JP5654116B2

JP5654116B2 - マルチメディアコンテンツのブロードキャスト方法

Info

Publication number: JP5654116B2
Application number: JP2013503126A
Authority: JP
Inventors: ルイス・アロンソ，ハイメ; ビジエガス・ヌニエス，アルバロ; ペレス・ガルシア，パブロ
Original assignee: アルカテル−ルーセント
Priority date: 2010-04-09
Filing date: 2011-04-08
Publication date: 2015-01-14
Anticipated expiration: 2031-04-08
Also published as: KR101484384B1; US20130125189A1; EP2375614B1; CN102835058A; JP2013527661A; KR20130023242A; US9648391B2; CN102835058B; WO2011124673A1; EP2375614A1

Description

本発明は一般に、マルチメディアコンテンツを加入者にブロードキャストするための方法、およびその方法を実行するサービスアプリケーション媒体に関する。

現在、ラジオおよびＴＶ信号デジタル情報サービス伝送または放送オペレータが、衛星、ケーブル、デジタル地上波などに基づくＴＶトランスポートネットワークを介してデジタルＴＶおよびラジオチャネルを、デジタルサービス放送システムの末端の加入者のグループにブロードキャストすることができることが知られている。

ラジオおよびＴＶサービスに関連する視聴覚コンテンツおよび情報は、ヘッドエンドにおいて生成または収集され、そこでそれらのコンテンツおよび情報は圧縮され、多重化されて、トランスポートネットワークに適合され、トランスポートネットワークがコンテンツおよび情報をエンドユーザに伝える。

したがって、ＭＰＥＧ、ＤＶＢ、およびＡＴＳＣのような規格に従うデジタルラジオおよびＴＶ信号の配信により、末端の顧客は、アナログＴＶサービスを介して提供される同等のＴＶサービスよりも一般に高い品質であるＴＶサービスにアクセスできるようになる。

しかし、ヘッドエンドから受信されたデジタルデータストリームから顧客デバイスで回復または復号されたストリームの品質が、所定の品質しきい値に達しない場合、その結果はアナログシステムにおける同等の状況よりもさらに悪くなる。すなわち、顧客デバイスのデコーダが受信したデータトランスポートストリームを復号できない場合および／または顧客デバイスデコーダによってトランスポートストリームのデータパケットの一部が受信されない結果として不完全な復号化ストリームを供給する場合、顧客デバイスに接続された視聴覚受信機は歪み信号の画面、ブラック画面、または信号のない画面を表示する。

上記の欠点は、たとえばケーブル経由、衛星および地上波経由のような、あらゆる種類の放送技術に影響を及ぼし、特に地上デジタルテレビジョン（ＤＴＴ：ｄｉｇｉｔａｌｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）の放送の場合には、それが顕著になる。

本明細書に引用のために含まれる米国特許出願公開第２０１０／００５００４２Ａ１は、インターネットＩＰプロトコルベースの通信ネットワークを介するデジタルマルチメディアチャネル放送に関連付けられている損失および／または破損データパケットを処理するために順方向誤り訂正（ｆｏｒｗａｒｄｅｒｒｏｒｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）の技術を再伝送の技術と結合するインターネットＩＰＴＶプロトコルに基づくＴＶ放送方法に言及する。

前述の方法において、末端の顧客は、ＩＰネットワークを介してデジタルマルチメディア視聴覚コンテンツを備えるチャネルを受信する。

しかし、前述の欠点は、視聴覚コンテンツがＩＰネットワーク以外のトランスポートネットワークを介してブロードキャストされる場合に、依然として解消および／または低減されてはおらず、このシナリオの場合、加入者の体験は、アナログＴＶ放送システムの加入者の体験よりも劣っている。

米国特許出願公開第２０１０／００５００４２号明細書

本発明は、マルチメディアコンテンツを特許請求の範囲において定義されるように加入者に伝送するための方法を用いて、上記に説明される欠点の１つまたは複数を解決または縮小することを目的とする。

