびオーディオデータの分配を可能にする。またさらなる実施形態においてはレシーバロケーションが同じ建物内に設けられるのではなく、各々の受信位置が例えば団地において離れた地理的位置にある異なる建造物または施設に位置することも理解すべきである。いずれの場合も或る場所に位置する伝送システムは単一の伝送器を共有する複数のビデオエンコーダまたはトランスコーダを有する。

各々のビデオエンコーダに同じであっても、またはその場所の特定のレシーバに特有の入力であってもよい該当の入力ビデオ信号が供給される。ビデオエンコーダから出力される複数のビデオストリームは、伝送器１６から単一のチャネルを介して伝送され、伝送システムは伝送コントローラ（図示されていない）をさらに備えているが、それは典型的にはビデオエンコーダと通信し、伝送器と通信し、随意によりレシーバと通信するリンクアダプタである。リンクアダプタ内にビデオストリームのレート適応機構を備える。使用時に各々のビデオエンコーダは受信した個々の入力ビデオ信号を毎秒ｋｉビットというターゲットビットレートに圧縮する。対応するエンコーダのターゲットビットレートは伝送チャネル上を運ばれるビデオストリームの各々についてビット割り当てレートを最適にするようにリンクアダプタによって決定される。

レート適応機構はリンクアダプタにおいてビットレートの割り当ておよびデータの伝送の最適化を実現するための一連のステップによって機能する。

第１にレート適応機構は、各々のレシーバロケーションについてチャネル容量の見積もりを生成する。この場合にレート適応機構は、これらに限られるわけではないが、ＭＣＳモード、パケットエラーレート（ＰＥＲ）、自動再送要求（ＡＲＱ）の数、および受信信号強度指標（ＲＳＳＩ）など、伝送器から得られ、随意によりレシーバから得られるパラメータを受信し、これらのパラメータを使用して各々の受信位置についてチャネル容量の見積もりを得る。この場合にレート適応機構は随意によりパケット分散を用いてレシーバから得られる測定値を使用することができる（これにより伝送器はいくつかのデータパケットを連続して伝送し、選択されたレシーバにおけるパケットの受信の間の相対の遅延にもとづいてチャネル容量を推定する）。さらにレート適応機構はエンコーダの出力および無線伝送器への入力におけるバッファの占有を監視することによってもたらされるデータを利用することができる。

またはレート適応機構は、受信されるパラメータ、パケット分散の測定値、および／またはバッファの占有データの任意のいずれかまたは任意の組み合わせを使用してチャネル容量の見積もりを生成できることを理解できるであろう。各々のレシーバについて見積もりされたチャネル容量Ｃｉは、利用可能なチャネル容量の１００％を利用した場合に各々のレシーバにとって利用可能なチャネルスループットを表す。

次いでレート適応機構は、各々のレシーバのビデオデコーダの出力における相対のビデオ品質期待値を定める。この場合に品質差は、各々の表示装置１０のユーザによって指定されてよく、例えば大型のＬＣＤ ＴＶのユーザが求める解像度および明瞭度の期待値の小型のＴＶまたはＰＣモニタにおいて期待される解像度および明瞭度に対する差などの因子を考慮に入れることができる。

次いでレート適応機構は、各々のエンコーダによってエンコードされるコンテンツの複雑さを定め、これによりコンテンツの動きのレベルおよび／またはテクスチャ細部の種類およびレベルおよびエンコーダによって使用される量子化パラメータ（ＱＰ）の値などの因子が任意の所与の品質のためのターゲットビットレートに関する。

または品質差を、例えばシステムのソフトウェアに組み込むことができるルール一式によって自動的に決定または変更することができる。一例においては各々のレシーバロケーションのエンコーダへ供給されるビデオの解像度、およびこのエンコーダへ接続された各々の表示装置の解像度を使用して、品質差を自動的に計算することができる。別の例では、すべてのレシーバロケーションに等しいチャネル時間の利用を割り当てることが望ましいことがある。これはサービスの提供を可能にするために適切なデータが、レシーバロケーションに到着することを保証するためにきわめてロバストな変調モードの使用を必要とする比較的遠方のレシーバロケーションが存在し、そのようなロバストな変調モードが伝送時間において不釣り合いに高価につく場合に有益である可能性がある。この場合エンコーダにより近いレシーバロケーションにおいて提供されるサービスの品質を維持するために遠方のレシーバロケーションが品質を犠牲にして、より近くのレシーバロケーションへのデータの伝送に用いられるビットレートよりも低いビットレートでビデオおよび／またはオーディオデータを受信する。

