JP6403768B2 - 適応ストリーミングクライアントのためのバンド幅をリザーブする方法及びデバイス - Google Patents
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Description
− チャンク要求スケジューリング。2つの要求ストラテジーが一般的に実施される。プレイヤーバッファを形成するために最初に立ち上げフェーズの間に使用される即時ダウンロード、及び一定の再生バッファを保つために定常フェーズにおいて使用される周期ダウンロードである。“Improving Fairness, Efficiency, and Stability in HTTP-based Adaptive Video Streaming with FESTIVE”,Junchen Jiang and al.,CoNext 2012において記載されているように、プレイヤーの初期条件に応じて、周期ダウンロードは、他のストリームによるバンド幅に関してHASストリームが完了する場合にバンド幅割り当ての不公平を生じさせる次善の時間割り当てにつながることがある;
− ビットレート選択。基本ストラテジーは、推定されるバンド幅よりも低い最も高い利用可能なビットレートを保守的に選択することである。選択アルゴリズムの保守主義は、推定されるバンド幅の値と許容されている最大要求ビットレートの値との間に持ち込まれたマージンに従って評価される。保守的な値は、パーセンテージにおいて表現されてよい;
− バンド幅推定。バンド幅推定は、瞬時スループット(すなわち、ダウンロード時間によって分割されるダウンロードサイズ)に基づく。ほとんどの市販プレイヤーは、フィルタリング技術を用いて推定を改善する。現在の推定は、次いで、そのダイナミックを平滑化するよう最後の幾つかの観測にわたって平均化される。
少なくとも1つのイベントが起こる場合に、前記クライアントによって要求されている前記ストリーミングコンテンツに関連した所定の目標データレートと、トランジェントマージンとに応じて、トランジェントバンド幅を前記クライアントのためにリザーブするステップ
を有する点が注目に値する方法と関係がある。
− 前記ネットワークのトータルの利用可能なバンド幅、
− 前記ストリーミングコンテンツに関連した前記所定の目標データレート、
− 前記ネットワークのバンド幅を共有している競合するストリーム、
− 前記ストリーミングコンテンツのプライオリティ、
− 前記適応ストリーミングクライアントの保守的な値
のうちの少なくとも1つに依存する。
− 前記クライアントのバッファにおいて前記クライアントによってロードされるチャンクの数が、バッファ長に、前記適応ストリーミングクライアントによって再生されると推測されるチャンクの数を加えたものを超える場合に;又は
− チャンク要求周波数がチャンクの存続期間に等しい場合に、
終了する。
− 前記適応ストリーミングクライアントによる前記ストリーミングコンテンツの受信の開始;
− ネットワーク条件の(望ましくは、顕著な)変化;
− 他のストリームの受信の停止
に属する。
− 前記クライアントによって要求されている少なくとも1つのストリーミングコンテンツを検出するよう構成されるストリーム識別部と;
− バンド幅マネージャであって:
・ 前記クライアントによって要求されている前記ストリーミングコンテンツに関連した目標データレートを決定し;
・ 少なくとも1つのイベントが起こる場合に、前記決定された目標データレート及びトランジェントマージンに応じて、トランジェントバンド幅を前記クライアントのためにリザーブする
よう構成される前記バンド幅マネージャと
を有する。
− 前記適応ストリーミングクライアントによる前記ストリーミングコンテンツの受信の開始、
− ネットワーク条件の変化、
− 他のストリームの受信の停止
に属する前記イベントを検出するよう構成される。
− ローカルネットワークN1への接続1のLAN(Local Area Network)インターフェイス(例えば、Wi−Fi(登録商標)、Ethernet(登録商標)、などとして、有線及び/又は無線);
− HTTPサーバSと通信するためのプロトコルスタックを含む通信モジュール2。特に通信モジュール2は、当該技術においてよく知られているTCP/IPスタックを有する。当然、それは、クライアント端末C1がHTTPサーバSと通信することを可能にする如何なる他のタイプのネットワーク及び/又は通信手段であってもよい;
− HTTPサーバSからHTTPストリーミングマルチメディアコンテンツを受信する適応ストリーミングモジュール3。それは、ネットワーク制約及びそれ自身の制約とより良く適合するビットレートでチャンクを絶えず選択する;
− マルチメディアコンテンツを復号しレンダリングするよう構成されるビデオプレイヤー4;
− クライアント端末C1の不揮発性メモリにおいて記憶されているアプリケーション及びプログラムを実行する1つ以上のプロセッサ5;
