JP7166311B2 - デジタルビデオストリーミングに関する適応バッファリングのためのシステムおよび方法 - Google Patents

デジタルビデオストリーミングに関する適応バッファリングのためのシステムおよび方法 Download PDF

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Description

（発明の分野）
本発明は、概して、適応ストリーミングに関し、より具体的には、デジタルビデオのストリーミングを適応的にバッファするシステムに関する。
（背景）
用語「メディアをストリーミングする」は、再生デバイス上におけるメディアの再生を説明しており、メディアは、サーバ上に記憶され、再生の間、ネットワークを経由して、再生デバイスに継続的に送信される。典型的には、再生デバイスは、メディアの次のポーションの受信に先立って、全てのバッファされたメディアの再生を完了するため、再生デバイスは、再生の間、任意の所与の時間において、十分な量のメディアをバッファ内に記憶し、再生の中断を防止する。適応ビットレートストリーミングまたは適応ストリーミングは、本ストリーミング条件（例えば、ユーザのネットワーク帯域幅およびＣＰＵ容量）をリアルタイムに検出すること、ならびにそれに応じてストリーミングされるメディアの品質を調節することを伴う。典型的には、ソースメディアは、複数のビットレートでエンコードされ、再生デバイスまたはクライアントは、利用可能なリソースに応じて、異なるエンコードのストリーミング間で切り替える。
適応ストリーミングソリューションは、典型的には、ＲＦＣ ２６１６として、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ ＦｏｒｃｅおよびＷｏｒｌｄ Ｗｉｄｅ Ｗｅｂ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍによって公開されたハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）、またはＲＦＣ ２３２６として、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅによって公開されたリアルタイムストリーミングプロトコル（ＲＴＳＰ）のいずれかを利用して、サーバと再生デバイスとの間でメディアをストリーミングする。ＨＴＴＰは、再生デバイスが、ファイル内のバイト範囲を要求することを可能にする、ステートレスプロトコルである。ＨＴＴＰは、サーバが、再生デバイスから受信された要求に応答するために、情報を要求する再生デバイスの状態または再生デバイスによって要求されたバイト範囲に関する情報を記録することが要求されないため、ステートレスとして説明される。ＲＴＳＰは、ストリーミングメディアサーバを制御するために使用されるネットワーク制御プロトコルである。再生デバイスは、メディアをストリーミングするサーバに、「再生」および「一時停止」等の制御コマンドを発行し、メディアファイルの再生を制御する。ＲＴＳＰが利用されるとき、メディアサーバは、各クライアントデバイスの状態を記録し、クライアントデバイスから受信した命令およびクライアントの状態に基づいて、ストリーミングするためのメディアを判定する。
適応ストリーミングシステムでは、ソースメディアは、典型的には、実際のビデオおよびオーディオデータを含有する、いくつかの代替ストリームを指示するトップレベルインデックスファイルとして、メディアサーバ上に記憶される。各ストリームは、典型的には、１つ以上のコンテナファイル内に記憶される。異なる適応ストリーミングソリューションは、典型的には、異なるインデックスおよびメディアコンテナを利用する。Ｗｏｒｌｄ Ｗｉｄｅ Ｗｅｂ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍによって開発された同期マルチメディア統合言語（ＳＭＩＬ）は、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｒｅｄｍｏｎｄ，Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ）によって開発されたＩＩＳスムーズストリーミング、およびＡｄｏｂｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（Ｓａｎ Ｊｏｓｅ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）によって開発されたフラッシュダイナミックストリーミングを含む、いくつかの適応ストリーミングソリューションにおいて、インデックスを作成するために利用される。Ａｐｐｌｅ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）によって開発されたＨＴＴＰ適応ビットレートストリーミングは、典型的には、メディアコンテナファイルを識別する、ＵＲＩのリストを含有するテキストファイルである、拡張Ｍ３Ｕ再生リストファイル（．Ｍ３Ｕ８）を使用して、インデックスファイルを実装する。最も一般に使用されるメディアコンテナ形式は、ＭＰＥＧ－４ Ｐａｒｔ １４（すなわち、ＩＳＯ／ＩＥＣ １４４９６－１４）に規定されるＭＰ４コンテナ形式、およびＭＰＥＧ－２ Ｐａｒｔ １（すなわち、ＩＳＯ／ＩＥＣ規格１３８１８－１）に規定されるＭＰＥＧトランスポートストリーム（ＴＳ）コンテナである。ＭＰ４コンテナ形式は、ＩＩＳスムーズストリーミングおよびフラッシュダイナミックストリーミングにおいて利用される。ＴＳコンテナは、ＨＴＴＰ適応ビットレートストリーミングにおいて使用される。