品質重み付けＱｉは、品質期待値データを使用して各々のレシーバロケーションについてレート適応機構によって生成される。比較的単純な事例では品質は各々のレシーバについて等しく、ビットレートに直接比例すると仮定することができる。

すべての場合：ΣＱｉ＝１
またレート適応機構は、各々の入力ビデオストリームのコンテンツのそれぞれのエンコーダからの相対の需要を反映するアクティビティ重み付けＡｉを動的に生成する。一例においてはアクティビティ重み付けは、コンテンツの複雑さの評価と同時に生成され、すなわちこれらのステップが実質的に結合される。別の例ではこれらのステップが別々である。

いずれも場合もアクティビティ重み付けは、動きの複雑さ、テクスチャの詳細、ＱＰ値、などといったコンテンツの複雑さに関するパラメータにもとづいて生成される。運動ベクトルおよびテクスチャ変化を含むフレーム統計値が、アクティビティ重み付けのための入力データをもたらすために使用される。この場合にはアクティビティ重み付けがフレーム統計値にもとづくが、単純に運動ベクトルおよびテクスチャ変化を含むピクチャ群（ＧＯＰ）レベルの二次の統計値にもとづいて生成することが可能であることを理解できるであろう。

エンコーダ−レシーバロケーションの各ペアについてのチャネル容量、品質重み付け、およびアクティビティ重み付けが生成されると、レート適応機構はエンコーダ−レシーバロケーションの各ペアについてのターゲットビットレートを以下のように生成する。

ここで、

いくつかの場合に局所的なビットレートの偏差を考慮すべく、ターゲットビットレートの計算においてオーバヘッドまたは許容範囲をもたらすために１よりも小さい総和が割り当てられることを理解できるであろう。次いでターゲットビットレートがエンコーダへフィードバックされ、到来するビデオストリームがこのレートで伝送のためにエンコードされる。

レート適応機構のさらなる実施形態においてはこの機構は、各々のレシーバロケーションについてのレート歪み機構をさらに備える。レート歪み機構は、システム内の各々のレシーバロケーションについてレート歪み（ＲＤ）性能を定める。レート歪み機構はコンテンツの種類および各々のレシーバロケーションにおけるエラー伝播および隠匿の影響を含むデータを使用する。次いでレート適応機構は、生成されたチャネル容量、品質重み付け、およびアクティビティ重み付けを、以下のようにレート歪み機構によって定められるＲＤ性能とともに使用して、各々のレシーバロケーションについてのターゲットビットレートを生成する。

さらにリンクアダプタが定められたＲＤ性能をスループットだけよりもむしろビデオ品質にもとづいて最適な端末相互間の性能を保証するために、ＭＣＳモードの切り換え、量子化器の選択、および冗長性の付加など、伝送器およびエンコーダにおけるパラメータの最適かつ適応的な選択を促進するために使用することができる。例えば各々のクライアントレシーバについてＲＤモデルが適用され、ビデオ品質の改善を達成するためにＭＣＳモードを切り換えるかどうかについての判断が行われる。使用時に各々のビデオストリームにおいてコンテンツのアクティビティに差が存在せずディスプレイ間の品質の期待値の相違が存在しない場合、リンクアダプタによって決定されるターゲットビットレートは各々のエンコーダについて同一になると考えられる。

しかしながらレシーバロケーションは異なる品質の要件を有し、ビデオストリームがコンテンツの種類の変化を有する場合、レート適応機構はこれらを考慮することができ、したがってエンコーダに適用されるターゲットビットレートが相応に変動することになる。さらに個々のレシーバロケーションが、例えば異なるＭＣＳモード、異なる自動再送要求（ＡＲＱ）レート、または異なるパケットエラーレート（ＰＥＲ）に起因して互いに異なるチャネルの状態に直面するとき、これがレート適応機構およびこれらのチャネルにおける実施のためにリンクアダプタによって生成されるビットの割り当ての変更によって考慮される。

