JP4989054B2 - 帯域幅が制限されるネットワーク上のメディア変換方法および装置 - Google Patents
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Description
以下の議論は、ネットワーク帯域幅制限を補償するために、ストリーミングメディアコンテンツの「オンザフライ」変換(すなわちビットレート変換)を提供するシステムおよび方法を対象とする。一時的なネットワーク帯域幅問題によって中断されないリアルタイム再生の体験を維持するために、それぞれ異なるタイプのフレームが、メディアストリームのビデオ部分から選択的に除外され得る。ネットワークが回復するときに、除外されたタイプのビデオフレームがメディアストリーム内に再び挿入され得る。開示されるシステムおよび方法の利点は、ネットワーク問題による中断が減少される、および、ネットワーク帯域幅が使用可能なときにより高い品質を維持する、ビデオ再生体験を含む。追加の利点は、メディアコンテンツを維持し配信するホスト装置の、ストレージおよびメディア処理要件を低減することを含む。
図1に、ネットワーク106を介してホストコンピュータ装置102から再生コンピュータ装置104にストリーミングされるメディアコンテンツをレート変換(すなわちビットレート変換)するのに適した例示的な環境100を示す。ネットワーク106は、様々な従来のネットワークプロトコル(公開および/または独自仕様のプロトコルを含む)のいずれかを使用する、様々な従来のネットワークトポロジまたはタイプ(光、有線および/または無線ネットワークを含む)のいずれかを表すものである。ネットワーク106は、たとえばホームネットワーク、企業ネットワーク、またはインターネット、ならびに場合によっては、1つまたは複数のローカルエリアネットワーク(LAN:local area network)および/または広域ネットワーク(WAN:wide area network)の少なくとも一部を含み得る。
図2に、ネットワーク106を介して再生コンピュータ装置104にメディア/ビデオコンテンツ200をストリーミングし、ネットワーク帯域幅の可用性(availability)に関する情報に応答してメディアコンテンツ200のビデオ成分を変換する(すなわちビットレートを変換する)ように構成されたホスト装置102の例示的な一実施形態を示す。この実施形態では、再生装置104は、バッファ占有率報告202の形でネットワーク帯域幅の可用性に関する情報を提供し、このバッファ占有率報告は、再生装置104へのメディアコンテンツのストリーミング中に、再生装置104上のメディアバッファ206内にあるデータのレベル(すなわちオーディオバッファ206(1)内のオーディオデータのレベル)を示す。この実施形態に関して本明細書で論じるバッファ占有率報告202は、ホスト装置102がどのようにネットワーク帯域幅の可用性を判断し得るかについての単に1つの可能な例を示すものであることに留意されたい。したがって、ホスト装置102にネットワーク帯域幅の可用性に関する情報を提供する他の方法が企図され、その方法は、バッファ占有率報告202に関して本明細書で論じるものと類似の利点をもたらし得る。
ネットワーク106を介してホストコンピュータ装置102から再生コンピュータ装置104にストリーミングされるメディアコンテンツを変換(すなわちビットレート変換)するための例示的な方法について、図8、9および10のフローチャートを主に参照して次に述べる。この諸方法は、図1〜7に関して上記で論じた例示的な諸実施形態に適用される。1つまたは複数の方法が、フローチャート、およびフローチャートのブロックに関連するテキストを用いて開示されているが、説明する諸方法の要素は、それが提示される順序で必ずしも実施される必要はなく、また代替の順序によって類似の利点がもたらされ得ることを理解されたい。さらに、この諸方法は、排他的なものではなく、単独で実施することも、別のものと組み合わせて実施することもできる。説明する諸方法の要素は、たとえば、ASIC(Application Specific Integrated Circuits:特定用途向け集積回路)上のハードウェア論理ブロック、またはプロセッサ読取り可能記憶媒体上で定義されたプロセッサ読取り可能命令の実行を含めて、任意の適切な手段によって実施され得る。
図11に、図1〜10を参照して上記で論じたホスト装置102および再生装置104などのコンピュータ装置を実装するのに適した例示的なコンピューティング環境を示す。図11にはある特定の構成が示されているが、こうしたコンピューティング装置は、他のコンピューティング構成で実装されることもできる。
本発明について、構造上の特徴および/または方法論的な行為に特有の言語で説明してきたが、添付の特許請求の範囲中で定める本発明は、説明した特定の特徴または行為に必ずしも限定されないことを理解されたい。むしろ、その特定の特徴または行為は、特許請求の範囲に記載される本発明を実施する例示的な形として開示されている。
Claims (12)
- 第1の装置が、ネットワークを介して再生装置にメディアストリームを最大フレーム伝送レベルで送信するステップであって、前記メディアストリームは、オーディオコンテンツ及びビデオコンテンツを含み、前記最大フレーム伝送レベルで伝送されるメディアストリームは、I(イントラ)、B(双方向)およびP(予測)タイプのビデオフレームを含み、前記再生装置は、前記オーディオコンテンツ及び前記ビデオコンテンツを受信するバッファを有する、ステップと、