− HTTPサーバSから受信されたチャンクを、ビデオプレイヤー4へのそれらの送信の前にバッファリングするよう構成されるバッファ6;
− 一般的なクライアント端末機能を実行するために当業者によく知られている様々なモジュール及び全ての手段を接続する内部バスB1
を有する。
− ローカルネットワークN1への接続7のLANインターフェイス(例えば、Wi−Fi、Ethernetなどとして、有線及び/又は無線);
− ブロードバンドネットワークN2への接続8のブロードバンドインターフェイス(有線及び/又は無線);及び
− 接続7及び8のインターフェイスを通じて通信するためのプロトコルスタックを有する通信モジュール9。特に、通信モジュールは、IPスタックと記されるインターネットプロトコルスタックを有する;
− マニフェストから取り出された情報(例えば、プレイリスト又はXMLファイル)を記憶するよう特に構成されるメモリ10;
− ゲートウェイGWの不揮発性メモリにおいて記憶されているアプリケーション及びプログラムを実行する1つ以上のプロセッサ15;
− 一般的な家庭用ゲートウェイ機能を実行するために当業者によく知られている様々なモジュール及びプロセッシング手段、ルーティング及びブリッジング手段並びに全ての手段を接続する内部バスB2
を有する。
BWt=RT+mt なお、t∈[To;To+Dc]
上記の式において、tは時間であり、Toはストリーミングコンテンツの受信の開始を示す。
BWt>RT+Vc なお、t∈[To;To+Dc]
が成立する。
BWt<RT+1+Vc
が成立する。
BWt=RT×100/(100−mt) なお、t∈[To;To+Dc]
当然ながら、他の式がトランジェントバンド幅を決定するために使用されてよい。
− ブロードバンドネットワークN2のトータルの利用可能なバンド幅BWTOTAL;
− HASクライアント端末C1によって要求されるストリーミングコンテンツに関連した決定された目標データレートRT;
− ネットワークバンド幅を共有している競合するストリーム(例えば、第2のクライアント端末C2によって受信されるストリーム);
− ストリーミングコンテンツのプライオリティ;
− 適応ストリーミングクライアント端末C1の保守的な値。
mt≦BWTOTAL−RT
が成立する。
Tb=LB×RT/(BWt−RT)
この式において:
− LBはバッファ長(単位秒)であり;
− RTは目標ビットレート(単位kbps)であり;
− BWtはリザーブされるトランジェントバンド幅(単位kbps)である。
BWs=RT+ms なお、t>To+Dc且つBWs<BWt。
特に、定常バンド幅BWsは、目標ビットレートRTに保守的な値Vcを加えたものに少なくとも等しくてよい(定常マージンmsは、その場合に保守的な値Vcに等しい。)。それにより:
BWs≧RT+Vc なお、To+Dc
が成立する。
BWs=RT×100/(100−ms) なお、To+Dc。
HASストリーミングコンテンツのためのバンド幅リザベーション(トランジェントバンド幅BWt、定常バンド幅BWs)に関するバンド幅マネージャ13の決定は、多数のパラメータ及びユーザ又はサービスプロバイダの好みに依存する。それらは、要求されるコンテンツ、ネットワーク、ネットワークのクライアント端末、等の特性によって与えられる、バンド幅マネージャによって強いられるアービトレーションスキームの組となる。
− トランジェントマージン=決定されるべき割り当てトランジェントバンド幅の40%(例えば、t∈[To;To+Dc]について、式BWt=RT×100/(100−mt)においてmt=40);
− 定常マージン=決定されるべき割り当て定常バンド幅の20%(例えば、t>To+Dcについて、式BWs=RT×100/(100−ms)においてms=20)。
− ゲートウェイGWでリザーブされるストリームを解析する(ステップS0);
− 所与のイベント(例えば、クライアント端末C1によるHASストリーミングコンテンツの受信の開始、ネットワーク条件の大きな変化)を検出する(ステップS1);
− HASクライアント端末C1によって要求されるストリーミングコンテンツに関連した目標データレートを決定する(ステップS2);
− 少なくとも1つのイベントが検出される場合に、トランジェント期間Dcの間はトランジェントバンド幅BWtを、HASストリーミングコンテンツの終了までは定常バンド幅BWsをHASクライアント端末C1のためにリザーブする(ステップS3)。
上記の実施形態に加えて、以下の付記を開示する。
(付記1)
少なくとも1つのネットワークに属し、少なくとも1つのサーバから、該サーバにおいて1つよりも多いデータレートで利用可能であるストリーミングコンテンツを受信するよう構成される適応ストリーミングクライアントのためのバンド幅をリザーブする方法であって、
少なくとも1つのイベントが起こる場合に、前記クライアントによって要求されている前記ストリーミングコンテンツに関連した所定の目標データレートと、トランジェントマージンとに応じて、トランジェントバンド幅を前記クライアントのためにリザーブするステップ
