JP6221142B2 - メディアコンテンツに適応ストリーミングを実行するための方法及び装置 - Google Patents

メディアコンテンツに適応ストリーミングを実行するための方法及び装置 Download PDF

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Description

本出願は、参照により全体が本明細書に組み込まれている、2013年1月18日に米国特許商標庁に出願した、「System and Method for Server-Managed Adaptive Streaming」という名称の米国特許仮出願公開第61/754,442号の優先権を主張するものである。
動的適応ストリーミング・オーバ・ハイパーテキスト・トランスファー・プロトコル(HTTP) (DASH)は、HTTPベースのコンテンツ配信ネットワーク(CDN)などといった既存のインターネット基盤を利用するため、メディアプレゼンテーション定義(MPD)−ガイドとセグメント−ベースのストリーミングの形式において、マルチメディアサービスの効率的な配信を可能にするように設計され得る。
DASHにより可能となる動的適応ストリーミングは、クライアントにより御せられる(driven)とともに管理される。クライアント管理型の適応ストリーミングにおいて、アダプテーションセット(Adaptation Set)の1つのセットと各アダプテーションセット内の1つの特定の表現を選択し、その中のセグメントの要求を行うのみではなく、表現の切り替え、更新されたMPDのフェッチング、及びエンコーダクロックドリフト制御といった決定を下すのは、クライアントであり得る。これらの選択及び決定は、前記MPD(例えば、選択された表現のそれぞれの帯域幅)において提供される情報、前記環境の静的特性(例えば、クライアントのコード及びレンダリング能力)、及び動的特性に基づき、クライアント環境に合うようになされ、前記クライアントは、その変化する環境をモニタする(例えば、ネットワーク接続の利用可能な帯域幅)。
本発明の実施形態は、メディアコンテンツ上で適応ストリーミング実行するための装置、方法、及び非一時的コンピュータ可読記録媒体を提供する。
メディアコンテンツ上で適応ストリーミングを実行するためのメディアサーバは、クライアントデバイスに、ストリーミング適応パラメータを規定する情報を含んでいるメディア表現記述(MPD)ファイルを送信する。前記メディアサーバは、前記クライアントデバイスからリクエストを受信する。前記リクエストは、データオブジェクトロケーションインジケータと、少なくとも1つの前記ストリーミング適応パラメータの値を含んでいるクエリ文字列を含む。前記リクエストを受信した後、前記メディアサーバは、データオブジェクトを選択し、少なくとも1つのデータオブジェクトロケーションインジケータと、前記リクエストのクエリ文字列とに基づき、前記クライアントデバイスに返送され、前記データオブジェクトとともに、前記クライアントデバイスに送信される。
メディアコンテンツ上で適応ストリーミングをメディアサーバにより実行するための方法であって、前記メディアサーバは、ストリーミング適応パラメータを特定する情報を含んでいるメディア表現記述(MPD)ファイルを、クライアントデバイスに送信する。前記メディアサーバは、前記クライアントデバイスから、リクエストを受信する。前記リクエストは、データオブジェクトロケーションインジケータと、少なくとも1つの前記ストリーミング適応パラメータの値を含んでいるクエリ文字列とを含む。前記リクエストを受信した後、前記メディアサーバは、前記データオブジェクトロケーションインジケータと、前記クエリ文字列の少なくとも一方に基づき、前記クライアントデバイスに返送されるデータオブジェクトを選択し、前記データオブジェクトとともに応答を、前記クライアントデバイスに送信する。
メディアサーバ内のプロセッサにより実行可能な、オペレーションを実行する命令を格納している非一時的コンピュータ可読記録媒体が提供される。前記オペレーションは、クライアントデバイスに、ストリーミング適応パラメータを特定する情報を含んでいるメディア表現記述(MPD)ファイルを送信すること、前記クライアントデバイスからリクエストを受信すること、前記リクエストは、データオブジェクトロケーションインジケータと、少なくとも1つの前記ストリーミング適応パラメータの値を含んでいるクエリ文字列とを含み、前記リクエストを受信した後、前記データオブジェクトロケーションインジケータと前記クエリ文字列のうちの少なくとも1つに基づいて、前記クライアントデバイスに返送されるデータオブジェクトを選択し、前記データオブジェクトとともに応答を、前記クライアントデバイスに送信すること、を含む。
本発明の実施形態において、又は従来技術において、技術的ソリューションをより明確に例証するために、以下では、実施形態又は従来技術の説明に必要な添付の図面を簡単に説明する。
図1は、本発明の実施形態に従う適応ストリーミングシステムの概略図である。 図2は、図1に示されているメディアサーバ104と、クライアントデバイスの機能構成要素の例を図示している。 図3は、図1に示されているメディアサーバのブロック図である。 図4は、図1に示されているクライアントデバイスのブロック図である。 図5は、図1に示されているネットワーク環境と関連する、本発明の実施形態に従うメディアコンテンツ上で適応ストリーミングを実行するための方法のフローチャートである。
本発明の目的、技術的ソリューション、及び利点をより明確にするために、以下では本発明の実施形態における添付の図面を参照して、明確かつ完全に、本発明の前記実施形態による技術的ソリューションを説明する。
一般に、この明細書は、オーディオやビデオデータといったメディアデータを、ネットワークを通じて適応的にストリーミングするための技術を説明する。この明細書の技術は、適応ストリーミング、例えば、動的適応ストリーミング・オーバ・HTTP(DASH)と関連して使用されることができる。