デジタルマルチメディアコンテンツを加入者にブロードキャストするための方法の１つの実施形態は、インターネットＩＰプロトコルに基づく通信ネットワーク以外の第１の通信ネットワークを介してヘッドエンドから加入者にブロードキャストされるデジタルデータの第１のトランスポートストリームの顧客デバイスにおける受信と、デコーダユニットにより回復され、受信機に接続された第１のストレージユニットに供給される番組の加入者視聴覚受信機における再生と、第１の通信ネットワークを介して受信された第１のストリームの１つまたは複数のパケットの損失の顧客デバイスにおける検出と、第１の再伝送ユニットから、インターネットＩＰプロトコルに基づく第２の通信ネットワークを介して顧客デバイスに接続可能なサービスアプリケーションユニットを備える第２の再伝送ユニットへの、パケット損失メッセージの伝送と、顧客デバイスによって受信された第１のデータトランスポートストリームのパケットのパケット損失申請メッセージに応じた、損失パケットを備える第２のデジタルデータストリームの伝送とを備える。

上記の事項とは無関係に、ヘッドエンドは、この同じ第１のデジタルデータストリームを、選択された第１のトランスポートネットワークを介してすべての顧客デバイスにブロードキャストし、さらに第３のストレージユニットを備えるサービスアプリケーション媒体にもブロードキャストして、第３のストレージユニットがヘッドエンドからブロードキャストされた第１のデジタルデータトランスポートストリームを格納するようにする。

デコーダユニットは、受信された第１のデジタルデータトランスポートストリームおよび第２のデータストリームを復号して選択されたチャネルのマルチメディアコンテンツまたは番組を回復し、それを第１のストレージユニットを介して加入者の視聴覚画面に供給する。

マルチメディアコンテンツがデジタル符号化されて、たとえばＭＰＥＧ２規格に従って生成されるデジタルデータストリームを形成するように、マルチメディアコンテンツは、トランスポートネットワーク経由のトランスポートのためにＭＰＥＧ２のような符号化規格に従って符号化される。

サーバが、ヘッドエンドからブロードキャストされた各々のチャネルの数秒を格納するのに十分なストレージ容量を有する必要があることにも留意されたい。

デコーダユニットは、ＭＰＥＧ２トランスポートパケットのヘッドエンドの巡回カウンタ（ＣＣ：ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙｃｏｕｎｔｅｒ）を追跡することにより、パケットの損失を検出する。各巡回カウンタは、同じパケット化識別子（ＰＩＤ：ｐａｃｋｅｔｉｚｅｄｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を含む連続パケットにつき、１単位ずつ増加される。ＭＰＥＧ２トランスポートストリームのパケット化識別子ＰＩＤの異なるタイプごとに、個別の巡回カウンタがある。

巡回カウンタの分解能は低い、すなわち４ビットまたは１６個の異なる値であるが、ＭＰＥＧ２ストリームのアクティブなパケット化識別子ＰＩＤのすべてについてそれらの値を並行追跡することで、十分な誤差の許容範囲をもって、受信したストリームすなわち第１のトランスポートストリームにおいてトランスポートパケットが欠如していることを確実に検出できる。

未受信パケットの再伝送を要求するため、再伝送サーバが要求されたパケットすなわち選択されたチャネルのコンテンツから欠落したパケットのみを送信するように、未受信パケットの前および後のパケットが識別される必要がある。

パケット識別ステップは、再伝送サーバに送信されたメッセージに、未受信データパケットの前および後のパケットのデジタル指紋が含まれるように、各ＭＰＥＧ２トランスポートパケットで実行される、ラベルまたはデジタル指紋を生成するメカニズムによって行なわれる。

本発明の実施形態によるデバイスおよび／または方法のさらに詳細な説明は、添付の図面に基づいて、後段の説明において示される。

ＴＶ放送システムを示す図である。１つの実施形態を概略的に示すブロック図である。

図１は、ラジオおよびＴＶ信号デジタル情報サービス放送システムを示し、ここでＴＶおよびラジオヘッドエンド１２はさまざまなマルチメディアコンテンツプロバイダＣＮＮ、ＲＴＬなどの通信チャネルに関連付けられているさまざまなタイプのマルチメディア視聴覚コンテンツを受信して、それらのコンテンツがインターネットＩＰプロトコルベースのネットワーク以外の第１の通信ネットワークを介して第１のデジタルデータトランスポートストリームとしてエンドユーザまたは加入者にトランスポートされうるように、受信されたマルチメディア視聴覚コンテンツを圧縮および／または符号化し、多重化し、適合する。