さらなる例ではやはりネットワークは少なくとも１つの伝送器と、各々に少なくとも１つのビデオデコーダが設けられた複数のレシーバロケーションを備える。

サーバは、帯域内（ｉｎ−ｂａｎｄ）伝送器および帯域外（ｏｕｔ−ｏｆ−ｂａｎｄ）伝送器を備え、メディアエンコーダと、この場合にはＭＰＥＧ２ ＴＳ Ｍｕｘである伝達ストリームマルチプレクサ（ＴＳ Ｍｕｘ）と、サーバデータ伝送機構を備える。サーバデータ伝送機構内に抽出機構およびデータフォーマット機構を備える。

サーバは複数の入力メディアストリームを受信し、各々のメディアストリームがオーディオエンコーダおよびビデオエンコーダへそれぞれもたらされる。エンコーダから出力されるデータがそれぞれ対応するＭＰＥＧ２ ＴＳ Ｍｕｘへ入力される。各々のＭＰＥＧ２ ＴＳ Ｍｕｘは、複数のエンコーダからのデータを対応する多重化ＭＰＥＧ２ ＴＳデータストリームへ組み合わせ、これがサーバデータ伝送機構内の対応する抽出機構へ入力される。各々の抽出機構は、生成された伝達ストリームを分析して伝達ストリームおよびコーデック構成データの両者を取り出し、これら伝達ストリームおよびコーデック構成データはデータストリームとしてデータフォーマット機構へ供給され、パケット化および適切にフォーマットされ、帯域外構成データストリームとしての伝送のために帯域外伝送器へもたらされる。抽出機構から出力されるマルチメディアデータストリームは、帯域内メディアストリームとして帯域内での伝送のために帯域内伝送器へもたらされる。サーバの伝送に係るネットワークは信頼できるネットワークまたは信頼できないネットワークであってよい。

レシーバロケーションは図２に示した形式のいくつかの受信位置のうちの任意の１つであってよい。受信位置は帯域内レシーバおよび帯域外レシーバを備えている。受信位置はクライアントデータ伝送機構、伝達ストリームデマルチプレクサ（ＴＳ Ｄｅｍｕｘ）、およびオーディオデコーダおよびビデオデコーダを備えている。クライアントデータ伝送機構はデータフォーマット機構および挿入機構を備えている。受信位置は、帯域内メディアデータ伝達ストリーム、および帯域外伝達ストリーム、およびコーデック構成データの両者を帯域内レシーバおよび帯域外レシーバからそれぞれ受信する。帯域外構成データはデータフォーマット機構へ供給され、そこで帯域外構成データは元の伝達ストリームおよびコーデックデータの形態へフォーマットされる。挿入機構はデータフォーマット機構から伝達ストリームおよびコーデック構成データを受信し、さらに帯域内レシーバからメディアデータ伝達ストリームを受信する。挿入機構は伝達ストリームおよびコーデック構成データを伝達ストリームへ再び挿入する。クライアントデータ伝送機構の出力データはサーバデータ伝送機構へ届くデータストリームと機能的に同一のデータストリームである。データのこの一致が共通基準に準拠したコーデックを使用できることを保証する。次いでデータストリームがこの場合にはデータストリームをデコードのためにデコーダへの供給および表示装置（図示されていない）への供給に先立ってデマルチプレックスするＭＰＥＧ２ ＴＳ ＤｅｍｕｘであるＴＳ Ｄｍｕｘへもたらされる。

抽出機構によって抽出される伝達ストリーム構成データおよびコーデック構成データは、任意の所与のビデオおよびオーディオストリームについて比較的頻繁には変化しないため、ネットワークにおける帯域幅を帯域外で適切な頻度で構成データを送信することによって伝達ストリームデータの伝送のために保存することができる。次いで保存された帯域幅をビデオおよびオーディオストリームの供給においてサービスの品質を維持するために最適化することができる。

さらなる実施形態においては、サーバは信頼できないネットワークにおける伝送に適した伝送器を備える。サーバはこの場合にはメディアエンコーダであるエンコーダと、この場合にはＭＰＥＧ２ ＴＳ Ｍｕｘである伝達ストリームマルチプレクサ（ＴＳ Ｍｕｘ）と、サーバデータ伝送機構を備える。サーバデータ伝送機構に抽出機構およびアナウンスメント生成機構を備える。アナウンスメント生成機構はこの場合にはセッションアナウンスメントプロトコル（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ａｎｎｏｕｎｃｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のアナウンスメント生成機構である。