図1は、本発明の実施形態による、DASHにしたがってメディアデータをストリーミングするための適応ストリーミングシステム100を図示している。前記システム100は、クライアントデバイス102、メディアサーバ104、コンテンツ準備デバイス106、及びネットワーク108を具備する。前記ネットワーク108は、スイッチ、ルータ、通信チャネル、及び前記ネットワーク108のある場所から前記ネットワーク108の他の場所にデータを送信するように構成される他のデバイスを具備してもよい。前記ネットワーク108は、コンテンツ配信(distribution)ネットワークとも称されるコンテンツデリバリネットワーク(CDN)を含みうる。前記クライアントデバイス102と、前記メディアサーバ104は、前記ネットワーク108に接続されており、前記クライアントデバイス102は、まず、前記メディアサーバ104に、メディアコンポーネントの再生のリクエストを行い、その後、前記メディアサーバ104は、前記メディアコンポーネントを、前記ネットワーク108を通じて、前記クライアントデバイス102に送信する。いくつかの例において、前記コンテンツ準備デバイス106と前記メディアサーバ104は、前記ネットワーク108又は他のネットワークにより結合されてもよく、また、直接通信可能に結合されてもよい。いくつかの例において、前記コンテンツ準備デバイス106及び前記メディアサーバ104は、同じデバイスを備えている。前記クライアントデバイス102は、例えば、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレット型コンピュータ、スマートフォン、個人情報端末などを含む、任意のタイプのユーザ装置(UE)であり得る。実施形態において、前記クライアントデバイス102は、データ処理システムに結合され、IPTVを受信するテレビであってよく、又は、ケーブル若しくは衛星プロバイダのセットトップボックスに結合されたテレビであってもよい。
前記ネットワーク108を介してデータをストリーミングするためのDASHによれば、メディアデータ(映画又は他のオーディオ/ビデオコンテンツなど)は、様々な方法で、様々な特定を用いてエンコードされ得る。前記コンテンツ準備デバイス106は、同一のメディアコンポーネントの複数の表現を形成することができる。表現は、多数の代替的なオーディオ又はビデオデータのエンコードされたバージョンの1つであってよい。前記表現は、例えば、ビットレート、解像度、及び/又はビデオデータのコーデック並びにビットレート、言語、及び/又はオーディオデータのコーデックなどエンコードタイプにより異なってよい。「表現(representation)」という用語は、前記メディアコンポーネントの特定の期間に対応するオーディオ又はビデオのエンコードされた、かつ特有の方法でエンコードされたセクションを参照するために使用され得る。前記同一のメディアコンポーネントの前記表現は、DASHで定義される同じアダプテーションセットに属する。
表現は、1つ又は複数のセグメントを備え得る。セグメントは、ユニフォーム・リソース・ロケータ(URL)、ユニフォーム・リソース名(URN)、又はユニフォーム・リソース・識別子(URI)などの識別子により一意に参照される。特定のURLにより識別される特定の単一セグメントは、前記クライアントデバイス102により送信される1つのHTTP GETリクエストで要求することができる。あるいは、本発明の種々の実施形態において、すくなくともいくつかの前記セグメントは、特定のURLを有しない。
上述したように、アダプテーションセットの前記表現は、様々なビットレートを有することができ、帯域幅適応を可能にすることができる。従来のDASH技術において、クライアントデバイスが、ビットレートを有する表現からデータを検索することにより、変化する帯域幅の利用可能性(changing bandwidth availability)に適応することを許容し、現在の利用可能な帯域幅の量により最適に適用できる。本発明の実施形態によると、前記メディアサーバ104は、帯域幅適応を実行するように構成され得る。例えば、前記サーバデバイス104は、現在のネットワーク帯域幅の量を示す情報を受信でき、それに応じて前記クライアントデバイス102のコーディング及びレンダリング能力とともに、前記帯域幅に基づいて、前記表現の1つを選択する。
図2は、前記メディアサーバ104及び前記クライアントデバイス102の論理構成要素の一例を図示する。前記メディアサーバ104は、映画又はテレビ番組などのメディアファイル20の複数のバージョン(例えば、1−2)を格納する。前記メディアファイル20の各バージョンは、その他のバージョンとは異なる品質レベル(例えば、スクリーンサイズ、空間解像度、フレームレート、又はカラーパレット)を有し得る。さらに、前記メディアサーバ104は、1つのメディアファイル20を格納するように説明されているが、1つ以上のメディアファイルを格納することもできる。前記メディアファイル20は、前記メディアサーバ104のメモリ又は大容量記憶装置に格納され得る。
前記メディアファイル20の各バージョンは、異なるビットレートを備えた1又は複数の表現を含んでよい。例えば、バージョン1は、デスクトップに適した同じスクリーンサイズを有してよい。バージョン1の下では、異なる能力を備えている異なるデスクトップのための異なるビットレートを有する複数の前記表現(一つだけの表現(すなわち、表現1)が示されているが)がありうる。バージョン1と同様に、前記バージョン2は、モバイルデバイス、例えば、携帯電話に適したスクリーンサイズを備えることができ、前記バージョン2は、異なるビットレートを有する異なる表現(ただ1つだけの表現(すなわち、表現2)が示されているが)を有してもよい。
図2に示されているように、各表現(例えば、表現1と表現2)は、複数のセグメント(例えば、セグメント1、セグメント2、セグメント3・・・セグメントn)に分割されている。nは実際の状況に応じた任意の整数であってよいことに留意。各セグメントは、持続時間、又は長さ、例えば、数秒の範囲内、例えば、1から20秒の範囲内である。
図2に示されているように、2つの表現、すなわち、表現1と表現2が図示されている。前記メディアファイル20にはさらなる表現が含まれてもよいことに留意。前記表現1と表現2は、同一のアダプテーションセット内にあり得る。バージョン1,2の各セグメントは、その他のバージョンにおける対応するセグメントと同じ時間長を有してよい。例えば、バージョン1のセグメント1は、バージョン2のセグメント1と同じ時間長であってよく、バージョン1のセグメント2は、バージョン2のセグメント2と同じ時間長を有してよく、バージョン1のセグメント3は、バージョン2のセグメント3と同じ時間長を有してよい。この特性が、前記メディアサーバ104に、前記表現1と2の間を、セグメントごとを基礎とする切り替えを許容する。