前記第1の装置が、前記再生装置での前記バッファの占有率を示すフィードバックデータを受信するステップと、
前記バッファの占有率が所定の最小閾値に到達したとき、前記フィードバックデータに応答して、前記ビデオコンテンツの送信中に前記メディアストリームから前記Bタイプのビデオフレームを除外することによって、前記最大フレーム伝送レベルからIおよびPビデオフレーム伝送レベルに変更するステップと、
前記IおよびPビデオフレーム伝送レベルにおいて前記バッファの占有率が増加していることを示すフィードバックデータを受信する場合、前記メディアストリームから前記Pタイプのビデオフレームを除外することによって、前記IおよびPビデオフレーム伝送レベルからIビデオフレーム伝送レベルに変更するステップと、
前記Iビデオフレーム伝送レベルにおいて前記バッファの占有率が増加していることを示すフィードバックデータを受信する場合、前記メディアストリームからn個ごとに1個の前記Iタイプのビデオフレームを除外することによって、前記Iビデオフレーム伝送レベルからn番Iビデオフレーム伝送レベルに変更するステップと、
前記除外の後に、パディング用データパケットを前記メディアストリームに挿入するステップであって、前記パディング用データパケットは、前記バッファに格納されない、ステップと、
オーディオバッファの占有率が前記パディング用データパケットを挿入することによってさらに増加しないことが前記フィードバックデータによって示される場合、除外されたタイプのビデオフレームを前記メディアストリームに再挿入することにより、前記n番Iビデオフレーム伝送レベルから前記Iビデオフレーム伝送レベル、前記Iビデオフレーム伝送レベルから前記IおよびPビデオフレーム伝送レベル又は前記IおよびPビデオフレーム伝送レベルから前記最大フレーム伝送レベルに変更するステップであって、当該再挿入と同時に前記パディング用データパケットの挿入を終了する、ステップと
を含むことを特徴とする方法。 - 前記フィードバックデータに基づいて前記ネットワーク帯域幅の可用性を推定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記フィードバックデータは、再生装置からのバッファ占有率報告を含み、
前記ネットワーク帯域幅の可用性を推定するステップは、
前記バッファ占有率報告が、前記再生装置上のオーディオバッファの前記占有率が増加していることを示す場合は、前記ネットワーク帯域幅の可用性が低いと判断するステップと、
前記バッファ占有率報告が、前記再生装置上の前記オーディオバッファの前記占有率が増加しないことを示す場合は、前記ネットワーク帯域幅の可用性が高いと判断するステップと
を含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。 - 前記メディアストリームはMPEGメディアストリームであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記パディングデータパケットは、ビデオデータを含まないダミーパケットであり、前記パディングデータパケットが挿入されるにつれて、前記パディングデータパケットは、前記メディアストリームのビットレートを上げることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記フィードバックデータを受信するステップは、定期的なレートで再生装置からバッファ占有率報告を受信するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記フィードバックデータを受信するステップは、
前記ネットワーク帯域幅の可用性が低い場合は、増加されたレートで前記再生装置からバッファ占有率報告を受信し、前記ネットワーク帯域幅の可用性が高い場合は、減少されたレートで前記再生装置からバッファ占有率報告を受信するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 請求項1に記載の方法をプロセッサに実行させるように構成されたコンピュータ実行可能命令を格納したことを特徴とするコンピュータ読取り可能記憶媒体。
- ネットワークを介してホスト装置から再生装置にメディアストリームにおけるオーディオコンテンツ及びビデオコンテンツをストリーミングするための方法であって、
前記再生装置が、前記ホスト装置から該ストリーミングオーディオコンテンツを受信して、オーディオバッファに前記オーディオコンテンツを格納するステップと、
前記再生装置が、前記ホスト装置から該ストリーミングビデオコンテンツを最大フレーム伝送レベルで受信して、ビデオバッファに前記ビデオコンテンツを格納するステップであって、前記最大フレーム伝送レベルで受信した前記ストリーミングビデオコンテンツは、I(イントラ)、B(双方向)およびP(予測)タイプのビデオフレームを含む、ステップと、
前記再生装置が、前記ホスト装置にオーディオバッファ占有率報告を送信するステップであって、前記オーディオバッファ占有率報告は、前記オーディオバッファ内に維持されたオーディオデータの量を示す、ステップと、