この場合にサーバは複数の入力メディアストリームを受信し、各々のメディアストリームはオーディオエンコーダおよびビデオエンコーダにそれぞれもたらされる。エンコーダから出力されるデータは、対応するＭＰＥＧ２ ＴＳ Ｍｕｘへそれぞれ入力される。各々のＭＰＥＧ２ ＴＳ Ｍｕｘは複数のエンコーダからのデータを対応する多重化ＭＰＥＧ２ ＴＳデータストリームへ組み合わせ、これらがサーバデータ伝送機構内の対応する抽出機構へ入力される。各々の抽出機構は、多重化されたストリームを分析して伝達ストリームおよびコーデック構成データの両者を取り出し、これがデータストリームとしてアナウンスメント生成機構へ供給され、伝達ストリームおよびコーデック構成データはパケット化および適切にフォーマットされ、利用可能な伝達ストリームのための識別子とともに信頼できないネットワークにおける伝送のために伝送器へもたらされるアナウンスメントメッセージデータストリームが形成される。抽出機構から出力されるマルチメディアデータ伝達ストリームも信頼できないネットワークにおける伝送のために伝送器へもたらされる。アナウンスメントメッセージは、アナウンスメント間隔として知られるアナウンスメントメッセージの送信のために割り当てられた所定のビットレートで伝送器によって送信される。

受信位置はサーバ伝送器からの伝送を受信すべく動作することができる。レシーバロケーションは信頼できないネットワークを介して伝送されるサーバからの伝送を受信するためのレシーバを備える。レシーバロケーションはクライアントデータ伝送機構、伝達ストリームデマルチプレクサ（ＴＳ Ｄｅｍｕｘ）、オーディオデコーダ、およびビデオデコーダを備える。クライアントデータ伝送機構はアナウンスメントレシーバ機構、ストリームセレクタ機構、および挿入機構を備える。アナウンスメントレシーバ機構はこの場合には、ＳＡＰアナウンスメントレシーバ機構である。

使用時にレシーバロケーションはレシーバにおいて信頼できないネットワークを介して伝送されたデータを受信する。レシーバはアナウンスメントメッセージを確認する。構成データおよび利用可能なストリームの識別子は受信されてアナウンスメントレシーバへ転送されるアナウンスメントメッセージに含まれる。アナウンスメントメッセージのアナウンスメントを成功裏に受信するとレシーバは構成データを抽出し、適切にフォーマットして挿入機構へもたらす。またアナウンスメントレシーバは利用可能な伝達ストリームの識別子を抽出し、このデータをストリームセレクタ機構へもたらす。ストリームセレクタ機構は必要とされる伝達ストリームを選択し、これを挿入機構へもたらす。挿入機構は伝達ストリームおよびコーデック構成データを適切な伝達ストリームへ再び挿入する。クライアントデータ伝送機構の出力データはサーバデータ伝送機構へ届くデータストリームと機能的に同一のデータストリームである。データのこの一致が共通基準に準拠したコーデックを使用できることを保証する。次いでデータストリームは、この場合にはデータストリームをデコードのためのデコーダへの供給および表示装置への供給に先立ってデマルチプレックスするＭＰＥＧ２ ＴＳ ＤｅｍｕｘであるＴＳ Ｄｍｕｘへもたらされる。

レシーバロケーションは、どのデータストリームが利用可能であるかを知るためにアナウンスメントメッセージを受信しなければならず、アナウンスメントメッセージの成功裏の受信はレシーバロケーションが構成データ内のパラメータ情報も受信したことを意味し、すなわち構成データの伝達について擬似的な信頼性が伝送機構にもたらされる。

この例においては、マルチキャスト環境におけるセッションアナウンスメントプロトコル（ＳＡＰ）など帯域外なストリーム放送サービスに構成データを含ませることは、クライアントに利用可能な伝達ストリームおよび各々の伝達データストリームを効率的に届けるために必要な対応する伝達ストリームおよびコーデック構成データを同時にもたらす。