しかし、異なる品質レベルを有するバージョン1−2のセグメントである場合には、その後、セグメントに対応するデータ長/サイズが異なり得る。例えば、前記メディアファイル20がビデオファイルであると仮定して、バージョン1は、高解像度を備え、バージョン2は、低解像度を備える。少なくとも対応するセグメントの1つは同じ時間長を有するため、その後、異なる解像度を適応させるために、これらの対応するセグメントのそれぞれは、異なるデータサイズを備えている。したがって、前記バージョン1の前記セグメント1は、前記バージョン2の前記セグメント1よりも多くのデータを含んでいる(したがって、大きいデータサイズを有する)。
したがって、バージョン1と2が、対応するセグメントの1つは同じ時間長を有するが、異なるデータサイズを有している異なる品質レベルを備えているため、前記クライアントデバイス102が1つの対応するセグメント内でデータを消費するレートは、前記クライアントデバイス102が他の対応するセグメント内でデータを消費するレートと異なる。前記メディアファイル20がビデオファイルであり、前記バージョン1が高解像度を有し、前記バージョン2が低解像度を有している上記の例を使用する場合、前記クライアントデバイス102がバージョン1のセグメント1の範囲内でデータを消費するレート(例えば、ビット/秒)は、前記クライアントデバイス102がバージョン2のセグメント1の範囲内でデータを消費するレートより、高いことを意味する。
前記メディアサーバ104は、前記メディアファイル20のメディアプレゼンテーション記述子(MPD)21も格納する。一般に、前記MPD21は、前記メディアファイル20を記述する。例えば、前記MPD21は、前記メディアファイル20のコンテンツ(例えば、映画、テレビ番組、音楽)、前記メディアファイル20のバージョンの数、各バージョンの個々の品質レベル(例えば、解像度、ビットレート、カラーパレット、又は他のレンダリング特性に関して)、各バージョンのセグメントの数、セグメントの時間長及びデータサイズ、などを記述し得る。
前記メディアサーバ104は、リクエストパーサ23、適応ロジック22、及び配信機能24を含む。前記リクエストパーサ23、前記適応ロジック22、及び前記配信機能24は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの任意の組み合わせにより実装され得る。ソフトウェアにより実装された場合には、前記リクエストパーサ23、前記適応ロジック22、及び前記配信機能24は、前記メディアサーバ104のメモリ又は大容量記憶装置上に、1つ又は複数の命令又はコードとして、格納され、又は送信され、前記メディアサーバ104のプロセッサにより実行される。
前記リクエストパーサ23は、リクエスト(例えば、HTTPリクエスト)を前記クライアントデバイス102から送信されたストリーミング適応パラメータとともに受信し、前記リクエストを解析し、前記ストリーミング適応パラメータの値を取得する。前記ストリーミング適応パラメータは、前記クライアントデバイス102に送信された前記MPD21に指定されており、前記クライアントデバイス102により集められ(collected)、前記メディアサーバ104に送信され、前記クライアントデバイス102の環境に最も適したセグメントを提供するか、又は、他のコンテンツ、例えば、新しいMPDを前記クライアントデバイス102に提供する。前記ストリーミング適応パラメータは、前記クライアントデバイス102の環境の静的パラメータ、例えば、クライアントのデコーディング及びレンダリング能力を含み得る。具体的には、前記静的パラメータは、以下の、ディスプレイ解像度(例えば、800x480)、前記クライアントデバイス102のコーデック能力(例えば、H.264ベースプロファイルレベル3.1)、最大バッファサイズ(例えば、8MB (Megabytes))、コンポーネント選択(例えば、ビデオ+オーディオ)、及び言語(例えば、中国語)のうちの1つ又は複数を含み得る。前記ストリーミング適応パラメータは、動的パラメータも含んでよく、前記クライアントデバイス102は、その環境の変化を監視する。例えば、前記動的パラメータは、以下の、現在のネットワーク接続の利用可能な帯域幅(例えば、500 kbps (kilobytes per second))、バッファされたメディアデータ(メディア時間で測定され得る値、例えば、2.5 秒)、要求されたメディアデータの時間(次のセグメントの開始時間、例えば、10.02 秒)、及び、要求されるセグメントの番号(例えば、25)のうちの1つ又は複数を含み得る。
前記リクエストパーサ23は、前記ストリーミング適応パラメータの値を前記適応ロジック22に送信する。前記適応ロジック22は、前記ストリーミング適応パラメータの値に基づいて、セグメント選択を行うか又は新しいMPDを選択する。例えば、前記適応ロジック22は、前記セグメント番号により識別された前記セグメントを選択するか、又は同じアダプテーションセット内の他の表現に切り替え、例えば、前記利用可能な帯域幅に基づいて、最も適したセグメントを選択する。したがって、前記適応ロジック22は、前記クライアントデバイス102の能力の認識(awareness)と帯域幅要求(bandwidth requirements)を高める(leverage)ことができる。前記配信機能24は、その後、前記選択されたセグメントを前記クライアントデバイス102に応答と共に送信する。前記適応ロジック22は、前記ストリーミング適応パラメータの値に基づいて、新しいMPDを選択でき、前記配信機能24は、その後、前記新しいMPDを前記クライアントデバイス102に送信する。
前記クライアントデバイス102は、アクセスエンジン27、監視機能26、及びメディアエンジン25を具備し得る。前記監視機能26は、前記静的パラメータ及び/又は前記動的パラメータを監視し、前記アクセスエンジン27は、前記監視機能26により監視されたパラメータを受信し、前記メディアサーバ104への前記パラメータの値を含んでいるリクエストを構成する。前記アクセスエンジン26はまた、前記メディアサーバ104から前記MPD及び前記応答を受信し、プレイバックのために、受信されたセグメントを前記メディアエンジン25に送信する。
図3は、図1における前記メディアサーバ104のブロック図である。前記メディアサーバ104は、プロセッサ302、大容量記憶装置304、ネットワークインターフェース306、メモリ308、及びI/Oインターフェース310を具備し得、すべてバス312で接続されている。