Ｍａｔｒｏｓｋａコンテナは、オープン標準プロジェクトとしてＭａｔｒｏｓｋａ非営利団体（Ａｕｓｓｏｎｎｅ，Ｆｒａｎｃｅ）によって開発されたメディアコンテナである。Ｍａｔｒｏｓｋａコンテナは、拡張バイナリメタ言語（ＥＢＭＬ）に基づき、これは、拡張マークアップ言語（ＸＭＬ）のバイナリ派生物である。Ｍａｔｒｏｓｋａコンテナのデコードは、多くの消費者電子機器（ＣＥ）デバイスによってサポートされている。ＤｉｖＸ，ＬＬＣ（Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）によって開発されたＤｉｖＸ Ｐｌｕｓファイル形式は、Ｍａｔｒｏｓｋａコンテナ形式の拡張子を利用する（すなわち、Ｍａｔｒｏｓｋａコンテナ形式規格に基づくが、Ｍａｔｒｏｓｋａ形式内に規定されていない要素を含む）。
インターネットを経由してメディアコンテンツの送達のための一貫した手段を提供するために、国際標準化機構（ＩＳＯ）および国際電気標準会議（ＩＥＣ）は、ＨＴＴＰ（ＤＡＳＨ）規格を経由したダイナミック適応ストリーミングを推進している。ＤＡＳＨ規格は、ＨＴＴＰを使用したＭＰＥＧコンテンツの送達のためのメディアコンテンツおよびコンテンツの記述のための形式を規定する。ＤＡＳＨによると、表現のためのメディアコンテンツの各コンポーネントは、１つ以上のストリーム内に記憶される。ストリームのそれぞれは、セグメントに分割される。メディア表現記述（ＭＰＤ）は、ストリームのそれぞれの内のセグメントについての情報と、再生の間にメディアコンテンツを表現するために必要とされる他の情報とを含む、データ構造である。再生デバイスは、再生のための適応ビットレートストリーミングを使用してメディアコンテンツのコンポーネントを取得するために、ＭＰＤを使用する。
（発明の要約）
本発明のいくつかの実施形態による、デジタルビデオストリーミングに関する適応バッファリングのためのシステムおよび方法が、図示される。
１つの実施形態は、再生デバイスを含み、再生デバイスは、メモリと、ネットワークインターフェースと、メモリ内に記憶される命令を読み出すプロセッサとを備え、命令は、再生デバイスのバッファ内にデジタルビデオコンテンツをダウンロードし、デジタルビデオコンテンツから最小バッファ時間を受信し、再生デバイスを使用してデジタルビデオコンテンツをスローモーション速度で再生し、スローモーション再生速度因子によって最小バッファ時間を低減させ、再生デバイスを使用して、低減された最小バッファ時間が到達されるまで、デジタルビデオコンテンツをスローモーション速度で再生し続け、再生デバイスを使用して、最小バッファ時間が到達されると、デジタルビデオコンテンツをスローモーション速度より速い速度で再生するようにプロセッサに指示する。
さらなる実施形態では、デジタルビデオコンテンツをダウンロードすることはさらに、マニフェストを要求することと、マニフェストから、エンコードされたメディアを含有するコンテナファイルの場所を抽出することと、エンコードされたメディアを含有するコンテナファイルのポーションを要求することとを含む。
別の実施形態では、バッファ内にダウンロードされたエンコードされたメディアを低減された最小バッファ時間と比較することと、エンコードされたメディアが低減された最小バッファ時間を超過するとき、再生デバイスを使用してエンコードされたメディアを再生することとである。
なおもさらなる実施形態では、最小バッファ時間は、最小量のメディアをダウンロードし、バッファ内に記憶し、再生の中断を回避するための時間量である。
さらに別の実施形態では、最小バッファ時間は、デジタルビデオコンテンツ内において、マニフェストと、インデックスファイルと、デジタルビデオコンテンツによって指示されるファイルとから成る群から選択される場所内に記憶される。
さらにさらなる実施形態では、デジタルビデオコンテンツはさらに、マニフェストと、それぞれが代替のデジタルビデオストリームを含有する、複数のコンテナファイルとを含む。
さらに別の実施形態では、代替のデジタルビデオストリームは、異なるビットレートでエンコードされるデジタルビデオストリームである。
再びさらなる実施形態では、デジタルビデオコンテンツは、ＤＡＳＨ規格ファイルであり、最小バッファ時間は、メディア表現記述データ構造内に記憶される。
再び別の実施形態では、最小バッファ時間を低減させることはさらに、利用可能なデジタルビデオコンテンツを低減された速度で再生することによって、デジタルビデオコンテンツを減少させ、バッファを充填することを含む。
さらに付加的な実施形態では、スローモーション再生速度因子は、再生のために消費されるデジタルビデオコンテンツの量を変化させる。
別の付加的な実施形態では、スローモーション速度は、スローモーション再生速度因子に対応する。