抽出機構によって抽出される伝達ストリーム構成データおよびコーデック構成データは、任意の所与のビデオおよびオーディオストリームについて比較的頻繁には変化しないため、ネットワークにおける帯域幅を帯域外で適切な頻度で構成データを送信することによって伝達ストリームデータの伝送のために保存することができる。次いで保存された帯域幅をビデオおよびオーディオストリームの供給においてサービスの品質を維持するために最適化することができる。

Claims (24)

1. １つ以上のビデオデータソースと、伝送チャネルを使用して前記１つ以上のビデオデータソースからのビデオデータを伝送するように機能することができる伝送器と、前記それぞれの伝送チャネルを介して伝送されたビデオデータを受信するように機能することができる複数のレシーバロケーションを含むビデオシステムにおけるデータ転送を制御および伝送する方法であって、
   該当の伝送チャネルに関するパラメータ、および／または前記伝送器および／またはレシーバにおいて利用可能な情報、および／または前記ビデオデータソースと前記伝送器との間のビデオデータのキューイングに関する情報を使用して前記レシーバロケーションについて利用可能なチャネル容量を見積もるステップと、
   前記見積もりされたチャネル容量、および／または品質パラメータ、および／または該当のレシーバロケーションについてのアクティビティパラメータにもとづいて前記レシーバロケーションへのデータのターゲット伝送ビットレートを決定するステップと、
   前記決定された伝送ビットレートにもとづいて前記ビデオデータソースおよび伝送器を制御するステップと、
   によって前記データの前記伝送のためのビットレートを決定する方法。
2. 前記チャネル容量の見積もりおよびターゲット伝送ビットレートは、前記レシーバロケーションの各々について別個独立に計算される請求項１に記載の方法。
3. 前記チャネル容量の見積もりの生成は、前記該当伝送チャネルに関するパラメータ、前記伝送器およびレシーバロケーションにおいて利用可能な情報、および前記ビデオデータソースと前記伝送器との間のビデオデータのキューイングに関する情報を使用する請求項１に記載の方法。
4. 前記ターゲット伝送ビットレートは、前記レシーバロケーションの各々について、前記見積もりされたチャネル容量、品質パラメータ、および前記のレシーバロケーションについてのアクティビティパラメータにもとづいて決定される請求項１に記載の方法。
5. 各々のレシーバロケーションについて前記ターゲット伝送ビットレートの値をもたらすことは、単一のチャネルによる各々のレシーバロケーションへのデータの伝送の最適化を可能とする請求項４に記載の方法。
6. 前記品質パラメータは、レシーバロケーションに依存する前記レシーバロケーションの各々についての前記ピクチャ品質に関する請求項４に記載の方法。
7. 前記伝送器およびレシーバロケーションにおいて利用可能な情報であって、変調およびコーディング方法、パケットエラーレート（ＰＥＲ）、自動再送要求（ＡＲＱ）の数、および／または受信信号強度（ＲＳＳＩ）の形態の情報は、レシーバロケーションについての前記ターゲット伝送ビットレートの決定において選択的に使用される請求項４に記載の方法。
8. レート歪みモデルは、前記ターゲット伝送ビットレートの決定において使用される請求項１に記載の方法。
9. 前記ビデオデータは、前記伝送器から前記複数のレシーバロケーションへ同軸および／または光ファイバケーブルネットワークを介して伝送される請求項１に記載の方法。
10. データストリームは、マルチメディアデータおよび制御データを含み、マルチメディアデータストリームおよび制御データストリームを生成するために前記第１のデータストリームから前記制御データを抽出するステップと、前記マルチメディアデータストリームを帯域内チャネルである第１のチャネルによって１つ以上のレシーバロケーションへ伝送するステップと、前記制御データストリームを帯域外チャネルである第２のチャネルによって前記１つ以上のレシーバロケーションへ伝送するステップと、を含む請求項１に記載の方法。
11. 前記第２のチャネルは、セッションアナウンスメントプロトコルチャネルである請求項１０に記載の方法。
12. 前記制御データストリームは、プログラム特有情報、プログラム連関テーブル情報、プログラムマップテーブル情報、条件付きアクセステーブル情報、およびネットワーク情報テーブル情報のうちの１つ以上に関する伝達ストリームデータ項目を含む請求項１０に記載の方法。