前記バス312は、メモリバス又はメモリコントローラ、周辺バス、ビデオバス等を含んでいる1つ又は複数の任意の形式のいくつかのバス構成である。前記プロセッサ302は、1つ又は複数のCPUチップ、コア(例えば、マルチコアプロセッサ)、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)、特定用途集積回路(ASIC)、及び/又はデジタル・シグナル・プロセッサ(DSP)そして実装され得、及び/又はプログラム命令を実行するように構成されている1つ又は複数のASICの部分であってもよい。前記メモリ308は、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ(SRAM)、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(DRAM)、シンクロナスDRAM(SDRAM)、リード・オンリー・メモリ(ROM)、それらの組み合わせ等の任意の形式のシステムメモリを含むことができる。本発明の実施形態における、前記メモリ308は、ブートアップに使用するためのROMと、プログラムを実行中に使用するためのプログラム及びデータストレージのためのDRAMを含み得る。
前記大容量記憶装置304は、データ、前記プロセッサ302により実行されるためのプログラム、及び他の情報を格納し、前記データ、プログラム、及びバス312を介してアクセス可能な他の情報を作成するように構成された任意の形式のストレージデバイス(例えば、コンピュータ可読記録媒体)を含み得る。前記大容量記憶装置304は、例えば、ソリッド・ステート・ドライブ、ハードディスクドライブ、磁気ディスクドライブ、光学ディスクドライブ等のうちの1つ又は複数を含み得る。前記大容量記憶装置304は、データの不揮発性記憶装置のために使用され、前記メモリ308が全データを保持するのに十分な容量でない場合には、オーバーフローデータストレージデバイスとして使用される。前記大容量記憶装置304は、そのようなプログラムが実行のために選択される場合に、前記メモリ308にロードされるプログラムを格納するために使用され得る。
前記I/Oインターフェース310は、外部入出力デバイスと結合するためのインターフェースを提供する。入出力デバイスの例は、前記I/Oインターフェース310に結合されるマウス/キーボード/プリンタを含む。
前記ネットワークインターフェース306は、モデム、集合モデム、イーサネット(登録商標)カード、ユニバーサル・シリアル・バス(USB)インターフェースカード、シリアルインターフェース、トークンリングカード、光ファイバ分散データインターフェース(FDDI)カード、ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク(WLAN)カード、符号分割多重アクセス(CDMA)といった無線送受信カード、グローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーション(GSM(登録商標))、ロング・ターム・エボリューション(LTE)、ワールドワイド・インターオペラビリティ・フォー・マイクロウェーブ・アクセス(WiMAX)、及び/又は他のエア・インターフェース・プロトコル無線送受信カード、及び他の既知のネットワークデバイスの形式をとり得る。前記ネットワークインターフェース306は、前記プロセッサ302による前記ネットワーク108と前記クライアントデバイス102との通信を可能にし得る。
前記コンテンツ準備デバイス106は、3GPP(Third Generation Partnership Project)により規定されたフォーマットにおけるメディア表現記述(MPD)ファイルなどのマニフェストファイルの異なる部分に対し個別のネットワークロケーションを提供し得る。すなわち、前記マニフェストファイルの異なる部分は、例えば、ユニフォーム・リソース・ロケータ(URL)などの種々のユニフォーム・リソース識別子(URI)により、独立してアドレス可能になり得る。
図4は、図1に示されている前記クライアントデバイス102の実施形態を図示している。前記クライアントデバイス102は、例えば、プロセッサ402、大容量記憶装置404、ネットワークインターフェース406、メモリ408、ビデオアダプタ412、及びI/Oインターフェース410を含む。これらのデバイスのそれぞれは、データバス414を介して接続されている。
前記データバス414は、メモリバス又はメモリコントローラ、周辺バス、ビデオバス等を含んでいる1つ又は複数の任意の形式のいくつかのバス構成である。前記プロセッサ402は、1つ又は複数のCPUチップ、コア(例えば、マルチコアプロセッサ)、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)、特定用途集積回路(ASIC)、及び/又はデジタル・シグナル・プロセッサ(DSP)そして実装され得、及び/又はプログラム命令を実行するように構成されている1つ又は複数のASICの部分であってもよい。前記メモリ408は、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ(SRAM)、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(DRAM)、シンクロナスDRAM(SDRAM)、リード・オンリー・メモリ(ROM)、それらの組み合わせ等の任意の形式のシステムメモリを含むことができる。実施形態において、前記メモリ408は、ブートアップに使用するためのROMと、プログラムを実行中に使用するためのプログラム及びデータストレージのためのDRAMを含み得る。
前記大容量記憶装置404は、データ、前記プロセッサ302により実行されるためのプログラム、及び他の情報を格納し、前記データ、プログラム、及びデータバス414を介してアクセス可能な他の情報を作成するように構成された任意の形式のストレージデバイス(例えば、コンピュータ可読記録媒体)を含み得る。前記大容量記憶装置404は、例えば、ソリッド・ステート・ドライブ、ハードディスクドライブ、磁気ディスクドライブ、光学ディスクドライブ等のうちの1つ又は複数を含み得る。前記大容量記憶装置404は、データの不揮発性記憶装置のために使用され、前記メモリ408が全データを保持するのに十分な容量でない場合には、オーバーフローデータストレージデバイスとして使用される。前記大容量記憶装置404は、そのようなプログラムが実行のために選択される場合に、前記メモリ408にロードされるプログラムを格納するために使用され得る。