前記再生装置が、前記オーディオバッファ内に維持されたオーディオバッファの占有率が所定の閾値に到達したことを前記オーディオバッファ占有率が示すとき、前記Bタイプのビデオフレームを送信から除外したときのIおよびPフレーム伝送レベルで、前記ストリーミングビデオコンテンツを前記ホスト装置から受信するステップと、
前記再生装置が、前記オーディオバッファを監視して、前記オーディオバッファ内に維持された前記オーディオデータの量を判断するステップと、
前記再生装置が、前記IおよびPフレーム伝送レベルにおいて前記オーディオバッファ内に維持された前記オーディオデータの量が増加していることを示す他のオーディオバッファ占有率報告を生成し、前記Pタイプのビデオフレームを送信から除外したときのIフレーム伝送レベルで、前記ストリーミングビデオコンテンツを前記ホスト装置から受信するステップと、
前記再生装置が、前記Iフレーム伝送レベルにおいて前記オーディオバッファ内に維持された前記オーディオデータの量が増加していることを示す他のオーディオバッファ占有率報告を生成し、n個ごとに1個の前記Iタイプのビデオフレームを送信から除外したときのn番Iフレーム伝送レベルで、前記ストリーミングビデオコンテンツを前記ホスト装置から受信するステップと、
前記再生装置が、前記ネットワークを介して、前記除外を停止するかどうかを判断するためのネットワーク可用性のテストの一部として、前記オーディオバッファ又は前記ビデオバッファに格納されないパディング用データパケットを受信するステップと、
前記再生装置が、ますます多くのパディング用データパケットを受信するステップと、
前記再生装置が、前記オーディオバッファの占有率が前記パディング用データパケットの挿入によって増加しないことを示す追加のオーディオバッファ占有率報告を受信するステップと、
前記再生装置が、除外されたタイプのビデオフレームを再挿入するために受信するステップであって、当該再挿入により、前記n番Iビデオフレーム伝送レベルから前記Iビデオフレーム伝送レベル、前記Iビデオフレーム伝送レベルから前記IおよびPビデオフレーム伝送レベル又は前記IおよびPビデオフレーム伝送レベルから前記最大フレーム伝送レベルに変更され、前記再挿入と同時に前記パディング用データパケットの挿入を終了する、ステップと
を含むことを特徴とする方法。 - 前記パディングデータパケットは、ビデオデータを含まないダミーパケットであり、前記パディングデータパケットが挿入されるにつれて、前記パディングデータパケットは、前記メディアストリームのビットレートを上げることを特徴とする請求項9に記載の方法。
- ネットワークを介して再生装置にメディアストリームを最大フレーム伝送レベルで送信するステップであって、前記メディアストリームは、オーディオコンテンツ及びビデオコンテンツを含み、前記最大フレーム伝送レベルで伝送されるメディアストリームは、I(イントラ)、B(双方向)およびP(予測)タイプのビデオフレームを含み、前記再生装置は、前記メディアストリームを受信するためのバッファを有する、ステップと、
前記再生装置からバッファ占有率報告を受信するステップと、
前記バッファ占有率報告が、前記バッファの占有率が所定の閾値未満であることを示す場合、前記メディアストリームから、前記Bタイプのビデオフレームを除外することによって、前記最大フレーム伝送レベルからIおよびPビデオフレーム伝送レベルに変更するステップと、
前記IおよびPビデオフレーム伝送レベルにおいて、前記バッファ占有率報告が、前記バッファの占有率が増加していることを示す場合、前記メディアストリームから前記Pタイプのビデオフレームを除外することによって、前記IおよびPビデオフレーム伝送レベルからIビデオフレーム伝送レベルに変更するステップと、
前記Iビデオフレーム伝送レベルにおいて、前記バッファ占有率報告が、前記バッファの占有率が増加していることを示す場合、前記メディアストリームからn個ごとに1個の前記Iタイプのビデオフレームを除外することによって、前記Iビデオフレーム伝送レベルからn番Iビデオフレーム伝送レベルに変更するステップと、
前記除外の後に、前記バッファ占有率報告から、前記バッファの占有率が増加していないことを判断するステップと、
前記ネットワークを介してパディング用データパケットを前記再生装置に送信するステップであって、前記パディング用データパケットは、前記バッファに格納されない、ステップと、
前記バッファ占有率報告が、前記パディング用データパケットを挿入することによって前記バッファの占有率がさらに増加しないことを示す場合、前記除外されたタイプのビデオフレームを前記メディアストリームに再挿入することにより、前記n番Iビデオフレーム伝送レベルから前記Iビデオフレーム伝送レベル、前記Iビデオフレーム伝送レベルから前記IおよびPビデオフレーム伝送レベル又は前記IおよびPビデオフレーム伝送レベルから前記最大フレーム伝送レベルに変更するステップであって、当該再挿入と同時に前記パディング用データパケットの挿入を終了する、ステップと
を含む方法をプロセッサに実行させるように構成されたコンピュータ実行可能命令を格納したことを特徴とするコンピュータ読取り可能記憶媒体。 - 前記パディングデータパケットは、ビデオデータを含まないダミーパケットであり、前記パディングデータパケットが挿入されるにつれて、前記パディングデータパケットは、前記メディアストリームのビットレートを上げることを特徴とする請求項11に記載のコンピュータ読取り可能記憶媒体。
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