13. 多チャネルデータ制御および伝送システムであって、それぞれのビデオデータストリームを出力するように機能することができる複数のビデオソースと、前記ビデオソースからビデオデータストリームを受信し、該ビデオデータストリームを伝送チャネルを介して伝送するように機能することができる伝送器と、前記伝送器からそれぞれの伝送チャネルを介して前記ビデオデータストリームを受信するように機能することができる複数のレシーバロケーションを備え、各々のレシーバロケーションについて利用可能なチャネル容量を該当のチャネルに関するパラメータを使用し、および／または前記伝送器において利用可能な情報を使用し、および／または前記ビデオデータソースと前記伝送器との間のビデオデータの前記キューイングに関する情報を使用して見積もり、レシーバロケーションについての見積もりされたチャネル容量および／または品質パラメータ、および／またはアクティビティパラメータにもとづいて、各々のレシーバロケーションについてターゲット伝送ビットレートを決定し、決定された伝送ビットレートにもとづいて前記ビデオデータソースおよび伝送器を制御するように機能することができる伝送コントローラを備えるシステム。
14. 伝送コントローラを含むことは、前記利用可能なチャネルをまたがる前記データストリームの前記伝送のために前記ビデオソースによって採用される前記伝送ビットレートの動的な最適化を可能とする請求項１３に記載のシステム。
15. レシーバロケーションについての前記品質パラメータは、該レシーバロケーションにおけるそれぞれのピクチャ品質に関する請求項１３に記載のシステム。
16. 前記伝送コントローラは、変調およびコーディング方法（ＭＣＳ）モード、および／またはパケットエラーレート（ＰＥＲ）、および／または自動再送要求（ＡＲＱ）の数、および／または受信信号強度（ＲＳＳＩ）の形態の情報を使用して、レシーバロケーションについての前記ターゲット伝送ビットレートを決定する請求項１３に記載のシステム。
17. 前記伝送コントローラは、前記ターゲットビット伝送レートの決定に使用されるレート歪みモデルを含む請求項１３に記載のシステム。
18. 前記伝送器から前記レシーバロケーションへ前記データを運ぶ、同軸および／または光ファイバデータ分配ネットワークを含む請求項１３に記載のシステム。
19. マルチメディアデータおよび制御データを含む第１のデータストリームを受信し、マルチメディアデータストリームおよび制御データストリームを生成するために前記第１のデータストリームから前記制御データを抽出し、前記マルチメディアデータストリームを帯域内チャネルである第１のチャネルによって１つ以上のレシーバロケーションへ伝送し、前記制御データストリームを帯域外チャネルである第２のチャネルによって前記１つ以上のレシーバロケーションへ伝送する、伝送器から複数のレシーバロケーションへマルチメディアデータを伝送する方法。
20. 前記制御データストリームは、プログラム特有情報、および／またはプログラム連関テーブル情報、および／またはプログラムマップテーブル情報、および／または条件付きアクセステーブル情報、および／またはネットワーク情報テーブル情報のうちの１つ以上に関するデータ項目を含む請求項１９に記載の方法。
21. 前記制御データストリームは、エンコーダ設定情報、および／またはシークエンスパラメータセット情報、および／またはピクチャパラメータセット情報のうちの１つ以上の形態のコーデック構成データ項目を含む請求項１９に記載の方法。
22. マルチメディアデータ項目および制御データ項目を含む第１のデータストリームを受信するように機能することができる入力ユニットと、マルチメディアデータストリームおよび制御データストリームを生成するために第１のデータストリームから制御データ項目を抽出するように機能することができる抽出ユニットと、マルチメディアデータストリームを帯域内チャネルである第１のチャネルによってレシーバロケーションへ伝送し、制御データストリームを帯域外チャネルである前記第１のチャネルとは異なる第２のチャネルによって前記レシーバロケーションへ伝送するように機能することができる伝送器と、を備える１つ以上のレシーバロケーションへマルチメディアデータを伝送するための機器。
23. 出力ストリームを生成するために、受信されたマルチメディアデータストリームおよび前記受信された制御データストリームを組み合わせるように機能することができる組み合わせユニットを含む請求項２２に記載の機器。
24. 単一の施設または一連の施設内の異なるレシーバロケーションへのデータおよびサービスの分配を可能にするために、光ファイバおよび／または同軸ケーブルネットワークシステムによって接続された請求項２２に記載の機器。

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