前記I/Oインターフェース410は、データを入力及び出力するための任意の数のインターフェースを提供する。例えば、前記クライアントデバイス102は、パーソナルコンピュータ(PC)であり、前記I/Oインターフェース410は、キーボード又はマウスでありうるユーザ入力デバイスをインターフェースできる。前記クライアントデバイス102は、ハンドヘルドデバイス(例えば、PDA、携帯電話など)であり、前記I/Oインターフェース410は、ファンクションキー又はボタン、タッチスクリーンなどをインターフェースし得る。
前記ネットワークインターフェース406は、モデム、集合モデム、イーサネット(登録商標)カード、ユニバーサル・シリアル・バス(USB)インターフェースカード、シリアルインターフェース、トークンリングカード、光ファイバ分散データインターフェース(FDDI)カード、ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク(WLAN)カード、符号分割多重アクセス(CDMA)といった無線送受信カード、グローバル・システム・フォー・モバイル・コミュニケーション(GSM(登録商標))、ロング・ターム・エボリューション(LTE)、ワールドワイド・インターオペラビリティ・フォー・マイクロウェーブ・アクセス(WiMAX)、及び/又は他のエア・インターフェース・プロトコル無線送受信カード、及び他の既知のネットワークデバイスの形式をとり得る。前記ネットワークインターフェース406は、前記プロセッサ402による前記ネットワーク108と前記メディアサーバ104との通信を可能にし得る。
前記ビデオアダプタ412は、前記クライアントデバイス102のディスプレイデバイスに結合するインターフェースを提供する。前記ディスプレイデバイスは、タッチスクリーン、液晶ディスプレイ(LCD)、又は情報(例えば、画像、テキスト、ビデオ、又はデータ)を表示するための他のディスプレイデバイスである。
図5は、図1に示されているネットワーク環境に関連する本発明の実施形態に従うメディアコンテンツ上で適応ストリーミングを実行するための方法を図示している。
ステップ500において、前記メディアサーバ104は、ストリーミング適応パラメータを識別するリクエストを含んでいるメディア表現記述(MPD)ファイルを、前記クライアントデバイス102に送信する。前記MPDは、前記クライアントデバイス102に要求し、前記ストリーミング適応パラメータの値を返す。前記ストリーミング適応パラメータは、前記クライアントデバイス102の環境の静的パラメータ、例えば、クライアントのデコーディング及びレンダリング能力を含み得る。静的パラメータは、解像度、コーデック能力、最大バッファサイズ、コンポーネント選択、及び言語の内の1つ又は複数を含み得る。前記ストリーミング適応パラメータは、動的パラメータも含んでよく、前記クライアントデバイス102は、その環境の変化を監視する。例えば、前記動的パラメータは、前記メディアサーバ104と前記クライアントデバイス102との間のネットワーク接続の現在の利用可能な帯域幅、バッファされているメディアデータ、要求されるメディアデータの時間、及び要求されるセグメントの数のうちの1つ又は複数を含み得る。
MPDプロバイダ(例えば、前記コンテンツ準備デバイス106)、DASHクライアント(例えば、前記クライアントデバイス102)及びメディアセグメントサーバ(例えば、前記メディアサーバ)間で通信されている前記ストリーミング適応パラメータの意味(semantic)の理解を確実にするために、前記ストリーミング適応パラメータは、DASHにおける現在のURLテンプレート構造スキームのパラメータのように明確に定義される必要があり、前記ストリーミング適応パラメータは、パラメータを使用する性質に応じて、セキュリティ・アサーション・マークアップ・ランゲージ(SAML) (例えば、セキュリティ関連のトークンに対する)、又はMPEG−21デジタルアイテム適応(DIA) (例えば、ユーザ環境定義に対する)、等の既存の規格からきている。
実施形態の一例において、URLParameterと呼ばれる新たな要素が前記MPDに挿入され、前記ストリーミング適応パラメータのそれぞれを規定する。前記URLParameter要素は、少なくとも以下の情報:
1)要求される前記パラメータの識別子「id」。パラメータ化されたURLの一部として使用されるときに置換されるトークン $idとして使用されることができ、又はクエリ文字列のために使用される場合の、「name」(例えば、「=」の前の部分)として使用されることができる。これは、前記パラメータの名前空間に関し一意であるべきである。
2)パラメータの任意の知られている(静的な)値をキャプチャするオプションの値、「value」。パラメータ化されたURLの一部として使用されるときに前記トークン $idを置換する実際の値、又はクエリ文字列のために使用される場合の、「value」(例えば、「=」の後の部分)である。この情報が不足しているならば、前記URLを構成するときに、このパラメータ値は前記クライアントデバイスにより集められるとともに提供されることを意味する。この要素情報の実際の値はURLの部分として又はクエリ文字列付きのURLとして使用できる方法でエンコードされる必要があることに留意。
3)パラメータである任意のオプションの名前空間「namespace」。省略される場合、デフォルトの名前空間は、DASHに対するものになる。
4)このパラメータが挿入のための目的であることを示すための目的のオプションである「queryString」。省略される場合、デフォルトは、挿入のためにセットされることができる。
をキャプチャするために使用される。
前記URLParameter要素は、このパラメータが要求される(すなわち必須)場合か、又はオプションの場合かを示すためのオプションの使用要件「required」をさらに含んでよい。挿入のためのパラメータが、要求されなくてはならず、オプションであるクエリ文字列のためのパラメータは、前記URLに付加される必要はない。これは、このパラメータに対し何らの値も提供することができない適応するクライアントに、又はこのパラメータ無しにURLを処理できるサーバに、柔軟性を提供する。省略されたときは、デフォルトでは、パラメータが要求される。