ここで図２を参照すると、通信オペレータのヘッドエンド１２は、第１のデジタルデータトランスポートストリームを、単一方向モードで第１のトランスポートネットワークを介して多数の加入者にブロードキャストする。

ヘッドエンド１２により受信されたマルチメディア視聴覚コンテンツは、マルチメディアコンテンツがヘッドエンド１２によってデジタル符号化されて、選択された符号化規格に従って第１のデジタルデータストリームを生成してブロードキャストするように、選択された通信ネットワーク経由のトランスポートのために、たとえばＭＰＥＧ２ビデオまたはＨ．２６４などのオーディオ、ビデオ、およびデータの符号化規格に従って符号化される。

加入者は、たとえばセットトップボックスタイプのデコーダインターフェイスなどの顧客デバイス１５を用いて第１のデータトランスポートストリームを受信し、顧客デバイス１５は第１のブロードキャストトランスポートストリームを受信して、それをデコーダユニット１５２に転送する第１の入出力ユニット１５１を備え、デコーダユニット１５２が選択されたチャネルの復号化マルチメディア視聴覚コンテンツをマルチメディア視聴覚画面のような加入者受信機１６に供給するようにする。

デコーダインターフェイス１５はまた、第１のトランスポートストリームを受信するために第１の入出力ユニット１５１に接続されうる、さらにまた顧客デバイス１５のデコーダユニット１５２に接続されてもよい第１の顧客再伝送ユニット１５３を備える。

第１の入出力ユニット１５１は、第１のトランスポートストリームを、第１の再伝送ユニット１５３およびデコーダ１５２に並行して転送する。

次いで、第１の再伝送ユニット１５３は、インターネットＩＰプロトコルタイプの第２の通信ネットワーク１１を介してゲートウェイデバイス１４に接続され、サーバ１３に含まれる第２の入出力ユニット１３１を介して第２の再伝送ユニット１３２に接続された第１の入出力ユニット１５１を通じてサービスアプリケーション媒体１３またはサーバに接続されてもよい。

同様に、サーバ１３は、第２の入出力ユニット１３１を介してヘッドエンド１２からブロードキャストされた第１のデジタルデータトランスポートストリームを受信する。

第２の再伝送ユニット１３２は、ＴＶヘッドエンド１２からブロードキャストされた第１のトランスポートストリーム、および第２の入出力ユニット１３１を介して第１の再伝送ユニット１５３から送信された申請メッセージを受信するが、それぞれ異なるタイプのトランスポートネットワークを経由する。

サーバ１３はまた、特定の期間中、第１のトランスポートネットワークを介してヘッドエンド１２から末端の加入者およびサーバ１３にブロードキャストされたさまざまなチャネルの番組の各々の、たとえば符号化規格ＭＰＥＧ−２によるコンテンツまたは基本ストリームに対応する、第１のトランスポートストリームを格納するための、循環バッファタイプの第３のストレージユニット１３３を含む。

第３のストレージユニット１３３は、第１の通信ネットワークを介してヘッドエンド１２からブロードキャストされた第１のデジタルデータトランスポートストリームを格納して、サーバ１３により受信され、第３のバッファ１３３に格納された第１のデータストリームを介してトランスポートされたチャネルのさまざまなコンテンツに対応するデータパケットを識別するタスクを実行することができるようにする。

第１の再伝送ユニット１５３は、たとえばＭＰＥＧ２−ＴＳのタイプの第１のトランスポートストリームを受信する際、すべてのトランスポートストリームパケットが受信されており、その結果デコーダ１５２が受信された情報を、加入者受信機１６に供給されうるように再構築できることを確認するための制御および監視タスクを実行する。

ギャップまたはパケットの損失を検出する前述のタスクを実行するため、第１の再伝送ユニット１５３は、損失および／または破損パケット検出方法を実行するが、この方法は、巡回カウンタＣＣのカウントが第１のトランスポートストリームによりトランスポートされた先行のパケットに続くトランスポートパケットで１単位ずつ増加されるので、受信された各トランスポートパケットの巡回カウンタＣＣを追跡することによって行なわれてもよい。