を有する方法。
(付記2)
前記トランジェントマージンは、次のパラメータ:
− 前記ネットワークのトータルの利用可能なバンド幅、
− 前記ストリーミングコンテンツに関連した前記所定の目標データレート、
− 前記ネットワークのバンド幅を共有している競合するストリーム、
− 前記ストリーミングコンテンツのプライオリティ、
− 前記適応ストリーミングクライアントの保守的な値
のうちの少なくとも1つに依存する、
付記1に記載の方法。
(付記3)
前記適応ストリーミングクライアントが保守的な値を使用するとして、前記トランジェントマージンは前記保守的な値よりも大きい、
付記1又は2に記載の方法。
(付記4)
前記トランジェントバンド幅は、前記目標データレートに前記保守的な値を加えたものよりも大きく、
前記目標データレートよりも高い少なくとも1つの他のデータレートが前記サーバで利用可能である場合に、前記トランジェントバンド幅は、前記より高いデータレートに前記適応ストリーミングクライアントの前記保守的な値を加えたものよりも小さい、
付記3に記載の方法。
(付記5)
前記目標データレートが前記サーバによって提供される最大データレートである場合に、前記トランジェントマージンは、前記ネットワークのトータルの利用可能なバンド幅と前記目標データレートとの間の差以下である、
付記1乃至4のうちいずれか1つに記載の方法。
(付記6)
前記トランジェントバンド幅は、前記クライアントのバッファの充填速度に依存するトランジェント期間の間、前記適応ストリーミングクライアントのためにリザーブされる、
付記1乃至5のうちいずれか1つに記載の方法。
(付記7)
前記トランジェントバンド幅は、前記クライアントのバッファの充填率に依存するトランジェント期間の間、前記適応ストリーミングクライアントのためにリザーブされる、
付記1乃至6のうちいずれか1つに記載の方法。
(付記8)
前記クライアントがデータの連続的なチャンクの形で前記ストリーミングコンテンツを受信するとして、前記トランジェント期間は、前記クライアントのバッファにおいて前記クライアントによってロードされるチャンクの数が、バッファ長に、経過時間の間に前記適応ストリーミングクライアントによって再生されると推測されるチャンクの数を加えたものを超える場合に、終了する、
付記6又は7に記載の方法。
(付記9)
前記クライアントがデータの連続的なチャンクの形で前記ストリーミングコンテンツを受信するとして、前記トランジェント期間は、チャンク要求周波数がチャンクの存続期間に等しい場合に終了する、
付記6又は7に記載の方法。
(付記10)
前記イベントは、次のイベント群:
− 前記適応ストリーミングクライアントによる前記ストリーミングコンテンツの受信の開始、
− ネットワーク条件の変化、
− 他のストリームの受信の停止
に属する、
付記1乃至9のうちいずれか1つに記載の方法。
(付記11)
少なくとも1つのネットワークに属し、少なくとも1つのサーバから、該サーバにおいて1つよりも多いデータレートで利用可能であるストリーミングコンテンツを受信するよう構成される適応ストリーミングクライアントのためのバンド幅をリザーブするデバイスであって、
− 前記クライアントによって要求されている少なくとも1つのストリーミングコンテンツを検出するよう構成されるストリーム識別部と、
− 少なくとも1つのイベントが起こる場合に、前記要求されているストリーミングコンテンツに関連した所定の目標データレートと、トランジェントマージンとに応じて、トランジェントバンド幅を前記クライアントのためにリザーブするよう構成されるバンド幅マネージャと
を有するデバイス。
(付記12)
次のイベント群:
− 前記適応ストリーミングクライアントによる前記ストリーミングコンテンツの受信の開始、
− ネットワーク条件の変化、
− 他のストリームの受信の停止
に属する前記イベントを検出するよう構成される
付記11に記載のデバイス。
(付記13)
前記適応ストリーミングクライアントが保守的な値を使用するとして、前記トランジェントマージンは前記保守的な値よりも大きい、
付記11又は12に記載のデバイス。
(付記14)
コンピュータによって読み出し可能な及び/又はプロセッサによって実行可能な媒体において記録される及び/又は通信ネットワークからダウンロード可能なコンピュータプログラム製品であって、
付記1乃至9の少なくとも1つに記載の方法を実施するプログラムコード命令を有するコンピュータプログラム製品。
(付記15)
プロセッサによって実行されることが可能なコンピュータプログラム製品を記録している非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
付記1乃至9の少なくとも1つに記載の方法を実施するプログラムコード命令を含む非一時的なコンピュータ可読媒体。
Claims (15)