前記URLParameter要素は、前記MPD、期間、アダプテーションセット、及び表現レベルに必要に応じて配置することができ、したがってURLParameter要素は、その範囲内の全てのメディアセグメントに適用されることができる。さらに、より多くのスキームが、その範囲内のいくつかの(すべてではない)メディアセグメントに前記URLParameterを適用するために導入されることができる。前記URLParameter要素の形式は、XMLスキームにおいて様々な方法で定義することができる。前記URLParameter要素は、以下に一例として示される。
Figure 0006221142
上記の定義において、属性 @id、@value、及び@namespaceの意味(semantic)は、明快である。属性 @queryStringは、ブール値をとり、「false」は、URL挿入のためのパラメータであり、「true」は、付加的なURLクエリ文字列に対するものであることを示す。省略された場合は、@queryStringのデフォルト値は、「false」であり、前記パラメータがURL挿入のためのものであることを示している。属性 @requiredもまたブール値をとり、「false」は、前記パラメータがオプションであり「true」は必要である。
前記MPDは、前記クライアントデバイス102が特定フォーマットで前記ストリーミング適応パラメータの値を返すことを必要とするセグメントテンプレートを指定することができる。
ステップ502において、前記メディアサーバ104は、データオブジェクトロケーションインジケータと、少なくとも1つの前記ストリーミング適応パラメータの値を含んでいるクエリ文字列を含んでいるリクエストを前記クライアントデバイス102から受信する。本発明の種々の実施形態において、前記データオブジェクトロケーションインジケータは、例えば、URLのパス部分であり得、前記クエリ文字列は、例えば、URLのクエリ文字列部分であり得る。あるいは、前記データオブジェクトロケーションインジケータは、URLとして解釈でき、おそらく前記クエリ文字列が前記URLに引き続く。前記クライアントデバイス102が前記MPDを受信した後、前記クライアントデバイス102は、前記ストリーミング適応パラメータの値を収集し、例えば、前記MPDのセグメントテンプレートに従って前記ストリーミング適応パラメータの値を含むURLを構成する。種々の例において、少なくとも値の1つは、前記URLのクエリ文字列部分に含まれているべきであり、前記ストリーミング適応パラメータの他の値は、前記URLのパス部分に含まれていてよい。
一実施例において、前記MPDは、次のコンテンツを含み得る。
Figure 0006221142
この例において、前記メディアサーバ104は、前記クライアントデバイス102に、表現番号、セグメント番号、及びネットワークの利用可能な帯域幅を返すことを要求する。前記メディアサーバ104は、前記ストリーミング適応パラメータのこれらの値を返すための特定のテンプレートも要求する。例えば、前記パラメータの値が、RepNumber = 1, SegNumber = 2, AvailableBandwidth = 80000であるならば、前記クライアントデバイス102は、URLを次のように構成し得る。
http://cdn1.example.com/video/1_2_ thisIsARearllyLongPath.mp4v?bw=80000
この例において、前記表現番号と前記セグメント番号は、前記URLのパス部分に含まれており、帯域幅の値は、前記URLのクエリ文字列部分に含まれている。
他の例において、前記MPDは、次のコンテンツを含み得る。
Figure 0006221142
この例において、前記メディアサーバ104は、3つのストリーミング適応パラメータ、すなわち、表現番号、セグメント番号、及び利用可能な帯域幅を要求する。前記利用可能な帯域幅の属性「queryString」の値は、「true」であるため、前記クライアントデバイス102は、前記利用可能な帯域幅の値を、URLのクエリ文字列として返さなければならない。前記パラメータの値が、RepNumber = 1, SegNumber = 2, AvailableBandwidth = 80000であるならば、前記クライアントデバイス102は、URLを次のように構成し得る。
http://cdn1.example.com/video/1_2.mp4v? AvailableBandwidth=80000
ステップ502において、前記クライアントデバイス102がURLを構成した後、前記クライアントデバイス102は、前記URLとクエリパラメータ(すなわち、URLのクエリ文字列部分の値)に従って、セグメントのリクエスト(例えば、HTTP GETリクエストなどのHTTPリクエスト)を送信する。しかし、従来技術とは違い、本発明の実施形態における前記URLは、特定のセグメントを指定しない。このように、前記メディアサーバ104は、リクエストに応答する異なる方法を柔軟に選択することができる。例えば、前記メディアサーバ104は、前記ストリーミング適応パラメータの値に基づき帯域幅適応を行い、前記帯域幅に適した表現のセグメントを選択しうる。前記メディアサーバ104は、前記ストリーミング適応パラメータの値に基づいて、セグメントを、クライアントデバイス102に送信するよりも、新しいMPDを送信することを選択してもよい。前記メディアサーバ104は、例えば、前記メディアサーバ104が、前記クライアントデバイス102は、前記リクエスト内のセグメント番号に対応するセグメントを取得するのに許可されていない、ということを判別したときに、前記リクエストに応答しないことであっても選択できる。
ステップ504において、前記メディアサーバ104は、データオブジェクトは、前記クライアントデバイス102に送信されるべきかどうかを判別する。前記データオブジェクトは、例えば、セグメント又は新しいMPDファイルである。