なおもさらにさらなる実施形態では、メモリ内に記憶された命令を読み出すプロセッサを使用して、再生デバイスのバッファ内にデジタルビデオコンテンツをダウンロードすることと、メモリ内に記憶された命令を読み出すプロセッサを使用して、デジタルビデオコンテンツから最小バッファ時間を受信することと、再生デバイスと、メモリ内に記憶された命令を読み出すプロセッサとを使用して、デジタルビデオコンテンツをスローモーション速度で再生することと、再生デバイスを使用して、メモリ内に記憶された命令を読み出すプロセッサを使用して、スローモーション再生速度因子によって最小バッファ時間を低減させることと、再生デバイスと、メモリ内に記憶された命令を読み出すプロセッサとを使用して、最小バッファ時間が到達されると、デジタルビデオコンテンツをスローモーション速度より速い速度で再生することとである。
なおもさらに別の実施形態では、デジタルビデオコンテンツをダウンロードすることはさらに、メモリ内に記憶された命令を読み出すプロセッサを使用して、マニフェストを要求することと、メモリ内に記憶された命令を読み出すプロセッサを使用して、マニフェストからエンコードされたメディアを含有するコンテナファイルの場所を抽出することと、メモリ内に記憶された命令を読み出すプロセッサを使用して、エンコードされたメディアを含有するコンテナファイルのポーションを要求することとを含む。
再びなおもさらなる実施形態では、メモリ内に記憶された命令を読み出すプロセッサを使用して、バッファ内にダウンロードされたエンコードされたメディアを低減された最小バッファ時間と比較することと、メモリ内に記憶された命令を読み出すプロセッサを使用して、エンコードされたメディアが低減された最小バッファ時間を超過するとき、再生デバイスを使用してエンコードされたメディアを再生することとである。
再びさらに別の実施形態では、最小バッファ時間は、最小量のメディアをダウンロードし、バッファ内に記憶し、再生の中断を回避するための時間量である。
さらなる実施形態では、最小バッファ時間は、デジタルビデオコンテンツ内において、マニフェストと、インデックスファイルと、デジタルビデオコンテンツによって指示されるファイルとから成る群から選択される場所内に記憶される。
別の実施形態では、デジタルビデオコンテンツはさらに、マニフェストと、それぞれが代替のデジタルビデオストリームを含有する、複数のコンテナファイルとを含む。
なおもさらなる実施形態では、代替のデジタルビデオストリームは、異なるビットレートでエンコードされるデジタルビデオストリームである。
さらに別の実施形態では、デジタルビデオコンテンツは、ＤＡＳＨ規格ファイルであり、最小バッファ時間は、メディア表現記述データ構造内に記憶される。
さらにさらなる実施形態では、最小バッファ時間を低減させることはさらに、利用可能なデジタルビデオコンテンツを低減された速度で再生することによって、デジタルビデオコンテンツを減少させ、バッファを充填することを含む。
さらに別の実施形態では、スローモーション再生速度因子は、再生のために消費されるデジタルビデオコンテンツの量を変化させる。
再びさらなる実施形態では、スローモーション速度は、スローモーション再生速度因子に対応する。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
再生デバイスであって、
メモリと、
ネットワークインターフェースと、
前記メモリ内に記憶された命令を読み出すプロセッサと
を備え、
前記命令は、
再生デバイスのバッファ内にデジタルビデオコンテンツをダウンロードすることと、
前記デジタルビデオコンテンツから最小バッファ時間を受信することと、
前記再生デバイスを使用して前記デジタルビデオコンテンツをスローモーション速度で再生することと、
スローモーション再生速度因子によって前記最小バッファ時間を低減させることと、
前記再生デバイスを使用して、前記低減された最小バッファ時間が到達されるまで、前記デジタルビデオコンテンツを前記スローモーション速度で再生し続けることと、
前記再生デバイスを使用して、前記最小バッファ時間が到達されると、前記デジタルビデオコンテンツを前記スローモーション速度より速い速度で再生することと
を行うようにプロセッサに指示する、再生デバイス。
（項目２）
前記デジタルビデオコンテンツをダウンロードすることはさらに、
マニフェストを要求することと、
前記マニフェストから、エンコードされたメディアを含有するコンテナファイルの場所を抽出することと、
エンコードされたメディアを含有する前記コンテナファイルのポーションを要求することと
を含む、項目１に記載の再生デバイス。
（項目３）
前記バッファ内に前記ダウンロードされたエンコードされたメディアを前記低減された最小バッファ時間と比較することと、
前記エンコードされたメディアが前記低減された最小バッファ時間を超過するとき、前記再生デバイスを使用して、前記エンコードされたメディアを再生することと
をさらに含む、項目２に記載の再生デバイス。
（項目４）
前記最小バッファ時間は、最小量のメディアをダウンロードし、バッファ内に記憶し、再生の中断を回避するための時間量である、項目１に記載の再生デバイス。
（項目５）
前記最小バッファ時間は、前記デジタルビデオコンテンツ内において、マニフェストと、インデックスファイルと、前記デジタルビデオコンテンツによって指示されるファイルとから成る群から選択される場所内に記憶される、項目１に記載の再生デバイス。
（項目６）
前記デジタルビデオコンテンツはさらに、マニフェストと、それぞれが代替のデジタルビデオストリームを含有する、複数のコンテナファイルとを含む、項目５に記載の再生デバイス。