- 少なくとも1つのネットワークに属するよう構成され、少なくとも1つのサーバから、該サーバにおいて複数のデータレートで利用可能であるストリーミングコンテンツを受信するよう構成される適応ストリーミングクライアントのためのバンド幅をリザーブする方法であって、
少なくとも1つのイベントが起こる場合に、前記クライアントによって要求されている前記ストリーミングコンテンツに関連した所定の目標データレートと、トランジェントマージンとに応じて、トランジェントバンド幅を前記クライアントのためにリザーブするステップ
を有する方法。 - 前記トランジェントマージンは、次のパラメータ:
− 前記ネットワークのトータルの利用可能なバンド幅、
− 前記ストリーミングコンテンツに関連した前記所定の目標データレート、
− 前記ネットワークのバンド幅を共有している競合するストリーム、
− 前記ストリーミングコンテンツのプライオリティ、
− 前記適応ストリーミングクライアントの保守的な値
のうちの少なくとも1つに依存する、
請求項1に記載の方法。 - 前記適応ストリーミングクライアントが保守的な値を使用するとして、前記トランジェントマージンは前記保守的な値よりも大きい、
請求項1又は2に記載の方法。 - 前記トランジェントバンド幅は、前記目標データレートに前記保守的な値を加えたものよりも大きく、
前記目標データレートよりも高い少なくとも1つの他のデータレートが前記サーバで利用可能である場合に、前記トランジェントバンド幅は、前記より高いデータレートに前記適応ストリーミングクライアントの前記保守的な値を加えたものよりも小さい、
請求項3に記載の方法。 - 前記目標データレートが前記サーバによって提供される最大データレートである場合に、前記トランジェントマージンは、前記ネットワークのトータルの利用可能なバンド幅と前記目標データレートとの間の差以下である、
請求項1乃至4のうちいずれか一項に記載の方法。 - 前記トランジェントバンド幅は、前記クライアントのバッファの充填速度に依存するトランジェント期間の間、前記適応ストリーミングクライアントのためにリザーブされる、
請求項1乃至5のうちいずれか一項に記載の方法。 - 前記トランジェントバンド幅は、前記クライアントのバッファの充填率に依存するトランジェント期間の間、前記適応ストリーミングクライアントのためにリザーブされる、
請求項1乃至6のうちいずれか一項に記載の方法。 - 前記クライアントがデータの連続的なチャンクの形で前記ストリーミングコンテンツを受信するとして、前記トランジェント期間は、前記クライアントのバッファにおいて前記クライアントによってロードされるチャンクの数が、バッファ長に、経過時間の間に前記適応ストリーミングクライアントによって再生されると推測されるチャンクの数を加えたものを超える場合に、終了する、
請求項6又は7に記載の方法。 - 前記クライアントがデータの連続的なチャンクの形で前記ストリーミングコンテンツを受信するとして、前記トランジェント期間は、チャンク要求周波数がチャンクの存続期間に等しい場合に終了する、
請求項6又は7に記載の方法。 - 前記イベントは、次のイベント群:
− 前記適応ストリーミングクライアントによる前記ストリーミングコンテンツの受信の開始、
− ネットワーク条件の変化、
− 他のストリームの受信の停止
に属する、
請求項1乃至9のうちいずれか一項に記載の方法。 - 少なくとも1つのネットワークに属するよう構成され、少なくとも1つのサーバから、該サーバにおいて複数のデータレートで利用可能であるストリーミングコンテンツを受信するよう構成される適応ストリーミングクライアントのためのバンド幅をリザーブするデバイスであって、
− 前記クライアントによって要求されている少なくとも1つのストリーミングコンテンツを検出するよう構成されるストリーム識別部と、
− 少なくとも1つのイベントが起こる場合に、前記要求されているストリーミングコンテンツに関連した所定の目標データレートと、トランジェントマージンとに応じて、トランジェントバンド幅を前記クライアントのためにリザーブするよう構成されるバンド幅マネージャと
を有するデバイス。 - 次のイベント群:
− 前記適応ストリーミングクライアントによる前記ストリーミングコンテンツの受信の開始、
− ネットワーク条件の変化、
− 他のストリームの受信の停止
に属する前記イベントを検出するよう構成される
請求項11に記載のデバイス。 - 前記適応ストリーミングクライアントが保守的な値を使用するとして、前記トランジェントマージンは前記保守的な値よりも大きい、
請求項11又は12に記載のデバイス。 - コンピュータによって実行される場合に、該コンピュータに、
請求項1乃至9のうちいずれか一項に記載の方法を実施させるコンピュータプログラム。 - コンピュータによって実行される場合に、該コンピュータに、
請求項1乃至9のうちいずれか一項に記載の方法を実施させるコンピュータプログラムを記憶している非一時的なコンピュータ可読媒体。
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