したがって、トランスポートストリームが同じ番組コンポーネントのパケットをトランスポートする場合は常に、パケット化識別子ＰＩＤが、同じコンポーネントに対応する先行のパケットに関して１単位ずつ増加される。

したがって、第１の再伝送ユニット１５３は、各トランスポートパケットの巡回カウンタＣＣカウントの数値を追跡することにより、巡回カウンタのカウントに基づいてトランスポートストリームパケットが損失したかどうかを検出することができる。

したがって、第１の再伝送ユニット１５３はまた、トランスポートストリームの復号と並行して、巡回カウンタＣＣカウントの数値を追跡して、選択されたチャネルのすべてのコンテンツパケットに対応するすべてのパケット化識別子ＰＩＤの受信を制御する。

連続して受信され、同じ番組コンポーネントに対応する２つのトランスポートパケットの間の巡回カウンタＣＣカウントのジャンプまたはギャップは、トランスポートストリームパケットの損失を指示する。したがって、デコーダ１５２は、復号化コンテンツが第１のストレージユニット１５４から加入者受信機１６に供給される前にパケットが受信されない場合、不完全信号を加入者受信機１６に供給することができる。

少なくとも１つのパケットが受信されない前述のシナリオにおいて、第１の再伝送ユニット１５３は、検出された巡回カウンタＣＣカウントの数値を追跡することにより、選択されたチャネルに対応するコンテンツまたは番組の受信されていないパケットを決定することができる。連続して受信され、同じ番組コンポーネントに対応する２つのデータパケットの巡回カウンタにギャップが検出される場合、データパケットは受信されない。

巡回カウンタＣＣの監視に基づく損失パケットの制御は、カウンタ分解能が低いため、あまり正確または厳密なものではない。しかし、この監視が、異なる番組識別子ＰＩＤを持つすべての番組コンポーネントで並行して行なわれる場合、各番組は異なるパケット化識別子ＰＩＤを割り当てられ、これは検出の効果を大幅に高めて、第１のトランスポートストリームによりトランスポートされたパケットの損失の検出を、容易で迅速かつ単純なタスクにする。

第１の再伝送ユニット１５３がパケットの欠如を検出するシナリオにおいて、第１の再伝送ユニット１５３は、損失パケット申請メッセージを生成して第２の再伝送ユニット１３２に送信し、受信した申請メッセージに応答して第２の再伝送ユニット１３２は、第３のストレージユニット１３３から損失パケットを取り出して、それを第２のＩＰネットワーク１１を介して第１の再伝送ユニット１５３に送信し、次いで第１の再伝送ユニット１５３は、デコーダ１５２が第１のトランスポートネットワークを介して受信していない、受信機１６を介して加入者に示されている選択されたチャネルの番組に対応するパケットを復号できるように、損失パケットをデコーダ１５２に転送する。

第１の再伝送ユニット１５３は、ＭＰＥＧ２トランスポートパケットの場合に容易に実施されうるとともに非常に効率的であるデジタル指紋アルゴリズムタイプのＭＰＥＧ２トランスポートパケット識別方法を適用する。

第１の再伝送ユニットは、受信したパケットのバイト１から４から、パケット化識別子ＰＩＤ、巡回カウンタＣＣの数値、およびペイロードの第１ビットを抽出して、各ＭＰＥＧ２トランスポートパケットのラベルまたはデジタル指紋を生成する。

したがって、生成される各ＭＰＥＧ２トランスポートパケットに対応する前述のデジタル指紋は、１６ビットを備えるデジタル指紋がデコーダ１５２で受信された各ＭＰＥＧ２トランスポートパケットの良好な個々の識別子であるため、数分または数秒間第２のストレージユニット１５５に格納される。

パケットの第１バイトであるバイト０が、第１のデータストリームから受信された各パケットのラベルまたはデジタル指紋を生成するために使用されないことに留意されたい。

第１の再伝送ユニットは、巡回カウンタＣＣの数値にギャップを検出する場合、損失パケットの前に正しく受信された複数のパケットのデジタル指紋、および損失パケットの後に正しく受信された複数のパケットのデジタル指紋を備える申請メッセージを生成する。