（項目７）
前記代替のデジタルビデオストリームは、異なるビットレートでエンコードされるデジタルビデオストリームである、項目７に記載の再生デバイス。
（項目８）
前記デジタルビデオコンテンツは、ＤＡＳＨ規格ファイルであり、前記最小バッファ時間は、メディア表現記述データ構造内に記憶される、項目１に記載の再生デバイス。
（項目９）
前記最小バッファ時間を低減させることはさらに、利用可能なデジタルビデオコンテンツを低減された速度で再生することによって、前記デジタルビデオコンテンツを減少させ、バッファを充填することを含む、項目１に記載の再生デバイス。
（項目１０）
前記スローモーション再生速度因子は、再生のために消費される前記デジタルビデオコンテンツの量を変化させる、項目１に記載の再生デバイス。
（項目１１）
前記スローモーション速度は、前記スローモーション再生速度因子に対応する、項目１に記載の再生デバイス。
（項目１２）
デジタルビデオコンテンツの再生を提供するための方法であって、
メモリ内に記憶された命令を読み出すプロセッサを使用して、再生デバイスのバッファ内にデジタルビデオコンテンツをダウンロードすることと、
メモリ内に記憶された前記命令を読み出す前記プロセッサを使用して、前記デジタルビデオコンテンツから最小バッファ時間を受信することと、
前記再生デバイスと、メモリ内に記憶された前記命令を読み出す前記プロセッサとを使用して、前記デジタルビデオコンテンツをスローモーション速度で再生することと、
前記再生デバイスを使用して、メモリ内に記憶された前記命令を読み出す前記プロセッサを使用して、スローモーション再生速度因子によって前記最小バッファ時間を低減させることと、
前記再生デバイスと、メモリ内に記憶された前記命令を読み出す前記プロセッサとを使用して、前記最小バッファ時間が到達されると、前記デジタルビデオコンテンツを前記スローモーション速度より速い速度で再生することと
を含む、デジタルビデオコンテンツの再生を提供するための方法。
（項目１３）
前記デジタルビデオコンテンツをダウンロードすることはさらに、
メモリ内に記憶された前記命令を読み出す前記プロセッサを使用して、マニフェストを要求することと、
メモリ内に記憶された前記命令を読み出す前記プロセッサを使用して、前記マニフェストからエンコードされたメディアを含有するコンテナファイルの場所を抽出することと、
メモリ内に記憶された前記命令を読み出す前記プロセッサを使用して、エンコードされたメディアを含有する前記コンテナファイルのポーションを要求することと
を含む、項目１２に記載のデジタルビデオコンテンツの再生を提供するための方法。
（項目１４）
メモリ内に記憶された前記命令を読み出す前記プロセッサを使用して、前記バッファ内に前記ダウンロードされたエンコードされたメディアを前記低減された最小バッファ時間と比較することと、
メモリ内に記憶された前記命令を読み出す前記プロセッサを使用して、前記エンコードされたメディアが前記低減された最小バッファ時間を超過するとき、前記再生デバイスを使用して前記エンコードされたメディアを再生することと
をさらに含む、項目１３に記載のデジタルビデオコンテンツの再生を提供するための方法。
（項目１５）
前記最小バッファ時間は、最小量のメディアをダウンロードし、バッファ内に記憶し、再生の中断を回避するための時間量である、項目１２に記載のデジタルビデオコンテンツの再生を提供するための方法。
（項目１６）
前記最小バッファ時間は、前記デジタルビデオコンテンツ内において、マニフェストと、インデックスファイルと、前記デジタルビデオコンテンツによって指示されるファイルとから成る群から選択される場所内に記憶される、項目１２に記載のデジタルビデオコンテンツの再生を提供するための方法。
（項目１７）
前記デジタルビデオコンテンツはさらに、マニフェストと、それぞれが代替のデジタルビデオストリームを含有する、複数のコンテナファイルとを含む、項目１６に記載のデジタルビデオコンテンツの再生を提供するための方法。
（項目１８）
前記代替のデジタルビデオストリームは、異なるビットレートでエンコードされるデジタルビデオストリームである、項目１７に記載のデジタルビデオコンテンツの再生を提供するための方法。
（項目１９）
前記デジタルビデオコンテンツは、ＤＡＳＨ規格ファイルであり、前記最小バッファ時間は、メディア表現記述データ構造内に記憶される、項目１２に記載のデジタルビデオコンテンツの再生を提供するための方法。
（項目２０）
前記最小バッファ時間を低減させることはさらに、利用可能なデジタルビデオコンテンツを低減された速度で再生することによって、前記デジタルビデオコンテンツを減少させ、バッファを充填することを含む、項目１２に記載のデジタルビデオコンテンツの再生を提供するための方法。
（項目２１）
前記スローモーション再生速度因子は、再生のために消費される前記デジタルビデオコンテンツの量を変化させる、項目１２に記載のデジタルビデオコンテンツの再生を提供するための方法。
（項目２２）
前記スローモーション速度は、前記スローモーション再生速度因子に対応する、項目１２に記載のデジタルビデオコンテンツの再生を提供するための方法。