ステップ506において、前記メディアサーバ104が、データオブジェクトを前記クライアントデバイス102に送信しないと決定しならば、前記メディアサーバ104は、前記クライアントデバイス102に応答を送信しなくてもよい。例えば、ステップ500において、前記メディアサーバ104は、認証情報を前記メディアサーバ104に返すように、前記クライアントデバイス102に要求しうる。前記クライアントサーバ102にプレイバックのためのリクエストにおいて識別されるセグメントを取得する権限がないことを、前記メディアサーバ104が見つけたならば、前記メディアサーバ104は、前記クライアントデバイス102に応答を送信しなくてもよい。あるいは、前記メディアサーバ104は、前記メディアサーバ104が、要求されたセグメントを前記クライアントデバイス102に送信しない理由を示している応答を返してもよい。
ステップ508において、前記メディアサーバ104がデータオブジェクトを前記クライアントデバイス102に送信すると決定した場合、前記メディアサーバ104は、前記適応パラメータの値に基づき、データオブジェクトを選択する。この明細書において、適応パラメータの値に基づき、データオブジェクトを選択することは、前記メディアサーバ104が1つ又は複数のストリーミング適応パラメータの値に基づいて、データオブジェクトを選択し得ることを意味している。このステップにおいて、前記メディアサーバ104は、セグメント又は新しいMPDを前記クライアントデバイス102に、前記要求への応答として、送信し得る。
一実施例において、前記クライアントデバイス102は、セグメント、ストリーミング適応パラメータの値、例えば、前記セグメント番号(例えば、2)を含むリクエスト、前記利用可能な帯域幅(例えば、800kbps)、を要求するリクエストを送信する。前記メディアサーバ104が前記リクエストを受信した後、前記メディアサーバ104は、前記リクエストを解析し、前記値を取得する。前記メディアサーバ104が、800kbpsのビットレートを有する表現のセグメントがある、と分かるならば、前記メディアサーバ104は、このセグメントを選択し、前記セグメントを前記クライアントデバイス102に送信し得る。前記メディアサーバ104は、800kbpsのビットレートを有する表現のセグメントがない、と分かることができる。この状態において、前記メディアサーバ104は、帯域幅適応を行うことができ、前記帯域幅を満足する、適した表現のセグメントを見つけることができる。例えば、前記メディアサーバ104は、800kbpsより低いビットレート、例えば、700kbpsを有する表現からセグメントを選択し得る。あるいは、前記メディアサーバ104は、800kbpsより大きい、例えば、900kbpsのビットレートを有する表現からセグメントを選択してもよい。前記ストリーミング適応パラメータの値は、解像度、スクリーンサイズ、又は明細書で説明された他のストリーミング適応パラメータも含み得ることに留意。前記メディアサーバ104は、適切なセグメントを選択するために適応を行うことができ、前記セグメントを前記クライアントデバイス102に送信し得る。あるいは、前記メディアサーバ104は、前記メディアサーバ104が、前記メディアサーバ104に既に格納されている、適切なセグメントが無いことがわかったならば、前記帯域幅により適応されたセグメントを取得するためにメディアデータをエンコードし得る。例えば、前記メディアサーバ104は、セグメントを取得するために、メディアデータを、800kbpsと等しいビットレートでエンコードし、800kbpsのビットレートを有する前記セグメントを前記クライアントデバイス102に送信し得る。したがって、前記クライアントデバイス102は、適切なセグメントを受信し、ユーザの品質体験(QoE)が改善される。
他の例において、前記メディアサーバ104は、新しいMPDを前記クライアントデバイス102にセグメントの代わりに返送する。例えば、ライブメディアコンテンツ(例えば、ゲーム)に対し、前記ゲームがタイムアウトしたときに、商業広告を挿入することができる。しかし、タイムアウトは前もって判別できないことがしばしばある。この場合において、新しい情報を備えた新しいMPDがその後必要である。例えば、新しいMPDは、前記セグメント(すなわち、前記広告)に関する情報、例えば、前記セグメント番号、開始時間、などを含み得る。これは、古いMPDにおけるセグメントのシーケンスを変化させる。例えば、前記リクエストにおけるセグメント番号は8であるが、広告のセグメントのセグメント番号は7であり、前記メディアサーバ104は、セグメントをクライアントデバイス102に送信しない。代わりに、前記メディアサーバ104は、前記新しいMPDを前記クライアントデバイス102に送信し、その後クライアントデバイス102は、前記新しいMPDに基づいて、セグメントを要求し得る。オンデマンドコンテンツに対し、前記コンテンツが変更されたならば、例えば、コンテンツに広告が挿入されたならば、新しいMPDもまた前記クライアントデバイス102に送信される必要がある。
前記データオブジェクト(例えば、前記セグメント又は新しいMPD)が選択された後、メディアサーバ104は、前記データオブジェクトをクライアントデバイス102に応答を介して送信する。前記応答を受信した後、前記クライアントデバイス102は、前記セグメントのコンテンツをプレイバックでき、又は前記新しいMPDに基づいて、セグメントを要求するために、リクエストを送信する。
明細書で種々の実施形態が、コンピュータ又は任意の命令実行システムにより又はそれと関係して使用されるためのプログラムコードを提供する、コンピュータ利用可能な又はコンピュータ読み取り可能な媒体からアクセス可能なコンピュータプログラム製品による1つの実施形態において実装され得る、一般的な方法のステップ又は処理のコンテキストにおいて説明された。この説明の目的のために、コンピュータ使用可能な、又は、コンピュータ読み取り可能な媒体は、命令の実行システム、装置、又はデバイスにより、又は、それに関連して使用されるプログラムを含み、格納し、通信し、伝播し、又は輸送できる任意の装置であってよい。
媒体は、電気的、磁気的、光学的、電磁的、赤外線の、半導体システム(又は装置又はデバイス)、又は伝播(propagation)メディアであり得る。コンピュータ読み取り可能な媒体の例は、半導体又はソリッド・ステートメモリ、磁気テープ、リムーバブル・コンピュータ・ディスク、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リード・オンリー・メモリ(ROM)、リジット・マグネティック・ディスク、及び、光学ディスクを含む。光学ディスクの現在の例は、DVD,コンパクトディスク−リード・オンリー・メモリ(CD-ROM)、コンパクトディスク−リード/ライト(CD-R/W)を含む。