同様に、第２の再伝送ユニット１３２は、第１の再伝送ユニット１５３によって使用された同じラベリングまたはデジタル指紋方法を使用して、ヘッドエンドから受信した各ＭＰＥＧ２トランスポートパケットを識別する。第２の再伝送ユニット１３２によって生成されたデジタル指紋は、第１のデータストリームと共に第３のストレージユニット１３３に格納される。

その結果、サーバ１３および顧客デバイス１５において受信された第１のストリームの各パケットは、ビットの短いシーケンスを備える単一のデジタル指紋識別子を割り当てられる。

第３のストレージユニット１３３が、ヘッドエンド１２からブロードキャストされた各々のチャネルの数秒または数分、および生成されたデジタル指紋を格納するのに十分なストレージ容量を有する必要があることに留意されたい。

第１の再伝送ユニット１５３は、パケットの損失を検出する場合、第２のストレージユニット１５５から損失パケットの前および後のパケットに対応する所定の数のデジタル指紋を取り出す。

次いで、第１の再伝送ユニット１５３は、取り出したデジタル指紋を使用して、第２の再伝送ユニット１３２に送信されるパケット損失申請メッセージを生成する。申請メッセージは、損失パケットの前および後の一部の識別子に対応する、ビットの２つの短いシーケンスを備える。

メッセージが第２の再伝送ユニット１３２によって受信されると、第２の再伝送ユニット１３２は申請メッセージで受信されたラベルに基づいて損失パケットを探索し、第３のバッファ１３３から損失パケットを抽出して、それらの同じパケットで、ＩＰネットワーク１１で確立された通信チャネル上の第１の再伝送ユニット１５３にＩＰネットワーク１１を介して送信される第２のデータストリームを生成する。

要約すると、サーバ１３が損失パケットを含む第２のデータストリームを生成して、ユニキャストモードで、顧客デバイス１５の第１の入出力ユニット１５１とサーバ１３の第２の入出力ユニット１３１の間に確立された通信チャネルにより許容される最高ビットレートで第２のＩＰネットワーク１１を介して伝送するように、サブミットされた申請メッセージは、第２の再伝送ユニット１３２が申請メッセージで提供された情報に基づいて第１のトランスポートストリームの所定数のパケットを見つける処理を完了するように、第２の再伝送ユニット１３２に送信される。

第１の再伝送ユニット１５３は、第２のデータストリームを受信すると、それをデコーダ１５２に転送して、受信したパケットを復号できるようにし、完全な復号化コンテンツを第２のストレージユニット１５５から受信機１６に供給できるようにする。

デコーダ１５２が第２のデータストリームを復号して、それを、第１のバッファ１５４が一杯になって対応する復号化信号を受信機１６に供給する前に第１のバッファ１５４に供給するシナリオにおいて、加入者は、このシナリオで、受信機１６の信号のいかなる欠如も検出することはない。

第１の再伝送ユニットから第２のＩＰネットワーク上の第２の再伝送ユニットに要求されたデータトランスポートストリームのパケットの損失に関連する、マルチメディア視聴覚コンテンツブロードキャスト方法は、入出力ユニットおよびさらにプロセッサユニットを備えるコンピュータの内部バッファにロードされて、コンピュータにより実行されてもよい。

この目的のために、コンピュータプログラムは、コンピュータによって実行されるとき、前述の処理のステップを実行するように構成されたコードを備える。さらに、実行可能コードは、コンピュータ内の判読可能なキャリア媒体に記録されてもよい。