図１は、本発明のある実施形態による、適応ビットレートストリーミングシステムのネットワーク図を例証する図である。 図２は、本発明のある実施形態による、適応ビットレートストリーミングシステムの再生デバイスを例証する図である。 図３は、本発明のある実施形態による、適応ビットレートストリーミングシステムのサーバを例証する図である。 図４は、本発明のある実施形態による、適応バッファリングプロセスを例証するフローチャートである。
（発明の詳細な開示）
ここで、図面に目を向けると、本発明の多くの実施形態による、ビデオコンテンツの再生の間にデジタルビデオコンテンツの適応バッファリングを提供するためのシステムおよび方法が、図示される。いくつかの実施形態では、最小量のメディアが、再生の中断の可能性を許容可能なレベルに低減させるために、ビデオの再生の開始に先立ってバッファ内に記憶されることが所望される。種々の実施形態では、この最小量のメディアをダウンロードするための時間量は、最小バッファ時間（ＭＢＴ）と称されることができる。ＭＢＴは、ＤＡＳＨ規格のメディア表現記述（ＭＰＤ）データ構造内に記憶されることができる。いくつかの実施形態では、ＭＢＴは、マニフェスト内および／またはＭＰＤデータ構造のインデックスファイル内に含有されることができる。多くの他の実施形態では、ＭＢＴは、ＭＰＤデータ構造によって指示されたファイル内に含有されることができる。ＤＡＳＨ規格の使用は、例証にすぎず、最小バッファ時間（またはその均等物）が、メディアマニフェスト内ならびに／もしくは他のメディアファイルタイプ内の種々の場所に記憶されることができることが、容易に明白であるはずである。
再生速度の変化（すなわち、スローモーションおよび／または早送り）は、概して、再生のために消費されるメディアの量を変化させる。スローモーション再生は、通常の速度での再生と比較して、所与の時間量内で消費されるメディアの量を低減させる。本発明のいくつかの実施形態では、再生速度を低減させることは、プレーヤがより少ないバッファされたメディアを伴い、かつ再生中の割込みの可能性を有意に増加させることなく再生を開始することを可能にすることができる。
例証的実施例として、本発明のいくつかの実施形態によるメディアは、８秒のＭＢＴを有する。このメディアは、概して、再生の開始に先立って、メディアの８秒をバッファするであろう。同一のメディアが、１／２の速度でのスローモーションにおいて再生される場合、同一のメディアは、概して、４秒の低減されたＭＢＴに基づいて再生を開始することができる。代替として、同一のメディアが、１／４の速度でのスローモーションにおいて再生される場合、同一のメディアは、２秒の低減されたＭＢＴに基づいて再生を開始することができる。加えて、メディアが、１／８のスローモーション速度で再生されるとき、同一のメディアは、１秒の低減されたＭＢＴに基づいて再生を開始することができる。これらは、実施例にすぎず、異なるメディアもまた、異なる速度で再生されることができることが、当業者に容易に明白であるはずである。
本発明のいくつかの実施形態による、トリックプレイモードの間、オーディオ再生を提供する、適応ビットレートストリーミングシステムにおいて使用するためのソースビデオのエンコーディングと、適応ビットレートストリーミングを使用するトリックプレイモードでのメディアコンテンツの再生とが、以下にさらに議論される。
適応ストリーミングシステムアーキテクチャ
ここで、図１に目を向けると、本発明のある実施形態による、適応バッファリングを提供する再生デバイスを含む、適応ストリーミングシステムが、図示される。適応ストリーミングシステム１０は、ソースメディアをいくつかの代替ストリームとしてエンコードするように構成される、ソースエンコーダ１２を含む。図示される実施形態では、ソースエンコーダは、サーバである。他の実施形態では、ソースエンコーダは、プロセッサと、ソースメディア（限定ではないが、ビデオ、オーディオ、および／または字幕を含む）のトランスコーディングを実施するための十分なリソースとを含む、任意の処理デバイスであることができる。典型的には、ソースエンコーディングサーバ１２は、ストリームおよび／またはメタデータ情報を含有する複数のコンテナファイルへのトップレベルインデックスを生成し、そのうちの少なくとも複数は、代替ストリームである。代替ストリームは、同一のメディアコンテンツを異なる方法でエンコードする、ストリームである。多くの事例では、代替ストリームは、異なる最大ビットレートでメディアコンテンツ（限定ではないが、ビデオコンテンツおよび／またはオーディオコンテンツ等）をエンコードする。いくつかの実施形態では、ビデオコンテンツの代替ストリームは、異なる解像度および／または異なるフレームレートでエンコードされる。トップレベルインデックスファイルおよびコンテナファイルは、ＨＴＴＰサーバ１４にアップロードされる。種々の再生デバイスは、次いで、ＨＴＴＰまたは別の適切なステートレスプロトコルを使用して、インターネット等のネットワーク１６を介して、トップレベルインデックスファイル、他のインデックスファイル、ならびに／もしくはコンテナファイルのポーションを要求することができる。