102 クライアントデバイス
108 ネットワーク
104 メディアサーバ
106 コンテンツ準備デバイス
22 適応ロジック
23 リクエストパーサ
24 分配機能
25 メディアエンジン
26 監視機能
27 アクセスエンジン
302 プロセッサ
304 大容量記憶装置
306 ネットワークインターフェース
308 メモリ
310 I/Oインターフェース
312 データバス
402 プロセッサ
404 大容量記憶装置
406 ネットワークインターフェース
408 メモリ
410 I/Oインターフェース
412 ビデオアダプタ
414 データバス

Claims (8)

  1. クライアントデバイスにストリームされるメディアコンテンツ上で適応ストリーミングを実行するためのメディアサーバであって、
    送信器と、
    受信器と、
    前記送信器及び前記受信器に接続されているプロセッサと、
    を具備し、
    前記プロセッサは、
    ストリーミング適応パラメータを特定するための情報を具備するメディア表現記述(MPD)ファイルを、前記送信器を介して、前記クライアントデバイスに送信するステップと、
    データオブジェクトロケーションインジケータと、少なくとも1つのストリーミング適応パラメータの値を含んでいるクエリ文字列とを具備するリクエストを、前記受信器を介して受信するステップと、
    前記リクエストを受信した後、前記リクエストの前記データオブジェクトロケーションインジケータと前記クエリ文字列のうちの少なくとも1つに基づいて、前記クライアントデバイスに返送されるデータオブジェクトを選択するステップと、
    前記データオブジェクトとともに応答を、前記クライアントデバイスに送信するステップと、
    を実行するように構成されており、
    前記リクエストを受信した後、前記リクエストの前記データオブジェクトロケーションインジケータと前記クエリ文字列のうちの少なくとも1つに基づいて、前記クライアントデバイスに返送されるデータオブジェクトを選択するステップは、
    コンテンツが変更されたことに応じて、変更後の第2MPDを選択するステップを具備することを特徴とするメディアサーバ。
  2. 前記ストリーミング適応パラメータの値は、セグメント番号と、前記メディアサーバと前記クライアントデバイスとの間のネットワーク接続の帯域幅を示す値と、を具備することを特徴とする請求項1に記載のメディアサーバ。
  3. 前記ストリーミング適応パラメータの値は、第1セグメント番号を具備し、前記第2MPDは広告のセグメントに対応する第2セグメント番号を備え、
    前記第2MPDを選択する前記ステップは、前記第2セグメント番号は、前記第1セグメント番号より前であると判別するステップを具備する
    ことを特徴とする請求項1に記載のメディアサーバ。
  4. メディアサーバにより、メディアコンテンツ上で適応ストリーミングを実行するための方法であって、
    クライアントデバイスに、ストリーミング適応パラメータを特定するための情報を具備するメディア表現記述(MPD)ファイルを送信するステップと、
    データオブジェクトロケーションインジケータと、少なくとも1つのストリーミング適応パラメータの値を含んでいるクエリ文字列とを具備するリクエストを受信するステップと、
    前記リクエストを受信した後、前記リクエストの前記データオブジェクトロケーションインジケータと前記クエリ文字列のうちの少なくとも1つに基づいて、前記クライアントデバイスに返送されるデータオブジェクトを選択するステップと、
    前記データオブジェクトとともに応答を、前記クライアントデバイスに送信するステップと、
    を具備し、
    前記リクエストを受信した後、前記リクエストの前記データオブジェクトロケーションインジケータと前記クエリ文字列のうちの少なくとも1つに基づいて、前記クライアントデバイスに返送されるデータオブジェクトを選択するステップは、
    コンテンツが変更されたことに応じて、変更後の第2MPDを選択するステップを具備することを特徴とする方法。
  5. 前記ストリーミング適応パラメータの値は、セグメント番号と、前記メディアサーバと前記クライアントデバイスとの間のネットワーク接続の帯域幅を示す値と、を具備することを特徴とする請求項4に記載の方法。
  6. 前記ストリーミング適応パラメータの値は、第1セグメント番号を具備し、前記第2MPDは広告のセグメントに対応する第2セグメント番号を備え、
    前記第2MPDを選択する前記ステップは、前記第2セグメント番号は、前記第1セグメント番号より前であると判別するステップを具備することを特徴とする請求項4に記載の方法。
  7. メディアサーバのプロセッサにより実行可能な命令を格納している非一時的コンピュータ可読記録媒体であって、
    クライアントデバイスに、ストリーミング適応パラメータを特定するための情報を具備するメディア表現記述(MPD)ファイルを送信するステップと、
    前記クライアントデバイスから、データオブジェクトロケーションインジケータと、少なくとも1つのストリーミング適応パラメータの値を含んでいるクエリ文字列とを具備するリクエストを受信するステップと、
    前記リクエストを受信した後、前記リクエストの前記データオブジェクトロケーションインジケータと前記クエリ文字列のうちの少なくとも1つに基づいて、前記クライアントデバイスに返送されるデータオブジェクトを選択するステップと、
    前記データオブジェクトとともに応答を、前記クライアントデバイスに送信するステップと、
    を具備するステップを実行させることを特徴とし、
    前記リクエストを受信した後、前記リクエストの前記データオブジェクトロケーションインジケータと前記クエリ文字列のうちの少なくとも1つに基づいて、前記クライアントデバイスに返送されるデータオブジェクトを選択するステップは、
    コンテンツが変更されたことに応じて、変更後の第2MPDを選択するステップを具備する非一時的コンピュータ可読記録媒体。
  8. 前記ストリーミング適応パラメータの値は、セグメント番号と、前記メディアサーバと前記クライアントデバイスとの間のネットワーク接続の帯域幅を示す値と、を具備することを特徴とする請求項7に記載の非一時的コンピュータ可読記録媒体。
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