Claims

インターネットＩＰプロトコルに基づく通信ネットワーク以外の第１の通信ネットワークを介してヘッドエンド（１２）からデジタルマルチメディアコンテンツを加入者の顧客デバイス（１５）およびサービスサーバ（１３）にブロードキャストするための方法であって、
顧客の再伝送ユニット（１５３）において、ヘッドエンド（１２）から受信した第１のブロードキャストトランスポートストリームから巡回カウンタＣＣの内容、パケット化識別子ＰＩＤおよびペイロードの第１のビットに基づいてデジタル指紋を生成するステップと、
サービスサーバの再伝送ユニット（１３２）において、ヘッドエンド（１２）から受信した第１のブロードキャストトランスポートストリームから巡回カウンタＣＣの内容、パケット化識別子ＰＩＤおよびペイロードの第１のビットに基づいてデジタル指紋を生成するステップと、
巡回カウンタＣＣの数値の検出されたギャップに関係する損失パケットの前後に正しく受信したいくつかのパケットのデジタル指紋を含むパケット損失申請メッセージを、インターネットプロトコル通信ネットワーク（１１）によって接続されたサービスサーバの再伝送ユニット（１３２）に顧客の再伝送ユニット（１５３）から伝送するステップと、
サービスサーバの再伝送ユニット（１３２）において、前記伝送されたパケット損失申請メッセージに含まれるデジタル指紋に基づいて損失パケットを探索するステップと、
損失パケットを含む第２のデジタルデータストリームをサービスサーバの再伝送ユニット（１３２）から生成し伝送するステップとを備えることを特徴とする、方法。
第１の通信ネットワークを介してヘッドエンド（１２）からサービスサーバ（１３）に受信された第１のブロードキャストトランスポートストリームが、サーバのストレージユニット（１３３）に格納される、請求項１に記載の方法。
サービスサーバの再伝送ユニット（１３２）によって生成されたパケットのデジタル指紋が、サーバのストレージユニット（１３３）に格納される、請求項１に記載の方法。
顧客の再伝送ユニット（１５３）によって生成されたパケットのデジタル指紋が、顧客のストレージユニット（１５５）に格納される、請求項１に記載の方法。
インターネットＩＰプロトコルに基づく通信ネットワーク以外の第１の通信ネットワークを介してヘッドエンド（１２）から第１のブロードキャストトランスポートストリームを受信するように構成された顧客デバイス（１５）であって、ヘッドエンド（１２）から受信した第１のブロードキャストトランスポートストリームから巡回カウンタＣＣの内容、パケット化識別子ＰＩＤおよびペイロードの第１のビットに基づいてデジタル指紋を生成し、巡回カウンタＣＣの数値の検出されたギャップに関係する損失パケットの前後に正しく受信したいくつかのパケットのデジタル指紋を含むパケット損失申請メッセージを、インターネットプロトコル通信ネットワーク（１１）を介してサービスサーバの再伝送ユニット（１３２）に伝送するように構成された顧客の再伝送ユニット（１５３）を備えることを特徴とする、顧客デバイス。
顧客の再伝送ユニット（１５３）によって生成されたパケットのデジタル指紋が、顧客のストレージユニット（１５５）に格納される、請求項５に記載のデバイス。
顧客デバイス（１５）が、サービスサーバの再伝送ユニット（１３２）から、損失パケットを含む、第２のデジタルデータストリームを受信するように構成されるデコーダ（１５２）を備える、請求項５に記載のデバイス。
インターネットＩＰプロトコルに基づく通信ネットワーク以外の第１の通信ネットワークを介してヘッドエンド（１２）から第１のブロードキャストトランスポートストリームを受信するように構成されるサービスサーバ（１３）であって、ヘッドエンド（１２）から受信した第１のブロードキャストトランスポートストリームから巡回カウンタＣＣの内容、パケット化識別子ＰＩＤおよびペイロードの第１のビットに基づいてデジタル指紋を生成し、巡回カウンタＣＣの数値の検出されたギャップに関係する損失パケットの前後に正しく受信したいくつかのパケットのデジタル指紋を含むパケット損失申請メッセージを、インターネットプロトコル通信ネットワーク（１１）を介して接続された顧客の再伝送ユニット（１５３）から受信するように構成されるサービスサーバの再伝送ユニット（１３２）を備えることを特徴とする、サービスサーバ。
サーバのストレージユニット（１３３）が、第１の通信ネットワークを介してヘッドエンドから第１のブロードキャストトランスポートストリーム、およびサービスサーバの再伝送ユニット（１３２）によって生成されたデジタル指紋を格納するように構成される、請求項８に記載のサーバ。
サービスサーバの再伝送ユニット（１３２）が、損失パケットを含む第２のデジタルデータストリームを生成し、第２のデジタルデータストリームをインターネットプロトコル通信ネットワーク（１１）を介して顧客の再伝送ユニット（１５３）に伝送するように構成される、請求項８に記載のサーバ。
入出力ユニットおよび処理ユニットを備えるコンピュータの内部バッファにロードされうるコンピュータプログラムであって、コンピュータによって実行されると、コンピュータに請求項１から４のステップを行わせるコードを備える、コンピュータプログラム。