図示される実施形態では、再生デバイスは、パーソナルコンピュータ１８、ＣＥプレーヤ、および携帯電話２０を含む。他の実施形態では、再生デバイスは、消費者電子機器デバイス、例えば、ＤＶＤプレーヤ、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）プレーヤ、テレビ、セットトップボックス、ビデオゲームコンソール、タブレット、およびＨＴＴＰを介してサーバに接続し、エンコードされたメディアを再生することが可能である他のデバイスを含むことができる。具体的アーキテクチャが、図１に示されるが、適応ビットレートストリーミングではなく、従来のストリーミングを実施するシステムを含む、種々のアーキテクチャのいずれかが、再生デバイスが、本発明の実施形態に従って、トップレベルインデックスファイルおよびコンテナファイルのポーションを要求することを可能にするように利用されることができる。
再生デバイス
本発明の実施形態による、方法を提供し、かつシステムを構成するためのいくつかのプロセスが、再生デバイスによって実行される。本発明の実施形態による、プロセスを実施することができる、再生デバイス内の関連コンポーネントが、図２に示される。当業者は、再生デバイスが、本発明の説明される実施形態から逸脱することなく、簡潔にするために省略される他のコンポーネントを含んでもよいことを認識するであろう。再生デバイス２００は、プロセッサ２０５と、不揮発性メモリ２１０と、揮発性メモリ２１５とを含む。プロセッサ２０５は、揮発性２１５または不揮発性メモリ２１０内に記憶される命令を実施し、メモリ内に記憶されるデータを操作する、プロセッサ、マイクロプロセッサ、コントローラ、またはプロセッサ、マイクロプロセッサ、ならびに／もしくはコントローラの組み合わせである。不揮発性メモリ２１０は、本発明の実施形態によるプロセスを含むプロセスを実施するように再生デバイス２００を構成するために利用されるプロセッサ命令および／または利用されているプロセスのためのデータを記憶することができる。いくつかの実施形態によると、これらの命令は、再生デバイス上でメディアコンテンツの再生を実施する、再生アプリケーション内に含まれる。種々の実施形態によると、再生デバイスソフトウェアおよび／またはファームウェアは、具体的用途に適切な種々の非一過性コンピュータ可読媒体のいずれかに記憶され得る。
サーバ
本発明の異なる実施形態による、適応ストリーミングシステム内で実施される種々のプロセスが、ＨＴＴＰサーバ、ソースエンコードサーバ、および／またはローカルならびにネットワーク時間サーバによって実行される。本発明の実施形態による、これらのプロセスのうちの１つ以上を実施する、サーバ内の関連コンポーネントが、図３に示される。当業者は、サーバが、本発明の説明される実施形態から逸脱することなく、簡潔にするために省略される他のコンポーネントを含んでもよいことを認識するであろう。サーバ３００は、プロセッサ３０５と、不揮発性メモリ３１０と、揮発性メモリ３１５とを含む。プロセッサ３０５は、揮発性３１５または不揮発性メモリ３１０内に記憶された命令を実施し、メモリ内に記憶されるデータを操作する、プロセッサ、マイクロプロセッサ、コントローラ、もしくはプロセッサ、マイクロプロセッサ、および／またはコントローラの組み合わせである。不揮発性メモリ３１０は、本発明の実施形態による、プロセスを含むプロセスを実施するようにサーバ３００を構成するために利用されるプロセッサ命令および／または利用されているプロセスのためのデータを記憶することができる。いくつかの実施形態によると、メディアコンテンツのエンコーディングを実施するための命令は、エンコーディングアプリケーションの一部である。種々の実施形態では、サーバソフトウェアおよび／またはファームウェアは、具体的用途に適切な種々の非一過性コンピュータ可読媒体のいずれかに記憶されることができる。具体的サーバが、図３に図示されるが、任意の数のプロセスを実施するように構成される、種々のサーバのいずれも、本発明の実施形態に従って利用されることができる。本発明の多くの実施形態による、適応バッファリングプロセスが、下記に説明される。
適応バッファリングプロセス
本発明の種々の実施形態による、適応バッファリングのためのプロセスが、図４に図示される。プロセス４００は、デジタルビデオコンテンツから最小バッファ時間を受信することを含む（４０２）。デジタルビデオコンテンツは、（限定ではないが）ＤＡＳＨ規格、ＭＰＥＧ－４、および／またはＭａｔｒｏｓｋａコンテナを含む種々の形式のいずれかにエンコードされ、記憶されることができる。再生デバイスは、次いで、デジタルビデオコンテンツのダウンロードを開始することができる（４０４）。
最小バッファ時間は、スローモーション再生速度因子の関数として、低減される（４０６）。多くの実施形態では、スローモーション再生速度因子の関数は、再生のために消費されるメディアの量を変化させることができる。種々の実施形態では、再生速度が遅いほど、最小バッファ時間の低減が、より大きくなる。例証的実施例として、本発明のいくつかの実施形態によるメディアは、８秒のＭＢＴを有する。このメディアは、概して、再生の開始に先立って、メディアの８秒をバッファするであろう。同一のメディアが、１／２の速度でのスローモーションにおいて再生される場合、同一のメディアは、概して、４秒の低減されたＭＢＴに基づいて再生を開始することができる。代替として、同一のメディアが、１／４の速度でのスローモーションにおいて再生される場合、同一のメディアは、概して、２秒の低減されたＭＢＴに基づいて再生を開始することができる。加えて、メディアが、１／８のスローモーション速度で再生されるとき、同一のメディアは、概して、１秒の低減されたＭＢＴに基づいて再生を開始することができる。これらは、実施例にすぎず、異なるメディアもまた、異なる速度で再生されることができることが、当業者に容易に明白であるはずである。
デジタルビデオコンテンツは、スローモーションで再生し始まる（４０８）。多くの実施形態では、デジタルビデオコンテンツは、ＭＢＴバッファが満杯になると、再生し始まる。いくつかの他の実施形態では、ＭＢＴバッファが満杯になる前に、再生が、始まる。例証的実施例として、再生は、利用可能な帯域幅がデジタルビデオコンテンツのビットレートより大幅に高いとき、ＭＢＴバッファが７５％満杯になると、始まり得る。これは、実施例にすぎず、デジタルビデオコンテンツの再生が、（限定ではないが）帯域幅、ビットレート、ＭＢＴバッファサイズ、再生速度因子、および／またはシステムハードウェア要件を含む、システム内の種々の因子に依存し得ることが、当業者に容易に明白であるはずである。
スローモーションデジタルビデオコンテンツは、低減された最小バッファ時間が到達されるまで、再生し続ける（４１０）。デジタルビデオコンテンツを適応的にバッファリングするための種々のプロセスが、図４に関して上記に説明されるが、最小バッファ時間を低減させることが可能である種々のプロセスのいずれかが、本発明の種々の実施形態による、具体的な用途の要件に適切なものとして利用されることができる。
本発明のいくつかの実施形態では、スローモーション再生速度および／または音声再生は、ＭＢＴが増加するにつれて、増加（もしくは漸増）し得る。本発明の多くの実施形態では、再生速度および／または音声再生は、再生速度ならびに／もしくは音声再生が、ＭＢＴが到達されたとき、最高速度になるであろうように、ＭＢＴが増加するにつれて、漸増し得る。
本発明の他の実施形態では、プロセスは、バッファが閾値を下回り、バッファが回復し得るまで再生速度および／または音声再生を徐々に低減させるときを検出することができる。これは、（再生し、次いで、停止するビデオおよび／または音声ストリームと対照的な）再生における段階的な悪化を伴うビデオストリームならびに／もしくは音声ストリームの再生における停止を遅延させるように試み得る。概して、これは、より低いビットレートおよび／またはより低い品質のビデオストリームへの下方切替を遅らせる状況の中で生じ得る。代替として、ビデオおよび／または音声ストリームが、最も低い品質ストリームの状態である場合、再生は、より良好な帯域幅が達成され得るまで、速度を落とすことができる。一般的に、本発明の実施形態は、本発明の種々の実施形態に従って、再生を停止させるのではなく、スローモーション再生を通して、ストリーム配信の停止を可能な限り長く遅延させ、徐々に悪化させることができる。
本発明は、ある具体的側面において説明されたが、多くの付加的修正および変形例が、当業者に明白となるであろう。したがって、本発明は、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、それらが準拠する特定の規格内に規定されるもの以外の特徴をサポートする、エンコーダならびにデコーダの利用等、実装の種々の変更を含め、具体的に説明される以外にも実践されてもよいことを理解されたい。したがって、本発明の実施形態は、あらゆる点において、制限的ではなく、例証的と見なされるべきである。

Claims (14)

  1. 再生デバイスであって、
    メモリと、
    ネットワークインターフェースと、
    前記メモリ内に記憶された命令を読み出すプロセッサと
    を備え、
    前記命令は、
    複数の代替ストリームに関する情報を含むマニフェストファイルを受信することであって、各代替ストリームは、他のストリームとは異なるビットレートを有する、ことと、
    前記マニフェストファイルから各代替ストリームに対する最小バッファ時間を受信することであって、各代替ストリームの最小バッファ時間は、代替ストリームの再生の通常速度におけるデジタルビデオコンテンツの再生の中断を防止するための前記代替ストリームのデジタルメディアコンテンツの所定の再生時間である、ことと、
    前記マニフェストファイルから各代替ストリームに対する低減された最小バッファ時間を決定することであって、各代替ストリームの低減された最小バッファ時間は、前記再生の通常速度における前記代替ストリームの最小バッファ時間を数値因子で割ったものであり、前記数値因子は１よりも大きい、ことと、
    前記再生デバイスのバッファ内に第１の代替ストリームの前記デジタルビデオコンテンツをダウンロードすることと、
    前記バッファ内の前記第１の代替ストリームのデジタルコンテンツの量が最初に前記低減された最小バッファ時間に到達するときに、前記デジタルビデオコンテンツの再生を開始することであって、前記開始された再生の速度は、前記第１の代替ストリームの通常速度を前記数値因子によって低減した速度と等しいスローモーション速度である、ことと
    を行うように前記プロセッサに指示する、再生デバイス。
  2. 前記デジタルビデオコンテンツをダウンロードすることはさらに、
    前記マニフェストファイルから、エンコードされたメディアを含有するコンテナファイルの場所を抽出することと、
    エンコードされたメディアを含有する前記コンテナファイルのポーションを要求することと
    を含む、請求項１に記載の再生デバイス。
  3. 前記デジタルビデオコンテンツは、ＤＡＳＨ規格ファイルであり、前記最小バッファ時間は、メディア表現記述データ構造内に記憶される、請求項１に記載の再生デバイス。
  4. 前記最小バッファ時間を低減させることはさらに、利用可能なデジタルビデオコンテンツを低減された速度で再生することによって、前記デジタルビデオコンテンツを減少させ、バッファを充填することを含む、請求項１に記載の再生デバイス。
  5. 前記数値因子は、再生のために消費される前記デジタルビデオコンテンツの量を変化させる、請求項１に記載の再生デバイス。
  6. 前記スローモーション速度は、前記数値因子に対応する、請求項１に記載の再生デバイス。
  7. デジタルビデオコンテンツの再生を提供するための方法であって、
    メモリ内に記憶された命令を読み出すプロセッサを使用して、マニフェストファイルを受信することであって、前記マニフェストファイルは、複数の代替ストリームに関する情報を含み、各代替ストリームは、他のストリームとは異なるビットレートを有する、ことと、
    メモリ内に記憶された前記命令を読み出す前記プロセッサを使用して、前記マニフェストファイルから各代替ストリームに対する最小バッファ時間を受信することであって、各代替ストリームの最小バッファ時間は、代替ストリームの再生の通常速度におけるデジタルビデオコンテンツの再生の中断を防止するための前記代替ストリームのデジタルメディアコンテンツの所定の再生時間である、ことと、
    メモリ内に記憶された前記命令を読み出す前記プロセッサを使用して、前記マニフェストファイルから各代替ストリームに対する低減された最小バッファ時間を決定することであって、各代替ストリームの低減された最小バッファ時間は、前記再生の通常速度における前記代替ストリームの最小バッファ時間を数値因子で割ったものであり、前記数値因子は１よりも大きい、ことと、
    メモリ内に記憶された前記命令を読み出す前記プロセッサを使用して、再生デバイスのバッファ内に第１の代替ストリームの前記デジタルビデオコンテンツをダウンロードすることと、
    メモリ内に記憶された前記命令を読み出す前記プロセッサを使用して、前記バッファ内の前記第１の代替ストリームのデジタルコンテンツの量が最初に前記低減された最小バッファ時間に到達するときに、前記デジタルビデオコンテンツの再生を開始することであって、前記開始された再生の速度は、前記第１の代替ストリームの通常速度を前記数値因子によって低減した速度と等しいスローモーション速度である、ことと
    を含む、デジタルビデオコンテンツの再生を提供するための方法。
  8. 前記デジタルビデオコンテンツをダウンロードすることはさらに、
    メモリ内に記憶された前記命令を読み出す前記プロセッサを使用して、前記マニフェストファイルから、エンコードされたメディアを含有するコンテナファイルの場所を抽出することと、
    メモリ内に記憶された前記命令を読み出す前記プロセッサを使用して、エンコードされたメディアを含有する前記コンテナファイルのポーションを要求することと
    を含む、請求項７に記載のデジタルビデオコンテンツの再生を提供するための方法。
  9. 前記デジタルビデオコンテンツは、ＤＡＳＨ規格ファイルであり、前記最小バッファ時間は、メディア表現記述データ構造内に記憶される、請求項７に記載のデジタルビデオコンテンツの再生を提供するための方法。
  10. 前記最小バッファ時間を低減させることはさらに、利用可能なデジタルビデオコンテンツを低減された速度で再生することによって、前記デジタルビデオコンテンツを減少させ、バッファを充填することを含む、請求項７に記載のデジタルビデオコンテンツの再生を提供するための方法。
  11. 前記数値因子は、再生のために消費される前記デジタルビデオコンテンツの量を変化させる、請求項７に記載のデジタルビデオコンテンツの再生を提供するための方法。
  12. 前記スローモーション速度は、前記数値因子に対応する、請求項７に記載のデジタルビデオコンテンツの再生を提供するための方法。
  13. 前記メモリ内に記憶された前記命令はさらに、
    前記バッファ内の前記第１の代替ストリームの前記デジタルコンテンツが前記最小バッファ時間に到達するまで、前記スローモーション速度での前記デジタルビデオコンテンツの再生を続けることと、
    前記バッファ内の前記第１の代替ストリームの前記デジタルコンテンツが前記最小バッファ時間に到達するときに、前記再生の通常速度で前記デジタルビデオコンテンツを再生することと
    を含む、請求項１に記載の再生デバイス。
  14. デジタルビデオコンテンツの再生を提供することはさらに、
    メモリ内に記憶された前記命令を読み出す前記プロセッサを使用して、前記バッファ内の前記第１の代替ストリームの前記デジタルコンテンツが前記最小バッファ時間に到達するまで、前記スローモーション速度での前記デジタルビデオコンテンツの再生を続けることと、
    メモリ内に記憶された前記命令を読み出す前記プロセッサを使用して、前記バッファ内の前記第１の代替ストリームの前記デジタルコンテンツが前記最小バッファ時間に到達するときに、前記再生の通常速度で前記デジタルビデオコンテンツを再生することと
    を含む、請求項７に記載の方法。
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